(57)【要約】【課題】無線端末を改造することなく無線端末にとって最適な無線基地局の選択を可能とすること。【解決手段】複数の無線端末からの接続要求に従い、無線端末と複数の無線基地局との間の通信効率に関連するメトリック値を無線基地局間で相互に送受信する送受信手段５０と、無線端末と無線基地局との接続に最適な所定の値をメトリック値の中から算出する最適メトリック算出手段５１と、無線端末からの接続要求および所定の値に従い無線端末との接続可否を決定する接続手段５５と、所定の値に従い無線基地局からの探査要求に応答するか否かを決定する探査要求処理手段５８を有する。【選択図】図５
2010004092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局と一または複数の無線端末とで構成される無線システムの無線基地局において、
前記無線端末からの接続要求に従い、無線端末数を含む通信効率情報を前記無線基地局間で相互に交換する送受信手段と、
前記所定の情報の中から前記無線端末との接続に最適な値を算出するメトリック算出手段と、
前記所定の値に従い前記無線基地局と前記無線端末との接続可否を決定する接続手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記無線端末からの前記接続要求を受信した場合、予め設定されたマスター局に前記所定の情報を通知し、前記所定の情報の中から前記所定の値を決定し、前記所定の値を前記複数の無線基地局に通知し、前記所定の値に従い前記無線端末との接続可否を決定できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記無線端末のハンドオーバーを検知した場合、前記無線端末からの再接続要求を受信し、前記所定の情報を前記無線基地局間で相互に交換し、前記所定の情報の中から所定の値を決定し、前記所定の値に従い前記無線基地局と前記無線端末との接続可否を決定できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線端末の探査要求に応答するか否かを決定する探査要求処理手段を備え、
前記無線端末から前記探査要求を受信した場合、前記所定の情報を前記無線基地局間で相互に交換し、前記所定の情報の中から前記所定の値を決定し、前記所定の値に従い前記無線端末の前記探査要求に応答するか否かを決定し、前記探査要求に従い前記無線端末との接続可否を決定できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記無線端末と接続中の一の無線基地局の空き通信容量が不足する場合、
少なくとも、前記空き通信容量を超える前記通信容量の情報と、前記所定の情報とを取得し、前記空き通信容量を超える通信容量を保有する他の一の無線基地局を少なくとも１つ確認し、確認された前記他の一の無線基地局の中から前記所定の値を選定し、選定された前記他の一の無線基地局の情報を各無線基地局に通知し、前記一の無線基地局と無線端末との接続を切断し、前記無線端末の探査要求に従い前記無線端末との接続可否を決定できるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記無線端末からの探査要求を受信した場合、予め設定されたマスター局に前記所定の情報を通知し、前記所定の情報の中から所定の値を決定し、前記所定の値を前記複数の無線基地局に通知し、前記所定の値に従い前記無線端末の探査要求に応答するか否かを決定し、前記所定の値に従い前記無線端末の探査要求に応答するか否かを決定できるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記メトリック算出手段は、所定の情報を複数算出し、前記複数の所定の情報から前記所定の値を選出することを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記請求項１ないし請求項７に記載の機能をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような無線方式で通信を行うもので、複数の無線基地局の中から、無線端末の通信相手となる１台の無線基地局を選択する無線基地局およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記（非特許文献１）に示される無線ＬＡＮで通信を行う場合、無線端末は、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる識別子に従い無線基地局を選択する。ここで、同じＳＳＩＤを持つ無線基地局が複数存在する場合、無線端末はその中から１台の無線基地局を選択しなければならない。無線端末が無線基地局を選択する方法について、ほとんどの無線端末は、信号強度や電力レベルに基づいて無線基地局を選択するということが、当該事業者において広く認識されている。しかし、信号強度で無線基地局を選択する場合、選択した無線基地局にすでに多くの無線端末が接続されているときは、通信効率が落ちてしまうなどの問題が指摘されている。
【０００３】
また下記（特許文献１）では、通信容量の空きが少ない基地局は選択しない、あるいは通信負荷がかかっている基地局は選択しないなど、無線端末が信号強度以外の指標を使って最適な無線基地局を選択することを開示している。
【０００４】
また下記（特許文献２）では、無線端末が無線基地局と接続する前に、実際にその無線基地局と通信を行うことで伝送速度を測定し、最適な無線基地局を選択することを開示している。
【０００５】
また下記（非特許文献２）では、特定の無線基地局に負荷が集中することを避ける負荷分散について、無線ＬＡＮコントローラと呼ばれる機器が各無線基地局のトラフィックを監視し、負荷が集中しないよう制御することが示されている。さらに、無線基地局が接続可能な無線端末数の上限を超えた場合、この無線基地局自身が新たな無線端末からの接続要求を拒否することで、自身に負荷が集中することを回避する機能を提供する点についても示されている。
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，１９９９  Ｅｄｉｔｉｏｎ  Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
【非特許文献２】日経ネットワーク  ２００７年２月号Ｐ５９
【特許文献１】特開２００４−１８６７９７号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これら従来の手法では、無線基地局と無線端末との間で、何らかの情報のやり取りや、端末側での周辺無線環境の測定、事前の通信測定などの特別な処理が必要となる。すなわち、それら特別な処理に対応していない従来の無線端末は、信号強度以外の新たな指標に基づいた最適な無線基地局を選択することはできないという問題があった。また、それら特別な処理に対応するために無線端末を改造したとしても、別の新たな手法を提供する無線基地局が出てきた場合、この無線端末を再度改造しない限りその新たな手法に対応することができないという問題もあった。また、負荷分散については、無線ＬＡＮコントローラと呼ばれる機器を別途用意する必要があり、システムコスト増大や複雑な設定が必要になるという問題があった。さらに、無線基地局自身で無線端末からの接続要求を拒否する場合、無線端末が周辺の全無線基地局から接続拒否されるときがあり、無線端末はどの無線基地局にも接続できないときが発生する可能性があるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線端末を改造することなく最適な無線基地局の選択が可能な無線基地局を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線基地局は、一または複数の無線端末からの接続要求に従い、無線端末数を含む通信効率情報を複数の無線基地局間で相互に交換する送受信手段と、無線端末と無線基地局との接続に最適な所定の値を、所定の情報の中から算出するメトリック算出手段と、所定の値に従い無線端末との接続可否を決定する接続手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線端末を改造することなく最適な無線基地局の選択が可能な無線基地局が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の第１の発明の無線基地局によれば、複数の無線基地局と一または複数の無線端末とで構成される無線システムの無線基地局において、無線端末からの接続要求に従い無線端末数を含む通信効率情報を無線基地局間で相互に交換する送受信手段と、無線端末と無線基地局との接続に最適な所定の値を、所定の情報の中から算出するメトリック算出手段と、所定の値に従い無線基地局と無線端末との接続可否を決定する接続手段とを備えたものであり、この構成により、無線端末に何ら改造を行うことなく、無線基地局の対応だけでさまざまな手法の無線基地局選択を行うことができるため、従来の無線端末をそのまま利用することができるという作用を有する。
【００１１】
本発明の第２の発明の無線基地局によれば、無線端末からの接続要求を受信した場合、予め設定されたマスター局に所定の情報を通知し、所定の情報の中から所定の値を決定し、所定の値を複数の無線基地局に通知し、所定の値に従い無線端末との接続可否を決定するものであり、この構成により、無線基地局間で交換する情報量が増えた結果、メトリック値を演算する量が増加した場合でも、メトリック値をマスター無線基地局によって決定するという作用を有する。
【００１２】
本発明の第３の発明の無線基地局によれば、無線端末のハンドオーバーを検知した場合、無線端末からの再接続要求を受信し、所定の情報を無線基地局間で相互に交換し、所定の情報の中から所定の値を決定し、所定の値に従い無線基地局と無線端末との接続可否を決定するものであり、この構成により、無線基地局同士の連携で負荷分散やハンドオーバーを実行できるため、無線ＬＡＮコントローラが不要となり、低価格なシステムを実現でき、複雑な設定が不要という作用を有する。
【００１３】
本発明の第４の発明の無線基地局によれば、無線端末の探査要求に応答するか否かを決定する探査要求処理手段を備え、無線端末から探査要求を受信した場合、所定の情報を無線基地局間で相互に交換し、所定の情報の中から所定の値を決定し、所定の値に従い無線端末の探査要求に応答するか否かを決定し、探査要求に従い無線端末との接続可否を決定するものであり、この構成により、最適なメトリック値を持つ無線基地局のみ無線端末へ探査応答を返すようにすれば、無線端末は、ビーコンを受信した無線基地局または探査応答を返した無線基地局のみ周辺に存在すると認識して接続要求を行うので、接続時間を短縮するという作用を有する。
【００１４】
本発明の第５の発明の無線基地局によれば、無線端末と接続中の一の無線基地局の空き通信容量が不足する場合、少なくとも、空き通信容量を超える通信容量の情報と、所定の情報とを取得し、空き通信容量を超える通信容量を保有する他の一の無線基地局を少なくとも１つ確認し、確認された他の一の無線基地局の中から所定の値を選定し、選定された他の無線基地局の情報を各無線基地局に通知し、一の無線基地局と無線端末との接続を切断し、無線端末の探査要求に従い無線端末との接続可否を決定するものであり、この構成により、接続中の無線端末との通信量が無線基地局の限度容量を超えたとき、この無線基地局が他の一の無線基地局と連携することで十分な空き容量がある無線基地局と無線端末を強制的に再接続させるという作用を有する。
【００１５】
本発明の第６の発明の無線基地局によれば、無線端末からの探査要求を受信した場合、予め設定されたマスター局に所定の情報を通知し、所定の情報の中から所定の値を決定し、所定の値を複数の無線基地局に通知し、所定の値に従い無線端末の探査要求に応答するか否かを決定し、所定の値に従い無線端末の探査要求に応答するか否かを決定するものであり、この構成により、メトリック値をマスター無線基地局によって決定し、さらに、無線端末はビーコンを受信したマスター局または探査応答を返したマスター局のみ周辺に存在すると認識して接続要求を行うので、接続時間を短縮するという作用を有する。
【００１６】
本発明の第７の発明の無線基地局によれば、メトリック算出手段は、所定の情報を複数算出し、複数の所定の情報から所定の値を選出するものであり、この構成により、無線基地局は複数種類のメトリック値を算出するという作用を有する。
【００１７】
本発明の第８の発明のプログラムによれば、第１ないし第７に記載の発明の無線基地局協調方法をコンピュータに実行させるという作用を有する。
【００１８】
以下に、本発明にかかる無線基地局の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる無線構成の一例を示す図である。１は無線基地局を示している。２は無線端末を示している。各無線基地局１は、有線ＬＡＮでバックボーンネットワークと接続されている。
【００２０】
図２は、無線構成（無線マルチホップ）の一例を示す図である。１は無線基地局を示している。２は無線端末を示している。ＡＰ１で示される無線基地局１は、有線ＬＡＮでバックボーンネットワークと接続し、ＡＰ２で示される無線基地局１は、ＡＰ１で示される無線基地局１とＡＰ３で示される無線基地局１を無線接続する無線マルチホップ構成となっている。なお図１および図２に示される記号「ＡＰ」は、後述する基地局識別し示している。また記号「ＳＴ」は無線端末識別子を示している。
【００２１】
本発明はいずれの無線構成でも適用可能であるが、以下、図１に示される無線構成を用いて説明する。図１において、各無線基地局１の通信可能エリアは互いにオーバーラップしている。これは無線端末２が移動することを想定し、無線端末２の通信に途切れが発生しないようにするためである。また、各無線基地局１同士はバックボーンネットワークを経由して互いに通信することが可能である。さらに、各無線端末２は、点線で示す形態で各無線基地局１と接続し通信を行っている。
【００２２】
ここで、無線基地局１には３台の無線端末２が接続されており、ＡＰ２で示される無線基地局１には無線端末２が１台接続されており、ＡＰ３で示される無線基地局１には無線端末２が接続されていないものとする。このような無線構成において、新たに無線端末２がいずれかの無線基地局１と接続する状況を考える。無線端末２は、各無線基地局１の電波が届く場所に位置しているので、無線端末２はいずれかの無線基地局１と接続することが可能である。
【００２３】
ここで無線端末２は、ＡＰ１で示される無線基地局１に最も近くに位置するため、ＡＰ１で示される無線基地局１の電波強度が最も強い。次にＡＰ１で示される無線基地局１の電波強度が強く、ＡＰ３で示される無線基地局１の電波強度が最も弱いと仮定する。このような電波状況では、無線端末２は電波強度が最も強い無線基地局１（ＡＰ１）に接続要求を行い、無線基地局１（ＡＰ１）からの接続許可があれば接続し通信を行うこが可能である。
【００２４】
本発明では、無線端末２からの接続要求に対し、各無線基地局１の間でお互いに情報交換を行うことが可能である。この交換する情報はメトリック値である。メトリック値は、例えば、接続する無線端末数、送受信フレームの統計処理を行うことで得られる単位時間当たり送受信フレーム数／バイト数、無線端末１の信号強度などである。なお、メトリック値は、特定の指標に限定するものではなく、通信状況に従い任意の指標を用いてもよい。また、このメトリック値は信号強度などそのものの値でもよいし、例えば信号強度とエラー率から特定の算出式を使って得られたような値でもよい。
【００２５】
例えば、無線基地局１に接続中の端末数をメトリック値とする場合、図１においてメトリック値は無線基地局１（ＡＰ１）が「３」、無線基地局１（ＡＰ２）が「１」、無線基地局１（ＡＰ３）が「０」となる。この値は小さいほど高いスループットが期待できるので、無線基地局１（ＡＰ３）が最適なメトリック値を持つことになる。または図２のような無線マルチホップ構成の場合、有線接続する無線基地局１までのホップ数をメトリック値とするとき、無線基地局１（ＡＰ１）が「０」、無線基地局１（ＡＰ２）が「１」、無線基地局１（ＡＰ３）が「２」となる。一般に無線マルチホップではホップ数が大きくなるとスループットが低下するため、この値は小さいほどよい。この場合は無線基地局１（ＡＰ１）が最適なメトリック値を持つことになる。さらに、ホップ数と接続無線端末数から所定の計算式を使って得られる複雑なメトリック値を使うことも可能である。このように、各無線基地局１は、予め決められたさまざまなメトリック値を、通信効率を示す指標として用いることが可能である。
【００２６】
図３は、メトリック情報の一例を示す図である。３０は無線基地局識別、３１は無線端末識別子を示している。３２は上述したメトリック値を示している。３３は、これらの情報を格納したメトリック情報を示している。
【００２７】
無線基地局識別子３０は、メトリック情報３３を発信した無線基地局１の識別子である。無線端末識別子３１は、接続要求があった無線端末２の識別子である。無線ＬＡＮの場合、識別子としてＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスなどを用いることができる。メトリック値３２は、上述したメトリック値を示す部分である。
【００２８】
図４は、メトリックテーブルの一例を示す図である。４０はメトリックテーブルを示している。各無線基地局１は、お互いにこのメトリック情報３３を交換し、他無線基地局１のメトリック情報３３と自身のメトリック情報３３を合わせて図４のようにメトリックテーブル４０として保持する。各無線基地局１は、このメトリックテーブル４０から、指定された無線端末２のメトリック値３２を取り出し、最適なメトリック値３２を選出する。
【００２９】
図１において無線端末２の最適メトリックを算出する場合、各無線基地局１は、メトリックテーブル４０に示されるメトリック値「Ｍ１１」、「Ｍ２１」および「Ｍ３１」を取り出し、この中から最適なメトリック値３２を選出する。例えば、接続無線端末数をメトリック値３２として持ち、「Ｍ１１＝３」、「Ｍ２１＝１」、「Ｍ３１＝０」であった場合、各無線基地局１は最小のメトリック値３２として「０」を選出し、無線基地局１（ＡＰ３）を最適な無線基地局１と認識することになる。
【００３０】
最適なメトリック値３２が得られると、無線基地局１（ＡＰ１）は、最適な無線基地局１ではないので、無線端末２からの接続要求に対し接続を拒否する。接続を拒否された無線端末２は、次に無線基地局１（ＡＰ２）との接続を試みるが、無線基地局１（ＡＰ２）最適な無線基地局１ではないので、無線端末２からの接続要求に対し接続を拒否する。接続を拒否された無線端末２は、無線基地局１（ＡＰ３）に接続要求を行う。無線基地局１（ＡＰ３）は最適な無線基地局であるので接続を許可する。
【００３１】
このように各無線基地局１同士が連携して最適な無線基地局１を選出することで、無線端末２は最適な無線基地局１と通信することが可能となる。この例では、無線基地局１に接続する無線端末２の数を均等にすることができるので、負荷分散と同様の効果を得ることも可能である。
【００３２】
また、この実施の形態では、無線端末２は、接続可能な無線基地局１が見つかるまで接続要求を繰り返すが、次のようにすれば接続効率を上げることが可能である。一般に無線端末２は接続する無線基地局１を選出するとき、自身の周辺の無線基地局１を探査するために無線基地局１のビーコンを受信するか探査要求を送信する。この探査要求を受信した無線基地局１は、上述同様に、周辺の無線基地局１とメトリック情報３３を交換し、最適なメトリック値３２を算出する。従い、最適なメトリック値３２を持つ無線基地局１のみ無線端末２へ探査応答を返すようにすれば、無線端末２はビーコンを受信した無線基地局１または探査応答を返した無線基地局１が周辺に存在すると認識して接続要求を行うので、接続時間を短縮することができる。
【００３３】
図５は、無線基地局の構成の一例を示すブロック図である。５０は、無線端末２の探査要求の受信、探査応答の送信、無線端末２とのデータ送受信、無線基地局１間のメトリック情報３３の交換などを行う送受信手段である。５１は、電波強度、接続端末数などの予め決められた方法に従いメトリック値３２を算出するメトリック算出手段である。５２は、図３に示したようなメトリック情報３３を作成し周辺の無線基地局１へメトリック情報３３を送信するメトリック送信手段である。５３は、周辺の無線基地局１からメトリック情報３３を受信するメトリック受信手段である。メトリック受信手段５３は、算出した自身のメトリック情報３３と、周辺の無線基地局１からのメトリック情報３３をメトリックテーブル４０として情報保持手段５９に記憶する。５４は情報保持手段５９に記憶されたメトリックテーブルから指定された無線端末２について最適なメトリック値３２を算出する最適メトリック算出手段である。５５は無線端末２からの接続要求を受け自身のメトリック値３２と最適メトリック値３２を調べて接続可否を判断し、無線端末２へその結果を応答する接続手段である。５８は無線端末からの探査要求に対し最適メトリック算出手段５４の結果に従い探査応答を返すかどうか制御する探査要求処理手段である。
【００３４】
図６は、無線基地の装置構成の一例を示すブロック図である。６０は、ＲＯＭ６２上のプログラムを読み込み、各種制御を行うＣＰＵである。６１は、送受信データなどのさまざまな情報を保存するＲＡＭである。６３は、電源や正常に通信が行われているかなどの状況を表示するＬＥＤである。６４は、他の通信機器との間において有線通信を行う有線ＬＡＮインターフェース（以下「Ｉ／Ｆ）という）である。６５は、他の無線端末２や無線基地局１との間において無線で通信を行う無線Ｉ／Ｆである。６６は、無線通信用のアンテナである。
【００３５】
図７は、無線端末において接続を決定するフローの一例を示すフローチャートである。まず無線端末２は、接続する無線基地局１を検索するために無線基地局１の調査を行う（ステップＳ１）。この無線基地局１の調査は、無線基地局１から発行されるビーコン信号を受信あるいは周辺の無線基地局１に向けて探査要求を送信し、その返答である探査応答を受信することで行う。無線基地局１のビーコンあるいは探査応答を受信した無線端末２は自身のデータベースに無線基地局１を登録する（ステップＳ２）。次に、無線端末２はデータベースに登録された無線基地局１の中からその無線端末２がもつ判断基準に従い接続する無線基地局１を１つ選出する（ステップＳ３）。次に無線端末２は選出した無線基地局１へ接続要求を行う（ステップＳ４）。次に、無線端末２は無線基地局１との接続が成功したかどうかチェックし、接続が成功した場合（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、無線端末２は無線基地局１と通信を開始する（ステップＳ６）。無線基地局１から接続要求を拒否され、接続が成功しなかった場合（ステップＳ５，Ｎｏ）、ステップＳ３以降のプロセスを繰り返す。
【００３６】
図８は、無線基地局において接続を決定するフローの一例を示すフローチャートである。無線基地局１は、定期的にビーコンを発信し（ステップＳ２１）、無線端末２からの探査要求を受信し（ステップＳ２２）、探査応答を返すかどうかチェックする。探査応答を返す場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、探査応答を送信する（ステップＳ２４）。探査応答を返さない場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、探査応答を送信することなく終了する。次に、無線基地局１は無線端末２の電波強度や自身の接続端末数、自身の通信負荷など予め決められた情報あるいは予め決められた所定の計算式を用いて、自身のメトリック値３２を算出し（ステップＳ２５）、さらに、メトリック情報３３としてメトリックテーブル４０に登録する。無線基地局１は周辺の無線基地局１にメトリック情報３３を通知する（ステップＳ２６）。無線基地局１は周辺の無線基地局１からメトリック情報３３を受信し（ステップＳ２７）、メトリックテーブル４０に登録する（ステップＳ２８）。無線基地局１は周辺基地局のメトリック情報３３を所定の時間（既定時間）だけ受信し、既定時間を経過した場合（ステップＳ２９，Ｙｅｓ）、次のプロセスに移行する。既定時間を経過していない場合（ステップＳ２９，Ｎｏ）、ステップＳ２７以降のプロセスを繰り返す。
【００３７】
無線基地局１が無線端末２からの接続要求を受け取った場合（ステップＳ３０，Ｙｅｓ）、無線基地局１はメトリックテーブル４０の該当する無線端末２の中から最適なメトリック値３２を算出する（ステップＳ３１）。無線基地局１が無線端末２からの接続要求を受け取っていない場合（ステップＳ３０，Ｎｏ）、無線基地局１はメトリック値３２を算出することなく処理を終了する。無線基地局１は自身のメトリック値３２が最適であるかどうかチェックし、最適であると判断した場合（ステップＳ３２，Ｙｅｓ）、無線端末２に接続許可を応答し（ステップＳ３３）、無線基地局１は無線端末２との通信を開始する（ステップＳ３５）。自身のメトリック値３２が最適ではない場合（ステップＳ３２，Ｎｏ）、無線端末２に接続拒否を応答するか、何も応答しないで処理を終了する（ステップＳ３４）。
【００３８】
このように無線基地局１同士が連携して最適な無線基地局１の選出処理を行うので、最適なメトリック値３２を持つ無線基地局１のみが無線端末２の接続要求を許可することが可能である。そのため無線端末２は自身が無線基地局１を選出するための独自の機構を持たずに最適な無線基地局１との接続が可能である。また、最適な無線基地局１が１台以上選出されるので、無線端末２が無線基地局１と接続することができない、という状況が発生することもない。
【００３９】
ところで、複数の無線基地局１が同じメトリック値３２を保持する場合、無線基地局１の識別子順で接続の優先順位を決定してもよいし、単に先に接続要求があった無線基地局１が無線端末２と接続するだけでもよい。
【００４０】
図９は、最適なメトリック値を持つ無線基地局において接続を決定するフローの一例を示すフローチャートである。図８との相違は、探査応答（下記、ステップＳ５９）を返す前に周辺の無線基地局１とメトリック情報３３を交換する点である。無線基地局１は、定期的にビーコンを発信し（ステップＳ５１）、無線端末２からの探査要求を受信し（ステップＳ５２）、自身のメトリック値３２を算出し（ステップＳ５３）、無線基地局１は周辺の無線基地局１にメトリック情報３３を通知する（ステップＳ５４）。無線基地局１は周辺の無線基地局１からメトリック情報３３を受信し（ステップＳ５５）、メトリックテーブル４０に登録する（ステップＳ５６）。無線基地局１は周辺基地局のメトリック情報３３を所定の時間（既定時間）だけ受信し、既定時間を経過した場合（ステップＳ５７，Ｙｅｓ）、次のプロセスに移行する。既定時間を経過していない場合（ステップＳ５７，Ｎｏ）、ステップＳ５５以降のプロセスを繰り返す。
【００４１】
無線基地局１はメトリックテーブル４０の該当する無線端末２の中から最適なメトリック値３２を算出する（ステップＳ５８）。探査応答を返すかどうかチェックする。探査応答を返す場合（ステップＳ５９，Ｙｅｓ）、探査応答を送信する（ステップＳ６０）。探査応答を返さない場合（ステップＳ５９，Ｎｏ）、探査応答を送信することなくステップＳ６１以降のプロセスに移行する。無線基地局１が無線端末２からの接続要求を受け取った場合（ステップＳ６１，Ｙｅｓ）、自身が最適なメトリック値３２を持つ無線基地局１であるかどうかチェックする。無線基地局１が無線端末２からの接続要求を受け取っていない場合（ステップＳ６１，Ｎｏ）、無線基地局１はメトリック値３２を算出することなく処理を終了する。最適であると判断した場合（ステップＳ６２，Ｙｅｓ）、無線端末２に接続許可を応答し（ステップＳ６３）、無線基地局１は無線端末２との通信を開始する（ステップＳ６５）。自身のメトリック値３２が最適ではない場合（ステップＳ６２，Ｎｏ）、無線端末２に接続拒否を応答するか、何も応答しないで処理を終了する（ステップＳ６４）。このようにすることで無線端末２はより少ない無線基地局１に接続要求を行うことが可能である。
【００４２】
図１０は、無線基地局の外観（正面）を示す図である。１１１は筐体を示している。１１２はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの表示部である。無線基地局１００は、図１０に示すようにルータである。
【００４３】
図１１は、無線基地局の外観（背面）を示す図である。１１３は、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源コネクタ接続口である。１１４はＲＪ４５などＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャックである。１１５はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャックである。１１６は平行ケーブルなどの電力線である。１１７はＬＡＮケーブルである。ＤＣ電源コネクタ１１３には電力線１１６が接続される。モジュラージャック１１４（１１５）には、ＬＡＮケーブル１１７が接続される。なお、無線基地局の一例として、図１０および図１１のルータを示したが、特にこれに限る必要はなく、無線基地局は、アクセスポイントの機能を備えた機器（例えばテレビ等の家電機器）であってもよい。
【００４４】
図１２は、無線基地局のハードウェアの一例を示すブロック図である。無線基地局１００は、図１２に示すように、破線で示す筐体１１１内に、回路モジュール１５０を有している。回路モジュール１５０にはメインＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１５１と、無線ＬＡＮコントローラ１５９と、無線モジュール１６０とが実装されている。
【００４５】
メインＩＣ１５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１５１ａと、メインバス１５１ｆやローカルバス１５１ｇなどのバスと、バス上のデータの流れを制御するＢＣＵ（Ｂｕｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５１ｂと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を制御するＭＡＣブロック（ＥＭＡＣ）１５１ｃ、１５１ｄと、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｕｎｉｔ）バスを制御するＰＣＩＵ１５１ｅとを有している。メインＩＣ１５１内のＣＰＵ１５１ａおよびＢＣＵ１５１ｂは、メインバス１５１ｆを介して、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５４と、Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１５５とに接続されている。また、ＣＰＵ１５１ａおよびＢＣＵ１５１ｂは、ローカルバス１５１ｇを介して、メインＩＣ１５１にクロックを供給する発振器１５２と、ＬＥＤなどの表示部１１２と、メインＩＣ１５１に初期化信号を出力するリセットＩＣ１５３とに接続されている。
【００４６】
メインＩＣ１５１内のＭＡＣブロック１５１ｃ、１５１ｄはそれぞれ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層を制御するＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）・ＩＣ１５６、１５７に接続されており、ＰＨＹ・ＩＣ１５６、１５７はそれぞれ、ＷＡＮ用モジュラージャック１１４、ＬＡＮ用モジュラージャック１１５に接続されている。また、メインＩＣ１５１は、ＤＣ−ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｏ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）変換器１５８を介して、ＤＣ電源コネクタ１１３に接続されている。ＤＣ−ＤＣ変換器１５８は、ＤＣ電源コネクタ１１３から供給されるＤＣ電圧をメインＩＣ１５１で必要なＤＣ電圧に変換する。
【００４７】
無線ＬＡＮコントローラ１５９は、ＭＡＣ層を制御するＭＡＣブロック１５９ａと、物理層を制御するＰＨＹブロック１５９ｂとを有している。メインＩＣ１５１内のＰＣＩＵ１５１ｅは、ＭＡＣブロック１５９ａを介して、ＰＨＹブロック１５９ｂに接続されている。
【００４８】
無線モジュール１６０は、メインＩＣ１５１から送信または受信状態が設定され、送受信切り替えＳＷ（Ｓｗｉｔｃｈ）１６０ａと、受信信号を増幅するＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１６０ｂと、送信信号を増幅するＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１６０ｃと、無線信号への変調および無線信号からの復調を行うＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）変復調器１６０ｄとを有している。
【００４９】
無線モジュール１６０は、無線モジュール１６０にクロックを供給する発振器１６１に接続され、無線モジュール１６０内のＲＦ変復調器１６０ｄは、無線ＬＡＮコントローラ１５９内のＰＨＹブロック１５９ｂに接続されている。無線モジュール１６０内の送受信切り替えＳＷ１６０ａは、メインＩＣ１５１から使用するアンテナを切り替えるアンテナ切り替えＳＷ１６２を介して、アンテナ１６３、１６４に接続されている。
【００５０】
以上のように、本実施の形態にかかる無線基地局は、無線端末２の探査要求に対し、探査無線基地局１間でメトリック情報３３を交換し、予め設定された接続端末数などのメトリック値３２を算出し、自身が最適なメトリック値３２を保有する無線基地局であるかを判断することができるので、無線端末２からの接続要求に対して、接続可否を判断し無線端末２に応答することが可能である。そのため、無線端末に何ら改造を行うことなく、無線基地局の対応だけで、無線基地局を選択できるので従来の無線端末に改造することなく利用することができる。また、最適なメトリック値を持つ無線基地局のみ無線端末へ探査応答を返すようにすれば、無線端末は、ビーコンを受信した無線基地局または探査応答を返した無線基地局のみ周辺に存在すると認識して接続要求を行うので、接続時間を短縮することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる無線基地局１は、無線基地局数が増えた場合において、交換する情報量が増加し最適なメトリックを演算する量も増加したときに、無線基地局１の中からマスターを１台選出し、マスター無線基地局１が最適なメトリック値３２を算出するように構成されている。
【００５２】
図１３は、無線基地局間でメトリック情報３３を相互に交換する状態を示す図である。図１３（ａ）において各無線基地局１は、最適なメトリックを算出するために、メトリック情報３３を相互に交換している。この場合、各無線基地局１が相互に交換する情報量が増え、最適なメトリックを演算する量も増加する。図１３（ｂ）は、マスター局がある場合において無線基地局間でメトリック情報３３を相互に交換する状態を示している。マスター無線基地局１として、予め無線基地局１（ＡＰ１）が選出されているものとする。無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）は、マスター無線基地局１（ＡＰ１）にメトリック情報３３を通知し、マスター無線基地局１（ＡＰ１）から最適なメトリック値３２を入手することが可能である。
【００５３】
一方、メトリック情報３３を受信したマスター無線基地局１（ＡＰ１）は、メトリック情報３３をメトリックテーブル４０に登録し、最適なメトリック値３２を算出する。無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）から最適メトリック値３２の要求が来た場合、マスター無線基地局１（ＡＰ１）は、算出した最適なメトリック値３２を応答する。
【００５４】
最適なメトリック値３２を入手した無線基地局１（ＡＰ１、ＡＰ２およびＡＰ３）は、無線端末２からの接続要求を受けると実施の形態１で示したとおり、自身が最適なメトリック値３２を持つかどうかに従い、この無線端末２へ接続許可または接続拒否を応答する。
【００５５】
以上のように、本実施の形態にかかる無線基地局は、予めマスター無線基地局１を設定し、マスター無線基地局１において最適なメトリック値３２を算出し、各無線基地局１に最適なメトリック値３２を送信するため、複数の無線基地局１間でメトリック情報３３を相互に交換する必要がなくなる。そのため、メトリック値を演算する量が増加した場合でも、演算時間の増加を抑制することが可能である。
【００５６】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる無線基地局１は、接続中の無線端末２との通信量が無線基地局１の限度容量を超えたとき、この無線基地局１が他の無線基地局１と連携することで、空き容量がある無線基地局１と無線端末２を強制的に再接続させることができるように構成されている。以下、再接続動作を説明する。
【００５７】
図１４は、無線基地局間で通信空き容量の問合せを行う状態を示す図である。図１４（ａ）において、無線端末２（ＳＴ１）からの通信量が、接続中の無線基地局１（ＡＰ１）の限度容量を超えた場合、無線基地局１（ＡＰ１）は周辺の無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）にメトリック値３２と空き通信容量の問合せを行う。問合せを受けた周辺の無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）は、自身のメトリック値３２と空き通信容量を応答する。図１４（ｂ）において、接続中の無線基地局１（ＡＰ１）は、周辺の無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）の中から空き容量が無線端末２（ＳＴ１）の通信量を超え、メトリック値３２が最大の無線基地局１を選出する。現無線基地局１（ＡＰ１）は、選出した無線基地局１を次に接続する無線基地局１として、周辺無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）に通知する。その後、現無線基地局１（ＡＰ１）は、無線端末２（ＳＴ１）との接続を切断する。図１４（ｃ）において、無線端末２（ＳＴ１）は、他の無線基地局１（ＡＰ２、ＡＰ３）に再接続要求し再接続を試みる。図１４（ｄ）において、現無線基地局１（ＡＰ１）に選出された無線基地局１（ＡＰ３）は、無線端末２（ＳＴ１）との接続を許可するよう動作する。
【００５８】
図１５は、周辺の無線基地局が現在の無線基地局に応答する空き容量の情報を示す図である。無線基地局１（ＡＰ２またはＡＰ３）は、現在の無線基地局１（ＡＰ１）に対しメトリック値３２だけでなく、通信空き容量情報も応答する。この情報は、上述したメトリック情報３３に相当するものである。
【００５９】
図１６は、現在の無線基地局が周辺の無線基地局へ通知する最適な無線基地局の情報を示す図である。例えば、現在の無線基地局１（ＡＰ１）が選出した最適な無線基地局１（ＡＰ２またはＡＰ３）の情報を示すことが可能である。各無線基地局１はこのような情報を相互に交換することで、最適な無線基地局１を決定することが可能である。また、無線端末２は、現在の無線基地局１（ＡＰ１）から別の無線基地局１（ＡＰ２またはＡＰ３）にハンドオーバーしようとするとき、次に接続する無線基地局１（ＡＰ２またはＡＰ３）を選出し、選出した無線基地局１（ＡＰ２またはＡＰ３）と再接続処理を行う。この再接続のとき、実施の形態１と同様に、各無線基地局間１は相互に連携して、最適な無線基地局１を選出し、この選出された無線基地局１のみが無線端末２との接続を許可することができるように構成されている。従い、無線端末２はハンドオーバーするときにも最適な無線基地局１と接続することが可能となる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態にかかる無線基地局は、各無線基地局１は相互に通信容量の空き情報を交換するし、最適な無線基地局１を選出するため、接続中の無線端末との通信量が無線基地局の限度容量を超えたとき、十分な空き容量がある無線基地局と無線端末を強制的に再接続させることが可能である。また、無線基地局同士の連携で負荷分散やハンドオーバーを実行できるため、無線ＬＡＮコントローラが不要となり、低価格なシステムを実現でき、複雑な設定が不要である。
【００６１】
（実施の形態４）
実施の形態４にかかる無線基地局１は、複数種類のメトリック値を算出することができるように構成されている。無線基地局１は、予め設定された複数のメトリックテーブルまたは、無線端末２との接続時に指定されたメトリックに基づいて、最適な無線基地局１を選出することが可能である。
【００６２】
図１７は、複数のメトリック値を持つメトリックテーブル群を示す図である。各メトリックテーブル７０にはメトリック番号が付与されている。
【００６３】
図１８は、メトリック番号に対応するメトリック種別を示す図である。各メトリックテーブル７０は、メトリック番号が付与されているので、メトリック番号からメトリック種別が分かるようになっている。またメトリック種別からメトリック番号を引くこともできる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態にかかる無線基地局は、複数のメトリック種別に対応するメトリックテーブルを各無線基地局１に予め設定しているので、例えばネットワークカメラなど大量のデータを伝送する無線端末２を接続する場合、メトリック種別としてスループットを要求すれば、最大のスループットを期待できる無線基地局１と接続することが可能となる。または、音声端末などリアルタイム性が要求される場合、メトリック種別として遅延を要求すれば、遅延が少ない無線基地局１と接続することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかる無線基地局は、多くの無線基地局が配置され、それら無線基地局の中から１台の無線基地局を選択して接続するような無線構成に有用であり、特に、構内無線で複数の無線基地局が設置されているときに適切な無線基地局と接続する場合や、多くの無線基地局が設置された無線ホットスポットなどで適切な無線基地局と接続するようなときに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１にかかる無線構成の一例を示す図
【図２】無線構成（無線マルチホップ）の一例を示す図
【図３】メトリック情報の一例を示す図
【図４】メトリックテーブルの一例を示す図
【図５】無線基地局の構成の一例を示すブロック図
【図６】無線基地の装置構成の一例を示すブロック図
【図７】無線端末において接続を決定するフローの一例を示すフローチャート
【図８】無線基地局において接続を決定するフローの一例を示すフローチャート
【図９】最適なメトリック値を持つ無線基地局において接続を決定するフローの一例を示すフローチャート
【図１０】無線基地局の外観（正面）を示す図
【図１１】無線基地局の外観（背面）を示す図
【図１２】無線基地局のハードウェアの一例を示すブロック図
【図１３】無線基地局間でメトリック情報を相互に交換する状態を示す図
【図１４】無線基地局間で通信空き容量の問合せを行う状態を示す図
【図１５】周辺の無線基地局が現在の無線基地局に応答する空き容量の情報を示す図
【図１６】現在の無線基地局が周辺の無線基地局へ通知する最適な無線基地局の情報を示す図
【図１７】複数のメトリック値を持つメトリックテーブル群を示す図
【図１８】メトリック番号に対応するメトリック種別を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１、１００    無線基地局
２    無線端末
３０    無線基地局識別子
３１    無線端末識別子
３２    メトリック値
３３    メトリック情報
４０、７０    メトリックテーブル
５０    送受信手段
５１    メトリック算出
５２    メトリック送信手段
５３    メトリック受信手段
５４    最適メトリック算出手段
５５    接続手段
５８    探査要求処理手段
５９    情報保持手段
６０    ＣＰＵ
６１    ＲＡＭ
６２    ＲＯＭ
６３    ＬＥＤ
６４    有線ＬＡＮインターフェース（有機Ｉ／Ｆ）
６５    無線ＬＡＮインターフェース（無機Ｉ／Ｆ）
６６    アンテナ
６７    無線端末接続装置
１１１    筐体
１５０    回路モジュール
【図１】
2010004092.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
2010004092.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010004092.tif 000015
【図１４】
2010004092.tif 000016
【図１５】
2010004092.tif 000017
【図１６】
2010004092.tif 000018
【図１７】
2010004092.tif 000019
【図１８】
2010004092.tif 000020