(57)【要約】【課題】複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現する。【解決手段】管理装置１０１は、無線基地局装置１０２および無線端末装置２０２を管理する。管理装置１０１は、複数の無線端末装置２０２の状態および複数の無線端末装置２０２の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数の無線基地局装置１０２の状態および１または複数の無線基地局装置１０２の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得する通信情報取得部１８と、通信情報取得部１８によって取得された通信情報に基づいて、無線基地局装置１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信動作を変更する通信制御部１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置であって、
複数の前記無線端末装置の状態および複数の前記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数の前記無線基地局装置の状態および１または複数の前記無線基地局装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得する通信情報取得部と、
前記通信情報取得部によって取得された前記通信情報に基づいて、前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作を変更する通信制御部とを備える、管理装置。
【請求項２】
前記通信制御部は、前記通信動作を変更することにより、前記無線基地局装置および前記無線端末装置を含むネットワークのトポロジーを変更する、請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記通信制御部は、前記通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方へ送信する、請求項１または請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
前記通信動作の変更内容は、前記通信動作の変更の判断を前記無線基地局装置または前記無線端末装置に委ねるか否かの情報を含む、請求項３に記載の管理装置。
【請求項５】
前記通信制御部は、前記通信情報取得部によって取得された前記通信情報の量および質に基づいて、前記通信動作の変更の判断を前記無線基地局装置または前記無線端末装置に委ねるか否かを決定する、請求項４に記載の管理装置。
【請求項６】
前記通信制御部は、前記通信動作の変更として、前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信パラメータを変更する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項７】
前記無線端末装置は、複数の前記無線基地局装置のうちのいずれかを選択して通信可能であり、
前記通信制御部は、前記通信動作の変更として、前記無線端末装置の通信相手となる前記無線基地局装置を変更する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項８】
前記管理装置は、さらに、
前記無線端末装置を登録する登録部を備え、
前記通信情報取得部は、前記登録部によって登録された前記無線端末装置の前記通信情報を取得し、
前記登録部は、前記無線端末装置へ探索要求をブロードキャストし、前記探索要求に対する探索応答を受信することにより前記無線端末装置を登録するか、または前記無線端末装置から登録要求を受信し、受信した前記登録要求に対して登録通知を前記無線端末装置へユニキャストすることにより前記無線端末装置を登録するかを選択可能である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の管理装置。
【請求項９】
複数の無線基地局装置と、
複数の無線端末装置と、
前記無線基地局装置および前記無線端末装置を管理する管理装置とを備える無線通信システムであって、
前記無線端末装置は、前記無線基地局装置を介して前記管理装置と通信可能であり、
複数の前記無線端末装置、および１または複数の前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、自己の状態および自己の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を前記管理装置へ送信し、
前記管理装置は、受信した前記通信情報に基づいて、前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方へ送信し、
１または複数の前記無線端末装置、および１または複数の前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記管理装置から受信した前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する、無線通信システム。
【請求項１０】
前記管理装置、前記無線基地局装置および前記無線端末装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、
複数の前記無線端末装置、および１または複数の前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行うことにより前記通信情報を作成し、前記複数レイヤのうち、前記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、前記通信情報を含む通信信号を前記管理装置へ送信し、
前記管理装置は、複数レイヤのうちの第３のレイヤの処理を行うことにより前記通信信号を受信し、前記複数レイヤのうち、前記第３のレイヤよりも上位の第４のレイヤの処理を行うことにより、受信した前記通信信号に含まれる前記通信情報に基づいて前記再構築要求を作成する、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記再構築要求を受信して、前記通信動作の変更を行うか否かを判断し、前記通信動作の変更を行うと判断した場合、前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する、請求項９または請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置であって、
自己の無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置経由で前記管理装置から受信する受信部と、
前記通信動作の変更を行うか否かを判断し、前記通信動作の変更を行うと判断した場合、前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の前記無線端末装置の通信動作を変更する通信制御部とを備える、無線端末装置。
【請求項１３】
複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置であって、
複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行なうことにより、自己の前記無線端末装置の状態および自己の前記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を作成する第１処理部と、
前記複数レイヤのうち、前記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、他の装置との間で通信信号を送受信する第２処理部とを備え、
前記第２処理部は、前記通信情報を含む通信信号を前記無線基地局装置経由で前記管理装置へ送信し、自己の前記無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置経由で前記管理装置から受信し、前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の前記無線端末装置の通信動作を変更する、無線端末装置。
【請求項１４】
無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
複数の前記無線端末装置の状態および複数の前記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数の前記無線基地局装置の状態および１または複数の前記無線基地局装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得するステップと、
取得した前記通信情報に基づいて、前記無線基地局装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作を変更するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【請求項１５】
無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
自己の無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置経由で前記管理装置から受信するステップと、
前記通信動作の変更を行うか否かを判断し、前記通信動作の変更を行うと判断した場合、前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の前記無線端末装置の通信動作を変更するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【請求項１６】
複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行なうことにより、自己の前記無線端末装置の状態および自己の前記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を作成するステップと、
前記複数レイヤのうち、前記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、前記通信情報を含む通信信号を前記無線基地局装置経由で前記管理装置へ送信し、自己の前記無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を前記無線基地局装置経由で前記管理装置から受信し、前記再構築要求の示す変更内容に従って自己の前記無線端末装置の通信動作を変更するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理装置、無線通信システム、無線端末装置および通信制御プログラムに関し、特に、ネットワークを動的に再構成する管理装置、無線通信システム、無線端末装置および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ、ＬＴＥ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信サービスを利用したシステムとして、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）システムが知られている。Ｍ２Ｍシステムでは、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報をやり取りすることにより、自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的にサーバに報告される等、自動的に機器の制御が行われる。
【０００３】
Ｍ２Ｍシステムの一例として、たとえば、特許文献１（特許第４２３７１３４号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、無線端末と、当該無線端末との無線通信が可能なゲートウェイノードと、無線端末の位置情報を保持する位置情報記憶装置とを有する移動体通信ネットワークと、上記無線端末からのメッセージ送信先である端末が接続される他のネットワークとがゲートウェイを介して接続されてなるネットワークシステムである。当該ネットワークシステムは、上記無線端末ごとにあらかじめ定めた送信先である上記端末のアドレスを保持する端末アドレス保持手段を有する。上記無線端末から上記端末へメッセージを送信する際には、上記ゲートウェイノードは、上記無線端末より無線フレームを受信すると、上記端末アドレス保持手段にアクセスして、無線端末ごとにメッセージの送信先の端末アドレスを特定し、当該特定した送信先の端末宛に上記ゲートウェイを介してメッセージを送信する。上記端末より上記無線端末へメッセージを送信する際には、上記ゲートウェイは、上記位置情報記憶装置にアクセスし、上記無線端末のＩＤから位置情報を取得し、当該取得した位置情報から該当するゲートウェイノードへメッセージを転送する。当該ゲートウェイノードは、上記無線端末へ上記メッセージを転送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２３７１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなＭ２Ｍシステムにおいて、無線端末装置の数が増加すると、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じやすくなり、また、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。このような場合、Ｍ２Ｍシステムにおける周波数の利用効率が低下し、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう。
【０００６】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することが可能な管理装置、無線通信システム、無線端末装置および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる管理装置は、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置であって、複数の上記無線端末装置の状態および複数の上記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数の上記無線基地局装置の状態および１または複数の上記無線基地局装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得する通信情報取得部と、上記通信情報取得部によって取得された上記通信情報に基づいて、上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作を変更する通信制御部とを備える。
【０００８】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【０００９】
（２）好ましくは、上記通信制御部は、上記通信動作を変更することにより、上記無線基地局装置および上記無線端末装置を含むネットワークのトポロジーを変更する。
【００１０】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置の接続形態を動的に変更し、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。
【００１１】
（３）好ましくは、上記通信制御部は、上記通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方へ送信する。
【００１２】
このような構成により、管理装置から配下の無線装置へ通信動作の変更内容を通知し、当該無線装置の通信動作を動的に変更することができる。
【００１３】
（４）より好ましくは、上記通信動作の変更内容は、上記通信動作の変更の判断を上記無線基地局装置または上記無線端末装置に委ねるか否かの情報を含む。
【００１４】
このような構成により、無線通信システムの全体的な情報が得られる管理装置側で通信動作の変更判断を行う動作に加えて、通信環境について最新の情報が得られる管理装置配下の無線装置側で通信動作の変更判断を行う動作も可能となる。たとえば、通信環境の悪化により新しい情報を管理装置が得ることができなくなった場合に有効である。
【００１５】
（５）より好ましくは、上記通信制御部は、上記通信情報取得部によって取得された上記通信情報の量および質に基づいて、上記通信動作の変更の判断を上記無線基地局装置または上記無線端末装置に委ねるか否かを決定する。
【００１６】
このような構成により、管理装置の有する通信情報と配下の各無線装置の有する通信情報との優劣に応じた適切な装置において通信動作の変更判断を行うことができるため、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。
【００１７】
（６）好ましくは、上記通信制御部は、上記通信動作の変更として、上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信パラメータを変更する。
【００１８】
このような構成により、管理装置の配下の無線装置の各種通信パラメータを動的に変更し、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。たとえば、無線基地局装置および無線端末装置間で無線通信に使用する周波数帯を変更することにより、隣接する無線基地局装置間における当該周波数帯の重複を防ぎ、隣接する無線基地局装置間の電波干渉による情報損失を回避することができる。また、たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ等、信号の再送までの待ち時間が設定可能な通信方式を採用する無線通信システムにおいて、ＶｏＩＰ等、信号伝送に短い遅延時間が要求される無線端末装置に対して、上記待ち時間を優先的に短くし、ユーザの使用感を向上させることができる。
【００１９】
（７）好ましくは、上記無線端末装置は、複数の上記無線基地局装置のうちのいずれかを選択して通信可能であり、上記通信制御部は、上記通信動作の変更として、上記無線端末装置の通信相手となる上記無線基地局装置を変更する。
【００２０】
このような構成により、通信負荷が集中している無線基地局装置の配下の無線端末装置の接続先を他の無線基地局装置へ変更することができるため、各無線基地局装置における通信トラフィックを平準化することができ、たとえば、無線基地局装置のメモリ溢れによる情報損失を回避することができる。
【００２１】
（８）好ましくは、上記管理装置は、さらに、上記無線端末装置を登録する登録部を備え、上記通信情報取得部は、上記登録部によって登録された上記無線端末装置の上記通信情報を取得し、上記登録部は、上記無線端末装置へ探索要求をブロードキャストし、上記探索要求に対する探索応答を受信することにより上記無線端末装置を登録するか、または上記無線端末装置から登録要求を受信し、受信した上記登録要求に対して登録通知を上記無線端末装置へユニキャストすることにより上記無線端末装置を登録するかを選択可能である。
【００２２】
このような構成により、たとえば無線通信システムにおける無線端末装置の数が多い場合にはユニキャストの方式を選択し、当該数が少ない場合にはブロードキャストの方式を選択する等、無線通信システムにおける無線端末装置の数に応じた適切な登録処理を行うことができる。
【００２３】
（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信システムは、複数の無線基地局装置と、複数の無線端末装置と、上記無線基地局装置および上記無線端末装置を管理する管理装置とを備える無線通信システムであって、上記無線端末装置は、上記無線基地局装置を介して上記管理装置と通信可能であり、複数の上記無線端末装置、および１または複数の上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、自己の状態および自己の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を上記管理装置へ送信し、上記管理装置は、受信した上記通信情報に基づいて、上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方へ送信し、１または複数の上記無線端末装置、および１または複数の上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記管理装置から受信した上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。
【００２４】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【００２５】
（１０）好ましくは、上記管理装置、上記無線基地局装置および上記無線端末装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、複数の上記無線端末装置、および１または複数の上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行うことにより上記通信情報を作成し、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、上記通信情報を含む通信信号を上記管理装置へ送信し、上記管理装置は、複数レイヤのうちの第３のレイヤの処理を行うことにより上記通信信号を受信し、上記複数レイヤのうち、上記第３のレイヤよりも上位の第４のレイヤの処理を行うことにより、受信した上記通信信号に含まれる上記通信情報に基づいて上記再構築要求を作成する。
【００２６】
このように、上位レイヤの処理によって通信情報の作成、および通信動作の変更内容の決定を行う構成により、無線端末装置に実装されたアプリケーション等、上位レイヤの処理において、無線端末装置の通信方式等、下位レイヤが扱う無線端末装置の構成および動作を意識することなく、配下の無線装置の通信動作を動的に変更することができる。これにより、たとえば、各装置に実装されるアプリケーションの処理を簡易化することができる。また、たとえば、アプリケーションの開発が容易となり、アプリケーションの開発コストを低減することができる。
【００２７】
（１１）好ましくは、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記再構築要求を受信して、上記通信動作の変更を行うか否かを判断し、上記通信動作の変更を行うと判断した場合、上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。
【００２８】
このような構成により、無線通信システムの全体的な情報が得られる管理装置側で通信動作の変更判断を行う動作に加えて、通信環境について最新の情報が得られる管理装置配下の無線装置側で通信動作の変更判断を行う動作も可能となる。たとえば、通信環境の悪化により新しい情報を管理装置が得ることができなくなった場合に有効である。
【００２９】
（１２）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線端末装置は、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置であって、自己の無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置経由で上記管理装置から受信する受信部と、上記通信動作の変更を行うか否かを判断し、上記通信動作の変更を行うと判断した場合、上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の上記無線端末装置の通信動作を変更する通信制御部とを備える。
【００３０】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。また、無線通信システムの全体的な情報が得られる管理装置側で通信動作の変更判断を行う動作に加えて、通信環境について最新の情報が得られる管理装置配下の無線装置側で通信動作の変更判断を行う動作も可能となる。たとえば、通信環境の悪化により新しい情報を管理装置が得ることができなくなった場合に有効である。
【００３１】
（１３）またこの発明の別の局面に係わる無線端末装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置であって、複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行なうことにより、自己の上記無線端末装置の状態および自己の上記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を作成する第１処理部と、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、他の装置との間で通信信号を送受信する第２処理部とを備え、上記第２処理部は、上記通信情報を含む通信信号を上記無線基地局装置経由で上記管理装置へ送信し、自己の上記無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置経由で上記管理装置から受信し、上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の上記無線端末装置の通信動作を変更する。
【００３２】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。また、上位レイヤの処理によって通信情報を作成し、下位レイヤの処理によって通信動作を変更する構成により、無線端末装置に実装されたアプリケーション等、上位レイヤの処理において、無線端末装置の通信方式等、下位レイヤが扱う無線端末装置の構成および動作を意識することなく、配下の無線装置の通信動作を動的に変更することができる。これにより、たとえば、各装置に実装されるアプリケーションの処理を簡易化することができる。また、たとえば、アプリケーションの開発が容易となり、アプリケーションの開発コストを低減することができる。
【００３３】
（１４）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、複数の上記無線端末装置の状態および複数の上記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数の上記無線基地局装置の状態および１または複数の上記無線基地局装置の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得するステップと、取得した上記通信情報に基づいて、上記無線基地局装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方の通信動作を変更するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３４】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【００３５】
（１５）またこの発明の別の局面に係わる通信制御プログラムは、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、自己の無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置経由で上記管理装置から受信するステップと、上記通信動作の変更を行うか否かを判断し、上記通信動作の変更を行うと判断した場合、上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の上記無線端末装置の通信動作を変更するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３６】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。また、無線通信システムの全体的な情報が得られる管理装置側で通信動作の変更判断を行う動作に加えて、通信環境について最新の情報が得られる管理装置配下の無線装置側で通信動作の変更判断を行う動作も可能となる。たとえば、通信環境の悪化により新しい情報を管理装置が得ることができなくなった場合に有効である。
【００３７】
（１６）またこの発明の別の局面に係わる通信制御プログラムは、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、無線基地局装置を介して管理装置と通信可能な無線端末装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行なうことにより、自己の上記無線端末装置の状態および自己の上記無線端末装置の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を作成するステップと、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも下位の第２のレイヤの処理を行うことにより、上記通信情報を含む通信信号を上記無線基地局装置経由で上記管理装置へ送信し、自己の上記無線端末装置の通信動作の変更内容を示す再構築要求を上記無線基地局装置経由で上記管理装置から受信し、上記再構築要求の示す変更内容に従って自己の上記無線端末装置の通信動作を変更するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３８】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。また、上位レイヤの処理によって通信情報を作成し、下位レイヤの処理によって通信動作を変更する構成により、無線端末装置に実装されたアプリケーション等、上位レイヤの処理において、無線端末装置の通信方式等、下位レイヤが扱う無線端末装置の構成および動作を意識することなく、配下の無線装置の通信動作を動的に変更することができる。これにより、たとえば、各装置に実装されるアプリケーションの処理を簡易化することができる。また、たとえば、アプリケーションの開発が容易となり、アプリケーションの開発コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の他の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける装置間インタフェースを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける装置間インタフェースにおける管理制御メッセージの一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの状態遷移を示す図である。
【図９】図８に示すネットワーク初期構築の状態における管理装置および無線端末装置の通信接続処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図１０】図８に示すネットワーク初期構築の状態における管理装置および無線端末装置の通信接続処理のシーケンスの他の例を示す図である。
【図１１】図８に示すネットワークモニタリングの状態において管理装置が無線端末装置から通信情報を取得するシーケンスの一例を示す図である。
【図１２】図８に示すネットワークモニタリングの状態において管理装置がアクセスポイントから通信情報を受信するシーケンスの他の例を示す図である。
【図１３】図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置がアクセスポイントのチャネルの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１４】図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置が無線端末装置の通信相手となるアクセスポイントの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１５】図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置が無線端末装置の通信パラメータの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置がアクセスポイントのチャネルの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置が無線端末装置の通信相手となるアクセスポイントの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置が無線端末装置の通信パラメータの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る管理装置が強制モードおよび推奨モードを選択するための演算に用いるテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４２】
［課題］
２．４ＧＨｚ帯では、現在、様々な用途で様々な無線機器が通信を行っている。そして、各無線機器が通信を同時に行うと信号が衝突し通信が行えないため、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式が一般的に採用されている。
【００４３】
そして、無線機器の台数増加に伴って信号の衝突が発生する確率が増加し、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。これにより、ＩＳＭ帯の周波数利用効率が低下してしまい、また、無線機器のユーザの使用感が低下してしまう。
【００４４】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【００４５】
具体的には、たとえば、ＩＳＭ帯を利用する無線機器のうち、広く普及している無線ＬＡＮ機器を集中管理する機構を設ける。管理機構として管理装置を設置し、無線ＬＡＮ端末に管理制御用アプリケーションを実装する。そして、管理装置が、無線ＬＡＮ端末のＭＡＣ層／ＰＨＹ層、電池およびセンサ等の情報を収集し、ユーザの使用感等を基準に判断して通信パラメータ等の制御を行う。
【００４６】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００４７】
図１を参照して、無線通信システム４０１は、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１で規格化された無線ＬＡＮシステムを含む。無線通信システム４０１は、管理装置１０１と、複数のアクセスポイント（無線基地局装置：図１に示す「無線ＬＡＮ  ＡＰ」）１０２と、複数の無線端末装置２０２とを備える。
【００４８】
なお、図１では、３つのアクセスポイント１０２と、各アクセスポイント１０２の配下の２つの無線端末装置２０２とを代表的に示しているが、無線通信システム４０１は、少数またはさらに多数のアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２を備える構成であってもよい。また、管理装置１０１は、無線通信システム４０１におけるいずれかのアクセスポイント１０２と一体化されてもよい。
【００４９】
管理装置１０１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２と通信を行い、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を管理する。
【００５０】
管理装置１０１およびアクセスポイント１０２は、有線接続または無線接続され、たとえば、イーサネット（登録商標）規格に従って互いに通信を行う。
【００５１】
アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２は、たとえば無線ＬＡＮ方式に従って互いに通信を行う。無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２を介して管理装置１０１と通信可能である。また、無線端末装置２０２は、複数のアクセスポイント１０２のうちのいずれかを選択して通信可能である。
【００５２】
より詳細には、アクセスポイント１０２は、たとえばＩＳＭバンド（Industry Science Medical band）である２．４ＧＨｚ帯の無線信号を送受信することにより、１または複数の無線端末装置２０２と無線通信を行う。
【００５３】
無線端末装置２０２は、たとえばＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用し、他の無線端末装置２０２が無線信号を送信しているか否かを互いに判断し、他の無線端末装置２０２が無線信号を送信していないと判断した場合に、送信すべき情報を含む無線信号をアクセスポイント１０２へ送信する。
【００５４】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。
【００５５】
［管理装置］
図２を参照して、管理装置１０１は、通信部１０と、アプリケーション１１と、データベース１６とを備える。通信部１０は、ＴＣＰ処理部１２と、ＩＰ処理部１３と、Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部１４と、Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部１５とを含む。
【００５６】
管理装置１０１は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。管理装置１０１において、アプリケーション１１は、アプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、無線端末装置２０２の管理および制御を行う。
【００５７】
管理装置１０１において、ＴＣＰ処理部１２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部１３は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部１４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部１５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００５８】
通信部１０は、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション１１へ出力する。
【００５９】
アプリケーション１１は、通信部１０から受けたＩＰフレームから通信情報を取得してたとえばデータベース１６に登録する。この通信情報には、たとえば、無線端末装置２０２の状態を示す情報、および無線端末装置２０２の動作目標を示す情報の少なくともいずれか一方が含まれる。
【００６０】
そして、アプリケーション１１は、取得した通信情報を用いて再構築要求を作成し、通信部１０経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【００６１】
アプリケーション１１は、無線端末装置２０２へ再構築要求を送信することにより、当該無線端末装置２０２の通信動作を変更する。たとえば、アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジー、すなわち各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の接続関係を変更する。
【００６２】
たとえば、アプリケーション１１は、無線端末装置２０２において測定された通信品質およびアプリケーション３１の要求品質を変数とする関数の値に基づいて、無線端末装置２０２の通信動作の変更を行うか否かの判断および通信動作の変更内容の決定を行う。
【００６３】
この再構築要求には、無線端末装置２０２がアクセスポイント１０２と無線通信を行う際に用いる通信パラメータの変更要求等が含まれる。
【００６４】
［アクセスポイント］
アクセスポイント１０２は、通信部２０を備える。通信部２０は、ＴＣＰ処理部２１と、ＩＰ処理部２２と、Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部２３と、Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部２４と、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５と、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６とを含む。
【００６５】
アクセスポイント１０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。
【００６６】
ＴＣＰ処理部２１は、ＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部２２は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部２３は、管理装置１０１との通信用であり、ＩＰレイヤよりも下位のイーサネットＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部２４は、管理装置１０１との通信用であり、ＭＡＣレイヤよりも下位のイーサネットＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００６７】
無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５は、無線端末装置２０２との通信用であり、ＩＰレイヤよりも下位の無線ＬＡＮ  ＭＡＣレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２４は、無線端末装置２０２との通信用であり、ＭＡＣレイヤよりも下位の無線ＬＡＮ  ＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００６８】
［無線端末装置］
無線端末装置２０２は、通信部（第２処理部）３０と、アプリケーション（第１処理部）３１と、センサ３６と、電池３７とを備える。通信部３０は、ＴＣＰ処理部３２と、ＩＰ処理部３３と、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４と、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５とを含む。
【００６９】
無線端末装置２０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。
【００７０】
アプリケーション３１は、アプリケーションレイヤの処理を行なう。アプリケーション３１は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５、センサ３６または電池３７から無線端末装置２０２の状態を示す情報を取得し、これらの情報を含む通信情報を作成する。
【００７１】
ＴＣＰ処理部３２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部３３は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００７２】
たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、自己の無線端末装置２０２が受信するパケットのロス率、自己の無線端末装置２０２が送信するパケットの再送回数、および自己の無線端末装置２０２における無線信号の受信強度等を測定する。そして、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、測定結果を示す測定情報をアプリケーション３１へ出力する。
【００７３】
また、センサ３６は、たとえば、自己の無線端末装置２０２の温度を検知し、検知結果をアプリケーション３１へ出力する。また、電池３７は、たとえば蓄電残量を示す情報をアプリケーション３１へ出力する。
【００７４】
また、アプリケーション３１は、たとえば、通信情報の作成および送信処理以外の他の処理を行うことが可能であり、当該他の処理のための無線端末装置２０２の動作目標を設定することも可能である。
【００７５】
たとえば、アプリケーション３１は、ある処理におけるパケット再送までの許容待機時間を、無線端末装置２０２の動作目標を示す情報とする。アプリケーション３１は、例えばＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）サービスを提供している場合、ＶｏＩＰサービスを提供していない場合と比較して許容待機時間を小さい値に設定することにより、音声通話が途切れることを防ぐことができる。また、たとえば、アプリケーション３１は、ある処理において確保すべき通信の最小スループットを、無線端末装置２０２の動作目標を示す情報とする。
【００７６】
そして、アプリケーション３１は、作成した通信情報を通信部３０へ出力する。通信部３０は、アプリケーション３１から受けた通信情報を含む通信信号をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１のアプリケーション１１へ送信する。
【００７７】
また、通信部３０は、管理装置１０１からアクセスポイント１０２経由で通信信号を受信して、当該通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション３１へ出力する。
【００７８】
アプリケーション３１は、通信部３０から受けたＩＰフレームから、管理装置１０１のアプリケーション１１からの再構築要求を取得する。そして、通信部３０は、アプリケーション３１が取得した再構築要求の示す通信動作の変更内容に従って、自己の通信動作を変更する。
【００７９】
たとえば、ＴＣＰ処理部３２は、再構築要求に含まれる通信パラメータの変更要求に従い、パケット再送までの待機時間を変更する。
【００８０】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の他の例を示す図である。図３に示す無線端末装置２０２は、図２に示す無線端末装置２０２と同様である。
【００８１】
［管理装置］
図３に示す管理装置１０１は、アプリケーション１１の動作が異なる点を除いて、図２に示す管理装置１０１と同様である。図３に示す管理装置１０１のアプリケーション１１は、アプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、アクセスポイント１０２の管理および制御を行う。
【００８２】
アプリケーション１１は、前述のように通信部１０経由でアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２からの通信情報を取得し、たとえばデータベース１６に登録する。アクセスポイント１０２からの通信情報には、たとえば、アクセスポイント１０２の状態を示す情報、およびアクセスポイント１０２の動作目標を示す情報の少なくともいずれか一方が含まれる。なお、無線端末装置２０２からアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１に到着する通信情報は、図２において説明したものと同様である。
【００８３】
そして、アプリケーション１１は、取得した通信情報を用いて再構築要求を作成し、通信部１０経由でアクセスポイント１０２へ送信する。
【００８４】
アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２へ再構築要求を送信することにより、当該アクセスポイント１０２の通信動作を変更する。たとえば、アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジー、すなわち各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の接続関係を変更する。
【００８５】
たとえば、アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２において測定された各種通信品質を変数とする関数の値に基づいて、アクセスポイント１０２の通信動作の変更を行うか否かの判断および変更内容の決定を行う。
【００８６】
この再構築要求には、無線端末装置２０２がアクセスポイント１０２と無線通信を行う際の使用チャネルの変更要求等が含まれる。
【００８７】
［アクセスポイント］
図３に示すアクセスポイント１０２は、アプリケーション２７をさらに備える点を除いて、図２に示すアクセスポイント１０２と同様である。
【００８８】
図３に示すアクセスポイント１０２のアプリケーション２７は、アプリケーションレイヤの処理を行なう。アプリケーション２７は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６からアクセスポイント１０２の状態を示す情報を取得する。
【００８９】
たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、自己のアクセスポイント１０２に通信接続している無線端末装置２０２の数、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）、使用チャネル、および位置情報等をアプリケーション２７へ出力する。
【００９０】
また、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、自己のアクセスポイント１０２が受信するパケットのロス率、自己のアクセスポイント１０２が送信するパケットの再送回数、および自己のアクセスポイント１０２における通信トラフィック量等を測定する。そして、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、測定結果を示す測定情報をアプリケーション２７へ出力する。
【００９１】
また、アプリケーション２７は、たとえば、通信情報の作成および送信処理以外の他の処理を行うことが可能であり、当該他の処理のためのアクセスポイント１０２の動作目標を設定することも可能である。
【００９２】
そして、アプリケーション２７は、取得した各情報を含む通信情報を作成し、通信部２０経由で管理装置１０１のアプリケーション１１へ送信する。
【００９３】
また、アプリケーション２７は、通信部２０経由で管理装置１０１のアプリケーション１１からの再構築要求を取得する。そして、通信部２０は、アプリケーション２７によって取得された再構築要求の示す通信動作の変更内容に従って、自己の通信動作を変更する。
【００９４】
たとえば、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、再構築要求に含まれるチャネルの変更要求に従い、無線端末装置２０２との無線通信における使用チャネルを、管理装置１０１により指定されたチャネルへ変更する。
【００９５】
図３に示す無線通信システム４０１では、図２に示す無線通信システム４０１と比べて、アクセスポイント１０２にも管理制御用のアプリケーションが実装されている。これにより、管理装置１０１の収集する情報の種類および量が増加し、より効果的な管理制御が可能となる。
【００９６】
なお、管理装置１０１は、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の両方へ再構築要求を送信してもよい。また、管理装置１０１は、複数の無線端末装置２０２からの通信情報を取得することが好ましい一方で、１つのアクセスポイント１０２からのみ通信情報を取得する構成であってもよい。すなわち、管理装置１０１は、複数の無線端末装置２０２からの通信情報、および１または複数のアクセスポイント１０２からの通信情報の少なくともいずれか一方を受信し、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方へ再構築要求を送信する。
【００９７】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける装置間インタフェースを示す図である。
【００９８】
図４を参照して、無線通信システム４０１では、ネットワークの状態を管理および制御するための装置間インタフェースが設けられる。
【００９９】
具体的には、管理装置１０１およびアクセスポイント１０２は、管理制御用インタフェースＩＦ１経由で管理制御メッセージを互いに送受信する。また、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２は、管理制御用インタフェースＩＦ２経由で互いに管理制御メッセージを送受信すればよい。
【０１００】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける装置間インタフェースにおける管理制御メッセージの一例を示す図である。
【０１０１】
図５を参照して、管理制御メッセージは、たとえばＵＤＰパケットのペイロードに挿入される。そして、拡張可能なＩＥ（Information Element）が装置間でやり取りされることにより、管理装置１０１による管理制御が行われる。
【０１０２】
より詳細には、管理制御メッセージは、１４バイトのＭＡＣヘッダと、２０バイトのＩＰヘッダと、８バイトのＵＤＰヘッダと、ペイロードとを含む。また、ペイロードにおけるＩＦ１メッセージまたはＩＦ２メッセージは、６バイトの識別子と、１バイトの種別と、１バイトのメッセージ種別と、ＩＥ−１，ＩＥ−２，・・・，ＩＥ−Ｎとを有する。
【０１０３】
［管理装置の構成］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
【０１０４】
図６を参照して、管理装置１０１は、登録部１７と、通信情報取得部１８と、通信制御部１９と、記憶部６１とを備える。登録部１７、通信情報取得部１８および通信制御部１９は、アプリケーション１１の一部または全部に相当する。
【０１０５】
登録部１７は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を登録し、登録情報を通信情報取得部１８へ出力する。
【０１０６】
通信情報取得部１８は、登録部１７から受けた登録情報に基づいて、登録部１７により登録されたアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方から通信情報を取得する。そして、通信情報取得部１８は、取得した通信情報を記憶部６１へ出力する。記憶部６１に保存された通信情報は、たとえば、記憶部６１の記憶容量が足りなくなると古いものから順に新たな通信情報で上書きされるか、または保存されてから所定時間経過すると消去される。
【０１０７】
通信制御部１９は、記憶部６１に保存された通信情報を取得し、取得した通信情報に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信動作を変更する。具体的には、たとえば、通信制御部１９は、通信動作の変更内容を示す再構築要求を作成し、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方へ送信する。
【０１０８】
たとえば、通信制御部１９は、上記通信動作を変更することにより、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジーを変更する。具体的には、たとえば、通信制御部１９は、後述するアクセスポイント１０２のチャネル切り替え、または無線端末装置２０２の接続先変更により、上記ネットワークのトポロジーを変更する。
【０１０９】
［無線端末装置の構成］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の構成を示す図である。
【０１１０】
図７を参照して、無線端末装置２０２は、センサ３６と、電池３７と、送信部３８と、通信情報作成部３９と、受信部４０と、通信制御部４１とを備える。通信情報作成部３９および通信制御部４１は、アプリケーション３１の一部または全部に相当する。送信部３８および受信部４０は、通信部３０の一部または全部に相当する。
【０１１１】
センサ３６は、たとえば自己の無線端末装置２０２の温度を検知し、検知結果を通信情報作成部３９へ出力する。なお、センサ３６は、無線端末装置２０２に外付けされてもよい。
【０１１２】
電池３７は、無線端末装置２０２における各回路に電力を供給する。電池３７は、たとえば蓄電残量を示す情報を通信情報作成部３９へ出力する。
【０１１３】
通信情報作成部３９は、センサ３６および電池３７等から受けた情報を含む通信情報を作成して送信部３８へ出力する。
【０１１４】
送信部３８は、通信情報作成部３９から受けた通信情報を含む無線信号をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【０１１５】
受信部４０は、管理装置１０１からアクセスポイント１０２経由で再構築要求を含む無線信号を受信し、受信した無線信号をＩＰフレーム等のデジタル信号に変換して通信制御部４１へ出力する。
【０１１６】
通信制御部４１は、受信部４０から受けたＩＰフレーム等から再構築要求を取得し、取得した再構築要求の示す通信動作の変更内容に従って自己の無線端末装置２０２の通信動作を変更する。
【０１１７】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置の動作について図面を用いて説明する。
【０１１８】
管理装置１０１、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の各々は、以下に示すシーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。
【０１１９】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの状態遷移を示す図である。
【０１２０】
図８を参照して、管理装置１０１は、管理対象となるネットワークの状態を管理する。具体的には、管理装置１０１のアプリケーション１１が起動していない「初期状態」において、アプリケーション１１が起動すると（図８に示す「管理装置ＯＮ」）、無線通信システム４０１は、「ネットワーク初期構築」の状態へ遷移する。
【０１２１】
「ネットワーク初期構築」の状態において、管理装置１０１と、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２との通信接続処理、具体的には、管理装置１０１による、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の探索および登録処理が行われる。そして、これらの通信接続が確立すると、無線通信システム４０１は、「ネットワークモニタリング」の状態へ遷移する。
【０１２２】
「ネットワークモニタリング」の状態において、管理装置１０１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくとも一方から通信情報を取得し、取得した通信情報に基づいて、アクセスポイント１０２または無線端末装置２０２の通信動作の変更が必要であるか否かを判断する。
【０１２３】
そして、管理装置１０１により通信動作の変更が必要ではないと判断された場合、無線通信システム４０１は「ネットワークモニタリング」の状態を継続する。この場合、管理装置１０１は、通信情報の取得、および取得した通信情報に基づく通信動作の変更の必要性の判断を、たとえば周期的に繰り返す。
【０１２４】
一方、管理装置１０１により通信動作の変更が必要であると判断された場合、無線通信システム４０１は「ネットワーク再構築」の状態へ遷移する。
【０１２５】
「ネットワーク再構築」の状態において、管理装置１０１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方へ再構築要求を送信する。そして、再構築要求を受信したアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２は、当該再構築要求に従って自己の通信動作を変更する。そして、通信動作の変更が完了すると、無線通信システム４０１は、再び「ネットワークモニタリング」の状態へ遷移する。
【０１２６】
また、「ネットワーク初期構築」、「ネットワークモニタリング」および「ネットワーク再構築」のいずれかの状態において管理装置１０１のアプリケーション３１が停止された場合（図８に示す「管理装置ＯＦＦ」）、無線通信システム４０１は、再び「初期状態」へ遷移する。
【０１２７】
以下、これら「ネットワーク初期構築」、「ネットワークモニタリング」および「ネットワーク再構築」の各状態における無線通信システム４０１の動作を詳細に説明する。
【０１２８】
［ネットワーク初期構築］
図９は、図８に示すネットワーク初期構築の状態における管理装置および無線端末装置の通信接続処理のシーケンスの一例を示す図である。
【０１２９】
管理装置１０１における登録部１７は、無線端末装置２０２の探索要求をブロードキャストし、探索要求に対する探索応答を受信すると、当該探索応答の送信元である無線端末装置２０２を登録する。
【０１３０】
具体的には、図９を参照して、まず、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間で通信接続処理が行われることにより、アクセスポイント１０２と無線端末装置２０２との通信接続が確立する（ステップＳ１１）。
【０１３１】
次に、管理装置１０１は、アクセスポイント１０２経由で、探索要求を各無線端末装置２０２へブロードキャストする。これにより、アクセスポイント１０２との通信接続が確立している無線端末装置２０２は、管理装置１０１からの探索要求を受信する。この探索要求には、たとえば管理装置１０１のＩＰアドレスが含まれる（ステップＳ１２）。
【０１３２】
次に、無線端末装置２０２は、受信した探索要求に対する探索応答を、アクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。この探索要求には、たとえば管理装置１０１のＭＡＣアドレスが含まれる（ステップＳ１３）。
【０１３３】
次に、管理装置１０１は、送信した探索要求に対する探索応答を受信すると、この探索要求の送信元である無線端末装置２０２の登録処理を行う（ステップＳ１４）。これにより、管理装置１０１と無線端末装置２０２との通信接続が確立する。
【０１３４】
図１０は、図８に示すネットワーク初期構築の状態における管理装置および無線端末装置の通信接続処理のシーケンスの他の例を示す図である。
【０１３５】
管理装置１０１における登録部１７は、たとえば、無線端末装置２０２から登録要求を受信すると、受信した登録要求の送信元である無線端末装置２０２へ登録通知をユニキャストすることにより、当該無線端末装置２０２を登録する。
【０１３６】
具体的には、図１０を参照して、まず、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間で通信接続処理が行われることにより、アクセスポイント１０２と無線端末装置２０２との通信接続が確立する（ステップＳ２１）。
【０１３７】
次に、無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２経由で、ネットワークへの加入を要求するための登録要求をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ２２）。
【０１３８】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２からの登録要求を受信すると、この登録要求の送信元である無線端末装置２０２の登録の可否を判断する（ステップＳ２３）。そして、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の登録を許可する場合（ステップＳ２３で「可」）、登録を許可する旨を示す情報である「登録ＯＫ」をアクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ２４）。
【０１３９】
そして、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の登録処理を行う（ステップＳ２５）。これにより、管理装置１０１と無線端末装置２０２との通信接続が確立する。
【０１４０】
一方、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の登録を許可しない場合（ステップＳ２３で「不可」）、登録を許可しない旨を示す情報である「登録ＮＧ」をアクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ２６）。
【０１４１】
なお、登録部１７は、探索要求をブロードキャストするか（図９）、または登録要求に対する登録通知をユニキャストするか（図１０）を選択可能である。たとえば、無線通信システム４０１における無線端末装置２０２の数に応じてユーザが予め設定することが可能である。具体的には、無線通信システム４０１における無線端末装置２０２の数が少ない場合には図９に示す動作が設定され、無線端末装置２０２の数が多い場合には、図１０に示す動作が設定される。
【０１４２】
［ネットワークモニタリング］
図１１は、図８に示すネットワークモニタリングの状態において管理装置が無線端末装置から通信情報を取得するシーケンスの一例を示す図である。
【０１４３】
図１１を参照して、まず、管理装置１０１は、通信情報の送信を要求するための情報報告要求をアクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する。なお、この情報報告要求には、たとえば、無線端末装置２０２が通信情報を繰り返し報告する際の報告周期を示す情報が含まれる（ステップＳ３１）。
【０１４４】
次に、無線端末装置２０２は、管理装置１０１からの情報報告要求を受信すると、アクセスポイント１０２経由で自己の通信情報を管理装置１０１へ送信する（ステップＳ３２）。無線端末装置２０２は、情報報告要求の示す報告周期で、通信情報を周期的に送信する（ステップＳ３３）。
【０１４５】
なお、管理装置１０１は、無線通信システム４０１に存在する複数の無線端末装置２０２のうち、全部の無線端末装置２０２から通信情報を取得して再構築要求を作成する構成であってもよいし、一部の複数の無線端末装置２０２から通信情報を取得して再構築要求を作成する構成であってもよい。
【０１４６】
図１２は、図８に示すネットワークモニタリングの状態において管理装置がアクセスポイントから通信情報を受信するシーケンスの他の例を示す図である。
【０１４７】
図１２を参照して、まず、管理装置１０１は、通信情報の送信を要求するための情報報告要求をアクセスポイント１０２へ送信する。なお、この情報報告要求には、たとえば、アクセスポイント１０２が通信情報を繰り返し報告する際の報告周期を示す情報が含まれる（ステップＳ４１）。
【０１４８】
次に、アクセスポイント１０２は、管理装置１０１からの情報報告要求を受信すると、自己の通信情報を管理装置１０１へ送信する（ステップＳ４２）。アクセスポイント１０２は、情報報告要求の示す報告周期で、通信情報を周期的に送信する（ステップＳ４３）。
【０１４９】
なお、管理装置１０１は、無線通信システム４０１に存在する複数のアクセスポイント１０２のうち、全部のアクセスポイント１０２から通信情報を取得して再構築要求を作成する構成であってもよいし、一部のアクセスポイント１０２から通信情報を取得して再構築要求を作成する構成であってもよい。
【０１５０】
［ネットワーク再構築］
（ｉ）チャネルの変更
図１３は、図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置がアクセスポイントのチャネルの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【０１５１】
管理装置１０１における通信制御部１９は、通信動作の変更として、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信パラメータを変更する。
【０１５２】
具体的には、図１３を参照して、まず、管理装置１０１は、ネットワークモニタリングの状態において取得した無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の通信情報のうち、たとえばアクセスポイント１０２の位置情報またはアクセスポイント１０２の使用チャネルを示す情報に基づいて、アクセスポイント１０２の使用チャネルの変更が必要であるか否かを判断する。
【０１５３】
たとえば、アクセスポイント１０２の近辺に、同じチャネルを使用している他のアクセスポイント１０２が存在している場合、管理装置１０１は、チャネル切り替え、すなわちアクセスポイント１０２の使用チャネルの変更が必要であると判断する（ステップＳ５１）。
【０１５４】
そして、管理装置１０１は、アクセスポイント１０２の使用チャネルの変更が必要であると判断すると、アクセスポイント１０２が新たに使用すべきチャネルの情報を含む再構築要求をアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ５２およびＳ５３）。
【０１５５】
なお、管理装置１０１が、アクセスポイント１０２の使用チャネルの変更が必要ではないと判断した場合、無線通信システム４０１は、再び「ネットワークモニタリング」の状態に戻り、図１１または図１２に示す動作を行う。
【０１５６】
次に、無線端末装置２０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信すると、この再構築要求に対する応答である「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２へ送信する（ステップＳ５４）。
【０１５７】
そして、無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２との通信接続を切断するための切断要求をアクセスポイント１０２へ送信する。これにより、アクセスポイント１０２と無線端末装置２０２との通信接続が切断される（ステップＳ５５）。
【０１５８】
次に、アクセスポイント１０２は、チャネル切り替えを行う、すなわち、自己の使用チャネルを、管理装置１０１により指定された新たなチャネルへ変更する（ステップＳ５６）。そして、アクセスポイント１０２は、自己の使用チャネルを切り替えると、ネットワーク再構築の完了を示す「再構築ＯＫ」を管理装置１０１へ送信する（ステップＳ５７）。
【０１５９】
また、無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２との通信接続を切断した後、所定時間待機する（ステップＳ５８）。この所定時間は、たとえばアクセスポイント１０２によるチャネル切替（ステップＳ５６）に要する時間以上の値が設定される。
【０１６０】
そして、無線端末装置２０２は、新たな通信相手となるアクセスポイント１０２のサーチ処理を行う。
【０１６１】
具体的には、無線端末装置２０２は、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２の使用チャネルを検知し、検知したチャネルの中から、自己において最も無線信号の受信強度の強いチャネルを特定する。そして、無線端末装置２０２は、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２のうち、特定したチャネルを使用するアクセスポイント１０２を新たな通信相手として決定する（ステップＳ５９）。
【０１６２】
なお、このようにして無線端末装置２０２により特定されたアクセスポイント１０２は、チャネル切替（ステップＳ５６）を行ったアクセスポイント１０２であってもよいし、他のアクセスポイント１０２であってもよい。
【０１６３】
そして、無線端末装置２０２は、決定したアクセスポイント１０２との通信接続処理を行う（ステップＳ６０）。
【０１６４】
なお、管理装置１０１は、２．４ＧＨｚ帯におけるアクセスポイント１０２の使用チャネルを変更する構成に限らず、さらに大幅な周波数帯の変更、たとえば２．４ＧＨｚ帯および５ＧＨｚ帯間の切り替えを行う構成であってもよい。これにより、隣接アクセスポイント１０２間の電波干渉をさらに抑制することが可能となる。
【０１６５】
（ｉｉ）通信相手の変更
図１４は、図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置が無線端末装置の通信相手となるアクセスポイントの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。図１４は、管理装置１０１が、無線端末装置２０２の通信相手をアクセスポイント１０２Ａからアクセスポイント１０２Ｂへ変更する場合を示している。
【０１６６】
管理装置１０１における通信制御部１９は、通信動作の変更として、無線端末装置２０２の通信相手となるアクセスポイント１０２を変更する。
【０１６７】
具体的には、図１４を参照して、まず、管理装置１０１は、ネットワークモニタリングの状態において取得した無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の通信情報のうち、たとえばアクセスポイント１０２と通信接続を確立している無線端末装置２０２の数に基づいて、無線端末装置２０２の通信相手であるアクセスポイント１０２の変更が必要であるか否かを判断する（ステップＳ６１）。
【０１６８】
たとえば、無線端末装置２０２の接続先がアクセスポイント１０２Ａであり、このアクセスポイント１０２Ａと通信接続を確立している他の無線端末装置２０２の数が閾値以上である場合、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の接続先の変更が必要であると判断する。
【０１６９】
なお、管理装置１０１は、ネットワークモニタリングの状態において取得した無線端末装置２０２の通信情報のうち、無線端末装置２０２において受信するパケットのロス率、無線端末装置２０２が送信するパケットの再送回数、または無線端末装置２０２における無線信号の受信強度に基づいて、無線端末装置２０２の接続先の変更が必要であるか否かを判断してもよい。
【０１７０】
たとえば、無線端末装置２０２の電池３７の蓄電残量が少ない場合、パケットのロス率が高い場合、パケットの再送回数が多い場合、または無線信号の受信強度が弱い場合、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の接続先の変更が必要であると判断する。
【０１７１】
ここで、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の電池３７の蓄電残量が少ない場合、当該無線端末装置２０２との距離がより短いアクセスポイント１０２Ｂを当該無線端末装置２０２の新たな接続先とする。管理装置１０１は、たとえば、当該無線端末装置２０２における各アクセスポイント１０２からの無線信号の受信強度の情報から、当該受信強度が最大となる無線信号の送信元のアクセスポイント１０２Ｂを、新たな接続先とする。これにより、無線端末装置２０２の無線信号の送信電力を小さくできることから、無線端末装置２０２の消費電力を低減することができる。
【０１７２】
そして、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の接続先の変更が必要であると判断すると、無線端末装置２０２の新たな接続先であるアクセスポイント１０２Ｂの情報、すなわちアクセスポイント１０２ＢのＢＳＳＩＤ等を含む再構築要求を、アクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ６２）。
【０１７３】
なお、管理装置１０１が、無線端末装置２０２の接続先の変更が必要ではないと判断した場合には、無線通信システム４０１は、再び「ネットワークモニタリング」の状態に戻り、図１１または図１２に示す動作を行う。
【０１７４】
次に、無線端末装置２０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信すると、この再構築要求に対する応答である「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ６３）。
【０１７５】
そして、無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２との通信接続を切断するための切断要求をアクセスポイント１０２Ａへ送信する。これにより、アクセスポイント１０２Ａと無線端末装置２０２との通信接続が切断される（ステップＳ６４）。
【０１７６】
次に、無線端末装置２０２は、受信した再構築要求に含まれるアクセスポイント１０２Ｂの情報に基づいて、アクセスポイント１０２Ｂとの通信接続処理を行う（ステップＳ６５）。これにより、無線端末装置２０２の通信相手がアクセスポイント１０２Ａからアクセスポイント１０２Ｂへ変更され、無線端末装置２０２とアクセスポイント１０２Ｂとの通信接続が確立する。
【０１７７】
（ｉｉｉ）通信パラメータの変更
図１５は、図８に示すネットワーク再構築の状態において管理装置が無線端末装置の通信パラメータの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【０１７８】
管理装置１０１における通信制御部１９は、通信動作の変更として、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信パラメータを変更する。
【０１７９】
具体的には、図１５を参照して、まず、管理装置１０１は、ネットワークモニタリングの状態において取得した無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の通信情報のうち、たとえば無線端末装置２０２の温度、無線端末装置２０２の蓄電残量、または無線端末装置２０２のパケット再送までの待機時間に基づいて、無線端末装置２０２の通信パラメータの変更が必要であるか否かを判断する。
【０１８０】
たとえば、無線端末装置２０２の蓄電残量が閾値未満である場合、または無線端末装置２０２に現在設定されている待機時間が閾値より大きい場合、管理装置１０１は、無線端末装置２０２のパケット再送までの待機時間を短くする必要があると判断する。
【０１８１】
また、たとえば、無線端末装置２０２の温度が閾値以上である場合、管理装置１０１は、処理負荷を低減するために、上記待機時間を長くする必要があると判断する（ステップＳ７１）。
【０１８２】
そして、管理装置１０１は、無線端末装置２０２の通信パラメータの変更が必要であると判断すると、新たに設定すべき通信パラメータを示す再構築要求を、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ７２）。
【０１８３】
なお、管理装置１０１が、無線端末装置２０２の通信パラメータの変更が必要ではないと判断した場合は、無線通信システム４０１は、再び「ネットワークモニタリング」の状態に戻り、図１１または図１２に示す動作を行う。
【０１８４】
次に、無線端末装置２０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信すると、この再構築要求に対する応答である「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ７３）。
【０１８５】
そして、無線端末装置２０２は、受信した再構築要求の示す通信パラメータへの変更を行う、たとえば、パケットの再送までの待機時間を変更する（ステップＳ７４）。
【０１８６】
ところで、Ｍ２Ｍシステムにおいて、無線端末装置の数が増加すると、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じやすくなり、また、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。このような場合、Ｍ２Ｍシステムにおける周波数の利用効率が低下し、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう。
【０１８７】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、通信情報取得部１８は、複数の無線端末装置２０２の状態および複数の無線端末装置２０２の動作目標の少なくともいずれか一方と、１または複数のアクセスポイント１０２の状態および１または複数のアクセスポイント１０２の動作目標の少なくともいずれか一方と、の少なくともいずれか一方を含む通信情報を取得する。そして、通信制御部１９は、通信情報取得部１８によって取得された通信情報に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信動作を変更する。
【０１８８】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【０１８９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、通信制御部１９は、通信動作を変更することにより、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジーを変更する。
【０１９０】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置の接続形態を動的に変更し、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。
【０１９１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、通信制御部１９は、通信動作の変更内容を示す再構築要求をアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方へ送信する。
【０１９２】
このような構成により、管理装置から配下の無線装置へ通信動作の変更内容を通知し、当該無線装置の通信動作を動的に変更することができる。
【０１９３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、通信制御部１９は、通信動作の変更として、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信パラメータを変更する。
【０１９４】
このような構成により、管理装置の配下の無線装置の各種通信パラメータを動的に変更し、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。たとえば、無線基地局装置および無線端末装置間で無線通信に使用する周波数帯を変更することにより、隣接する無線基地局装置間における当該周波数帯の重複を防ぎ、隣接する無線基地局装置間の電波干渉による情報損失を回避することができる。また、たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ等、信号の再送までの待ち時間が設定可能な通信方式を採用する無線通信システムにおいて、ＶｏＩＰ等、信号伝送に短い遅延時間が要求される無線端末装置に対して、上記待ち時間を優先的に短くし、ユーザの使用感を向上させることができる。
【０１９５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、通信制御部１９は、通信動作の変更として、無線端末装置２０２の通信相手となるアクセスポイント１０２を変更する。
【０１９６】
このような構成により、通信負荷が集中している無線基地局装置の配下の無線端末装置の接続先を他の無線基地局装置へ変更することができるため、各無線基地局装置における通信トラフィックを平準化することができ、たとえば、無線基地局装置のメモリ溢れによる情報損失を回避することができる。
【０１９７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る管理装置では、登録部１７は、無線端末装置２０２を登録する。通信情報取得部１８は、登録部１７によって登録された無線端末装置２０２の通信情報を取得する。そして、登録部１７は、無線端末装置２０２へ探索要求をブロードキャストし、探索要求に対する探索応答を受信することにより無線端末装置２０２を登録するか、または無線端末装置２０２から登録要求を受信し、受信した登録要求に対して登録通知を当該無線端末装置２０２へユニキャストすることにより当該無線端末装置２０２を登録するかを選択可能である。
【０１９８】
このような構成により、たとえば無線通信システムにおける無線端末装置の数が多い場合にはユニキャストの方式を選択し、当該数が少ない場合にはブロードキャストの方式を選択する等、無線通信システムにおける無線端末装置の数に応じた適切な登録処理を行うことができる。
【０１９９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、複数の無線端末装置２０２、および１または複数のアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、自己の状態および自己の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を管理装置１０１へ送信する。管理装置１０１は、受信した通信情報に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方の通信動作の変更内容を示す再構築要求をアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方へ送信する。そして、１または複数の無線端末装置２０２、および１または複数のアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、管理装置１０１から受信した再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。
【０２００】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【０２０１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、複数の無線端末装置２０２、および１または複数のアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、複数レイヤのうちのアプリケーションレイヤの処理を行うことにより通信情報を作成し、複数レイヤのうち、アプリケーションレイヤよりも下位の通信レイヤの処理を行うことにより、通信情報を含む通信信号を管理装置１０１へ送信する。そして、管理装置１０１は、複数レイヤのうちの通信レイヤの処理を行うことにより通信信号を受信し、複数レイヤのうち、通信レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤの処理を行うことにより、受信した通信信号に含まれる通信情報に基づいて再構築要求を作成する。
【０２０２】
このように、上位レイヤの処理によって通信情報の作成、および通信動作の変更内容の決定を行う構成により、無線端末装置に実装されたアプリケーション等、上位レイヤの処理において、無線端末装置の通信方式等、下位レイヤが扱う無線端末装置の構成および動作を意識することなく、配下の無線装置の通信動作を動的に変更することができる。これにより、たとえば、各装置に実装されるアプリケーションの処理を簡易化することができる。また、たとえば、アプリケーションの開発が容易となり、アプリケーションの開発コストを低減することができる。
【０２０３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線端末装置では、アプリケーション３１は、複数レイヤのうちのアプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、自己の無線端末装置２０２の状態および自己の無線端末装置２０２の動作目標の少なくともいずれか一方を含む通信情報を作成する。通信部３０は、複数レイヤのうち、アプリケーションレイヤよりも下位の通信レイヤの処理を行うことにより、他の装置との間で通信信号を送受信する。通信部３０は、通信情報を含む通信信号をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。そして、通信部３０は、自己の無線端末装置２０２の通信動作の変更内容を示す再構築要求をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１から受信し、再構築要求の示す変更内容に従って自己の無線端末装置２０２の通信動作を変更する。
【０２０４】
このように、無線端末装置および無線基地局装置を管理する管理装置を設け、配下の無線装置からの通信情報に基づいて配下の無線装置の通信動作を動的に変更する構成により、無線通信システムにおいて適切な通信形態を構築し、良好な無線通信を実現することができる。
【０２０５】
また、上位レイヤの処理によって通信情報を作成し、下位レイヤの処理によって通信動作を変更する構成により、無線端末装置に実装されたアプリケーション等、上位レイヤの処理において、無線端末装置の通信方式等、下位レイヤが扱う無線端末装置の構成および動作を意識することなく、配下の無線装置の通信動作を動的に変更することができる。これにより、たとえば、各装置に実装されるアプリケーションの処理を簡易化することができる。また、たとえば、アプリケーションの開発が容易となり、アプリケーションの開発コストを低減することができる。
【０２０６】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、管理装置１０１、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の各々のレイヤ構成が同様であるとしたが、これに限定するものではなく、各装置のレイヤ構成が異なっていてもよい。
【０２０７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規格化された無線ＬＡＮシステムを含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信システム４０１は、無線ＬＡＮシステムの代わりに、ＬＴＥに従う移動体通信システム、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等、他の無線通信システムを含む構成であってもよい。
【０２０８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２０９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べて通信動作の変更判断の主体を追加した通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。
【０２１０】
［課題］
ＩＳＭ帯では様々な機器が無線通信を行う。このため、携帯電話システムの様な制御専用チャネル、すなわち他の無線システムから電波干渉を受けないチャネルを設けることが困難である。
【０２１１】
このため、無線通信システム４０１において、管理装置１０１が無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２から収集した情報の鮮度は保証されず、すなわち古い情報しか残らず、管理装置１０１の判断が実際の状況に即したものとならない可能性がある。
【０２１２】
接続先の変更等、管理装置１０１からの再構築要求に従って無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２の通信動作を変更すると、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で通信接続の切断および再接続が発生する。このような通信断の影響は、管理制御以外の他のアプリケーションが実行できなくなる等、管理装置１０１よりも通信主体である無線端末装置２０２の方が把握しやすい可能性がある。
【０２１３】
すなわち、管理装置１０１が強制的な管理制御を行うことにより、無線通信システム４０１における周波数の利用効率が低下し、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう可能性がある。
【０２１４】
そこで、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、本発明の第１の実施の形態のように管理装置１０１の再構築要求に対して無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２が必ず従う強制モードと、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２が自己の状況に応じて再構築要求を拒否可能とする推奨モードとを設ける。以下、推奨モードの動作について図面を用いて説明する。
【０２１５】
［動作］
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置がアクセスポイントのチャネルの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【０２１６】
図１６において、ステップＳ８１の動作は図１３に示すシーケンスにおけるステップＳ５１の動作と同様であり、ステップＳ８９〜Ｓ９４の動作は図１３に示すシーケンスにおけるステップＳ５５〜Ｓ６１の動作と同様である。
【０２１７】
管理装置１０１は、アクセスポイント１０２の使用チャネルの変更が必要であると判断すると、アクセスポイント１０２が新たに使用すべきチャネルの情報を含む再構築要求をアクセスポイント１０２へ送信する（ステップＳ８２）。
【０２１８】
次に、アクセスポイント１０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信して、当該再構築要求の示す通信動作の変更すなわち使用チャネルの変更の可否を判断する（ステップＳ８３）。
【０２１９】
アクセスポイント１０２は、使用チャネルの変更を許可しない場合（ステップＳ８３で「不可」）、通信動作の変更を行わない旨を示す再構築拒否を管理装置１０１へ送信する。たとえば、アクセスポイント１０２は、自己における通信トラフィック量が大きい場合、使用チャネルの変更を許可しない。
【０２２０】
一方、アクセスポイント１０２は、使用チャネルの変更を許可する場合（ステップＳ８３で「可」）、当該再構築要求を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ８６）。
【０２２１】
次に、無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２から再構築要求を受信して、当該再構築要求の示す通信動作の変更すなわち使用チャネルの変更の可否を判断する（ステップＳ８６）。
【０２２２】
無線端末装置２０２は、使用チャネルの変更を許可しない場合（ステップＳ８６で「不可」）、通信動作の変更を行わない旨を示す再構築拒否をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。たとえば、無線端末装置２０２は、自己における通信トラフィック量が大きい場合、またはＶｏＩＰサービスを提供している場合、使用チャネルの変更を許可しない（ステップＳ８７）。
【０２２３】
一方、無線端末装置２０２は、使用チャネルの変更を許可する場合（ステップＳ８６で「可」）、「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２へ送信する（ステップＳ８８）。そして、アクセスポイント１０２の使用チャネルの変更のための一連の動作が実行される（ステップＳ８９〜Ｓ９４）。
【０２２４】
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置が無線端末装置の通信相手となるアクセスポイントの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。図１７は、管理装置１０１が、無線端末装置２０２の通信相手をアクセスポイント１０２Ａからアクセスポイント１０２Ｂへ変更する場合を示している。
【０２２５】
図１７において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０２の動作は図１４に示すシーケンスにおけるステップＳ６１〜Ｓ６２の動作と同様であり、ステップＳ１０６〜Ｓ１０７の動作は図１４に示すシーケンスにおけるステップＳ６４〜Ｓ６５の動作と同様である。
【０２２６】
無線端末装置２０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信して、当該再構築要求の示す通信動作の変更すなわち接続先変更の可否を判断する（ステップＳ１０３）。
【０２２７】
無線端末装置２０２は、接続先変更を許可しない場合（ステップＳ１０３で「不可」）、通信動作の変更を行わない旨を示す再構築拒否をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する。たとえば、無線端末装置２０２は、自己における通信トラフィック量が大きい場合、ＶｏＩＰサービスを提供している場合、または接続先のアクセスポイント１０２からの無線信号の受信強度が小さい場合、接続先変更を許可しない（ステップＳ１０４）。
【０２２８】
一方、無線端末装置２０２は、接続先変更を許可する場合（ステップＳ１０３で「可」）、「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１０５）。そして、無線端末装置２０２の接続先変更のための一連の動作が実行される（ステップＳ１０６〜Ｓ１０７）。
【０２２９】
図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、図８に示すネットワーク再構築の状態で管理装置が無線端末装置の通信パラメータの変更を要求する動作のシーケンスを示す図である。
【０２３０】
図１８において、ステップＳ１１１〜Ｓ１１２の動作は図１５に示すシーケンスにおけるステップＳ７１〜Ｓ７２の動作と同様であり、ステップＳ１１６の動作は図１５に示すシーケンスにおけるステップＳ７４の動作と同様である。
【０２３１】
図１８を参照して、無線端末装置２０２は、管理装置１０１から再構築要求を受信して、当該再構築要求の示す通信動作の変更すなわち通信パラメータの変更の可否を判断する（ステップＳ１１３）。
【０２３２】
無線端末装置２０２は、通信パラメータの変更を許可しない場合（ステップＳ１１３で「不可」）、通信動作の変更を行わない旨を示す再構築拒否をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。たとえば、無線端末装置２０２は、自己における通信トラフィック量が大きい場合、またはＶｏＩＰサービスを提供している場合、通信パラメータの変更を許可しない（ステップＳ１１４）。
【０２３３】
一方、無線端末装置２０２は、通信パラメータの変更を許可する場合（ステップＳ１１３で「可」）、「再構築ＯＫ」をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１１５）。そして、無線端末装置２０２の通信パラメータの変更のための動作が実行される（ステップＳ１１６）。
【０２３４】
なお、強制モードおよび推奨モードは、動的な設定が可能であってもよいし、固定的な設定であってもよい。前者の場合、管理装置１０１は、強制モードまたは推奨モードを無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２に指定する。具体的には、管理装置１０１は、通信動作の変更の判断を無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２に委ねるか否かを示す情報を、再構築要求の通信動作の変更内容に含めて無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方へ送信する。
【０２３５】
そして、無線端末装置２０２における通信制御部４１、またはアクセスポイント１０２は、管理装置１０１から受信した再構築要求が上記判断を委ねる旨を示す場合には、通信動作の変更を行うか否かを判断し、通信動作の変更を行うと判断した場合、当該再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。一方、無線端末装置２０２における通信制御部４１、またはアクセスポイント１０２は、管理装置１０１から受信した再構築要求が上記判断を委ねない旨を示す場合には、通信動作の変更の判断を行わず、当該再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。
【０２３６】
また、後者の場合、無線端末装置２０２における通信制御部４１、またはアクセスポイント１０２は、強制モードが設定されている場合、通信動作の変更の判断を行わず、推奨モードが設定されている場合、通信動作の変更の判断を行う。
【０２３７】
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る管理装置が強制モードおよび推奨モードを選択するための演算に用いるテーブルの一例を示す図である。
【０２３８】
通信制御部１９は、通信情報取得部１８によって取得された通信情報の量および質に基づいて、通信動作の変更の判断をアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２に委ねるか否かを決定する。
【０２３９】
具体的には、図１９を参照して、管理装置１０１は、「管理装置１０１が把握している情報」の質および量と「無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２が把握している情報」の質および量とを指標化する。そして、管理装置１０１は、「質×量」の値を管理装置１０１と無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２とで比較し、比較結果に基づいて強制モードおよび推奨モードの選択を行う。
【０２４０】
ここで、情報の質および量は、次のように定義する。すなわち、「情報の質」は、鮮度すなわち情報の新しさである。具体的には、たとえば、通信情報取得部１８は、無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２から受信した通信情報に現在時刻を示すタイムスタンプを付加し、さらに通信情報の作成元の識別番号を付加して記憶部６１に保存する。そして、通信情報取得部１８は、モードを選択する際、記憶部６１から通信情報を取得し、当該通信情報に付加されたタイムスタンプと現在時刻との差を「情報の質」として求める。
【０２４１】
また、「情報の量」は、（１）「登録ＡＰ／端末数」：範囲またはカバレッジ、すなわち管理装置１０１に登録されているアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の数、（２）「端末が認識しているＡＰの数」：管理装置１０１に登録されている無線端末装置２０２が認識している周辺のアクセスポイント１０２の数、または（３）「世代数」：統計情報すなわち何世代前までの情報が記憶部６１に残っているか、である。
【０２４２】
ここで、「情報の質」は「無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２＞管理装置１０１」の関係が成り立ち、「情報の量」は「無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２＜管理装置１０１」の関係が成り立つ。
【０２４３】
また、管理装置１０１による集中制御の度合いを調整するパラメータとして、管理装置１０１の持つ情報の「質×量」を重み付けするための係数を定義し、無線通信システム４０１の適用分野における集中制御の必要度合いに応じて、たとえばユーザが係数を設定することが可能な構成としてもよい。
【０２４４】
具体的には、図１９に示すテーブルにおいて、管理装置１０１の持つ「情報の質」は０〜１の範囲で算出され、「登録ＡＰ／端末数」は１〜Ｘの範囲で算出され、「端末が認識しているＡＰの数」は１〜Ｙの範囲で算出され、「世代数」は１〜Ｚの範囲で算出され、係数は０．１〜１の範囲で設定される。また、管理装置１０１の持つ情報の内容に関わらず、無線端末装置２０２の持つ「情報の質」は１に設定され、「登録ＡＰ／端末数」は１に設定され、「端末が認識しているＡＰの数」は１〜Ｙに設定され、「世代数」は１に設定される。
【０２４５】
管理装置１０１における通信制御部１９は、管理装置における「情報の質」と「情報の量」の一部または全部の要素とを乗算し、さらに係数を乗算した結果Ｍと、無線端末装置２０２における「情報の質」と「情報の量」の対応要素とを乗算した結果Ｎとを比較する。そして、通信制御部１９は、ＭがＮ以上である場合には強制モードを選択し、ＭがＮ未満である場合には推奨モードを選択する。
【０２４６】
なお、管理装置１０１は、推奨モードを選択した場合に「情報の質×量」の情報を無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２へ送信し、無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２側で「情報の質×量」の比較および通信動作の変更判断を行うことも可能である。
【０２４７】
また、図１９は、管理装置１０１および無線端末装置２０２の情報の質および量を比較するためのテーブルであるが、管理装置１０１およびアクセスポイント１０２の情報の質および量を比較するためのテーブルを同様に作成して用いることも可能である。
【０２４８】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る管理装置では、再構築要求の示す通信動作の変更内容は、通信動作の変更の判断をアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２に委ねるか否かの情報を含む。
【０２４９】
また、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、再構築要求を受信して、通信動作の変更を行うか否かを判断し、通信動作の変更を行うと判断した場合、再構築要求の示す変更内容に従って自己の通信動作を変更する。
【０２５０】
また、本発明の第２の実施の形態に係る無線端末装置では、受信部４０は、自己の無線端末装置２０２の通信動作の変更内容を示す再構築要求をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１から受信する。そして、通信制御部４１は、通信動作の変更を行うか否かを判断し、通信動作の変更を行うと判断した場合、再構築要求の示す変更内容に従って自己の無線端末装置２０２の通信動作を変更する。
【０２５１】
このような構成により、無線通信システムの全体的な情報が得られる管理装置側で通信動作の変更判断を行う動作に加えて、通信環境について最新の情報が得られる管理装置配下の無線装置側で通信動作の変更判断を行う動作も可能となる。たとえば、通信環境の悪化により新しい情報を管理装置が得ることができなくなった場合に有効である。
【０２５２】
また、本発明の第２の実施の形態に係る管理装置では、通信制御部１９は、通信情報取得部１８によって取得された通信情報の量および質に基づいて、通信動作の変更の判断をアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２に委ねるか否かを決定する。
【０２５３】
このような構成により、管理装置の有する通信情報と配下の各無線装置の有する通信情報との優劣に応じた適切な装置において通信動作の変更判断を行うことができるため、無線通信システムにおいてより適切な通信形態を構築することができる。
【０２５４】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２５５】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２５６】
１０，２０  通信部
１１，２７  アプリケーション
１２，２１，３２  ＴＣＰ処理部
１３，２２，３３  ＩＰ処理部
１４，２３  Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部
１５，２４  Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部
１６  データベース
１７  登録部
１８  通信情報取得部
１９，４１  通信制御部
２５，３４  無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部
２６，３５  無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部
３０  通信部（第２処理部）
３１  アプリケーション（第１処理部）
３６  センサ
３７  電池
３８  送信部
３９  通信情報作成部
４０  受信部
６１  記憶部
１０１  管理装置
１０２  アクセスポイント（無線基地局装置）
２０２  無線端末装置
４０１  無線通信システム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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