CN109792670B - 多跳通信 - Google Patents

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Abstract

一种通信系统包括：多个分布式控制装置，至少一个中继装置和中央控制装置。每个分布式控制装置被配置成利用第一无线通信形成网络单元，并将耦接到网络单元的至少一个通信装置控制为根据多跳通信的通信路径，通过第一无线通信传输数据；至少一个中继装置耦接到由多个分布式控制装置中的一个形成的网络单元，并且被配置成利用第一无线通信，将数据从多个分布式控制装置中的一个传输到多个分布式控制装置中的另一个；中央控制装置被配置成利用第二无线通信，管理通信路径，并控制位于通信路径中的多个分布式控制装置根据通信路径传输数据。

Description

多跳通信
技术领域
本发明涉及一种通信系统，通信装置，管理通信的方法，以及程序。
背景技术
电气和电子工程师协会(IEEE)802.11ad被称为无线通信标准，用于通过具有相对较窄的通信范围的毫米波段(60GHz)进行高速数据传输，其中无线电波在该通信范围内以非常直的直线行进。
此外，本领域中已知一种通信网络，其通过中继接收器节点将数据内容从发送器节点广播到多个接收器节点(例如，参见专利文献1)。
引文列表
专利文献
[专利文献1]PCT国际申请公布No.JP-T-2010-531559的日文译文
发明内容
技术问题
用于在更宽的通信范围内提供高速数据通信的通信系统可以使用用于进行毫米波段通信的多个通信装置，借助于多跳通信来实现，例如，如专利文献1所公开的。
然而，使用例如在专利文献1中所公开的技术难以进行多跳通信，因为在进行毫米波段的通信的这种通信系统中，以一对一网络结构或以具有一个中央通信装置的星形网络结构来进行通信。
针对上述问题提供了本发明的实施例，因此，其旨在通过无线通信网络来促进无线通信装置之间的多跳通信，该无线通信网络结合无线通信装置来构造，用于以一对一或星形网络结构进行通信。
问题的解决方案
作为上述问题的解决方案，本发明的一方面提供了一种用于进行多跳通信的通信系统。该通信系统包括：多个通信装置，每个通信装置包括第一通信单元和第二通信单元，第一通信单元通过使用定向无线电波进行第一无线通信，第二通信单元通过使用比第一无线通信更大通信范围的无线电波进行第二无线通信，多个通信装置被配置成利用第一无线通信来相互进行多跳通信；中央控制装置包括用于进行第二无线通信的第二通信单元，该中央控制装置被配置成利用第二无线通信来管理多跳通信的传输数据的通信路径。多个通信装置包括多个分布式控制装置，每个分布式控制装置被配置成利用第一网络通信，形成由多个通信装置中的至少一个通信装置耦接的网络单元，并且控制多个通信装置中的至少一个通信装置基于通信路径，通过第一无线通信传输数据，至少一个中继装置被配置成耦接到由多个分布式控制装置中的一个形成的网络单元，并且配置成利用第一无线通信，从多个分布式控制装置中的一个接收数据，以及向多个分布式控制装置中的另一个传输数据。中央控制装置利用第二无线通信，控制位于通信路径上的多个分布式控制装置，以基于通信路径传输数据。
[发明的有益效果]
根据本发明的实施例，通过组合在一对一或星形网络结构进中行通信的无线通信装置而构成的无线通信网络，促进了无线通信装置之间的多跳通信。
附图说明
图1A是用于说明根据本发明的实施例的毫米波无线通信系统的第一组附图中的一个附图；
图1B是用于说明根据本发明的实施例的毫米波无线通信系统的第一组附图中的另一个附图；
图2A是用于说明根据本发明的实施例的毫米波无线通信系统的第二组附图中的一个附图；
图2B是用于说明根据本发明的实施例的毫米波无线通信系统的第二组附图中的另一个附图；
图3是用于说明根据本发明的实施例的波束形成的示例的图；
图4是用于说明根据本发明的实施例的在网络单元之间的数据通信的图；
图5是示出根据本发明的实施例的通信系统的系统配置的示例的图；
图6是示出根据本发明的实施例的通信系统的系统配置的另一个示例的图；
图7A是示出根据本发明的实施例的通信装置的硬件配置的示例的图；
图7B是示出根据本发明的实施例的通信装置的硬件配置的另一个示例的图；
图8是示出根据本发明的实施例的中央控制装置的功能配置的示例的图；
图9是示出根据本发明的实施例的分布式控制装置的功能配置的示例的图；
图10A是示出根据本发明的实施例的中继装置的功能配置的示例的图；
图10B是示出根据本发明的实施例的耦接装置的功能配置的示例的图；
图11A是示出根据本发明的实施例的通信系统中管理的信息的第一示例的图；
图11B是示出根据本发明的实施例的通信系统中管理的信息的第二示例的图；
图11C是示出根据本发明的实施例的通信系统中管理的信息的第三示例的图；
图12是示出根据本发明的第一实施例的将通信装置新加入到通信系统的过程的示例的图；
图13A是用于说明根据本发明的第一实施例的将通信装置新加入到通信系统的过程的一组图中的一个图；
图13B是用于说明根据本发明的第一实施例的将通信装置新加入到通信系统的过程的一组图中的另一个图；
图14是示出根据本发明的第一实施例的将通信装置新加入到通信系统的过程的示例的第一序列图；
图15是示出根据本发明的第一实施例的将通信装置新加入到通信系统的过程的示例的第二序列图；
图16是示出根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的示例的流程图；
图17A是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第一组图中的一个图；
图17B是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第一组图中的另一图个；
图17C是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第一组图中的另一个图；
图17D是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第一组图中的另一个图；
图18A是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第二组图中的一个图；
图18B是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第二组图中的另一个图；
图19A是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第三组图中的一个图；
图19B是用于说明根据本发明的第一实施例的设置中继装置的过程的第三组图中的另一个图；
图20是示出根据本发明的第一实施例的通信系统的网络配置的示例的图；
图21是示出根据本发明的第一实施例的由中央控制装置产生的网络拓扑的示例的图；
图22是示出根据本发明的第一实施例的由中央控制装置进行的过程的示例的图；
图23是示出根据本发明的第一实施例的用于在通信系统中进行数据通信的过程的示例的序列图；
图24A是用于说明根据本发明的第二实施例的将通信装置加入到通信系统的过程的一组图中的一个图；
图24B是用于说明根据本发明的第二实施例的将通信装置加入到通信系统的过程的一组图中的另一个图；
图25是示出根据本发明的第二实施例的将通信装置加入到通信系统的过程的示例的序列图；
图26A是用于说明根据本发明的第三实施例的调节耦接装置数量的过程的一组图中的一个图；
图26B是用于说明根据本发明的第三实施例的调节耦接装置数量的过程的一组图中的另一个图；
图27是示出根据本发明的第三实施例的由中央控制装置进行的过程的示例的流程图；
图28是示出根据本发明的第三实施例的调节耦接装置数量的过程的示例的序列图；
图29是示出根据本发明的第三实施例的形成毫米波无线通信网络的过程的示例的流程图。
具体实施方式
以下描述参考附图说明本发明的实施例。
<毫米波无线通信系统概述>
在说明本发明的实施例之前，说明了与本发明的实施例有关的毫米波无线通信系统的概述。
毫米波无线通信系统是一种用于通过具有较窄通信范围的毫米波段(60GHz)进行高速数据传输的无线通信系统，其中无线电波在该通信范围内以非常直的直线行进。这里，在毫米波无线通信系统是基于IEEE802.11ad的无线通信系统的前提下进行以下说明。注意，IEEE802.11ad是根据本实施例的毫米波无线通信系统的一个示例。
(网络配置)
在基于IEEE802.11ad的毫米波无线通信系统中，通过具有较窄通信范围的毫米波段(60GHz)，使用每个信道2.16GHz的宽带进行通信以实现高速数据传输，其中无线电波在该通信范围内以非常直的直线行进。
此外，由于毫米波段中无线电波的传播损耗大，所以在毫米波无线通信系统中使用用于在窄波束方向上发送和接收无线电波的波束形成技术，以便在更大程度上利用天线。因此，对于毫米波无线通信系统中的通信装置，难以与位于通信装置附近的多个其他通信装置同时通信。
因此，在毫米波无线通信系统中，时分多址(TDMA)格式的通信协议被用作无线多路复用格式，而不是载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)格式，该格式用于传统的无线局域网(LAN)系统。
在毫米波无线通信系统中，被称为接入点(AP)的协调器装置形成被称为基本服务集(BSS)的网络单元，并管理TDMA协议的时隙。
图1A至图2B是用于解释根据实施例的毫米无线通信系统的图。图1A是示出一对一网络配置的示例的图，其中形成BSS100的AP110是毫米波无线通信系统的网络单元，其通过毫米波无线通信130进行与站(STA)120的通信。在图1A的示例中，AP110管理TDMA协议的时隙。例如，AP110以预定的时间间隔发送信标帧。
图1B是示出星形网络配置的示例的图，其中形成BSS100的AP110通过毫米波无线通信130与多个STA120-1至120-3中的每一个进行通信。在图1B的示例中，AP110也管理TDMA协议的时隙。例如，AP110以预定的时间间隔发送信标帧。
在IEEE802.11ad中，除了图1A和1B中所示的网络配置之外，还定义了被称为个人基本服务集(PBSS)200的网络配置，如图2A所示，该网络配置由被称为PBSS中心点(PCP)210的协调器装置形成。
在本实施例中，在毫米波无线通信系统与无线通信装置组合配置的前提下提供以下说明，该无线通信装置以如图1A和图1B所示的一对一和星形网络配置进行通信。注意，本发明也适用于如图2A所示的网络配置(即PBSS)。
(时隙的配置)
图2B是示出根据实施例的时隙的示例的图。图2B是示出由AP110管理的TDMA协议的时隙分配的图。如图2B所示，由AP110管理的TDMA协议的时隙包括信标报头间隔(BHI)和数据传输间隔(DTI)。
BHI包括信标发送间隔(BTI)，关联波束形成训练(A-BFT)和通知发送间隔(ATI)。
BTI是AP110发送信标帧的时段。A-BFT是波束形成的训练时段。ATI是AP110和STA120-1到120-3彼此发送和接收管理信息，控制信息等的时段。
DTI包括基于竞争的访问时段(CBAP)和服务时段(SP)。
每个CBAP是竞争时段，其被分配给AP110和多个STA120以在竞争条件下进行通信。每个SP是指定的时段，其被分配给AP110和一个STA120以进行通信。
在BTI中，AP110发送与天线扇区的数量一样多的信标帧，天线扇区是由AP110形成的多个波束图案。另一方面，STA120-1到120-3通过使用全向天线或准全向天线接收从AP110发送的所有信标帧。此外，STA120-1至120-3向AP110提供表示具有最佳接收质量的天线扇区的信息的反馈。以上述方式，AP110被告知应当用于与STA120-1至120-3中的每一个进行通信的天线扇区。
(波束形成)
以下描述简单地说明了作为波束形成技术的示例的扇区级扫描(SLS)的概述。
有两种类型的SLS，即Tx扇区扫描(TXSS)和Rx扇区扫描(RXSS)。TXSS是用于决定用于进行发送的天线扇区的波束形成训练。RXSS是用于决定用于进行接收的天线扇区的波束形成训练。
图3是用于说明根据实施例的波束形成的示例的图。在图3的示例中，为了便于说明，在作为由AP110形成的多个波束图案的所有天线扇区中，仅示出了四个天线扇区，即扇区1至4。
在TXSS中，AP110切换扇区(即，扇区1到4)或多个波束图案，并按顺序从天线301发送预定分组。另一方面，每个STA120将天线302设置为全向天线或准全向天线，以接收从AP110发送的分组并向AP110提供表示具有最佳接收质量的天线扇区的信息作为反馈。
在RXSS中，执行进行与如上所述的TXSS相反的波束形成训练序列。在完成TXSS和RXSS之后，可以通过毫米波无线通信在AP110和STA120之间发送和接收无线电波。
<系统配置>
在说明根据本实施例的通信系统的系统配置之前，说明了根据本实施例的在BSS(即，网络单元)之间通过毫米波无线通信进行的数据通信。
(网络单元之间的数据通信)
图4是用于说明根据实施例的网络单元之间的数据通信的图。在图4的示例中，通信系统400包括多个AP110-1和110-2以及多个STA120-1到120-3。注意，在以下说明中，多个AP110-1和110-2中的任意AP被表示为“AP110”。此外，多个STA120-1至120-3中的任意STA被表示为“STA120”。此外，图4中所示的AP110的数量和STA120的数量仅仅是示例而已。
AP110-1和110-2是通信装置，具有如图1A到3中所说明的毫米波无线通信系统的AP的功能。AP110-1和110-2分别形成BSS100-1和100-2，它们是通过毫米波无线通信形成的不同的网络单元。
STA120-1至120-3是通信装置，具有如图1A到3所示的毫米波无线通信系统中的STA的功能。
在图4中，连接例如STA120-1和AP110-1的实线表示STA120-1处于通过毫米波无线通信“耦接(coupled)”到AP110-1的状态。此外，连接例如STA120-1和AP110-2的虚线表示STA120-1处于“耦接候选者”的状态，即，能够通过毫米波无线通信变成耦接到AP110-2。
在图4的示例中，STA120-1耦接到由AP110-1形成的BSS100-1，并且能够变成耦接到由AP110-2形成的BSS100-2。类似地，STA120-2耦接到由AP110-2形成的BSS100-2，并且能够变成耦接到由AP110-1形成的BSS100-1。此外，STA120-3耦接到由AP110-2形成的BSS100-2。
在图4中，AP110-1能够通过使用STA120-1作为中继装置，将数据发送到耦接到BSS100-2的AP110和STA120，STA120-1耦接到AP110-1并且能够变成耦接到AP110-2。
例如，AP110-1将STA120-1设置为用于将从AP110-1接收的数据传送到AP110-2的中继装置，STA120-1耦接到AP110-1并且能够变成耦接到AP110-2。
当被设置为中继装置的STA120-1从AP110-1接收数据时，STA120-1从AP110-1断开并且变成耦接到AP110-2以用于将所接收的数据传输到AP110-2。
优选地，STA120-1在将数据传输到AP110-2之后从AP110-2断开，并且再次耦接到AP110-1。
类似地，AP110-2将STA120-2设置为用于将从AP110-2接收的数据传输到AP110-1的中继装置，STA120-2耦接到AP110-2并且能够耦接到AP110-1。
例如，在图4中，在AP110-1将预定数据同时发送到STA120-1到120-3以及AP110-2的情况下，AP110-1通过毫米波无线通信将预定数据发送到120-1。
当STA120-1从AP110-1接收到预定数据时，STA120-1从AP110-1断开并且通过毫米波无线通信耦接到作为预设传输目的地的AP110-2。此外，STA120-1通过毫米波无线通信将从AP110-1接收的预定数据传输到AP110-2。
从STA120-1到120-3中，当AP110-2从STA120-1接收到预定数据时，AP110-2将接收的预定数据发送到其他站，即STA120-2和120-3。
以上述方式，例如，AP110-1能够将预定数据发送到另一个通信装置，该另一个通信装置耦接到AP110-2。
(通信系统的系统配置)
图5是示出根据实施例的通信系统的系统配置的示例的图。通信系统500包括多个通信装置，其具有用于进行毫米波无线通信的毫米波无线通信单元和用于进行无线LAN通信的无线LAN通信单元。在通信系统500中，通过毫米波无线通信在通信装置间进行多跳通信。
注意，毫米波无线通信是第一无线通信的示例，第一无线通信用于通过使用定向无线电波进行通信。此外，无线LAN通信是第二无线通信的示例，第二无线通信用于通过使用比第一无线通信更大通信范围的无线电波来进行与另一通信装置的通信。
通信系统500中的多个通信装置包括，例如，中央控制装置501，多个分布式控制装置502a至502d，至少一个中继装置503，以及至少一个耦接装置504。注意，在以下说明中，分布式控制装置502a至502d中的任意分布式控制装置可以表示为“分布式控制装置502”。此外，在图5和随后的附图中，中央控制装置501可以表示为“C”；分布式控制装置502可以表示为“P”；中继装置503可以表示为“B”；并且耦接装置504可以表示为“S”。
中央控制装置(即，信息处理设备)501具有作为接入点的功能，接入点通过使用具有比毫米波无线通信更大通信范围的无线LAN通信(例如，IEEE802.11a/b/g/n/ac等等)来形成无线LAN通信的BSS506。注意，无线LAN通信的BSS506是在基础设施模式下通过使用无线LAN通信形成的网络。
在本实施例中，除了中央控制装置501之外的通信装置，即分布式控制装置502，中继装置503和耦接装置504具有作为无线LAN通信站的功能，这使BSS506中的中央控制装置501和其他通信装置能够通过无线LAN通信(即，第二无线通信)进行彼此间的通信。
中央控制装置501管理通过毫米波无线通信进行的多跳通信的通信路径。此外，中央控制装置501利用无线LAN通信来控制位于多跳通信的通信路径上的分布式控制装置502，以通过毫米波无线通信传输数据。
此外，在图5的示例中，中央控制装置501还包括作为如下所述的分布式控制装置502的功能，并形成BSS1，BSS1是毫米波无线通信的网络单元。
分布式控制装置502利用毫米波无线通信分别形成BSS2至BSS5，它们是毫米波无线通信的单个网络单元。此外，对于由分布式控制装置502通过毫米波无线通信形成的BSS，分布式控制装置502控制耦接到BSS的至少一个通信装置，以通过毫米波无线通信来传输数据。
注意，在以下说明中，无线LAN通信的BSS506可以被表示为“无线LAN通信的BSS”。此外，毫米波无线通信的BSS可以简单地表示为“BSS”，以便与“无线LAN通信的BSS”区别。
在图5中，分布式控制装置502a形成BSS2并且在BSS2的范围内发送信标帧，BSS2是毫米波无线通信的网络单元。
在图5的示例中，五个通信装置处于与分布式控制装置502a“耦接”的状态，如实线连接的。在处于“耦接”状态的五个通信装置中，分布式控制装置502a选择一个处于BSS1的“耦接候选者”状态的通信装置，并控制所选择的通信装置作为中继装置，用于通过毫米波无线通信向BSS1传输数据。类似地，在处于“耦接”状态的五个通信装置中，分布式控制装置502a选择一个处于BSS5的“耦接候选者”状态的通信装置，并控制所选择的通信装置作为中继装置，用于通过毫米波无线通信向BSS5传输数据。
中继装置503是一种通信装置，其耦接到由分布式控制装置502形成的BSS，例如由分布式控制装置502a形成的BSS2。此外，在由分布式控制装置502a控制时，中继装置503将从分布式控制装置502a接收的数据传输到另一个分布式控制装置502。
耦接装置504是一种通用通信装置，其耦接到由分布式控制装置502形成的BSS。此外，耦接装置504由分布式控制装置502控制以作为中继装置503操作。
在图5的示例中，通信系统500所包括的每个通信装置能够通过毫米波无线通信和无线LAN通信进行无线通信，并且能够同时利用这两种无线通信。
由于用定向无线电波在窄通信范围内进行毫米波无线通信，用于通过毫米波无线通信在通信装置之间进行数据通信的通信系统500例如结合如图5所示的多个网络单元(即，BSS)构成。在通信系统500中通过毫米波无线通信将数据从通信装置发送到另一个通信装置的情况下，进行多跳通信。在多跳通信中，进行用于在一个或多个BSS当中按顺序发送数据的跳跃传输。
此外，在本实施例中，在每个BSS的基础上，中央控制装置501决定通过毫米波无线通信进行的多跳通信的通信路径。此外，每个分布式控制装置502决定BSS内部的通信路径。由于通过毫米波无线通信进行的无线通信网络以上述方式分层，使得用于控制多跳通信中的通信路径的负荷分散，所以即使在频繁改变路径的情况下，也可以进行路径的高速决策和实时形成控制。
例如，分布式控制装置502了解BSS内部的通信装置间的毫米波无线通信的链路状态，BSS始终通过分布式控制装置502而自形成。此外，中央控制装置501从每个分布式控制装置502收集信息，该信息表示毫米波无线通信与属于每个BSS的通信装置的链路状态。
基于所收集的信息，中央控制装置501在每个BSS的基础上计算通过毫米波无线通信进行的多跳通信的通信路径，并且调整BSS内部的耦接装置的数量，BSS的数量等等。此外，中央控制装置501向每个分布式控制装置502提供计算和调整的结果。在通信系统500中，通过无线LAN通信进行如上所述的在中央控制装置501和分布式控制装置502之间发送和接收这种控制信息，并且通过毫米波无线通信，通过多跳通信进行内容数据的传输。因此，在通信系统500中，可以相对于无线LAN通信和毫米波无线通信两者减少分组数量和无线电波干扰。
此外，在根据本实施例的通信系统500中，从中央控制装置501发送到分布式控制装置502的信息是简单的命令格式，并且已经接收到分组的分布式控制装置502将命令解码以进行对路径的详细控制。此外，分布式控制装置502以每个事件为基础而不是始终发送与BSS有关的信息，BSS通过分布式控制装置502自行形成。因此，由于在通信系统500中减少了分组的数量和通过无线LAN通信进行的通信的量，所以预期减少了无线电波干扰和拥塞的发生的可能性并且实现了低功耗的效果。
注意，为了使所有通信装置能够通过毫米波无线通信与另一个通信装置通信，参考图4所说明的BSS之间的数据传输是必须的。在通信系统500中，通过中继装置503实现BSS之间的数据传输。
分布式控制装置502从通信装置中选择中继装置503和作为数据的传输目的地的BSS，通信装置耦接到由分布式控制装置502自形成的BBS。此外，分布式控制装置502设置(即，提供设置给)所选择的通信装置，以在BSS之间进行中继(或“桥接”)。每个分布式控制装置502向中央控制装置501提供信息，该信息表示可通过使用中继装置503向其传送数据的BSS。
每个分布式控制装置502设置对应于相邻BSS的中继装置503，并控制中继装置503将数据传输到相邻的BSS。优选地，分布式控制装置502控制一个中继装置503将数据传输到另一个BSS。然而，如果以上内容是不可能的，则分布式控制装置502可以利用一个中继装置503将数据传输到多个BSS。
例如，在图5中，具有形成BSS1的分布式控制装置的功能的中央控制装置501能够通过毫米波无线通信，通过中继装置503将数据发送到其他BSS，即BSS2到BSS4。此外，通过一个中继装置503进行从BSS1到BSS3和从BSS1到BSS4的数据传输。
注意，如图4中所示，连接通信装置的实线表示通信装置通过毫米波无线通信处于“耦接”状态。此外，连接通信装置的虚线表示通信装置处于“耦接候选者”状态，即，能够变成彼此耦接。
注意，在图5的示例中，当分布式控制装置502选择用于将数据传输到相邻BSS的中继装置503时，不同的中继装置503用于上行链路方向和下行链路方向上的BSS之间的通信。
以上仅是优选示例，因此相同的中继装置503可以用于上行链路方向和下行链路方向上的BSS之间的通信。在不同的中继装置503用于上行链路方向和下行链路方向上的BSS之间的通信的前提下提供本实施例的说明。
注意，尽管在中央控制装置501具有作为分布式控制装置502的功能的前提下提供了上述说明，但是中央控制装置501不需要具有作为分布式控制装置502的功能。
图6是示出根据实施例的系统配置的另一个示例的图。在图6的示例中，中央控制装置501利用无线LAN通信形成BSS506，并管理通过毫米波无线通信进行的多跳通信的通信路径，类似于图5所示的通信系统500。
此外，在图6的示例中，分布式控制装置502e代替中央控制装置501形成BSS1。如图所示，中央控制装置501不需要具有作为分布式控制装置502的功能，即，用于形成毫米波无线通信的BSS的功能。即使在如图6所示的这种情况下，中央控制装置501也可以利用无线LAN通信来管理多跳通信的通信路径，类似于图5所示的通信系统500。
如上所述，在根据本实施例的通信系统500中，中央控制装置501通过使用预定的路径控制消息，利用无线LAN通信来控制多个分布式控制装置502，以通过多跳通信的通信路径传输数据。
此外，分布式控制装置502基于从中央控制装置501接收的路径控制消息，控制分布式控制装置502本身和至少一个通信装置，以通过多跳通信的通信路径传输数据，该至少一个通信装置耦接到由分布式控制装置502自行形成的网络单元。
在根据本实施例的通信系统500中，由于毫米波无线通信网络具有分层结构，其中网络单元内的通信装置由分布式控制装置502控制，因此可以分散中央控制装置501上的负荷并促进对控制动态通信路径的控制。
<硬件配置>
图7A和7B是示出根据实施例的通信装置的硬件配置的示例的图。
例如，分布式控制装置502，中继装置503和耦接装置504具有如图7A所示的通信装置700的硬件配置。此外，中央控制装置501可以具有如图7A所示的通信装置700的硬件配置，并且可以具有如图7B所示的中央控制装置501的硬件配置。
(通信装置的硬件配置)
通信装置700具有通用计算机的配置。例如，通信装置700包括中央处理单元(CPU)701，随机存取存储器(RAM)702，只读存储器(ROM)703，存储装704，无线LAN通信单元705，毫米波无线通信单元706，显示/输入装置707，总线708等。
CPU701是将存储在ROM703，存储装置704等中的程序或数据恢复到RAM702上以用于执行进程来实现通信装置700的每个功能的运算装置。RAM702是用作CPU701的工作区的易失性存储器。ROM703是即使在断电时也能够存储程序或数据的非易失性存储器。
存储装置704可以是例如硬盘驱动器(HDD)，固态驱动器(SSD)，闪存ROM等，其存储操作系统(OS)，应用程序，各种类型的数据等。
无线LAN通信单元(即第二通信单元)705是无线通信单元，例如IEEE802.11a/b/g/n/ac等，用于进行无线LAN通信。无线LAN通信单元705可以包括例如天线，无线电通信单元，媒体访问控制(MAC)单元，用于无线LAN通信的通信控制单元等。
毫米波无线通信单元(即第一通信单元)706是无线通信单元，例如IEEE802.11ad等，用于进行毫米波无线通信。毫米波无线通信单元706可以包括，例如，天线，无线电通信单元，MAC单元，用于毫米波无线通信的通信控制单元等。
显示/输入装置707包括用于显示的显示装置，用于接受输入的输入装置等。总线708耦接到每个上述组成元件，以便发送地址信号，数据信号，各种类型的控制信号等。
(中央控制装置的硬件配置)
除了如图7A所示的通信装置700的硬件配置之外，中央控制装置501还可以包括例如有线LAN通信单元709。此外，中央控制装置501可以不包括毫米波无线通信单元706。
有线LAN通信单元709将通信系统500中的无线通信网络(即，无线LAN网络或毫米波无线网络)与有线通信网络(诸如LAN网络内部的LAN网络)连接(作为网关功能)。有线LAN通信单元709可以包括例如网络接口单元，用于实现网关功能的通信控制单元等。
注意，如图7B所示的中央控制装置501的硬件配置是一个示例。例如，中央控制装置501不需要包括有线LAN通信单元709。
<功能配置>
(中央控制装置的功能配置)
图8是示出根据实施例的中央控制装置的功能配置的示例的图。中央控制装置501可以包括，例如，有线LAN连接耦接单元801，无线LAN通信单元(AP)811，网络单元信息获取单元812，网络单元信息存储单元813，通信路径决定单元814，转移目的地信息提供单元815，网络单元管理单元816等。
另外，中央控制装置501还可以具有作为分布式控制装置502的功能820。作为分布式控制装置502的功能820可以包括例如毫米波无线通信单元(AP)821，通信链路状态检测单元822，装置信息获取单元823，装置信息存储单元824，中继装置选择单元825，中继装置设置单元826，网络单元信息提供单元827，数据传输单元828，耦接装置数量管理单元829等。
有线LAN连接单元801例如通过图7B所示的有线LAN通信单元709来实现。有线LAN连接单元801提供作为网关的功能，网关用于将通信系统500中的通信网络与外部网络连接。
无线LAN通信单元(AP)811使中央控制装置501的无线LAN通信单元705能够提供作为无线LAN通信的AP的功能。无线LAN通信单元(AP)811例如由图7A和7B中所示的无线LAN通信单元705以及图7A和7B所示的CPU701执行的程序来实现。
注意，在以下说明中，无线LAN通信的AP可以被表示为“无线LAN通信的AP”。此外，毫米波无线通信的AP可以简单地表示为“AP”，以便与“无线LAN通信的AP”区别。
无线LAN通信单元(AP)811经由无线LAN通信(例如，IEEE802.11a/b/g/n/ac等)提供BSS506，其是基础设施模式下的无线LAN网络。
网络单元信息获取单元812利用无线LAN通信，分别从多个分布式控制装置502获取网络单元信息，该多个分布式控制装置通过毫米波无线通信形成不同的BSS(即网络单元)。此外，网络单元信息获取单元812将网络单元信息存储在网络单元信息存储单元813中。网络单元信息获取单元812例如通过由图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。
注意，在中央控制装置501具有作为分布式控制装置502的功能820的情况下，例如，网络单元信息获取单元812可以从包括在分布式控制装置502的功能820中的网络单元信息提供单元827获取网络单元信息。
网络单元信息存储单元813是用于存储由网络单元信息获取单元812获取的网络单元信息的机构。网络单元信息存储单元813例如由图7A和7B所示的存储装置704和RAM702以及图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。图11A中示出了由网络单元信息获取单元812获取并存储在网络单元信息存储单元813中的网络单元信息的示例图像。
图11A是示出由中央控制装置501管理的网络单元信息1110的示例图像的图。在图11A的示例中，网络单元信息1110包括以下信息，诸如“网络单元编号”，“BSSID”，“SSID”，“AP的IP地址”，“耦接装置的数量”，“通信信道”，“可以被中继的AP”等。
“网络单元编号”是包括由分布式控制装置502形成的BSS的编号或名称的信息。
“BSSID(基本服务集标识符)”和“SSID(服务集标识符)”是分布式控制装置502(或中央控制装置501)的标识信息。
“AP的IP(互联网协议)地址”包括毫米波无线通信的分布式控制装置502(或中央控制装置501)的IP地址和无线LAN通信的分布式控制装置502(或中央控制装置501)的IP地址。
“耦接装置的数量”是通过毫米波无线通信耦接到由分布式控制装置502(或中央控制装置501)形成的BSS的通信装置700的数量。“通信信道”是通过毫米波无线通信在由分布式控制装置502(或中央控制装置501)形成的BSS中使用的通信信道的信道编号。
“可以被中继的AP”是分布式控制装置502的标识信息，数据可以通过毫米波无线通信由中继装置503从分布式控制装置502(或中央控制装置501)传输到该分布式控制装置502。
再次参照图8，在下面的描述中进一步说明中央控制装置501。
通信路径决定单元814基于网络单元信息1110确定多跳通信的通信路径，网络单元信息1110由网络单元信息获取单元812获取并存储在网络单元信息存储单元813中。通信路径决定单元814例如通过由图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。
例如，通信路径决定单元814基于如图11A所示的网络单元信息1110来创建表示BSS之间的连接关系的网络拓扑结构，并且在每个BSS基础上决定多跳通信的通信路径。
传输目的地信息提供单元815使用无线LAN通信，向每个分布式控制装置502提供信息，每个分布式控制装置502位于由通信路径决定单元814决定的通信路径中，该信息(即传输目的地信息)表示作为通过毫米波无线通信而通过多跳通信传输数据的目的地的分布式控制装置502或BSS。传输目的地信息提供单元815例如通过由图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。
网络单元管理单元816是用于进行与通信系统500中的BSS有关的管理的机构。网络单元管理单元816例如通过图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。网络单元管理单元816例如进行管理，使得通信系统500中的BSS的数量不超过预定限值。
毫米波无线通信单元(AP)821使毫米波无线通信单元706提供作为如图1A至图4中所说明的毫米波无线通信系统的AP的功能。毫米波无线通信单元(AP)821例如通过图7A和7B中所示的毫米波无线通信单元706以及图7A和7B中所示的CPU701执行的程序来实现。
通信链路状态检测单元822检测每个耦接到BSS的通信装置(即，中继装置503和耦接装置504)之间的通信链路状态(即，通信质量)，BSS由毫米波无线通信单元(AP)821形成。通信链路状态检测单元822例如通过图7A和7B中所示的毫米波无线通信单元706以及由图7A和7B所示的CPU701执行的程序来实现。
装置信息获取单元823从每个耦接到BSS的通信装置700获取装置信息，BSS由毫米波无线通信单元(AP)821形成，该装置信息包括表示通信装置700能够通过毫米波无线通信变成耦接的分布式控制装置502的信息。装置信息获取单元823例如通过由图7A和7B所示的CPU701执行的程序实现。
装置信息存储单元824是用于存储由装置信息获取单元823获取的装置信息的机构。装置信息存储单元824例如由图7A和7B所示的存储装置704和RAM702以及由图7A和7B所示的CPU701执行的程序等实现。图11B中示出了由装置信息获取单元823获取并存储在装置信息存储单元824中的装置信息的示例图像。
图11B是示出装置信息1120的示例图像的图。在图11B的示例中，装置信息1120包括以下信息，诸如“耦接装置编号”，“通信装置的IP地址”，“LQ值”，“吞吐量值”，“MCS值”，“中继装置”，“可以耦接的AP”等。
“耦接装置编号”是临时分配给耦接到BSS的通信装置700的管理编号，BSS由毫米波无线通信单元(AP)821形成。
相对于耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的通信装置700，“通信装置的IP地址”包括毫米波无线通信的IP地址和无线LAN通信的IP地址。
“LQ值”，“吞吐量值”和“MCS值”是表示中央控制装置501(或分布式控制装置502)与耦接到BSS的通信装置700之间的毫米波无线通信的通信链路状态的信息的示例，BSS由毫米波无线通信单元(AP)821形成。“LQ(链路质量)值”是表示通过毫米波无线通信进行的链路的通信质量的信息。“吞吐量值”是表示吞吐量或每单位时间数据传输量的信息。“MCS(调制编码方案)值”是表示调制类型，编码率等的组合的信息。
“中继装置”是表示通信装置700是否是对应于“可以耦接的AP”的中继装置503的信息。
“可以耦接的AP”是另一个分布式控制装置502的标识信息，通信装置700能够通过毫米波无线通信耦接到另一个分布式控制装置502。
再次参照图8，在下面的描述中进一步说明中央控制装置501的功能配置。
基于装置信息获取单元823获取的装置信息1120，中继装置选择单元825从耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的通信装置700中选择通信装置700，用于向另一个分布式控制装置502传输数据。中继装置选择单元825例如通过由图7A和7B所示的CPU701执行的程序来实现。
例如，基于包括在装置信息1120中的“可以耦接的AP”的信息，中继装置选择单元825指定可以通过毫米波无线通信将数据传输到另一个分布式控制装置502的通信装置700。此外，在存在可以通过毫米波无线通信将数据传输到另一个分布式控制装置502的多个通信装置700的情况下，中继装置选择单元825基于“LQ值”，“吞吐量值”，“MCS值”等选择具有最佳通信质量的一个通信装置700。
中继装置设置单元826将由中继装置选择单元825选择的通信装置700设置为中继装置503，用于通过毫米波无线通信将数据传输到另一个分布式控制装置502。中继装置设置单元826例如由图7A和7B所示的CPU701执行的程序实现。
例如，中继装置设置单元826向通信装置700提供包括分布式控制装置502的标识信息(例如，BSSID和SSID)等的连接信息，该分布式控制装置502是通过毫米波无线通信传输数据的目的地。此外，中继装置设置单元826向通信装置700提供指令以作为中继装置503操作。
网络单元信息提供单元827向网络单元信息获取单元812提供由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的网络单元信息。网络单元信息提供单元827例如通过由图7A和7B所示的CPU701执行的程序实现。
数据传输单元828基于传输目的地信息提供单元815提供的信息，将数据传输到分布式控制装置502，分布式控制装置502是通过多跳通信传送数据的目的地，该信息表示分布式控制装置502是通过多跳通信传输数据的目的地。数据传输单元828例如由图7A和7B所示的CPU701执行的程序实现。
耦接装置数量管理单元829管理耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的通信装置700的数量。耦接装置数量管理单元829例如由图7A和7B中所示的CPU701执行的程序实现。
注意，如上所述，中央控制装置501不需要具有图8所示的分布式控制装置502的功能820。
(分布式控制装置的功能配置)
图9是示出根据实施例的分布式控制装置的功能配置的示例的图。分布式控制装置502可以包括，例如，无线LAN通信单元(STA)911，网络单元信息提供单元912，传输目的地信息接收单元913，以及装置功能控制单元914，存储单元等。此外，分布式控制装置502可以包括，例如，毫米波无线通信单元(AP)821，通信链路状态检测单元822，装置信息获取单元823，装置信息存储单元824，中继装置选择单元825，中继装置设置单元826，数据传输单元828，耦接装置数量管理单元829等。
无线LAN通信单元(STA)911使通信装置700的无线LAN通信单元705提供作为无线LAN通信的STA的功能。无线LAN通信单元(STA)911例如由图7A所示的无线LAN通信单元705和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
例如，无线LAN通信单元(STA)911接收由中央控制装置501发送的无线LAN通信的信标。此外，无线LAN通信单元(STA)911与中央控制装置501建立无线LAN通信，并使分布式控制装置502耦接到无线LAN网络。
网络单元信息提供单元912利用无线LAN通信为中央控制装置501提供网络单元信息，该网络单元信息是关于由分布式控制装置502形成的毫米波无线通信的BSS(即，网络单元)。网络单元信息提供单元912例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
传输目的地信息接收单元913接收关于传输目的地的信息(即，传输目的地信息)，该信息经由无线LAN通信从中央控制装置501提供。该信息表示分布式控制装置502或BSS，数据应通过由毫米波无线通信所进行的多跳通信而传输到分布式控制装置502或BSS。
装置功能控制单元914将通信装置700设置为作为分布式控制装置502，中继装置503或耦接装置504进行操作。装置功能控制单元914例如由图7A中所示的CPU701执行的程序来实现。
例如，装置功能控制单元914使通信装置700作为耦接装置504操作。此外，在作为耦接装置504操作的通信装置700不能检测到毫米波无线通信的BSS的情况下，装置功能控制单元914使通信装置700作为分布式控制装置502操作。此外，当通信装置700作为耦接到BSS的耦接装置504操作时，在被形成BSS的分布式控制装置502或中央控制装置501控制时，装置功能控制单元914使通信装置700作为中继装置503操作。
存储单元915存储例如用于使通信装置700作为分布式控制装置502，中继装置503或耦接装置504进行操作的程序等。存储单元915例如通过图7A中所示的存储装置704和由图7A中所示的CPU701执行的程序来实现。
分布式控制装置502中包括的分布式控制装置的功能820与图8所示的分布式控制装置502的功能820相同，不同之处在于分布式控制装置502包括网络单元信息提供单元912，代替了图8中所示的网络单元信息提供单元827。
毫米波无线通信单元(AP)821是用于使通信装置700的毫米波无线通信单元706作为毫米波无线通信的AP操作的机构。毫米波无线通信单元(AP)821例如通过图7A所示的毫米波无线通信单元706和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
通信链路状态检测单元822检测耦接到BSS的每个通信装置的通信链路状态，BSS由毫米波无线通信单元(AP)821形成。通信链路状态检测单元822例如通过图7所示的毫米波无线通信单元706和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
装置信息获取单元823从耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的每个通信装置700获取装置信息，该装置信息包括表示通信装置700可以经由毫米波无线通信耦接的分布式控制装置502的信息。装置信息获取单元823例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
装置信息存储单元824是用于存储由装置信息获取单元823获取的装置信息的机构。装置信息存储单元824例如通过图7A所示的存储装置704和RAM702以及由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
根据装置信息获取单元823获取的装置信息，中继装置选择单元825从耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的至少一个通信装置700中，选择将数据传输到另一个分布式控制装置502的通信装置700。中继装置选择单元825例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
中继装置设置单元826将由中继装置选择单元825选择的通信装置700设置为中继装置503，用于通过毫米波无线通信将数据传输到另一个分布式控制装置502。中继装置设置单元826例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
基于传输目的地信息接收单元913接收的信息，数据传输单元828将数据传输到作为多跳通信的数据的传输目的地的分布式控制装置502，该信息表示作为多跳通信的数据的传输目的地的分布式控制装置502。数据传输单元828例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
耦接装置数量管理单元829管理耦接到由毫米波无线通信单元(AP)821形成的BSS的通信装置700的数量。耦接装置数量管理单元829例如通过由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
(中继装置的功能配置)
图10A是示出中继装置的功能配置的示例的图。中继装置503可以包括，例如，无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914，存储单元915，毫米波无线通信单元(STA)1011，通信链路状态检测单元1012，连接信息存储单元1013，连接控制单元1014，数据中继单元1015等。
注意，省略对无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914和存储单元915的说明，因为上述单元与如参考图9所说明的包括在分布式控制装置502中的无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914和存储单元915相同。
毫米波无线通信单元(STA)1011使通信装置700的毫米波无线通信单元706作为如参考图1至4所说明的毫米波无线通信系统的STA进行操作。毫米波无线通信单元(STA)1011例如通过图7A中所示的毫米波无线通信单元706和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
例如，毫米波无线通信单元(STA)1011使得耦接到BSS以作为STA，BSS由分布式控制装置502(或中央控制装置501)形成。
通信链路状态检测单元1012检测与分布式控制装置502的通信链路状态，该分布式控制装置502形成与毫米波无线通信单元(STA)1011耦接的BSS。通信链路状态检测单元822例如通过图7A中所示的毫米波无线通信单元706和由图7A中所示的CPU701执行的程序来实现。
连接信息存储单元1013存储分布式控制装置502(或中央控制装置501)经由无线LAN通信提供的连接信息。连接信息包括分布式控制装置502的标识信息(例如，BSSID和SSID)等，分布式控制装置502是通过毫米波无线通信来传输数据的目的地。连接信息存储单元1013例如通过图7A所示的RAM702和存储装置704以及由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。图11C中示出了存储在连接信息存储单元1013中的连接信息的示例图像。
图11C是示出连接信息1130的示例图像的图。在图11C的示例中，连接信息1130包括“网络单元编号”，“耦接状态”，“BSSID”，“SSID”，“IP地址”，“信道编号”等。
“网络单元编号”是表示BSS的数字编号或名称的信息。“耦接状态”表示对应于“网络单元编号”的BSS是处于“耦接”状态还是“耦接候选者”状态。
“BSSID”，“SSID”是形成对应于“网络单元编号”的BSS的分布式控制装置502(或中央控制装置501)的标识信息。
“IP地址”是关于形成对应于“网络单元编号”的BSS的分布式控制装置502(或中央控制装置501)的毫米波无线通信的IP地址。“信道编号”是关于对应于“网络单元编号”的BSS的毫米波无线通信的信道编号。
再次参照图10A，进一步说明中继装置503的功能配置。
连接控制单元1014通过毫米波无线通信耦接到分布式控制装置502(以下称为传输源分布式控制装置502)，根据存储在连接信息存储单元1013中的连接信息1130，分布式控制装置502处于“耦接”的连接状态。此外，连接控制单元1014通过毫米波无线通信从传输源分布式控制装置502接收数据，然后与传输源分布式控制装置断开而变成耦接到另一个分布式控制装置502(以下称为传输目的地分布式控制装置502)，其已经处于“耦接候选者”的连接状态。连接控制单元1014例如通过图7A中所示的CPU701执行的程序来实现。
数据中继单元1015将经由毫米波无线通信从传输起点分布式控制装置502接收的数据传输到传输目的地分布式控制装置502。数据中继单元1015例如通过图7A中所示的CPU701执行的程序来实现。
(耦接装置的功能配置)
图10B是示出耦接装置的功能配置的示例的图。耦接装置504可以包括，例如，无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914，存储单元915，毫米波无线通信单元(STA)1011，通信链路状态检测单元1012等。
省略对无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914和存储单元915的功能的说明，因为上述单元的功能与如参考图9所说明的包括在分布式控制装置502中的无线LAN通信单元(STA)911，装置功能控制单元914和存储单元915相同。
毫米波无线通信单元(STA)1011使通信装置700的毫米波无线通信单元706作为参考图1至4所说明的毫米波无线通信系统的STA操作。毫米波无线通信单元(STA)1011例如通过图7A所示的毫米波无线通信单元706和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
通信链路状态检测单元1012检测与分布式控制装置502的通信链路状态，该分布式控制装置502形成与毫米波无线通信单元(STA)1011耦接的BSS。通信链路状态检测单元1012例如通过图7A所示的毫米波无线通信单元706和由图7A所示的CPU701执行的程序来实现。
<处理顺序>
接下来，在以下描述中说明了根据本实施例的用于管理通信系统500中的通信的方法的处理。
<第一实施例>
<<创建通信网络的处理>>
(通信装置新加入通信系统的处理)
图12是示出将根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理的示例的流程图。以下处理是通信装置700新加入通信系统500的处理的示例。注意，在如图12所示的处理开始时，中央控制装置501作为无线LAN通信的AP进行操作，并且通信装置700预先存储连接信息，用于通过无线LAN通信连接到中央控制装置501。
在步骤S1201，通信装置700开始作为耦接装置504的操作，并利用无线LAN通信耦接到作为无线LAN通信的AP操作的中央控制装置501。
在步骤S1202，耦接装置504通过毫米波无线通信进行扫描，以检测毫米波无线通信的AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)。
在步骤S1203，作为通过毫米波无线通信进行扫描的结果，在耦接装置504确定存在AP的情况下，耦接装置504将处理进行到步骤S1204。相反，作为通过毫米波无线通信进行扫描的结果，在耦接装置504确定不存在AP的情况下，耦接装置504将处理进行到步骤S1206。
在步骤S1204，耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011通过毫米波无线通信耦接到检测到的AP，作为耦接装置504。
在步骤S1205，耦接装置504的通信链路状态检测单元1012向耦接的AP提供装置信息，该装置信息包括由于在步骤S1202扫描AP而检测到的LQ值。
另一方面，在步骤S1206，耦接装置504的装置功能控制单元914利用无线LAN通信将用于创建新BSS的请求发送到中央控制装置501，该请求包括在步骤S1202扫描AP的结果。
在步骤S1207，耦接装置504的装置功能控制单元914基于是否从中央控制装置501接收到许可创建新BSS的许可信息来划分处理。
在从中央控制装置501接收到许可信息的情况下，装置功能控制单元914将处理进行到步骤S1208。相反，在没有从中央控制装置501接收到许可信息的情况下，装置功能控制单元914将处理返回到步骤S1202，以便重复相同的处理。
注意，作为中央控制装置501拒绝创建新BSS的情况的示例，可能存在这样的情况：响应于来自耦接装置504的创建新BSS的请求，中央控制装置501已经提供了表示许可创建的响应，但尚未创建新BSS。在中央控制装置501在如上所述的情况下从另一个耦接装置504接收到创建新BSS的请求的情况下，中央控制装置501考虑到新BSS将由已经向其提供了创建新BSS的许可的耦接装置504创建的可能性，可以拒绝来自所述另一个耦接装置504的请求。
另外，在通信系统500中的BSS的数量将超过预定限值的情况下，中央控制装置501可以拒绝耦接装置504所请求的新BSS的创建。
在步骤S1208，耦接装置504的装置功能控制单元914将通信装置700的角色从耦接装置504改变为分布式控制装置502。以上述方式，通信装置700形成毫米波无线通信的新BSS，作为分布式控制装置502。
在步骤S1209，已形成新BSS的分布式控制装置502(即，通信装置700)利用无线LAN通信向中央控制装置501提供已完成创建BSS。
通过上述处理，新加入通信系统500的通信装置700开始作为分布式控制装置502或耦接装置504进行操作。
图13A和13B是用于说明将根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理的图。在图13A中，三个通信装置S7新加入包括由中央控制装置501形成的BSS1的通信系统500。在上述情况下，三个通信装置700分别作为耦接装置504-1至504-3开始扫描AP。
在图13A的示例中，耦接装置504-1和504-2可以检测由中央控制装置501形成的BSS1。因此，耦接装置504-1和504-2通过毫米波无线通信耦接到中央控制装置501，如图13B所示。
然而，在图13A的示例中，耦接装置504-3不能检测到由中央控制装置501形成的BSS1。因此，耦接装置504-3作为新的分布式控制装置502操作以新创建图13 B所示的BSS2。
(通信装置新加入通信系统的处理)
图14是示出根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理的示例的序列图(1)。该处理是在图12的步骤S1203确定“存在AP”的情况下、在通信系统500中进行的处理的示例。注意，在图14和后面的附图中，实线箭头表示通过毫米波无线通信发送的信号或信息，虚线箭头表示通过无线LAN通信发送的信号或信息。
在图14的步骤S1401中，通信装置700开始作为耦接装置504操作。
在步骤S1402，耦接装置504的无线LAN通信单元(STA)911通过无线LAN通信耦接到作为无线LAN通信的AP操作的中央控制装置501。
在步骤S1403，耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011扫描(即，检测AP发送的信标)毫米波无线通信的AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)。
在步骤S1404，假设耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011接收到由分布式控制装置502-1发送的信标。
在步骤S1405，耦接装置504的通信链路状态检测单元1012检测所接收的信标的LQ值(下文中称为LQ值1)。
在步骤S1406，耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011通过毫米波无线通信耦接到分布式控制装置502-1。
在步骤S1407，耦接装置504的通信链路状态检测单元1012向分布式控制装置502-1提供包括检测到的LQ值1的装置信息。装置信息包括例如对应于“耦接装置编号”的信息，“耦接装置编号”包括在图11B所示的装置信息1120中。
在步骤S1408，分布式控制装置502-1的装置信息获取单元823获取由耦接装置504提供的装置信息，并将装置信息存储在装置信息存储单元824中作为装置信息1120。
在步骤S1409，分布式控制装置502-1的网络单元信息提供单元912利用无线LAN通信向中央控制装置501提供与由分布式控制装置502-1形成的BSS有关的网络单元信息。网络单元信息包括例如对应于“网络单元编号”的信息，“网络单元编号”包括在图11A所示的网络单元信息中。
在步骤S1410，耦接到由分布式控制装置502-1形成的BSS的耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011，例如定期进行毫米波无线通信的扫描。
在步骤S1411，假设耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011接收由分布式控制装置502-1发送的信标。
在步骤S1412，假设耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011接收由分布式控制装置502-2发送的信标。
在步骤S1413，耦接装置504的通信链路状态检测单元1012检测在步骤S1411接收的信标的LQ值1和在步骤S1412接收的信标的LQ值(下文中称为LQ值2)。
在步骤S1414，耦接装置504的通信链路状态检测单元1012将包括检测到的LQ值1和LQ值2的装置信息提供给分布式控制装置502-1。
在步骤S1414，分布式控制装置502-1的装置信息获取单元823获取由耦接装置504提供的装置信息。在步骤S1415，将装置信息存储在装置信息存储单元824中作为装置信息1120。
在步骤S1416，分布式控制装置502-1的网络单元信息提供单元912利用无线LAN通信来提供与由分布式控制装置502-1形成的BSS有关的网络单元信息。
通过上述处理，中央控制装置501获取例如图11A所示的网络单元信息，并且AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)管理图11B所示的装置信息1120。
图15是示出根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理的示例的序列图(2)。该处理是在图12的步骤S1203确定“不存在AP”的情况下，在通信系统500中进行的处理的示例。注意，因为图15的步骤S1401至S1403的处理与图14中的相同，所以以下描述主要说明与图14中所示的处理的不同之处。
在步骤S1501，假设耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011不能接收分布式控制装置502-1发送的信标。
在步骤S1502，耦接装置504的装置功能控制单元914利用无线LAN通信将包括扫描AP的结果的创建新BSS的请求发送到中央控制装置501。
在步骤S1503，中央控制装置501的网络单元管理单元816检查通信系统500中的BSS的数量。网络单元管理单元816基于通信系统500中的BSS的数量来划分处理。
在通信系统500中的BSS的数量小于预定限值的情况下，在步骤S1504，网络单元管理单元816利用无线LAN通信向耦接装置504提供许可创建网络单元的许可信息。许可信息包括例如与要新创建的BSS的通信信道和网络地址有关的信息，关于另一个BSS的信息等。
在步骤S1505，耦接装置504的装置功能控制单元914将通信装置700的角色从耦接装置504改变为分布式控制装置502。此外，已开始作为分布式控制装置502操作的通信装置700根据中央控制装置501提供的信息来形成新BSS。
在步骤S1506，已形成新BSS的分布式控制装置502(即，耦接装置504)向中央控制装置501提供表示完成创建BSS的通知。
相反，在通信系统500中的BSS的数量等于或大于预定限值的情况下，在步骤S1507，网络单元管理单元816利用无线LAN通信向耦接装置504提供拒绝创建网络单元的拒绝信息。
在步骤S1508，耦接装置504的毫米波无线通信单元(STA)1011再次扫描毫米波无线通信的AP，以重复相同的处理。
(设置中继装置的处理)
接下来，在以下描述中说明了由毫米波无线通信的AP设置中继装置的处理。
图16是示出根据第一实施例的用于设置中继装置的处理的示例的流程图。该处理是AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)将一个或多个通信装置700设置为中继装置的处理的示例，该一个或多个通信装置700连接到由AP形成的网络单元。
在步骤S1601，AP的装置信息获取单元823获取耦接到由AP形成的BSS的通信装置700的装置信息。
在步骤S1602，AP的装置信息获取单元823确定所获取的装置信息是否已经从上次获取的装置信息发生了改变。
在装置信息尚未改变的情况下，AP的装置信息获取单元823终止处理。相反，在装置信息已经改变的情况下，AP的装置信息获取单元823将处理进行到步骤S1603。
在步骤S1603，AP的中继装置选择单元825提取能够通过毫米波无线通信将数据中继到另一个BSS的通信装置700(即，中继装置503或耦接装置504)。
注意，用于设置中继装置的处理进行的次数与相邻BSS的数量相同。然而，为了便于说明，在仅存在一个相邻BSS的前提下提供以下说明。
在步骤S1604，确定是否提取了能够通过毫米波无线通信将数据中继到另一个BSS的通信装置700。
在未提取能够通过毫米波无线通信将数据中继到另一个BSS的通信装置700的情况下，AP的中继装置选择单元825终止处理。相反，在提取了能够通过毫米波无线通信将数据中继到另一个BSS的通信装置700的情况下，AP的中继装置选择单元825将处理进行到步骤S1605。
在步骤S1605，AP的中继装置选择单元825确定在步骤S1604是否提取了多个通信装置700。
在提取多个通信装置700的情况下，AP的中继装置选择单元825将处理进行到步骤S1606。相反，在未提取多个通信装置700的情况下，即，在仅提取了一个通信装置700的情况下，AP的中继装置选择单元825将处理进行到步骤S1607。
在步骤S1606，AP的中继装置选择单元825从提取的多个通信装置700中选择具有最佳通信质量(例如，最高LQ值或吞吐量值等)的一个通信装置700。
相反，在步骤S1607，AP的中继装置选择单元825选择提取的一个通信装置700。
在步骤S1608，AP的中继装置设置单元826将所选择的通信装置700设置为中继到另一个BSS的中继装置。例如，AP的中继装置设置单元826将图11C所示的连接信息发送到所选择的通信装置700，并将所选择的通信装置700设置为中继装置503。以上述方式，所选择的通信装置700开始作为中继到另一个BSS的中继装置503操作。
在步骤S1609，AP的中继装置设置单元826确定中继装置503是否已经由于上述处理而改变。
在中继装置503尚未改变的情况下，AP的中继装置设置单元826终止处理。相反，在中继装置503已经改变的情况下，AP的中继装置设置单元826将前面的中继装置503设置为耦接装置504。
通过上述处理，在属于由AP形成的BSS的通信装置700发生变化的情况下，AP能够更新中继装置503，用于通过毫米波无线通信将数据传输到另一个BSS。
图17A至19B是用于说明根据第一实施例的设置中继装置的处理的图。
在图17A所示的情况下，分布式控制装置502-1形成BSS1，分布式控制装置502-2形成BSS2。此外，耦接装置504-1和504-2通过毫米波无线通信耦接到分布式控制装置502-1。
在上述情况下，在分布式控制装置502-1进行图16所示的设置中继装置的处理的情况下，如图17B所示，图17A所示的耦接装置504-2被设置为将数据传输到BSS2的中继装置503-1。注意，在上述情况下，尽管数据不能通过毫米波无线通信从分布式控制装置502-2发送到分布式控制装置502-1，但是数据可以通过毫米波无线通信从分布式控制装置502-1发送到分布式控制装置502-2。
在上述情况下，例如，如图17C所示，在耦接装置504-3新耦接到BSS2的情况下，分布式控制装置502-2进行图16所示的设置中继装置的处理。因此，如图17D所示，图17C所示的耦接装置504-3被设置为将数据传输到BSS1的中继装置503-2。以上述方式，在分布式控制装置502-1和分布式控制装置502-2之间，可以通过毫米波无线通信进行两个方向上的数据传输。
此外，在上述情况下，如图18A所示，在耦接装置504-4新耦接到BSS2的情况下，分布式控制装置502-2进行图16所示的设置中继装置的处理。在上述情况下，分布式控制装置502-2从能够将数据传输到BSS1的通信装置700中，即，从耦接装置504-4和中继装置503-2中，选择具有更好通信质量的通信装置700作为新的中继装置。
例如，在耦接装置504-4具有比中继装置503-2更好的通信质量的情况下，如图19B所示，图18A所示的耦接装置504-4被新设置为中继装置503-3。在上述情况下，如图18B所示，图18A所示的中继装置503-2开始再次作为耦接装置504-3操作。
关于设置中继装置的处理，以下描述说明了例外的处理。
在图19A所示的示例中，形成BSS1的中央控制装置501通过一个中继装置503耦接到形成BSS3的分布式控制装置502b和形成BSS4的分布式控制装置502c。
如上所述，在仅存在一个能够从BSS1中继到BSS3和BSS4的中继装置503的情况下，AP的中继装置选择单元825可以选择一个中继装置503将数据传输到多个BSS。
注意，以上是例外的处理，该处理例如在仅有一个能够中继到BSS3和BSS4的中继装置503的情况下，或者在有能够中继的通信装置700、但是通信质量不令人满意(例如，低于阈值)的情况下进行。
在除上述情况之外的情况下，优选地，AP的中继装置选择单元825进行控制，使得中继装置503的传输目的地是一个BSS。
在图19B所示的示例中，BSS2中不存在中继装置503。因此，诸如分布式控制装置502a的BSS2中的通信装置700能够从BSS1接收数据，但是不能够将数据发送到BSS1。
在上述情况下，对于只有分布式控制装置502的BSS，诸如图19B的BSS2，优选地，中央控制装置501的通信路径决定单元814管理通信路径，使得在将数据传输到多个通信装置700等时，最后将数据传输到分布式控制装置502a。
注意，在图19B所示的BSS2中的通信装置700是数据从其传输的情况下，通信装置700可以利用无线LAN通信将内容数据传输到中央控制装置501。在上述情况下，中央控制装置501可以利用毫米波无线通信将内容数据传输到目的地通信装置700。
注意，在本实施例中，可能存在不能经由毫米波无线通信通过中继装置503与任何其他BSS传输数据的BSS。在这种情况下，类似于图19B中所示的情况，分布式控制装置502可以利用无线LAN通信将内容数据传输到中央控制装置501，该分布式控制装置502形成不能经由毫米波无线通信与任何其他BSS传输数据的BSS。
通过上述处理，多个BSS形成毫米波无线通信网络。
<<进行通信的处理>>
接下来，以下描述说明了进行与由中央控制装置501进行的多跳通信有关的通信的处理。
(网络配置)
图20是示出根据第一实施例的通信系统的网络配置的示例的图。在图20的示例中，在通信系统500中存在八个BSS，即，BSS1到BSS8。此外，例如，在图20中，“BSS1”右侧所示的括号中的“ch1”表示用于BSS1的通信信道是“ch1”。
如图21所示，根据本实施例的中央控制装置501对于每个BSS管理图20所示的通信系统500的网络配置。
(通信路径的管理)
图21是示出根据第一实施例的由中央控制装置创建的网络拓扑的示例的图。例如，基于图11A所示的网络单元信息1110，中央控制装置501对于每个BSS创建如图21所示的网络拓扑2100。
在图21中，每个BSS名称下面的括号中的数字表示通信信道和耦接到BSS的通信装置700的数量。例如，在图21的示例中，指示出用于BSS1的通信信道是“1”，并且耦接到BSS1的通信装置700的数量是“7”。
基于图21所示的对于每个BSS的这种网络拓扑，中央控制装置501对于每个BSS管理多跳通信的通信路径。这种管理方法的原因在于，中央控制装置501不需要管理BSS内部的通信路径，因为BSS内部的通信路径由分布式控制装置502通过图16所示的设置中继装置的这种处理来管理。因此，施加在中央控制装置501上的负荷显著减小。
(中央控制装置进行的处理)
图22是示出根据第一实施例的由中央控制装置进行的处理的示例的流程图。
在步骤S2201，中央控制装置501的网络单元信息获取单元812利用无线LAN通信从多个分布式控制装置502获取网络单元信息。
在步骤S2202，根据获取的网络单元信息，中央控制装置501的通信路径决定单元814对于每个BSS创建图21所示的毫米波无线通信的这种网络拓扑2100。
在步骤S2203，中央控制装置501确定是否接收到通过毫米波无线通信开始进行发送的请求(即，传输开始请求)。通过无线LAN通信，从通信系统500中的通信装置700发送传输开始请求。
在没有接收到传输开始请求的情况下，中央控制装置501重复进行步骤S2201和S2202的处理。相反，在接收到传输开始请求的情况下，中央控制装置501将处理前进到步骤S2204。
在步骤S2204，中央控制装置501的通信路径决定单元814确定(即，计算)从包括传输源通信装置700的BSS到包括传输目的地通信装置700的BSS的每个BSS的通信路径。在以下描述的情况下，通信路径决定单元814根据诸如Dijkstra算法的公知路径搜索算法来计算到传输目的地的路径。
在步骤S2205，中央控制装置501的传输目的地信息提供单元815将与作为数据的传输目的地的BSS有关的信息提供给位于通信路径决定单元814所确定的通信路径中的至少一个分布式控制装置502。
在步骤S2206，中央控制装置501的传输目的地信息提供单元815指示从其发送传输开始请求的通信装置700发送数据。
(进行通信系统中的通信的处理)
接下来，以下描述说明在通信系统500中传输数据的整个处理的示例。
图23是示出根据第一实施例的在通信系统中传输数据的处理的示例的序列图。该处理是在如图20所示的通信系统500中通过毫米波无线通信、将数据例如从包括在BSS7中的耦接装置504a传输到数据到包括在BSS8中的耦接装置504b的处理的示例。
在步骤S2301，作为传输源耦接装置的耦接装置504a利用无线LAN通信向中央控制装置501发送传输开始请求，该传输开始请求包括耦接装置504b的目的地信息(例如，IP地址)，耦接装置504b是传输目的地耦接装置。
在步骤S2302，中央控制装置501的通信路径决定单元814确定，从包括传输源耦接装置504a的BSS7到包括传输目的地耦接装置504b的BSS8的每个BSS的通信路径。例如，根据图21中所示的这种网络拓扑2100，通信路径决定单元814确定以BSS7，BSS5和BSS8的顺序传输数据。
在步骤S2303至S2305，中央控制装置501的传输目的地信息提供单元815为位于由通信路径决定单元814确定的通信路径中的分布式控制装置502a，502b和502c提供传输数据的目的地。
例如，传输目的地信息提供单元815向形成BSS7的分布式控制装置502a提供用于将形成BSS5的分布式控制装置502b指定为传输数据的目的地的信息(例如，BSSID，SSID等)。类似地，传输目的地信息提供单元815向形成BSS5的分布式控制装置502b提供用于将形成BSS8的分布式控制装置502c指定为传输数据的目的地的信息。此外，传输目的地信息提供单元815向形成BSS8的分布式控制装置502c提供例如不将数据传输到任何其他BSS的信息。
在步骤S2306，中央控制装置501的传输目的地信息提供单元815指示作为传输源耦接装置的耦接装置504a发送数据。
在步骤S2307，耦接装置504a通过毫米波无线通信将包括目的地信息的数据发送到耦接装置504a所耦接的分布式控制装置502a。
在步骤S2308，基于图11B所示的这种装置信息1120，分布式控制装置502a指定中继装置503a将数据传输到作为指定的传输目的地的分布式控制装置502b，然后将数据发送到中继装置503a。
在步骤S2309，在接收到数据时，中继装置503a的连接控制单元1014将毫米波无线通信与分布式控制装置502a断开。
在步骤S2310，基于如图11C所示的这种连接信息1130，中继装置503a的连接控制单元1014通过毫米波无线通信耦接到被预设为“耦接候选者”的分布式控制装置502b。
在步骤S2311，中继装置503a的数据中继单元1015将从分布式控制装置502a接收的数据传输到分布式控制装置502b。
优选地，在数据中继单元1015传输数据之后，中继装置503a的连接控制单元1014与分布式控制装置502b断开，然后通过毫米波无线通信再次耦接到分布式控制装置502a。
在步骤S2312，基于如图11B所示的这种装置信息1120，分布式控制装置502b指定中继装置503b将数据传输到作为指定的传输目的地的分布式控制装置502c，然后将数据发送到中继装置503b。
在步骤S2313，在接收到数据时，中继装置503b的连接控制单元1014将毫米波无线通信与分布式控制装置502b断开。
在步骤S2314，基于如图11C所示的这种连接信息1130，中继装置503b的连接控制单元1014通过毫米波无线通信耦接到被预设为“耦接候选者”的分布式控制装置502c。
在步骤S2315，中继装置503b的数据中继单元1015将从分布式控制装置502b接收的数据传输到分布式控制装置502c。
优选地，在数据中继单元1015传输数据之后，中继装置503b的连接控制单元1014与分布式控制装置502c断开，然后通过毫米波无线通信再次耦接到分布式控制装置502b。
在步骤S2316，分布式控制装置502c根据包括在数据中的目的地信息，将数据发送到耦接装置504b，而不将接收到的数据传输到任何其他BSS。
如上所述，在根据本实施例的通信系统中，借助于经由高速毫米波无线通信进行的多跳通信，在通信装置700之间容易地发送数据。
<第二实施例>
作为第二实施例，以下描述说明了在对可连接到毫米波无线通信的AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)的通信装置700的数量(下文中称为连接可接受数量)设置限值的情况下所进行的处理的示例。例如，可以根据与毫米波无线通信单元706或系统要求等有关的限制来计算连接可接受数量。此外，优选地，可以允许管理员等改变连接可接受数量的值。
图24A和24B是用于说明根据第二实施例的通信装置加入通信系统的处理的图。假设在图24A的示例中，中央控制装置501的连接可接受数量是7。此外，以下描述说明了要求由中央控制装置501形成并由七个耦接装置504耦接的BSS1被耦接装置504a耦接的情况，七是耦接装置504的连接可接受数量，耦接装置504a是第八个耦接装置。
在上述情况下，中央控制装置501(或在分布式控制装置502的情况下是分布式控制装置502)的网络单元管理单元816许可第八个耦接装置504a临时耦接，尽管超出了连接可接受数量。然后，网络单元管理单元816发送断开请求消息，用于请求BSS1中具有最差通信质量(例如，最低LQ值或吞吐量值)的通信装置700，例如，耦接装置504b，离开BSS1。注意，优选地，通过高于IP层的层的分组来发送断开请求消息，以便与以通常序列断开的情况(即，发送用于通过MAC层断开的帧的情况)分开。
在从中央控制装置501接收到用于断开的消息时，耦接装置504b将毫米波无线通信与中央控制装置501断开。此外，耦接装置504b通过毫米波无线通信进行BSS的扫描，并且在检测到除BSS1之外的BSS时，耦接装置504b耦接到检测到的BSS。
相反，在没有检测到除BSS1以外的任何BSS的情况下，耦接装置504b开始作为图24B所示的分布式控制装置502a操作，以形成新的BSS2。
注意，在形成BSS1的AP是分布式控制装置502的情况下，在改变连接到BSS1的通信装置700或改变连接到BSS1的通信装置700的数量时，分布式控制装置502向中央控制装置501提供关于耦接到BSS1的所有通信装置700的信息。
图25是示出根据第二实施例的通信装置加入通信系统的处理的示例的序列图。注意，因为图25的步骤S1401到S1406的处理与如图14所示的根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理相同，所以以下描述主要说明与图14中所示的处理的不同之处。
在步骤S2501，通信装置700开始作为耦接装置504a操作。
在步骤S2502，分布式控制装置502-1的耦接装置数量管理单元829检查耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的数量。此外，耦接装置数量管理单元829基于耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的数量来划分后续处理。
在耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的数量小于上述连接可接受数量的情况下，分布式控制装置502-1的耦接装置数量管理单元829为中央控制装置501提供表示耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的数量的信息。
相反，在耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的数量等于或大于上述连接可接受数量的情况下，耦接装置数量管理单元829将离开BSS的请求提供给具有最差通信质量的通信装置700，例如，耦接装置504b。
在步骤S2505，耦接装置504b将毫米波无线通信与分布式控制装置502-1断开。
在步骤S2506，分布式控制装置502-1的耦接装置数量管理单元829利用无线LAN通信，向中央控制装置501提供表示耦接到分布式控制装置502-1的通信装置700的变化的信息。
在步骤S2507，在没有检测到由分布式控制装置502-1形成的BSS之外的任何BSS的情况下，耦接装置504b开始作为分布式控制装置502a操作，以形成新的BSS2。
通过上述处理，分布式控制装置502(或中央控制装置501)将自形成的BSS中的多个通信装置700的数量控制为等于或小于连接可接受数量，同时保持通信装置700具有更好的通信质量。
<第三实施例>
作为第三实施例，以下描述说明了中央控制装置501调节毫米波无线通信的每个BSS中的通信装置700的数量的情况。
图26A和26B是用于说明根据第三实施例的调节耦接装置的数量的处理的图。
在毫米波无线通信网络中，通过中继装置503在BSS之间传输数据的次数优选为较少。这是因为通过中继装置503在BSS之间传输数据花费相对更多的时间，所以随着通过中继装置503在BSS之间传输数据的次数的增加，多跳通信的吞吐量相反地减小。
因此，例如，在毫米波无线通信网络中，可以优选较少数量的BSS。另外，优选的，被分配为耦接到每个BSS的通信装置700的数量大致相等。
在图26A的情况下，八个耦接装置504通过毫米波无线通信耦接到形成BSS1的分布式控制装置502a，并且三个耦接装置504通过毫米波无线通信耦接到形成BSS2的分布式控制装置502b。在图26A的情况下，在耦接到分布式控制装置502a的八个耦接装置504中，三个耦接装置504也可连接到分布式控制装置502b。
在上述情况下，例如，根据本实施例的中央控制装置501可以请求形成BSS1的耦接了大量耦接装置504的分布式控制装置502a，减少耦接装置的数量。
此外，在被请求减少耦接装置504的数量时，分布式控制装置502a可以例如从三个耦接装置504中选择作为排除目标的耦接装置504，然后请求所选择的耦接装置504移动，这三个耦接装置504是用于移动到BSS2的候选者。
例如，被要求从BSS1移动的耦接装置504a将毫米波无线通信与分布式控制装置502a断开，然后耦接到形成BSS2的分布式控制装置502b。
在根据本实施例的通信系统500中，中央控制装置501能够以上述方式管理耦接到每个BSS的耦接装置504的数量。
(由中央控制装置进行的处理)
图27是示出根据第三实施例的由中央控制装置进行的处理的示例的流程图。
在步骤S2701，中央控制装置501的网络单元管理单元816选择需要减少耦接装置504的数量的BSS。例如，网络单元管理单元816根据如图11A所示的网络单元信息1110，选择对应于具有“耦接装置数量”最大值的AP(即，分布式控制装置502或中央控制装置501)的BSS。
在步骤S2702，中央控制装置501的网络单元管理单元816选择BSS作为被选择为排除目标的耦接装置504的移动目的地。例如，网络单元管理单元816可以根据如图11A中所示的网络单元信息1110，从包括在“可以被中继的AP”中的AP中，选择对应于具有“耦接装置数量”最小值的AP的BSS。
在步骤S2703，网络单元管理单元816请求形成BSS的AP排除耦接装置504，该BSS需要减少耦接装置504的数量。
当在步骤S2704从被要求其排除耦接装置504的AP接收到减少结果时，在步骤S2705，网络单元管理单元816更新图11A中所示的网络单元信息。
(通信系统中进行的处理)
图28是示出根据第三实施例的用于调节耦接装置的数量的处理的示例的序列图。
在步骤S2801，中央控制装置501的网络单元管理单元816决定需要减少耦接装置504数量的BSS和作为被选择为排除目标的耦接装置504的移动目的地的BSS。上述步骤对应于图27中的步骤S2701和2702。注意，在从需要减少耦接装置数量的BSS中排除多个耦接装置的情况下，网络单元管理单元816也可以决定要被选择为排除目标的耦接装置的数量。
在步骤S2802，中央控制装置501的网络单元管理单元816利用无线LAN通信(即，第二无线通信)将减少请求发送到形成需要减少耦接装置504数量的BSS的AP(例如，分布式控制装置502a)，用于排除耦接装置504。上述步骤对应于图27中的步骤S2703等。
在步骤S2803，已经接收到减少请求的分布式控制装置502a的耦接装置数量管理单元829从通过毫米波无线通信耦接到分布式控制装置502a的耦接装置504中选择耦接装置504a作为排除目标。
这里，例如，基于如图11B中所示的这种装置信息1120，耦接装置数量管理单元829可以确定“中继装置”栏上没有“是”的通信装置700是通过毫米波无线通信耦接到分布式控制装置502a的耦接装置504。此外，耦接装置数量管理单元829根据在“中继装置”栏上是否存在没有“是”的通信装置700来划分处理。
在耦接到分布式控制装置502a的所有通信装置700被设置为中继装置503的情况下，在步骤S2804，耦接装置数量管理单元829向中央控制装置501提供表示减少失败的减少结果。
相反，在耦接到分布式控制装置502a的通信装置700中存在未设置为中继装置503的耦接装置504a的情况下，在步骤S2805，耦接装置数量管理单元829请求被选择为排除目标的耦接装置504a移动离开BSS1。
在步骤S2806，已被要求从BSS1移动离开的耦接装置504a将毫米无线通信与形成BSS1的分布式控制装置502a断开。
在步骤S2807，分布式控制装置502a的网络单元信息提供单元912向中央控制装置501提供减少结果，该减少结果包括表示耦接到分布式控制装置502a的耦接装置504(即，通信装置700)的数量的信息。
在步骤S2808，耦接装置504a通过毫米波无线通信进行AP的扫描。此外，在步骤S2809，耦接装置504a变为耦接到BSS2而不是BSS1，已经要求耦接装置504a从BSS1移动离开。
在步骤S2810，分布式控制装置502b的网络单元信息提供单元912向中央控制装置501提供信息(例如，网络单元信息)，该信息包括表示耦接到分布式控制装置502b的耦接装置504(即，通信装置700)的数量的信息。
通过上述处理，在根据本实施例的通信系统500中，中央控制装置501能够管理通过毫米波无线通信耦接到多个BSS的耦接装置504的数量，使得例如近似相等数量的耦接装置504耦接到每个BSS。
注意，尽管上述处理是用于中央控制装置501自动管理耦接到毫米波无线通信的多个BSS的耦接装置504的数量的方法，但是可能存在用户期望选择要移动的通信装置700或选择作为移动目的地的BSS的情况。
在上述情况下，通信装置700的网络应用可以从上层的用户应用接收表示要移动的通信装置700或者作为移动目的地的BSS的信息。此外，通信装置700的网络应用可以将请求信息发送到中央控制装置501，请求信息包括表示用户选择的通信装置700，作为移动目的地的BSS等的信息。
在接收到请求信息时，中央控制装置501基于该请求信息，将用于排除耦接装置504的减少请求传输到用户选择的通信装置700所耦接的分布式控制装置502，该减少请求包括指示被选择为排除目标的通信装置700以及作为移动目的地的BSS的信息。
在接收到排除耦接装置504的减少请求时，分布式控制装置502跳过步骤S2803的处理，并执行排除耦接装置504的处理。
例如，在所选择的通信装置700被设置为中继装置503的情况下，分布式控制装置502向中央控制装置501提供表示减少失败的减少结果。相反，在所选择的通信装置700未被设置为中继装置503的情况下，分布式控制装置502请求所选择的通信装置700(即，耦接装置504)移动离开BSS。
中央控制装置501向已发送请求的通信装置700提供由分布式控制装置502提供的减少结果，用于排除耦接装置504的减少请求已经发送至该分布式控制装置502。
<通过毫米波无线通信形成网络的处理>
接下来，以下描述说明形成毫米波无线通信网络的整个处理，其包括在上述实施例中说明的处理。
图29是说明根据本发明的实施例的用于形成毫米波无线通信网络的处理的流程的流程图。
在中央控制装置501在步骤S2901开始操作之后，在通信系统500中执行用于形成毫米波无线通信网络的处理，如步骤S2902和随后的步骤所示。
在通信装置700在步骤S2902新加入通信系统500之后，在通信系统500中执行步骤S2903和后续步骤的处理。相反，在通信装置700没有新加入通信系统500的情况下，在通信系统500中执行步骤S2908和以下步骤的处理。
在步骤S2903，根据第一实施例的通信装置新加入通信系统的处理在通信系统500中执行，如图14和15所示。
在步骤S2904形成新BSS的情况下，在通信系统500中执行步骤S2905的处理。相反，在步骤S2904没有形成新BSS的情况下，步骤S2906的处理在通信系统500中执行。
在步骤S2905，通信系统500的中央控制装置501更新毫米波无线通信的网络拓扑。
在步骤S2906，通信系统500的中央控制装置501确定是否需要调节耦接装置504的数量。例如，在耦接到每个BSS的通信装置700的数量不相同的情况下，中央控制装置501可以确定需要调节耦接装置504的数量。
在确定需要调节耦接装置504的数量的情况下，中央控制装置501在步骤S2907执行图27和28所示的用于调节耦接装置504的数量的处理。
相反，在未确定需要调节耦接装置504的数量的情况下，处理返回到步骤S2902，以便在通信系统500中重复相同的处理。
注意，在通信装置700在步骤S2902没有加入通信系统500的情况下，在通信系统500中执行与通信装置700的离开有关的处理，如步骤S2908到步骤S2912所示。
例如，在分布式控制装置502离开毫米波无线通信网络的情况下(步骤S2910处为“是”)，在通信系统500中执行步骤S2904的处理。
此外，在中继装置503离开毫米波无线通信网络的情况下(步骤S2911处为“是”)，在通信系统500中执行S2912的处理，从而执行图16所示的设置中继装置的处理。
注意，在除了分布式控制装置502和中继装置503之外的通信装置700，即，耦接装置504，离开毫米波无线通信网络的情况下(步骤S2911处为“否”)，步骤S2906的处理在通信系统500中执行。
相反，在通信装置700在步骤S2908没有离开毫米波无线通信网络的情况下，分布式控制装置502确定是否存在通信路径的变化。
在通信路径发生变化的情况下(即，在装置信息发生变化的情况下)，分布式控制装置502使得执行步骤S2912的处理，从而执行设置中继装置503的处理。相反，在通信路径没有变化的情况下(即，在装置信息没有变化的情况下)，处理返回到步骤S2902，从而重复相同的处理。
通过上述处理，在通信系统500中，在中央控制装置501开始操作之后，自动构造图5和图6所示的系统配置等，为每个通信装置700分配分布式控制装置502，中继装置503或耦接装置504的角色。此外，在通信装置700例如通过移动通信装置700而发生改变的情况下，系统配置自动更新。
如上所述，通过使用根据本发明的本实施例的通信系统500，借助于组合了以一对一或星形网络结构进行通信的通信装置700而构造的毫米波无线通信网络，来促进通信装置700之间的多跳通信。
此外，本发明不限于这些实施例，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变化和修改。
本申请基于2016年9月27日向日本专利局提交的日本优先权申请No.2016-187777，其全部内容通过引用结合于此。
[附图标记列表]
500 通信系统
501 中央控制装置(即，信息处理装置)
502 分布式控制装置
503 中继装置
504 耦接装置
700 通信装置
706 毫米波无线通信单元(即，第一通信单元)
705 无线LAN通信单元(即，第二通信单元)
812 网络单元信息获取单元
814 通信路径决定单元
815 传输目的地信息提供单元
823 装置信息获取单元
825 中继装置选择单元
826 中继装置设置单元
828 数据传输单元
912 网络单元信息提供单元
914 装置功能控制单元。

Claims (18)

1.一种用于进行多跳通信的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：
多个通信装置,每个通信装置包括第一通信单元和第二通信单元，所述第一通信单元通过使用定向无线电波进行第一无线通信，所述第二通信单元通过使用比所述第一无线通信更大通信范围的无线电波进行第二无线通信，所述多个通信装置被配置成利用所述第一无线通信来相互进行多跳通信；以及
中央控制装置，包括用于进行所述第二无线通信的所述第二通信单元，所述中央控制装置被配置成利用所述第二无线通信来管理所述多跳通信的传输数据的通信路径，
其中多个通信装置包括
多个分布式控制装置，每个分布式控制装置被配置成利用所述第一无线通信形成与所述多个通信装置中的至少一个通信装置耦接的网络单元，并且控制所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置，以基于所述通信路径，经由所述第一无线通信传输所述数据，以及
至少一个中继装置，所述至少一个中继装置被配置成耦接到由所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置形成的网络单元，并且被配置成利用所述第一无线通信从所述多个分布式控制装置中的所述一个分布式控制装置接收所述数据，以及向所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置传输所述数据，以及
其中所述中央控制装置利用所述第二无线通信，控制位于所述通信路径中的所述多个分布式控制装置以基于所述通信路径传输所述数据，
所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置包括：
装置信息获取单元，被配置成从耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的至少一个通信装置获取装置信息，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成，所述装置信息包括关于所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置的信息，所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置能够经由所述第一无线通信耦接到所述另一个分布式控制装置，
中继装置选择单元，被配置成基于所述装置信息获取单元获取的所述装置信息，从耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的至少一个通信装置中，选择经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置的通信装置，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置形成，以及
中继装置设置单元，被配置成将由所述中继装置选择单元选择的所述通信装置设置成作为所述至少一个中继装置中的一个中继装置进行操作，所述一个中继装置从所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置接收所述数据，并且经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置，
所述装置信息包括与所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置和耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置之间的所述第一无线通信的通信质量有关的信息，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置形成，以及
其中，所述中继装置选择单元基于与通信质量有关的所述信息，选择经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置的所述通信装置。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述中央控制装置包括用于进行所述第一无线通信的所述第一通信单元，并且作为所述多个中的一个分布式控制装置进行操作，以形成网络单元。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述中央控制装置包括：
网络单元信息获取单元，被配置成利用所述第二无线通信从所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置获取关于网络单元的信息，
通信路径决定单元，被配置成基于所述网络单元信息获取单元获取的信息，决定所述多跳通信的所述通信路径，以及
传输目的地信息提供单元，被配置成利用所述第二无线通信，向位于由所述通信路径决定单元决定的所述通信路径中的所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置提供关于所述传输目的地的信息，所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置通过所述多跳通信，将所述数据传输到所述传输目的地，所述传输目的地是所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置或由所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置形成的网络单元。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，
所述通信路径决定单元基于所述网络单元信息获取单元获取的所述信息，定义经由所述第一无线通信形成的网络单元的连接关系，并且
其中，基于定义的所述连接关系，决定通过所述多跳通信传输所述数据的网络单元的顺序。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，其中所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置包括：
网络单元信息提供单元，被配置成利用所述第二无线通信，向所述中央控制装置提供关于所述网络单元的信息，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成，以及
数据传输单元，被配置成将所述多跳通信的所述数据传输到所述至少一个中继装置中的一个中继装置，所述一个中继装置经由所述第一无线通信，将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置，基于与传输目的地有关的所述信息来传输所述多跳通信的所述数据，所述数据通过所述多跳通信传输到所述传输目的地，所述传输目的地是所述多个分布式控制装置的所述另一个分布式控制装置，与所述传输目的地有关的所述信息由所述中央控制装置经由所述第二无线通信提供。
6.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述中继装置选择单元执行选择通信装置的处理，所述通信装置将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置，在耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置改变时、或者在所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置的数量改变时，执行所述处理，其中，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其特征在于，在所述多个通信装置中的至少一个通信装置检测到由所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置或所述中央控制装置形成的至少一个网络单元的情况下，所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置耦接到检测到的所述至少一个网络单元中的一个网络单元。
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述多个通信装置的所述至少一个通信装置包括装置功能控制单元，所述装置功能控制单元被配置成，在由所述中央控制装置或形成所述至少一个网络单元中的所述一个网络单元的所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置控制时，使所述多个通信装置中的至少一个通信装置作为所述至少一个中继装置中的一个中继装置进行操作，所述多个通信装置中的至少一个通信装置经由所述第一无线通信耦接到所述至少一个网络单元。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，在经由所述第一无线通信未检测到由所述多个分布式控制装置中的任何一个分布式控制装置或所述中央控制装置形成的任何网络单元的情况下，所述装置功能控制单元使得所述多个通信装置中的至少一个通信装置作为所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置进行操作。
10.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，
在经由所述第一无线通信未检测到由所述多个分布式控制装置中的任何一个分布式控制装置或所述中央控制装置形成的任何网络单元的情况下，装置功能控制单元利用所述第二无线通信，向所述中央控制装置提供创建新网络单元的请求，以及
其中，在由所述中央控制装置经由所述第二无线通信提供允许创建所述新网络单元的许可信息的情况下，所述装置功能控制单元使得所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置作为所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置进行操作。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其特征在于，所述中央控制装置包括网络单元管理单元，所述网络单元管理单元被配置成管理所述通信系统中的网络单元的数量，使得所述数量不超过预定限值。
12.根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于，
在经由所述第二无线通信从所述多个通信装置中的至少一个通信装置接收到创建新网络单元的请求时，所述网络单元管理单元检查所述通信系统中的网络单元的数量，以及
其中，在所述通信系统中的网络单元的所述数量小于所述预定限值的情况下，所述网络单元管理单元利用所述第二无线通信，将许可创建所述新网络单元的许可信息提供给已经提供了所述请求的所述多个通信装置中的至少一个通信装置。
13.根据权利要求12所述的通信系统，其特征在于，
所述许可信息包括要在所述新网络单元中使用的所述第一无线通信的通信信道或网络地址，以及
其中，所述网络单元管理单元将所述许可信息提供给已提供了所述请求的所述多个通信装置的所述至少一个通信装置，以指定所述第一无线通信的所述通信信道或所述网络地址。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其特征在于，
所述中央控制装置利用预定路径控制消息，将经由所述第二无线通信的所述多个分布式控制装置控制为，基于所述通信路径，通过所述多跳通信传输所述数据，
其中，所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置解释从所述中央控制装置接收到的所述预定路径控制消息，以从所述中央控制装置获得指令，并且基于所述指令，控制所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置或耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置，以基于所述通信路径，通过所述多跳通信传输所述数据，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成。
15.一种通信装置，其特征在于，包括：
第一通信单元，被配置成通过使用定向无线电波进行第一无线通信；以及
第二通信单元，被配置成通过使用比所述第一无线通信更大通信范围的无线电波进行第二无线通信，
其中，在经由所述第一无线通信检测到由分布式控制装置形成的网络单元的情况下，所述通信装置开始作为耦接装置进行操作，所述耦接装置耦接到被检测到的网络单元，以及
其中，在经由所述第一无线通信未检测到由分布式控制装置形成的网络单元的情况下，所述通信装置开始作为分布式控制装置进行操作，以经由所述第一无线通信形成网络单元，
所述分布式控制装置包括：
装置信息获取单元，被配置成从耦接到所述网络单元的多个通信装置中的至少一个通信装置获取装置信息，所述网络单元由多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成，所述装置信息包括关于所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置的信息，所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置能够经由所述第一无线通信耦接到所述另一个分布式控制装置，
中继装置选择单元，被配置成基于所述装置信息获取单元获取的所述装置信息，从耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的至少一个通信装置中，选择经由所述第一无线通信将数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置的通信装置，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置形成，以及
中继装置设置单元，被配置成将由所述中继装置选择单元选择的所述通信装置设置成作为所述至少一个中继装置中的一个中继装置进行操作，所述一个中继装置从所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置接收所述数据，并且经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置。
16.根据权利要求15所述的通信装置，其特征在于，当所述通信装置作为所述耦接装置进行操作时，在由经由所述第一无线通信形成所述网络单元的所述分布式控制装置控制时，所述通信装置开始作为中继装置进行操作，所述中继装置经由所述第一无线通信，从所述分布式控制装置接收数据，并将所述数据传输到所述另一个分布式控制装置。
17.一种用于管理进行多跳通信的通信系统中的通信的方法，其特征在于，所述通信系统包括：
多个通信装置,每个通信装置包括第一通信单元和第二通信单元，所述第一通信单元通过使用定向无线电波进行第一无线通信，所述第二通信单元用于通过使用比所述第一无线通信更大通信范围的无线电波进行第二无线通信，所述多个通信装置被配置成利用所述第一无线通信来相互进行所述多跳通信；以及
信息处理设备，包括进行所述第二无线通信的所述第二通信单元，所述信息处理设备被配置成利用所述第二无线通信来管理所述多跳通信的传输数据的通信路径，
其中所述多个通信装置包括：
多个分布式控制装置，每个分布式控制装置被配置成利用所述第一无线通信形成与所述多个通信装置中的至少一个通信装置耦接的网络单元、以及将所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置控制为，基于所述通信路径，经由所述第一无线通信传输所述数据，以及
至少一个中继装置，所述至少一个中继装置被配置成耦接到由所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置形成的网络单元，并且被配置成利用所述第一无线通信，从所述多个分布式控制装置中的一个分布式控制装置接收所述数据，以及向所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置传输所述数据，以及
其中，所述信息处理设备利用所述第二无线通信，将位于所述通信路径中的所述多个分布式控制装置控制为基于所述通信路径传输所述数据，
所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置包括：
装置信息获取单元，被配置成从耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的至少一个通信装置获取装置信息，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置形成，所述装置信息包括关于所述多个分布式控制装置中的另一个分布式控制装置的信息，所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置能够经由所述第一无线通信耦接到所述另一个分布式控制装置，
中继装置选择单元，被配置成基于所述装置信息获取单元获取的所述装置信息，从耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的至少一个通信装置中，选择经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置的通信装置，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置形成，以及
中继装置设置单元，被配置成将由所述中继装置选择单元选择的所述通信装置设置成作为所述至少一个中继装置中的一个中继装置进行操作，所述一个中继装置从所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置接收所述数据，并且经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置，
所述装置信息包括与所述多个分布式控制装置中的每一个分布式控制装置和耦接到所述网络单元的所述多个通信装置中的所述至少一个通信装置之间的所述第一无线通信的通信质量有关的信息，所述网络单元由所述多个分布式控制装置中的所述每一个分布式控制装置形成，以及
其中，所述中继装置选择单元基于与通信质量有关的所述信息，选择经由所述第一无线通信将所述数据传输到所述多个分布式控制装置中的所述另一个分布式控制装置的所述通信装置。
18.一种记录介质，其特征在于，用于使信息处理设备进行根据权利要求17所述的用于管理通信的方法。
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