JP2022033370A - 通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信ネットワークの柔軟性を向上させる。【解決手段】通信装置は、階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタするモニタ部と、前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定する役割設定部と、変更された前記役割の動作の実行を制御する動作制御部とを備える。本技術は、例えば、通信ネットワークにおいて無線通信を行う通信装置に適用できる。【選択図】図３

Description

本技術は、通信装置及び通信制御方法に関し、特に、通信ネットワークの柔軟性を向上させるようにした通信装置及び通信制御方法に関する。

従来、メッシュネットワークにおいて、ゲートウエイが、各アクセスポイント及びステーションからリンクレート及びチャネル状態等の情報を収集し、最適なステーション－アクセスポイントのアソシエーション、バックホール・ルーティング、及び、帯域割当てを決定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、アクセスポイント資格情報を参照することにより、アクセスポイントの役割とステーションの役割を切替えることが可能なネットワークデバイスが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特表２０１１－５１４１１７号公報 特表２０１６－５０６１３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、アクセスポイントとステーションの役割を切替えることは検討されていない。また、特許文献２に記載の発明では、ネットワークの運用中に、アクセスポイントとステーションの役割を切替えることはできない。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通信ネットワークの柔軟性を向上させるようにするものである。

本技術の一側面の通信装置は、階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタするモニタ部と、前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定する役割設定部と、変更された前記役割の動作の実行を制御する動作制御部とを備える。

本技術の一側面の通信制御方法は、通信装置が、階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタし、前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定し、変更された前記役割の動作の実行を制御する。

本技術の一側面においては、階層構造を有する通信ネットワークの状況がモニタされ、前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割が設定され、変更された前記役割の動作の実行が制御される。

本技術を適用した通信ネットワークの構成例を示す図である。 本技術を適用した通信装置の構成例を示すブロック図である。 無線通信モジュールの構成例を示すブロック図である。 通信制御処理を説明するためのフローチャートである。 Network Structure Announcement Frameの構成例を示す図である。 通信端末役割制御処理を説明するためのフローチャートである。 Network Structure Independent Request Frameの構成例を示す図である。 Network Structure Connection Request Frameの構成例を示す図である。 アクセスポイント役割制御処理を説明するためのフローチャートである。 Network Structure Connection Release Frameの構成例を示す図である。 コントローラ役割制御処理を説明するためのフローチャートである。 Network Structure Independent Release Frameの構成例を示す図である。 ユーザ設定役割制御処理を説明するためのフローチャートである。 操作画面の例を示す図である。 操作画面の例を示す図である。 操作画面の例を示す図である。 通信装置の状態遷移図を示す図である。 通信ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信ネットワークの動作シーケンスを示す図である。 通信ネットワークの構成例を示す図である。 コンピュータの構成例を示す図である。

以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
３．その他

＜＜１．実施の形態＞＞
＜通信ネットワーク１の構成例＞
図１は、本技術を適用した通信ネットワーク１の構成例を示している。

通信ネットワーク１は、階層構造を有する通信ネットワークである。通信ネットワーク１は、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１及びアクセスポイントＡＰ２、並びに、通信端末ＳＴＡ１乃至通信端末ＳＴＡ３を備える。通信ネットワーク１は、コントローラＣＮＴＬ１を含む層、アクセスポイントＡＰ１及びアクセスポイントＡＰ２を含む層、並びに、通信端末ＳＴＡ１乃至通信端末ＳＴＡ３を含む層の３層に分かれる。

コントローラＣＮＴＬ１は、例えば、アクセスコントローラやインターネットゲートウエイとして機能する。コントローラＣＮＴＬ１は、バックホール等を介して、例えばインターネット等により構成される外部の通信ネットワークである外部ネットワーク２に接続され、外部ネットワーク２と通信を行う。なお、コントローラＣＮＴＬ１と外部ネットワーク２との間の通信は、有線又は無線のいずれであってもよい。

アクセスポイントＡＰ１及びアクセスポイントＡＰ２は、コントローラＣＮＴＬ１と通信端末ＳＴＡ１乃至通信端末ＳＴＡ３との間の中継を行う。アクセスポイントＡＰ１又はアクセスポイントＡＰ２とコントローラＣＮＴＬ１との間の通信は、有線又は無線のいずれであってもよい。ただし、後述するように、本技術を適用したアクセスポイントは、無線通信を行う。

従って、通信端末ＳＴＡ１乃至通信端末ＳＴＡ３は、それぞれ、アクセスポイントＡＰ１又はアクセスポイントＡＰ２、及び、コントローラＣＮＴＬ１を介して、外部ネットワーク２に接続される。なお、この例では、通信端末ＳＴＡ１及び通信端末ＳＴＡ３が、アクセスポイントＡＰ１及びコントローラＣＮＴＬ１を介して外部ネットワーク２に接続され、通信端末ＳＴＡ３が、アクセスポイントＡＰ２及びコントローラＣＮＴＬ１を介して外部ネットワーク２に接続されている例が示されている。

なお、図１のコントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末の数は、その一例であり、自由に変更することが可能である。

また、以下、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末により構成される通信ネットワーク（例えば、通信ネットワーク１）と、コントローラが接続される外部の通信ネットワーク（例えば、外部ネットワーク２）とを区別する場合、前者を内部ネットワークと称し、後者を外部ネットワークと称する。
＜通信装置１１の構成例＞
図２は、本技術を適用した通信装置（無線通信装置）１１の構成例を示している。

通信装置１１は、例えば、図１の通信ネットワーク１において、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末のいずれの役割も行うことも可能であり、途中で役割を変えることもできる。

通信装置１１は、外部ネットワーク接続モジュール２１、情報入力モジュール２２、動作制御部２３、情報出力モジュール２４、及び、無線通信モジュール２５を備える。

外部ネットワーク接続モジュール２１は、例えば、光ファイバ網やその他の通信回線から、サービスプロバイダを介して外部ネットワークに接続するための機能を有する回路、その周辺回路、マイクロコントローラ、半導体メモリ等を備える。外部ネットワーク接続モジュール２１は、動作制御部２３の制御の下に、外部ネットワークへの接続に関する処理を行う。例えば、外部ネットワーク接続モジュール２１は、通信装置１１がコントローラとして動作する場合に、外部ネットワークに接続するための通信モデム等の機能を実現する。

情報入力モジュール２２は、例えば、押しボタン、キーボード、タッチパネル等の入力デバイスを備える。情報入力モジュール２２は、ユーザの指示等に対応する入力データを、動作制御部２３に供給する。

動作制御部２３は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ等を備える。動作制御部２３は、通信装置１１を、コントローラ、アクセスポイント、又は、通信端末として動作させるために、各部（モジュール）の制御を行う。また、動作制御部２３は、外部ネットワーク接続モジュール２１、情報入力モジュール２２、又は、無線通信モジュール２５から供給されるデータに対する処理を行う。さらに、動作制御部２３は、供給されたデータや処理の結果得られたデータを、外部ネットワーク接続モジュール２１、情報出力モジュール２４、又は、無線通信モジュール２５に供給する。

情報出力モジュール２４は、例えば、液晶ディスプレイ（LCD：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（OLED：Organic Light Emitting Diode）、LED（Light Emitting Diode）等の表示素子を含む出力デバイスを備える。情報出力モジュール２４は、動作制御部２３から供給される情報に基づき、ユーザに対して必要な情報を表示する機能を備える。ここで、情報出力モジュール２４で処理される情報には、例えば、通信装置１１の動作状態や外部ネットワークから得られる情報などが含まれる。

無線通信モジュール２５は、例えば、無線チップ、周辺回路、マイクロコントローラ、半導体メモリ等を備える。無線通信モジュール２５は、動作制御部２３の制御の下に、無線通信に関する処理を行う。無線通信モジュール２５の構成の詳細は、図３を参照して後述する。

なお、ここでは、無線通信チップや周辺回路等が搭載された無線通信モジュールを一例に説明するが、本技術は、無線通信モジュールに限らず、例えば、無線通信チップや無線通信LSI等にも適用することができる。さらに、無線通信モジュールにおいて、アンテナを含めるかどうかは任意である。

＜無線通信モジュール２５の構成例）
図３は、図２の無線通信モジュール２５の構成例を示している。

無線通信モジュール２５は、インタフェース部１０１、送信バッファ１０２、送信フレーム構築部１０３、ネットワーク管理部１０４、モニタ部１０５、役割設定部１０６、動作制御部１０７、制御情報生成部１０８、送信電力制御部１０９、無線送信処理部１１０、アンテナ制御部１１１、アンテナ素子１１２ａ、アンテナ素子１１２ｂ、検出閾値制御部１１３、無線受信処理部１１４、制御情報処理部１１５、受信データ構築部１１６、及び、受信バッファ１１７を備える。

インタフェース部１０１は、例えば入出力インタフェース回路等を備える。インタフェース部１０１は、動作制御部２３（図２）との間でデータの授受を行うインタフェースであって、入力されるデータや出力するデータを所定の信号形式で交換する機能を備える。例えば、インタフェース部１０１は、動作制御部２３から供給される送信データを送信バッファ１０２に記憶させる。また、インタフェース部１０１は、動作制御部２３から供給されるデータを、必要に応じて、ネットワーク管理部１０４、モニタ部１０５、及び、役割設定部１０６に供給する。さらに、インタフェース部１０１は、ネットワーク管理部１０４及び役割設定部１０６から供給されるデータ、並びに、受信バッファ１１７に格納されているデータを、必要に応じて動作制御部２３に供給する。

送信バッファ１０２は、例えばバッファメモリ等の半導体メモリ装置から構成される。送信バッファ１０２は、インタフェース部１０１から供給される送信データを一時的に記憶する。

送信フレーム構築部１０３は、送信バッファ１０２に格納された送信データを読み出して、無線通信により伝送するためのデータフレームを構築し、制御情報生成部１０８に供給する。

ネットワーク管理部１０４は、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３から供給されるデータ、制御情報処理部１１５から供給される制御情報、及び、受信バッファ１１７に記憶されている受信データに基づいて、ネットワーク情報の管理を行う。ネットワーク情報は、例えば、通信装置１１が属する内部ネットワーク（以下、自己ネットワークと称する）、通信装置１１の周辺の他の内部ネットワーク（以下、周辺ネットワークと称する）、並びに、内部ネットワークが接続される外部ネットワークに関する情報を含む。ネットワーク管理部１０４は、モニタ部１０５、役割設定部１０６、動作制御部１０７、制御情報生成部１０８、及び、制御情報処理部１１５にネットワーク情報を供給する。また、ネットワーク管理部１０４は、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３にネットワーク情報を供給する。

モニタ部１０５は、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３から供給されるデータ、ネットワーク管理部１０４から供給されるネットワーク情報、制御情報処理部１１５から供給される制御情報、及び、受信バッファ１１７に記憶されている受信データに基づいて、ネットワーク（内部ネットワーク（自己ネットワーク及び周辺ネットワーク）、並びに、外部ネットワーク）の状況をモニタする（監視する）。モニタ部１０５は、ネットワークの状況に関する情報を役割設定部１０６に供給する。

役割設定部１０６は、ネットワークの状況、並びに、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して情報入力モジュール２２から供給されるユーザの指示に対応する入力データに基づいて、通信装置１１の内部ネットワークの階層構造における役割を設定する。すなわち、役割設定部１０６は、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末のうちいずれの動作を行うかを選択する。役割設定部１０６は、設定した役割の実行を動作制御部１０７、及び、（インタフェース部１０１を介して）動作制御部２３に指示したり、設定した役割をネットワーク管理部１０４に通知したりする。

動作制御部１０７は、役割設定部１０６により設定された役割を通信装置１１が行うように無線通信モジュール２５の制御を行う。例えば、動作制御部１０７は、各種の制御情報の生成及び送信を制御情報生成部１０８に指示する。また、動作制御部１０７は、送信信号の電力の変更を送信電力制御部１０９に指示したり、受信信号の検出閾値の変更を検出閾値制御部１１３に指示したりする。さらに、動作制御部１０７は、役割設定部１０６により設定された役割への変更の可否を役割設定部１０６に通知する。

制御情報生成部１０８は、動作制御部１０７の指示、及び、ネットワーク情報等に基づいて、ヘッダ情報や各種のパラメータ等をデータフレームに付加し、無線送信処理部１１０に供給する。また、制御情報生成部１０８は、動作制御部１０７の指示、及び、ネットワーク情報等に基づいて、制御フレームを生成し、無線送信処理部１１０に供給する。制御フレームは、他の通信装置との間の通信制御に用いられるフレームである。例えば、制御フレームには、アソシエーション処理に係るフレーム、ＣＴＳフレーム、ＡＣＫフレーム、ＲＴＳフレーム、ＢＡＲフレーム等がある。また、制御フレームには、後述する図５、図７、図８、図１０、及び、図１２等のフレームがある。

送信電力制御部１０９は、動作制御部１０７の指示の下に無線送信処理部１１０を制御し、送信信号の送信電力を制御する。例えば、送信電力制御部１０９は、各フレームの送信時に不要な電波到達範囲にまで信号が届かないように、送信電力を制御する。また、送信電力制御部１０９は、設定した送信電力を検出閾値制御部１１３に通知する。

無線送信処理部１１０は、無線通信による送信信号の送信処理を行う。例えば、無線送信処理部１１０は、無線通信により送信するフレームをベースバンド信号に変換してアナログ信号として処理し、その結果得られる送信信号を、アンテナ制御部１１１に供給する。

アンテナ制御部１１１には、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂが接続されている。アンテナ制御部１１１は、例えば、無線送信処理部１１０から供給される送信信号を、空間多重ストリームとしてアンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して送信する制御を行う。また、アンテナ制御部１１１は、無線通信により空間多重ストリームとして送信されてくる受信信号を、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して受信し、無線受信処理部１１４に供給する。

検出閾値制御部１１３は、動作制御部１０７の指示の下に、受信信号を検出するための検出閾値を設定する。例えば、検出閾値制御部１１３は、送信電力制御部１０９による送信電力制御に対応して、送信信号の送信範囲内にあるコントローラ、アクセスポイント、及び、通知端末からの受信信号の検出が可能な検出閾値を無線受信処理部１１４に対して設定する。

無線受信処理部１１４は、無線通信による受信信号の受信処理を行う。例えば、無線受信処理部１１４は、検出閾値制御部１１３の制御の下に、アンテナ制御部１１１から供給される受信信号から、所定のプリアンブル信号を検出した場合に、それ以降のデータフレームや制御フレームを受信する処理を行う。無線受信処理部１１４は、受信したデータフレーム及び制御フレームを制御情報処理部１１５に供給する。

制御情報処理部１１５は、受信したフレーム（データフレーム及び制御フレーム）のヘッダ情報等を解析することにより、自分（通信装置１１）宛のフレームであるか否かを判定する。制御情報処理部１１５は、自分宛のフレームである場合、通信制御に必要な制御情報をフレームから抽出し、ネットワーク管理部１０４、モニタ部１０５、及び、動作制御部１０７に供給する。また、制御情報処理部１１５は、自分宛のデータフレームを受信データ構築部１１６に供給する。

受信データ構築部１１６は、受信したデータフレームのデータ部分を抽出し、受信バッファ１１７に記憶させる。また、受信データ構築部１１６は、複数のデータフレームに分かれて送信されてきた受信データを連結することにより、受信データを復元し、受信バッファ１１７に記憶させる。

受信バッファ１１７は、例えばバッファメモリ等の半導体メモリ装置から構成される。受信バッファ１１７は、受信データ構築部１１６により供給される受信データを一時的に記憶する。

なお、図３において、無線通信モジュール２５を構成する各部は、例えば、点線の枠で示すように、入出力部１５１と、制御部１５２、及び、フロントエンド部１５３の３つに分けることができる。

入出力部１５１は、入力される送信データや出力される受信データに関する処理や制御を行う。入出力部１５１は、インタフェース部１０１、送信バッファ１０２、送信フレーム構築部１０３、受信データ構築部１１６、及び、受信バッファ１１７を含む。

制御部１５２は、無線通信モジュール２５の制御や、制御フレーム及びデータフレームに関する処理や制御を行う。制御部１５２は、ネットワーク管理部１０４、モニタ部１０５、役割設定部１０６、動作制御部１０７、制御情報生成部１０８、及び、制御情報処理部１１５を含む。

フロントエンド部１５３は、送信信号や受信信号等の信号に関する処理や制御を行う。フロントエンド部１５３は、送信電力制御部１０９、無線送信処理部１１０、アンテナ制御部１１１、検出閾値制御部１１３、及び、無線受信処理部１１４を含む。

＜通信制御処理＞
次に、図４のフローチャートを参照して、通信装置１１により実行される通信制御処理について説明する。

この処理は、例えば、通信装置１１の電源がオンされたとき開始され、通信装置１１の電源がオフされたとき終了する。

ステップＳ１において、通信装置１１は、通信端末の動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、通信装置１１の役割を通信端末に設定する。役割設定部１０６は、通信端末の動作の実行を動作制御部１０７に指示したり、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に指示したりする。また、役割設定部１０６は、通信端末に設定したことをネットワーク管理部１０４に通知する。

その後、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、通信可能なアクセスポイントを探索し、所定の通信プロトコルに従って、検出したアクセスポイントに接続する。

ステップＳ２において、通信装置１１は、通信状況のモニタを開始する。具体的には、ネットワーク管理部１０４は、周囲のコントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末から送信される各種の情報、並びに、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して外部ネットワーク接続モジュール２１から供給される各種の情報に基づいて、ネットワーク情報の管理を開始し、モニタ部１０５、役割設定部１０６、制御情報生成部１０８、及び、制御情報処理部１１５にネットワーク情報を適宜供給する。また、ネットワーク管理部１０４は、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３にネットワーク情報を適宜供給する。

なお、ネットワーク情報は、例えば、内部ネットワークの情報、並びに、外部ネットワークの情報を含む。内部ネットワークの情報は、例えば、自己ネットワーク及び周辺ネットワークの構成、並びに、自己ネットワーク及び内部ネットワークを構成する装置（コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末）のアドレス情報等を含む。

また、モニタ部１０５は、周囲のコントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末から送信される各種の情報、並びに、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して外部ネットワーク接続モジュール２１から供給される各種の情報に基づいて、ネットワークの状況のモニタを開始する。

例えば、モニタ部１０５は、内部ネットワーク（自己ネットワーク及び周辺ネットワーク）の状況のモニタを開始する。例えば、モニタ部１０５は、内部ネットワークを構成する各装置の負荷、及び、各装置間の通信状況のモニタを開始する。各装置の負荷としては、例えば、各装置の伝送量、スループット、内部ネットワークにおける占有時間、及び、待ち時間等が想定される。また、例えば、モニタ部１０５は、内部ネットワークの各装置間の通信状況のモニタを開始する。各装置間の通信状況としては、例えば、各装置間の接続の有無及び接続不良の有無、帯域幅、伝送速度、伝送量、並びに、スループット等が想定される。

また、モニタ部１０５は、内部ネットワークから外部ネットワークへのアクセス状況のモニタを開始する。例えば、モニタ部１０５は、内部ネットワークと外部ネットワークとの間の接続の有無、アクセス不良の有無、帯域幅、伝送速度、伝送量、及び、遅延時間等のモニタを開始する。

モニタ部１０５は、ネットワークの状況に関する情報を役割設定部１０６に適宜供給する。

図５は、ネットワークの状況のモニタに用いられるNetwork Structure Announcement Frameの構成例を示している。Network Structure Announcement Frameは、コントローラが属する自己ネットワークの構成を通知するための制御フレームであり、コントローラから定期的にブロードキャストされる。従って、通信装置１１が、コントローラとして動作する場合、通信装置１１から定期的にブロードキャストされる。

Network Structure Announcement Frameは、Header、Controller Parameter Info Element、AP Counts、Network Map、及び、FCSを含む。

Headerは、Frame Control、Duration、Transmit Address、及び、Receive Addressを含む。

Frame Controlは、フレームの形式を示す。

Durationは、フレームの持続時間を示す。

Transmit Addressは、フレームの送信側（送信元）のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を示す。このフレームでは、フレームの送信元のコントローラのアドレスが設定される。

Receive Addressは、フレームの受信側（送信先）のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を示す。このフレームでは、ブロードキャストアドレスが設定される。

Controller Parameter Info Elementは、フレームの送信元のコントローラに関する情報を示す。Controller Parameter Info Elementは、Controller Address、Controller Identifier、Controller Capability、Transfer Capacity、ISP Info、Access Cost、Ready Bytes、及び、Maximum Latencyを含む。

Controller Addressは、コントローラのアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を示す。

Controller Identifierは、コントローラの識別情報（例えば、Service Set Identifier（SSID）等）を示す。

Controller Capabilityは、コントローラの能力に関する情報を示す。例えば、Controller Capabilityは、対応可能な無線ＬＡＮシステムの規格、最大伝送レート、対応可能な多重通信のパラメータ等を示す。

Transfer Capacityは、外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。例えば、Transfer Capacityは、外部ネットワークの月毎の最大使用可能容量、及び、最大伝送レート等を示す。

ISP Infoは、コントローラが外部ネットワークへの接続に使用可能なインターネットサービスプロバイダに接続するための情報を示す。

Access Costは、コントローラが使用可能なインターネットサービスプロバイダの接続料金に関する情報を示す。例えば、Access Costは、従量制の場合、単位時間又は単位データ量当たりの接続料金を示し、定額制の場合、月毎の定額料金を示す。

Ready Bytesは、コントローラが現時点で使用可能な外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。例えば、Ready Bytesは、今月あと何ギガバイトまでデータの伝送が可能であるか等のパラメータを示す。

Maximum Latencyは、コントローラを介して外部ネットワークに接続した場合の最大遅延許容量を示す。

AP Countsは、コントローラに接続しているアクセスポイントの数を示す。

Network Mapは、コントローラが属する自己ネットワークのトポロジマップに関する情報を示す。Network Mapは、AP Address、STA Counts、及び、STA Addressを含む。

AP Addressは、コントローラに接続しているアクセスポイントのアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を示す。

STA Countsは、AP Addressにより示されるアクセスポイントに接続している通信端末の数を示す。

STA Addressは、AP Addressにより示されるアクセスポイントに接続している通信端末のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス）を示す。

なお、AP Address、STA Counts、及び、STA Addressのデータセットは、コントローラに接続しているアクセスポイント毎にNetwork Mapに格納される。従って、コントローラに接続しているアクセスポイントの数のデータセットがNetwork Mapに格納される。

フレームの末尾には、誤り検出のためのＦＣＳ（Frame Check Sequence）が付加される。

ステップＳ３において、役割設定部１０６は、通信端末に設定しているか否かを判定する。通信端末に設定していると判定された場合、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、通信装置１１は、通信端末役割制御処理を実行する。この処理により、必要に応じて、通信装置１１の役割が通信端末から他の役割に変更される。この処理の詳細は、図６を参照して後述する。

その後、処理はステップＳ８に進む。

一方、ステップＳ３において、通信端末に設定していないと判定された場合、処理はステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、役割設定部１０６は、アクセスポイントに設定しているか否かを判定する。アクセスポイントに設定していると判定された場合、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、通信装置１１は、ＡＰ役割制御処理を実行する。この処理により、必要に応じて、通信装置１１の役割がアクセスポイントから他の役割に変更される。この処理の詳細は、図９を参照して後述する。

その後、処理はステップＳ８に進む。

一方、ステップＳ５において、ＡＰに設定されていないと判定された場合、すなわち、コントローラに設定されている場合、処理はステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、通信装置１１は、コントローラ役割制御処理を実行する。この処理により、必要に応じて、通信装置１１の役割がコントローラから他の役割に変更される。この処理の詳細は、図１１を参照して後述する。

その後、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、通信装置１１は、ユーザ設定役割制御処理を実行する。この処理により、ユーザ設定に応じて、通信装置１１の役割が変更される。この処理の詳細は、図１３を参照して後述する。

その後、処理はステップＳ３に戻り、ステップＳ３乃至ステップＳ８の処理が、繰り返し実行される。

＜通信端末役割制御処理＞
次に、図６のフローチャートを参照して、図４のステップＳ４の通信端末役割制御処理の詳細について説明する。

ステップＳ５１において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、外部ネットワークへのアクセス不良が発生しているか否かを判定する。外部ネットワークへのアクセス不良が発生していないと判定された場合、処理はステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、上位のコントローラの負荷が高いか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、通信装置１１がアクセスポイントを介して接続しているコントローラ、すなわち、上位のコントローラの直近の所定の時間内の負荷が所定の上限値を超えている場合、上位のコントローラの負荷が高いと判定し、処理はステップＳ５３に進む。なお、判定基準となる負荷の内容と上限値は、任意に設定することができる。

一方、ステップＳ５１において、外部ネットワークへのアクセス不良が発生していると判定された場合、ステップＳ５２の処理はスキップされ、処理はステップＳ５３に進む。

ステップＳ５３において、役割設定部１０６は、コントローラに変更可能であるか否かを判定する。

具体的には、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、外部ネットワークに直接接続可能か否かを判定する。役割設定部１０６は、外部ネットワークに直接接続可能であると判定した場合、コントローラへの変更を動作制御部１０７に指示する。

動作制御部１０７は、通信装置１１がコントローラとして独立することを上位のコントローラに要求するように制御情報生成部１０８に指示する。制御情報生成部１０８は、Network Structure Independent Request Frameを生成し、無線送信処理部１１０に供給する。無線送信処理部１１０は、アンテナ制御部１１１、並びに、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して、上位のコントローラにNetwork Structure Independent Request Frameを含む送信信号を送信する。

図７は、Network Structure Independent Request Frameの構成例を示している。Network Structure Connection Request Frameは、通信端末又はアクセスポイントが、コントローラとして独立することを要求するために、上位のコントローラに送信する制御フレームである。

Network Structure Independent Request Frameには、図５のNetwork Structure Connection Request Frameと同様のHeaderが先頭に配置され、末尾にＦＣＳが配置されている。なお、HeaderのTransmit Addressには、送信元の通信端末又はアクセスポイントのアドレスが設定され、Receive Addressには、送信先のコントローラのアドレスが設定される。

HeaderとＦＣＳの間には、Controller Identifier、Controller Capability、Transfer Capacity、ISP Info、Access Cost、及び、Ready Bytesが配置されている。

Controller Identifierは、上位のコントローラの識別情報を示す。

Controller Capabilityは、通信端末又はアクセスポイントのコントローラとしての能力に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのController Capabilityと同様である。

Transfer Capacityは、通信端末又はアクセスポイントがコントローラとして動作する場合の外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのTransfer Capacityと同様である。

ISP Infoは、通信端末又はアクセスポイントがコントローラとして動作する場合に外部ネットワークへの接続に使用可能なインターネットサービスプロバイダに接続するための情報を示す。

Access Costは、通信端末又はアクセスポイントがコントローラとして動作する場合に使用可能なインターネットサービスプロバイダの接続料金に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのAccess Costと同様である。

Ready Bytesは、通信端末又はアクセスポイントがコントローラとして動作する場合に現時点で使用可能な外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのReady Bytesと同様である。

これに対して、コントローラは、通信装置１１がコントローラとして独立することを承認するか否かを判定し、承認の可否を示す制御情報を含む制御フレームを含む応答信号を送信する。

無線受信処理部１１４は、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂ、並びに、アンテナ制御部１１１を介して、応答信号を受信し、応答信号から制御フレームを抽出し、制御情報処理部１１５に供給する。制御情報処理部１１５は、制御フレームに含まれる制御情報を動作制御部１０７に供給する。動作制御部１０７は、制御情報に基づいて、上位のコントローラからコントローラとして独立することが承認されたか否かを役割設定部１０６に通知する。

役割設定部１０６は、上位のコントローラからコントローラとして独立することが承認された場合、コントローラに変更可能であると判定し、処理はステップＳ５４に進む。

ステップＳ５４において、通信装置１１は、コントローラの動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、コントローラに変更したことをネットワーク管理部１０４に通知するとともに、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に通知する。動作制御部２３及び動作制御部１０７は、コントローラとしての動作制御を開始する。

その後、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、アクセスポイントとの接続を解除し、コントローラとして外部ネットワークに直接接続する。

その後、通信端末役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ５３において、役割設定部１０６は、外部ネットワークに直接接続可能でない場合、又は、上位のコントローラからコントローラとして独立することが承認されなかった場合、コントローラに変更できないと判定し、処理はステップＳ５５に進む。

また、ステップＳ５２において、役割設定部１０６は、例えば、上位のコントローラの直近の所定の時間内の負荷が所定の上限値以下の場合、上位のコントローラの負荷が高くないと判定し、処理はステップＳ５５に進む。

ステップＳ５５において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、上位のアクセスポイントの負荷が高いか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、通信装置１１が接続しているアクセスポイント、すなわち、上位のアクセスポイントの直近の所定の時間内の負荷が所定の上限値を超えている場合、上位のアクセスポイントの負荷が高いと判定し、処理はステップＳ５６に進む。なお、判定基準となる負荷の内容と上限値は、任意に設定することができる。

ステップＳ５６において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、周囲に負荷の低いアクセスポイントがあるか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、通信装置１１の通信可能範囲内に、直近の所定の時間内の負荷が所定の下限値未満のアクセスポイントがない場合、周囲に負荷の低いアクセスポイントがないと判定し、処理はステップＳ５７に進む。なお、判定基準となる負荷の内容と下限値は、任意に設定することができる。

ステップＳ５７において、役割設定部１０６は、アクセスポイントに変更可能であるか否かを判定する。

具体的には、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、間接的に接続している上位のコントローラが通信装置１１の通信可能範囲内であるか否かを判定する。役割設定部１０６は、上位のコントローラが通信装置１１の通信可能範囲内であると判定した場合、アクセスポイントへの変更を動作制御部１０７に指示する。

動作制御部１０７は、通信装置１１がアクセスポイントとして接続することを上位のコントローラに要求するように制御情報生成部１０８に指示する。制御情報生成部１０８は、Network Structure Connection Request Frameを生成し、無線送信処理部１１０に供給する。無線送信処理部１１０は、アンテナ制御部１１１、並びに、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して、上位のコントローラにNetwork Structure Connection Request Frameを含む送信信号を送信する。

図８は、Network Structure Connection Request Frameの構成例を示している。Network Structure Connection Request Frameは、通信端末が、アクセスポイントとして接続することを要求するために、上位のコントローラに送信する制御フレームである。

Network Structure Connection Request Frameは、図５のNetwork Structure Connection Request Frameと同様のHeaderが先頭に配置され、末尾にＦＣＳが配置されている。なお、HeaderのTransmit Addressには、送信元の通信端末のアドレスが設定され、Receive Addressには、送信先のコントローラのアドレスが設定される。

HeaderとＦＣＳの間には、Controller Identifier、Access Point Capability、Transfer Capacity、及び、Maximum Latencyが配置されている。

Controller Identifierは、上位のコントローラの識別情報を示す。

Access Point Capabilityは、通信端末のアクセスポイントとしての能力に関する情報を示す。例えば、Access Point Capabilityは、対応可能な無線ＬＡＮの規格、最大伝送レート、対応可能な多重通信のパラメータ等を示す。

Transfer Capacityは、通信端末がアクセスポイントとして動作する場合の外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのTransfer Capacityと同様である。

Maximum Latencyは、通信端末がアクセスポイントとして動作する場合の最大遅延許容量を示す。

これに対して、コントローラは、通信装置１１がアクセスポイントとして接続することを承認するか否かを判定し、承認の可否を示す制御情報を含む制御フレームを含む応答信号を送信する。

無線受信処理部１１４は、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂ、並びに、アンテナ制御部１１１を介して、応答信号を受信し、応答信号から制御フレームを抽出し、制御情報処理部１１５に供給する。制御情報処理部１１５は、制御フレームに含まれる制御情報を動作制御部１０７に供給する。動作制御部１０７は、制御情報に基づいて、上位のコントローラからアクセスポイントとして接続することが承認されたか否かを役割設定部１０６に通知する。

役割設定部１０６は、上位のコントローラからアクセスポイントとして接続することが承認された場合、アクセスポイントに変更可能であると判定し、処理はステップＳ５８に進む。

ステップＳ５８において、通信装置１１は、アクセスポイントの動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、アクセスポイントに変更したことをネットワーク管理部１０４に通知するとともに、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に通知する。動作制御部２３及び動作制御部１０７は、アクセスポイントとしての動作制御を開始する。

その後、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、アクセスポイントとの接続を解除し、アクセスポイントとして直接上位のコントローラに接続する。

その後、通信端末役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ５７において、役割設定部１０６は、上位のコントローラが通信装置１１の通信可能範囲内にない場合、又は、上位のコントローラからアクセスポイントとして接続することが承認されなかった場合、アクセスポイントに変更できないと判定し、通信端末役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ５６において、例えば、役割設定部１０６は、通信装置１１の通信可能範囲内に、直近の所定の時間内の負荷が所定の下限値未満のアクセスポイントがある場合、周囲に負荷の低いアクセスポイントがあると判定し、処理はステップＳ５９に進む。

ステップＳ５９において、通信装置１１は、接続するアクセスポイントを変更する。詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、上位のアクセスポイントとの接続を解除し、ステップＳ５６の処理で検出された負荷の低いアクセスポイントに接続する。

その後、通信端末役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ５５において、例えば、役割設定部１０６は、上位のアクセスポイントの直近の所定の時間内の負荷が所定の上限値以下である場合、上位のアクセスポイントの負荷が高くないと判定し、通信端末役割制御処理は終了する。

＜ＡＰ役割制御処理＞
次に、図９のフローチャートを参照して、図４のステップＳ６のＡＰ役割制御処理の詳細について説明する。

ステップＳ１０１において、図６のステップＳ５１の処理と同様に、外部ネットワークへのアクセス不良が発生しているか否かが判定される。外部ネットワークへのアクセス不良が発生していないと判定された場合、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、図６のステップＳ５２の処理と同様に、上位のコントローラの負荷が高いか否かが判定される。上位のコントローラの負荷が高いと判定された場合、処理はステップＳ１０３に進む。

一方、ステップＳ１０１において、外部ネットワークへのアクセス不良が発生していると判定された場合、ステップＳ１０２の処理はスキップされ、処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、図６のステップＳ５３の処理と同様に、コントローラに変更可能であるか否かが判定される。コントローラに変更可能であると判定された場合、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、図６のステップＳ５４の処理と同様に、コントローラの動作が開始される。すなわち、通信装置１１は、コントローラの動作を開始し、コントローラとの接続を解除し、外部ネットワークに直接接続する。

その後、ＡＰ役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ１０３において、コントローラに変更できないと判定された場合、ステップＳ１０４の処理はスキップされ、ＡＰ役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ１０２において、上位のコントローラの負荷が高くないと判定された場合、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、長時間データの伝送がないか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、アクセスポイントである通信装置１１に接続されている下位の通信端末からのデータフレームを含む信号の送受信が所定の時間以上ない場合、長時間データの伝送がないと判定し、処理はステップＳ１０６に進む。すなわち、アクセスポイントである通信装置１１の負荷が低い場合、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、図６のステップＳ５６の処理と同様に、周囲に負荷の低いアクセスポイントがあるか否かが判定される。周囲に負荷の低いアクセスポイントがあるか否かが判定された場合、処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、役割設定部１０６は、通信端末に変更可能であるか否かを判定する。具体的には、役割設定部１０６は、通信端末への変更を動作制御部１０７に指示する。

動作制御部１０７は、通信装置１１がアクセスポイントの役割を解除することを上位のコントローラに要求するように制御情報生成部１０８に指示する。制御情報生成部１０８は、Network Structure Connection Release Frameを生成し、無線送信処理部１１０に供給する。無線送信処理部１１０は、アンテナ制御部１１１、並びに、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して、上位のコントローラにNetwork Structure Connection Release Frameを含む送信信号を送信する。

図１０は、Network Structure Connection Release Frameの構成例を示している。Network Structure Connection Release Frameは、アクセスポイントが、アクセスポイントの役割を解除し、通信端末として動作することを要求するために、上位のコントローラに送信する制御フレームである。

Network Structure Connection Release Frameは、図５のNetwork Structure Connection Request Frameと同様のHeaderが先頭に配置され、末尾にＦＣＳが配置されている。なお、HeaderのTransmit Addressには、送信元のアクセスポイントのアドレスが設定され、Receive Addressには、送信先のコントローラのアドレスが設定される。

HeaderとＦＣＳの間には、Controller Identifier、New Access Point Identifier、Transfer Capacity、及び、Connection Parameterが配置されている。

Controller Identifierは、上位のコントローラの識別情報を示す。

New Access Point Identifierは、下位の通信端末が接続可能なアクセスポイントの識別情報を示す。例えば、ステップＳ１０６の処理で検出された負荷の低いアクセスポイントの識別情報が設定される。

Transfer Capacityは、New Access Point Identifierにより示されるアクセスポイントの外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのTransfer Capacityと同様である。

Connection Parameterは、New Access Point Identifierにより示されるアクセスポイントに接続するためのパラメータを示す。

これに対して、コントローラは、通信装置１１がアクセスポイントの役割を解除することを承認するか否かを判定する。例えば、コントローラは、通信装置１１の下位の全ての通信端末が他のアクセスポイントに接続可能である場合、承認する。一方、例えば、コントローラは、通信装置１１の下位の通信端末のうちの少なくとも１つが他のアクセスポイントに接続可能でない場合、承認しない。コントローラは、承認の可否を示す制御情報を含む制御フレームを含む応答信号を送信する。

無線受信処理部１１４は、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂ、並びに、アンテナ制御部１１１を介して、応答信号を受信し、応答信号から制御フレームを抽出し、制御情報処理部１１５に供給する。制御情報処理部１１５は、制御フレームに含まれる制御情報を動作制御部１０７に供給する。動作制御部１０７は、制御情報に基づいて、上位のコントローラからアクセスポイントの役割を解除することが承認されたか否かを役割設定部１０６に通知する。

役割設定部１０６は、コントローラからアクセスポイントの役割の解除が承認された場合、ネットワーク管理部１０４からの情報に基づいて、下位の通信端末の存在を確認する。例えば、役割設定部１０６は、下位の通信端末が他のアクセスポイントに接続先を変更する等により、下位の通信端末が存在していない場合、通信端末に変更可能であると判定し、処理はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、通信装置１１は、通信端末の動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、通信端末に変更したことをネットワーク管理部１０４に通知するとともに、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に通知する。動作制御部２３及び動作制御部１０７は、通信端末としての動作制御を開始する。

その後、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、コントローラとの接続を解除し、ステップＳ５６の処理で検出された負荷の低いアクセスポイントに通信端末として接続する。

その後、ＡＰ役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ１０７において、役割設定部１０６は、コントローラからアクセスポイントの解除が承認されなかった場合、又は、下位の通信端末が存在する場合、通信端末に変更できないと判定し、ステップＳ１０８の処理はスキップされ、ＡＰ役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ１０６において、周囲に負荷の低いアクセスポイントがないと判定された場合、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８の処理はスキップされ、ＡＰ役割制御処理は終了する。

さらに、ステップＳ１０５において、例えば、役割設定部１０６は、下位の通信端末からのデータフレームを含む信号の送受信が直近の所定の時間以内にあった場合、データの伝送があったと判定し、ステップＳ１０６乃至ステップＳ１０８の処理はスキップされ、ＡＰ役割制御処理は終了する。

＜コントローラ役割制御処理＞
次に、図１１のフローチャートを参照して、図４のステップＳ７のコントローラ役割制御処理の詳細について説明する。

ステップＳ１５１において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、外部ネットワークへのアクセスがないか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、コントローラである通信装置１１に接続されている下位のアクセスポイントからの外部ネットワークへのアクセスが所定の時間以上なかった場合、外部ネットワークへのアクセスがないと判定し、処理はステップＳ１５２に進む。

ステップＳ１５２において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、周囲に負荷の低いコントローラがあるか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、通信装置１１の通信可能範囲内に、直近の所定の時間内の負荷が所定の下限値未満のコントローラが存在する場合、周囲に負荷の低いコントローラがあると判定し、処理はステップＳ１５３に進む。なお、判定基準となる負荷の内容と下限値は、任意に設定することができる。

ステップＳ１５３において、図６のステップＳ５６の処理と同様に、周囲に負荷の低いアクセスポイントがあるか否かが判定される。周囲に負荷の低いアクセスポイントがあると判定された場合、処理はステップＳ１５４に進む。例えば、内部ネットワーク全体の負荷が下がっており、周囲に負荷の低いコントローラ及びアクセスポイントがある場合、処理はステップＳ１５４に進む。

ステップＳ１５４において、役割設定部１０６は、通信端末に変更可能であるか否かを判定する。具体的には、役割設定部１０６は、通信端末への変更を動作制御部１０７に指示する。

動作制御部１０７は、通信装置１１がコントローラの役割を解除することを、ステップＳ１５２の処理で検出された負荷の低いコントローラ（以下、代替コントローラと称する）に要求するように制御情報生成部１０８に指示する。制御情報生成部１０８は、Network Structure Independent Release Frameを生成し、無線送信処理部１１０に供給する。無線送信処理部１１０は、アンテナ制御部１１１、並びに、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂを介して、代替コントローラにNetwork Structure Independent Release Frameを含む送信信号を送信する。

図１２は、Network Structure Independent Release Frameの構成例を示している。Network Structure Independent Release Frameは、コントローラが、コントローラの役割を解除し、アクセスポイント又は通信端末として動作することを要求するために、周囲の代替コントローラに送信する制御フレームである。

Network Structure Independent Release Frameは、図５のNetwork Structure Connection Request Frameと同様のHeaderが先頭に配置され、末尾にＦＣＳが配置されている。なお、HeaderのTransmit Addressには、送信元のコントローラのアドレスが設定され、Receive Addressには、送信先の代替コントローラのアドレスが設定される。

HeaderとＦＣＳの間には、Controller Identifier、New Controller Identifier、Transfer Capacity、及び、Connection Parameterが配置されている。

Controller Identifierは、自己（コントローラ）の識別情報を示す。

New Controller Identifierは、代替コントローラの識別情報を示す。

Transfer Capacityは、代替コントローラの外部ネットワークの伝送容量に関する情報を示す。情報の内容は、図５のNetwork Structure Announcement FrameのTransfer Capacityと同様である。

Connection Parameterは、代替コントローラに接続するためのパラメータを示す。

これに対して、代替コントローラは、通信装置１１のコントローラの解除を承認するか否かを判定する。例えば、代替コントローラは、通信装置１１の下位のアクセスポイントが代替コントローラに接続可能である場合、通信装置１１のコントローラの解除を承認する。一方、代替コントローラは、通信装置１１の下位のアクセスポイントが代替コントローラに接続できない場合、通信装置１１のコントローラの解除を承認しない。代替コントローラは、承認の可否を示す制御情報を含む制御フレームを含む応答信号を送信する。

無線受信処理部１１４は、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂ、並びに、アンテナ制御部１１１を介して、応答信号を受信し、応答信号から制御フレームを抽出し、制御情報処理部１１５に供給する。制御情報処理部１１５は、制御フレームに含まれる制御情報を動作制御部１０７に供給する。動作制御部１０７は、制御情報に基づいて、代替コントローラからコントローラの役割を解除することが承認されたか否かを役割設定部１０６に通知する。

役割設定部１０６は、代替コントローラからコントローラの役割の解除が承認された場合、ネットワーク管理部１０４からの情報に基づいて、下位のアクセスポイントの存在を確認する。例えば、役割設定部１０６は、下位のアクセスポイントが代替コントローラに接続先を変更する等により、下位のアクセスポイントが存在していない場合、通信端末に変更可能であると判定し、処理はステップＳ１５５に進む。

ステップＳ１５５において、通信装置１１は、通信端末の動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、通信端末に変更したことをネットワーク管理部１０４に通知するとともに、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に通知する。動作制御部２３及び動作制御部１０７は、通信端末としての動作制御を開始する。

そして、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、外部ネットワークとの接続を解除し、ステップＳ１５３の処理で検出された負荷の低いアクセスポイントに通信端末として接続する。

その後、コントローラ役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ１５４において、役割設定部１０６は、代替コントローラがコントローラの解除を承認しなかった場合、又は、下位のアクセスポイントが存在する場合、通信端末に変更できないと判定し、処理はステップＳ１５８に進む。

また、ステップＳ１５３において、周囲に負荷の低いアクセスポイントがないと判定された場合、処理はステップＳ１５８に進む。

さらに、ステップＳ１５２において、周囲に負荷の低いコントローラがないと判定された場合、ステップＳ１５２乃至ステップＳ１５５の処理はスキップされ、コントローラ役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ１５１において、例えば、役割設定部１０６は、直近の所定の時間内に下位のアクセスポイントからの外部ネットワークへのアクセスがあった場合、外部ネットワークへのアクセスがあると判定し、処理はステップＳ１５６に進む。

ステップＳ１５６において、役割設定部１０６は、モニタ部１０５からの情報に基づいて、外部ネットワークへのアクセスが少ないか否かを判定する。例えば、役割設定部１０６は、直近の所定の時間内の下位のアクセスポイントからの外部ネットワークへのアクセス量が所定の下限値未満である場合、外部ネットワークへのアクセスが少ないと判定し、処理はステップＳ１５７に進む。なお、判定基準となる負荷の内容と下限値は、任意に設定することができる。

ステップＳ１５７において、ステップＳ１５２の処理と同様に、周囲に負荷の低いコントローラがあるか否かが判定される。周囲に負荷の低いコントローラ（代替コントローラ）があると判定された場合、処理はステップＳ１５８に進む。

ステップＳ１５８において、役割設定部１０６は、アクセスポイントに変更可能であるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１５２の処理と同様に、Network Structure Independent Request Frameを含む送信信号が、通信装置１１から代替コントローラに送信される。

これに対して、代替コントローラは、通信装置１１のコントローラの解除を承認するか否かを判定する。例えば、代替コントローラは、通信装置１１及び通信装置１１の下位のアクセスポイントが代替コントローラに接続可能である場合、通信装置１１のコントローラの解除を承認する。一方、代替コントローラは、通信装置１１及び通信装置１１の下位のアクセスポイントのうちの少なくとも１つが代替コントローラに接続できない場合、通信装置１１のコントローラの解除を承認しない。代替コントローラは、承認の可否を示す制御情報を含む制御フレームを含む応答信号を送信する。

無線受信処理部１１４は、アンテナ素子１１２ａ及びアンテナ素子１１２ｂ、並びに、アンテナ制御部１１１を介して、応答信号を受信し、応答信号から制御フレームを抽出し、制御情報処理部１１５に供給する。制御情報処理部１１５は、制御フレームに含まれる制御情報を動作制御部１０７に供給する。動作制御部１０７は、制御情報に基づいて、代替コントローラからコントローラの役割を解除することが承認されたか否かを役割設定部１０６に通知する。

役割設定部１０６は、代替コントローラからコントローラの役割の解除が承認された場合、ネットワーク管理部１０４からの情報に基づいて、下位のアクセスポイントの存在を確認する。例えば、役割設定部１０６は、下位のアクセスポイントが代替コントローラに接続先を変更する等により、下位のアクセスポイントが存在していない場合、アクセスポイントに変更可能であると判定し、処理はステップＳ１５９に進む。

ステップＳ１５９において、通信装置１１は、アクセスポイントの動作を開始する。具体的には、役割設定部１０６は、アクセスポイントに変更したことをネットワーク管理部１０４に通知するとともに、インタフェース部１０１を介して動作制御部２３に通知する。動作制御部２３及び動作制御部１０７は、アクセスポイントとしての動作制御を開始する。

そして、詳細な説明は省略するが、通信装置１１は、動作制御部１０７等の制御の下に、所定の通信プロトコルに従って、外部ネットワークとの接続を解除し、アクセスポイントとして代替コントローラに接続する。

その後、コントローラ役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ１５８において、役割設定部１０６は、代替コントローラからコントローラの役割の解除が承認されなかった場合、又は、下位のアクセスポイントが存在する場合、アクセスポイントに変更可能でないと判定し、ステップＳ１５９の処理はスキップされ、コントローラ役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ１５７において、周囲に負荷の低いコントローラがないと判定された場合、ステップＳ１５８及びステップＳ１５９の処理はスキップされ、コントローラ役割制御処理は終了する。

さらに、ステップＳ１５６において、例えば、役割設定部１０６は、直近の所定の時間内の下位のアクセスポイントからの外部ネットワークへのアクセス量が所定の下限値以上である場合、外部ネットワークへのアクセスが少なくないと判定し、ステップＳ１５７乃至ステップＳ１５９の処理はスキップされ、コントローラ役割制御処理は終了する。

＜ユーザ設定役割制御処理＞
次に、図１３のフローチャートを参照して、図４のステップＳ８のユーザ設定役割制御処理について説明する。

ステップＳ２０１において、役割設定部１０６は、通信端末への変更が指示されたか否かを判定する。

図１４乃至図１６は、通信装置１１がスマートフォン３０１により構成される場合に、情報入力モジュール２２及び情報出力モジュール２４を構成するタッチパネルディスプレイ３１１に表示される操作画面の例を示している。図１４は、スマートフォン３０１が通信端末として動作している場合の例を示している。図１５は、スマートフォン３０１がアクセスポイントとして動作している場合の例を示している。図１６は、スマートフォン３０１がコントローラとして動作している場合の例を示している。

図１４のタッチパネルディスプレイ３１１には、ネットワーク情報３２１、及び、ボタン３２２乃至ボタン３２４が表示されている。

ネットワーク情報３２１には、スマートフォン３０１が通信端末として動作している場合のスマートフォン３０１が属する自己ネットワークの構成が示されている。具体的には、自己ネットワークの階層構造が、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末のトポロジ情報として模式的に示されている。自己ネットワーク内のスマートフォン３０１の位置が、グレーの丸により示されている。

ボタン３２２は、スマートフォン３０１をコントローラとして動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１をコントローラとして動作させる場合、ボタン３２２が押下される。

ボタン３２３は、スマートフォン３０１をアクセスポイントとして動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１をアクセスポイントとして動作させる場合、ボタン３２３が押下される。

ボタン３２４は、スマートフォン３０１が通信端末として動作していることを示している。

図１５のタッチパネルディスプレイ３１１には、ネットワーク情報３３１、及び、ボタン３３２乃至ボタン３３４が表示されている。

ネットワーク情報３３１には、スマートフォン３０１がアクセスポイントとして動作している場合のスマートフォン３０１が属する自己ネットワークの構成が示されている。具体的には、自己ネットワークの階層構造が、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末のトポロジ情報として模式的に示されている。自己ネットワーク内のスマートフォン３０１の位置が、グレーの丸により示されている。

ボタン３３２は、スマートフォン３０１をコントローラとして動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１をコントローラとして動作させる場合、ボタン３３２が押下される。

ボタン３３３は、スマートフォン３０１がアクセスポイントとして動作していることを示している。

ボタン３３４は、スマートフォン３０１を通信端末として動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１を通信端末として動作させる場合、ボタン３３４が押下される。

図１６のタッチパネルディスプレイ３１１には、ネットワーク情報３４１、及び、ボタン３４２乃至ボタン３４４が表示されている。

ネットワーク情報３４１には、スマートフォン３０１がコントローラとして動作している場合のスマートフォン３０１が属する自己ネットワーク及び周辺ネットワークの構成が示されている。具体的には、自己ネットワーク及び周辺ネットワークの階層構造が、コントローラ、アクセスポイント、及び、通信端末のトポロジ情報として模式的に示されている。自己ネットワーク内のスマートフォン３０１の位置が、グレーの三角により示されている。

ボタン３３２は、スマートフォン３０１がコントローラとして動作していることを示している。

ボタン３４３は、スマートフォン３０１をアクセスポイントとして動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１をアクセスポイントとして動作させる場合、ボタン３４３が押下される。

ボタン３４４は、スマートフォン３０１を通信端末として動作させることが可能であることを示している。そして、スマートフォン３０１を通信端末として動作させる場合、ボタン３４４が押下される。

なお、例えば、外部ネットワークの接続にかかるコストや、外部ネットワークの接続に使用可能な残り容量等を、ユーザの判断材料として表示するようにしてもよい。

例えば、ユーザは、通信装置１１を通信端末に変更したい場合、図１５の操作画面のボタン３３４、又は、図１６の操作画面のボタン３４４を押下する。

これに対して、情報入力モジュール２２は、ユーザの指示に対応する入力データを、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して、役割設定部１０６に供給する。そして、役割設定部１０６は、通信端末への変更が指示されたと判定し、処理はステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、図９のステップＳ１０７又は図１１のステップＳ１５４の処理と同様に、通信端末に変更可能であるか否かが判定される。通信端末に変更可能であると判定された場合、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、図９のステップＳ１０８又は図１１のステップＳ１５５の処理と同様に、通信端末の動作が開始される。

その後、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ２０２において、通信端末に変更できないと判定された場合、ステップＳ２０３の処理はスキップされ、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ２０１において、通信端末への変更が指示されていないと判定された場合、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、役割設定部１０６は、アクセスポイントへの変更が指示されたか否かを判定する。

例えば、ユーザは、通信装置１１をアクセスポイントに変更したい場合、図１４の操作画面のボタン３２３、又は、図１６の操作画面のボタン３４３を押下する。

これに対して、情報入力モジュール２２は、ユーザの指示に対応する入力データを、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して、役割設定部１０６に供給する。そして、役割設定部１０６は、アクセスポイントへの変更が指示されたと判定し、処理はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、図６のステップＳ５７又は図１１のステップＳ１５８の処理と同様に、アクセスポイントに変更可能であるか否かが判定される。アクセスポイントに変更可能であると判定された場合、処理はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、図６のステップＳ５８又は図１１のステップＳ１５９の処理と同様に、アクセスポイントの動作が開始される。

その後、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ２０５において、アクセスポイントに変更できないと判定された場合、ステップＳ２０６の処理はスキップされ、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ２０４において、アクセスポイントへの変更が指示されていないと判定された場合、処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７において、役割設定部１０６は、コントローラへの変更が指示されたか否かを判定する。

例えば、ユーザは、通信装置１１をコントローラに変更したい場合、図１４の操作画面のボタン３２２、又は、図１５の操作画面のボタン３３２を押下する。

これに対して、情報入力モジュール２２は、ユーザの指示に対応する入力データを、動作制御部２３及びインタフェース部１０１を介して、役割設定部１０６に供給する。そして、役割設定部１０６は、コントローラへの変更が指示されたと判定し、処理はステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８において、図６のステップＳ５３又は図９のステップＳ１０３の処理と同様に、コントローラに変更可能であるか否かが判定される。コントローラに変更可能であると判定された場合、処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、図６のステップＳ５４又は図９のステップＳ１０４の処理と同様に、コントローラの動作が開始される。

その後、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

一方、ステップＳ２０８において、コントローラに変更できないと判定された場合、ステップＳ２０９の処理はスキップされ、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

また、ステップＳ２０７において、コントローラへの変更が指示されなかったと判定された場合、ステップＳ２０８及びステップＳ２０９の処理はスキップされ、ユーザ設定役割制御処理は終了する。

以上のようにして、内部ネットワークの状況、及び、内部ネットワークと外部ネットワークとの間のアクセス状況に基づいて、通信装置１１を適切な階層において適切な役割で動作させることができる。その結果、内部ネットワークの柔軟性が向上する。例えば、状況に応じて、内部ネットワークの構成を柔軟に変更することができ、内部ネットワークを効率的に運用できる。また、例えば、外部ネットワークへのアクセスを良好にしたり、通信速度を改善したり、通信費用を軽減したりすることができる。

図１７は、上述した通信制御処理に対応する状態遷移図を示している。

例えば、通信装置１１は、通信端末として動作している場合に、上位のアクセスポイントの負荷が増大したとき、アクセスポイントに役割を変更する。これにより、アクセスポイントの負荷が分散されるため、例えば、内部ネットワーク内の通信速度や、内部ネットワークから外部ネットワークへのアクセスが良好になる。また、通信装置１１はアクセスポイントを介さずに外部ネットワークにアクセスするため、通信装置１１の外部ネットワークへのアクセスも良好になる。

また、通信装置１１は、通信端末又はアクセスポイントとして動作している場合に、上位のコントローラの負荷が増大したとき、コントローラに役割を変更する。これにより、コントローラの負荷が分散されるため、例えば、内部ネットワーク内の通信速度や、内部ネットワークから外部ネットワークへのアクセスが良好になる。また、通信装置１１はコントローラ及びアクセスポイントを介さずに外部ネットワークにアクセスするため、通信装置１１の外部ネットワークへのアクセスも良好になる。

さらに、通信装置１１は、通信端末又はアクセスポイントとして動作している場合に、外部ネットワークへのアクセス不良が発生したとき、コントローラに役割を変更する。これにより、例えば、内部ネットワークから外部ネットワークへのアクセス不良が解消する。

このように、通信ネットワークの負荷の増加に伴い、通信装置１１の役割が現在より上の階層の役割に設定される。すなわち、通信装置１１の階層が上がる。

また、例えば、通信装置１１は、コントローラとして動作している場合に、外部ネットワークへのアクセスが減少し（すなわち、負荷が減少し）、周囲のコントローラの負荷が減少したとき、下位のアクセスポイントがなければ（アクセスポイントが接続されていなければ）、アクセスポイントに役割を変更する。さらに、通信装置１１は、コントローラとして動作している場合に、外部ネットワークへのアクセスがなく、ネットワーク全体の負荷が減少したとき、下位のアクセスポイントがなければ（アクセスポイントが接続されていなければ）、通信端末に役割を変更する。また、通信装置１１は、アクセスポイントとして動作している場合に、長時間データ伝送がなく、周囲のアクセスポイントの負荷が減少したとき、下位の通信端末がなければ（通信端末が接続されていなければ）、通信端末に役割を変更する。

このように、通信ネットワークの負荷の減少に伴い、通信装置１１の役割が現在より下の階層の役割に設定される。すなわち、通信装置１１の階層が下がる。

ここで、上位の階層になるほど、下位の通信端末やアクセスポイントの数が増え、通信装置１１の伝送量、ルーティング等に係る演算量、及び、消費電力が増大する。これに対して、通信装置１１は、外部ネットワークへのアクセスや内部ネットワークの負荷の減少等に伴い、動作する階層を下げることにより、伝送量、演算量、及び、消費電力を低減することができる。これにより、例えば、通信装置１１の通信コストや通信容量を抑制することができる。また、例えば、バッテリ駆動のスマートフォンのような通信機器を、必要に応じて、公衆通信回線等を利用して、コントローラとして動作させることが可能になるとともに、バッテリの持ち時間を長くすることができる。

＜通信装置１１の動作シーケンスの例＞
ここで、図１８乃至図２８を参照して、通信装置１１の動作シーケンスの例について説明する。

例えば、図１８に示されるように、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ１とが情報交換処理を行う。情報交換処理では、例えば、ネットワークの接続構成を示す情報の交換等が行われる。また、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ２、及び、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２とが、それぞれ情報交換処理を行う。

ここで、通信装置１１の電源がオンされると、通信装置１１は、例えば、通信端末ＳＴＡ３としてアクセスポイントＡＰ１と情報交換処理を行う。

これにより、図１９の通信ネットワーク１が構築される。この通信ネットワーク１は、図１の通信ネットワーク１と同じものである。

その後、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１との間の伝送量が増大することにより、アクセスポイントＡＰ１の負荷が増大し、通信端末ＳＴＡ１及び通信端末ＳＴＡ３の通信資源を十分に確保できなくなったとする。

これに対して、通信端末ＳＴＡ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、アクセスポイントＡＰ２の伝送量をモニタした結果に基づいて、接続先の変更の判定処理を行う。その結果、通信端末ＳＴＡ３は、例えば、負荷の小さいアクセスポイントＡＰ２に接続先を変更することを決定する。

その後、通信端末ＳＴＡ３は、アクセスポイントＡＰ２にアソシエーション要求を送信する。アクセスポイントＡＰ２は、通信端末ＳＴＡ３のアソシエーションを受け入れる場合、通信端末ＳＴＡ３のアソシエーション先の切替えをコントローラＣＮＴＬ１に通知する。

そして、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ２が、情報交換処理を行い、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ３とが情報交換処理を行う。

これにより、図２０に示されるように、通信端末ＳＴＡ３の接続先がアクセスポイントＡＰ１からアクセスポイントＡＰ２に変更される。その結果、通信端末ＳＴＡ１及び通信端末ＳＴＡ３の通信資源が十分に確保され、例えば、外部ネットワーク２へのアクセスが良好になる。

その後、例えば、図２１に示されるように、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２との間の伝送量が増大することにより、アクセスポイントＡＰ２の負荷が増大し、通信端末ＳＴＡ２及び通信端末ＳＴＡ３が利用可能な通信資源を十分に確保できなくなったとする。

これに対して、通信端末ＳＴＡ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、アクセスポイントＡＰ２の伝送量をモニタした結果に基づいて、役割の変更の判定処理を行う。その結果、通信端末ＳＴＡ３は、例えば、アクセスポイントＡＰ１及びアクセスポイントＡＰ２の負荷がともに高いため、アクセスポイントに役割を変更することを決定する。

そして、通信端末ＳＴＡ３は、コントローラＣＮＴＬ１に接続要求通信を送信する。すなわち、通信端末ＳＴＡ３は、図８のNetwork Structure Connection Request Frameを含む送信信号をコントローラＣＮＴＬ１に送信する。

コントローラＣＮＴＬ１は、通信端末ＳＴＡ３の接続要求を承認する場合、接続要求を承認することを示す応答信号を通信端末ＳＴＡ３に送信する。そして、コントローラＣＮＴＬ１と通信端末ＳＴＡ３は、情報交換処理を行う。

その後、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ１、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ２、及び、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２が、それぞれ情報交換処理を行う。

これにより、図２２に示されるように、通信装置１１は、アクセスポイントＡＰ３としてコントローラＣＮＴＬ１に直接接続し、コントローラＣＮＴＬ１との間のデータ伝送を開始する。その結果、通信端末ＳＴＡ２及びアクセスポイントＡＰ３（元通信端末ＳＴＡ３）の通信資源が十分に確保され、例えば、外部ネットワーク２へのアクセスが良好になる。

なお、アクセスポイントＡＰ３である通信装置１１は、例えば、動作制御部１０７等の制御の下に、アクセスポイントＡＰ１又はアクセスポイントＡＰ２の負荷に応じて、通信端末ＳＴＡ１又は通信端末ＳＴＡ２に指示を与え、接続先をアクセスポイントＡＰ１又はアクセスポイントＡＰ２から通信装置１１（コントローラＣＮＴＬ２）に変更させるようにしてもよい。

その後、例えば、図２３に示されるように、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２との間の伝送量がさらに増大することにより、コントローラＣＮＴＬ１の負荷が増大し、通信端末ＳＴＡ１、通信端末ＳＴＡ２、及び、アクセスポイントＡＰ３の通信資源が十分に確保できなくなったとする。

これに対して、アクセスポイントＡＰ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、アクセスポイントＡＰ２の伝送量をモニタした結果に基づいて、役割の変更の判定処理を行う。その結果、アクセスポイントＡＰ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１の負荷が非常に高いため、コントローラに役割を変更することを決定する。

そして、アクセスポイントＡＰ３は、コントローラＣＮＴＬ１に独立要求通知を送信する。すなわち、アクセスポイントＡＰ３は、図７のNetwork Structure Independent Request Frameを含む送信信号をコントローラＣＮＴＬ１に送信する。

コントローラＣＮＴＬ１は、アクセスポイントＡＰ３の独立要求を承認する場合、独立要求を承認することを示す応答信号をアクセスポイントＡＰ３に送信する。そして、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ３は、情報交換処理を行う。

その後、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ１、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１、アクセスポイントＡＰ３とアクセスポイントＡＰ２、及び、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２が、それぞれ情報交換処理を行う。

これにより、図２４に示されるように、通信装置１１は、コントローラＣＮＴＬ２として外部ネットワーク２に直接接続する。また、アクセスポイントＡＰ２が、コントローラＣＮＴＬ２に接続され、通信端末ＳＴＡ２が、アクセスポイントＡＰ２を介して、コントローラＣＮＴＬ２に接続される。

なお、コントローラＣＮＴＬ２である通信装置１１は、例えば、動作制御部１０７等の制御の下に、アクセスポイントＡＰ２に指示を与え、接続先をコントローラＣＮＴＬ１から通信装置１１（コントローラＣＮＴＬ２）に変更させるようにしてもよい。

これにより、内部ネットワークが、通信ネットワーク１Ａと通信ネットワーク１Ｂに分かれる。通信ネットワーク１Ａは、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、通信端末ＳＴＡ１により構成される。通信ネットワーク１Ｂは、コントローラＣＮＴＬ２、アクセスポイントＡＰ２、及び、通信端末ＳＴＡ２により構成される。その結果、コントローラＣＮＴＬ１の負荷がコントローラＣＮＴＬ２に分散され、通信端末ＳＴＡ１、通信端末ＳＴＡ２、及び、コントローラＣＮＴＬ２（元アクセスポイントＡＰ３）の通信資源が十分に確保され、例えば、外部ネットワークへのアクセスが良好になる。

その後、例えば、図２５に示されるように、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２との間の伝送量が減少することにより、コントローラＣＮＴＬ２の負荷が減少したとする。

これに対して、コントローラＣＮＴＬ２は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、アクセスポイントＡＰ２の伝送量をモニタした結果に基づいて、役割の変更の判定処理を行う。その結果、コントローラＣＮＴＬ２は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１の負荷がそれほど高くないため、アクセスポイントに役割を変更することを決定する。

そして、コントローラＣＮＴＬ２は、コントローラＣＮＴＬ１に独立解除要求を送信する。すなわち、コントローラＣＮＴＬ２は、図１２のNetwork Structure Independent Release Frameを含む送信信号をコントローラＣＮＴＬ１に送信する。

コントローラＣＮＴＬ１は、コントローラＣＮＴＬ２の独立解除を承認する場合、独立解除を承認することを示す応答信号をコントローラＣＮＴＬ２に送信する。そして、コントローラＣＮＴＬ１とコントローラＣＮＴＬ２は、情報交換処理を行う。

その後、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ１、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ２、及び、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２が、それぞれ情報交換処理を行う。

これにより、図２６に示されるように、通信装置１１は、アクセスポイントＡＰ３としてコントローラＣＮＴＬ１に接続する。その結果、アクセスポイントＡＰ３（元コントローラＣＮＴＬ２）の負荷や消費電力が軽減される。

その後、例えば、図２７に示されるように、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２との間の伝送量がさらに減少することにより、アクセスポイントＡＰ２の負荷が減少したとする。また、アクセスポイントＡＰ３の負荷も減少したとする。

これに対して、アクセスポイントＡＰ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１、アクセスポイントＡＰ１、及び、アクセスポイントＡＰ２の伝送量をモニタした結果に基づいて、役割の変更の判定処理を行う。その結果、アクセスポイントＡＰ３は、例えば、コントローラＣＮＴＬ１及びアクセスポイントＡＰ２の負荷がそれほど高くないため、アクセスポイントに変更することを決定する。

そして、アクセスポイントＡＰ３は、コントローラＣＮＴＬ１に動作解除要求を送信する。すなわち、コントローラＣＮＴＬ２は、図１０のNetwork Structure Connection Release Frameを含む送信信号をコントローラＣＮＴＬ１に送信する。

コントローラＣＮＴＬ１は、アクセスポイントＡＰ３の動作解除を承認する場合、動作解除を承認することを示す応答信号をアクセスポイントＡＰ３に送信する。

その後、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ１、アクセスポイントＡＰ１と通信端末ＳＴＡ１、コントローラＣＮＴＬ１とアクセスポイントＡＰ２、アクセスポイントＡＰ３とアクセスポイントＡＰ２、及び、アクセスポイントＡＰ２と通信端末ＳＴＡ２が、それぞれ情報交換処理を行う。

これにより、図２８に示されるように、通信装置１１は、通信端末ＳＴＡ３としてアクセスポイントＡＰ２に接続する。その結果、通信端末ＳＴＡ３（元アクセスポイントＡＰ３）の負荷や消費電力が軽減される。

＜＜２．変形例＞＞
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。

以上の説明では、通信装置１１が、通信状況をモニタした結果に基づいて自分の役割を変更する例を示したが、例えば、通信装置１１の周囲のコントローラ又はアクセスポイントが、通信状況をモニタした結果に基づいて、通信装置１１の役割を変更するようにしてもよい。

例えば、通信装置１１の上位のコントローラが、コントローラの負荷が高い場合に、下位のアクセスポイント又は通信端末である通信装置１１にコントローラに役割を変更するように指示してもよい。例えば、通信装置１１の上位のコントローラが、下位のアクセスポイントの負荷が高い場合に、下位の通信端末である通信装置１１にアクセスポイントに役割を変更するように指示してもよい。例えば、通信装置１１の上位のアクセスポイントが、アクセスポイントの負荷が高い場合に、下位の通信端末である通信装置１１にアクセスポイントに役割を変更するように指示してもよい。

また、上述した通信装置１１の役割を変更する条件は、その一例であり、変更することが可能である。

さらに、通信装置１１の構成例は、その一例であり、変更することが可能である。例えば、動作制御部２３及び無線通信モジュール２５の機能の分担を変更することが可能である。例えば、無線通信モジュール２５の機能の一部（例えば、モニタ部１０５、役割設定部１０６、若しくは、動作制御部１０７）を動作制御部２３に設けるようにしてもよい。また、例えば、動作制御部２３の機能の一部を無線通信モジュール２５に設けるようにしてもよい。

さらに、無線通信モジュール２５の無線通信の方式は、特に限定されない。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１の規格に準拠した無線通信等を適用することが可能である。

また、例えば、通信端末が、複数のアクセスポイントを介してコントローラに接続するようにしてもよい。

＜＜３．その他＞＞
＜コンピュータの構成例＞
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図２９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータ１０００において、CPU（Central Processing Unit）１００１，ROM（Read Only Memory）１００２，RAM（Random Access Memory）１００３は、バス１００４により相互に接続されている。

バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記録部１００８、通信部１００９、及びドライブ１０１０が接続されている。

入力部１００６は、入力スイッチ、ボタン、マイクロフォン、撮像素子などよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記録部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータ１０００では、CPU１００１が、例えば、記録部１００８に記録されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、RAM１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ１０００（CPU１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

コンピュータ１０００では、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記録部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記録部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM１００２や記録部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。

さらに、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。

また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

＜構成の組み合わせ例＞
本技術は、以下のような構成をとることもできる。

（１）
階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタするモニタ部と、
前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定する役割設定部と、
変更された前記役割の動作の実行を制御する動作制御部と
を備える通信装置。
（２）
前記役割設定部は、通信端末、前記通信ネットワークの外部の通信ネットワークである外部ネットワークに接続されるコントローラ、及び、コントローラと通信端末との間の中継を行うアクセスポイントの中から前記役割を設定する
前記（１）に記載の通信装置。
（３）
前記役割設定部は、前記役割が通信端末である場合、前記通信装置の上位のアクセスポイントの負荷に基づいて、前記役割をアクセスポイントに変更する
前記（２）に記載の通信装置。
（４）
前記役割設定部は、前記役割が通信端末又はアクセスポイントである場合、前記通信装置の上位のコントローラの負荷に基づいて、前記役割をコントローラに変更する
前記（２）又は（３）に記載の通信装置。
（５）
前記動作制御部は、前記通信端末が前記外部ネットワークに接続可能である場合、前記役割をコントローラに変更する
前記（４）に記載の通信装置。
（６）
前記動作制御部は、前記役割がコントローラに変更された場合、前記上位のコントローラの下位のアクセスポイントのうちの少なくとも一部を前記通信装置に接続させる
前記（４）又は（５）に記載の通信装置。
（７）
前記役割設定部は、前記役割がアクセスポイントである場合、前記通信装置の負荷に基づいて、前記役割を通信端末に変更する
前記（２）乃至（６）のいずれかに記載の通信装置。
（８）
前記役割設定部は、所定の時間以上データの伝送がない場合、
前記役割を通信端末に変更する
前記（７）に記載の通信装置。
（９）
前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いアクセスポイントがある場合、前記役割を通信端末に変更し、
前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いアクセスポイントに接続させる
前記（７）又は（８）に記載の通信装置。
（１０）
前記役割設定部は、前記役割がコントローラである場合、前記外部ネットワークとのアクセス状況に基づいて、前記役割をアクセスポイント又は通信端末に変更する
前記（２）乃至（９）のいずれかに記載の通信装置。
（１１）
前記役割設定部は、所定の時間以上前記外部ネットワークへのアクセスがない場合、前記役割を通信端末に変更する
前記（１０）に記載の通信装置。
（１２）
前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いコントローラがある場合、前記役割をアクセスポイントに変更し、
前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いコントローラに接続させる
前記（１０）又は（１１）に記載の通信装置。
（１３）
前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いコントローラ及び負荷の低いアクセスポイントがある場合、前記役割を通信端末に変更し、
前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いアクセスポイントに接続させる
前記（１０）乃至（１２）のいずれかに記載の通信装置。
（１４）
前記役割設定部は、前記役割が通信端末又はアクセスポイントである場合、前記外部ネットワークへのアクセス不良が発生したとき、前記役割をコントローラに変更する
前記（２）乃至（１３）のいずれかに記載の通信装置。
（１５）
前記役割設定部は、前記通信ネットワークの負荷の増加に伴い、前記役割を現在より上の階層の役割に変更する
前記（１）乃至（１４）のいずれかに記載の通信装置。
（１６）
前記役割設定部は、前記通信ネットワークの負荷の減少に伴い、前記役割を現在より下の階層の役割に変更する
前記（１）乃至（１５）のいずれかに記載の通信装置。
（１７）
前記役割設定部は、さらにユーザ操作により、前記役割を変更する
前記（１）乃至（１６）のいずれかに記載の通信装置。
（１８）
前記モニタ部は、前記通信ネットワークを構成する各装置の負荷、及び、前記装置間の通信状況のうち少なくとも１つをモニタする
前記（１）乃至（１７）のいずれかに記載の通信装置。
（１９）
前記モニタ部は、前記通信ネットワークから外部の通信ネットワークへのアクセス状況をモニタする
前記（１）乃至（１８）のいずれかに記載の通信装置。
（２０）
通信装置が、
階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタし、
前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定し、
変更された前記役割の動作の実行を制御する
通信制御方法。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

１ 通信ネットワーク， ２ 外部ネットワーク， １１ 通信装置， ２１ 外部ネットワーク接続モジュール， ２３ 動作制御部， ２５ 無線通信モジュール， １０４ ネットワーク管理部， １０５ モニタ部， １０６ 役割設定部， １０７ 動作制御部， １５２ 制御部

Claims (20)

1. 階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタするモニタ部と、
   前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定する役割設定部と、
   変更された前記役割の動作の実行を制御する動作制御部と
   を備える通信装置。
2. 前記役割設定部は、通信端末、前記通信ネットワークの外部の通信ネットワークである外部ネットワークに接続されるコントローラ、及び、コントローラと通信端末との間の中継を行うアクセスポイントの中から前記役割を設定する
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記役割設定部は、前記役割が通信端末である場合、前記通信装置の上位のアクセスポイントの負荷に基づいて、前記役割をアクセスポイントに変更する
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記役割設定部は、前記役割が通信端末又はアクセスポイントである場合、前記通信装置の上位のコントローラの負荷に基づいて、前記役割をコントローラに変更する
   請求項２に記載の通信装置。
5. 前記動作制御部は、前記通信端末が前記外部ネットワークに接続可能である場合、前記役割をコントローラに変更する
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記動作制御部は、前記役割がコントローラに変更された場合、前記上位のコントローラの下位のアクセスポイントのうちの少なくとも一部を前記通信装置に接続させる
   請求項４に記載の通信装置。
7. 前記役割設定部は、前記役割がアクセスポイントである場合、前記通信装置の負荷に基づいて、前記役割を通信端末に変更する
   請求項２に記載の通信装置。
8. 前記役割設定部は、所定の時間以上データの伝送がない場合、
   前記役割を通信端末に変更する
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いアクセスポイントがある場合、前記役割を通信端末に変更し、
   前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いアクセスポイントに接続させる
   請求項７に記載の通信装置。
10. 前記役割設定部は、前記役割がコントローラである場合、前記外部ネットワークとのアクセス状況に基づいて、前記役割をアクセスポイント又は通信端末に変更する
    請求項２に記載の通信装置。
11. 前記役割設定部は、所定の時間以上前記外部ネットワークへのアクセスがない場合、前記役割を通信端末に変更する
    請求項１０に記載の通信装置。
12. 前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いコントローラがある場合、前記役割をアクセスポイントに変更し、
    前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いコントローラに接続させる
    請求項１０に記載の通信装置。
13. 前記役割設定部は、前記通信装置の周囲に負荷の低いコントローラ及び負荷の低いアクセスポイントがある場合、前記役割を通信端末に変更し、
    前記動作制御部は、前記通信装置を前記負荷の低いアクセスポイントに接続させる
    請求項１０に記載の通信装置。
14. 前記役割設定部は、前記役割が通信端末又はアクセスポイントである場合、前記外部ネットワークへのアクセス不良が発生したとき、前記役割をコントローラに変更する
    請求項２に記載の通信装置。
15. 前記役割設定部は、前記通信ネットワークの負荷の増加に伴い、前記役割を現在より上の階層の役割に変更する
    請求項１に記載の通信装置。
16. 前記役割設定部は、前記通信ネットワークの負荷の減少に伴い、前記役割を現在より下の階層の役割に変更する
    請求項１に記載の通信装置。
17. 前記役割設定部は、さらにユーザ操作により、前記役割を変更する
    請求項１に記載の通信装置。
18. 前記モニタ部は、前記通信ネットワークを構成する各装置の負荷、及び、前記装置間の通信状況のうち少なくとも１つをモニタする
    請求項１に記載の通信装置。
19. 前記モニタ部は、前記通信ネットワークから外部の通信ネットワークへのアクセス状況をモニタする
    請求項１に記載の通信装置。
20. 通信装置が、
    階層構造を有する通信ネットワークの状況をモニタし、
    前記通信ネットワークの状況に基づいて、前記階層構造における役割を設定し、
    変更された前記役割の動作の実行を制御する
    通信制御方法。

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