(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークと該ネットワークに設けられた複数のアクセスポイントと該複数のアクセスポイントのうちの一つに周波数ホッピングによる通信方式で無線接続する移動端末とからなる無線ＬＡＮの高速ローミング方法であって、
前記各アクセスポイントは、
それぞれに隣接するアクセスポイントのうち所定数のアクセスポイントを隣接アクセスポイントとして予め登録し、
互いに異なるタイミングで自己のアクセスポイントのホッピング情報を定期的に前記ネットワークに送出すると共に、それぞれのアクセスポイントの隣接アクセスポイントのホッピング情報を受け取り該自己のアクセスポイントをデータベース化し、
前記ネットワークの中の同じサブネット内の各アクセスポイントを全て同期させると共に、該アクセスポイントから互いに同期した無線ビーコンを送出し、
前記移動端末は、
接続しているアクセスポイントの前記無線ビーコンをモニタすると共に、接続しているアクセスポイントから隣接アクセスポイントのホッピング情報をダウンロードし、
前記ホッピング情報に基づいて前記隣接アクセスポイントの無線ビーコンをモニタし、
前記モニタした前記ホッピング情報をデータベース化して常に無線環境を比較し、
接続しているアクセスポイントの無線ビーコンの品質が所定値以下になったとき、隣接アクセスポイントのデータベースを参照し、最も無線状況が良いアクセスポイントを選択して接続する、
ことを特徴とする無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【請求項２】
前記各アクセスポイントは、前記同じサブネットに接続している各アクセスポイントの中から１つのアクセスポイントを予めマスターアクセスポイントとして設定し、前記マスターアクセスポイント以外のアクセスポイントをスレーブアクセスポイントとし、前記マスターアクセスポイントは前記ネットワークにタイム情報を含むマスター・ビーコンを所定時間間隔で送出し、前記スレーブアクセスポイントは前記マスター・ビーコンを受信して該マスター・ビーコンに含まれるタイム情報と自己のタイム情報を比較し補正することにより、前記マスターアクセスポイントと同期をとることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【請求項３】
前記同じサブネットに接続している各アクセスポイントは、前記マスターアクセスポイントが所定の事由で動作を停止したとき、別のアクセスポイントが前記マスターアクセスポイントの代わりとしてバックアップすることを特徴とする請求項２に記載の無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【請求項４】
前記移動端末は、前記最も無線状況が良いアクセスポイントに接続できなかったとき、次に無線状況が良いアクセスポイントに順次接続することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【請求項５】
前記移動端末は、前記隣接アクセスポイントの全てに接続できなかったとき、全ての周波数チャンネルをスキャンして通信状況の良いアクセスポイントに接続することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【請求項６】
前記移動端末は、立ち上がり時に前記ネットワークに設けられたアクセスポイントのうち接続可能な全てのアクセスポイントをスキャンして最も通信状況の良いアクセスポイントに接続することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮの高速ローミング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インフラストラクチャ型の無線ＬＡＮ環境における高速ローミング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＡＮ（Local Area Network）は当初有線ネットワークとして開発され、利用されてきたが、近年その高速化や、モバイル・コンピューティング技術及びモバイル端末の発達と相俟って無線ＬＡＮの開発・利用がなされている。
【０００３】
無線ＬＡＮは有線ＬＡＮの一部を無線化し、ステーションをＬＡＮに収容可能としたネットワークシステムであり、有線ＬＡＮとしてイーサネット（Ethernet）が用いられる場合が多い。
【０００４】
なお、ステーションは、通常、ＦＨ−ＷＬＡＮアダプタ（Frequency Hopping−Wireless  ＬＡＮアダプタ）をもつＰＣの総称であり、ＦＨ−ＷＬＡＮカードを挿入するノートパソコンやＦＨ−ＷＬＡＮ・ＩＳＡ（インダストリアル・スタンダード・アーキテクチャー）アダプタを備えたディスクトップＰＣ等を意味している。なお、無線ＬＡＮが下記▲３▼に属するタイプに相当する場合にはステーションは無線端末用アダプタを搭載した端末が移動しながら通信を行うモバイルステーション(移動端末)を意味する。
【０００５】
無線ＬＡＮには、▲１▼専用ネットワークとして無線ＬＡＮだけで閉じたネットワークシステムを構成するもの、▲２▼既存の有線ＬＡＮに接続された端末を無線接続に切り換え得るように構成したネットワークとして、無線端末をバックボーン（基幹）のネットワークにブリッジするためのアクセスポイント（Access Point（ＡＰ、接続装置））を設けたもの、▲３▼アクセスポイントを複数設け、携帯端末等のように無線端末用アダプタを搭載した移動端末の通信を可能としたインフラストラクチャ型のもの、がある。
【０００６】
上記▲３▼のインフラストラクチャ型の無線ＬＡＮで、ステーションが加入しているアクセスポイントから別のアクセスポイントにローミング（ここでは、あるアクセスポイントから別のアクセスポイントに通信接続の切り換えを行うことを意味する）を行うには、プローブ要求フレームを送信しプローブ応答フレームを受信してから加入できるアクセスポイントを見つける作業（スキャン）を行う。
【０００７】
通常のスキャンは、デフォルト（設定状態）でアクティブモードスキャンとパッシブモードスキャンの２種類があり、まず、アクティブモードスキャンを実施し、ＢＳＳ（Basic Service Set：基本サービスセット）内にアクセスポイントを見つけることができなかった場合にはパッシブモードスキャンに切り換えてパッシブモードスキャンを実施する。それでもアクセスポイントを見つけることが出来ない場合には交互にアクティブモードスキャンとパッシブモードスキャンを繰り返す。
【０００８】
上述の作業（スキャン動作）は、例えば、米国バンド（周波数帯域）では２０００．０ＭＨｚから２４８３．５ＭＨｚの７９チャンネルを用いているため接続可能なアクセスポイントを見つけるためにすべてのチャンネル（最大７９チャンネル）に対してスキャンを行う必要がある。スキャンの結果、初めて接続するアクセスポイントに対してステーションからオーセンティケーション要求フレーム（ステーションからアクセスポイントに加入するための認証をリクエストするフレーム（ＩＥＥＥ８０２．１１）を送信し、そのアクセスポイントがステーションを認証して返すオーセンティケーション応答フレームを受信することでローミングが行われる。
【０００９】
しかし、上記ローミング方式では、移動する端末（モバイルステーション（以下、単に、ステーションと記す）が加入しているアクセスポイントを離脱して接続可能なすべてのアクセスポイントをスキャンしてから最大のＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicator：無線信号強度）を持つアクセスポイントに対して加入手続きを行うため、ローミングに必要なトータル時間は最低１秒から最大１３秒程度と非常に長くなってしまう。このことはステーションと通信が途絶えている時間が多くなることを意味し、ステーションが移動しており、常に制御可能な状態にあることが望ましいＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）等にとって非常に大きな問題となっている。
【００１０】
このため、本出願人は、特願平１１−２６８６５７号において、ビーコンクオリティーが閾値以下になり、ローミング機能が起動した後、隣接アクセスポイントとして登録されたアクセスポイントをスキャンし、無線状況を比較した後、最も通信環境の良いアクセスポイントと同期をとってから加入動作を行うようにする高速ローミング方法を提案している。
【００１１】
即ち、この高速ローミング方法では、まず、メモリをリサーチし、現在加入しているアクセスポイントに保存登録されている登録済隣接アクセスポイントのホッピング情報が取得（ダウンロード）されているか否かを調べる。ホッピング情報がダウンロードされている場合には、現在加入（接続）しているアクセスポイントのビーコンクオリティが閾値以下になると、取得したホッピング情報に基づいて無線ＭＡＣ制御部を介して隣接アクセスポイントとホッピングチャンネル、ホッピングパターン及びＴＳＦタイムを合わせ、直接隣接するアクセスポイントに対してプローブ要求フレームを送信し、ビーコンＲＳＳＩをモニタする。
【００１２】
この要求に対してアクセスポイントから送られるプローブ応答フレームを受信して、モニタしているＲＳＳＩのうちＲＳＳＩが最も高いアクセスポイントをローミング先のアクセスポイント（即ち、加入するアクセスポイント）として決定し、無線ＭＡＣ制御部を介入してそのアクセスポイントにオーセンティケーション要求フレームを送信する。オーセンティケーション要求フレームを送信したアクセスポイントから無線ＭＡＣ制御部を介してオーセンティケーション応答フレームを受信すると、加入するアクセスポイントを認証要求送信先（＝認証元）のアクセスポイントに切り換える。
【００１３】
このような動作により、ステーションは接続（加入）しているアクセスポイントから隣接アクセスポイントのホッピング情報をダウンロードすることができるので、ビーコンクオリティが閾値以下になったときにダウンロードしたホッピング情報に基づき隣接するアクセスポイントのうちから最もＲＳＳＩの高いアクセスポイントを短時間に選んでそのアクセスポイントにローミングすることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願平１１−２６８６５７号に記載された高速ローミング方法によれば、加入動作に移行する際に、ビーコンクオリティーが所定の閾値以下となり、ローミング機能が起動してから隣接アクセスポイントとして登録されたアクセスポイントをスキャンして、無線状況の比較後に最も通信環境の良いアクセスポイントと同期をとるようにしているため、加入動作までの時間を要してしまうという問題があった。
【００１５】
従って、本発明の目的は、接続しているアクセスポイントのビーコンクオリティーが閾値以下となった場合にその時点で最も通信環境の良い隣接アクセスポイントに対して直ちに加入動作を行うことにより、極めて短時間にローミングを行うことができる高速ローミング方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ネットワークと該ネットワークに設けられた複数のアクセスポイントと該複数のアクセスポイントのうちの一つに周波数ホッピングによる通信方式で無線接続する移動端末とからなる無線ＬＡＮの高速ローミング方法であって、前記各アクセスポイントは、それぞれに隣接するアクセスポイントのうち所定数のアクセスポイントを隣接アクセスポイントとして予め登録し、互いに異なるタイミングで自己のアクセスポイントのホッピング情報を定期的に前記ネットワークに送出すると共に、それぞれのアクセスポイントの隣接アクセスポイントのホッピング情報を受け取り該自己のアクセスポイントをデータベース化し、前記ネットワークの中の同じサブネット内の各アクセスポイントを全て同期させると共に、該アクセスポイントから互いに同期した無線ビーコンを送出し、前記移動端末は、接続しているアクセスポイントの前記無線ビーコンをモニタすると共に、接続しているアクセスポイントから隣接アクセスポイントのホッピング情報をダウンロードし、前記ホッピング情報に基づいて前記隣接アクセスポイントの無線ビーコンをモニタし、前記モニタした前記ホッピング情報をデータベース化して常に無線環境を比較し、接続しているアクセスポイントの無線ビーコンの品質が所定値以下になったとき、隣接アクセスポイントの中で最も無線状況が良いアクセスポイントを選択して接続する、ことを特徴とする無線ＬＡＮの高速ローミング方法を提供するものである。
【００１７】
以上の構成において、前記各アクセスポイントは、前記同じサブネットに接続している各アクセスポイントの中から１つのアクセスポイントを予めマスターアクセスポイントとして設定し、前記マスターアクセスポイント以外のアクセスポイントをスレーブアクセスポイントとし、前記マスターアクセスポイントは前記ネットワークにタイム情報を含むマスター・ビーコンを所定時間間隔で送出し、前記スレーブアクセスポイントは前記マスター・ビーコンを受信して該マスター・ビーコンに含まれるタイム情報と自己のタイム情報を比較し補正することにより、前記マスターアクセスポイントと同期をとることが望ましい。この場合、前記同じサブネットに接続している各アクセスポイントは、前記マスターアクセスポイントが所定の事由で動作を停止したとき、別のアクセスポイントが前記マスターアクセスポイントの代わりとしてバックアップすることが望ましい。
【００１８】
また、前記移動端末は、前記最も無線状況が良いアクセスポイントに接続できなかったとき、次に無線状況が良いアクセスポイントに順次接続することが望ましい。
【００１９】
また、前記移動端末は、前記隣接アクセスポイントの全てに接続できなかったとき、全ての周波数チャンネルをスキャンして通信状況の良いアクセスポイントに接続することが望ましい。
【００２０】
また、前記移動端末は、立ち上がり時に前記ネットワークに設けられたアクセスポイントのうち接続可能な全てのアクセスポイントをスキャンして最も通信状況の良いアクセスポイントに接続することが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［無線ＬＡＮの構成例］
図１は、本発明の高速ローミング方法が適用される無線ＬＡＮの構成例を示す図である。図において、無線ＬＡＮ１００として、イーサネット１と、イーサネット１に設けられた複数のアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２，…，ＡＰ６と、矢印の方向に移動するステーション３と、が示されている（図では１個の移動ステーションが示されているがこれに限定されず、移動ステーションは複数でもよい。）。
【００２２】
また、各アクセスポイントは、イーサネット１とステーション３の一種のブリッジとして機能し、バックボーンのイーサネットから伝送されてくるＩＥＥＥ８０２．３（標準仕様）フレームの中から傘下のステーション３のＭＡＣ（Media Access Control）アドレス宛のフレームを受信し、ＩＥＥＥ８０２．３仕様のフレームに変換して宛先のステーションに送信する。また、傘下のステーション３からのフレームは逆の手順でバックボーン（イーサネット１）に送られる。
【００２３】
なお、図１でアクセスポイントＡＰ１のセルイメージ、アクセスポイントＡＰ２のセルイメージ、…として示されている円はそれぞれアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２，…の無線ゾーン（この場合は半径数十メートル〜数百メートルのマイクロセル）を意味する。また、黒くマスクされたアクセスポイントＡＰ２のセルイメージはアクセスポイントＡＰに注目した場合の隣接アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ３，…，ＡＰ６とのセルの重複関係を示している。
【００２４】
[アクセスポイントの構成例]
図２は、各アクセスポイントの主要部の構成例を示すブロック図である。このアクセスポイント２は、ＣＰＵ２１と、無線ＭＡＣ制御部２２と、イーサネット制御部２３と、ＥＥＰＲＯＭ２４と、を有している。
【００２５】
ＣＰＵ２１は、アクセスポイント２全体の制御を行うと共に、本発明に基づく高速ローミング動作を可能とするためにアクセスポイント２のホッピング情報及び隣接アクセスポイントの情報のイーサネットへの送信タイミングの制御や、ＥＥＰＲＯＭ２４に格納された各手段（プログラム）による隣接アクセスポイントのホッピング情報等の記憶及び更新やローミング動作の実行制御を行う。
【００２６】
無線ＭＡＣ制御部２２は、無線によるＭＡＣ層及びＰＨＹ層（Physical Layer）のデータサービスとそれをコントロールするマネジメントの両機能を有し、ＰＨＹ層を通じてフレームを送受信し、無線メディアの制御、データの送受信を行う。
【００２７】
イーサネット制御部２３は、有線部のＰＨＹ層をコントロールする機能を有し、ＰＨＹ層を通じてフレームを送受信し、イーサネット１とのデータの送受信及び送受信制御を行う。
【００２８】
ＥＥＰＲＯＭ２４は、隣接アクセスポイントのホッピング情報等の記憶及び更新やローミング動作を実行する手段（プログラム）や、予めＮＭＳ（Network Management System：ネットワーク管理装置）を用いて登録された最大４つの隣接アクセスポイント（例えば、最大４つの隣接アクセスポイントのチャンネルまたは識別情報）および起動時に必要な初期値等を格納している。
【００２９】
また、各アクセスポイントは、図示しないメモリ（ＤＲＡＭ、又はリムーバブルな記憶媒体を収容してデータを記憶（格納）及び読み出しが可能なフラッシュメモリ、ＦＤ、磁気ディスク又は光ディスク等）を備えており、登録した隣接アクセスポイントのホッピング情報等を記憶（格納）する。
【００３０】
[ステーションの構成例]
図３は、ステーションの構成例を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、ステーションは無線端末用アダプタを搭載した端末が移動しながら通信を行うモバイルステーション（移動端末）を意味する。このステーション３は、ＣＰＵ３１と、無線ＭＡＣ制御部３２と、ＥＥＰＲＯＭ３３と、を有している。
【００３１】
ＣＰＵ３１は、ステーション３全体の制御を行うと共に、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納された本発明の高速ローミング動作を実行するための各手段（プログラム）による加入したアクセスポイントから隣接アクセスポイントのダウンロード及びローミング先の決定等の実行制御を行う。
【００３２】
無線ＭＡＣ制御部３２は、無線によるＭＡＣ層およびＰＨＹ層のデータサービスとそれをコントロールするマネジメントの両機能を有し、ＰＨＹ層を通じてフレームを送受信し、無線メディアの制御、管理、データの送受信を行う。
【００３３】
ＥＥＲＰＭ３３には、本発明の高速ローミング動作を実行する為の手段（プログラム）や定数等が格納されている。
【００３４】
また、ステーション３は、図示しないメモリ（ＤＲＡＭ又はリムーバブルな記憶媒体を収容してデータを記憶（格納）及び読み出しが可能なフラッシュメモリやＦＤ、磁気ディスク又は光ディスク等）を備えており、加入したアクセスポイントからダウンロードした隣接アクセスポイントのホッピング情報を格納する。
【００３５】
[高速ローミング方法の特徴]
本発明の高速ローミング方法の特徴は、ステーションが移動するに伴いアクセスポイントを選んで加入・離脱を行うインフラストラクチャタイプの無線ＬＡＮ環境において、有線で同じサブネット上に接続されている同じＥＳＳ ＩＤ（Extended Service Set ＩＤ＝拡張サービスセット：以下、無線ネットワークでＥＳＳ ＩＤが同じであることを「同じドメイン」という）内のアクセスポイントが全て同期をとって動作することにある。
【００３６】
そのために、同じサブネット（有線ネットワークにおけるネットワークアドレスが同じであるサブネット）に接続している各アクセスポイントの中から予めマスターとなる１つのアクセスポイントを設定し、同じサブネット内のアクセスポイントが同期をとるために必要な基準となる信号を発生させる。以下、このような信号を発生させるアクセスポイントをマスターアクセスポイントと呼ぶ（以下、単に「マスターＡＰ」という）。このマスターＡＰは、接続するイーサネット・ネットワーク（有線）に対して、定期的にアクセスポイントの同期をとるための基準となるＴＳＦ（Time Synchoronization Function）タイム情報を含んだ基準信号（以下、「マスター・ビーコン」という）を有線のイーサネット・ネットワークにブロードキャスト（Broadcast：一斉同報）する。
【００３７】
マスターＡＰから送られたマスター・ビーコンは、マスターＡＰ以外のアクセスポイント（以下、「スレーブＡＰ」という）で受信され、スレーブＡＰはこのマスターＡＰから送られたマスター・ビーコンに同期を合わせて動作する。従って、同じサブネット内の同一ドメインのアクセスポイントは全て同期して動作する。
【００３８】
また、全てのアクセスポイントは、定期的に有線のイーサネット・ネットワークに自分自身のホッピングパターン、ホッピングセット、ＴＳＦタイム等のホッピング情報（以下、「ＥＴＨ−ＢＥＡＣＯＮフレーム」という）をブロードキャストする。なお、ＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームとは、本発明の高速ローミング動作のための特別なフレーム（イーサネット上を流れるビーコンフレームという意）であり、有線側でアクセスポイントが互いに情報を知るために使用するマルチキャストフレームである。
【００３９】
また、予めアクセスポイントには、ステーションが次に加入すべきアクセスポイントを隣接アクセスポイントとして所定数決定し登録する機能が備わっている。また、個々のアクセスポイントは、その登録したアクセスポイントから送られてくるホッピング情報を受け取り、自分のアクセスポイントのデータベースを構築・アップデートする機能を有している。
【００４０】
一方、ステーションは、接続しているアクセスポイントから隣接アクセスポイントの情報をダウンロードすることにより、現在加入しているアクセスポイントに登録されている隣接アクセスポイントの情報を保有することができる。
【００４１】
ステーションは、接続しているアクセスポイントの無線ビーコンをモニタすると共に、ダウンロードした隣接アクセスポイントの情報に基づいて、隣接アクセスポイントの無線ビーコンをモニタする。これにより、ステーションが移動している場合にも、１つのアクセスポイントに接続したまま、隣接アクセスポイントとして登録されたアクセスポイントの無線ビーコンのＲＳＳＩ値や、その品質を把握することが可能となる。また、この情報をデータベース化し、常に無線環境を比較することにより、ステーション自体が常に通信状態の良い隣接アクセスポイントを把握することができる。
【００４２】
ステーションにおいては、接続しているアクセスポイントのビーコンクオリティーが閾値以下になった場合、ローミング機能が起動し、隣接アクセスポイントとして登録されたアクセスポイントの中で、最も通信条件の良いアクセスポイントに対して周波数チャンネルをスキャンすることなく、直接加入動作を行う。ここで、加入動作とは、ステーションとアクセスポイント間におけるプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームの送受信、オーセンティケーション要求フレームおよびオーセンティケーション応答フレームの送受信ならびにアソシエーション要求フレームおよびアソシエーション応答フレームの送受信等、これら一連の動作をいう（ＩＥＥＥ８０２．１１用語）。
【００４３】
また、隣接アクセスポイントに登録されているアクセスポイントのうち、ステーションのデータベースを参照して最も通信状態の良いアクセスポイントに加入できなかった場合には、データベースを参照して、次に通信条件が良いアクセスポイントに順次加入動作を行う。
【００４４】
隣接アクセスポイント全てに加入動作を行った結果、まったく加入できなかった場合には、周波数チャンネル全てをスキャンする（即ち、通常スキャンを行う）。これにより、通信状況の良いアクセスポイントに接続する。
【００４５】
また、ステーションが隣接アクセスポイント情報をまだ取り込んでいない立ち上がり時には、所定の周波数チャンネルをスキャンし、最も通信環境の良いアクセスポイントに接続する。
【００４６】
なお、マスターＡＰが何らかの理由により停止した場合には、別のアクセスポイントがマスターＡＰの代わりとしてバックアップする機能を有する。そのために、例えば、アクセスポイント自体に第２のマスターＡＰ（以下、「バックアップＡＰ」という）を設定したり、スレーブＡＰの中から唯一無二のアクセスポイントをマスターＡＰの代わりとしてバックアップさせるようにすることが考えられる。この場合、ホッピングセットの番号が最も若いアクセスポイントをバックアップＡＰとして起動させるようにする。しかし、この条件に限られるものではなく、例えば、設定したエイリアス・ネームから判定したり、ＭＡＣ  ＩＤから判定するなどしても良い。
【００４７】
[高速ローミングのためのアクセスポイントの動作]
１．同期方法
図４および図５は、同じサブネット内のアクセスポイント全てが同期して動作するための動作例を示すフローチャートであり、図４は同期の基準となるマスターＡＰの動作例を示すフローチャート、図５はマスターＡＰに同期を合わせて動作するスレーブＡＰの動作例を示すフローチャートである。
【００４８】
図４に示すように、マスターＡＰにおいて、ＣＰＵ２１はイーサネット制御部２３を介してイーサネットのネットワーク上にアクセスポイントを同期させるための最初のマスター・ビーコンを起動時に直ちに送信する（ステップＳ４１）。そして、所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ４２）、所定の時間が経過したと判定した場合は（ステップＳ４２の判定：ＹＥＳ）、マスターＡＰはイーサネット制御部２３を介してイーサネットのネットワークにマスター・ビーコンをブロードキャストする（ステップＳ４３）。これを所定の時間間隔で定期的に繰り返す（ステップＳ４３、ステップＳ４４）。
【００４９】
一方、スレーブＡＰにおいては、図５に示すように、起動スタンバイ状態でマスターＡＰからの最初のマスター・ビーコンを受信したか否かを判定し（ステップＳ５１）、最初のマスター・ビーコンを受信したと判定した場合は（ステップＳ５１の判定：ＹＥＳ）、マスター・ビーコンに同期して動作を開始する（ステップＳ５２）。マスターＡＰからは、前述したように、所定の時間間隔で定期的にマスター・ビーコンが送信されるが、マスターＡＰが何らかの理由により停止した場合には、スレーブＡＰ側でこのマスター・ビーコンを受信できない場合がある。そこで、マスター・ビーコンをＮ回連続して受信できなかった場合にはバックアップＡＰを起動させるようにするためマスター・ビーコンを受信できなかった回数ｎをカウントする（ステップＳ５３）。そして、マスター・ビーコンを受信できなかった回数ｎと所定の連続回数Ｎとを比較し（ステップＳ５４）、連続回数Ｎと受信できなかった回数ｎが等しくない場合（換言すると、一度でもマスター・ビーコンを所定時間内に受信した場合）には（ステップＳ５４の判定：ＹＥＳ）、更に、マスターＡＰからのマスター・ビーコンを監視し（ステップＳ５５）、ステップＳ５３からの動作を繰り返す。
【００５０】
一方、連続回数Ｎと受信できなかった回数ｎが等しい場合（ステップＳ５４の判定：ＮＯ）、スレーブＡＰがバックアップＡＰとしての条件を満たしているかどうかを判定する（ステップＳ５６）。このバックアップＡＰとしての条件とは、例えば、前述したように、ホッピングセットの番号が最も若いアクセスポイントであるかどうか等の条件をいう。バックアップＡＰとしての条件を満たしている場合には（ステップＳ５６の判定：ＹＥＳ）、スレーブＡＰがバックアップＡＰとしてマスターＡＰに代わってマスター・ビーコンを送出する（ステップＳ５７）。バックアップＡＰとしての条件を満たしていない場合には（ステップＳ５６の判定：ＮＯ）、ステップＳ５３からの動作を繰り返す。
【００５１】
このように、同期の基準となるマスターＡＰが、同期基準となるＴＳＦタイミング情報を含んだマスター・ビーコンを、イーサネット上に定期的に送出するため、同じサブネット内にあるスレーブＡＰは、そのマスター・ビーコンの情報に基づき同期を合わせて動作する。このため、同じサブネット内の全てのアクセスポイントは全て同期して動作することが可能となる。一方、何らかの理由でマスターＡＰが機能しなくなった場合には、スレーブＡＰが自己判断してバックアップのアクセスポイントとして機能し、本システムとして重要なマスター・ビーコンを送出するため、トラブルを最小限に抑えることができる。
【００５２】
２．ホッピング情報の送信及び更新動作
図６および図７は、各アクセスポイントの動作例を示したフローチャートであり、図６はホッピング情報の送信及び更新動作を示すフローチャート、図７はホッピング情報の受信及び更新動作を示すフローチャートである。なお、図６および図７の動作は並列的に行うことができる。
【００５３】
図６に示すように、ＣＰＵ２１は、アクセスポイント２の起動時に、イーサネット制御部２３を介してイーサネット１上にホッピング情報を含むＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを直ちに送出し（ステップＳ６１）、ランダムな遅延時間（実施例では、０〜１０秒の間）が経過したか否かを判断し（ステップＳ６２）、経過していない場合は（ステップＳ６２の判断：ＮＯ）、ステップＳ６２の判断を繰り返す。経過した場合は（ステップＳ６２の判断：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、イーサネット制御部２３を介してイーサネット１へ次のホッピング情報（を含むＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレーム）を送出し（ステップＳ６３）、これを所定時間間隔（実施例では１０秒間隔）で繰り返す（ステップＳ６４）。なお、起動時に直ちに行うＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレーム送出後のランダムな遅延は、配置されているアクセスポイントが同時にスタートしたり、同時にホッピング情報を送ったりすることがないようにするためのものである。
【００５４】
３．ホッピング情報の受信及び更新動作
図７に示すように、ＣＰＵ２１は、イーサネット１からのＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレーム受信の有無を監視し（ステップＳ７１）、ＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを受信した場合には（ステップＳ７１の判断：ＹＥＳ）、ステップＳ７２に遷移し、そうでない場合には（ステップＳ７１の判断：ＮＯ）、ステップＳ７７に遷移する。
【００５５】
ＣＰＵ２１は、イーサネット制御部２３を介してイーサネット１からＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを受信すると（ステップＳ７１の判断：ＹＥＳ）、エージングタイマを所定値（実施例では１５秒としたがこれに限定されない）にリセットする（ステップＳ７３）。
【００５６】
ＣＰＵ２１は、イーサネット制御部２３を介してイーサネット１からＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを受信するとそのＥＳＳ−ＩＤと自己のＥＳＳ−ＩＤを比較し、一致しなかった場合には（ステップＳ７３の判断：ＮＯ）、ステップＳ７６に遷移し、一致した場合にはステップＳ７４に遷移する。
【００５７】
上記ステップＳ７３でＥＳＳ−ＩＤが一致した場合には（ステップＳ７３の判断：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、更にそれが登録されている隣接アクセスポイントの情報（ホッピング情報を含む）かどうかをＥＥＰＲＯＭ２４に格納されている隣接アクセスポイント識別情報（実施例では最大４つ）とそのＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームのチャンネル（又は、各アクセスポイント識別情報）を順次比較する（ステップＳ７４）。そして、そのＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームが、登録されている隣接アクセスポイントからのものである場合には（ステップＳ７４の判断：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、イーサネット制御部２３を介して受信したＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームからホッピング情報を取り出してメモリに記憶（保存）し（ステップＳ７５）、ステップＳ７１に戻り、ステップＳ７１以降の動作を繰り返す。そうでない場合には（ステップＳ７４の判断：ＮＯ）、ステップＳ７６に遷移する。
【００５８】
ＣＰＵ２１は、受信したＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームのＥＳＳ−ＩＤが自己のＥＳＳ−ＩＤと一致しないとき（ステップＳ７３の判断：ＮＯ）、又は登録された隣接アクセスポイントからのＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームでないとき（ステップＳ７４の判断：ＮＯ）は、そのＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを破棄し（ステップＳ７６）、ステップＳ７１に戻り、ステップＳ７１以降の動作を繰り返す。
ステップＳ７１において、ＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを受信していない場合には（ステップＳ７１の判断：ＮＯ）、ＣＰＵ２１はエージングタイマの終了判定を行い（ステップＳ７７）、タイマ値＝０の時は（ステップＳ７７の判断：ＹＥＳ）エージングタイマ終了としてタイマをリセットするためステップＳ７９に遷移し、そうでない場合には（ステップＳ７７の判断：ＮＯ）、ステップＳ７８に遷移する。なお、エージングタイマ値は時間の経過に追従して減数される。
【００５９】
エージングタイマが終了する前にアクセスポイントがＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレームを受信できなかったときは（ステップＳ７７の判断：ＮＯ）、ＣＰＵ２１はデータベースに保存されたホッピング情報等を破棄する（ステップＳ７８）。
そして、ＣＰＵ２１は、エージングタイマをリセットし（ステップＳ７９）、ステップＳ７１に戻り、ステップＳ７１以降の動作を繰り返す。
【００６０】
以上の動作により、アクセスポイントは定期的にイーサネットのネットワークにそれぞれのホッピング情報（ＥＴＨ−ＢＥＣＯＮフレーム）をブロードキャストするので（但し、各アクセスポイントのブロードキャストのタイミングは異なる）、同じサブネット内にいる全てのアクセスポイントは他のアクセスポイントのホッピングパターン、ホッピングセット、ＴＳＦタイムについての情報をお互いに知ることができる。また、その後、各アクセスポイントは他のアクセスポイントからのホッピング情報を受け取り自己のデータベースの情報をアップデートするので、結果として、各アクセスポイントはイーサネットを介してホッピング情報を交換することができる。これにより各アクセスポイントは同じサブセット内の全てのアクセスポイントの最新で正確なホッピング情報を知ることができる。
【００６１】
[高速ローミングのためのステーションの動作]
１．ホッピング情報のダウンロード
ステーションは加入したアクセスポイントに保存されている隣接アクセスポイントのホッピング情報をダウンロードする。ステーションはダウンロードにより現在加入しているアクセスポイントの回りに設置されている４台までのアクセスポイントのホッピング情報を取得することができる。また、ステーションは立ち上がり時には通常スキャンにより最大のＲＳＳＩを持つアクセスポイントに加入する。
【００６２】
２．高速ローミング動作例
図８はステーション３の高速ローミング動作例を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ３１はメモリをリサーチし、現在加入しているアクセスポイントに保存登録されている登録済隣接アクセスポイントのホッピング情報が取得（ダウンロード）されているか否かを調べる（ステップＳ８１）。
【００６３】
ホッピング情報が取得されている場合は（ステップＳ８１の判定：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、アクセスポイントが全て同期して動作しているため、その隣接アクセスポイントのホッピング周波数に合わせビーコンをモニタする。このことにより、ステーションは次に加入すべき隣接アクセスポイントの最新の無線状況を把握することが可能となると同時に、その情報をデータベース化する。そこで、現在加入（接続）しているアクセスポイントのビーコンクオリティが閾値以下になった場合、そのデータベースを参照し（ステップＳ８２）、無線ＭＡＣ制御部３２を介して最も通信環境の良い隣接アクセスポイントとホッピングチャンネル，ホッピングパターンを合わせ、プローブ要求フレームを送信し、このプローブ要求フレームによる要求に対してアクセスポイントから送られる応答フレーム（プローブ応答フレーム）を受信して、ローミング先のアクセスポイント（加入するアクセスポイント）として決定し、無線ＭＡＣ制御部３２を介入してそのアクセスポイントにオーセンティケーション要求フレーム（認証要求（加入要求））を送信する（ステップＳ８３）。
【００６４】
ＣＰＵ３１は、認証要求を送信したアクセスポイントから無線ＭＡＣ制御部３２を介してオーセンティケーション応答フレーム（認証済（＝加入許可））を受信すると、加入するアクセスポイントを認証要求送信先（＝認証元）のアクセスポイントに切り換える（ステップＳ８４）。
【００６５】
なお、ホッピング情報がダウンロードされていない場合（ステップＳ８１の判定：ＮＯ）、例えば、ステーションの立ち上がり時には、ＣＰＵ３１は、無線ＭＡＣ制御部３２を介して全チャンネルに対するスキャンを行い（ステップＳ８５）、ステップＳ８３に遷移する。
【００６６】
このように、現在加入（接続）しているアクセスポイントのビーコンクオリティが閾値以下になった場合、そのデータベースを参照し隣接アクセスポイントの中でも最も通信状況が良いアクセスポイントに対して、ホッピングチャンネルおよびホッピングパターンを合わせるだけで直接加入動作を行うことができる。従って、極めて短時間にローミングすることができる。
【００６７】
また、ステーションの立ち上がり時には通常スキャンにより通信状況のよいアクセスポイントに接続することができる。これにより、ステーションが複数のアクセスポイントが設置されている広域ネットワークのどこで立ち上がってもローミング先を自己判断し、最適なアクセスポイントに極めて短い時間に加入することができる。
【００６８】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種種の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の無線ＬＡＮの高速ローミング方法によれば、同期の基準となるマスターＡＰが、同期基準となるＴＳＦタイミング情報を含んだマスター・ビーコンを、イーサネット上に定期的に送出することにより、同じサブネット内にあるスレーブＡＰは、そのマスター・ビーコンの情報に基づき同期を合わせて動作する。従って、同じサブネット内の全てのアクセスポイントは全て同期して動作することが可能となる。
【００７０】
また、ステーションは、アクセスポイントに加入する際に、アクセスポイントから隣接アクセスポイントと、そのホッピング情報をダウンロードすることができる。その情報に基づき、ステーションは周波数チャンネルを一瞬変更することにより、隣接アクセスポイントの無線ビーコンをモニタすることが可能となる。このことにより、ステーションは次に加入すべき隣接アクセスポイントの最新の無線状況を把握することが可能となると同時に、その情報をデータベース化して比較することが可能となる。
【００７１】
そこで、接続しているアクセスポイントのビーコンクオリティーが閾値以下になった場合、そのデータベースを参照して、その時点で最も通信環境の良い隣接アクセスポイントに対して、周波数スキャンならびに同期を合わせることを必要とせず、直ちに加入動作を行うことが可能となる。
【００７２】
また、ステーションの立ち上がり時には、通常スキャンすることで、通信状況の良いアクセスポイントに接続することが可能である。
この方法は、ステーションが複数のアクセスポイントが設置されている広いエリアのどこで立ち上がっても、ローミング先を自己判断し、最適なアクセスポイントに加入することが可能である。
【００７３】
更に、何らかの理由でマスターＡＰが機能しなくなった場合には、アクセスポイントが自己判断してバックアップのアクセスポイントとして機能し、本システムとして重要なマスター・ビーコンを送出するバックアップ手段を有することで、トラブルを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高速ローミング方法を適用可能な無線ＬＡＮの一実施例の概要図である。
【図２】アクセスポイントの構成例を示すブロック図である。
【図３】ステーションの構成例を示すブロック図である。
【図４】同期の基準となるマスターＡＰの動作例を示すフローチャートである。
【図５】マスターＡＰに同期を合わせて動作するスレーブＡＰの動作例を示すフローチャートである。
【図６】各アクセスポイントのホッピング情報の送信及び更新動作を示すフローチャートである。
【図７】各アクセスポイントのホッピング情報の受信及び更新動作を示すフローチャートである。
【図８】ステーションの高速ローミング動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    イーサネット
２    ＡＰ１〜ＡＰ６  アクセスポイント
３    ステーション
４    ＥＥＰＲＯＭ
２１  ＣＰＵ
２３  イーサネット制御部
３１  ＣＰＵ
３２  無線ＭＡＣ制御部
１００  無線ＬＡＮ
【図１】
0003673149.tif 000002
【図２】
0003673149.tif 000003
【図３】
0003673149.tif 000004
【図４】
0003673149.tif 000005
【図５】
0003673149.tif 000006
【図６】
0003673149.tif 000007
【図７】
0003673149.tif 000008
【図８】
0003673149.tif 000009