(57)【要約】  複数の端末局で同じアクセスポイントを共有する場合に、端末局のグループ（例えば、事業者）単位で通信機会を制御できるようにする。  複数の端末局（１０２〜１０６）がアクセスポイント（１０１）を介してネットワークに接続する無線通信システムにおいて、アクセスポイントに接続されたアクセス管理部（１０７）を備え、アクセス管理部は、複数の端末局をグループに分けて管理するユーザー／グループ管理部と、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合に、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるための制御メッセージをアクセスポイントから送信させる無線リソース管理部とを備える。
2019097599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末局がアクセスポイントを介してネットワークに接続する無線通信システムにおいて、
前記アクセスポイントに接続されたアクセス管理部を備え、
前記アクセス管理部は、
前記複数の端末局をグループに分けて管理するグループ管理手段と、
グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合に、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるための制御メッセージを前記アクセスポイントから送信させる無線リソース管理手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記グループ管理手段は、前記アクセスポイント配下の端末局に対し、その端末局が属するグループの識別情報を通知しており、
前記無線リソース管理手段は、通信を許容するグループの識別情報を格納した前記制御メッセージを前記アクセスポイントから送信させ、
前記端末局は、前記制御メッセージに格納されたグループの識別情報と自局のグループの識別情報とが一致しない場合に、通信を中断することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記グループの識別情報は、前記端末局のＭＡＣアドレスと重複しない値であり、
前記制御メッセージは、通信を許容する前記グループの識別情報を宛先フィールドに格納したＲＴＳメッセージ又はＣＴＳメッセージであり、
前記端末局は、前記ＲＴＳメッセージ又はＣＴＳメッセージの宛先フィールドが自局のＭＡＣアドレス及び自局のグループの識別情報のいずれにも一致しない場合に、通信を中断することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
複数の端末局がアクセスポイントを介してネットワークに接続する無線通信システムにおけるアクセス制御方法において、
前記アクセスポイントにはアクセス管理部が接続されており、
前記アクセス管理部が、前記アクセスポイント配下の端末局に対し、その端末局が属するグループの識別情報を通知するステップと、
前記アクセス管理部が、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合に、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるために、通信を許容するグループの識別情報を格納した制御メッセージを前記アクセスポイントから送信させるステップと、
前記端末局が、前記制御メッセージに格納されたグループの識別情報と自局のグループの識別情報とが一致しない場合に、通信を中断するステップとを有することを特徴とするアクセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の競合型ＭＡＣ（Media Access Control）プロトコルを用いる無線システムのアクセスポイントによる無線リソース制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く普及している通信方式として無線ＬＡＮがある。無線ＬＡＮはＩＥＥＥ  ８０２．１１を標準規格とし、例えばＷｉＦｉアライアンスによって業界標準を定め、規格適合の製品認証が行われている。これにより、異なる製造者の無線ＬＡＮ機器（アクセスポイント及び端末局）であっても相互に通信可能であり、ユーザーの利便性に貢献している。【０００３】
一般に、ＷｉＦｉは２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯のＩＳＭ（Industry Science Medical）帯を用いて通信を行うが、ＩＳＭ帯は免許不要帯であるため、無線局（アクセスポイント及び端末局）間の干渉は避けられない。このため、ＷｉＦｉはＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれるＭＡＣプロトコルを規定している。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、送信開始前にランダムなキャリアセンス時間（バックオフタイム）を設定し、無線信号のモニタリングを行う。キャリアセンス時間のうちに無線信号を受信しなかった場合には、無線チャネルが利用されていないと判断して送信を開始することで、干渉を回避できる。しかしながら、シャドウイングやマルチパスフェージングなどによるキャリアセンスの失敗やバックオフタイムが複数の送信端末間で一致することによって同時に送信が発生してしまい、通信に失敗するという問題がある。【０００４】
そこで、データを送信する前に、事前に送受信間で送信期間を予約するためのＲＴＳ／ＣＴＳ（Request-To-Send/Clear-To-Send）という方法が規定されている。ＲＴＳ／ＣＴＳでは、送信局がＲＴＳを送信して自局の周囲にその後の通信予定時間と通信相手先を周知し、ＲＴＳを受信した宛先の受信局もＣＴＳを送信して通信予定時間を周知する。このことによって、通信中の周囲の無線機の送信を中止させることができる。【０００５】
しかしながら、無線ＬＡＮの適用先が拡大しており、無線局は増える一方である。このため、上記の手段を用いたとしても干渉の回避は容易ではない。干渉を回避する一つの方法として、異なる事業者（運用主体）間でアクセスポイントを共用するということが考えられる。アクセスポイントの共用によって、アクセスポイントから端末局への送信（下りリンク）の衝突を回避できる。多くの無線ＬＡＮはインターネットアクセスなどの下りリンクの通信が主体であるため、この効果は大きい。一方、上りリンクの場合、端末局は競合型のＭＡＣプロトコルであるため、依然として通信の衝突が発生する。また、端末局は公平に通信機会を得るため、事業者間での通信可能なリソースの使用量を制御することはできない。このため、事業者間でトラヒックに差がある場合には、トラヒックの多い事業者の方が多くの無線リソースを占有し、トラヒックの少ない事業者は通信機会が減少することとなり、事業者間で不公平が発生するといった問題がある。【０００６】
送信機会に優先度を与える方法としては、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅが規定するＭＡＣプロトコルなどがある。しかしながら、このプロトコルはポーリングによる方法であるため、ポーリングの順序などの複雑なスケジューリングが必要となる。
非特許文献１は、バックホール回線とつながるアクセスポイントがボトルネックとならないように、アクセスポイントと端末局それぞれのバックオフ時間の範囲を最適化する方法を示している。しかしながら、端末間の優先度の設定については言及していない。
また、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅと非特許文献１の方法を応用することで、事業者間の公平性を制御することは容易に可能である。しかしながら、多くの無線ＬＡＮ端末局は、競合型のＭＡＣプロトコルを採用するＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ，ｂ，ｇ，ｎ，ａｃ等に準拠している。これらの方法を適用するためには端末局の変更が必要となり、異なる事業者がアクセスポイントを共用するようなケースには適さない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Wan Hafiza, Wan Hassan, Horace King, Shabbir Ahmed and Mike Faulkner、“Transmission priority scheme with adaptive backoff technique in fiber-wireless networks”、EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking、(2015)、2015:99 DOI 10.1186/s13638-015-0323-4.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みて為されたものであり、複数の端末局で同じアクセスポイントを共有する場合に、端末局のグループ（例えば、事業者）単位で通信機会を制御できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、以下のように構成される。
すなわち、複数の端末局がアクセスポイントを介して通信を行う無線通信システムにおいて、前記アクセスポイントに接続されたアクセス管理部を備え、前記アクセス管理部は、前記複数の端末局をグループに分けて管理するグループ管理手段と、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合には、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるための制御メッセージを前記アクセスポイントから送信させる無線リソース管理手段と、を備えたことを特徴とする。【００１０】
このような構成により、アクセスポイントに接続されたアクセス管理部が、アクセスポイント配下の複数の端末局による通信状況をグループ単位で監視して、通信制限を行う必要がある場合には、特定のグループに属する端末局が優先的に通信を行えるように制御することができる。【００１１】
ここで、一構成例として、前記グループ管理手段は、前記アクセスポイント配下の端末局に対し、当該端末局が属するグループの識別情報を通知しており、前記無線リソース管理手段は、通信を許容するグループの識別情報を格納した前記制御メッセージを前記アクセスポイントから送信させ、前記端末局は、前記制御メッセージに格納されたグループの識別情報と自局のグループの識別情報とを比較し、一致しない場合には通信を中断する構成としてもよい。
このような構成により、通信を許容するグループのＩＤを格納した制御メッセージを送信するだけで、他のグループに所属する端末局が通信を行うことを制限できる。【００１２】
より具体的には、前記グループの識別情報は、前記端末局のＭＡＣアドレスと重複しない値であり、前記制御メッセージは、宛先フィールドに前記グループの識別情報を格納したＲＴＳメッセージ又はＣＴＳメッセージであり、前記端末局は、前記ＲＴＳメッセージ又はＣＴＳメッセージの宛先フィールドを参照して自局宛のメッセージか否かを判定するとともに、自局のグループの識別情報との比較を行う構成としてもよい。
このような構成により、従来の無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）の端末局と共存しながら、特定のグループに属する端末局が優先的に通信を行えるように制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の端末局で同じアクセスポイントを共有する場合に、端末局のグループ（例えば、事業者）単位で通信機会を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１の無線通信システムにおけるアクセスポイントの構成例を示す図である。
【図３】図１の無線通信システムにおける端末局の構成例を示す図である。
【図４】図１の無線通信システムにおけるリソース制御のシーケンス例を示す図である。
【図５】ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格におけるＲＴＳメッセージのフォーマットを示す図である。
【図６】ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格におけるＣＴＳメッセージのフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示される。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの全体構成例を示す図である。本例の無線通信システムは、アクセスポイント（Access Point）１０１と、アクセスポイント１０１を介してネットワークに接続する複数の端末局（STA：Station）１０２，１０３，１０４，１０５，１０６と、アクセスポイント１０１に接続されたアクセス管理部（Access Manager）１０７と、端末局１０２〜１０６の認証を行う認証サーバー群（Authentication Servers）１０８とを備える。
本例の無線通信システムは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａ，ｂ，ｇ，ｎ，ａｃ等に準拠するＷｉＦｉをベースシステムとして想定している。
【００１７】
認証サーバー群１０８は、基本的に従来のものと同様の構成である。
アクセスポイント１０１は、基本的には従来のものと同様の構成であるが、端末局に割り当てられたグループＩＤを通知するためのグループＩＤ割当メッセージを送信する機能や、端末局の送信権を制御するための制御メッセージ（ＭＡＣフレーム）を送信する機能を有する等、従来のものとは異なる機能を有する。グループＩＤは、各々のグループを識別するための識別情報である。
端末局１０２〜１０６は、基本的には従来のものと同様の構成であるが、受信したメッセージが自局の所属するグループ宛のメッセージであるかを判定する機能を有する等、従来のものとは異なる機能を有する。
なお、図１に示すアクセスポイント１０１及び端末局１０２〜１０６は例示に過ぎず、アクセスポイント及び端末局の台数は任意である。
【００１８】
本例では、アクセスポイント１０１を事業者Ａが管理しており、事業者Ａは自身に加入しているユーザー（端末局１０２，１０３）に対してアクセスポイント１０１を介した接続サービスを提供している。更に、事業者Ａは、事業者Ｂに加入しているユーザー（端末局１０４，１０５，１０６）にもアクセスポイント１０１への接続を許可している。ここで、事業者Ａに加入しているユーザー（端末局１０２，１０３）からなるグループをグループＡとし、事業者Ｂに加入しているユーザー（端末局１０４，１０５，１０６）からなるグループをグループＢとする。すなわち、本例では、事業者別に分けた端末局と各グループの端末局とを一致させている。一般に、事業者Ａは、アクセスポイント使用権を事業者Ｂに提供する代わりに、使用料（接続料）などの報酬を受けるといったことが考えられる。ここでは、２つの事業者（グループ）がアクセスポイントを共有する例を示しているが、３つ以上の事業者（グループ）が同じアクセスポイントを用いる構成であってもよい。
【００１９】
アクセス管理部１０７は、本発明の特徴の一つであり、複数の端末局をグループに分けて管理し、グループ単位で各端末局の通信機会を制御するための機能を持つ。具体的には、アクセス管理部１０７は、各ユーザー（端末局１０２〜１０６）と認証サーバー群１０８の間で認証プロセスの際に送受信されるメッセージを中継（プロキシ）する機能と、各ユーザー及びその所属するグループを管理するユーザー／グループ管理部（User/Group Manager）の機能と、各ユーザーの通信量（トラヒック量）や無線リソースの使用時間等の通信状況を監視するトラヒック管理部（Traffic Manager）の機能と、グループ毎の無線リソースの割り当てを管理する無線リソース管理部（Radio Resource Manager）の機能とを有する。
【００２０】
ユーザー／グループ管理部は、認証が成功した端末局に対してグループＩＤを割り当てて、該端末局にグループＩＤを通知する。また、ユーザー／グループ管理部は、端末局のＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス）と該端末局に割り当てたグループＩＤとを対応付けて記憶する。
トラヒック管理部は、アクセスポイントを介して各端末局が行っている通信状況を監視する。また、トラヒック管理部は、各端末局の通信状況に基づいて、グループ毎の通信状況を分析する。
無線リソース管理部は、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合に、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるための制御メッセージをアクセスポイントから送信させる。
【００２１】
認証サーバー群１０８は、端末局からの認証要求に応じて認証プロセスを実行する複数の認証サーバーを備える。本例の認証サーバー群１０８は、事業者Ａに加入しているユーザー（端末局１０２，１０３）の認証を行う認証サーバー（Authentication Server）及びその際に使用されるユーザー情報データベース（User Information Database）を有する事業者Ａ用認証部（Authenticator for Operator A）と、事業者Ｂに加入しているユーザー（端末局１０４，１０５，１０６）の認証を行う認証サーバー及びその際に使用されるユーザー情報データベースを有する事業者Ｂ用認証部（Authenticator for Operator B）とを備えている。
【００２２】
なお、アクセス管理部１０７及び認証サーバー群１０８は、機能の集合（エンティティ）を表したものであって、物理的な実態とは異なる。従って、これらは１つのサーバーによって実現されてもよいし、複数のサーバーによって実現されてもよい。また、本例では、事業者別に分けた端末局で各グループを構成しているが、端末局毎の優先度や公平性を制御するために、他の方式により端末局のグループ分けを行ってもよい。例えば、本発明をＭ２Ｍ（Machine-to-Machine）通信などに用いる場合には、確達性や低遅延が求められる通信を行う端末局のグループと、それ以外の端末局のグループとに各端末局を分けることが考えられる。
【００２３】
＜アクセスポイントの具体的構成例＞
図２は、アクセスポイント１０１の構成例を示す図である。アクセスポイント１０１は、アンテナ部（Antenna）２０１と、ＲＦ部（RF Unit）２０２と、ＢＢ（ベースバンド）信号処理部（Baseband Signal Processing Unit）２０３と、ＭＡＣ処理部（MAC Processing Unit）２０４と、主制御部（Main Control Unit）２０５と、インターフェース部（Interface）２０６と、ユーザーデータ保持部（User Data Memory）２０７と、制御データ保持部（Control Data Memory）２０８と、外部ネットワーク接続端子２０９とを備える。
【００２４】
アンテナ部２０１は、電波を送信及び受信するための役割を持つ。
ＲＦ部２０２は、ベースバンドから無線周波数帯への周波数変換及び無線周波数帯からベースバンドへの周波数変換や、信号増幅等の処理を行う。
ＢＢ信号処理部２０３は、誤り訂正符号化、復号処理、及び変復調処理等を行う。
ＭＡＣ処理部２０４は、データ送受信タイミングの制御、データ送信時のパケットへの自局ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの付加、及びデータ受信時のデータ送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの認識等の処理を行う。
主制御部２０５は、各部を集中制御するとともに、各部間のインターフェースの役割を持つ。
インターフェース部２０６は、外部ネットワークとのインターフェースとしての役割を持ち、ＴＣＰ／ＩＰ等の上位層の機能や外部ネットワークとのプロトコル変換機能等を備える。
ユーザーデータ保持部２０７は、データプレーンの通信データを保持する機能を備える。
制御データ保持部２０８は、制御メッセージを保持する機能を備える。
外部ネットワーク接続端子２０９は、外部ネットワークに接続するための端子である。
【００２５】
＜端末局の具体的構成例＞
図３は、端末局１０２〜１０６の構成例を示す図である。端末局１０２〜１０６は、アンテナ部（Antenna）３０１と、ＲＦ部（RF Unit）３０２と、ＢＢ（ベースバンド）信号処理部（Baseband Signal Processing Unit）３０３と、ＭＡＣ処理部（MAC Processing Unit）３０４と、主制御部（Main Control Unit）３０５と、インターフェース部（Interface）３０６と、ユーザーデータ保持部（User Data Memory）３０７と、制御データ保持部３０８（Control Data Memory）と、外部ネットワーク接続端子３０９と、グループＩＤ保持部３１０（Group ID Memory）とを備える。
【００２６】
端末局１０２〜１０６における３０１〜３０９の各部は、アクセスポイント１０１における２０１〜２０９の各部と同様の機能を備えている。
ただし、ＭＡＣ処理部３０４は、受信したメッセージが自局宛でなかった場合に、自局が所属するグループ宛であるかを判定する機能を備えるなど、アクセスポイント１０１のＭＡＣ処理部２０４とは異なる機能を備える。
グループＩＤ保持部３１０は、アクセス管理部１０７によって自局に割り当てられたグループＩＤを保持する機能を備えており、アクセスポイント１０１からのメッセージを受信した際に、自局が所属するグループ宛のメッセージであるかの判定を行うために参照される。
【００２７】
＜リソース制御の流れ＞
以下、図４に示すリソース制御のシーケンス例を参照して、本例の無線通信システムによるリソース制御について説明する。
（ステップＳ００１）端末局１０２は、アクセスポイント１０１を介してネットワークに接続するために、アクセスポイント１０１に対して認証要求メッセージを送信する。端末局１０２は、アクセスポイント１０１が周期的にブロードキャスト送信するＭＡＣアドレス等のアクセスポイントの情報を元に認証要求を行うか、事前にネットワーク管理者から通知された情報を元に認証要求を行うことができる。
【００２８】
アクセスポイント１０１は、端末局１０２の認証プロセスを実行するために、アクセス管理部１０７に認証要求メッセージを転送する。アクセス管理部１０７は、認証要求メッセージに含まれる端末局（又は加入者）の情報を元に、認証サーバー群１０８のうちの適切な認証サーバーへ認証要求メッセージを転送する。端末局（又は加入者）の情報としては、ＭＡＣアドレス、メールアドレス、ユーザーアカウント（ＩＤ）、ＳＩＭカードの情報（例えば電話番号）などが挙げられる。本例では、端末局１０２は事業者Ａに加入しているので、アクセス管理部１０７は端末局１０２からの認証要求メッセージを事業者Ａ用認証部の認証サーバーに転送する。
【００２９】
事業者Ａ用認証部の認証サーバーは、認証要求メッセージを受信すると、端末局１０２との間で認証プロトコルメッセージを送受信して認証プロセスを実行する。そして、事業者Ａ用認証部の認証サーバーは、認証プロセスが成功した場合に、認証成功メッセージをアクセスポイント管理部１０７及びアクセスポイント１０１を介して端末局１０２へ送信する。これらの認証要求から認証成功までのプロセスは、従来の技術によって容易に実現できる。
【００３０】
（ステップＳ００２）アクセス管理部１０７は、端末局１０２の認証プロセスの際に端末局１０２と認証サーバー群１０８との間でメッセージを中継する機能を有するので、そのメッセージを解析することで、端末局１０２が認証されか否かを認識できる。アクセス管理部１０７は、端末局１０２の認証に成功したことを認識すると、端末局１０２に対してグループＩＤを割り当てる。また、アクセス管理部１０７は、グループＩＤを端末局１０２に通知するためのグループＩＤ割当メッセージを、アクセスポイント１０１を用いて送信する。グループＩＤ割当メッセージは、ＩＰパケットとしてアクセス管理部１０７からアクセスポイント経由で送信してもよいし、アクセスポイント１０１に指示してアクセスポイント１０１から送信させてもよい。
【００３１】
本例では、複数の端末局を事業者別に分けてグループを構成するようにしているので、事業者Ａに加入している端末局１０２にはグループＡのＩＤが割り当てられる。なお、他の方式によりグループＩＤの割り当てを行ってもよい。例えば、端末局のタイプ（センサー、スマートフォン、カメラ等）毎にグループ分けしてグループＩＤの割り当てを行ってもよく、同一のクラス（優先度）で無線リソースの管理を行いたい単位でグループ分けしてグループＩＤの割り当てを行ってもよい。また、１つの端末局に対して複数のグループＩＤを割り当ててもよく、これによって、より柔軟なリソース管理を実現できる。なお、図４では省略されているが、端末局１０４にはグループＢのＩＤが割り当てられている。グループＩＤは、アクセスポイントや接続する端末局のＭＡＣアドレスと重複しない値が設定される。本例では、グループＩＤとしてＭＡＣアドレスと同じ長さ（４８ビット）の値を設定しているが、必ずしもＭＡＣアドレスと同じ長さである必要は無い。
【００３２】
ここで、本例では、端末局の認証時にグループＩＤの割り当てを行っているが、事前にグループＩＤの割り当てを行ってもよい。一例として、製品出荷時や端末販売時などの端末局がネットワーク接続する前の所定のタイミングで、端末局に割り当てるグループＩＤを決定してアクセス管理部１０７に記憶させておき、端末局の認証に成功した際にグループＩＤを通知するようにしてもよい。また、別の例として、端末局がネッツワーク接続する前の所定のタイミングで、端末局に割り当てるグループＩＤをアクセス管理部１０７だけでなく端末局のグループＩＤ保持部３１０にも記憶させておくことで、ステップＳ００２を省略してもよい。事前に端末局にグループＩＤを設定しておく方法としては、例えば、製品出荷時や端末販売時に書き換え不可能な形式で専門業者が設定しておく方法が考えられる。また、更に別の例として、端末局のユーザが手動でグループＩＤを設定し、ネットワーク接続する際にアクセス管理部１０７に対して認証要求と共にグループＩＤを通知するようにしてもよい。
【００３３】
（ステップＳ００３）アクセス管理部１０７は、アクセスポイント１０１を介してネットワークに接続している端末局１０２，１０４の通信状況を監視する。具体的には、アクセス管理部１０７は、トラヒック量（通信量）、通信速度、送信時間（無線リソース使用量）等の監視を行う。アクセス管理部１０７によるリソース制御が行われていない状況では、従来のＷｉＦｉと同様に、全ての端末局が公平に通信機会を得ることができる。
【００３４】
（ステップＳ００４）アクセス管理部１０７は、各端末局の通信状況に基づいてグループ毎の通信状況を分析し、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定する。本例では、グループ毎の通信状況が所定の条件を満たす場合に、通信制限が必要であると判断する。アクセス管理部１０７は、通信制限が必要であると判断した場合に、いずれかのグループに送信権を与える一方で他のグループの通信を制限するためにリソース制御を行う。
【００３５】
所定の条件としては種々の条件を用いることができ、例えば、グループ毎に予め設定された通信量や無線リソース使用量を超えた通信が行われたかどうかであってもよく、グループ間の通信量や通信時間の割合が閾値を超えたかどうかであってもよい。本例では、グループ２がグループ１の通信時間よりも多く、通信時間の比率が閾値を超えているため、グループ２の通信を制限し、グループ１に対して送信権を与えている。
【００３６】
アクセス管理部１０７は、グループ１に送信権を与えるために、アクセスポイント１０１に対してＲＴＳ（Request-To-Send）メッセージの送信要求を行う。アクセスポイント１０１は、ＲＴＳメッセージの宛先フィールドにグループ１のグループＩＤを格納し、ＲＴＳメッセージの送信を行う。
【００３７】
図５には、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格におけるＲＴＳメッセージのフォーマットを示してある。通常、ＲＴＳの宛先フィールド（Receiver Address）には通信を行いたい宛先のＭＡＣアドレスが記述されており、宛先以外の端末局は、ＲＴＳのDurationフィールドに記述されている期間、送信を停止する仮想キャリアセンス（Virtual Carrier Sense）を行う。本例では、４８ビット（６バイト）のグループＩＤを宛先フィールドに記述することで、グループ単位での送信権を確保するようにしている。なお、Durationフィールドの値は、電波を使用する予定期間（フレーム送信に必要な時間）を表す。
【００３８】
なお、上記の例ではＲＴＳによる方法を示しているが、ＣＴＳ（Clear-To-Send）によっても実現可能である。すなわち、図６に示すＩＥＥＥ  ８０２．１１規格におけるＣＴＳメッセージの宛先フィールドにグループＩＤを記述することでも、同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（ステップＳ００５）ＲＴＳを受信した端末局１０２，１０４は、ＲＴＳの宛先フィールドの値をユーザーデータ保持部３０７内の自局ＭＡＣアドレスと比較して、自局宛のメッセージであるかを判定する。また、端末局１０２，１０４は、自局宛のメッセージでないと判定した場合に、ＲＴＳの宛先フィールドの値をグループＩＤ保持部３１０内の自局グループＩＤと比較して、自局が所属するグループ宛のメッセージであるかを判定する。
【００４０】
端末局１０４は、自局宛でもなければ自局が所属するグループ宛でもないＲＴＳを受信したので、ＲＴＳのDurationフィールドに記述されている期間、送信を停止する仮想キャリアセンスを行う。一方、端末局１０２は、自局宛ではないが自局が所属するグループ宛のＲＴＳを受信したので、送信権を有すると判断して、それまでと同様に送信を行える。
通常、ＲＴＳの宛先フィールドには、通信を行いたい端末局のＭＡＣアドレスが記述されている。このため、本例の端末局では、ＭＡＣ処理部３０４において自局宛のメッセージであるかの確認を行った後、更にグループＩＤ保持部３１０に保持されているグループＩＤを参照することによって、自局が送信可能であるかを判定できる。また、従来のＷｉＦｉの端末局であれば、自局宛メッセージでないと判断した段階で送信を停止することになる。
【００４１】
（ステップＳ００６）Durationの期間送信を停止したグループ２の端末局１０４は、通常の送信を行うことが可能となる。このため、Durationの期間の経過後は、グループ１の端末局１０２とグループ２の端末局１０４は再び公平に通信機会を得ることができる。
【００４２】
以上のように、本例の無線通信システムは、複数の端末局（１０２〜１０６）がアクセスポイント（１０１）を介してネットワークに接続する構成において、アクセスポイントに接続されたアクセス管理部（１０７）を備え、アクセス管理部は、複数の端末局をグループに分けて管理するユーザー／グループ管理部と、グループ毎の通信状況に基づいて通信制限の必要性を判定し、通信制限が必要であると判定された場合に、特定のグループに通信を許容する一方で他のグループに通信を中断させるための制御メッセージをアクセスポイントから送信させる無線リソース管理部とを備えている。
【００４３】
このような構成により、アクセスポイントに接続されたアクセス管理部が、アクセスポイント配下の複数の端末局による通信状況をグループ単位で監視して、通信制限を行う必要がある場合には、特定のグループに属する端末局が優先的に通信を行えるように制御することができる。従って、複数の端末局で同じアクセスポイントを共有する場合に、端末局のグループ（例えば、事業者）単位で通信機会を制御することでき、端末局のグループ間で通信機会の公平性や優先度を調整することが可能となる。
【００４４】
また、本例の無線通信システムでは、ユーザー／グループ管理部が、アクセスポイント配下の端末局に対し、その端末局が属するグループのＩＤを通知しており、無線リソース管理部が、通信を許容するグループのＩＤを格納した制御メッセージをアクセスポイントから送信させ、端末局が、制御メッセージに格納されたグループのＩＤと自局のグループのＩＤとが一致しない場合に、通信を中断する構成となっている。
このような構成により、通信を許容するグループのＩＤを格納した制御メッセージを送信するだけで、他のグループに所属する端末局が通信を行うことを制限できる。
【００４５】
また、本例の無線通信システムでは、グループＩＤは、端末局のＭＡＣアドレスと重複しない値であり、制御メッセージは、通信を許容するグループのＩＤを宛先フィールドに格納したＲＴＳメッセージ（又はＣＴＳメッセージ）であり、端末局は、そのメッセージの宛先フィールドが自局のＭＡＣアドレス及び自局のグループの識別情報のいずれにも一致しない場合に、通信を中断する構成となっている。
このような構成により、従来の無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ）の端末局と共存しながら、特定のグループに属する端末局が優先的に通信を行えるように制御することが可能となる。
【００４６】
なお、本例の無線通信システムでは、端末局１０２〜１０６が本発明における端末局に対応し、アクセスポイント１０１が本発明におけるアクセスポイントに対応し、アクセス管理部１０７が本発明におけるアクセス管理部に対応し、ユーザー／グループ管理部が本発明におけるグループ管理手段に対応し、無線リソース管理部が本発明における無線リソース管理手段に対応している。
【００４７】
なお、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明は、上述した処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、複数の端末局がアクセスポイントを介して通信を行う種々の形式の無線通信システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０１：アクセスポイント、  １０２，１０３，１０４，１０５，１０６：基地局、  １０７：アクセス管理部、  １０８：認証サーバー群、
２０１：アンテナ部、  ２０２：ＲＦ部、  ２０３：ＢＢ信号処理部、  ２０４：ＭＡＣ処理部、  ２０５：主制御部、  ２０６：インターフェース部、  ２０７：ユーザーデータ保持部、  ２０８：制御データ保持部、  ２０９：外部ネットワーク接続端子、
３０１：アンテナ部、  ３０２：ＲＦ部、  ３０３：ＢＢ信号処理部、  ３０４：ＭＡＣ処理部、  ３０５：主制御部、  ３０６：インターフェース部、  ３０７：ユーザーデータ保持部、  ３０８：制御データ保持部、  ３０９：外部ネットワーク接続端子、  ３１０：グループＩＤ保持部
【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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【国際調査報告】
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