JP5518237B2 - 通信装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数のネットワークを構築する通信システムに関する。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが普及してきている。この無線ＬＡＮの通信モードには、インフラストラクチャーモード、アドホックモード及びＷＤＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）モードがある。インフラストラクチャーモードは、端末（以下ＳＴＡ）が無線基地局であるアクセスポイント（以下ＡＰ）を介して間接通信を行なう通信モードである。アドホックモードは、ＡＰを介せずにＳＴＡ同士が直接通信を行なう通信モードである。ＷＤＳモードは、ＡＰ同士の通信に用いられる通信モードである。

一般に、無線通信装置は、ＳＴＡとして動作するか、ＡＰとして動作するかを製造時に決定される。一方で、ＳＴＡとＡＰの両方で動作可能な無線通信装置も提案されている（特許文献１）。すなわち、このような無線通信装置は、ＳＴＡモードとＡＰモードとを切り替えることができる。なお、ＳＴＡモードとＡＰモードの両方に対応している端末を、便宜上、デュアルモード端末と呼ぶことにする。

特許文献１によれば、デュアルモードに対応している無線通信装置が複数存在する場合、アクセスポイントとなる無線通信装置を自律的に決定する方法が提案されている。

特開平０８−２９８６８７号公報

例えば、通信システムにおいて第１ネットワークと、第２ネットワークとが構築されているときに、新たに無線通信装置が第２ネットワークに参加することを想定してみる。この場合、第２ネットワークのネットワーク構成によっては、第２ネットワークに通信帯域の無駄が生じてしまう恐れがある。

図１４は、無線通信システムにおけるネットワークの一例を示す図である。ここでは、第２ネットワークに、新たに無線通信装置１０１が参加してきたものとする。第２ネットワークでは、デュアルモード端末である無線通信装置１０２、１０４が予め通信をしているものとする。また、無線通信装置１０２は、ＡＰモード動作している。無線通信装置１０４は、ＳＴＡモードで動作しており、ＳＴＡモードで動作している無線通信装置１０４と通信を行ないたいものとする。

従来であれば、無線通信装置１０１は、ＡＰモードで動作している無線通信装置１０２を介して、無線通信装置１０４と通信を行なう。そのため、通信帯域の無駄が生じてしまう。ここでは、無線通信装置１０２と無線通信装置１０４との間には、２つの１０Ｍｂｐｓの無線リンクが確立されている。また、無線通信装置１０２と無線通信装置１０１との間には、５Ｍｂｐｓの無線リンクが確立されている。よって、トータルでは、２５Ｍｂｐｓの通信帯域が使用されている。

図１５は、無線通信システムにおけるネットワークの一例を示す図である。図１４と比較すると、無線通信装置１０４がアクセスポイントに切り替わっている。すなわち、ネットワークのトポロジーが変更されている。この場合、トータルでの通信帯域は１５Ｍｂｐｓとなるため、図１４と比較し、１０Ｍｂｐｓも通信帯域が向上している。すなわち、図１４に示したトポロジーでは、通信帯域が無駄に消費されていたことになる。このように、トポロジーを変更することで、通信帯域が向上する可能性がある。しかし、トポロジーの変更処理を各無線通信装置が分散的に実行すれば、ネットワークの複雑性が増してしまう恐れがある。

本発明は、基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築する場合に、第２の通信装置に該通信グループにおいて基地局として動作するか端末として動作するかを決定させることを目的とする。

本発明は、たとえば、第１の通信装置であって、
基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築するための要求を管理装置に送信する第１の送信手段と、
前記管理装置からの前記要求に対する応答の受信に応じて、前記第２の通信装置が前記通信グループにおいて前記基地局として動作するか前記端末として動作するかを決定するための情報を前記第２の通信装置に送信する第２の送信手段と、
前記情報により前記基地局または前記端末として動作する前記第２の通信装置と前記通信グループを構築する構築手段と、
を有することを特徴とする第１の通信装置を提供する。

本発明によれば、基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築する場合に、第２の通信装置に該通信グループにおいて基地局として動作するか端末として動作するかを決定させることができる。

実施形態に係る通信システムの一例を示す図である。 無線通信装置１０１の内部構成例を示す図である。 無線通信装置１０２、１０４の内部構成例を示した図である。 管理装置１０９の内部構成の一例を示す図である。 実施形態に係るネットワーク構成情報の一例を示す図である。 実施形態に係る通信方法の例示的なシーケンス図である。 実施形態に係る新規に生成されたネットワーク構成情報の一例を示す図である。 実施形態に係る無線通信装置１０１が実行する通信処理の一例を示したフローチャートである。 実施形態に係る管理装置が実行する通信処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る新規第２ネットワーク構成情報作成処理（Ｓ９０３）の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る無線通信装置１０２および無線通信装置１０４が実行する通信処理の例示的なフローチャートである。 実施形態に係る各無線通信装置が対応している暗号方式のリストを示した図である。 暗号方式に基づいたネットワーク構成情報の新規作成処理（Ｓ９０３）の一例を示したフローチャートである。 無線通信システムにおけるネットワークの一例を示す図である。 無線通信システムにおけるネットワークの一例を示す図である。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態に係る通信システムの一例を示す図である。図１には、複数のネットワークとして、第１ネットワーク１１０と第２ネットワーク１０６が示されている。もちろん、３つ以上のネットワークが存在してもよい。

第１ネットワーク１１０には、無線通信装置１０１とアクセスポイント１０７とが含まれている。また、第２ネットワーク１０６には、無線通信装置１０２と無線通信装置１０４とが含まれている。これらの無線ＬＡＮは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に準拠して構築される。なお、有線ＬＡＮ１０８は、管理装置１０９と、アクセスポイント１０７とが含まれている。

無線通信装置１０１、１０２及び１０３は、無線ＬＡＮ通信機能を有している。とりわけ、無線通信装置１０２及び無線通信装置１０４は、ＡＰモードとＳＴＡモードとの両方に対応したデュアルモード端末である。デュアルモード端末は、ＡＰモードとＳＴＡモードとのうち、いずれか一方の動作モードで動作するものとする。

アクセスポイント１０７は、無線ＬＡＮ通信機能に加え、有線ＬＡＮ通信機能も所持している。一方で、管理装置１０９は、無線ＬＡＮ通信機能を所持しておらず、有線ＬＡＮ通信機能のみを所持しているものとして説明する。もちろん、管理装置１０９も、無線ＬＡＮ通信機能を備えていてもよい。

図２は、無線通信装置１０１の内部構成例を示す図である。制御部２０１は、無線通信装置１０１が備えるユニットを統括的に制御する。無線通信処理部２０２は、無線ＬＡＮの通信制御を行なう。ＲＡＭ２０３は、揮発性のメモリである。ＲＯＭ２０４は、制御命令（コンピュータプログラム）を格納している不揮発性のメモリである。アンテナ２０５は、他の無線通信装置が送信した電磁波（無線信号）を受信する。アンテナ制御部２０６は、いわゆるＲＦ部であり、無線信号を復調、復号して情報を復元したり、送信対象データを符号化、変調して送信信号を生成したりする。表示部２０７は、液晶ディスプレイなどである。操作部２０８は、スイッチやボタンなどである。電源部２０９は、無線通信装置の各ユニットへ電力を供給する。通信ＩＦ部２１０は、例えばＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の通信回路である。

図３は、無線通信装置１０２、１０４の内部構成例を示した図である。制御部３０１は、無線通信装置が備えるユニットを統括的に制御する。動作モード制御部３０２は、無線ＬＡＮの動作モードを切り替えるなど、無線ＬＡＮの通信制御を行なう。電源部３０３は、無線通信装置の各内部ユニットへ電力を供給する。ＲＡＭ３０４は、揮発性のメモリである。ＲＯＭ３０５は、制御命令（コンピュータプログラム）を格納している不揮発性のメモリである。アンテナ３０６は、他の無線通信装置が送信した電磁波（無線信号）を受信する。アンテナ制御部３０７は、いわゆるＲＦ部であり、無線信号を復調、復号して情報を復元したり、送信対象データを符号化、変調して送信信号を生成したりする。表示部３０８は、液晶ディスプレイなどである。操作部３０９は、スイッチやボタンなどである。通信ＩＦ部３１０は、例えばＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の通信回路である。ＡＰモード動作部３１１は、無線通信装置をＡＰモードとして動作させるための通信処理部である。ＳＴＡモード動作部３１２は、無線通信装置をＳＴＡモードとして動作させるための通信処理部である。なお、アクセスポイント１０７の内部構成は、無線通信装置１０１、１０２と同等であってもよいし、異なってもよい。

図４は、管理装置１０９の内部構成の一例を示す図である。制御部４０１は、無線通信装置１０１が備えるユニットを統括的に制御する。有線通信処理部４０２は、無線ＬＡＮの通信制御を行なう。ＲＡＭ４０３は、揮発性のメモリである。ＲＯＭ４０４は、制御命令（コンピュータプログラム）を格納している不揮発性のメモリである。通信ＩＦ部４０５は、例えば有線ＬＡＮの通信インタフェースである。表示部４０６は、液晶ディスプレイなどである。操作部４０７は、スイッチやボタンなどである。ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワーク１０６のネットワーク構成情報を生成する。

図５は、実施形態に係るネットワーク構成情報の一例を示す図である。ネットワーク構成情報５００は、通信パラメータ、トポロジー形態、通信帯域、正当性を表す認証情報などを含む。通信パラメータは、例えば、無線ＬＡＮのＳＳＩＤ５０１、暗号方式５０２、認証方式５０３、無線チャネル５０４、無線ＬＡＮモード５０５、参加端末５０６、デュアルモード端末の現在の動作モード５０７などである。

ＳＳＩＤ５０１は、各無線ネットワークを識別するための識別情報である。暗号方式５０２は、使用される暗号方式とその暗号化キーなどである。認証方式５０３は、無線ＬＡＮの認証に使用される方式である。無線チャネル５０４は、無線通信に使用される周波数などである。無線ＬＡＮモード５０５は、無線通信に使用される規格を示し、例えば、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｂなどである。参加端末５０６は、無線ネットワークに参加している無線通信装置の識別情報である。デュアルモード端末の現在の動作モード５０７は、デュアルモードに対応している端末の識別情報と、その動作モード（ＡＰモード／ＳＴＡモード）である。

トポロジー形態５０９は、どの無線通信装置がアクセスポイントで動作し、どの無線通信装置が端末として動作しているかを示す情報である。通信帯域は、使用可能な最大通信帯域５０８や、通信相手端末及び使用帯域５１０などである。通信相手端末及び使用帯域５１０には、無線リンクごとの通信相手端末の情報と、各無線リンクに割り当てられている通信帯域などガ含まれている。なお、使用帯域は、現在において使用中の通信帯域を意味する。

認証情報は、正当性を示す正当性識別情報５１１などである。正当性識別情報５１１は、例えば、管理装置や端末の識別コードなどである。

管理部４０９は、管理装置１０９が管理しているネットワークやネットワーク内の機器に関する情報を管理している。管理部４０９には、ネットワーク構成情報そのもの又はネットワーク構成情報を生成するために必要となる情報が格納されている。

図１において、アクセスポイント１０７は第１ネットワーク１１０を構築している。また、アクセスポイント１０７は、イーサーネット（登録商標）ケーブルなどの有線ＬＡＮ１０８を介して管理装置１０９と接続している。無線通信装置１０１は、アクセスポイント１０７に接続しており、第１ネットワーク１１０内および、有線ＬＡＮ１０８に接続された機器と通信できる。

無線通信装置１０２は、ＡＰモードにて動作しているとともに、第２ネットワーク１０６を構築している。無線通信装置１０４は、ＳＴＡモードで動作しており、第２ネットワーク１０６に参加している。無線通信装置１０４は、無線通信装置１０２と直接通信が可能である。

ここでは、無線通信装置１０２および無線通信装置１０４は、当初アクセスポイント１０７に接続していたが、帯域の有効利用等の理由で、第１ネットワーク１１０とは別に第２ネットワーク１０６を新たに構築したものとする。

管理装置１０９は、有線ＬＡＮ１０８を介して、第１ネットワーク１１０内の機器および無線ネットワークに関する情報（通信パラメータ、トポロジー、通信帯域等）を管理している。無線通信装置１０２、無線通信装置１０４は、アクセスポイント１０７に接続していた時に管理装置１０９の管理下にあった。よって、無線通信装置１０２又は無線通信装置１０４は、第２ネットワーク１０６を構築する前に、第２ネットワーク１０６のネットワーク構成情報５００を管理装置１０９に送信する。管理装置１０９の管理部４０９は、第２ネットワーク１０６のネットワーク構成情報５００を受信し、ＲＡＭ４０３に格納する。

ここで、第１ネットワーク１１０に参加している無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６に参加して無線通信装置１０４と通信することを希望しているものとする。以下では、シーケンス図を用いて、本実施形態に係る発明の全体像を説明する。

図６は、実施形態に係る通信方法の例示的なシーケンス図である。無線通信装置１０１は、第２ネットワーク１０６への参加を希望していることを示す第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１を、第１ネットワークを介して管理装置１０９に送信する。第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１は、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークに接続するための接続要求の一例である。

第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１には、通信相手である無線通信装置１０４の識別情報（ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなど）が含まれている。また、当該メッセージには、無線通信装置１０１の能力情報（デュアルモードを具備しているか否か等の情報）、第２ネットワーク１０６で通信を行なう際に必要となる通信帯域情報が付加されてもよい。また、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１には、メッセージの正当性を保証するための認証情報（正当性識別情報５１１）が付加されてもよい。この認証情報はパスワードであってもよいし、認証用の暗号鍵で暗号化された情報であってもよい。このように、認証情報は、管理装置との間で認証を確立できるものであればどのような情報であってもよい。

第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１を受信した管理装置１０９は、無線通信装置１０１が第２ネットワークに接続したときに形成しうる複数のトポロジーのうち、通信帯域が相対的に最良となるトポロジーを決定する。管理装置１０９は、決定したトポロジーを示すネットワーク構成情報を生成する。例えば、管理装置１０９は、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１から通信相手を特定し、特定した通信相手が属するネットワークを特定し、特定したネットワークの管理データをＲＡＭから読み出す。管理データは、現在有効な第２ネットワークの構成情報そのものであってもよい。

管理装置１０９は、第２ネットワークに参加している各端末の能力情報を管理データから抽出し、デュアルモード端末の有無、デュアルモード端末の動作モードを取得する。管理装置１０９は、管理データから現在のトポロジー形態の情報も取得する。管理装置１０９は、第２ネットワークに参加している端末のうち、各デュアルモード端末をアクセスポイントに選定したときのそれぞれのトポロジーを決定し、そのうち、最も通信帯域が無駄とならないトポロジーを決定する。例えば、本実施形態の場合、図１４に示したトポロジーと、図１５に示したトポロジーとが決定される。図１４に示した例の通信帯域の合計は２５Ｍｂｐｓであり、図１５に示した例の通信帯域の合計は１５Ｍｂｐｓであると算出される。よって、管理装置１０９は、両者の通信帯域を比較し、図１４に示したネットワークが相対的に有利であると判定する。よって、管理装置１０９は、図１４のトポロジーを示すネットワーク構成情報を含む第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を無線通信装置１０１に送信する。

図７は、実施形態に係る新規に生成されたネットワーク構成情報の一例を示す図である。新規の第２ネットワーク構成情報７００は、元の第２ネットワーク構成情報５００と比較し、新たに参加してきた無線通信装置１０１に関連する情報が更新されている。例えば、参加端末５０６には、無線通信装置１０１が追加されている。また、トポロジーの変更に伴い、トポロジー形態５０９と使用帯域５１０も変更されている。

無線通信装置１０１は、第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を受信すると、第１ネットワークとの接続を切断し、第２ネットワークと接続する（Ｍ６０３）。

無線通信装置１０１は、第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２から抽出したネットワーク構成情報を搭載した通知Ｍ６０４を生成し、第２２ネットワークに参加している各無線通信装置に送信する。

無線通信装置１０２、１０４は、通知Ｍ６０４を受信すると、ネットワーク構成情報にしたがって、第２ネットワークを再構築する（Ｍ６０５）。例えば、無線通信装置１０４は、ネットワーク構成情報にしたがってＳＴＡモードからＡＰモードへと切り替える。同様に、無線通信装置１０２は、ネットワーク構成情報にしたがってＡＰモードからＳＴＡモードへと切り替える。無線通信装置１０１も第２ネットワークの再構築を実行する。

無線通信装置１０１は、第２ネットワークの再構築が完了すると、第２ネットワークとの接続を一時的に切断し、第１ネットワークへと接続する（Ｍ６０６）。次に、無線通信装置１０１は、第２ネットワークの再構築が完了したことを示す通知Ｍ６０７を管理装置１０９に送信する（Ｍ６０７）。これにより、管理装置１０９は、第２ネットワークに関する管理データを更新する。最後に、無線通信装置１０１は、第１ネットワークとの接続を切断し、第２ネットワークへと再接続する（Ｍ６０８）。

以下では、無線通信装置ごとの通信処理についてフローチャートを用いて説明する。

図８は、実施形態に係る無線通信装置１０１が実行する通信処理の一例を示したフローチャートである。無線通信装置１０１は、予め第１ネットワークに参加しているものとする。

ステップＳ８０１で、無線通信装置１０１の制御部２０１は、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１を作成し、無線通信処理部２０２、アンテナ制御部２０６及びアンテナ２０５を介して、当該メッセージを管理装置１０９へ送信する。第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１には、通信相手である無線通信装置１０４の識別情報、無線通信装置１０１の能力情報、必要な通信帯域の情報及び認証情報が含まれている。本実施形態では認証情報を使用するが、認証情報および認証処理は省いてもよい。なお、無線通信装置１０１の制御部２０１、無線通信処理部２０２などは、第１ネットワークとは異なる第２ネットワークに接続するための接続要求を管理装置に送信する第１送信手段の一例である。また、制御部２０１は、第１端末や接続要求の正当性を示す認証情報を接続要求に搭載する搭載手段の一例でもある。

ステップＳ８０２で、制御部２０１は、管理装置１０９から第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を受信するまで待機する。第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２は、アンテナ２０５、アンテナ制御部２０６、無線通信処理部２０２及び制御部２０１によって受信される。よって、制御部２０１及び無線通信処理部２０２等は、管理装置１０９決定したトポロジーを示すネットワーク構成情報を受信する第１受信手段の一例である。

ステップＳ８０３で、制御部２０１は、受信した第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２に基づいて、第２ネットワーク１０６に参加可能か否かを判断する。当該メッセージには、参加可能であるか不可能であるかを示す情報と、ネットワーク構成情報とが含まれている。参加可能であれば、ステップＳ８０４に進む。一方、参加不可能であれば、第２ネットワークへの参加を中断する。

ステップＳ８０４で、制御部２０１は、無線通信処理部２０２を制御して、第２ネットワーク１０６に接続する。

ステップＳ８０５で、制御部２０１は、受信した第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２に新規第２ネットワーク構成情報が付加されていたか否かを判定する。新規第２ネットワーク構成情報が付加されていればネットワークの再構築が必要であることを意味し、付加されていなければ再構築が不要であることを意味する。新規第２ネットワーク構成情報が付加されていれば、ステップＳ８０６に進む。付加されていなければ、制御部２０１は、本フローチャートに係る処理を終了する。

ステップＳ８０６で、制御部２０１は、新規第２ネットワーク構成情報を伴った通知Ｍ６０４を第２ネットワーク１０６に所属している各通信装置（無線通信装置１０２、無線通信装置１０４）へ送信する。よって、制御部２０１などは、第２ネットワークに参加している複数の端末にネットワーク構成情報を通知する通知手段の一例である。これによって、受信したネットワーク構成情報が第２ネットワークに参加している複数の端末に反映させることができる。

なお、新規第２ネットワーク構成情報７００には、当該情報の正当性を保証するための情報が付加されてもよい。この情報はパスワードであってもよいし、管理装置１０９の識別コードであってもよい。もちろん、新規第２ネットワーク構成情報７００の正当性を保証できる情報であれば、他の情報が使用されてもよい。よって、制御部２０１等は、第１端末の正当性を示す認証情報を、ネットワーク構成情報とともに第２ネットワークへ送信する第３送信手段の一例である。なお、新規第２ネットワーク構成情報７００の正当性の確認処理は省略されてもよい。

ステップＳ８０７で、制御部２０１は、新規第２ネットワーク構成情報７００にしたがって第２ネットワークを再構築する。例えば、制御部２０１は、新たにＡＰモードで動作し始めた無線通信装置１０４からビーコンを受信し、参加要求を無線通信装置１０４に送信する。制御部２０１は、第２ネットワークの再構築が完了したことを認識すると、ステップＳ８０８に進む。このように、制御部２０１等は、ネットワーク構成情報にしたがって、第２ネットワークに参加している複数の端末とともに第２ネットワークを再構築する再構築手段の一例である。また、制御部２０１は、第２ネットワークの再構築が完了したか否かを確認する確認手段の一例である。

ステップＳ８０８で、制御部２０１は、第２ネットワークとの接続を切断し、第１ネットワークに再接続する。よって、制御部２０１は、第２ネットワークの再構築が完了すると、第２ネットワークへの接続を切断する切断手段の一例である。また、制御部２０１は、第２ネットワークへの接続を切断すると、第１ネットワークへ接続する接続手段の一例でもある。

ステップＳ８０９で、制御部２０１は、第２ネットワークの再構築が完了したことを示す通知Ｍ６０７を、第１ネットワークを経由して管理装置１０９に送信する。よって、制御部２０１は、第１ネットワークを介して前記管理装置へ第２ネットワークの再構築が完了したことを示すメッセージを送信する第４送信手段の一例である。

ここで、通知Ｍ６０７は、無線通信装置１０１の代わりに、無線通信装置１０２又は無線通信装置１０４が送信してもよい。また、管理装置１０９が、第２ネットワークの再構築が完了したことを調査してもよい。例えば、管理装置１０９は、新規第２ネットワーク構成情報７００を作成したため、どの無線通信装置がＡＰモードで動作しているかを把握している。よって、無線通信装置１０４からビーコンを受信できれば、第２ネットワークの再構築が完了したことを認識できる。

ステップＳ８１０で、制御部２０１は、第１ネットワークとの接続を切断し、第２ネットワークへ再接続する。よって、制御部２０１は、第１ネットワークへの接続を切断して第２ネットワークへ再接続する再接続手段の一例である。

図９は、実施形態に係る管理装置が実行する通信処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ９０１で、管理装置１０９の制御部４０１は、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１を受信するまで待機する。第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１を受信すると、ステップＳ９０２へ進む。よって、制御部４０１等は、第２ネットワークに接続するための接続要求を第１端末から受信する第２受信手段の一例である。

ステップＳ９０２で、制御部４０１は、受信したメッセージの正当性を確かめるための認証処理を実行し、認証に成功したか否かを判定する。この認証処理は、例えば、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１に搭載されている認証情報と、予めＲＯＭ４０４又はＲＡＭ４０３に格納して置いた認証情報とを比較することで実行される。認証に失敗した場合は、ステップＳ９１０に進む。ステップＳ９１０で、制御部４０１は、無線通信装置１０１が第２ネットワークへ参加できないことを示す第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を生成し、無線通信装置１０１に送信する。一方、認証が成功した場合は、ステップＳ９０３に進む。このように、制御部４０１は、第１端末を第２ネットワークへ参加させるか否かを判定するために、接続要求から取得した認証情報を用いて認証処理を実行する第１認証手段の一例でもある。

ステップＳ９０３で、制御部４０１は、新規第２ネットワーク構成情報の作成処理を実行するよう管理部４０９に命令する。管理部４０９は、ネットワーク構成情報生成部４０８に新規第２ネットワーク構成情報を生成するようさらに命令する。この処理の詳細は、図１１を用いて後述する。

ステップＳ９０４で、制御部４０１は、ネットワーク構成作成処理において実行された判定結果から、無線通信装置１０１が第２ネットワークに参加可能か否かを判定する。参加不可と判定された場合、ステップＳ９１０に進む。ステップＳ９１０で、制御部４０１は、無線通信装置１０１が第２ネットワークへ参加できないことを示す第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を無線通信装置１０１に送信する。一方、参加可能である場合、ステップＳ９０５に進む。

ステップＳ９０５で、制御部４０１は、第２ネットワーク１０６に参加している無線通信装置に新規第２ネットワーク構成情報の通知が必要か否かを判定する。例えば、ステップＳ９０３において、管理部４０９が、新規第２ネットワーク構成情報を作成している場合、トポロジーが変更されるため、制御部４０１は、通知が必要と判定する。新規第２ネットワーク構成情報の通知が必要ない場合（現行のトポロジーでよい場合）、ステップＳ９０７に進む。ステップＳ９０７で、制御部４０１は、新規第２ネットワーク構成情報を付加しない第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を無線通信装置１０１に送信する。新規第２ネットワーク構成情報の通知が必要である場合、ステップＳ９０６に進む。

ステップＳ９０６で、制御部４０１は、管理部４０９が作成した新規第２ネットワーク構成情報７００を付加した第２ネットワーク参加応答メッセージＭ６０２を無線通信装置１０１に送信する。新規第２ネットワーク構成情報７００には、新規のトポロジーを示す情報や無線通信装置１０２および無線通信装置１０４の動作モードを指定する情報などが含まれる。よって、制御部４０１等は、生成したネットワーク構成情報を第１端末へ送信する第２送信手段の一例である。

ステップＳ９０８で、制御部４０１は、第２ネットワークの再構築が完了したことを示す通知Ｍ６０７を受信するまで待機する。通知Ｍ６０７を受信すると、ステップＳ９０９に進む。

ステップＳ９０９で、管理部４０９は、第２ネットワークに関する管理データを、新規第２ネットワーク構成情報を用いて更新する。

図１０は、実施形態に係る新規第２ネットワーク構成情報作成処理（Ｓ９０３）の一例を示すフローチャートである。ここでは、新規第２ネットワーク構成情報作成処理を管理部４０９が実行するものとして説明するが、制御部４０１が実行してもよい。

ステップＳ１００１で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、現行のトポロジーを第２ネットワーク１０６が維持したまま無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６参加した場合に、第２ネットワーク１０６の通信帯域が十分か否かを判定する。この判定処理は、第２ネットワークに無線通信装置１０１が参加するにあたって、第２ネットワークを再構築する必要があるか否かを判定することと同義である。

例えば、第２ネットワーク参加要求メッセージＭ６０１には、無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６において必要とする通信帯域の情報が付加されているものとする。この場合、管理部は、第２ネットワーク１０６において実現可能な最大の通信帯域情報を、現在の通信帯域情報と、無線通信装置１０１により要求された通信帯域情報との和が超えているか否かを判定する。超えていれば、制御部４０１は、トポロジーの変更を試行するために、ステップＳ１００２へ進む。一方、通信帯域が不足していなければ、ステップＳ１００７に進む。ステップＳ１００７で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、参加端末、トポロジー形態、通信相手端末および使用帯域を更新した新規第２ネットワーク構成情報７００を作成する。すなわち現在のトポロジーを維持したままで第２ネットワークへの接続を許可するメッセージが生成される。

ステップＳ１００２で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワークのネットワークワークトポロジーの変更が可能か否かを判定する。例えば、ネットワーク構成情報生成部４０８は、ＲＡＭ４０３から第２ネットワーク構成情報５００を読み出し、現在アクセスポイントとして動作している無線通信装置以外にデュアルモード端末が存在するか否かを判定する。あるいは、ネットワーク構成情報生成部４０８は、現在アクセスポイントとして動作している無線通信装置を含めて他にもデュアルモード端末が存在するか否かを判別する。よって、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワークにアクセスポイントとして動作可能な複数の端末が存在しているか否かを判別する判別手段の一例である。

図５によれば、現在のアクセスポイントは無線通信装置１０２であり、デュアルモード端末として無線通信装置１０４が存在することをネットワーク構成情報生成部４０８は認識する。現在アクセスポイントとして動作している無線通信装置以外にデュアルモード端末が存在すれば、トポロジーが変更可能であるため、ステップＳ１００３に進む。一方、現在アクセスポイントとして動作している無線通信装置以外にデュアルモード端末が存在しなければ、トポロジーを変更できないため、ステップＳ１００６に進む。ステップＳ１００６で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６へ参加することが不可能であると決定する。

ステップＳ１００３で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、トポロジー計算を実行する。例えば、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワークに参加している各デュアルモード端末をＡＰモードで動作させたときに形成されるそれぞれのトポロジーの通信帯域を算出する。さらにネットワーク構成情報生成部４０８は、算出した各トポロジーの通信帯域のうち、通信帯域が最も小さくなるトポロジーを選択する。例えば、図１４のトポロジーの通信帯域は２５Ｍｂｐｓと算出され、図１５のトポロジーの通信帯域は１５Ｍｂｐｓと算出される。例えば、ネットワーク構成情報生成部４０８は、通信帯域が最も小さくなる図１５のトポロジーを選択する。このように、ネットワーク構成情報生成部４０８は、アクセスポイントとして動作する端末を他の端末に切り替えたときのトポロジーの通信帯域を算出する算出手段の一例である。ここでは、第２ネットワークにアクセスポイントとして動作可能な複数の端末が存在している場合を前提としている。また、ネットワーク構成情報生成部４０８は、算出した通信帯域と、現在のトポロジーの通信帯域とのうち、最良となる通信帯域を特定する特定手段の一例でもある。現在のトポロジーの通信帯域は、アクセスポイントが交替せずにそのまま無線通信装置１０１が第２ネットワークに参加したときの通信帯域を意味する。

ステップＳ１００４で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、算出された通信帯域が、現在のネットワーク構成情報５００における最大使用帯域以下であるか否かを判定する。算出された通信帯域が最大使用帯域以下であれば、無線通信装置１０１が第２ネットワークへ参加可能である。よって、ステップＳ１００５に進む。一方、算出された通信帯域のいずれも最大使用帯域以下とならない場場合、参加不可能であるため、ステップＳ１００６に進む。

ステップＳ１００５で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワーク１０６のトポロジー変更が必要であることから、第２ネットワーク１０６内の無線通信装置１０２、無線通信装置１０４へトポロジーの変更通知が必要である判定する。

ステップＳ１００７で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、通信帯域が最も小さくなるトポロジーを実現するための新規第２ネットワーク構成情報７００を作成する。このように、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第１端末が第２ネットワークに接続したときに形成しうる複数のトポロジーのうち通信帯域が相対的に最良となるトポロジーを決定する決定手段の一例である。また、ネットワーク構成情報生成部４０８は、決定したトポロジーを示すネットワーク構成情報を生成する生成手段の一例である。

図１０によれば、第２ネットワークにアクセスポイントとして動作可能な複数の端末が存在している場合、最良の通信帯域となるトポロジーを示すネットワーク構成情報が生成される（Ｓ１００７）。また、第２ネットワークにアクセスポイントとして動作可能な複数の端末が存在しない場合、第２ネットワークへの接続を拒否するメッセージが生成される（Ｓ１００４＝＞Ｓ１００６）。また、現在のトポロジーを維持したままで第２ネットワークへの接続を許可するメッセージが生成される（Ｓ１００１＝＞Ｓ１００７）。

図１１は、実施形態に係る無線通信装置１０２および無線通信装置１０４が実行する通信処理の例示的なフローチャートである。

ステップＳ１１０１で、制御部３０１は、新規第２ネットワーク構成情報を通知するための通知Ｍ６０４を受信するまで待機する。当該メッセージを受信するとステップＳ１１０２に進む。

ステップＳ１１０２で、制御部３０１は、受信したメッセージが正当なものか否かを判定する。正当性の判定は、上述した認証情報（正当性識別情報）を用いて実行される。正当なものでなければ、ネットワークの再構築を実行せずに、本フローチャートに係る処理を終了する。一方、新規第２ネットワーク構成情報が正当なものであると判定されると、ステップＳ１１０３に進む。このように、制御部３０１は、第１端末から受信したネットワーク構成情報を用いて第２ネットワークを再構築するか否かを判定するために、認証情報を用いて認証処理を実行する第２認証手段の一例である。

ステップＳ１１０３で、制御部３０１は、新規第２ネットワーク構成情報にしたがって、第２ネットワークの再構築処理を実行する。例えば、無線通信装置１０２は動作モードをＡＰモードからＳＴＡモードに変更する。すなわち、制御部３０１からの命令に従ってＳＴＡモード動作部３１２が動作を開始する。一方、無線通信装置１０４は動作モードをＳＴＡモードからＡＰモードに変更する。すなわち、制御部３０１からの命令に従ってＡＰモード動作部３１１が動作を開始する。

本実施形態によれば、ある端末が第２ネットワークに接続したときに形成しうる複数のトポロジーのうち、通信帯域が相対的に最良となるトポロジーが選択される。よって、ある端末が第２ネットワークに参加してきたときに通信帯域の無駄が生じないように第２ネットワークを再構築することが可能となる。

また、第２ネットワーク内でアクセスポイントとして動作する端末を他の端末に切り替えたときに形成されるトポロジーの通信帯域を比較することで、通信帯域が相対的に最良となるトポロジーが選択される。すなわち、デュアルモード端末が複数存在すればトポロジーの変更が可能となるため、ある端末が新規に参加してきたときの最良のトポロジーも現在のトポロジーとは異なる可能性がある。よって、潜在的に形成可能な複数のトポロジーについてそれぞれ通信帯域を算出すれば、より良好なトポロジーを決定しやすくなる。もちろん、現在のトポロジーが最良であれば、トポロジーやアクセスポイントを変更する必要はない。

さらに、参加要求端末の正当性を示す認証情報を参加要求に搭載することで、不正な端末が第２ネットワークに参加する可能性を低減できる。また、不正な端末が第２ネットワークに参加することでトポロジーが変更され、通信帯域が低下することを抑制できる。

また、参加要求端末がネットワーク構成情報の正当性を示す認証情報をネットワーク構成情報とともに第２ネットワークへ送信するため、不正なネットワーク構成情報によるトポロジーの変更を抑制できる。

また、第２ネットワークの再構築が完了したことが管理装置に通知されるため、管理装置は、第２ネットワークのネットワーク構成情報を常に最新に維持できる。

＜実施形態２＞
実施形態１では、トポロジー形態と通信帯域とを主に用いてネットワーク構成情報の新規作成処理を実行した。本実施形態では、通信パラメータを用いるネットワーク構成情報の新規作成処理について説明する。

図１２は、実施形態に係る各無線通信装置が対応している暗号方式のリストを示した図である。このリストは、例えば、管理装置１０９のＲＡＭに保持されているものとする。このリストによれば、無線通信装置１０１は、ＷＥＰとＴＫＩＰに対応している。無線通信装置１０２、１０４は、ＷＥＰ、ＴＫＩＰ及びＡＥＳに対応している。一般に、暗号強度は、ＡＥＳが最も高く、ＷＥＰが最も低い。よって、３つの無線通信装置において共通している暗号方式であって、かつ、最も暗号強度が高いの暗号方式は、ＴＫＩＰである。

図１３は、暗号方式に基づいたネットワーク構成情報の新規作成処理（Ｓ９０３）の一例を示したフローチャートである。

ステップＳ１３０１で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６で現在使用されている暗号方式に対応しているか否かを判定する。無線通信装置１０１が対応している暗号方式は、図１２に示したリストを参照することで、ネットワーク構成情報生成部４０８が把握できる。また、ネットワーク構成情報生成部４０８は、ＲＡＭから管理データ（ネットワーク構成情報５００）を読み出すことで、第２ネットワーク１０６で現在使用されている暗号方式を把握できる。

共通の暗号方式に無線通信装置１０１が対応していれば、ステップＳ１３０２に進む。ステップＳ１３０２で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、無線通信装置１０１を加えたトポロジーを反映した新規第２ネットワーク構成情報７００を生成する。

一方、共通の暗号方式に無線通信装置１０１が対応していなければ、ステップＳ１３０３に進む。ステップＳ１３０３で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、３つの無線通信装置において共通している暗号方式であって、かつ、最も暗号強度が高いの暗号方式を選択する。ステップＳ１３０２で、ネットワーク構成情報生成部４０８は、無線通信装置１０１を加えたトポロジーと選択された暗号方式とを反映した新規第２ネットワーク構成情報７００を生成する。

このように本実施形態によれば、ネットワーク構成情報に搭載される通信パラメータとして、暗号方式の情報を採用できる。そして、第１端末が対応している通信パラメータと、第２ネットワークに参加している端末が対応している通信パラメータとを比較し、最もセキュリティが高くなる通信パラメータを選択する選択手段として、ネットワーク構成情報生成部４０８が機能している。

例えば、第２ネットワークでＡＥＳが使用されているときに、無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６への参加を要求したとする。この場合、無線通信装置１０１はＡＥＳに対応していないため、ＴＫＩＰが選択される。よって、ネットワーク構成情報生成部４０８は、第２ネットワーク１０６の無線ＬＡＮの暗号方式をＴＫＩＰに変更した新規第２ネットワーク構成情報７００を作成する。

新規第２ネットワーク構成情報７００を受信した無線通信装置１０１は、第２ネットワーク１０６内の各無線通信装置に新規第２ネットワーク構成情報７００を転送する。これにより、第２ネットワーク１０６の暗号方式がＴＫＩＰに変更される。なお、新規第２ネットワーク構成情報の通知は制御メッセージとして通知されてもよい。また、制御用の暗号鍵と暗号方式を各無線通信装置に共通して所持させ、その暗号鍵と暗号方式を用いて通知してもよい。

ところで、第２ネットワークにおいて暗号強度を弱くしたくない場合もある。この場合、許容可能な最弱の暗号方式を指定したポリシーを管理装置１０９のＲＡＭやＲＯＭに記憶しておく。もし、無線通信装置１０１が、ポリシーにより指定された最も弱い暗号方式に対応していなければ、管理部４０９は、無線通信装置１０１が第２ネットワーク１０６へ参加することを拒否することができる。

本実施形態によれば、ある端末が第２ネットワークに参加してきたとしても、最もセキュリティが高くなる無線パラメータが選択される。そのため、トポロジーの変更があったとしても、通信のセキュリティを維持しやすくなる。
＜他の実施形態＞
トポロジー及び通信帯域を用いた実施形態１と、暗号方式を用いた実施形態２とを説明したが、実施形態１と２とは組み合わせてもよい。この場合、図１０に示した処理と図１３に示した処理とが実行され、いずれか一方の処理で参加不可と判定されれば、無線通信装置１０１は参加できないことになる。また、参加可能と判定されたときは、図１０の処理において決定されたトポロジー等と、図１３の処理において決定された暗号方式とが、新規のネットワーク構成情報に反映される。

また、管理装置１０９は有線ＬＡＮ１０８に接続されているが、これに限られることはない。例えば、管理装置１０９は無線ＬＡＮ機能を備え、アクセスポイント１０７に接続していてもよい。

管理装置１０９の機能をアクセスポイント１０７が具備していてもよい。この場合、管理装置１０９は不要である。要するに、管理装置１０９の機能を所持する装置が第１ネットワーク１１０内にあればよい。

１０１ … 無線通信装置
１０２ … 無線通信装置（デュアルモード端末）
１０４ … 無線通信装置（デュアルモード端末）
１０６ … 第１ネットワーク
１０７ … アクセスポイント
１０９ … 管理装置
１１０ … 第２ネットワーク
２０１ … 制御部
２０２ … 無線通信処理部
２０３ … ＲＡＭ
２０４ … ＲＯＭ
２０５ … アンテナ
２０６ … アンテナ制御部（ＲＦ部）
２０７ … 表示部
２０８ … 操作部
２０９ … 電源部
２１０ … 通信インタフェース部
３０１ … 制御部
３０２ … 動作モード制御部
３０３ … 電源部
３０４ … ＲＡＭ
３０５ … ＲＯＭ
３０６ … アンテナ
３０７ … アンテナ制御部（ＲＦ部）
３０８ … 表示部
３０９ … 操作部
３１０ … 通信インタフェース部
３１１ … ＡＰモード動作部
３１２ … ＳＴＡモード動作部
４０１ … 制御部
４０２ … 通信処理部
４０３ … ＲＡＭ
４０４ … ＲＯＭ
４０５ … 通信インタフェース部
４０６ … 表示部
４０７ … 操作部
４０８ … ネットワーク構成情報生成部
４０９ … 管理部

Claims (7)

1. 第１の通信装置であって、
   基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築するための要求を管理装置に送信する第１の送信手段と、
   前記管理装置からの前記要求に対する応答の受信に応じて、前記第２の通信装置が前記通信グループにおいて前記基地局として動作するか前記端末として動作するかを決定するための情報を前記第２の通信装置に送信する第２の送信手段と、
   前記情報により前記基地局または前記端末として動作する前記第２の通信装置と前記通信グループを構築する構築手段と、
   を有することを特徴とする第１の通信装置。
2. 前記要求には前記第２の通信装置の識別子が含まれることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信装置。
3. 前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で無線通信するための通信パラメータを共有するための処理を実行する実行手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の第１の通信装置。
4. 前記通信パラメータは、ネットワーク識別子（ＳＳＩＤ）、暗号方式、暗号鍵、認証方式、周波数チャンネルのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の第１の通信装置。
5. 前記第１の送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線通信により前記要求を送信し、前記第２の送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線通信により前記情報を送信することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の第１の通信装置。
6. 第１の通信装置を制御する制御方法であって、
   基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築するための要求を管理装置に送信する第１の送信工程と、
   前記管理装置からの前記要求に対する応答の受信に応じて、前記第２の通信装置が前記通信グループにおいて前記基地局として動作するか前記端末として動作するかを決定するための情報を前記第２の通信装置に送信する第２の送信工程と、
   前記情報により前記基地局または前記端末として動作する前記第２の通信装置と前記通信グループを構築する構築工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。
7. 第１の通信装置に、
   基地局と接続する端末として動作している第２の通信装置と通信グループを構築するための要求を管理装置に送信する第１の送信工程と、
   前記管理装置からの前記要求に対する応答の受信に応じて、前記第２の通信装置が前記通信グループにおいて前記基地局として動作するか前記端末として動作するかを決定するための情報を前記第２の通信装置に送信する第２の送信工程と、
   前記情報により前記基地局または前記端末として動作する前記第２の通信装置と前記通信グループを構築する構築工程と、
   を実行させることを特徴とするプログラム。

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