JP2007306349A

JP2007306349A - 通信システム

Info

Publication number: JP2007306349A
Application number: JP2006133222A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Fukuhara; 忠行福原; Akira Yamaguchi; 明山口; Sadao Obana; 貞夫小花
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】複数の通信経路間の遅延時間差を容易に測定可能な通信システムを提供する。
【解決手段】コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するためのコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成し、その生成したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ基地局２０，３０を介してコグニティブ端末４０，５０へブロードキャストする。コグニティブ端末４０，５０は、コグニティブ基地局２０，３０から複数の無線通信経路を介して受信した複数のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの複数の受信時刻を検出し、その検出した複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。
【選択図】図７

Description

この発明は、通信システムに関し、特に、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定可能な通信システムに関するものである。

同一宛先に対する複数の経路で負荷を分散させることができる技術としてマルチホーミングがある。このマルチホーミングを用いると、例えば、複数のＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｖｉｄｅｒ）に同時に接続して通信することが可能となり、各ＩＳＰへの回線速度に応じてパケットを振り分けることができる。また、回線がダウンした時にも、別のＩＳＰを経由してパケットを送信することができる。

従来、複数の経路から経路を選択する場合、比較的容易に測定可能なホップ数および端末間の物理的距離だけでは、有効な経路を探索できないことが知られている。また、経路の遅延時間を測定して経路を選択する場合、ｐｉｎｇ（ピング）を用いて経路の往復遅延時間を求めることが多く、行きの遅延時間と帰りの遅延時間とが異なるとき、両者を区別することができない。

更に、絶対的な遅延時間を求めるために、ｐｉｎｇのタイムスタンプオプションを活用することも考えられており、これは、送受信端末間で時刻同期を取る必要があるが、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を有する端末が室内にいた場合等、時刻同期が困難な場合が想定され、常に使用可能とは言えない。

これらを考慮し、ユニキャストにおける片方向遅延を最小にする経路を選択するための方法が提案されている（非特許文献１）。この非特許文献１に開示された方法は、例えば、２つの経路を想定した場合、行きと帰りが同じ経路となる往復遅延時間と、行きと帰りが異なる経路となる往復遅延時間とを測定し、それらを差し引くことにより、２つの経路間の行きと帰りのそれぞれの遅延時間差を測定する方法である。
小川清、澤井新、飯田登、萬代雅希、渡辺尚，"マルチホーミングにおける端末間経路選択のための片方向遅延差測定方式"，電子情報通信学会論文誌，ＶＯＬ．Ｊ８８−ＢＮｏ．１１，ｐｐ．２２５１−２２６２，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００５．

しかし、非特許文献１に開示された方法を用いた場合、端末毎に経路の数の２乗回、測定パケットを送信することになり、遅延時間を測定するための負荷が大きくなるという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の通信経路間の遅延時間差を容易に測定可能な通信システムを提供することである。

この発明によれば、通信システムは、第１の通信装置と、ｍ（ｍは正の整数）個の第２の通信装置と、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置とを備える。第１の通信装置は、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するための専用パケットを生成し、その生成した専用パケットを送信する。ｍ個の第２の通信装置の各々は、第１の通信装置から専用パケットを受信し、その受信した専用パケットを異なる複数の無線通信経路により並列的に送信する。ｎ個の無線装置の各々は、ｍ個の第２の通信装置の少なくとも１つから送信された専用パケットを異なる複数の無線通信経路を介して並列的に受信するとともに、複数の無線通信経路を介して受信した複数の専用パケットの複数の受信時刻に基づいて、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

好ましくは、ｍ個の第２の通信装置の各々は、受信部と、ｉ（ｉは２以上の整数）個の無線通信部とを含む。受信部は、第１の通信装置から送信された専用パケットを受信する。ｉ個の無線通信部は、受信部が受信した専用パケットを異なるｉ個の無線通信経路により送信する。ｎ個の無線装置の各々は、ｊ（ｊは２以上の整数）個の無線通信部と、測定部とを含む。ｊ個の無線通信部は、ｍ個の第２の通信装置の少なくとも１つから送信された専用パケットを異なるｊ個の無線通信経路により受信する。測定部は、ｊ個の無線通信部が受信したｊ個の専用パケットのｊ個の受信時刻に基づいてｊ個の無線通信部が無線通信を行なうｊ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

好ましくは、ｊ個の無線通信部は、ｍ個の第２の通信装置に含まれる異なる複数の第２の通信装置からｊ個の専用パケットを受信する。

好ましくは、ｊ個の無線通信部は、第２の通信装置から専用パケットを受信する無線通信部と、無線装置から専用パケットを受信する無線通信部とを含む。

好ましくは、ｍ個の第２の通信装置は、ｎ個の無線装置の上位層に配置される。第１の通信装置は、ｍ個の第２の通信装置の上位層に配置される。

好ましくは、ｎ個の無線装置は、第１および第２の無線装置を含む。第１の無線装置は、ｐ（ｐは１≦ｐ≦ｍを満たす整数）個の第１の無線通信部と、ｑ（ｑは正の整数）個の第２の無線通信部と、第１の測定部とを含む。ｐ個の第１の無線通信部は、ｍ個の第２の通信装置に含まれるｐ個の第２の通信装置から異なるｐ個の無線通信経路を介して専用パケットを受信する。ｑ個の第２の無線通信部は、第２の無線装置から異なるｑ個の無線通信経路を介して専用パケットを受信する。第１の測定部は、ｐ＋ｑ個の無線通信経路を介して受信されたｐ＋ｑ個の専用パケットのｐ＋ｑ個の受信時刻に基づいて、ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。第２の無線装置は、ｒ（ｒは正の整数）個の第３の無線通信部と、ｑ個の第４の無線通信部と、第２の測定部とを含む。ｒ個の第３の無線通信部は、第２の通信装置から異なるｒ個の無線通信経路を介して専用パケットを受信する。ｑ個の第４の無線通信部は、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の専用パケットの受信に応じて、ｑ個の専用パケットをｑ個の無線通信経路を介してｑ個の第２の無線通信部へ送信する。第２の測定部は、ｒ個の専用パケットのｒ個の受信時刻に基づいて、ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

好ましくは、専用パケットは、第１および第２の専用パケットからなる。第１の通信装置は、第１の専用パケットを生成してｍ個の第２の通信装置へ送信する。ｍ個の第２の通信装置の各々は、第１の通信装置から受信した第１の専用パケットを第１および第２の無線装置へ送信する。第２の無線装置のｒ個の第３の無線通信部は、ｒ個の無線通信経路を介してｒ個の第１の専用パケットを受信する。第２の無線装置のｑ個の第４の無線通信部は、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の第１の専用パケットの受信に応じて、ｑ個の第２の専用パケットをｑ個の無線通信経路を介してｑ個の第２の無線通信部へ送信する。第２の測定部は、ｒ個の第１の専用パケットのｒ個の受信時刻に基づいて、ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。第１の無線装置のｐ個の第１の無線通信部は、ｐ個の無線通信経路を介してｐ個の第１の専用パケットを受信する。第２の無線装置のｑ個の第２の無線通信部は、ｑ個の無線通信経路を介してｑ個の第２の専用パケットを受信する。第１の測定部は、ｐ個の第１の専用パケットのｐ個の受信時刻と、ｑ個の第２の専用パケットのｑ個の受信時刻とに基づいて、ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

好ましくは、第２の無線装置は、メッセージ生成部を更に含む。メッセージ生成部は、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の第１の専用パケットの受信に応じて、ｑ個の第２の専用パケットを生成し、その生成したｑ個の第２の専用パケットをｑ個の第４の無線通信部へ出力する。

好ましくは、ｑ個の第４の無線通信部は、ｑ個の第２の無線通信部よりも上位層に配置される。ｍ個の第２の通信装置は、第１および第２の無線装置の上位層に配置される。第１の通信装置は、ｍ個の第２の通信装置の上位層に配置される。

好ましくは、第１の通信装置は、専用パケットをｍ個の第２の通信装置へブロードキャストする。ｍ個の第２の通信装置の各々は、第１の通信装置から受信した専用パケットをｎ個の無線装置へブロードキャストする。

好ましくは、第１の通信装置は、専用パケットを有線通信によりｍ個の第２の通信装置の各々へ送信する。ｍ個の第２の通信装置の各々は、有線通信により専用パケットを受信し、その受信した専用パケットを無線通信によりｎ個の無線装置へブロードキャストする。

好ましくは、第１の通信装置は、コアネットワークに接続される。ｍ個の第２の通信装置の各々は、基地局である。

この発明による通信システムにおいては、第１の通信装置は、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するための専用パケットをｍ個の第２の通信装置へ送信し、ｍ個の第２の通信装置の各々は、第１の通信装置から専用パケットを受信し、その受信した専用パケットを複数の無線通信経路を介してｎ個の無線装置へ送信する。そして、ｎ個の無線装置の各々は、複数の無線通信経路を介して専用パケットを受信し、その受信した複数の専用パケットの複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。即ち、ｎ個の無線装置の各々は、第１の通信装置から送信された１個の専用パケットを複数の無線通信経路を介して受信したときの複数の受信時刻に基づいて、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

従って、この発明によれば、複数の通信経路間の遅延時間差を容易に測定できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による通信システムの構成を示す概略図である。この発明の実施の形態１による通信システム１００は、コグニティブゲートウェイ１０と、コグニティブ基地局２０，３０と、コグニティブ端末４０，５０と、有線ケーブル６０〜６２とを備える。

コグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０、およびコグニティブ端末４０，５０は、ツリー状に配置される。その結果、コグニティブ基地局２０，３０は、コグニティブ端末４０，５０の上位層に配置され、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０，３０の上位層に配置される。つまり、コグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０、およびコグニティブ端末４０，５０は、階層的に配置される。

コグニティブゲートウェイ１０は、有線ケーブル６０によってコアネットワーク２００に接続される。コグニティブ基地局２０は、有線ケーブル６１によってコグニティブゲートウェイ１０に接続される。コグニティブ基地局３０は、有線ケーブル６２によってコグニティブゲートウェイ１０に接続される。

コグニティブゲートウェイ１０は、有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００からパケットを受信し、その受信したパケットをそれぞれ有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。また、コグニティブゲートウェイ１０は、それぞれ、有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０からパケットを受信し、その受信したパケットを有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００へ送信する。更に、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するためのコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを定期的に生成し、その生成したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストする。

コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０の各々は、複数の無線通信部を有する。コグニティブ基地局２０，３０の各々は、自己の周辺の電波利用状況を測定するとともに、コグニティブ端末４０，５０が測定した電波利用状況をコグニティブ端末４０，５０から受信する。そして、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、自己またはコグニティブ端末４０，５０が測定した電波利用状況に応じて、後述する方法によって帯域集約を行なってコグニティブ端末４０，５０と無線通信を行なう。

また、コグニティブ基地局２０，３０は、それぞれ、有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブゲートウェイ１０と通信を行なうとともに、複数の無線通信部によってコグニティブ端末４０，５０と無線通信を行なう。

更に、コグニティブ基地局２０，３０は、それぞれ、有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを定期的に受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを複数の無線通信部によってコグニティブ端末４０，５０へ定期的にブロードキャストする。

コグニティブ端末４０，５０の各々は、複数の無線通信部によってコグニティブ基地局２０，３０と無線通信を行なう。また、コグニティブ端末４０，５０は、相互に無線通信を行なう。更に、コグニティブ端末４０，５０の各々は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ基地局２０，３０から定期的に受信し、自己とコグニティブ基地局２０，３０との間の複数の無線通信経路間における遅延時間差を後述する方法によって測定する。更に、コグニティブ端末４０，５０の各々は、自己の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況をコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。

図２は、図１に示すコグニティブゲートウェイ１０の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブゲートウェイ１０は、パケット生成部１１と、有線通信部１２とを含む。パケット生成部１１は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを定期的に生成し、その生成したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを有線通信部１２へ出力する。この場合、パケット生成部１１は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成する毎にコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを一意に識別可能なシーケンス番号等のＩＤをコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭに付与する。

有線通信部１２は、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の電波利用状況をそれぞれ有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０から受信する。また、有線通信部１２は、コグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０の階層構造と、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の電波利用状況と、コグニティブ基地局２０のＩＰアドレスＡＤＢ１と、コグニティブ基地局３０のＩＰアドレスＡＤＢ２とを保持する。

更に、有線通信部１２は、有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００とパケットを送受信する。

更に、有線通信部１２は、コグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０の階層構造と、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の電波利用状況とに基づいて、宛先のコグニティブ端末（コグニティブ端末４０，５０のいずれか）へパケットを送信するときの経路を決定し、その決定した経路に沿ってパケットをコグニティブ基地局２０および／またはコグニティブ基地局３０へ送信する。例えば、有線通信部１２は、コグニティブ端末４０宛てのパケットを送信するとき、通信システム１００における階層構造に基づいてコグニティブ端末４０がコグニティブ基地局２０と無線通信可能であることを認識し、コグニティブ基地局２０とコグニティブ端末４０との間の電波利用状況に基づいて、コグニティブ基地局２０とコグニティブ端末４０との間の無線通信が空いている、または無線通信量が少ないことを検知し、コグニティブ端末４０宛てのパケットを有線ケーブル６１を介してコグニティブ基地局２０へ送信する。また、有線通信部１２は、コグニティブ端末５０宛てのパケットを送信するとき、通信システム１００における階層構造に基づいてコグニティブ端末５０がコグニティブ基地局２０，３０の両方と無線通信可能であることを認識し、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末５０との間の電波利用状況に基づいて、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末５０との間の無線通信量が少ないことを検知し、コグニティブ端末５０宛てのパケットをそれぞれ有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。

更に、有線通信部１２は、パケット生成部１１から受けたコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストする。

図３は、図１に示すコグニティブ基地局２０の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ基地局２０は、有線通信部２１と、無線通信部２２，２３とを含む。有線通信部２１は、コグニティブゲートウェイ１０のＩＰアドレスＡＤＧ、無線通信部２２のＩＤであるＲＦＩＤ１および無線通信部２３のＩＤであるＲＦＩＤ２を保持する。また、有線通信部２１は、無線通信部２２，２３が測定したコグニティブ基地局２０の周辺の電波利用状況およびコグニティブ端末４０，５０が測定したコグニティブ端末４０，５０の周辺の電波利用状況を保持する。更に、有線通信部２１は、コグニティブ端末４０，５０が後述する方法によって測定した遅延時間差を保持する。

そして、有線通信部２１は、電波利用状況および遅延時間差に基づいて、コグニティブ基地局２０とコグニティブ端末４０，５０との間の複数の無線通信経路のうち、使用する無線通信経路を決定する。例えば、有線通信部２１は、無線通信部２２によって無線通信を行なう無線通信経路が使用されており、無線通信部２３によって無線通信を行なう無線通信経路が空いている場合、無線通信部２３によって無線通信を行なう無線通信経路を無線通信に用いる無線通信経路として決定する。また、有線通信部２１は、無線通信部２２によって無線通信を行なう無線通信経路および無線通信部２３によって無線通信を行なう無線通信経路が空いている場合、無線通信部２２によって無線通信を行なう無線通信経路と、無線通信部２３によって無線通信を行なう無線通信経路とを無線通信に用いる無線通信経路として決定する。なお、有線通信部２１は、無線通信部２２によって無線通信を行なう無線通信経路、および無線通信部２３によって無線通信を行なう無線通信経路をそれぞれＲＦＩＤ１，ＲＦＩＤ２を用いて認識する。そして、有線通信部２１は、その決定した無線通信経路に応じて、コグニティブゲートウェイ１０から受信したパケットを無線通信部２２および／または無線通信部２３へ出力する。また、有線通信部２１は、無線通信部２２，２３からパケットを受信する。

更に、有線通信部２１は、有線ケーブル６１を介してコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢを無線通信部２２，２３の両方によってコグニティブ端末４０，５０へブロードキャストする。

無線通信部２２，２３は、相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう。また、無線通信部２２，２３の各々は、キャリアセンスを行なうことによって、コグニティブ基地局２０の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況を有線通信部２１へ出力する。更に、無線通信部２２，２３の各々は、有線通信部２１から受けたコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ端末４０，５０へブロードキャストする。

なお、図１に示すコグニティブ基地局３０は、図３に示すコグニティブ基地局２０の構成と同じ構成からなる。そして、コグニティブ基地局３０においては、有線通信部２１は、無線通信部２２のＩＤであるＲＦＩＤ３および無線通信部２３のＩＤであるＲＦＩＤ４を保持する。

図４は、図１に示すコグニティブ端末４０の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ端末４０は、無線通信部４１〜４３と、通信制御部４４と、測定部４５とを含む。無線通信部４１〜４３は、相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう。また、無線通信部４１〜４３の各々は、キャリアセンスを行なうことによって、コグニティブ端末４０の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況を通信制御部４４へ出力する。更に、無線通信部４１〜４３の各々は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ出力する。更に、無線通信部４１〜４３の各々は、通信制御部４４からの制御に従ってパケットを無線通信によって送信する。

通信制御部４４は、無線通信部４１のＩＤであるＲＦＩＤ５、無線通信部４２のＩＤであるＲＦＩＤ６および無線通信部４３のＩＤであるＲＦＩＤ７を保持する。そして、通信制御部４４は、無線通信部４１〜４３から電波利用状況を受け、その受けた電波利用状況をＲＦＩＤ５〜ＲＦＩＤ７に対応付けた［ＲＦＩＤ５／電波利用状況］，［ＲＦＩＤ６／電波利用状況］，［ＲＦＩＤ７／電波利用状況］を生成する。そうすると、通信制御部４４は、［ＲＦＩＤ５／電波利用状況］，［ＲＦＩＤ６／電波利用状況］，［ＲＦＩＤ７／電波利用状況］からなるパケットを生成して無線通信部４１〜４３のいずれかへ出力する。また、通信制御部４４は、測定部４５が測定した複数の無線通信経路間の遅延時間差に基づいて、無線通信部４１〜４３が受信したパケットの順番を入れ替えたり、複数の無線通信経路から無線通信に用いる無線通信経路を選択する。

測定部４５は、無線通信部４１〜４３から３個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、その３個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信したときの受信時刻を検出する。即ち、測定部４５は、無線通信部４１からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、受信時刻ＲＴ１を検出し、無線通信部４２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、受信時刻ＲＴ２を検出し、無線通信部４３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、受信時刻ＲＴ３を検出する。そして、測定部４５は、受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３を無線通信部４１〜４３のＩＤであるＲＦＩＤ５〜ＲＦＩＤ７に対応付けたテーブルＴＢＬを作成し、その作成したテーブルＴＢＬを保存する。

図５は、測定部４５が保存するテーブルＴＢＬを示す図である。テーブルＴＢＬは、無線通信部のＩＤと、受信時刻とからなる。受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３は、それぞれ、ＲＦＩＤ５〜ＲＦＩＤ７に対応付けられる。ＲＦＩＤ５〜ＲＦＩＤ７は、それぞれ、無線通信部４１〜４３を表すので、無線通信部４１〜４３がパケットを送受信する無線通信経路をそれぞれＲＦＲＴ１〜ＲＦＲＴ３とすると、テーブルＴＢＬは、無線通信部４１〜４３がそれぞれ無線通信経路ＲＦＲＴ１〜ＲＦＲＴ３を介してコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信したときの受信時刻を表す。

測定部４５は、テーブルＴＢＬを作成すると、受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３のうち、最も早い受信時刻を“０”として３個の無線通信経路ＲＦＲＴ１〜ＲＦＲＴ３間の遅延時間差を算出する。例えば、受信時刻ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３の順番で早い場合、測定部４５は、受信時刻ＲＴ１を受信時刻“０”とし、ＲＴ２−ＲＴ１を演算して無線通信経路ＲＦＲＴ１と無線通信経路ＲＦＲＴ２との間の遅延時間差を算出し、ＲＴ３−ＲＴ１を演算して無線通信経路ＲＦＲＴ３と無線通信経路ＲＦＲＴ１との間の遅延時間差を算出し、ＲＴ３−ＲＴ２を演算して無線通信経路ＲＦＲＴ３と無線通信経路ＲＦＲＴ２との間の遅延時間差を算出する。

図１に示すコグニティブ端末５０は、図４に示すコグニティブ端末４０の構成と同じ構成からなる。

図６は、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの１つの形態を示す図である。なお、図６においては、コグニティブ端末５０の通信制御部４４は、省略されている。また、コグニティブ端末５０の無線通信部４１，４２は、それぞれ、コグニティブ基地局２０の無線通信部２２，２３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、コグニティブ端末５０の無線通信部４３は、コグニティブ基地局３０の無線通信部２２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信するものとする。

複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する動作が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０のパケット生成部１１は、新たなシーケンス番号とブロードキャストアドレスと遅延時間差測定用のパケットであることを示す情報とを含むコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成して有線通信部１２へ出力する。

コグニティブゲートウェイ１０の有線通信部１２は、パケット生成部１１からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭが新たなシーケンス番号を含むか否かを判定し、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭが新たなシーケンス番号を含む場合、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストする。なお、有線通信部１２は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭが新たなシーケンス番号を含まない場合、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをブロードキャストしない。

コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、有線ケーブル６１を介してコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭに含まれる“遅延時間差を測定するパケットであることを示す情報”を参照して、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識する。そして、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識すると、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを無線通信部２２，２３へ送信し、無線通信部２２，２３は、それぞれの無線通信方式によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをそれぞれコグニティブ端末５０の無線通信部４１，４２へブロードキャストする。

また、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、有線ケーブル６２を介してコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭに含まれる“遅延時間差を測定するパケットであることを示す情報”を参照して、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識する。そして、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識すると、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを無線通信部２２へ送信し、無線通信部２２は、所定の無線通信方式によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ端末５０の無線通信部４３へブロードキャストする。

コグニティブ端末５０の無線通信部４１，４２は、それぞれ、コグニティブ基地局２０の無線通信部２２，２３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ出力する。また、コグニティブ端末５０の無線通信部４３は、コグニティブ基地局３０の無線通信部２２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ出力する。

そうすると、測定部４５は、無線通信部４１〜４３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信したときの受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３を検出し、上述したテーブルＴＢＬ（図５参照）を作成して保存する。そして、測定部４５は、テーブルＴＢＬを参照して、上述した方法によって３個の無線通信経路ＲＦＲＴ１〜ＲＦＲＴ３間の遅延時間差を算出する。これによって、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する動作は終了する。

コグニティブ端末４０も、コグニティブ端末５０と同じように複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

コグニティブ端末４０，５０においては、測定部４５が複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定すると、通信制御部４４（図６では図示せず）は、測定された遅延時間差に基づいて、無線通信部４１〜４３から受けたパケットの順番を入れ替えたり、遅延時間差が所定値以下の複数の無線通信経路を選択する。より具体的には、無線通信経路ＲＦＲＴ１の受信時刻ＲＴ１を基準としたとき、無線通信経路ＲＦＲＴ１と無線通信経路ＲＦＲＴ２との間の遅延時間差がΔＲＴ１であり、無線通信経路ＲＦＲＴ１と無線通信経路ＲＦＲＴ３との間の遅延時間差がΔＲＴ２（＞ΔＲＴ１）であり、無線通信部４２が受信したパケットのシーケンス番号が、無線通信部４１が受信したパケットのシーケンス番号よりも小さい場合、通信制御部４４は、無線通信部４２が受信したパケットの順番を無線通信部４１が受信したパケットの順番と入れ替える。また、通信制御部４４は、遅延時間差ΔＲＴ１，ΔＲＴ２に基づいて、遅延時間差が所定値以下の複数の無線通信経路として、例えば、無線通信経路ＲＦＲＴ１，ＲＦＲＴ２を選択する。

通信制御部４４が２個の無線通信経路ＲＦＲＴ１，ＲＦＲＴ２を選択した場合、コグニティブ端末５０は、２個の無線通信部４１，４２を介してコグニティブ基地局２０と無線通信を行なうことになり、無線通信部４１が使用する通信帯域と無線通信部４２が使用する通信帯域とを集約してコグニティブ基地局２０と無線通信を行なう。

図７は、図１に示す通信システム１００において複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの模式図である。コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成してコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストし、コグニティブ基地局２０，３０は、コグニティブゲートウェイ１０から受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを複数の無線通信部（複数の無線通信方式）によってコグニティブ端末４０，５０へ送信する。そして、コグニティブ端末４０，５０の各々は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを複数の無線通信経路を介して受信したときの複数の受信時刻に基づいて、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。この場合、コグニティブ端末５０は、異なるコグニティブ基地局２０，３０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する。

このように、通信システム１００においては、コグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０からなる経路およびコグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０からなる経路によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭがコグニティブ端末５０へ送信され、複数の無線通信経路間の遅延時間差が測定され、コグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末４０からなる経路によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭがコグニティブ端末４０へ送信され、複数の無線通信経路間の遅延時間差が測定される。

実施の形態１によれば、通信システム１００においては、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するためのコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭがコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０へブロードキャストされ、コグニティブ端末４０，５０の各々は、複数の無線通信経路を介して受信した複数のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を算出する。つまり、コグニティブ端末４０，５０の各々は、ブロードキャストされた１個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを用いて複数の無線通信経路間の遅延時間差を算出する。

従って、この発明によれば、複数の無線通信経路間の遅延時間差を容易に測定できる。

また、通信に使用されていない無線通信経路の特性も測定することができる。

上記においては、通信システム１００は、１個のコグニティブゲートウェイ１０と、２個のコグニティブ基地局２０，３０と、２個のコグニティブ端末４０，５０とを備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信システム１００は、１個のコグニティブゲートウェイと、ｍ（ｍは正の整数）個のコグニティブ基地局と、ｎ（ｎは正の整数）個のコグニティブ端末とを備え、ｍ個のコグニティブ基地局の各々は、コグニティブゲートウェイと有線通信によって通信を行なうとともに、複数の無線通信方式（＝複数の無線通信経路）を介してｎ個のコグニティブ端末と無線通信を行ない、ｎ個のコグニティブ端末の各々は、複数の無線通信経路を介して受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの複数の受信時刻を検出し、その検出した複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するものであればよい。

そして、コグニティブゲートウェイ１０は、「第１の通信装置」を構成し、ｍ個のコグニティブ基地局２０，３０は、「ｍ個の第２の通信装置」を構成し、ｎ個のコグニティブ端末４０，５０は、「ｎ個の無線装置」を構成する。

また、上記においては、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、２個の無線通信部２２，２３を含むと説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、ｉ（ｉは２以上の整数）個の無線通信経路を介して無線通信を行なうｉ個の無線通信部を含んでいればよい。そして、コグニティブ基地局２０，３０の有線通信部２１は、「受信部」を構成する。従って、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、一般的には、受信部と、ｉ個の無線通信部とを含むものであればよい。

更に、上記においては、コグニティブ端末４０，５０の各々は、３個の無線通信部４１〜４３を含むと説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ端末４０，５０の各々は、ｊ（ｊは２以上の整数）個の無線通信経路を介して無線通信を行なうｊ個の無線通信部を含むものであればよい。従って、コグニティブ端末４０，５０の各々は、一般的には、ｊ個の無線通信部と、測定部４５とを含むものであればよい。

更に、上記においては、コグニティブ端末５０の無線通信部４１〜４３は、コグニティブ基地局２０，３０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ端末５０の無線通信部４１〜４３のうち、無線通信部４１は、コグニティブ端末４０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、無線通信部４２，４３は、それぞれ、コグニティブ基地局２０および／またはコグニティブ基地局３０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信してもよい。この場合、コグニティブ端末５０は、コグニティブ基地局２０，３０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する無線通信部と、コグニティブ端末４０（＝無線装置）からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する無線通信部とを含む。

更に、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭは、「専用パケット」を構成する。

［実施の形態２］
図８は、実施の形態２による通信システムの構成を示す概略図である。実施の形態２による通信システム１００Ａは、図１に示す通信システム１００のコグニティブ端末４０をコグニティブ端末４０Ａに代えたものであり、その他は、通信システム１００と同じである。

コグニティブ端末４０Ａは、異なる複数の無線通信方式によってコグニティブ基地局２０と無線通信を行なう。そして、コグニティブ端末４０Ａは、コグニティブ基地局２０から複数のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、一部をコグニティブ端末５０へ転送し、残りのコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを用いて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

図９は、図８に示すコグニティブ端末４０Ａの構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ端末４０Ａは、図４に示すコグニティブ端末４０の通信制御部４４を中間制御部４６およびメッセージ生成部４７に代えたものであり、その他は、コグニティブ端末４０と同じである。なお、コグニティブ端末４０Ａにおいては、測定部４５は、中間制御部４６からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する。

中間制御部４６は、無線通信部４１〜４３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ送信する。また、中間制御部４６は、無線通信部４１〜４３のいずれかが受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをメッセージ生成部４７へ送信する。更に、中間制御部４６は、メッセージ生成部４７からコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受けると、その受けたコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを無線通信部４１〜４３のいずれかへ送信する。

メッセージ生成部４７は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを中間制御部４６から受信すると、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭに含まれるシーケンス番号を読み出し、その読み出したシーケンス番号と、コグニティブ端末４０Ａよりも下層に存在するコグニティブ端末へマルチキャストするためのマルチキャストアドレスとを含むコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを生成し、その生成したコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを中間制御部４６へ出力する。

図１０は、図８に示す通信システム１００Ａにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの１つの形態を示す図である。なお、図１０においては、コグニティブ端末５０の通信制御部４４は、省略されている。

コグニティブ端末４０Ａの無線通信部４１は、コグニティブ基地局２０の無線通信部２２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、コグニティブ端末４０Ａの無線通信部４２は、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをコグニティブ端末５０の無線通信部４１へ転送する。コグニティブ端末５０において、無線通信部４１は、コグニティブ端末４０Ａの無線通信部４２からコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信し、無線通信部４２は、コグニティブ基地局３０の無線通信部２３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、無線通信部４３は、コグニティブ基地局３０の無線通信部２２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信するものとする。

複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する動作が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０のパケット生成部１１は、上述した方法によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成して有線通信部１２へ出力する。

コグニティブゲートウェイ１０の有線通信部１２は、パケット生成部１１からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信すると、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭが新たなシーケンス番号を含むか否かを判定し、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭが新たなシーケンス番号を含む場合、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストする。

コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、有線ケーブル６１を介してコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭに含まれる“遅延時間差を測定するパケットであることを示す情報”を参照して、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識する。そして、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、受信したパケットがコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭであることを認識すると、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを無線通信部２２，２３へ送信し、コグニティブ基地局２０の無線通信部２２は、所定の無線通信方式によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ端末４０Ａの無線通信部４１へブロードキャストし、コグニティブ基地局２０の無線通信部２３は、所定の無線通信方式によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ端末５０の無線通信部４２へブロードキャストする。

コグニティブ端末４０Ａにおいて、無線通信部４１は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを中間制御部４６へ送信する。そして、中間制御部４６は、無線通信部４１から受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５およびメッセージ生成部４７へ送信する。

メッセージ生成部４７は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを中間制御部４６から受信すると、上述した方法によって、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを生成して中間制御部４６へ送信する。そして、中間制御部４６は、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信すると、その受信したコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを無線通信部４２へ送信する。そうすると、コグニティブ端末４０Ａの無線通信部４２は、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをマルチキャストする。

コグニティブ端末５０の無線通信部４１は、コグニティブ端末４０Ａの無線通信部４２からコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信し、その受信したコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを測定部４５へ送信する。また、コグニティブ端末５０の無線通信部４２は、コグニティブ基地局２０の無線通信部２３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ出力する。更に、コグニティブ端末５０の無線通信部４３は、コグニティブ基地局３０の無線通信部２２からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、その受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを測定部４５へ出力する。

そうすると、コグニティブ端末５０の測定部４５は、無線通信部４１からコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信し、無線通信部４２，４３からコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信したときの受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３を検出し、上述したテーブルＴＢＬ（図５参照）を作成して保存する。この場合、コグニティブ端末５０の測定部４５は、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭとコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭとを同等に扱い、受信時刻ＲＴ１〜ＲＴ３を検出する。そして、コグニティブ端末５０の測定部４５は、テーブルＴＢＬを参照して、上述した方法によって３個の無線通信経路ＲＦＲＴ１〜ＲＦＲＴ３間の遅延時間差を算出する。これによって、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する動作は終了する。

図１１は、図８に示す通信システム１００Ａにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの模式図である。コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを生成してコグニティブ基地局２０，３０へブロードキャストし、コグニティブ基地局２０は、コグニティブゲートウェイ１０から受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを複数の無線通信部（複数の無線通信方式）によってコグニティブ端末４０Ａおよびコグニティブ端末５０へ送信する。また、コグニティブ基地局３０は、コグニティブゲートウェイ１０から受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブ端末５０へ送信する。コグニティブ端末４０Ａは、コグニティブ基地局２０から受信したコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭをコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭに変換してコグニティブ端末５０へ送信する。そして、コグニティブ端末５０は、コグニティブ基地局２０，３０からの２個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭと、コグニティブ端末４０Ａからの１個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭとを複数の無線通信経路を介して受信したときの複数の受信時刻に基づいて、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。

このように、通信システム１００Ａにおいては、コグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０からなる経路、コグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０からなる経路およびコグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末４０Ａ−コグニティブ端末５０からなる経路によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭおよびコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭがコグニティブ端末５０へ送信され、複数の無線通信経路間の遅延時間差が測定される。

実施の形態２によれば、通信システム１００Ａにおいては、複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するためのコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭがコグニティブゲートウェイ１０からコグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０Ａ，５０へブロードキャストされ、また、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを変換したコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭがコグニティブ端末４０Ａからコグニティブ端末５０へマルチキャストされ、コグニティブ端末５０は、複数の無線通信経路を介して受信した複数のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭおよびコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭの複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を算出する。つまり、コグニティブ端末５０は、１個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭがブロードキャストされたことに起因して複数の無線通信経路間の遅延時間差を算出する。

また、実施の形態２においては、一部の無線通信経路において、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを変換したコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを用いて遅延時間差を測定するためのパケットをコグニティブ端末５０へ送信する。

従って、通信システム１００Ａ内で飛び交うパケットを減少させることができる。

上記においては、コグニティブ端末４０Ａは、無線通信部４１によってコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、無線通信部４２によってコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをコグニティブ端末５０へ送信すると説明したが、この発明においては、コグニティブ端末４０Ａは、複数の無線通信部４１，４２によって２個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信し、メッセージ生成部４７によってコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを生成し、無線通信部４３によってコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをコグニティブ端末５０へ送信し、測定部４５によって、複数の無線通信部４１，４２が受信した複数のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するようにしてもよい。

また、上記においては、通信システム１００Ａは、１個のコグニティブゲートウェイ１０と、２個のコグニティブ基地局２０，３０と、２個のコグニティブ端末４０Ａ，５０とを備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信システム１００Ａは、１個のコグニティブゲートウェイと、ｍ個のコグニティブ基地局と、ｎ個のコグニティブ端末とを備え、ｍ個のコグニティブ基地局の各々は、コグニティブゲートウェイと有線通信によって通信を行なうとともに、複数の無線通信方式（＝複数の無線通信経路）を介してｎ個のコグニティブ端末と無線通信を行ない、ｎ個のコグニティブ端末は、第１のコグニティブ端末と第２のコグニティブ端末とからなり、第１のコグニティブ端末は、ｍ個のコグニティブ基地局に含まれるｐ（ｐは１≦ｐ≦ｍを満たす整数）個のコグニティブ基地局から異なるｐ個の無線通信経路を介してコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信するｐ個の第１の無線通信部と、第２のコグニティブ端末から異なるｑ（ｑは正の整数）個の無線通信経路を介してコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信するｑ個の第２の無線通信部と、ｐ＋ｑ個の無線通信経路を介して受信されたｐ＋ｑ個の専用パケット（＝ｐ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭ＋ｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭ）のｐ＋ｑ個の受信時刻に基づいて、ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する第１の測定部（＝測定部４５）とを含み、第２のコグニティブ端末は、コグニティブ基地局から異なるｒ（ｒは正の整数）個の無線通信経路を介してコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信するｒ個の第３の無線通信部と、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の専用パケットの受信に応じて、ｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをｑ個の無線通信経路を介してｑ個の第２の無線通信部へ送信するｑ個の第４の無線通信部と、ｒ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭのｒ個の受信時刻に基づいて、ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する第２の測定部（＝測定部４５）とを含むものであればよい。

この場合、ｑ個の第４の無線通信部は、ｐ個の第２の無線通信部よりも上位層に配置される。また、ｒ個の第３の無線通信部は、ｒ個の無線通信経路を介してｒ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する。更に、ｑ個の第４の無線通信部は、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの受信に応じて、ｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをｑ個の無線通信経路を介してｑ個の第２の無線通信部へ送信する。更に、第２の測定部（＝測定部４５）は、ｒ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭのｒ個の受信時刻に基づいて、ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。更に、ｐ個の第１の無線通信部は、ｐ個の無線通信経路を介してｐ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭを受信する。更に、ｑ個の第２の無線通信部は、ｑ個の無線通信経路を介してｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを受信する。更に、第１の測定部（＝測定部４５）は、ｐ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭのｐ個の受信時刻と、ｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭのｑ個の受信時刻とに基づいて、ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する。更に、メッセージ生成部４７は、ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個のコグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭの受信に応じて、ｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭを生成し、その生成したｑ個のコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭをｑ個の第４の無線通信部へ出力する。

更に、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭおよびコグニティブマルチホップメッセージＣＭＭは、「専用パケット」を構成し、コグニティブブロードキャストメッセージＣＢＭは、「第１の専用パケット」を構成し、コグニティブマルチホップメッセージＣＭＭは、「第２の専用パケット」を構成する。

その他は、実施の形態１と同じである。

上述した実施の形態１，２においては、通信システム１００，１００Ａは、階層的に配置されたコグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０（４０Ａ），５０を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信システム１００，１００Ａは、階層的に配置されていない複数の通信装置と、複数の無線装置とから構成され、複数の無線装置の各々は、１つの通信装置から送信された専用パケットを複数の無線通信経路を介して受信し、その受信した複数の専用パケットの複数の受信時刻に基づいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するものであればよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、複数の通信経路間の遅延時間差を容易に測定可能な通信システムに適用される。

この発明の実施の形態１による通信システムの構成を示す概略図である。図１に示すコグニティブゲートウェイの構成を示す概略ブロック図である。図１に示すコグニティブ基地局の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すコグニティブ端末の構成を示す概略ブロック図である測定部が保存するテーブルを示す図である。図１に示す通信システムにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの１つの形態を示す図である。図１に示す通信システムにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの模式図である。実施の形態２による通信システムの構成を示す概略図である図８に示すコグニティブ端末の構成を示す概略ブロック図である。図８に示す通信システムにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの１つの形態を示す図である。図８に示す通信システムにおいて複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するときの模式図である。

符号の説明

１０コグニティブゲートウェイ、１１パケット生成部、１２，２１有線通信部、２０，３０コグニティブ基地局、２２，２３，４１〜４３無線通信部、４０，４０Ａ，５０コグニティブ端末、４４通信制御部、４５測定部、４６中間制御部、４７メッセージ生成部、６０〜６２有線ケーブル、１００，１００Ａ通信システム、２００コアネットワーク。

Claims

複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するための専用パケットを生成し、その生成した専用パケットを送信する第１の通信装置と、
各々が前記第１の通信装置から前記専用パケットを受信し、その受信した専用パケットを異なる複数の無線通信経路により並列的に送信するｍ（ｍは正の整数）個の第２の通信装置と、
各々が前記ｍ個の第２の通信装置の少なくとも１つから送信された専用パケットを異なる複数の無線通信経路を介して並列的に受信するとともに、前記複数の無線通信経路を介して受信した複数の専用パケットの複数の受信時刻に基づいて、前記複数の無線通信経路間の遅延時間差を測定するｎ（ｎは正の整数）個の無線装置とを備える通信システム。
前記ｍ個の第２の通信装置の各々は、
前記第１の通信装置から送信された専用パケットを受信する受信部と、
前記受信部が受信した専用パケットを異なるｉ（ｉは２以上の整数）個の無線通信経路により送信するｉ個の無線通信部とを含み、
前記ｎ個の無線装置の各々は、
前記ｍ個の第２の通信装置の少なくとも１つから送信された専用パケットを異なるｊ（ｊは２以上の整数）個の無線通信経路により受信するｊ個の無線通信部と、
前記ｊ個の無線通信部が受信したｊ個の専用パケットのｊ個の受信時刻に基づいて前記ｊ個の無線通信部が無線通信を行なうｊ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する測定部とを含む、請求項１に記載の通信システム。
前記ｎ個の無線装置は、第１および第２の無線装置を含み、
前記第１の無線装置は、
前記ｍ個の第２の通信装置に含まれるｐ（ｐは１≦ｐ≦ｍを満たす整数）個の第２の通信装置から異なるｐ個の無線通信経路を介して前記専用パケットを受信するｐ個の第１の無線通信部と、
前記第２の無線装置から異なるｑ（ｑは正の整数）個の無線通信経路を介して前記専用パケットを受信するｑ個の第２の無線通信部と、
ｐ＋ｑ個の無線通信経路を介して受信されたｐ＋ｑ個の専用パケットのｐ＋ｑ個の受信時刻に基づいて、前記ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する第１の測定部とを含み、
前記第２の無線装置は、
前記第２の通信装置から異なるｒ（ｒは正の整数）個の無線通信経路を介して前記専用パケットを受信するｒ個の第３の無線通信部と、
前記ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の専用パケットの受信に応じて、ｑ個の専用パケットを前記ｑ個の無線通信経路を介して前記ｑ個の第２の無線通信部へ送信するｑ個の第４の無線通信部と、
前記ｒ個の専用パケットのｒ個の受信時刻に基づいて、前記ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する第２の測定部とを含む、請求項１に記載の通信システム。
前記専用パケットは、第１および第２の専用パケットからなり、
前記第１の通信装置は、前記第１の専用パケットを生成して前記ｍ個の第２の通信装置へ送信し、
前記ｍ個の第２の通信装置の各々は、前記第１の通信装置から受信した第１の専用パケットを前記第１および第２の無線装置へ送信し、
前記第２の無線装置の前記ｒ個の第３の無線通信部は、前記ｒ個の無線通信経路を介してｒ個の第１の専用パケットを受信し、
前記第２の無線装置の前記ｑ個の第４の無線通信部は、前記ｒ個の第３の無線通信部によるｒ個の第１の専用パケットの受信に応じて、ｑ個の第２の専用パケットを前記ｑ個の無線通信経路を介して前記ｑ個の第２の無線通信部へ送信し、
前記第２の測定部は、前記ｒ個の第１の専用パケットのｒ個の受信時刻に基づいて、前記ｒ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定し、
前記第１の無線装置の前記ｐ個の第１の無線通信部は、前記ｐ個の無線通信経路を介してｐ個の第１の専用パケットを受信し、
前記第２の無線装置の前記ｑ個の第２の無線通信部は、前記ｑ個の無線通信経路を介して前記ｑ個の第２の専用パケットを受信し、
前記第１の測定部は、前記ｐ個の第１の専用パケットのｐ個の受信時刻と、前記ｑ個の第２の専用パケットのｑ個の受信時刻とに基づいて、前記ｐ＋ｑ個の無線通信経路間の遅延時間差を測定する、請求項３に記載の通信システム。