(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、アクセスポイントごとの無線端末の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイントの負荷を平準化させることを課題とする。【解決手段】本発明の無線ＬＡＮシステムＳにおけるアクセスポイント１０は、無線ＬＡＮ端末２０がハンドオーバを行うタイミングで、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０と自身のアクセスポイント１０との接続台数の比較を行い、自身のアクセスポイント１０の方が接続台数の多い場合はその無線ＬＡＮ端末２０の接続を拒否する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のアクセスポイントと通信可能に接続され、無線端末が無線接続する対象であるアクセスポイントであって、
自身のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第１の数と、自身のアクセスポイントと無線通信可能エリアが一部重複する前記他のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第２の数と、を記憶する記憶部と、
自身のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部、かつ、前記他のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部に存在する新たな前記無線端末から接続要求を受け付けた場合、前記記憶部を参照し、当該他のアクセスポイントに関する前記第２の数と、前記第１の数とを比較し、前記第１の数の方が大きいときは、当該新たな前記無線端末との接続を拒否すると判断し、当該拒否の応答信号を当該新たな前記無線端末に送信する処理部と、
を備えることを特徴とするアクセスポイント。
【請求項２】
前記処理部は、前記新たな無線端末が前記他のアクセスポイントから自身のアクセスポイントへハンドオーバするときの前記接続要求を受け付け、前記第２の数と前記第１の数とを比較することを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項３】
前記記憶部は、所定の設定時間を記憶しており、
前記処理部は、前記新たな無線端末との接続を拒否すると判断してから前記所定の設定時間内は、当該新たな無線端末から接続要求を受け付けても応答信号を返信しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアクセスポイント。
【請求項４】
他のアクセスポイントと通信可能に接続され、無線端末が無線接続する対象であるアクセスポイントによる無線接続方法であって、
前記アクセスポイントは、自身のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第１の数と、自身のアクセスポイントと無線通信可能エリアが一部重複する前記他のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第２の数と、を記憶する記憶部、および、処理部を有しており、
前記処理部は、自身のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部、かつ、前記他のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部に存在する新たな前記無線端末から接続要求を受け付けた場合、前記記憶部を参照し、当該他のアクセスポイントに関する前記第２の数と、前記第１の数とを比較し、前記第１の数の方が大きいときは、当該新たな前記無線端末との接続を拒否すると判断し、当該拒否の応答信号を当該新たな前記無線端末に送信する
ことを特徴とする無線接続方法。
【請求項５】
前記処理部は、前記新たな無線端末が前記他のアクセスポイントから自身のアクセスポイントへハンドオーバするときの前記接続要求を受け付け、前記第２の数と前記第１の数とを比較することを特徴とする請求項４に記載の無線接続方法。
【請求項６】
前記記憶部は、所定の設定時間を記憶しており、
前記処理部は、前記新たな無線端末との接続を拒否すると判断してから前記所定の設定時間内は、当該新たな無線端末から接続要求を受け付けても応答信号を返信しないことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無線接続方法。
【請求項７】
無線端末が無線接続する対象であるアクセスポイントを互いに通信可能に複数備える無線通信システムであって、
前記アクセスポイントは、
自身のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第１の数と、自身のアクセスポイントと無線通信可能エリアが一部重複する前記他のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第２の数と、を記憶する記憶部と、
自身のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部、かつ、前記他のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部に存在する新たな前記無線端末から接続要求を受け付けた場合、前記記憶部を参照し、当該他のアクセスポイントに関する前記第２の数と、前記第１の数とを比較し、前記第１の数の方が大きいときは、当該新たな前記無線端末との接続を拒否すると判断し、当該拒否の応答信号を当該新たな前記無線端末に送信する処理部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクセスポイントを有する無線通信システムにおいて、アクセスポイントごとの無線端末（以下、単に「端末」ともいう。）の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイントの負荷を平準化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システム（無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムなど）の環境下では、端末がアクセスポイントを選択して接続を行う。このとき、端末は、例えば、周辺にあるアクセスポイントのうち、通信品質がよいもの、つまり、電波強度の一番強いアクセスポイントを選んで接続を行う（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０１５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１を含めた従来技術では、端末とアクセスポイントの接続ペアを決めるのは、あくまでも端末側であり、接続先を決める条件がアクセスポイントからの電波強度だけであるため、無線通信システム全体からみると、アクセスポイントへの端末の接続台数に偏りが発生する場合が多い。
【０００４】
図８は、アクセスポイントへの端末の接続台数に偏りが発生している例の説明図である。この例では、アクセスポイント１１，１２および１３（総称するときは「アクセスポイント１０」という。）が、ネットワーク３０に有線ＬＡＮ接続されている。エリア４１，４２および４３（総称するときは「エリア４０」という。）は、各アクセスポイント１０が無線ＬＡＮ端末２１，２２および２３（総称するときは「無線ＬＡＮ端末２０」という。）からのアクセスを受け付けることができる領域（無線通信可能エリア）である。
【０００５】
そして、無線ＬＡＮ端末２０からアクセスポイント１０への接続は、次の手順により行われる。
（１）無線ＬＡＮ端末２０は、接続可能なアクセスポイント１０を探索するために、ブロードキャストとしてＰｒｏｂｅ要求コマンドを周囲に送信する。
（２）このＰｒｏｂｅ要求コマンドを受信したアクセスポイント１０は、Ｐｒｏｂｅ応答レスポンスをその無線ＬＡＮ端末２０に送信する。
（３）このＰｒｏｂｅ応答レスポンスを受信した無線ＬＡＮ端末２０は、受信強度の一番強いアクセスポイント１０を選択し、接続処理を行う。
【０００６】
図８の例において、無線ＬＡＮ端末２１は、アクセスポイント１１からのＰｒｏｂｅ応答レスポンスの受信強度が一番強かった場合、アクセスポイント１１に接続処理を行う。同様に、無線ＬＡＮ端末２２および無線ＬＡＮ端末２３も、アクセスポイント１１からのＰｒｏｂｅ応答レスポンスの受信強度が一番強かった場合、アクセスポイント１１に接続処理を行う。つまり、アクセスポイント１１に接続が集中することになる。このように、特定のアクセスポイント１０に多くの無線ＬＡＮ端末２０からの接続が集中すると、そのアクセスポイント１０の処理負荷が高くなり、データ転送スループットの低下を引き起こすなどの問題が発生する。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した問題を解決するためになされたものであり、アクセスポイントごとの無線端末の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイントの負荷を平準化させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するために、本発明は、他のアクセスポイントと通信可能に接続され、無線端末が無線接続する対象であるアクセスポイントであって、自身のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第１の数と、自身のアクセスポイントと無線通信可能エリアが一部重複する前記他のアクセスポイントが無線接続している前記無線端末の数である第２の数と、を記憶する記憶部と、自身のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部、かつ、前記他のアクセスポイントの無線通信可能エリアの内部に存在する新たな前記無線端末から接続要求を受け付けた場合、前記記憶部を参照し、当該他のアクセスポイントに関する前記第２の数と、前記第１の数とを比較し、前記第１の数の方が大きいときは、当該新たな前記無線端末との接続を拒否すると判断し、当該拒否の応答信号を当該新たな前記無線端末に送信する処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
つまり、アクセスポイントは、無線端末から接続要求を受け付けた場合、無線通信可能エリアが一部重複する他のアクセスポイントと自身との無線端末の接続台数の多さを比較し、自身の方が多い場合はその接続を拒否する。これにより、アクセスポイントごとの無線端末の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイントの負荷を平準化させることができる。
その他の手段については後記する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アクセスポイントごとの無線端末の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイントの負荷を平準化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、各図面を参照（言及図以外の図も適宜参照）しながら説明する。図１は、本実施形態の無線ＬＡＮシステムを示す全体構成図である。なお、本実施形態では、無線ＬＡＮ端末に対してハンドオーバ制御を行う場合について説明する。
【００１２】
図１に示すように、無線ＬＡＮシステム（無線通信システム）Ｓは、アクセスポイント１１，１２および１３（総称するときは「アクセスポイント１０」という。）を備えて構成される。各アクセスポイント１０は、ネットワーク３０に有線接続されている。エリア４１，４２および４３（総称するときは「エリア４０」という。）は、各アクセスポイント１０が無線ＬＡＮ端末（無線端末）２１，２２および２３（総称するときは「無線ＬＡＮ端末２０」という。）からのアクセスを受け付けることができる領域である。なお、各エリア４０は、それぞれ一部が重複している。また、各無線ＬＡＮ端末２０は、エリア４０のその重複する部分に存在しているものとする。さらに、以下、ネットワーク３０を「有線ＬＡＮ」ともいい、また、無線通信可能であるエリア４０を「無線ＬＡＮ」ともいう。
【００１３】
図２は、アクセスポイントの構成図である。アクセスポイント１０は、有線ＬＡＮ送受信制御部１０１、無線ＬＡＮ送受信制御部１０２、アクセスポイント接続処理部１０３および接続拒否端末テーブル１０４を備えて構成される通信装置である。
【００１４】
有線ＬＡＮ送受信制御部１０１は、有線ＬＡＮの制御を行い、有線ＬＡＮ上にデータを送信したり、有線ＬＡＮ上に流れるデータを受信したりする。
無線ＬＡＮ送受信制御部１０２は、無線ＬＡＮの制御を行い、無線ＬＡＮ上にデータを送信したり、無線ＬＡＮ上に流れるデータを受信したりする。無線ＬＡＮ送受信制御部１０２は、例えば、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ ｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１などの無線規格を用いて、無線による信号の送受信を行うことができる。
【００１５】
アクセスポイント接続処理部１０３は、無線ＬＡＮ送受信制御部１０２を介して無線ＬＡＮ端末２０からの接続要求（信号）を受け取ったときに、有線ＬＡＮ送受信制御部１０１を介し、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０と通信を行い、無線ＬＡＮ端末２０の接続の許可／拒否を判断する。アクセスポイント接続処理部１０３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）によって実現される。
接続拒否端末テーブル１０４は、接続を拒否する無線ＬＡＮ端末２０の一覧を保存するテーブルである。接続拒否端末テーブル１０４は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶部（不図示）に格納される。
【００１６】
なお、アクセスポイント１０は、前記のほかに、無線ＬＡＮ端末２０を制御するためのビーコン信号送信機能などを備えているが、本発明の特徴と直接関係のないそれらについては、図示と説明を省略する。
【００１７】
次に、無線ＬＡＮシステムＳにおける各装置の動作について説明する。なお、大きな流れとしては、まず、無線ＬＡＮ端末２０は、接続可能なアクセスポイント１０を探索するために、ブロードキャストとしてＰｒｏｂｅ要求コマンド（接続要求の一種）を周囲に送信する（動作１）。次に、そのＰｒｏｂｅ要求コマンドを受信したアクセスポイント１０は、その無線ＬＡＮ端末２０にＰｒｏｂｅ応答レスポンスを送信する（動作２）。その後、１つ以上のアクセスポイント１０からＰｒｏｂｅ応答レスポンスを受信した無線ＬＡＮ端末２０は、受信強度の一番強いアクセスポイント１０を選択し、そのアクセスポイント１０に接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を送信する（動作３）。以下では、説明の都合上、まず、図３を用いて動作３について説明し、その後、図４を用いて動作１および動作２について説明する。
【００１８】
図３は、アクセスポイントが無線ＬＡＮ端末から接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を受信した場合のフローチャートである。
無線ＬＡＮ端末２０から接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を受信したアクセスポイント１０のアクセスポイント接続処理部１０３は、接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）パケット中に格納されているハンドオーバ元のアクセスポイント１０に対し、無線ＬＡＮ端末２０の接続台数（以下、単に「接続台数」ともいう。）の問い合わせを行う（ステップＳ３１）。
【００１９】
ここで、図５は、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）パケットのフォーマットである。このフォーマット中の「Ｃｕｒｒｅｎｔ ＡＰ ａｄｄｒｅｓｓ」が、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０のアドレスである。このアドレスを用いることで、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０に接続台数の問い合わせを行うことができる。なお、このフォーマット中の略語について説明すると、「ＤＡ」は「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ（宛先アドレス）」を表し、「ＳＡ」は「Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ（送信元アドレス）」を表し、「ＢＳＳ ＩＤ」は「Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ」を表し、「ＳＳＩＤ」は「Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ」を表している。略語以外については、説明を省略する。
【００２０】
図３に戻って説明を続けると、ステップＳ３１の後、アクセスポイント接続処理部１０３は、ハンドオーバ（ＨＯ）元のアクセスポイント１０の接続台数（第２の数）が自身のアクセスポイント１０の現在の接続台数（第１の数）よりも多いか否かを判断する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２でＹｅｓの場合、アクセスポイント接続処理部１０３は、その無線ＬＡＮ端末２０に対して、接続要求の許可のレスポンスを送信する（ステップＳ３３）。
【００２１】
ステップＳ３２でＮｏの場合、アクセスポイント接続処理部１０３は、接続拒否端末テーブル１０４に、その無線ＬＡＮ端末２０のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスと現在の時刻（拒否時刻）を記録する（ステップＳ３４）。ここで、図６は、接続拒否端末テーブルのフォーマットの一例を示す図である。図６に示すように、接続拒否端末テーブル１０４には、無線ＬＡＮ端末のＭＡＣアドレス６０１と、それに対応する拒否時刻６０２の情報とを格納することができる。
【００２２】
図３に戻って説明を続けると、ステップＳ３４の後、アクセスポイント接続処理部１０３は、その無線ＬＡＮ端末２０に対して、接続の拒否のレスポンス（応答信号）を送信する（ステップＳ３５）。
【００２３】
このような処理により、アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮ端末２０から接続要求があった場合に、隣接（ハンドオーバ元）のアクセスポイント１０よりも自身のアクセスポイント１０の方が接続台数が多い（負荷が高い）ときには、接続を拒否することできる。つまり、アクセスポイント１０ごとの無線ＬＡＮ端末２０の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイント１０の負荷を平準化させることができる。
【００２４】
また、アクセスポイント１０が無線ＬＡＮ端末２０に対して接続の拒否のレスポンスを送信した場合、無線ＬＡＮ端末２０は再度、Ｐｒｏｂｅ要求コマンドを周囲に送信し、接続を試みる。その場合、接続の拒否から所定時間は、アクセスポイント１０がそのＰｒｏｂｅ要求コマンドを無視するのが情報処理上、効率的であり、その場合の処理について、図４を参照して説明する。
【００２５】
図４は、アクセスポイントが無線ＬＡＮ端末からＰｒｏｂｅ要求コマンドを受信した場合のフローチャートである。
無線ＬＡＮ端末２０からＰｒｏｂｅ要求コマンドを受信したアクセスポイント１０のアクセスポイント接続処理部１０３は、接続拒否端末テーブル１０４に当該無線ＬＡＮ端末２０のＭＡＣアドレスがあるか否か検索する（ステップＳ４１）。
【００２６】
接続拒否端末テーブル１０４に当該無線ＬＡＮ端末２０のＭＡＣアドレスがない場合（ステップＳ４１でＮｏ）、アクセスポイント接続処理部１０３は、その無線ＬＡＮ端末２０に対してＰｒｏｂｅ応答レスポンスを送信する（ステップＳ４２）。
【００２７】
接続拒否端末テーブル１０４に当該無線ＬＡＮ端末２０のＭＡＣアドレスがある場合（ステップＳ４１でＹｅｓ）、アクセスポイント接続処理部１０３は、接続拒否端末テーブル１０４中の拒否時刻６０２を参照し、その記録時刻から現在時刻までの時間長が設定時間以上か否かを判断する（ステップＳ４３）。なお、この設定時間は、アクセスポイント１０が接続拒否した場合のその持続時間を示すものであり、適当な値（数秒〜数分程度）がユーザにより予め設定されているものとする。
【００２８】
ステップＳ４３でＹｅｓの場合、アクセスポイント接続処理部１０３は、接続拒否端末テーブル１０４からその無線ＬＡＮ端末２０のＭＡＣアドレスと拒否時刻（時間）とを消去し（ステップＳ４４）、その無線ＬＡＮ端末２０にＰｒｏｂｅ応答レスポンスを送信する（ステップＳ４５）。
【００２９】
ステップＳ４３でＮｏの場合、アクセスポイント接続処理部１０３は、このＰｒｏｂｅ要求が、一旦切断されたものの再試行だと判断できるために、Ｐｒｏｂｅ応答レスポンスを送信しない（ステップＳ４６）。つまり、拒否時刻から設定時間内は、アクセスポイント１０がこのＰｒｏｂｅ要求を無視することにより、無線ＬＡＮ端末２０はこのアクセスポイント１０を認識できなくなる。これにより、アクセスポイント１０と無線ＬＡＮ端末２０の無駄な処理を回避できる。
【００３０】
このように、本実施形態の無線ＬＡＮシステムＳにおけるアクセスポイント１０によれば、無線ＬＡＮ端末２０がハンドオーバを行うタイミング（アクセスポイント１０が接続要求（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を受信したタイミング）で、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０と自身のアクセスポイント１０との接続台数の比較を行い、自身のアクセスポイント１０の方が接続台数が多い場合はその無線ＬＡＮ端末２０の接続を拒否する。これにより、アクセスポイント１０ごとの無線ＬＡＮ端末２０の接続台数の偏りを低減し、各アクセスポイント１０の負荷を平準化させることができる。
【００３１】
図７は、各アクセスポイントの負荷の平準化を行った場合の無線ＬＡＮシステムを示す全体構成図である。アクセスポイント１１に負荷が集中していた図８の場合と異なり、図７の無線ＬＡＮシステムＳでは、無線ＬＡＮ端末２１がアクセスポイント１１に接続し、無線ＬＡＮ端末２２がアクセスポイント１２に接続し、無線ＬＡＮ端末２３がアクセスポイント１３に接続することで、各アクセスポイント１０の負荷が平準化されている。
【００３２】
また、本実施形態の無線ＬＡＮシステムＳにおけるアクセスポイント１０によれば、無線ＬＡＮ端末２０のハンドオーバ時に、ハンドオーバ元のアクセスポイント１０と自身のアクセスポイント１０との接続台数を比較することで、より適切なタイミングで無線ＬＡＮ端末２０の接続拒否に関する判断を行うことができる。
【００３３】
さらに、アクセスポイント１０が、無線ＬＡＮ端末２０との接続を拒否すると判断してから所定の設定時間内は、その同じ無線ＬＡＮ端末２０のＰｒｏｂｅ要求を無視することにより、アクセスポイント１０と無線ＬＡＮ端末２０の無駄な処理を回避することができる。
【００３４】
以上で本実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。
例えば、複数のアクセスポイント１０の接続台数を比較するタイミングは、無線ＬＡＮ端末２０のハンドオーバ時に限定されず、無線ＬＡＮ端末２０が複数のアクセスポイント１０と通信可能である場面で接続要求を出しているときであればいつでもよい。
その他、ハードウェアやフローチャートなどの具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の無線ＬＡＮシステムを示す全体構成図である。
【図２】アクセスポイントの構成図である。
【図３】アクセスポイントが無線ＬＡＮ端末から接続要求を受信した場合のフローチャートである。
【図４】アクセスポイントが無線ＬＡＮ端末からＰｒｏｂｅ要求コマンドを受信した場合のフローチャートである。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている接続要求パケットのフォーマットである。
【図６】接続拒否端末テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図７】各アクセスポイントの負荷の平準化を行った場合の無線ＬＡＮシステムを示す全体構成図である。
【図８】アクセスポイントへの端末の接続台数に偏りが発生している例の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，１１，１２，１３  アクセスポイント
２０，２１，２２，２３  無線ＬＡＮ端末
３０    ネットワーク
４０，４１，４２，４３  エリア
１０１  有線ＬＡＮ送受信制御部
１０２  無線ＬＡＮ送受信制御部
１０３  アクセスポイント接続処理部
１０４  接続拒否端末テーブル
Ｓ      無線ＬＡＮシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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