JP5219781B2 - 通信装置、無線通信端末、無線通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおいて大容量データの送受信を行うための通信装置に関する。

従来、携帯電話やスマートフォンといった情報通信端末装置を用いて、互いにメールや画像データなどのやりとりを行うことは極めて容易になっており、一般的に行われている。現状では、文字データのメールや、ファイルサイズが比較的小さい画像データのやり取りが主体であるが、今後、映画やライブ映像といった動画による大容量ファイルの転送が必要となる。ところで、大量にデータを送受信するには、十分な帯域を確保しなければならない。

無線通信システムにおいて十分な帯域を拡大するための１つの方法として、大容量通信が可能な端末を導入することが考えられる。しかしながら、この場合、基地局側のインフラに対する整備も必要となるため、コストがかかり、現実的ではない、という問題があった。

下記特許文献１では、アドホックネットワークにおけるマルチホップ通信にあたって、送信元から宛先へ各ノードが協調して最適なルートの決定を行い、情報伝送を行うルート選択方式が記載されている。

特開２００８−１４８２９９号公報

しかしながら、上記従来の技術によって最適なルートが得られたとしても、通信帯域の圧倒的な不足に対する解決にはならない。すなわち、従来の無線端末における帯域の不足に対しては、何の対策も講じられていない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、帯域の細い無線通信端末が互いに協調することにより大容量データ通信を可能とする通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基地局を介した無線通信を行う無線通信端末に接続される通信装置であって、前記無線通信端末との入出力インタフェースであるＩ／Ｏ手段と、前記無線通信端末の近傍に存在し、当該無線通信端末と協調して送信または受信を実行可能である他の無線通信端末を探索する端末認識手段と、前記近傍の無線通信端末との間で時刻同期をとる時刻同期手段と、前記無線通信端末間の協調処理を制御する指令処理手段と、高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ受信手段と、高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ送信手段と、を備え、前記無線通信端末が、データの送信を所望する主送信端末、当該データの送信対象である主受信端末、当該主送信端末と協調してデータを送信する送信側協調端末、または当該主受信端末と協調してデータを受信する受信側協調端末として動作可能な場合、前記指令処理手段は、所定容量以上の対象データの送信が指示されたことを検知した場合、前記端末認識手段を制御して協調可能な無線通信端末を探索する探索処理を行い、また、近傍の主送信端末または主受信端末に接続される通信装置から協調の依頼を受け、かつ、自身が当該主送信端末または当該主受信端末に協調可能な無線通信端末に接続されている場合は、当該無線通信端末の固有情報を返送することとし、主送信端末に接続されている場合、前記探索処理により当該主送信端末に協調可能な無線通信端末が１以上探索されると、つぎに前記Ｉ／Ｏ手段経由で主受信端末に対して協調可能な無線通信端末の固有情報を問合せ、前記Ｉ／Ｏ手段経由で固有情報を１以上受信した場合、当該主送信端末に協調可能な無線通信端末の中から送信側協調端末を選択し、また、当該固有情報に対応する無線通信端末の中から受信側協調端末を選択し、さらに、主送信端末に接続されている場合には、前記対象データを分割した分割データを、前記データ送信手段経由で前記選択した送信側協調端末に接続される通信装置に送信し、送信側協調端末と接続されている場合には、主送信端末に接続された通信装置から前記データ受信手段経由で受信した分割データを、前記Ｉ／Ｏ手段経由で当該送信側協調端末に送信し、受信側協調端末と接続されている場合には、当該受信側協調端末から前記Ｉ／Ｏ手段経由で受信した分割データを、前記データ送信手段経由で主受信端末に接続された通信装置へ送信し、主受信端末に接続されている場合には、受信側協調端末に接続された通信装置から前記データ受信手段経由で受信した分割データを、前記Ｉ／Ｏ手段経由で当該主受信端末に送信する、ことを特徴とする。

この発明によれば、単独の情報通信端末では帯域が不十分となる大容量のデータを扱う場合にも、効率よくデータを送受信可能となる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる協調装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。図１の通信システムは、情報通信端末１−Ｍと、協調装置２−Ｍと、を備える（Ｍ＝１，２，…）。ここで、情報通信端末は、たとえば、携帯電話，スマートフォン，通信機能を備えるＰＤＣ、などである。各情報通信端末には、協調装置が接続されている。また、３は、情報通信端末同士が通信に用いる通信経路であって、上記情報通信端末が携帯電話やスマートフォンなどの場合、基地局を経由する通信経路である。また、４−１および４−２は、いずれも、近距離に存在する情報通信端末同士が、高速かつ大量にデータ通信を行うことができる通信経路であって、たとえば、無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），赤外線通信などによる通信経路である。

図１の例では、情報通信端末１−１が送信を所望する情報通信端末（以下、主送信端末と呼ぶ）であり、情報通信端末１−９が主送信端末により送信対象とされる情報通信端末（以下、「主受信端末」ともいう）である。また、情報通信端末１−２，１−３，１−４，１−５は、主送信端末の近傍に位置し、主送信端末の送信に協力可能である情報通信端末（以下、「送信側協調可能端末」ともいう）である。また、情報通信端末１−６，１−７，１−８は、主受信端末の近傍に位置し、主受信端末の受信に協力可能である情報通信端末（以下、「受信側協調可能端末」ともいう）である。なお、以下では、情報通信端末１−２，１−３，１−５が、主送信端末の送信に実際に協力し（以下、「送信側協調端末」ともいう）、情報通信端末１−６，１−７，１−８が、主受信端末の送信に実際に協力する（以下、「受信側協調端末」ともいう）。

図２は、情報通信端末および協調装置の構成例を示すブロック図である。情報通信端末１−Ｍは、データの送受信を制御する通信制御部１１と、データの送受信を行う送受信部１２とを備える。協調装置２−Ｍは、情報通信端末との入出力インタフェースであるＩ／Ｏ部２１と、協調装置全体を制御し、近傍の情報通信端末と連携した協調処理（以下詳述）を行う指令処理部２２と、近傍の情報通信端末に対して協調可能であるかどうかを確認する通知（以下、「協調確認通知」という）の送信を制御し、自身が接続される無線通信端末と協調して送信または受信を実行可能である他の無線通信端末を探索する端末認識部２３と、他の協調端末との送信同期を取るための時刻同期部２４と、高速かつ大量にデータ通信を行うことができる近距離無線機能を有するデータ受信部２５と、高速かつ大量にデータ通信を行うことができる近距離無線機能を有するデータ送信部２６と、を備える。

つづいて、以上のように構成された通信システムにおける、データの送受信のための協調処理について説明する。図３は、本実施の形態の通信システムの動作を説明するシーケンス図である。図３では、主送信端末として情報通信端末１−１を、主受信端末として情報通信端末１−９を示す。また、送信側協調端末として情報通信端末１−２を、受信側協調端末として情報通信端末１−６を代表的に示す。実際には、送信側協調端末および受信側協調端末は、それぞれ複数存在しうるので、その場合は、送信側協調端末１−２の処理および受信側協調端末１−６の処理と同様の処理が、平行して実行される。また、図３のシーケンス図では、各処理について情報通信端末のみが動作主体であるかのように簡略化して表現しているが、実際の処理は、情報通信端末および協調装置の連携によって行われる。

主送信端末１−１の入力部（図示せず）に対するユーザの操作などによって、データを送信したい旨の指示が行われると、主送信端末１−１の通信制御部１１は、指定されたデータのサイズが所定の閾値以上であるかどうかを判断する。そして、通信制御部１１は、データのサイズが所定の閾値以上であると判断した場合、協調装置２−１のＩ／Ｏ部２１にこの指示を出力する。なお、ユーザが、入力部に対して直接、容量の大きいデータを送信することを指示してもよい。協調装置２−１の指令処理部２２は、Ｉ／Ｏ部２１を介してこの指示を受けると、端末認識部２３に対し、近傍に位置する情報通信端末が協調可能であるかどうかの調査を指示する。この調査指示を受けた端末認識部２３は、協調装置２−１、すなわち主送信端末１−１の近傍に位置する情報通信端末に対して協調確認通知を送信する制御を行う（ステップＳ１）。具体的には、端末認識部２３は、データ送信部２５を用い、通信経路４−１を介して協調確認通知を送信する。協調確認通知は、たとえば、マルチキャスト方式によって送信される。

なお、近傍の情報通信端末との間の通信には、図１における通信経路３を用いてもよい。この場合、協調装置２−１の端末認識部２３が、協調確認通知および当該通知を送信したい旨の指示を、Ｉ／Ｏ部２１を介して主送信端末１−１の通信制御部１１に出力し、これを受けた通信制御部１１が、送受信部１２を用いて協調確認通知を送信する。この場合、Ｉ／Ｏ部２１において通信方式が選択される。また、通信制御部１１は、各情報通信端末に対して順番に協調確認通知を送信してもよい。なお、通信経路３を用いて協調確認通知を送信する場合は、主送信端末１−１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）（図示せず）などを用いて把握した自身の位置情報を、協調確認通知とともに送信する。

ここでは、協調装置２−１が通信経路４−１を介して通信可能な範囲内に、情報通信端末１−２が存在する。したがって、情報通信端末１−２に接続される協調装置２−２のデータ受信部２５は、通信経路４−１を介して上記協調確認通知を受信するので、指令処理部２２にこの通知を出力する。そして、指令処理部２２は、自身が接続される情報通信端末１−２が、主送信端末１−１の送信動作に協調可能であるかどうかを判断する。協調可能であった場合は、協調可能である旨および自身の固有情報を含めた応答を、データ送信部２６を用いて、通信経路４−１を介して協調装置２−１に送信する（ステップＳ２）。一方、協調不可能であった場合は、その旨の応答を、同様に送信する。

ステップＳ２において協調装置２−２の指令処理部２２は、たとえば、協調装置２−２が協調確認通知を受信できたことにより、自身が接続する情報通信端末１−２が主送信端末１−１の近傍に位置し協調可能である、と判断する。また、情報通信端末１−２または協調装置２−２において協調の可否を示すフラグを予め設定しておき、上記判断と、このフラグのステイタスを読み込んだ結果とに基づいて判断してもよい。また、情報通信端末１−２のユーザに対して問合せを行い、上記判断と、ユーザからの回答とに基づいて判断してもよい。

なお、ステップＳ１で通信経路３を用いて協調確認通知を送信した場合は、近傍の情報通信端末の通信制御部１１が、受信した位置情報と、上述同様にＧＰＳなどで把握した自身の位置情報とに基づいて、自身が主送信端末に協調可能かどうかを判断する。

主送信端末１−１に接続される協調装置２−１のデータ受信部２６は、協調装置２−２から、情報通信端末１−２が協調可能である旨の応答を受信すると、当該応答を端末認識部２３に出力する。以下、協調可能である旨の応答をしてきた協調装置を接続する情報通信端末を、「協調可能端末」と記載する。協調装置２−１の端末認識部２３は、協調可能端末の固有情報をバッファに記憶し、また、上記応答に基づいて協調可能端末の数をカウントする。端末認識部２３は、複数の協調装置が応答するために十分な時間に渡って待機する。そして、端末認識部２３は、協調可能端末が１つ以上である場合、協調可能端末の数を含めた報告を、Ｉ／Ｏ部２１を介して主送信端末１−１に出力する。一方、端末認識部２３は、協調可能端末が１つも存在しなかった場合、協調は不可能である旨を主送信端末１−１に出力する。主送信端末１−１の通信制御部１１は、協調可能端末がある旨の報告を受けた場合、つづいて、主受信端末１−９に対し、受信側の協調可能端末があるかどうかの問合せを、送受信部１２を用い通信経路３を介して送信する（ステップＳ３）。なお、主送信端末１−１の通信制御部１１は、当該問合せに送信側の協調可能端末の数を含めてもよい。一方、協調可能端末がない旨の報告を受けた場合、主送信端末１−１の通信制御部１１は、協調処理を行わずにデータを送信することもできるし、データの送信を中断させてもよい。

主受信端末１−９の通信制御部１１は、上記協調可能端末の問合せを受信すると、この問合せを、自身に接続された協調装置２−９のＩ／Ｏ部２１に出力する。指令処理部２２は、Ｉ／Ｏ部２１から上記問合せを受信すると、端末認識部２３に対し、主受信端末１−９の近傍に位置する情報通信端末が協調可能であるかどうかの調査を指示する。この調査指示を受けた端末認識部２３は、協調装置２−９の近傍、すなわち主受信端末１−９の近傍に位置する情報通信端末に向けて、データ送信部２５および通信経路４−２を用いて、協調確認通知を送信する（ステップＳ４）。なお、上記問合せに送信側の協調可能端末の数が含まれていた場合、協調装置２−９では、その数に達した段階で探索を終了してもよい。これにより、探索にかかる時間を短縮可能である。

ここで、主送信端末１−９の近傍には、情報通信端末１−６が存在する。したがって、情報通信端末１−６に接続された協調装置２−６のデータ受信部２５は、通信経路４−２を介して上記協調確認通知を受信するので、この通知を指令処理部２２に出力する。そして、指令処理部２２は、上述同様、自身が接続される情報通信端末１−６が、主受信端末１−９の受信動作に協調可能であるかどうかを判断する。協調可能であった場合は、協調可能である旨および自身の固有情報を含めた応答を、データ送信部２６を用いて、通信経路４−２を介して協調装置２−９に送信する（ステップＳ５）。

協調装置２−９のデータ受信部２６は、協調装置２−６から上記応答を受信すると、当該応答を端末認識部２３に出力する。端末認識部２３は、上述同様、協調可能端末をカウントし、協調可能端末が１つ以上ある場合、協調可能端末の数と、各端末の固有情報を含めて、協調可能端末がある旨の報告を、Ｉ／Ｏ部２１を介して主受信端末１−９に出力する。主受信端末１−９の通信制御部１１は、協調可能端末がある旨の報告を受けた場合、主送信端末１−１に対し、協調可能端末の数と、協調可能端末の固有情報とを、送受信部１２および通信経路３を用いて応答する（ステップＳ６）。

主送信端末１−１の通信制御部１１は、主受信端末１−９から上記応答を受けると、当該応答を、自身に接続される協調端末２−１のＩ／Ｏ部２１に出力する。協調装置２−１の指令処理部２２は、Ｉ／Ｏ部２１を介して受信した受信側の協調可能端末の数と、自身が保持しておいた送信側の協調可能端末の数とを比較し、送信側と受信側との組合せによる協調可能端末のペアがいくつ利用可能かを判定する。そして、送信側および受信側の協調可能端末の中から利用する端末（送信側協調端末，受信側協調端末）を選択する（ステップＳ７）。ここでは、はじめに述べたように、情報通信端末１−２，１−３，１−５が送信側協調端末となり、情報通信端末１−６，１−７，１−８が受信側協調端末となる。また、たとえば、情報通信端末１−２と情報通信端末１−６とが、ペアの１つとして選択されたとする。なお、自身が選択されない場合に備えて、送信側および受信側の協調可能端末は、タイムアウト制御を行って所定の時間が経過した後に通常の処理に戻るとしてもよいし、主送信端末１−１および協調装置２−１において、それぞれ、送信側および受信側の協調可能端末に対して選択しなかった旨を通知する制御を行ってもよい。

つぎに、協調装置２−１の指令処理部２２は、Ｉ／Ｏ部２１を介して、主送信端末１−１に送信データを要求する。そして、主送信端末１−１から送信データを得ると、利用可能なペアの数に、主送信端末１−１と主受信端末１−９との組合せを含めたペア数で、送信データを分割して分割データを得る（ステップＳ８）。分割の仕方はどのようであってもよく、分割後のデータサイズは、必ずしも均等である必要はない。

また、協調装置２−１の指令処理部２２は、時刻同期部２４に対し、分割データを送信するための時刻同期を行うよう指示する。時刻同期部２４は、データ送信部２６および通信経路４−１を用いて他の送信側協調端末との間で時刻同期を行い、また、システム時刻から時刻情報を取得して指令処理部２２に出力する。そして、指令処理部２２は、各送信側協調端末の協調装置に対して、上記で分割したデータ，分割データを送る先である受信側協調端末の固有情報，および上記時刻情報を含む送信データを、データ送信部２５を用い通信経路４−１を介して送信する。また、協調装置２−１の指令処理部２２は、自身が分担する分割データを含む送信データを、主送信端末１−１の通信制御部１１に出力し、通信制御部１１は、上記送信データを、送受信部１２から通信経路３を用いて主受信端末１−９へ送信する（ステップＳ９）。以下、主送信端末から主受信端末へ送られるデータを「主送信データ」、主送信端末から送信側協調端末を経由して受信側協調端末へ送られるデータを「副送信データ」という。

送信側協調端末１−２に接続される協調装置２−２のデータ受信部２６は、ステップＳ９において協調装置２−１から副送信データを受信すると、この副送信データをＩ／Ｏ部２１を介して送信側協調端末１−２に出力する。送信側協調端末１−２の通信制御部１１は、受信した副送信データに含まれる受信側協調端末の固有情報を用いて、受信側協調端末（ここでは、情報通信端末１−６）に対し、上記副送信データを、通信経路３を介して送信する（ステップＳ１１）。

図４−１は、副送信データの全体構造の一例を示す図であり、図４−２は、主送信データの全体構造の一例を示す図である。図４−１の副送信データ３０は、項目として、上述の受信側協調端末の固有情報３１と、時刻同期部２４により得られた時刻情報３２と、分割データ３３とを含む。また、主送信データ４０は、項目として、データ順列情報４１と、時刻同期部２４により得られた時刻情報４２と、分割データ４３とを含む。主送信データ４０は、副送信データ３０と比較して、受信側協調端末の固有情報３１を含まず、データ順列情報４１を含む点が異なる。

データ順列情報４１には、分割された元データを復元するためのデータ順列情報が記述され、主受信端末は、ここに記述される情報に基づいて元データを復元する。たとえば、データ順列情報が、受信側協調端末の固有ＩＤが順番に書かれた情報である場合、主受信端末は、その順番にしたがって受信側協調端末からデータを回収することで、元データを復元できる。

主受信端末１−９の通信制御部１１は、ステップＳ９で送信された主送信データを送受信部１２から受信すると、Ｉ／Ｏ部２１を介して、協調装置２−９の指令処理部２２に出力する（ステップＳ１０）。各受信側協調端末（受信側協調端末１−６など）の通信制御部１１は、ステップＳ１１で送信された副送信データを送受信部１２から受信すると、Ｉ／Ｏ部２１を介して、自身に接続される協調装置（協調装置２−６など）の指令処理部２２に出力する（ステップＳ１２）。

受信側協調端末の１つである受信側協調端末１−６において、協調装置２−６の指令処理部２２は、副送信データの受信を完了すると、受信した副送信データをそのまま、データ送信部２５から通信経路４−２を用いて主受信端末１−９に送信する（ステップＳ１３）。他の受信側協調端末も同様の送信処理を行う。

主受信端末１−９の通信制御部１１は、ステップＳ１０において主送信端末１−１から受信した主送信データのデータ順列情報および時刻情報を参照し、同一の元データを分割送信した全ての受信側協調端末から、副送信データが集まるまで待機する。そして、通信制御部１１は、全ての副送信データを収集したと判断すると、自身が受信した分割データと、各受信側協調端末から受信した分割データとを統合する。具体的には、主送信データの時刻情報と同一の時刻情報を持つ副送信データを集め、主送信データのデータ順列情報を参照し、当該データ順列情報に記載された順番にしたがって、主送信データおよび全ての副送信データに含まれる分割データを整頓し、結合する（ステップＳ１４）。これにより、主送信端末１−１および送信側協調端末が協調して送信したデータが、主受信端末１−９および受信側協調端末によって協調して受信されたうえで主受信端末１−９において元通りに復元され、主受信端末１−９は元データを利用可能となる。

なお、図３のフローチャートの各処理の中で、ステップＳ９における送信側協調端末に対する送信処理、およびステップＳ１３における主受信端末に対する送信処理は、必ず、通信経路４−１または４−２を介した近距離無線通信によって行われる。また、主送信端末と主受信端末との送受信処理は、通信経路３を介した通常の基地局経由の無線通信によって行われる。それ以外の送受信処理には、いずれの方法を用いることも可能である。

以上説明したように、本実施の形態では、送信を所望する情報通信端末と、送信対象である情報通信端末とが直接データを送受信するだけではなく、互いの情報通信端末の近傍にある情報通信端末に協力を求め、協調可能である情報通信端末が連携してデータを送受信することとした。これにより、単独の情報通信端末では帯域が不十分となる大容量のデータを扱う場合にも、効率よくデータを送受信可能となる。

［変形例］
なお、本実施の形態では、情報通信端末と協調装置が連携して協調処理を行う構成としたが、情報通信端末が、協調装置の各機能部をさらに備える構成としてもよい。この場合、情報通信端末にはＩ／Ｏ部を設ける必要がなく、Ｉ／Ｏ部以外の各機能部が、情報通信端末内の通信制御部や送受信部と連携して協調処理を行う。

実施の形態２．
実施の形態１では、大容量のデータを送信しようとする情報通信端末に接続された協調装置が、近傍の情報通信端末に協力を求めることによって、大容量データの効率的な送信を行うこととした。本実施の形態では、送信側と受信側の情報通信端末について通信性能を予め測定することで通信路の性質を判断し、さらに効率的にデータを送受信する場合について説明する。

図５は、実施の形態２の情報通信端末および協調装置の構成例を示すブロック図である。図５では、協調装置２−Ｍの代わりに協調装置２Ｂ−Ｍを備え、協調装置２Ｂ−Ｍは、協調装置２−Ｍの構成に加えて、通信路の通信性能を判断する通信性能判断部２７をさらに備える。

つづいて、以上のように構成された通信システムの協調動作について説明する。図６は、本実施の形態の通信システムの動作を説明するシーケンス図である。ここでは、実施の形態１と同様に、主送信端末１−１と主受信端末１−９とが主にやり取りを行うこととする。以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

実施の形態１と同様、ステップＳ１〜Ｓ７の処理が行われて複数の送信側協調端末と受信側協調端末とのペアが選択され、ペアの１つとして、情報通信端末１−２と情報通信端末１−６とが選択されたとする。つづいて、主送信端末１−１に接続された協調装置２Ｂ−１の指令処理部２２は、送信側協調端末のそれぞれに対して、通信性能評価を行うべき旨の指示である評価指示を、データ送信部２５から通信経路４−１を介して送信する（ステップＳ２１）。たとえば、送信側協調端末１−２に接続された協調装置２Ｂ−２の指令処理部２２は、データ受信部２６を介してこの指示を受けると、通信性能判断部２７を用いて通信性能の測定を行う。通信性能の測定は、既知のどのような方法を用いてもよく、以下では一例を挙げて説明する。この他に、たとえば、送信エラーが発生した回数を評価に用いるとしてもよい。

送信側協調端末１−２の協調装置２Ｂ−２では、指令処理部２２が、時刻同期部２４にシステム時刻を記録させ、測定用データであるプローブデータと、受信側協調端末１−６の固有情報とを、Ｉ／Ｏ部２１を介して送信側協調端末１−２に出力する。送信側協調端末１−２の通信制御部１１は、受信側協調端末１−６の固有情報に基づいて、出力されたプローブデータを、送受信部１２および通信経路３を用いて受信側協調端末１−６に送信する（ステップＳ２２）。プローブデータは、通信性能を判別するために必要なサイズを有するが、このサイズは全体の通信速度を落とさない程度とする。

受信側協調端末１−６の通信制御部１１は、プローブデータを受信すると、協調装置２Ｂ−６のＩ／Ｏ部２１に出力し、指令処理部２２が、このプローブデータを受信する。協調装置２Ｂ−６の指令処理部２２は、各協調装置が共通して記憶するプローブデータを保持しており、受信したプローブデータと、自身が記憶するプローブデータと比較する。そして、両者が一致すると判断した場合、Ｉ／Ｏ部２１を介して受信側協調端末１−６にＡｃｋを出力し、受信側協調端末１−６の通信制御部１１は、当該Ａｃｋを、送受信部１２および通信経路３を用いて送信側協調端末１−２に送信する（ステップＳ２３）。

送信側協調端末１−２の通信制御部１１は、受信側協調端末１−６からＡｃｋを受け取ると、当該Ａｃｋを、協調装置２Ｂ−２のＩ／Ｏ部２１を介して指令処理部２２に出力する。指令処理部２２は、これを受けると、時刻同期部２４にシステム時刻を記録させる。指令処理部２２は、ステップＳ２２において記録した時刻とＡｃｋを受けて記録した時刻とを比較し、通信性能を評価する。そして、指令処理部２２は、データ送信部２５および通信経路４−１を用いて、評価結果を主送信端末１−１に送信する（ステップＳ２４）。

図６では、送信側協調端末１−２のみを記載しているが、送信側協調端末が複数ある場合は、全ての送信側協調端末において同様な処理が行われる。

主送信端末１−１の通信制御部１１は、送信側協調端末からの通信性能評価結果を受信すると、Ｉ／Ｏ部２１を介して協調装置２Ｂ−１に出力する。協調装置２Ｂ−１の指令処理部２２は、このようにして全ての送信側協調端末からの通信性能評価結果を受け取ると、送信する分割データの重要性に応じて通信性能のよい通信路が選択されるように、通信性能の評価結果にしたがって、たとえば、主送信端末および送信側協調端末の優先順位などをつける（ステップＳ２５）。

つづいて、上述同様、ステップＳ８の処理が行われる。主受信端末１−９および受信側協調端末にデータを送信するにあたっては、ステップＳ９と同様の処理が行われるが、本実施の形態では、上記で得られた優先順位に基づいて、分割されたデータと、そのデータを送信する主送信端末および送信側協調端末とが割り振られる（ステップＳ２６）。

以上説明したように、本実施の形態では、協調動作において分割データを送信する前に、予め通信性能を測定することとした。これにより、送信したいデータの種類に応じて送信経路を選別できるので、さらに効率的なデータの送受信が可能となる。

以上のように、本発明にかかる通信装置および無線通信端末は、基地局を介した無線通信を行う無線通信システムに有用であり、特に、大容量データを送受信する無線通信システムに適している。

実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。 実施の形態１の情報通信端末および協調装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１の通信システムの動作を説明するシーケンス図である。 副送信データの全体構造の一例を示す図である。 主送信データの全体構造の一例を示す図である。 実施の形態２の情報通信端末および協調装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２の通信システムの動作を説明するシーケンス図である。

符号の説明

１ 情報通信端末
２，２−Ｍ 協調装置
１１ 通信制御部
１２ 送受信部
２１ Ｉ／Ｏ部
２２ 指令処理部
２３ 端末認識部
２４ 時刻同期部
２５ データ送信部
２６ データ受信部
２７ 通信性能判断部
３０ 主送信データ
３１ 固有情報
３２ 時刻情報
３３ 分割データ
４０ 副送信データ
４１ データ順列情報
４２ 時刻情報
４３ 分割データ

Claims (7)

1. 基地局を介した無線通信を行う無線通信端末に接続される通信装置であって、
   前記無線通信端末との入出力インタフェースであるＩ／Ｏ手段と、
   前記無線通信端末の近傍に存在し、当該無線通信端末と協調して送信または受信を実行可能である他の無線通信端末を探索する端末認識手段と、
   前記近傍の無線通信端末との間で時刻同期をとる時刻同期手段と、
   前記無線通信端末間の協調処理を制御する指令処理手段と、
   高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ受信手段と、
   高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ送信手段と、
   を備え、
   前記無線通信端末が、データの送信を所望する主送信端末、当該データの送信対象である主受信端末、当該主送信端末と協調してデータを送信する送信側協調端末、または当該主受信端末と協調してデータを受信する受信側協調端末として動作可能な場合、
   前記指令処理手段は、
   所定容量以上の対象データの送信が指示されたことを検知した場合、前記端末認識手段を制御して協調可能な無線通信端末を探索する探索処理を行い、また、近傍の主送信端末または主受信端末に接続される通信装置から協調の依頼を受け、かつ、自身が当該主送信端末または当該主受信端末に協調可能な無線通信端末に接続されている場合は、当該無線通信端末の固有情報を返送することとし、
   主送信端末に接続されている場合、前記探索処理により当該主送信端末に協調可能な無線通信端末が１以上探索されると、つぎに前記Ｉ／Ｏ手段経由で主受信端末に対して協調可能な無線通信端末の固有情報を問合せ、前記Ｉ／Ｏ手段経由で固有情報を１以上受信した場合、当該主送信端末に協調可能な無線通信端末の中から送信側協調端末を選択し、また、当該固有情報に対応する無線通信端末の中から受信側協調端末を選択し、
   さらに、主送信端末に接続されている場合には、前記対象データを分割した分割データを、前記データ送信手段経由で前記選択した送信側協調端末に接続される通信装置に送信し、
   送信側協調端末と接続されている場合には、主送信端末に接続された通信装置から前記データ受信手段経由で受信した分割データを、前記Ｉ／Ｏ手段経由で当該送信側協調端末に送信し、
   受信側協調端末と接続されている場合には、当該受信側協調端末から前記Ｉ／Ｏ手段経由で受信した分割データを、前記データ送信手段経由で主受信端末に接続された通信装置へ送信し、
   主受信端末に接続されている場合には、受信側協調端末に接続された通信装置から前記データ受信手段経由で受信した分割データを、前記Ｉ／Ｏ手段経由で当該主受信端末に送信する、
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記基地局を介した通信経路の通信性能を測定するための通信性能判断手段、
   をさらに備え、
   主送信端末に接続されている場合、前記指令処理手段は、前記通信経路の通信性能を評価するように前記送信側協調端末に対して指示し、当該送信側協調端末から評価結果を取得すると、当該評価結果に基づいて、前記分割データを当該送信側協調端末および当該主送信端末に割当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 基地局を介した無線通信を行う無線通信端末であって、
   前記基地局との入出力インタフェースである送受信手段と、
   自身の近傍に存在し、自身と協調して送信または受信を実行可能である他の無線通信端末を探索する端末認識手段と、
   近傍の無線通信端末との間で時刻同期をとる時刻同期手段と、
   前記近傍の無線通信端末との間の協調処理を制御する指令処理手段と、
   高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ受信手段と、
   高速かつ大容量な近距離の無線通信方式に対応したデータ送信手段と、
   を備え、
   データの送信を所望する主送信端末、当該データの送信対象である主受信端末、当該主送信端末と協調してデータを送信する送信側協調端末、または当該主受信端末と協調してデータを受信する受信側協調端末として動作可能な場合、
   前記指令処理手段は、
   所定容量以上の対象データの送信が指示されたことを検知した場合、前記端末認識手段を制御して協調可能な無線通信端末を探索する探索処理を行い、また、近傍の主送信端末または主受信端末から協調の依頼を受け、かつ、自身が当該主送信端末または当該主受信端末に協調可能な無線通信端末である場合、自身の固有情報を返送することとし、
   自身が主送信端末である場合、前記探索処理により自身に協調可能な無線通信端末が１以上探索されると、つぎに前記送受信手段経由で主受信端末に対して協調可能な無線通信端末の固有情報を問合せ、前記送受信手段経由で当該主受信端末から固有情報を１以上受信した場合、当該主送信端末に協調可能な無線通信端末の中から送信側協調端末を選択し、また、当該固有情報に対応する無線通信端末の中から受信側協調端末を選択し、
   さらに、自身が主送信端末である場合には、前記対象データを分割した分割データを、前記データ送信手段経由で前記選択した送信側協調端末に送信し、
   自身が送信側協調端末である場合には、主送信端末から前記データ受信手段経由で受信した分割データを前記送受信手段経由で送信し、
   自身が受信側協調端末である場合には、前記送受信手段経由で受信した分割データを、前記データ送信手段経由で主受信端末へ送信し、
   自身が主受信端末である場合には、受信側協調端末が送信した分割データを前記データ受信手段経由で受信し、当該分割データと前記送受信手段から受信した分割データとを統合することで前記対象データを得る、
   ことを特徴とする無線通信端末。
4. 前記基地局を介した通信経路の通信性能を測定するための通信性能判断手段、
   をさらに備え、
   自身が主送信端末である場合、前記指令処理手段は、通信経路の通信性能を評価するように前記送信側協調端末に対して指示し、当該送信側協調端末から評価結果を取得すると、当該評価結果に基づいて、前記分割データを当該送信側協調端末および自身に割当てる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信端末。
5. 基地局を介した無線通信を行う複数の無線通信端末と、
   請求項１または２に記載の通信装置と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
6. 請求項３または４に記載の複数の無線通信端末、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
7. 主送信端末と主受信端末と送信側協調端末と受信側協調端末とからなる無線通信システムの通信方法であって、
   主送信端末が送信側協調端末に対して当該主送信端末と協調して送信データを送信できるか問い合わせるステップと、
   前記主送信端末からの問い合わせに対して、前記送信側協調端末が前記主送信端末に対して協調して前記送信データを送信できる場合には、当該送信側協調端末の固有情報を前記主送信端末に回答するステップと、
   前記主送信端末が、前記送信側協調端末の固有情報を得ると、主受信端末に対して、前記送信側協力端末に対応して前記送信データの受信が可能な受信側協調端末の有無について問い合わせるステップと、
   前記主送信端末からの問い合わせに基づき、前記主受信端末から受信側協調端末に対して前記送信側協力端末に対応して前記送信データの受信が可能か問い合わせるステップと、
   前記主受信端末からの問い合わせに対して、前記受信側協調端末が前記主受信端末に対して協調して前記送信データを受信できる場合には、当該受信側協調端末の固有情報を前記主受信端末に回答するステップと、
   前記主受信端末が、前記受信側協調端末の固有情報を得ると、前記主送信端末に対して前記受信側協調端末の固有情報を回答するステップと、
   前記主送信端末が、前記受信側協調端末の固有情報を得ると、前記送信データを分割し、得られた分割データを、前記送信側協調端末及び前記主受信端末に送信するステップと、
   前記送信側協調端末が、前記主送信端末から受信した前記分割データの一を、前記受信側協調端末に送信するステップと、
   前記受信側協調端末が、前記送信側協調端末から受信した前記分割データの一を、前記主受信端末に送信するステップと、
   前記主受信端末が、前記主送信端末から受信した前記分割データの他の一と、前記受信側協調端末から受信した前記分割データの一とを統合するステップと、
   を含むことを特徴とする通信方法。

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