WO2016027395A1 - 無線通信システム、及び、無線基地局 - Google Patents

無線通信システム、及び、無線基地局 Download PDF

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WO2016027395A1
WO2016027395A1 PCT/JP2015/003036 JP2015003036W WO2016027395A1 WO 2016027395 A1 WO2016027395 A1 WO 2016027395A1 JP 2015003036 W JP2015003036 W JP 2015003036W WO 2016027395 A1 WO2016027395 A1 WO 2016027395A1
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communication
base station
station
radio base
connection
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PCT/JP2015/003036
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明紀 廣海
谷本　好史
和俊 高田
哲也 桑名
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村田機械株式会社
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Publication date
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system and a radio base station.
  • a technology for configuring a mesh network or a tree network by giving a node constituting a wireless network a relay function is known.
  • the mesh network or the like may be constantly maintained, or may be constructed only when necessary, depending on the application.
  • wireless terminals mobile phone terminals, smartphones, tablets, etc.
  • connect these wireless terminals to one of the nodes of the mesh network and transmit / receive data between the other nodes of the mesh network and the wireless terminals
  • Patent Document 1 discloses a tree-like network constructed with a wireless gateway as a route.
  • the route is fixed to the wireless gateway.
  • a wireless terminal can connect to any node
  • when a wireless terminal is connected to a node other than the root there are nodes that can communicate only through the root, and an efficient network is constructed. There is a problem that cannot be done.
  • a communication path is constructed in the network, it is necessary to perform communication for maintaining the path, and there is a problem that power consumption increases.
  • the present invention has been made to solve the above problem, and provides a wireless communication system and the like for constructing a network in which a wireless terminal can efficiently communicate with a base station.
  • a wireless communication system that can reduce power consumption required for maintaining a communication path is provided.
  • a radio communication system is a radio communication system including a plurality of radio base stations, and each of the plurality of radio base stations includes the plurality of radio base stations. Communication between other wireless base stations is possible, and the plurality of wireless base stations include a first base station, a second base station, and a third base station, One base station includes a terminal communication unit that communicates with a wireless terminal, and a first standby unit that starts waiting for an inter-station communication connection when the terminal communication unit establishes a communication link with the wireless terminal; And when the second base station finds the first base station waiting for connection for inter-station communication among the plurality of radio base stations, the second base station communicates with the first base station as a communication partner.
  • a first connection unit for connecting the first connection unit and the first connection unit A second standby unit that starts waiting for an inter-station communication connection, and the third base station is waiting for an inter-station communication connection among the plurality of radio base stations.
  • the second base station further includes a second connection unit that performs inter-station communication connection using the second base station as a communication partner, and the second base station further includes the first base station and the first base station.
  • a first relay unit that relays communication with the three base stations is provided.
  • the wireless communication system by establishing the communication link with the wireless terminal, by sequentially setting the route information in the first base station, the second base station and the third base station, Build a communication path. That is, the wireless communication system dynamically constructs a communication path that is routed to the wireless base station to which the wireless terminal is connected. Thereby, the wireless terminal can communicate with the third base station via the relay by the first base station and the second base station.
  • the wireless terminal and the tree network The base station can communicate efficiently.
  • it is not necessary to perform route search in order to maintain the network connection there is an advantage that the power consumption of each base station can be reduced.
  • the plurality of radio base stations further include a fourth base station, and the fourth base station finds a radio base station waiting for connection for inter-station communication among the plurality of radio base stations.
  • a third connection unit that establishes a communication connection between the previous hop base station that is the wireless base station that has been discovered and the third connection unit finds the previous hop base station.
  • a fourth standby unit that starts waiting for communication connection and a next-hop base station that is a radio base station of the plurality of radio base stations starts inter-station communication with the third connection unit
  • a second relay unit that relays communication between the wireless terminal and the next hop base station may be provided.
  • another wireless base station connects to the wireless base station that is waiting for the communication between the stations, and the wireless communication that can sequentially perform the communication between the stations is performed.
  • the number of base stations can be increased.
  • a radio base station that performs inter-station communication can communicate with a radio terminal using relay of communication by another radio base station. It is also possible to use relay of communication by another radio base station in a plurality of stages. In this way, a radio base station that cannot communicate directly with a radio terminal can communicate with the radio terminal by using communication relay in multiple stages as necessary.
  • the first standby unit stops waiting for an inter-station communication connection when the terminal communication unit disconnects a communication link with the wireless terminal, and the first connection unit
  • the receiving unit stops waiting for the inter-station communication connection
  • the inter-station communication connection with the first base station is disconnected
  • the second standby unit is configured so that the first standby unit communicates with each other.
  • the second connection unit stops the second connection unit when the second standby unit stops waiting for the inter-station communication connection.
  • the inter-station communication connection with the two base stations may be disconnected.
  • the wireless communication system is extinguished route information in the set first base station, second base station and third base station, triggered by the disconnection of the communication link with the wireless terminal, Eliminate the communication path.
  • the disappearance of the communication link means that the communication partner no longer exists.
  • the unnecessary communication path is eliminated at an appropriate timing. Thereby, when it becomes necessary to construct a communication path later, it is possible to newly construct an appropriate communication path whose route is the base station to which the wireless terminal is connected.
  • the third connection unit disconnects the inter-station communication with the previous hop base station when the previous hop base station stops waiting for the inter-station communication connection, and the fourth standby unit When the previous hop base station stops waiting for inter-office communication connection, it may stop waiting for inter-office communication connection.
  • the wireless communication system can eliminate the route information in the wireless base station by sequentially stopping the inter-station communication by the wireless base station when the communication link with the wireless terminal is disconnected. To eliminate the communication path. Thereby, when it becomes necessary to construct a communication path later, it is possible to newly construct an appropriate communication path whose route is the base station to which the wireless terminal is connected.
  • the terminal communication unit can communicate with a plurality of the wireless terminals, and the first standby unit, when the terminal communication unit has established a communication link with the plurality of wireless terminals, When a communication link with one of the plurality of wireless terminals is disconnected, it may be prohibited to stop waiting for connection for inter-station communication.
  • the wireless communication system has the communication path as described above even if the communication link of one wireless terminal is disconnected. Does not disappear. Thereby, the communication between the wireless terminal maintaining the communication link and the wireless base station is maintained.
  • the wireless communication system is a wireless communication system, and the wireless communication system is a wireless communication system according to any one of claims 1 to 5.
  • the second radio communication system wherein the radio communication system merges the first and second radio communication systems into one selected from the first and second radio communication systems according to a predetermined criterion It is generated by doing.
  • wireless terminal can communicate with more radio base stations.
  • a radio communication system is a radio communication system including a plurality of radio base stations, and each of the plurality of radio base stations includes other radio base stations. Inter-station communication that is communication with a base station is possible, each of the plurality of radio base stations is connected to a terminal communication unit that communicates with a radio terminal, and communication between stations among the plurality of radio base stations When a wireless base station waiting for communication is discovered, a connection unit that establishes communication communication between stations using the previous hop base station that is the discovered wireless base station as a communication partner, and the terminal communication unit communicates with the wireless terminal.
  • a standby unit that starts standby for connection of inter-station communication, and a radio base station of the plurality of radio base stations The next hop base station If you start the inter-station communication with the serial connection part provided with the wireless terminal or the previous hop base station, and a relay unit that relays communication between said next-hop base station.
  • each of the plurality of radio base stations when the communication link between the radio terminal and the terminal communication unit is disconnected, or when the inter-station communication with the previous hop base station is disconnected, The operation of the standby unit may be stopped, and the inter-station communication with the next hop base station may be disconnected.
  • each of the plurality of radio base stations when the communication link between the radio terminal and the terminal communication unit is disconnected, between the terminal communication unit of the other radio base station and the other radio terminal
  • the operation of the standby unit may not be stopped when another communication link is established between them.
  • a radio base station waits for a connection for inter-station communication when a terminal communication unit that performs communication with a radio terminal and the terminal communication unit establishes a communication link with the radio terminal.
  • a first standby unit to be started.
  • the radio base station has the same effect as the above radio communication system.
  • a radio base station is a radio base station in a radio communication system including a plurality of radio base stations, and awaits connection for inter-station communication among the plurality of radio base stations.
  • a connection unit that connects inter-station communication with the previous hop base station as a communication partner, and the connection unit has found the previous hop base station A standby unit for starting standby for connection between stations.
  • the radio base station has the same effect as the above radio communication system.
  • connection unit finds a plurality of radio base stations waiting for connection for inter-station communication among the plurality of radio base stations, the connection unit performs a predetermined criterion among the plurality of radio base stations found.
  • One defined radio base station may be selected, and inter-station communication may be connected using the selected one radio base station as the previous hop base station.
  • the radio base station when there are a plurality of connection destination candidates for inter-station communication, the radio base station performs inter-station communication connection with one appropriate radio base station among the plurality of candidates. As a result, a more appropriate communication path is set in the radio base station, and generation of useless communication is suppressed, thereby reducing power consumption.
  • connection unit finds a radio base station by searching for a radio base station that is waiting for a connection for inter-station communication among the plurality of radio base stations in a state where the inter-station communication is connected. May (i) disconnect the connected inter-station communication, and (ii) newly connect the inter-station communication using the discovered wireless base station as the previous hop base station.
  • the radio base station switches the connection of the inter-station communication
  • the radio communication system to which the radio base station belongs and another radio communication system can be merged.
  • the present invention can be realized not only as an apparatus but also as a method using steps as processing units constituting the apparatus, as a program for causing a computer to execute the steps, or as a computer read recording the program. It can also be realized as a possible recording medium such as a CD-ROM, or as information, data or a signal indicating the program. These programs, information, data, and signals may be distributed via a communication network such as the Internet.
  • the wireless communication terminal can efficiently communicate with each base station in the tree network.
  • FIG. 1A is a system configuration diagram showing a first example of a radio communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a system configuration diagram illustrating an example of a communication path in the first example of the radio communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 1C is a system configuration diagram illustrating another example of communication paths in the first example of the wireless communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the radio base station according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the radio base station according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing route construction processing by the radio base station according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of signals transmitted by the radio base station according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of WDS (Wireless Distribution System) communication.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a frame format used for WDS communication.
  • FIG. 8 is a system configuration diagram showing a second example of the radio communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing route construction processing by the radio base station according to Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a flowchart showing route cancellation processing by the radio base station according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing route cancellation processing by the radio base station according to Embodiment 2.
  • FIG. 12 is a system configuration diagram showing a third example of the radio communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing route merging processing by the radio base station according to the third embodiment.
  • FIG. 1A is a system configuration diagram showing a first example of a radio communication system 1 according to the present embodiment.
  • 1B and 1C are system configuration diagrams illustrating examples of communication paths in the first example of the wireless communication system according to Embodiment 1, respectively.
  • the radio communication system 1 includes a plurality of radio base stations 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, and 10G.
  • Each of the plurality of radio base stations may be referred to as a radio base station 10.
  • the wireless base station 10 has a function of an AP (Access Point) (also referred to as an access point, a base station, or a master station) that communicates with an STA (Station) (also referred to as a wireless terminal or a terminal).
  • the radio base station 10 has a function of communicating with the radio base stations 10 excluding the own station among the plurality of radio base stations 10.
  • communication with the radio base station 10 excluding the own station is also referred to as inter-station communication.
  • the radio base station 10 may be mobile or may be fixedly installed.
  • FIG. 1A shows a state in which each of the radio base stations 10A to 10G is on standby. Each wireless station only transmits a beacon signal at a predetermined time interval, and does not perform communication between base stations.
  • a tree network is constructed with the base station connected to the wireless terminal as a root (vertex, root).
  • FIG. 1B shows a state in which the radio terminal 20 is connected to the radio base station 10A and a tree network having the radio base station 10A as a root is constructed.
  • FIG. 1C shows a state where the radio terminal 20 is connected to the radio base station 10F and a tree network with the radio base station 10F as a root is connected.
  • the radio terminal 20 When the radio terminal 20 is connected to one of the radio base stations 10A to 10G included in the radio communication system 1, a tree network as described above is constructed, and the radio terminal 20 communicates with each of the radio base stations 10A to 10G. Will be able to. For example, using this communication, the wireless terminal 20 can acquire data held by the wireless base stations 10A to 10G.
  • radio waves are attenuated at a predetermined rate when propagating in a space without an obstruction, and are further attenuated if there is an obstruction.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the radio base station according to the present embodiment.
  • the radio base station 10 includes a CPU 101 (Central Processing Unit), a ROM 102 (Read Only Memory), a RAM 103 (Random Access Memory), a storage device 104, and a WNIC 105 (Wireless Network Interface).
  • CPU 101 Central Processing Unit
  • ROM 102 Read Only Memory
  • RAM 103 Random Access Memory
  • WNIC 105 Wireless Network Interface
  • the CPU 101 is a processor that executes a control program stored in the ROM 102.
  • the ROM 102 is a read-only storage area that holds a control program and the like.
  • the RAM 103 is a volatile storage area used as a work area used when the CPU 101 executes a control program.
  • the storage device 104 is a non-volatile storage area that holds a control program or data.
  • the WNIC 105 is a wireless communication interface that performs wireless communication with a wireless terminal or the wireless base station 10 other than the local station.
  • the type of the wireless communication interface is not limited. That is, the WNIC 105 may be a wireless LAN interface that conforms to the IEEE802.11a, b, g, and n standards, or may be another wireless communication interface.
  • the WNIC 105 is used by each of a terminal communication unit 112 and an inter-station communication unit 114 described later.
  • the terminal communication unit 112 may use the first WNIC 105
  • the inter-station communication unit 114 may use the second WNIC 105. In this way, communication with different properties can be performed using different WNICs, leading to improvement in communication efficiency and efficiency of processing related to communication.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the radio base station according to the present embodiment.
  • the radio base station 10 includes a terminal communication unit 112 and an inter-station communication unit 114.
  • the terminal communication unit 112 performs communication with a wireless terminal. Specifically, the terminal communication unit 112 performs communication with a wireless terminal that is a station (hereinafter also referred to as “STA”) as an access point (hereinafter also referred to as “AP”).
  • STA station
  • AP access point
  • the communication corresponds to communication in an infrastructure mode in the IEEE 802.11a, b, g, n standard or the like.
  • the terminal communication unit 112 periodically transmits a signal including a wireless communication identifier provided by itself to the surroundings. This signal is referred to as a beacon signal or simply a beacon.
  • the identifier of the wireless communication corresponds to, for example, an SSID (Service Set Identifier).
  • a beacon signal is corresponded to the beacon frame in IEEE802.11a etc., for example.
  • the inter-station communication unit 114 performs inter-station communication with the radio base stations 10 excluding the own station among the plurality of radio base stations 10.
  • the inter-station communication is a connection function for connecting inter-station communication with a radio base station 10 that operates a standby function that waits for an inter-station communication connection and a radio base station that is operating a standby function as a communication partner. Is performed with the radio base station 10 that is operating. That is, the inter-station connection is established by connecting the radio base station 10 operating in the standby state to the radio base station 10 operating in the standby state.
  • the inter-station communication unit 114 starts or stops the standby function and the connection function when appropriate. Further, when the inter-station communication unit 114 has inter-station connection with each of the two radio base stations, the inter-station communication unit 114 relays communication between the one radio base station and the other radio base station.
  • WDS-AP A wireless base station operating the inter-station communication standby function
  • WDS-ST a wireless base station operating the inter-station communication connection function
  • each of the standby function and the connection function may be realized as a software process.
  • the start or stop of the function is realized by starting or stopping the software process.
  • inter-station communication unit 114 will be described in detail.
  • the inter-station communication unit 114 includes a connection unit 116, a standby unit 118, and a relay unit 120.
  • the standby unit 118 provides a standby function for inter-station communication, and waits for inter-station communication connection.
  • the standby unit 118 periodically transmits a signal including an inter-station communication identifier provided by the own station to the surroundings.
  • This signal is referred to as an inter-station beacon signal or an inter-station beacon as distinguished from a beacon signal or beacon transmitted by the terminal communication unit 112.
  • the identifier of the inter-station communication corresponds to, for example, an SSID for inter-station communication.
  • the beacon frame in IEEE802.11a etc. can be used for the inter-station beacon signal, for example.
  • the inter-station beacon signal will be described in detail later.
  • the connection unit 116 provides a connection function for inter-station communication, and performs inter-station communication connection with a wireless base station waiting for inter-station communication connection as a communication partner. Specifically, the connection unit 116 determines whether there is a WDS-AP around the own station. In order to determine whether or not there is a WDS-AP around its own station, for example, it waits for reception of an inter-station beacon signal for a certain period of time (for example, 1 second), and within this waiting time, the WDS-AP This is performed by determining whether or not the inter-station beacon signal is received. In addition, when any beacon signal is received, any method may be used for determining whether the received beacon signal is an inter-station beacon signal from the WDS-AP. For example, when a format for describing information included in a beacon signal is preset, and the information in the received beacon signal is described in a format according to the default, an inter-station beacon signal from the WDS-AP It may be determined that
  • the relay unit 120 relays communication between the one radio base station and the other radio base station.
  • the inter-station communication unit 114 starts or stops each of the connection unit 116 and the standby unit 118 when appropriate.
  • the inter-station communication unit 114 starts the operation of the standby unit 118 when the terminal communication unit 112 establishes a communication link with the wireless terminal 20.
  • the inter-station communication unit 114 finds one radio base station that operates the standby function among the plurality of radio base stations 10, (i) starts the operation of the connection unit 116, The inter-station communication with the one radio base station is started by the connection unit 116, and (ii) the standby unit 118 is started.
  • Each of the terminal communication unit 112 and the inter-office communication unit 114 is realized by the CPU 101, the ROM 102, the RAM 103, the storage device 104, the WNIC 105, and the like.
  • FIG. 4 is a flowchart showing route construction processing by the radio base station according to the present embodiment.
  • step S101 the connection unit 116 determines whether there is a WDS-AP around its own station.
  • step S101 If it is determined in step S101 that there is a WDS-AP around (Yes in step S101), step S102 is performed. On the other hand, if it is determined in step S101 that there is no WDS-AP around (No in step S101), step S104 is performed.
  • step S102 the inter-station communication unit 114 starts operation of the WDS-ST (connection unit 116).
  • the connection unit 116 that has started operation performs inter-station communication connection using the WDS-AP detected in step S101 as a communication partner.
  • step S103 the inter-station communication unit 114 starts operation of the WDS-AP (standby unit 118).
  • the WDS-AP starts to periodically transmit an inter-station beacon signal. This completes a series of processing.
  • step S104 the terminal communication unit 112 determines whether or not the wireless terminal 20 is connected to the local station. If it is determined in step S104 that the wireless terminal 20 is connected to the local station (Yes in step S104), step S103 is executed. On the other hand, when it is determined in step S104 that the wireless terminal 20 is not connected to the own station (No in step S104), a series of processing ends.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is explanatory drawing which shows the information contained in the inter-station beacon signal 501 which the wireless base station 10 transmits.
  • the inter-station beacon signal 501 includes information on a route address, a sender address, and the number of hops.
  • the route address indicates an identifier of a radio base station corresponding to a route (vertex, root) of a tree-shaped communication path constructed by a plurality of radio base stations 10.
  • the radio base station corresponding to the apex is also referred to as a root base station or simply “route”.
  • the root base station is a radio base station 10A directly connected to the radio terminal 20 in FIG.
  • the sender address indicates the identifier of the radio base station 10 that has transmitted the inter-station beacon signal.
  • the number of hops indicates the number of communication links from the root base station on the communication path of the radio base station 10 that has transmitted the inter-station beacon signal.
  • the inter-station beacon signal 501 may include information other than the information shown in FIG.
  • the inter-station beacon signal 501 may further include an identifier configured with a predetermined character string or the like. Such an identifier can be used, for example, when it is desired to establish a communication path with a radio base station of the same manufacturer.
  • FIG. 6 is a network configuration diagram of WDS communication.
  • FIG. 6 shows that in WDS communication, a radio terminal STA1 connected to the radio base station AP1 in infrastructure mode and a radio terminal STA2 connected to the radio base station AP2 in infrastructure mode via relays by AP1 and AP2. connect.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a frame format used for WDS communication.
  • This frame format is a frame format of a frame used between AP1 and AP2 in FIG.
  • a frame having three address fields is used.
  • WDS a frame having four address fields (Add1 to Add4) is used as shown in FIG.
  • the “To DS” field is a field indicating whether the frame is to be transmitted to the radio base station
  • the “From DS” field is a field indicating whether the frame is transmitted from the radio base station. However, both of these are set to 1 (positive).
  • radio base station 10 in a radio communication system having a plurality of radio base stations 10 will be described.
  • FIG. 8 is a system configuration diagram showing a second example of the radio communication system according to the present embodiment.
  • the radio communication system 2 shown in FIG. 8A has one radio terminal 20 and three radio base stations 10A, 10B, and 10C. Each of the radio base stations 10A, 10B, and 10C corresponds to the radio base station 10.
  • FIG. 8B a flow of processing when a communication path as shown in FIG. 8B is constructed on the wireless communication system 2 by connecting the wireless terminal 20 to the wireless base station 10A will be described.
  • the devices (AP and STA) that have established the wireless communication link are connected by arrows.
  • the start point of the arrow indicates the STA side of the wireless communication link, and the end point of the arrow indicates the AP side of the wireless communication link.
  • a wireless base station adjacent in the direction approaching the root base station is also referred to as a “pre-hop base station”.
  • a wireless base station adjacent in a direction away from the root base station is also referred to as a “next hop base station”.
  • the previous hop base station of the radio base station 10B is the radio base station 10A
  • the next hop base station of the radio base station 10B is the radio base station 10C.
  • wireless base stations 10 that can directly perform wireless communication are connected by a broken line.
  • “direct radio communication is possible” means that radio communication radio waves can reach and a radio communication link can be established. It is the same in other drawings that devices that can directly perform wireless communication are connected by a broken line.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing route construction processing by the radio base station according to the present embodiment.
  • the wireless terminal 20 receives a beacon signal 901 transmitted from the wireless base station 10A.
  • the beacon signal 901 is transmitted periodically by the radio base station 10A regardless of whether or not the radio terminal 20 exists.
  • the beacon signal 901 includes an identifier for wireless communication provided by the wireless base station 10A.
  • the wireless terminal 20 makes a connection request 902 in the infrastructure mode to the wireless base station 10A.
  • an identifier included in the previously received beacon signal 901 is used. That is, the wireless terminal 20 makes a connection request to the wireless base station 10A that is the wireless base station indicated by the identifier included in the beacon signal 901.
  • the wireless terminal 20 and the wireless base station 10A perform connection establishment 903 by performing processing such as authentication (authentication) and establishment (association) of wireless communication with each other.
  • processing such as authentication (authentication) and establishment (association) of wireless communication with each other.
  • the wireless terminal 20 can perform wireless communication with the wireless base station 10A (corresponding to step S104 (Yes) in FIG. 4).
  • the wireless base station 10A that has established wireless communication with the wireless terminal 20 starts operation of the standby unit 118 (corresponding to step S103 in FIG. 4).
  • the standby unit 118 of the radio base station 10A transmits an inter-station beacon signal 911 to the surroundings.
  • Each piece of information included in the inter-station beacon signal 911 is, for example, as illustrated in the inter-station beacon signal 502 illustrated in FIG. That is, each of the route address and the sender address is the MAC (Media Access Control) address of the radio base station 10A, and the hop count is 1. This is because the inter-station beacon signal 911 is an inter-station beacon signal for establishing a communication path whose route is the radio base station 10A, and is transmitted by the radio base station 10A.
  • the radio base station 10B receives the inter-station beacon signal 911 from the radio base station 10A (corresponding to step S101 (Yes) in FIG. 4).
  • the radio base station 10B starts operation of the connection unit 116.
  • the connection unit 116 transmits an inter-station communication connection request 912 to the radio base station 10A based on the identifier included in the inter-station beacon signal 911 (corresponding to step S102 in FIG. 4).
  • the standby unit 118 of the radio base station 10A and the connection unit 116 of the radio base station 10B are connected by performing processing such as authentication (authentication) and establishment (association) of inter-station communication with each other. Establish 913.
  • the radio base station 10B can perform inter-station communication with the radio base station 10A.
  • the radio base station 10A is a radio base station that is waiting for inter-station communication among a plurality of radio base stations 10 in the radio communication system 1, and is a pre-hop base station of the radio base station 10B. Therefore, the radio base station 10B finds a radio base station waiting for inter-station communication connection among the plurality of radio base stations 10, and communicates with the previous hop base station that is the discovered radio base station as a communication partner. It can be said that the connection is established. Further, when the radio base station 10A appropriately relays communication, the radio terminal 20 and the radio base stations 10A and 10B can communicate with each other.
  • the radio base station 10B establishes connection between the radio base station 10A and inter-station communication and starts operation of the standby unit 118 (corresponding to step S103 in FIG. 4).
  • the standby unit 118 of the radio base station 10B transmits an inter-station beacon signal 921 to the surroundings.
  • Each information included in the inter-station beacon signal 921 is, for example, the inter-station beacon signal 503 illustrated in (c) of FIG. That is, the route address is the MAC address of the radio base station 10A, the sender address is the MAC address of the radio base station 10B, and the hop count is 2. This is because the inter-station beacon signal 921 is an inter-station beacon signal for establishing a communication path with the route as the radio base station 10A, and is an inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10B.
  • the number of hops in the inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10B is 1, which is the number of hops in the inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10A, and the number of hops from the radio base stations 10A to 10B. It was set to 2 obtained by adding 1 which is.
  • the communication quality between the radio base stations 10A and 10B may be reflected in the hop count, and the hop count may be increased as the communication quality is lower. That is, when the communication quality between the radio base stations 10A and 10B is relatively low, 16 is added to 1 which is the number of hops in the inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10A. Good. In this way, when there are other wireless base stations that can communicate, it is difficult to select a communication path via a wireless communication link with low communication quality, and communication stability is improved. For example, the communication quality can be determined to be better as the received radio wave intensity is higher.
  • the radio base station 10C When the radio base station 10C receives the inter-station beacon signal 921 from the radio base station 10B, the radio base station 10C establishes connection 923 for inter-station communication with the radio base station 10B via the connection request 922 or the like. Since this process is the same as the process performed by the radio base station 10B, detailed description thereof is omitted. Accordingly, the radio base station 10C can perform inter-station communication with the radio base station 10B. Further, when the radio base station 10B appropriately relays communication, the radio terminal 20 and the radio base stations 10A, 10B, and 10C can communicate with each other.
  • the radio base station 10B transmits terminal information 914 indicating a radio terminal connected to the own station in the infrastructure mode to the radio base station 10A that is the previous hop base station.
  • the radio base station 10C transmits terminal information 924 indicating a radio terminal connected to the own station in the infrastructure mode to the radio base station 10B that is the next hop base station.
  • the radio base station 10B that has received the terminal information 924 transmits it as the terminal information 915 to the radio base station 10A further upstream.
  • the terminal information only needs to include information indicating the connection of the latest wireless terminal, and may be transmitted when the number of wireless terminals connected to the own station increases or decreases. Further, the terminal information may be transmitted periodically or at a predetermined timing even when there is no increase or decrease in the number of wireless terminals connected to the own station.
  • the radio terminal 20 transmits a data request 904, which is a request for acquiring data held by the radio base station 10C, to the radio base station 10C.
  • the data request 904 is relayed by the relay units of the radio base stations 10A and 10B by inter-station communication, and is received by the radio base station 10C. As described above, the relay units of the radio base stations 10A and 10B relay communication between the previous hop base station and the next hop base station.
  • the radio base station 10C transmits the requested data as data 905 to the radio terminal 20 in response to the received request. In this way, the radio terminal 20 can acquire data held by the radio base station 10C via the radio base stations 10A and 10B.
  • the radio terminal 20 can communicate with the radio base station 10A or 10B. Note that if a wireless terminal is connected to the wireless base station 10B or 10C, the wireless terminal 20 can naturally communicate with the wireless terminal connected to the wireless base station 10B or 10C.
  • communication paths are dynamically constructed in the radio base stations 10A, 10B, and 10C when the radio terminal 20 is connected to the radio base station 10A. Necessary power consumption can be reduced.
  • Conventionally there is a technique for establishing a communication path between radio base stations regardless of whether the radio terminal 20 is connected or whether communication is performed. In this technique, the radio base station is connected to the radio terminal 20. Regardless of the operation, communication for maintaining the communication path between the radio base stations is always required, and power for the communication is consumed.
  • the communication path is constructed when the possibility that communication by the radio terminal 20 is increased, so that the power required for communication for maintaining the communication path is reduced. The effect to do.
  • the radio base station to which inter-station communication is to be connected receives inter-station beacon signals from a plurality of radio base stations, the station with the radio base station that has transmitted a beacon signal including a smaller number of hops. What is necessary is just to make it connect between communications. This is because a radio base station that transmits a beacon signal including a smaller number of hops consumes less power because the number of radio base stations that relay communication with a radio terminal is smaller.
  • the wireless communication system sequentially establishes a communication link with a wireless terminal as a route, using the first base station as a route to the second base station and the third base station sequentially.
  • a communication route is constructed by setting route information in the.
  • the wireless terminal can communicate with the third base station via the relay by the first base station and the second base station.
  • the wireless communication system can construct an efficient communication path and reduce power consumption necessary for maintaining the constructed communication path.
  • FIG. 10 is a flowchart showing route cancellation processing by the radio base station according to the present embodiment.
  • step S201 the inter-station communication unit 114 determines whether or not the WDS-ST (connection unit 116) is operating. If it is determined in step S201 that the inter-station communication unit 114 is operating WDS-ST (Yes in step S201), step S204 is performed. On the other hand, if it is determined in step S201 that the inter-station communication unit 114 is not operating WDS-ST (No in step S201), step S202 is performed.
  • step S202 the inter-station communication unit 114 determines whether there is a wireless terminal connected to the wireless base station on the communication path. Whether there is a wireless terminal connected to the wireless base station on the communication path is determined based on information on the wireless terminal included in the connection information received from the wireless base station on the communication path.
  • step S202 If it is determined in step S202 that there is a wireless terminal (Yes in step S202), the series of processing ends.
  • the inter-station communication unit 114 prohibits the operation of the WDS-AP (standby unit 118) from being stopped, and ends a series of processes.
  • step S203 is performed.
  • step S203 the inter-station communication unit 114 stops the operation of the WDS-AP (standby unit 118). As a result, the radio base station 10 stops transmitting the inter-station beacon signal periodically.
  • step S204 the inter-station communication unit 114 determines whether or not the inter-station connection with the established WDS-AP is still maintained. Specifically, the inter-station communication unit 114 determines that the inter-station connection with the WDS-AP is not maintained when the inter-station beacon signal is periodically received from the established WDS-AP. To do. In addition, the inter-station communication unit 114 transmits a predetermined communication packet to the WDS-AP, and the inter-station communication unit 114 receives a response packet transmitted by the WDS-AP in response to the transmitted communication packet. Thus, it can be determined that the inter-station connection is maintained. If it is determined in step S204 that the inter-station connection with the WDS-AP is maintained, the series of processing ends. On the other hand, if it is determined that the inter-station connection with the WDS-AP is not maintained, step S205 is performed.
  • step S205 the inter-station communication unit 114 stops the operation of the WDS-ST (connection unit 116).
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing route cancellation processing by the radio base station according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a process performed subsequent to the sequence diagram shown in FIG. 9, and is constructed on the radio base stations 10A, B, and C when the radio terminal 20 disconnects from the radio base station 10A. This shows the process for canceling the communication path.
  • each of the radio base stations 10B and C transmits connection information 914 and the like regarding the radio terminal connected to the own station to the radio base station 10A.
  • the radio base station 10A that is the route of the communication path has information about the presence or absence of a radio terminal connected to the radio base station on the communication path.
  • the wireless terminal 20 connected to the wireless base station 10A transmits a disconnection request 1101 for disconnecting the connection with the wireless base station 10A to the wireless base station 10A.
  • the wireless terminal 20 and the wireless base station 10 ⁇ / b> A perform connection disconnection 1102 by performing authentication cancellation (deauthentication) and connection cancellation (deassociation) with each other.
  • the inter-station communication unit 114 of the radio base station 10A determines whether or not a radio terminal is connected to the radio base station on the distribution path (corresponding to step S202 in FIG. 10). Here, since it is determined that a wireless terminal is not connected to the wireless base station on the distribution path, the wireless base station 10A disconnects the inter-station connection with the wireless base station 10B (step S203 in FIG. 10). Equivalent). Specifically, the radio base station 10A transmits a disconnection request 1111 to the radio base station 10B.
  • the wireless base station 10A and the wireless base station 10B perform connection disconnection 1112 by performing authentication cancellation (deauthentication) and connection cancellation (deassociation) of inter-station communication with each other. Thereafter, the radio base station 10 ⁇ / b> A stops the operation of the standby unit 118.
  • the wireless base station 10B cancels the inter-station communication connection with the wireless base station 10A, the connection with the connection destination WDS-AP is lost (corresponding to step S204 (No) in FIG. 10). Thereafter, the radio base station 10B stops the operation of the WDS-ST (connection unit 116). Further, the radio base station 10B transmits a disconnection request 1121 to the radio base station 10C, and after the connection disconnection 1122 is performed, the operation of the WDS-AP (standby unit 118) is stopped (step of FIG. 10). Equivalent to S203).
  • the radio base station 10C stops the operation of the WDS-ST (connection unit 116) and the WDS-AP (standby unit 118) when the connection of the inter-station communication with the radio base station 10B is released.
  • the communication path constructed on the radio base station disappears when the radio terminal 20 and the radio base station 10A are disconnected.
  • connection with the wireless base station 10A is released by the wireless terminal 20 actively transmitting a disconnection request.
  • connection between the radio terminal 20 and the radio base station 10A is also disconnected when the radio terminal 20 moves out of the communication range of the radio base station 10A.
  • the route information in the set first base station, second base station, and third base station triggered by the disconnection of the communication link with the wireless terminal Annihilate the communication path.
  • the disappearance of the communication link means that the communication partner no longer exists.
  • the unnecessary communication path is eliminated at an appropriate timing.
  • each base station returns to a standby state, that is, a state in which only a beacon signal is transmitted at a predetermined time interval.
  • FIG. 12 is a system configuration diagram showing a third example of the radio communication system according to the present embodiment.
  • FIG. 12 shows a plurality of wireless communication systems 3 and 4 that exist independently.
  • Each of the wireless communication systems 3 and 4 is equivalent to the wireless communication system 1 in the first embodiment, and includes three wireless base stations 10A, 10B and 10C (10P, 10Q and 10R) and one wireless terminal 21 (22 ).
  • this is a case where the radio terminal 22 is connected to the radio base station 10R almost simultaneously with the radio terminal 21 connecting to the radio base station 10A.
  • the radio base stations 10A and 10B are connected to each other by the path construction process shown in the first embodiment, and then the radio base stations 10B and 10C are connected to each other to establish the radio communication system 3.
  • the radio base stations 10R and 10Q are connected to each other, the radio base stations 10Q and 10P are connected to each other, and the radio communication system 4 is constructed. In this way, the situation shown in FIG. 12 occurs.
  • the wireless communication system is in a state where a group composed of the wireless terminal 21 and the wireless base stations 10A, 10B, and 10C is separated from a group composed of the wireless terminal 22 and the wireless base stations 10P, 10Q, and 10R. This is the case when they are built and moved so that they approach each other.
  • the wireless communication systems 3 and 4 are constructed by performing the route construction process shown in the first embodiment in each of the group.
  • the radio base stations 10C and 10P are at a distance that allows direct communication, inter-station communication is not connected. At this time, the radio terminal 21 and the radio base stations 10P, 10Q, and 10R cannot communicate. Further, the radio terminal 22 and the radio base stations 10A, 10B, and 10C cannot communicate. Furthermore, the wireless terminals 21 and 22 cannot communicate via the wireless base stations 10A, 10B, 10C, 10P, 10Q, and 10R.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing route merging processing by the radio base station according to the present embodiment.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C descriptions of the wireless terminals 21 and 22 are omitted.
  • the radio base station 10C in the radio communication system operates the standby unit 118 and transmits an inter-station beacon signal. Since the radio base station 10P is located at a position where it can directly communicate with the radio base station 10C, the radio base station 10P receives an inter-station beacon signal transmitted by the radio base station 10C. When receiving the inter-station beacon signal, the radio base station 10P determines which of the route address included in the inter-station beacon signal and the route address of the currently connected communication path has priority. Then, when the route address included in the inter-station beacon signal has priority, the communication partner for inter-station communication is switched.
  • the radio base station 10P disconnects the inter-station communication with the radio base station 10Q, and Establish communication between stations.
  • the size is determined by regarding the address as a numerical value. At that time, the larger one may be prioritized, and the smaller one may be prioritized.
  • the radio base station 10Q performs the same processing as the radio base station 10P described above, switches the communication partner for inter-station communication from the radio base station 10R to 10P, and is shown in FIG. 13C. Situation.
  • the radio base station 10R is connected to the radio base station 10Q for inter-station communication, and the situation shown in FIG. 13D is obtained.
  • the radio base stations 10A, 10B, 10C, 10P, 10Q, and 10R constitute one radio communication system 5, and the radio terminals 21 and 22 can communicate with each other via the radio base station. Become.
  • the radio communication system when there are a plurality of radio communication systems and they can be connected to each other, they are merged into one radio communication system. Thereby, the radio
  • the present invention can be used in a wireless communication system that can construct an efficient communication path with a wireless terminal and reduce power consumption required to maintain the constructed communication path. More specifically, it can be used for a radio communication base station, a mobile phone terminal, and other radio communication devices.

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Abstract

無線通信システム（１）は、無線基地局（１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ）を含み、無線基地局（１０Ａ）は、無線端末との通信を行う端末通信部（１１２）と、端末通信部（１１２）が無線端末と通信リンクを確立した場合に局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部（１１８）とを備え、無線基地局（１０Ｂ）は、局間通信の接続を待ち受けている無線基地局（１０Ａ）を発見した場合に、無線基地局（１０Ａ）との局間通信の接続を行う接続部（１１６）と、無線基地局（１０Ａ）を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部（１１８）とを備え、無線基地局（１０Ｃ）は、局間通信の接続を待ち受けている無線基地局（１０Ｂ）を発見した場合に、無線基地局（１０Ｂ）との局間通信の接続を行う接続部（１１６）を備え、無線基地局（１０Ｂ）は、さらに、無線基地局（１０Ａ）と無線基地局（１０Ｃ）との間の通信を中継する中継部（１２０）を備える。

Description

無線通信システム、及び、無線基地局
　本発明は、無線通信システム、及び、無線基地局に関する。
　無線ネットワークを構成するノードに中継機能を持たせ、メッシュネットワーク又はツリーネットワークを構成する技術が知られている。上記メッシュネットワーク等は、その用途に応じて、常時維持するもの、又は、必要なときだけ構築されるもの等がある。
　近年、無線端末（携帯電話端末、スマートフォン、タブレット等）が普及しており、これら無線端末をメッシュネットワークのノードの一つに接続させ、メッシュネットワークの他のノードと無線端末と間でデータを送受信するという通信形態がある。
　特許文献１は、無線ゲートウェイをルートとして構築されるツリー状ネットワークを開示する。
特開２００９－３０２６９４号公報
　特許文献１に開示されるツリー状ネットワークでは、ルートが無線ゲーウェイに固定されている。しかし、無線端末はどのノードにも接続することができるとすると、ルート以外のノードに無線端末が接続した場合、ルートを介してでないと通信できないノードが存在してしまい、効率的なネットワークが構築できない問題点がある。また、ネットワークを通信経路が構築されているときには経路維持のための通信を行う必要があり、電力消費が増大するという問題がある。
　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、無線端末が基地局と効率的な通信ができるネットワークを構築する無線通信システムなどを提供する。また、通信経路の維持に必要な消費電力を低減できる無線通信システムなどを提供する。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線通信システムは、複数の無線基地局を備える無線通信システムであって、前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記複数の無線基地局のうちの他の無線基地局との通信である局間通信が可能であり、前記複数の無線基地局は、第一基地局、第二基地局、及び、第三基地局を含み、前記第一基地局は、無線端末との通信を行う端末通信部と、前記端末通信部が前記無線端末と通信リンクを確立した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第一待受部とを備え、前記第二基地局は、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている前記第一基地局を発見した場合に、前記第一基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第一接続部と、前記第一接続部が前記第一基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第二待受部とを備え、前記第三基地局は、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている前記第二基地局を発見した場合に、前記第二基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第二接続部を備え、前記第二基地局は、さらに、前記第一基地局と前記第三基地局との間の通信を中継する第一中継部を備える。
　これによれば、無線通信システムは、無線端末との通信リンクを確立したことを契機にして、第一基地局、第二基地局及び第三基地局に順次に経路情報を設定することで、通信経路を構築する。つまり、無線通信システムは、無線端末が接続した無線基地局がルートとなる通信経路を動的に構築する。これにより、無線端末は、第一基地局及び第二基地局による中継を介して第三基地局と通信することができる。ここで、通信リンクの確立を契機とし、かつ、通信リンクを確立した無線端末とその通信相手である第三基地局との最短経路を通信経路として構築するので、無線端末と、ツリーネットワーク内の基地局とが効率よく通信できる。また、ネットワークの接続を維持するために、経路探索を行う必要がないので、各基地局の消費電力を低減できる利点も有する。
　また、前記複数の無線基地局は、さらに、第四基地局を含み、前記第四基地局は、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を発見した場合に、発見した前記無線基地局である前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第三接続部と、前記第三接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第四待受部と、前記複数の無線基地局のうちの無線基地局である次ホップ基地局が前記第三接続部との間で局間通信を開始した場合に、前記無線端末と前記次ホップ基地局との間の通信を中継する第二中継部とを備えるとしてもよい。
　これによれば、無線通信システムは、局間通信の待ち受けをしている無線基地局に対して別の無線基地局が局間通信の接続を行うことで、順次、局間通信が可能な無線基地局を増やすことができる。局間通信を行う無線基地局は、別の無線基地局による通信の中継を利用して無線端末との通信を行うことができる。別の無線基地局による通信の中継を複数段階に利用することも可能である。このように、直接に無線端末と通信できない無線基地局は、必要に応じて多段に通信の中継を利用して無線端末と通信を行うことができる。
　また、前記第一待受部は、前記端末通信部が前記無線端末との通信リンクを切断した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止し、前記第一接続部は、前記第一待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記第一基地局との局間通信の接続を切断し、前記第二待受部は、前記第一待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止し、前記第二接続部は、前記第二待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記第二基地局との局間通信の接続を切断するとしてもよい。
　これによれば、無線通信システムは、無線端末との通信リンクが切断されたことを契機として、設定した第一基地局、第二基地局及び第三基地局における経路情報を消滅させることで、通信経路を消滅させる。通信リンクの消滅は、通信相手が存在しなくなったことを意味している。通信リンクの消滅を契機として通信経路を消滅させることにより、適切なタイミングで、不要となった通信経路を消滅させる。これにより、後に通信経路の構築が必要となる際に、無線端末が接続した基地局をルートとする適切な通信経路を新たに構築することができる。
　また、前記第三接続部は、前記前ホップ基地局が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記前ホップ基地局との局間通信の接続を切断し、前記第四待受部は、前記前ホップ基地局が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止するとしてもよい。
　これによれば、無線通信システムは、無線端末との通信リンクが切断されたことを契機として、順次、無線基地局による局間通信を停止することで、無線基地局における経路情報を消滅させることで通信経路を消滅させる。これにより、後に通信経路の構築が必要となる際に、無線端末が接続した基地局をルートとする適切な通信経路を新たに構築することができる。
　また、前記端末通信部は、複数の前記無線端末との通信が可能であり、前記第一待受部は、前記端末通信部が複数の前記無線端末との通信リンクを確立した場合には、複数の前記無線端末のうち一の無線端末との通信リンクを切断したときには、局間通信の接続の待ち受けを停止することを禁止するとしてもよい。
　これによれば、無線通信システムは、複数の無線端末が無線基地局に通信リンクを確立している場合には、１の無線端末の通信リンクが切断されたとしても、上記のように通信経路を消滅させない。これにより、通信リンクを維持している無線端末と無線基地局との通信が維持される。
　また、本発明の一態様に係る無線通信システムは、無線通信システムであって、前記無線通信システムは、請求項１～５のいずれか１項に記載の無線通信システムである第一無線通信システム及び第二無線通信システムを有し、前記無線通信システムは、前記第一及び前記第二無線通信システムを、前記第一及び前記第二無線通信システムのうち所定の基準により選択される一方に併合することにより生成される。
　これによれば、複数の無線通信システムが存在し、かつ、それらが互いに接続可能である場合に、それらが一の無線通信システムに併合される。これにより、無線端末は、より多くの無線基地局と通信を行うことができる。
　また、本発明の一態様に係る無線通信システムは、複数の無線基地局を備える無線通信システムであって、前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記複数の無線基地局のうちの他の無線基地局との通信である局間通信が可能であり、前記複数の無線基地局のそれぞれは、無線端末との通信を行う端末通信部と、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を発見した場合に、発見した前記無線基地局である前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う接続部と、前記端末通信部が前記無線端末と通信リンクを確立した場合、及び、前記接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部と、前記複数の無線基地局のうちの無線基地局である次ホップ基地局が前記接続部との間で局間通信を開始した場合に、前記無線端末又は前記前ホップ基地局と、前記次ホップ基地局との間の通信を中継する中継部とを備える。
　これにより、上記の無線通信システムと同様の効果を奏する。
　また、前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記無線端末と前記端末通信部との間の前記通信リンクが切断した場合、又は、前記前ホップ基地局との局間通信が切断した場合に、前記待受部の動作を停止し、前記次ホップ基地局との局間通信を切断するとしてもよい。
　これにより、通信リンクの消滅を契機として通信経路を消滅させることにより、適切なタイミングで、不要となった通信経路を消滅させる。
　また、前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記無線端末と前記端末通信部との間の前記通信リンクが切断された場合に、他の無線基地局の端末通信部と他の無線端末との間に他の通信リンクが確立しているときには、前記待受部の動作を停止しないとしてもよい。
　これにより、無線端末と無線基地局との通信リンクが切断しても、他の無線端末と他の無線基地局との間に他の通信リンクが確立されているときには、通信経路が維持される。
　また、本発明の一態様に係る無線基地局は、無線端末との通信を行う端末通信部と、前記端末通信部が無線端末と通信リンクを確立した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第一待受部とを備える。
　これによれば、無線基地局は、上記の無線通信システムと同様の効果を奏する。
　また、本発明の一態様に係る無線基地局は、複数の無線基地局を備える無線通信システムのうちの無線基地局であって、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている一の無線基地局である前ホップ基地局を発見した場合に、前記前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う接続部と、前記接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部とを備える。
　これによれば、無線基地局は、上記の無線通信システムと同様の効果を奏する。
　また、前記接続部は、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている複数の無線基地局を発見した場合には、発見した前記複数の無線基地局のうち所定の基準により定められる一の無線基地局を選択し、選択した前記一の無線基地局を前記前ホップ基地局として局間通信の接続を行うとしてもよい。
　これによれば、無線基地局は、局間通信の接続先の候補が複数ある場合に、複数の候補のうち適切な一の無線基地局との間で局間通信の接続を行う。これにより、無線基地局に、より適切な通信経路が設定され、無駄な通信の発生が抑制されることで消費電力が削減される。
　また、前記接続部は、局間通信の接続した状態において、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局の探索を行うことにより無線基地局を発見した場合には、（ｉ）接続している局間通信の接続を切断し、（ｉｉ）発見した前記無線基地局を前記前ホップ基地局として新たに局間通信の接続を行うとしてもよい。
　これによれば、無線基地局が局間通信の接続を切り替えることにより、当該無線基地局が属する無線通信システムと、他の無線通信システムとを併合することができる。
　なお、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
　本発明により、無線通信端末は、ツリーネットワーク内の各基地局と効率よく通信を行うことができる。
図１Ａは、実施の形態１に係る無線通信システムの第一例を示すシステム構成図である。 図１Ｂは、実施の形態１に係る無線通信システムの第一例における通信経路の一例を示すシステム構成図である。 図１Ｃは、実施の形態１に係る無線通信システムの第一例における通信経路の別の一例を示すシステム構成図である。 図２は、実施の形態１に係る無線基地局のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る無線基地局の機能構成を示すブロック図である。 図４は、実施の形態１に係る無線基地局による経路構築処理を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係る無線基地局が送信する信号の説明図である。 図６は、ＷＤＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）の通信の説明図である。 図７は、ＷＤＳの通信に用いられるフレームフォーマットの説明図である。 図８は、実施の形態１に係る無線通信システムの第二例を示すシステム構成図である。 図９は、実施の形態１に係る無線基地局による経路構築処理を示すシーケンス図である。 図１０は、実施の形態２に係る無線基地局による経路解消処理を示すフロー図である。 図１１は、実施の形態２に係る無線基地局による経路解消処理を示すシーケンス図である。 図１２は、実施の形態３に係る無線通信システムの第三例を示すシステム構成図である。 図１３は、実施の形態３に係る無線基地局による経路併合処理を示す説明図である。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
　なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
　（実施の形態１）
　本実施の形態において、効率的な通信経路の構築及び維持に必要な消費電力を低減させる無線通信システム等について説明する。
　図１Ａは、本実施の形態に係る無線通信システム１の第一例を示すシステム構成図である。また、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ、実施の形態１に係る無線通信システムの第一例における通信経路の例を示すシステム構成図である。
　図１Ａに示されるように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ及び１０Ｇを備える。上記複数の無線基地局のそれぞれを無線基地局１０と表記することもある。
　無線基地局１０は、ＳＴＡ（Ｓｔａｔｉｏｎ）（無線端末、端末ともいう）と通信するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｏｉｎｔ）（アクセスポイント、基地局、親局ともいう）の機能を有する。無線基地局１０は、複数の無線基地局１０のうち自局を除く無線基地局１０との間で通信する機能を有する。ここで、自局を除く無線基地局１０との通信のことを局間通信ともいう。無線基地局１０は、移動するものであってもよいし、固定的に設置されるものであってもよい。
　図１Ａにおいて、各無線基地局１０Ａ～１０Ｇが待機している状態を示している。各無線局は所定時間間隔でビーコン信号を送信するだけで、基地局間の通信は行っていない。いずれかの基地局に無線端末が接続すると、無線端末が接続した基地局をルート（頂点、根）とするツリーネットワークが構築される。例えば、図１Ｂは、無線基地局１０Ａに無線端末２０が接続し、無線基地局１０Ａをルートとするツリーネットワークが構築された状態を示している。また、図１Ｃは、無線基地局１０Ｆに無線端末２０が接続し、無線基地局１０Ｆをルートとしたツリーネットワークが接続された状態を示している。
　無線通信システム１に含まれる無線基地局１０Ａ～１０Ｇのうちのいずれかに無線端末２０が接続すると、上記のようなツリーネットワークが構築され、無線端末２０は無線基地局１０Ａ～１０Ｇのそれぞれと通信することができるようになる。例えば、この通信を用いて、無線基地局１０Ａ～１０Ｇが保持しているデータ等を無線端末２０が取得することができる。
　なお、無線通信は、電波などを用いて行われ、所定の強度を超える電波強度で電波が到達する装置間で可能である。電波は、一般に遮蔽物のない空間を伝搬するときには所定の割合で減衰し、遮蔽物があればさらに大きく減衰する。
　図２は、本実施の形態に係る無線基地局のハードウェア構成を示すブロック図である。
　図２に示されるように、無線基地局１０は、ＣＰＵ１０１（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ１０２（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ１０３（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、記憶装置１０４と、ＷＮＩＣ１０５（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）とを備える。
　ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。
　ＲＯＭ１０２は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。
　ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる揮発性の記憶領域である。
　記憶装置１０４は、制御プログラム、又は、データなどを保持する不揮発性の記憶領域である。
　ＷＮＩＣ１０５は、無線端末、又は、自局を除く無線基地局１０と無線通信を行う無線通信インタフェースである。無線通信インタフェースの種別は限定されない。つまり、ＷＮＩＣ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮインタフェースであってもよいし、他の無線通信インタフェースであってもよい。
　なお、ＷＮＩＣ１０５は、複数あってもよい。ＷＮＩＣ１０５は、後述する端末通信部１１２及び局間通信部１１４のそれぞれにより利用される。無線基地局１０が複数のＷＮＩＣ１０５を備える場合、端末通信部１１２が第一のＷＮＩＣ１０５を利用し、局間通信部１１４が第二のＷＮＩＣ１０５を利用するようにしてもよい。このようにすれば、性質が異なる通信を別々のＷＮＩＣを用いて行うことができ、通信効率、及び、通信に関する処理の効率の向上につながる。
　図３は、本実施の形態に係る無線基地局の機能構成を示すブロック図である。
　図３に示されるように、無線基地局１０は、端末通信部１１２と、局間通信部１１４とを備える。
　端末通信部１１２は、無線端末との通信を行う。具体的には、端末通信部１１２は、アクセスポイント（以下、「ＡＰ」ともいう）として、ステーション（以下、「ＳＴＡ」ともいう）である無線端末との通信を行う。上記通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等におけるインフラストラクチャモードでの通信に相当する。端末通信部１１２は、自局が提供する無線通信の識別子を含む信号を定期的に周囲に送信する。この信号のことをビーコン信号、又は、単にビーコンという。上記無線通信の識別子は、例えば、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に相当する。また、ビーコン信号は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等におけるビーコンフレームに相当する。
　局間通信部１１４は、複数の無線基地局１０のうち自局を除く無線基地局１０との間で局間通信を行う。局間通信は、局間通信の接続を待ち受ける待受機能を稼働している無線基地局１０と、待受機能を稼働している無線基地局を通信相手として局間通信の接続を行う接続機能を稼働している無線基地局１０との間で行われる。つまり、待受状態を稼働している無線基地局１０に対して、接続機能を稼働している無線基地局１０が接続することにより、局間接続が確立される。局間通信部１１４は、待受機能と、接続機能とを、適切なときに開始又は停止する。また、局間通信部１１４は、２つの無線基地局のそれぞれと局間接続を有する場合に、その一方の無線基地局と他方の無線基地局との通信を中継する。
　なお、局間通信は、例えば、ＷＤＳ機能によるＡＰ間の通信を用いることができる。また、上記の局間通信の待受機能を稼働している無線基地局のことをＷＤＳ－ＡＰと、上記の局間通信の接続機能を稼働している無線基地局のことをＷＤＳ－ＳＴと、それぞれよぶこともある。
　なお、待受機能、及び、接続機能は、それぞれ、ソフトウェアプロセスとして実現されてもよい。その場合、機能の開始又は停止は、当該ソフトウェアプロセスの開始又は停止により実現される。
　以降で、局間通信部１１４について詳細に説明する。
　局間通信部１１４は、接続部１１６と、待受部１１８と、中継部１２０とを有する。
　待受部１１８は、局間通信の待受機能を提供するものであり、局間通信の接続を待ち受ける。待受部１１８は、自局が提供する局間通信の識別子を含む信号を定期的に周囲に送信する。この信号のことを、端末通信部１１２が送信するビーコン信号又はビーコンと区別して、局間ビーコン信号、又は、局間ビーコンという。上記局間通信の識別子は、例えば、局間通信用のＳＳＩＤに相当する。また、局間ビーコン信号は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等におけるビーコンフレームを用いることができる。局間ビーコン信号については、後で詳しく説明する。
　接続部１１６は、局間通信の接続機能を提供するものであり、局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を通信相手として局間通信の接続を行う。具体的には、接続部１１６は、自局の周囲にＷＤＳ－ＡＰが存在するか否かを判定する。自局の周囲にＷＤＳ－ＡＰが存在するか否かを判定するには、例えば、一定時間（例えば１秒間）局間ビーコン信号の受信待ちを行い、この受信待ちの時間内にＷＤＳ－ＡＰからの局間ビーコン信号を受信したか否かを判定することにより行われる。なお、何らかのビーコン信号を受信した場合に、受信したビーコン信号がＷＤＳ－ＡＰからの局間ビーコン信号であるか否かを判定する方法は、どのようなものであってもよい。例えば、ビーコン信号内に含められる情報を記述する形式を予め既定しておき、受信したビーコン信号内の情報が既定に従った形式で記述されていた場合に、ＷＤＳ－ＡＰからの局間ビーコン信号であると判定してもよい。
　中継部１２０は、接続部１１６が、２つの無線基地局のそれぞれと局間接続を有する場合に、その一方の無線基地局と他方の無線基地局との通信を中継する。
　局間通信部１１４は、接続部１１６と待受部１１８とのそれぞれを、適切なときに開始又は停止させる。
　例えば、局間通信部１１４は、端末通信部１１２が無線端末２０と通信リンクを確立した場合に、待受部１１８の動作を開始する。
　また、例えば、局間通信部１１４は、複数の無線基地局１０のうち待受機能を稼働している一の無線基地局を発見した場合に、（ｉ）接続部１１６の動作を開始し、接続部１１６により上記一の無線基地局との局間通信を開始し、かつ、（ｉｉ）待受部１１８を開始する。
　端末通信部１１２と、局間通信部１１４とのそれぞれは、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記憶装置１０４、及び、ＷＮＩＣ１０５等により実現される。
　図４は、本実施の形態に係る無線基地局による経路構築処理を示すフローチャートである。
　ステップＳ１０１において、接続部１１６は、自局の周囲にＷＤＳ－ＡＰが存在するか否かを判定する。
　ステップＳ１０１で周囲にＷＤＳ－ＡＰが存在すると判定された場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）にステップＳ１０２を行う。一方、ステップＳ１０１で周囲にＷＤＳ－ＡＰが存在しないと判定された場合（ステップＳ１０１でＮｏ）にステップＳ１０４を行う。
　ステップＳ１０２において、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＳＴ（接続部１１６）の稼働を開始する。稼働を開始した接続部１１６は、ステップＳ１０１で検出したＷＤＳ－ＡＰを通信相手として局間通信の接続を行う。
　ステップＳ１０３において、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＡＰ（待受部１１８）の稼働を開始する。ＷＤＳ－ＡＰは、局間ビーコン信号を定期的に送信することを開始する。これで一連の処理を終了する。
　ステップＳ１０４において、端末通信部１１２は、自局に無線端末２０が接続したか否かを判定する。ステップＳ１０４で自局に無線端末２０が接続したと判定された場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ステップＳ１０３を実行する。一方、ステップＳ１０４で自局に無線端末２０が接続していないと判定された場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、一連の処理を終了する。
　なお、上記の一連の処理は、所定のタイミングに実行されるものであり、所定の時間間隔を隔てて繰り返し実行されてもよい。
　図５は、本実施の形態に係る無線基地局１０が送信する局間ビーコン信号の説明図である。
　図５の（ａ）は、無線基地局１０が送信する局間ビーコン信号５０１に含まれる情報を示す説明図である。図５の（ａ）に示されるように、局間ビーコン信号５０１は、ルートアドレス、送信者アドレス、及び、ホップ数の各情報を含む。
　ルートアドレスは、複数の無線基地局１０により構築されるツリー状の通信経路のルート（頂点、根）に相当する無線基地局の識別子を示す。なお、上記頂点に相当する無線基地局のことをルート基地局、又は、単に「ルート」ともいう。ルート基地局は後述する図８において、無線端末２０と直接接続している無線基地局１０Ａである。
　送信者アドレスは、当該局間ビーコン信号を送信した無線基地局１０の識別子を示す。
　ホップ数は、当該局間ビーコン信号を送信した無線基地局１０の、通信経路上でのルート基地局からの通信リンクの数を示す。
　図５の（ｂ）及び（ｃ）は、上記各情報に入れる具体的な値を示している。これらについては、後ほど詳しく説明する。
　なお、局間ビーコン信号５０１は、図５の（ａ）に示される情報以外の情報を含んでもよい。例えば、局間ビーコン信号５０１は、さらに、所定の文字列などで構成される識別子を含んでもよい。このような識別子は、例えば、同一メーカの無線基地局で通信経路を構築したい場合などに用いることができる。
　図６は、ＷＤＳの通信のネットワーク構成図である。
　図６は、ＷＤＳの通信では、無線基地局ＡＰ１にインフラストラクチャモードで接続する無線端末ＳＴＡ１と、無線基地局ＡＰ２にインフラストラクチャモードで接続する無線端末ＳＴＡ２とが、ＡＰ１及びＡＰ２による中継を介して通信する。
　図７は、ＷＤＳの通信に用いられるフレームフォーマットの説明図である。
　このフレームフォーマットは、図６におけるＡＰ１とＡＰ２との間で用いられるフレームのフレームフォーマットである。インフラストラクチャモードでは、３個のアドレスフィールドを有するフレームが用いられるが、ＷＤＳでは図７に示されるように４個のアドレスフィールド（Ａｄｄ１～４）を有するフレームが用いられる。また、「Ｔｏ　ＤＳ」フィールドは、無線基地局へ送信すべきフレームであるか否かを示すフィールドであり、「Ｆｒｏｍ　ＤＳ」フィールドは、無線基地局が送信したフレームであるか否かを示すフィールドであるが、これらはともに１（肯定）と設定されている。
　以降、複数の無線基地局１０を有する無線通信システムにおける、無線基地局１０の動作について説明する。
　図８は、本実施の形態に係る無線通信システムの第二例を示すシステム構成図である。
　図８の（ａ）に示される無線通信システム２は、１つの無線端末２０と、３つの無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃとを有する。無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃのそれぞれは、無線基地局１０に相当する。
　以降、無線端末２０が無線基地局１０Ａに接続することで、無線通信システム２上に図８の（ｂ）に示されるような通信経路が構築される際の処理の流れを説明する。なお、図８の（ｂ）において、無線通信リンクを確立した装置（ＡＰとＳＴＡ）間が矢印で結ばれている。矢印の始点が無線通信リンクのＳＴＡ側を示し、矢印の終点が無線通信リンクのＡＰ側を示す。
　なお、無線通信システムにおいて、ルート基地局に近づく方向に隣接する無線基地局のことを「前ホップ基地局」ともいう。また、無線通信システムにおいて、ルート基地局から遠ざかる方向に隣接する無線基地局のことを「次ホップ基地局」ともいう。具体的には、例えば、図８の（ｂ）において無線基地局１０Ｂの前ホップ基地局は無線基地局１０Ａであり、無線基地局１０Ｂの次ホップ基地局は無線基地局１０Ｃである。
　なお、図８において、直接に無線通信が可能である無線基地局１０同士が破線で結ばれている。ここで、「直接に無線通信が可能」とは、無線通信の電波が到達可能であり、無線通信リンクを確立することができる、という意味である。直接に無線通信が可能である装置同士を破線で結んで示すことは、他の図面でも同様である。
　図９は、本実施の形態に係る無線基地局による経路構築処理を示すシーケンス図である。
　無線端末２０は、無線基地局１０Ａが送信するビーコン信号９０１を受信する。ビーコン信号９０１は、無線端末２０が存在するか否かに関わらず無線基地局１０Ａが定期的に送信するものである。ビーコン信号９０１には、無線基地局１０Ａが提供する無線通信の識別子が含まれている。
　無線端末２０は、無線基地局１０Ａにインフラストラクチャモードでの接続要求９０２を行う。接続の際には、先に受信したビーコン信号９０１に含まれている識別子が用いられる。すなわち、無線端末２０は、ビーコン信号９０１に含まれる識別子により示される無線基地局である無線基地局１０Ａに対して接続要求を行う。
　無線端末２０と無線基地局１０Ａとは、互いとの無線通信の接続の認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、確立（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）等の処理を行うことで、接続確立９０３を行う。これにより、無線端末２０は、無線基地局１０Ａと無線通信を行うことができる状況となる（図４のステップＳ１０４（Ｙｅｓ）に相当）。
　無線端末２０との無線通信を確立した無線基地局１０Ａは、待受部１１８の稼働を開始する（図４のステップＳ１０３に相当）。無線基地局１０Ａの待受部１１８は、局間ビーコン信号９１１を周囲に送信する。局間ビーコン信号９１１に含まれる各情報は、例えば、図５の（ｂ）に示される局間ビーコン信号５０２のとおりである。つまり、ルートアドレス及び送信者アドレスのそれぞれを無線基地局１０ＡのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとし、ホップ数を１とする。局間ビーコン信号９１１は、ルートを無線基地局１０Ａとした通信経路を構築するための局間ビーコン信号であり、また、無線基地局１０Ａが送信したものであるからである。
　無線基地局１０Ｂは、無線基地局１０Ａから局間ビーコン信号９１１を受信する（図４のステップＳ１０１（Ｙｅｓ）に相当）。無線基地局１０Ｂは、局間ビーコン信号９１１を受信したら、接続部１１６の稼働を開始する。接続部１１６は、局間ビーコン信号９１１に含まれている識別子に基づいて無線基地局１０Ａに局間通信の接続要求９１２を送信する（図４のステップＳ１０２に相当）。
　無線基地局１０Ａの待受部１１８と無線基地局１０Ｂの接続部１１６とは、互いとの局間通信の接続の認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、確立（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）等の処理を行うことで、接続確立９１３を行う。これにより、無線基地局１０Ｂは、無線基地局１０Ａと局間通信を行うことができる状況となる。無線基地局１０Ａは、無線通信システム１内の複数の無線基地局１０のうち、局間通信の接続を待ち受けている無線基地局であり、また、無線基地局１０Ｂの前ホップ基地局である。よって、無線基地局１０Ｂは、複数の無線基地局１０のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を発見し、発見した無線基地局である前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続確立を行うとも言える。また、無線基地局１０Ａが適切に通信を中継することにより、無線端末２０、並びに、無線基地局１０Ａ及び１０Ｂは互いに通信可能である。
　無線基地局１０Ｂは、無線基地局１０Ａと局間通信の接続確立を行うとともに、待受部１１８の稼働を開始する（図４のステップＳ１０３に相当）。無線基地局１０Ｂの待受部１１８は、局間ビーコン信号９２１を周囲に送信する。局間ビーコン信号９２１に含まれる各情報は、例えば、図５の（ｃ）に示される局間ビーコン信号５０３のとおりである。つまり、ルートアドレスを無線基地局１０ＡのＭＡＣアドレスとし、送信者アドレスを無線基地局１０ＢのＭＡＣアドレスとし、ホップ数を２とする。局間ビーコン信号９２１は、ルートを無線基地局１０Ａとした通信経路を構築するための局間ビーコン信号であり、また、無線基地局１０Ｂが送信した局間ビーコン信号であるからである。
　ここで、無線基地局１０Ｂが送信する局間ビーコン信号内のホップ数は、無線基地局１０Ａが送信する局間ビーコン信号内のホップ数である１に、無線基地局１０Ａから１０Ｂまでのホップ数である１を加算して得られる２とした。なお、ホップ数に、無線基地局１０Ａと１０Ｂとの間の通信品質を反映させ、通信品質が低いほどホップ数をより多く加算するようにしてもよい。つまり、無線基地局１０Ａと１０Ｂとの間の通信品質が比較的低い場合には、無線基地局１０Ａが送信する局間ビーコン信号内のホップ数である１に１６を加算して、１７としてもよい。このようにすれば、通信可能な他の無線基地局が存在する場合に、通信品質が低い無線通信リンクを経由する通信経路が選ばれにくくなり、通信の安定性が向上する。通信品質は、例えば、受信電波強度が高いほど良い、として決定することができる。
　無線基地局１０Ｃは、無線基地局１０Ｂから局間ビーコン信号９２１を受信したら、接続要求９２２等を経て、無線基地局１０Ｂとの局間通信の接続確立９２３を行う。この処理は、無線基地局１０Ｂが行った処理を同様であるので詳細な説明を省略する。これにより、無線基地局１０Ｃは、無線基地局１０Ｂと局間通信を行うことができる状況となっている。また、無線基地局１０Ｂが適切に通信を中継することにより、無線端末２０、並びに、無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは互いに通信可能である。
　無線基地局１０Ｂは、インフラストラクチャモードで自局に接続する無線端末を示す端末情報９１４を、前ホップ基地局である無線基地局１０Ａに送信する。
　同様に、無線基地局１０Ｃは、インフラストラクチャモードで自局に接続する無線端末を示す端末情報９２４を、次ホップ基地局である無線基地局１０Ｂに送信する。端末情報９２４を受信した無線基地局１０Ｂは、それをさらに上流の無線基地局１０Ａに、端末情報９１５として送信する。なお、端末情報は、最新の無線端末の接続を示す情報を含んでいればよく、また、自局に接続する無線端末の増減があった場合に送信されればよい。さらに、端末情報は、自局に接続する無線端末の増減がない場合であっても、定期的に、又は、所定のタイミングで送信されてもよい。
　無線端末２０は、無線基地局１０Ｃが保有しているデータを取得する要求であるデータ要求９０４を、無線基地局１０Ｃ宛に送信する。データ要求９０４は、局間通信により無線基地局１０Ａ及び１０Ｂの中継部により中継され、無線基地局１０Ｃに受信される。このように、無線基地局１０Ａ及び１０Ｂの中継部は、前ホップ基地局と次ホップ基地局との間の通信を中継する。
　無線基地局１０Ｃは、受信した要求に応じて、要求されたデータをデータ９０５として無線端末２０に送信する。このようにして、無線端末２０は、無線基地局１０Ｃが保有しているデータを、無線基地局１０Ａ及び１０Ｂを経由して取得することができる。
　なお、無線端末２０は、無線基地局１０Ａ又は１０Ｂと通信することももちろん可能である。なお、無線基地局１０Ｂ又は１０Ｃに無線端末が接続されていれば、無線端末２０は、無線基地局１０Ｂ又は１０Ｃに接続されている無線端末と通信することももちろん可能である。
　このようにすることで、無線端末２０が無線基地局１０Ａに接続したことを契機として、無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃに通信経路が動的に構築されるので、通信経路の構築及び維持に必要な消費電力を低減することができる。従来、無線端末２０が接続するか否か、又は、通信を行うか否かに関わらず無線基地局間に通信経路を構築する技術があるが、その技術においては、無線基地局が無線端末２０の動作とは無関係に常に無線基地局間の通信経路を維持するための通信が必要であり、その通信のための電力を消費する。本実施の形態における無線基地局によれば、無線端末２０による通信が発生する可能性が高くなったことを契機として通信経路を構築するので、通信経路を維持するための通信に要する電力を削減する効果を奏する。
　なお、局間通信を接続しようとする無線基地局が、複数の無線基地局からの局間ビーコン信号を受信した場合には、より小さいホップ数を含むビーコン信号を送信した無線基地局との局間通信を接続するようにすればよい。より小さいホップ数を含むビーコン信号を送信した無線基地局のほうが、無線端末との通信を中継する無線基地局数が少ないので消費電力が少ないからである。
　以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムは、無線端末との通信リンクを確立したことを契機にして、第一基地局をルートとして、第二基地局及び第三基地局に順次に経路情報を設定することで、通信経路を構築する。これにより、無線端末は、第一基地局及び第二基地局による中継を介して第三基地局と通信することができる。また、適切な通信経路が維持されていれば、通信経路の探索のための無駄な通信の発生が抑制されることによる消費電力削減効果も奏する。以上より、無線通信システムは、効率的な通信経路の構築ができると共に、構築した通信経路の維持に必要な消費電力を低減させることができる。
　（実施の形態２）
　本実施の形態において、通信経路の構築及び維持に必要な消費電力を低減させる無線通信システム等において、通信経路を解消するときの処理について説明する。
　図１０は、本実施の形態に係る無線基地局による経路解消処理を示すフロー図である。
　ステップＳ２０１において、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＳＴ（接続部１１６）を稼働しているか否かを判定する。ステップＳ２０１で局間通信部１１４がＷＤＳ－ＳＴを稼働していると判定された場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）にステップＳ２０４を行う。一方、ステップＳ２０１で局間通信部１１４がＷＤＳ－ＳＴを稼働していないと判定された場合（ステップＳ２０１でＮｏ）にステップＳ２０２を行う。
　ステップＳ２０２において、局間通信部１１４は、通信経路上の無線基地局に接続している無線端末があるか否かを判定する。通信経路上の無線基地局に接続している無線端末があるか否かは、通信経路上の無線基地局から受信する接続情報に含まれる無線端末に関する情報に基づいて判定される。
　ステップＳ２０２で無線端末があると判定された場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、一連の処理を終了する。言い換えれば、この場合、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＡＰ（待受部１１８）の稼働を停止することを禁止し、一連の処理を終了する。
　一方、ステップＳ２０２で無線端末がないと判定された場合（ステップＳ２０２でＮｏ）にステップＳ２０３を行う。
　ステップＳ２０３において、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＡＰ（待受部１１８）の稼働を停止する。これにより、無線基地局１０は、局間ビーコン信号を定期的に送信することを停止する。
　ステップＳ２０４において、局間通信部１１４は、確立したＷＤＳ－ＡＰとの局間接続が現在も維持されているか否かを判定する。具体的には、局間通信部１１４は、確立したＷＤＳ－ＡＰからの局間ビーコン信号を定期的に受信している場合に、上記ＷＤＳ－ＡＰとの局間接続が維持されていないと判定する。このほかにも、局間通信部１１４が所定の通信パケットを上記ＷＤＳ－ＡＰに送信し、送信した通信パケットに応じて上記ＷＤＳ－ＡＰが送信する応答パケットを局間通信部１１４が受信することで、局間接続が維持されていると判定することもできる。ステップＳ２０４において、上記ＷＤＳ－ＡＰとの局間接続が維持されていると判定された場合には、一連の処理を終了する。一方、上記ＷＤＳ－ＡＰとの局間接続が維持されていないと判定された場合には、ステップＳ２０５を行う。
　ステップＳ２０５において、局間通信部１１４は、ＷＤＳ－ＳＴ（接続部１１６）の稼働を停止する。
　なお、上記の一連の処理は、所定のタイミングに実行されるものであり、所定の時間間隔を隔てて繰り返し実行されてもよい。
　図１１は、本実施の形態に係る無線基地局による経路解消処理を示すシーケンス図である。図１１は、図９に示されるシーケンス図に続いて行われる処理であって、無線端末２０が無線基地局１０Ａとの接続を切断することにより、無線基地局１０Ａ、Ｂ及びＣ上に構築された通信経路が解消される処理を示している。
　図９に関する説明のとおり、無線基地局１０Ｂ及びＣのそれぞれは、自局に接続する無線端末に関する接続情報９１４等を無線基地局１０Ａに送信する。これにより、通信経路のルートである無線基地局１０Ａが、通信経路上の無線基地局に接続している無線端末の有無についての情報を有している。
　無線基地局１０Ａに接続している無線端末２０が、無線基地局１０Ａとの接続を切断するための切断要求１１０１を無線基地局１０Ａに送信する。
　無線端末２０と無線基地局１０Ａとは、互いとの無線通信の認証解除（Ｄｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、接続解除（Ｄｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を行うことで、接続切断１１０２を行う。
　無線基地局１０Ａの局間通信部１１４は、配信経路上の無線基地局に無線端末が接続されているか否かを判定する（図１０のステップＳ２０２に相当）。ここで、配信経路上の無線基地局には無線端末が接続されていないと判定されるので、無線基地局１０Ａは、無線基地局１０Ｂとの局間接続の切断を行う（図１０のステップＳ２０３に相当）。具体的には、無線基地局１０Ａは、無線基地局１０Ｂに対して切断要求１１１１を送信する。
　無線基地局１０Ａと無線基地局１０Ｂとは、互いとの局間通信の認証解除（Ｄｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、接続解除（Ｄｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を行うことで、接続切断１１１２を行う。その後、無線基地局１０Ａは、待受部１１８の稼働を停止する。
　無線基地局１０Ｂは、無線基地局１０Ａとの局間通信の接続を解除したら、接続先のＷＤＳ－ＡＰとの接続が失われる（図１０のステップＳ２０４（Ｎｏ）に相当）。その後、無線基地局１０Ｂは、ＷＤＳ－ＳＴ（接続部１１６）の稼働を停止する。また、無線基地局１０Ｂは、無線基地局１０Ｃに対して切断要求１１２１を送信し、接続切断１１２２が行われた後、ＷＤＳ－ＡＰ（待受部１１８）の稼働を停止する（図１０のステップＳ２０３に相当）。
　同様に、無線基地局１０Ｃは、無線基地局１０Ｂとの局間通信の接続を解除したら、ＷＤＳ－ＳＴ（接続部１１６）、及び、ＷＤＳ－ＡＰ（待受部１１８）の稼働を停止する。
　このようにして、無線端末２０と無線基地局１０Ａとの切断を契機として無線基地局上に構築された通信経路が消滅する。
　なお、上記図１１の場合には、無線端末２０が積極的に切断要求を送信することで、無線基地局１０Ａとの接続が解除されている。この他にも、無線端末２０が無線基地局１０Ａの通信範囲外に移動すること等によっても、無線端末２０と無線基地局１０Ａとの接続が切断される。
　以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムは、無線端末との通信リンクが切断されたことを契機として、設定した第一基地局、第二基地局及び第三基地局における経路情報を消滅させることで、通信経路を消滅させる。通信リンクの消滅は、通信相手が存在しなくなったことを意味している。通信リンクの消滅を契機として通信経路を消滅させることにより、適切なタイミングで、不要となった通信経路を消滅させる。これにより、各基地局は待機状態、すなわち所定時間間隔でビーコン信号を送信するだけの状態に戻る。後に通信経路の構築が必要となる際に、無線端末が接続した一つの基地局をルートとする適切な通信経路を新たに構築することができる。
　（実施の形態３）
　本実施の形態において、通信経路の構築及び維持に必要な消費電力を低減させる無線通信システム等において、独立して存在する複数の無線通信システムを一の無線通信システムに併合するときの処理について説明する。
　図１２は、本実施の形態に係る無線通信システムの第三例を示すシステム構成図である。
　図１２は、独立して存在する複数の無線通信システム３及び４を示している。無線通信システム３及び４のそれぞれは、実施の形態１における無線通信システム１と同等であり、３つの無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ（１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒ）と、１つの無線端末２１（２２）とを備える。
　このような状況は、以下のような場合に生じ得る。
　例えば、無線端末２１が無線基地局１０Ａに接続するのとほぼ同時に、無線端末２２が無線基地局１０Ｒに接続した場合である。この場合、実施の形態１に示した経路構築処理により、無線基地局１０Ａと１０Ｂとが局間接続された後、無線基地局１０Ｂと１０Ｃとが局間接続され、無線通信システム３が構築される。また、これと同時に、無線基地局１０Ｒと１０Ｑとが局間接続された後、無線基地局１０Ｑと１０Ｐとが局間接続され、無線通信システム４が構築される。このようにして、図１２に示される状況が生ずる。
　また、例えば、無線端末２１並びに無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃで構成される一群と、無線端末２２並びに無線基地局１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒで構成される一群とが離れた状態で無線通信システムが構築され、それらが互いに近づくように移動した場合である。この場合、上記一群のそれぞれの内部において、実施の形態１に示した経路構築処理が行われることで、無線通信システム３及び４が構築される。
　図１２において、無線基地局１０Ｃと１０Ｐとが直接に通信可能な距離にあるにもかかわらず、局間通信の接続がなされていない。このとき、無線端末２１と無線基地局１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒとは通信することはできない。また、無線端末２２と無線基地局１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃとは通信することはできない。さらに、無線端末２１と２２とは、無線基地局１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒを介して通信することができない。
　以降、適切に無線通信システムを構築することで、無線端末２１と２２との通信を可能とする方法について説明する。具体的には、複数の無線通信システムを一の無線通信システムに併合する併合方法について説明する。
　図１３は、本実施の形態に係る無線基地局による経路併合処理を示す説明図である。
　図１３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、この順に、複数の無線通信システムが一の無線通信システムに併合される処理を順に示す。なお、図１３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において、無線端末２１及び２２の記載を省略している。
　まず、図１３の（ａ）を参照しながら、無線基地局１０Ｐが局間通信を切り替える処理について説明する。
　実施の形態１において説明したように、無線通信システムにおける無線基地局１０Ｃは、待受部１１８を稼働しており、局間ビーコン信号を送信する。無線基地局１０Ｐは、無線基地局１０Ｃと直接に通信可能な位置に位置しているので、無線基地局１０Ｃが送信する局間ビーコン信号を受信する。無線基地局１０Ｐは、局間ビーコン信号を受信したら、局間ビーコン信号に含まれるルートアドレスと、現在接続している通信経路のルートアドレスとのどちらが優先的であるかを判定する。そして、局間ビーコン信号に含まれるルートアドレスの方が優先的である場合に、局間通信の通信相手を切り替える。
　ここで、無線基地局１０Ｒのアドレスより、無線基地局１０Ａのアドレスの方が優先的である場合、無線基地局１０Ｐは、無線基地局１０Ｑとの局間通信を切断し、無線基地局１０Ｃとの局間通信を確立する。
　なお、アドレスが優先的であるか否かを判定するには、例えば、アドレスを数値と見立てて大小判定を行うことで行われる。その際、大きい方を優先的としてもよいし、小さい方を優先的としてもよい。
　無線基地局１０Ｐが局間通信の接続相手を無線基地局１０Ｑから１０Ｃに切り替えた後、図１３の（ｂ）に示す状況となる。
　図１３の（ｂ）において無線基地局１０Ｑは、上記における無線基地局１０Ｐと同様の処理を行い、局間通信の接続相手を無線基地局１０Ｒから１０Ｐへ切り替え、図１３の（ｃ）に示す状況となる。
　図１３の（ｃ）において無線基地局１０Ｒは、無線基地局１０Ｑと局間通信の接続を行うことで、図１３の（ｄ）に示す状況となる。
　このようにして、無線基地局１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒが一の無線通信システム５を構成することになり、無線端末２１と２２とが上記無線基地局を介して通信可能となる。
　以上のように本実施の形態に係る無線通信システムでは、複数の無線通信システムが存在し、かつ、それらが互いに接続可能である場合に、それらが一の無線通信システムに併合される。これにより、無線端末は、より多くの無線基地局と通信を行うことができる。
　以上、本発明の無線通信システム等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
　本発明は、無線端末との効率的な通信経路の構築ができると共に、構築した通信経路の維持に必要な消費電力を低減させる無線通信システムに利用可能である。より具体的には、無線通信基地局、携帯電話端末、その他の無線通信装置に利用可能である。
　　１、２、３、４、５　　無線通信システム
　　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒ　　無線基地局
　　１０１　　ＣＰＵ
　　１０２　　ＲＯＭ
　　１０３　　ＲＡＭ
　　１０４　　記憶装置
　　１０５　　ＷＮＩＣ
　　１１２　　端末通信部
　　１１４　　局間通信部
　　１１６　　接続部
　　１１８　　待受部
　　１２０　　中継部

Claims (13)

  1. 　複数の無線基地局を備える無線通信システムであって、
    　前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記複数の無線基地局のうちの他の無線基地局との通信である局間通信が可能であり、
    　前記複数の無線基地局は、第一基地局、第二基地局、及び、第三基地局を含み、
    　前記第一基地局は、
    　無線端末との通信を行う端末通信部と、
    　前記端末通信部が前記無線端末と通信リンクを確立した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第一待受部とを備え、
    　前記第二基地局は、
    　前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている前記第一基地局を発見した場合に、前記第一基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第一接続部と、
    　前記第一接続部が前記第一基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第二待受部とを備え、
    　前記第三基地局は、
    　前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている前記第二基地局を発見した場合に、前記第二基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第二接続部を備え、
    　前記第二基地局は、さらに、
    　前記第一基地局と前記第三基地局との間の通信を中継する第一中継部を備える
    　無線通信システム。
  2. 　前記複数の無線基地局は、さらに、第四基地局を含み、
    　前記第四基地局は、
    　前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を発見した場合に、発見した前記無線基地局である前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う第三接続部と、
    　前記第三接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第四待受部と、
    　前記複数の無線基地局のうちの無線基地局である次ホップ基地局が前記第三接続部との間で局間通信を開始した場合に、前記無線端末と前記次ホップ基地局との間の通信を中継する第二中継部とを備える
    　請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記第一待受部は、前記端末通信部が前記無線端末との通信リンクを切断した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止し、
    　前記第一接続部は、前記第一待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記第一基地局との局間通信の接続を切断し、
    　前記第二待受部は、前記第一待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止し、
    　前記第二接続部は、前記第二待受部が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記第二基地局との局間通信の接続を切断する
    　請求項１又は２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記第三接続部は、前記前ホップ基地局が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、前記前ホップ基地局との局間通信の接続を切断し、
    　前記第四待受部は、前記前ホップ基地局が局間通信の接続の待ち受けを停止した場合に、局間通信の接続の待ち受けを停止する
    　請求項２に記載の無線通信システム。
  5. 　前記端末通信部は、複数の前記無線端末との通信が可能であり、
    　前記第一待受部は、前記端末通信部が複数の前記無線端末との通信リンクを確立した場合には、複数の前記無線端末のうち一の無線端末との通信リンクを切断したときには、局間通信の接続の待ち受けを停止することを禁止する
    　請求項３に記載の無線通信システム。
  6. 　無線通信システムであって、
    　前記無線通信システムは、請求項１～５のいずれか１項に記載の無線通信システムである第一無線通信システム及び第二無線通信システムを有し、
    　前記無線通信システムは、
    　前記第一及び前記第二無線通信システムを、前記第一及び前記第二無線通信システムのうち所定の基準により選択される一方に併合することにより生成される
    　無線通信システム。
  7. 　複数の無線基地局を備える無線通信システムであって、
    　前記複数の無線基地局のそれぞれは、前記複数の無線基地局のうちの他の無線基地局との通信である局間通信が可能であり、
    　前記複数の無線基地局のそれぞれは、
    　無線端末との通信を行う端末通信部と、
    　前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局を発見した場合に、発見した前記無線基地局である前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う接続部と、
    　前記端末通信部が前記無線端末と通信リンクを確立した場合、及び、前記接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部と、
    　前記複数の無線基地局のうちの無線基地局である次ホップ基地局が前記接続部との間で局間通信を開始した場合に、前記無線端末又は前記前ホップ基地局と、前記次ホップ基地局との間の通信を中継する中継部とを備える
    　無線通信システム。
  8. 　前記複数の無線基地局のそれぞれは、
    　前記無線端末と前記端末通信部との間の前記通信リンクが切断した場合、又は、前記前ホップ基地局との局間通信が切断した場合に、前記待受部の動作を停止し、前記次ホップ基地局との局間通信を切断する
    　請求項７に記載の無線通信システム。
  9. 　前記複数の無線基地局のそれぞれは、
    　前記無線端末と前記端末通信部との間の前記通信リンクが切断された場合に、他の無線基地局の端末通信部と他の無線端末との間に他の通信リンクが確立しているときには、前記待受部の動作を停止しない
    　請求項８に記載の無線通信システム。
  10. 　無線端末との通信を行う端末通信部と、
    　前記端末通信部が無線端末と通信リンクを確立した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する第一待受部とを備える
    　無線基地局。
  11. 　複数の無線基地局を備える無線通信システムのうちの無線基地局であって、
    　前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている一の無線基地局である前ホップ基地局を発見した場合に、前記前ホップ基地局を通信相手として局間通信の接続を行う接続部と、
    　前記接続部が前記前ホップ基地局を発見した場合に、局間通信の接続の待ち受けを開始する待受部とを備える
    　無線基地局。
  12. 　前記接続部は、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている複数の無線基地局を発見した場合には、発見した前記複数の無線基地局のうち所定の基準により定められる一の無線基地局を選択し、選択した前記一の無線基地局を前記前ホップ基地局として局間通信の接続を行う
    　請求項１１に記載の無線基地局。
  13. 　前記接続部は、局間通信の接続した状態において、前記複数の無線基地局のうち局間通信の接続を待ち受けている無線基地局の探索を行うことにより無線基地局を発見した場合には、（ｉ）接続している局間通信の接続を切断し、（ｉｉ）発見した前記無線基地局を前記前ホップ基地局として新たに局間通信の接続を行う
    　請求項１１又は１２に記載の無線基地局。
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