(57)【要約】【課題】  高速なデータダウンロードが可能であり、かつ、高速なダウンリンク回線が利用不能になった場合でも、常に通信の続行を可能にする。【解決手段】  本発明は、無線通信システムにおいて、上り方向より下り方向に高い周波数の電波または赤外線を用いて高速なダウンロードを可能とする無線ＬＡＮにおいて、光無線通信が可能か調べるためにアクセスポイント装置及びステーション装置でお互いの装置の認識を行う。ステーション装置側で光信号を検知し、かつ、制御信号をアクセスポイント装置へ送信する。アクセスポイント装置側で当該制御信号を受信して、光無線のリンクアップが確認できたときにダウンリンク回線は光無線で通信を行う。この光無線装置間でリンクが切断された場合に、高速にダウンリンクを電波無線による通信に切り替える。【選択図】  図４
2006148342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位有線ネットワークと、１つ乃至は複数の通信端末との間を、電波及び光を用いて接続し、データ通信を行う無線通信システムにおける回線制御方法であって、
前記無線通信システムは、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ送信を行う光無線送信手段と、
前記上位有線ネットワークと、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段及び前記光無線送信手段と接続されるアクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、
を有するアクセスポイント装置と、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ受信を行う光無線受信手段と、
前記通信端末と、前記ステーション装置側電波無線通信手段及び前記光無線受信手段と接続されるステーション装置側無線リンク制御手段と、
を有するステーション装置と、
を備え、
前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して電波によりデータ送受信可能となったとき、
前記上位有線ネットワークと前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータを、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信し、
前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、該ステーション装置の前記光無線受信手段が、該アクセスポイント装置の前記光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能になったと検知したとき、
前記光無線受信手段が、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
前記第１の光検出信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置側電波無線通信手段及び前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段との間で、第１の制御信号を送受信することにより、
前記上位有線ネットワークから、前記ステーション装置に接続されている前記通信端末に向けて送信されるデータを、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記光無線送信手段と前記光無線受信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する、ことを特徴とする無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項２】
前記アクセスポイント装置と、前記ステーション装置の少なくとも１つが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信が可能であり、かつ、前記ステーション装置の前記光無線受信手段が、前記アクセスポイント装置の前記光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたことを検知したとき、
前記光無線受信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、
前記第２の光検出信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置側電波無線通信手段及び前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段の間で第２の制御信号を送受信することにより、
前記上位有線ネットワークと、前記ステーション装置に接続されている前記通信端末装置間で送受信されるデータを、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する、請求項１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項３】
前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つが、前記アクセスポイント側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能となったとき、
前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、それぞれに接続された電波無線通信手段を介して、前記アクセスポイント装置、前記ステーション装置のそれぞれに付与された前記識別子を含む第３及び第４の制御信号を送受信することにより、
前記アクセスポイント装置は、前記ステーション装置の識別子を認識し、かつ、該ステーション装置は該アクセスポイント装置の識別子を認識する、請求項１または、２記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項４】
前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、前記第３及び第４の制御信号を送受信して互いの前記識別子を認識する際に、
前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段が、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第３の制御信号を生成し、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記ステーション装置側電波無線通信手段へ送信し、
前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、前記第３の制御信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、該第３の制御信号を解読することにより、前記アクセスポイント装置の識別子を認識すると共に、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第１の応答信号を生成し、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記第１の応答信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第１の応答信号を解読することにより前記ステーション装置の識別子を認識する、請求項３記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項５】
前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、前記第３及び第４の制御信号を送受信して互いの識別子を認識する際に、
前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第４の制御信号を生成し、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記第４の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、前記第４の制御信号を解読することにより、前記ステーション装置の識別子を認識すると共に、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第２の応答信号を生成し、前記アクセスポイント装置電波無線通信手段を介して、電波無線により前記ステーション装置側電波無線通信手段に送信し、
前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して前記第２の応答信号を受信した前記ステーション側無線リンク制御手段は、該第２の応答信号を解読することにより前記アクセスポイント装置の識別子を認識する、請求項３記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項６】
前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、電波によりデータを送受信可能である期間において、
定期的に前記第３及び第４の制御信号を送受信する、請求項３乃至５記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項７】
前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
前記ステーション装置の前記光無線受信手段は、前記アクセスポイント装置の前記光無線送信手段が送出した光無線信号を受信可能になったと検知したとき。
前記光無線受信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
前記第１の光検出信号を受信した該ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第１の制御信号を生成し、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して前記第１の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、前記上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを前記光無線送信手段に送信することにより、該上位有線ネットワークから、該ステーション装置に接続されている該通信端末へ向けて送信されるデータを、該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と該光無線送信手段と前記光無線受信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する請求項１乃至６記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項８】
前記アクセスポイント装置における光無線送信手段が送信した光を、前記ステーション装置の前記光無線受信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光したとき、
前記ステーション装置の前記光無線受信手段は、前記アクセスポイント装置の前記光無線送信手段から送出された光無線信号を受信可能になったと検知する請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項９】
前記アクセスポイント装置の前記光無線送信手段が送信した光を、前記ステーション装置の前記光無線受信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、受信した光信号からクロックを抽出し、データの識別が可能になったとき、前記アクセスポイント装置の前記光無線送信手段が送信した光無線信号を受信可能になったと検知する請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１０】
前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
前記ステーション装置の前記光無線受信手段が、前記アクセスポイント装置の光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたと検知したとき、
前記光無線受信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、
前記第２の光検出信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第２の制御信号を生成し、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記第２の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信することにより、
前記上位有線ネットワークと前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータを、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する、請求項１乃至９記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１１】
前記ステーション装置の前記光無線受信手段で受光していた光無線信号の光レベルが、該光無線受信手段の受信感度を下回ったとき、あるいは、該光無線受信手段で受光していた光無線信号が消滅したとき、
前記ステーション装置における光無線受信手段が、前記アクセスポイント装置における光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたと検知する請求項１乃至１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１２】
前記光無線送信手段が送信する光は、赤外光であり、かつ、前記光無線受信手段が受信可能な光は、赤外光である、請求項１乃至１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１３】
前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、
データリンク層における識別子であるＭＡＣアドレスである請求項３乃至７、１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１４】
前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、ネットワーク層における識別子であるＩＰアドレスである請求項３乃至７，１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１５】
前記光無線送信手段及び前記光無線受信手段において、ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波としてデータ通信を行い、さらに、搬送波の光は、ミリ波あるいはマイクロ波であり、光検出信号はミリ波検出信号または、マイクロ波検出信号であり、光レベルは、ミリ波レベル、または、マイクロ波レベルである無線通信手段である請求項１乃至１４記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１６】
前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段及び前記ステーション装置側電波無線通信手段は、マイクロ波を搬送波としてデータ通信を行う無線通信手段である請求項１乃至１５記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【請求項１７】
前記通信システムにおいて、
１つの前記アクセスポイント装置と、
１つの前記ステーション装置と、を備え、
前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置が１対１で通信する請求項１乃至１６記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける回線制御方法に係り、特に、高速なダウンリンクを提供するものであり、電波及び光を用いてデータ通信を行う、または、光の代わりにミリ波を利用してデータ通信を行う無線ＬＡＮ(Local Area Network)などに用いることが可能な無線通信システムにおける回線制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の通信端末が、インターネットや社内基幹網にアクセスするための通信手段として、各種の構内ネットワーク(Local Area Network:ＬＡＮ)がある。例えば、有線ケーブルを用いるＬＡＮ（有線ＬＡＮ）としては、イーサネット（登録商標）が有名であり、企業内ＬＡＮから家庭内ＬＡＮに至るまで、広く使われている。
【０００３】
近年、有線ＬＡＮに代わる通信手段として、無線ＬＡＮが関心を集めている。無線ＬＡＮでは、データ送受信用のケーブルを這わす必要がないことから、有線ＬＡＮに比べて、パーソナルコンピュータの設置場所やとりまわしに関して有利である。一方、イーサネット（登録商標）などの有線ＬＡＮに比べると、データ転送速度が劣る。
【０００４】
通信端末がインターネットにアクセスする場合、そのデータ量（トラヒック）は、一般に、下りが上りを上回っている。すなわち、通信端末がデータをダウンロードする方が、アップロードに比べて多い。そのため、これらのＬＡＮ技術は下り回線が上り回線に比べて大容量であることが望ましい。
【０００５】
そこで、例えば、図１１に示すような、下り回線には、上り回線に比べて高い周波数の電波を用いることにより、高速なダウンロードを可能にする無線通信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この無線通信システムは、ダウンロード回線には、高周波な電波のみならず、赤外線も用いられている。
【特許文献１】特許第３２８０８３０号
【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、高周波な電波ないしは赤外線は、高速なデータ送信が可能である一方、指向性が高く、端末が基地局の見通し外の場所に移動してしまうと、通信が遮断されてしまうという問題がある。
【０００７】
また、降雨や濃霧などの気象条件の場合においても、同様に、通信が遮断されてしまうという問題がある。
【０００８】
また、従来の通信システムでは、高速なダウンリンクが遮断された際、迂回経路、あるいはバックアップ経路への切替手段がない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、高速なデータダウンロードが可能であり、かつ、高速なダウンリンク回線が利用不能になった場合でも、常に通信の続行が可能な無線通信システムにおける回線制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
図１は、本発明の原理説明図である。
【００１１】
本発明（請求項１）は、上位有線ネットワークと、１つ乃至は複数の通信端末との間を、電波及び光を用いて接続し、データ通信を行う無線通信システムにおける回線制御方法であって、
無線通信システムは、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ送信を行う光無線送信手段と、
上位有線ネットワークと、アクセスポイント装置側電波無線通信手段及び光無線送信手段と接続されるアクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、
を有するアクセスポイント装置と、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ受信を行う光無線受信手段と、
通信端末と、ステーション装置側電波無線通信手段及び光無線受信手段と接続されるステーション装置側無線リンク制御手段と、
を有するステーション装置と、
を備え、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して電波によりデータ送受信可能となったとき、
上位有線ネットワークとステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータを、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信し、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、該ステーション装置の光無線受信手段が、該アクセスポイント装置の光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能になったと検知したとき、
光無線受信手段が、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
第１の光検出信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置側電波無線通信手段及びアクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段との間で、第１の制御信号を送受信することにより、
上位有線ネットワークから、ステーション装置に接続されている通信端末に向けて送信されるデータを、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と光無線送信手段と光無線受信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する。
【００１２】
また、本発明は、請求項１記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置と、ステーション装置の少なくとも１つが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信が可能であり、かつ、ステーション装置の光無線受信手段が、アクセスポイント装置の光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたことを検知したとき、
光無線受信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、
第２の光検出信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置側電波無線通信手段及びアクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段の間で第２の制御信号を送受信することにより、
上位有線ネットワークと、ステーション装置に接続されている通信端末装置間で送受信されるデータを、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する。
【００１３】
また、本発明（請求項３）は、請求項１また２記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つが、アクセスポイント側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能となったとき、
アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、ステーション装置側無線リンク制御手段とが、それぞれに接続された電波無線通信手段を介して、アクセスポイント装置、ステーション装置のそれぞれに付与された識別子を含む第３及び第４の制御信号を送受信することにより、
アクセスポイント装置は、ステーション装置の識別子を認識し、かつ、該ステーション装置は該アクセスポイント装置の識別子を認識する。
【００１４】
また、本発明（請求項４）は、請求項３記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とステーション装置側無線リンク制御手段とが、第３及び第４の制御信号を送受信して互いの識別子を認識する際に、
アクセスポイント装置側無線リンク制御手段が、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第３の制御信号を生成し、アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりステーション装置側電波無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側電波無線通信手段を介して、第３の制御信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、該第３の制御信号を解読することにより、アクセスポイント装置の識別子を認識すると共に、ステーション装置に付与された識別子を含む第１の応答信号を生成し、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、第１の応答信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第１の応答信号を解読することによりステーション装置の識別子を認識する。
【００１５】
また、本発明（請求項５）は、請求項３記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とステーション装置側無線リンク制御手段とが、第３及び第４の制御信号を送受信して互いの識別子を認識する際に、
ステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置に付与された識別子を含む第４の制御信号を生成し、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、第４の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、第４の制御信号を解読することにより、ステーション装置の識別子を認識すると共に、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第２の応答信号を生成し、アクセスポイント装置電波無線通信手段を介して、電波無線によりステーション装置側電波無線通信手段に送信し、
ステーション装置側電波無線通信手段を介して第２の応答信号を受信したステーション側無線リンク制御手段は、該第２の応答信号を解読することによりアクセスポイント装置の識別子を認識する。
【００１６】
また、本発明（請求項６）は、請求項３乃至５記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、ステーション装置側無線リンク制御手段とが、電波によりデータを送受信可能である期間において、
定期的に第３及び第４の制御信号を送受信する。
【００１７】
また、本発明（請求項７）は、請求項１乃至６記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
ステーション装置の光無線受信手段は、アクセスポイント装置の光無線送信手段が送出した光無線信号を受信可能になったと検知したとき。
【００１８】
光無線受信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
第１の光検出信号を受信した該ステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置に付与された識別子を含む第１の制御信号を生成し、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して第１の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを光無線送信手段に送信することにより、該上位有線ネットワークから、該ステーション装置に接続されている該通信端末へ向けて送信されるデータを、該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と該光無線送信手段と光無線受信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する。
【００１９】
また、本発明（請求項８）は、請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置における光無線送信手段が送信した光を、ステーション装置の光無線受信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光したとき、
ステーション装置の光無線受信手段は、アクセスポイント装置の光無線送信手段から送出された光無線信号を受信可能になったと検知する。
【００２０】
また、本発明（請求項９）は、請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置の光無線送信手段が送信した光を、ステーション装置の光無線受信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、受信した光信号からクロックを抽出し、データの識別が可能になったとき、アクセスポイント装置の光無線送信手段が送信した光無線信号を受信可能になったと検知する。
【００２１】
また、本発明（請求項１０）は、請求項１乃至９記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
ステーション装置の光無線受信手段が、アクセスポイント装置の光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたと検知したとき、
光無線受信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、
第２の光検出信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置に付与された識別子を含む第２の制御信号を生成し、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、第２の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを、アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信することにより、
上位有線ネットワークとステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータを、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して送信する。
【００２２】
また、本発明（請求項１１）は、請求項１乃至１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、ステーション装置の光無線受信手段で受光していた光無線信号の光レベルが、該光無線受信手段の受信感度を下回ったとき、あるいは、該光無線受信手段で受光していた光無線信号が消滅したとき、
ステーション装置における光無線受信手段が、アクセスポイント装置における光無線送信手段の送出した光無線信号を、受信可能であったのが、不可能に転じたと検知する。
【００２３】
また、本発明（請求項１２）は、請求項１乃至１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、光無線送信手段が送信する光は、赤外光であり、かつ、光無線受信手段が受信可能な光は、赤外光である。
【００２４】
また、本発明（請求項１３）は、請求項３乃至７，１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、データリンク層における識別子であるＭＡＣアドレスである。
【００２５】
また、本発明（請求項１４）は、請求項３乃至７，１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、ネットワーク層における識別子であるＩＰアドレスである。
【００２６】
また、本発明（請求項１５）は、請求項１乃至１４記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、光無線送信手段及び光無線受信手段において、ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波としてデータ通信を行い、さらに、搬送波の光は、ミリ波あるいはマイクロ波であり、光検出信号はミリ波検出信号または、マイクロ波検出信号であり、光レベルは、ミリ波レベル、または、マイクロ波レベルである無線通信手段である。
【００２７】
また、本発明（請求項１６）は、請求項１乃至１５記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側電波無線通信手段及びステーション装置側電波無線通信手段は、マイクロ波を搬送波としてデータ通信を行う無線通信手段である。
【００２８】
また、本発明（請求項１７）は、請求項１乃至１６記載の通信システムにおいて、
１つのアクセスポイント装置と、
１つのステーション装置と、を備え、
アクセスポイント装置とステーション装置が１対１で通信する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の無線通信システムにおける回線制御方法によれば、高速なデータダウンロードが可能であり、かつ、高速なダウンリンク回線が利用不能になった場合にも、電波無線によるダウンリンク回線に切り替えることにより、常に通信の続行が可能な無線通信システムを提供することができる。
【００３０】
また、アクセスポイント装置とステーション装置とが、電波を用いて制御信号を送受信することにより、互いに認識を行うことにより、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
【００３１】
また、高速なダウンリンク回線の受信を行う光無線受信装置あるいはミリ波無線受信装置、あるいはマイクロ波無線受信装置の搬送波レベルを検出する、あるいは、クロック抽出を検知することにより、ダウンリンク回線を、電波無線通信から、光無線通信あるいはミリ波無線通信あるいは、マイクロ波無線通信への切り替えを、更に高速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
本発明における無線通信システムは、パーソナルコンピュータなどの通信端末と上位有線ネットワークとの間において、電波あるいは光を搬送波とした無線データリンクを提供するシステムであり、無線ＬＡＮ(Local Area Network)と呼ばれるシステムの１形態である。
【００３４】
通信端末とは、パーソナルコンピュータ以外に、例えば、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)や情報家電、携帯電話であってもよい。また、サーバであってもよい。
【００３５】
上位有線ネットワークとは、例えば、社内ＬＡＮ等に適用するのであれば、イーサネット（登録商標）等の有線データリンクで構成された基幹網であってもよい。また、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)や、ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)，あるいは、イーサネット（登録商標）などの専用線、あるいは、ＡＤＳＬ(Asynchronous Digital Subscriber line)といった各種データリンクにより構成される通信ネットワークであってもよい。
【００３６】
本発明における無線通信システムの上記以外の適用例としては、有線ＬＡＮ間で、電波あるいは光を搬送波とした無線データリンクを提供するシステムであってもよい。すなわち、ＬＡＮ間接続に用いてもよい。このような適用例では、ネットワーク構成としては、１対１あるいは、ポイント・ツー・ポイント構成となる。
【００３７】
次に、無線通信システムの構成を説明する。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施の形態のシステム構成を示す。
【００３９】
本発明における無線通信システムは、上位有線ネットワーク１０と接続される１つのアクセスポイント装置１００と、通信端末２０と接続されるステーション装置２００とからなる。
【００４０】
アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とは、無線ダウンリンクとして、光を搬送波とする光無線リンクと、電波を搬送波とする電波無線リンクとのいずれかを用いてデータを転送する。
【００４１】
一般的な無線ＬＡＮと同様に、上位有線ネットワーク１０に複数の通信端末２０を接続可能とするため、ステーション装置２００も複数あってもよい。例えば、図３（ａ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とは１対１で接続されており、ステーション装置２００と通信端末２０とが同数存在する構成であってもよい。
【００４２】
また、図３（ｂ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とは１対多（同図の例では、１対２）で接続されており、１つのステーション装置２００と複数の通信端末２０とがスイッチングハブ３０等を介して接続される構成であってもよい。
【００４３】
さらには、図３（ｃ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とが１対１で接続されるものと、１対多で接続されるものが混在する構成であってもよい。但し、本発明の無線通信システムの理解を容易にするため、本実施の形態では、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが１台ずつ存在する構成（図２の構成）について説明する。
【００４４】
アクセスポイント装置１００は、第１の電波無線通信部１１０、光無線送信部１２０、及び、第１の無線リンク制御部１３０と、を有する。第１の無線通信部１１０と第１の無線リンク制御部１３０とが接続され、光無線送信部１２０と第１の無線リンク制御部１３０とが接続される。また、第１の無線リンク制御部１３０と上位有線ネットワーク１０が接続される。
【００４５】
ステーション装置２００は、第２の電波無線通信部２１０、光無線受信部２２０、及び第２の無線リンク制御部２３０と、を有する。第２の電波無線通信部２１０と第２の無線リンク制御部２３０が接続され、光無線受信装置２２０と第２の無線リンク制御部２３０が接続される。ステーション装置２００の第２の無線リンク制御部２３０は、通信端末２０に接続されている。
【００４６】
アクセスポイント装置１００の第１の電波無線通信部１１０とステーション装置２００の第２の無線通信部２１０との間で電波無線によるデータの送受信を行う。
【００４７】
アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０は、ステーション装置２００の光無線受信部２２０に対して光無線によりデータの送信を行う。
【００４８】
次に、図２に示すアクセスポイント装置１００とステーション装置２００の構成要素について詳細に説明する。
【００４９】
アクセスポイント装置１００の第１の電波無線通信部１１０（以下、単に電波無線通信部１１０と記す）は、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１より入力されたデータを、電波を搬送波とする電波無線データに変換し、その電波無線データを無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２より出力する機能を有し、かつ、無線側インタフェース１１２より入力された電波無線データを同調し、有線側Ｉ／Ｆ１１１より出力する。ステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０（以下、単に電波無線通信部２１０と記す）は、無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１１より入力された電波無線データを同調し、受信したデータを有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１２より出力する機能を有し、かつ、有線側Ｉ／Ｆ２１２より入力されたデータを電波を搬送波とする電波無線データに変換し、無線側Ｉ／Ｆ２１１より出力する機能を有する。
【００５０】
このような機能は、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮを接続するものであり、例えば、無線ブリッジ機能とも呼ばれる。なお、電波無線通信部１１０，２１０における無線側インタフェース１１２，２１１には、電波を送受信するための電波アンテナが接続されていてもよい（図２には図示せず）。
【００５１】
また、電波無線通信部１１０，２１０とは、帰属関係が結ばれ、電波無線通信部１１０は親機、電波無線通信部２１０は子機として働く。そこで、電波無線通信部１１０，２１０は、帰属関係を結ぶために、それぞれ管理機能を有する。
【００５２】
電波を用いた無線ＬＡＮとしては、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）にて策定されたIEEE 802 11aやIEEE 802.11b規格などが標準化されている。本発明における電波無線通信部１１０，２１０としては、例えば、電波無線通信部１１０は、IEEE 802.11bのアクセスポイント、また、電波無線通信部２１０は、IEEE 802.11bにおけるステーションであってもよい。この場合、電波としては、周波数2.4GHz帯のマイクロ波を搬送波として用いる。
【００５３】
また、電波無線通信部１１０，２１０として、IEEE 802.11aにおけるアクセスポイント及びステーションを用いてもよい。この場合、電波としては、周波数5.2GHz帯のマイクロ波を搬送波として用いる。
【００５４】
なお、電波無線通信装置２１０は、一般的な呼称として無線ＬＡＮクライアントとも呼ばれることもある。さらには、これ以外の電波を用いた無線通信システムにおけるアクセスポイント相当及びステーション装置を用いてもよい。本発明は、電波無線通信装置を実現する方式で限定されるものではない。
【００５５】
次に、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０は、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２１より入力されたデータを、光を搬送波とする光無線データに変換し、その光無線データをインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２２より出力する機能を有し、ステーション装置２００の光無線受信部２２０は、無線側インタフェース２２１より入力された光無線データを受信し、受信されたデータを有線側インタフェース２２２より出力する機能を有する。また、光無線受信部２２０は、光無線送信部１２０が送出した信号光が受信可能であるかを検知する光無線検知機能を有する。光無線検知機能に関しては後述する。
【００５６】
光無線送信部１２０、光無線受信部２２０では、帰属関係を結ぶための管理機能は必須ではない。
【００５７】
光無線送信部１２０、光無線受信部２２０は、例えば、物理層（ＰＨＹ）方式として、イーサネット(登録商標)のＰＨＹ方式である、100BASE-X、あるいは、1000BASE-Xを用い、空間を伝送路として無線通信を行う装置であってもよい。なお、光無線送信部１２０、光無線受信部２２０における無線側Ｉ／Ｆ１２２、２２１には、光を送受信するための光アンテナ、あるいはレンズなどが接続されていてもよい（図２には図示せず）。
【００５８】
また、光無線受信部２２０にて、光無線検知機能により、光によりデータ受信可能となったと検知されたとき、光無線受信部２２０は、自身の光検出信号出力ポート（図示せず）より、第１の光検出信号を第２の無線リンク制御部２３０へ出力する。さらに、光無線受信部２２０にて、光無線検知機能により、光によりデータ受信不能となったと検知されたとき、光無線受信部２２０は、自身の光検出信号出力ポート（図示せず）より、第２の光検出信号を第２の無線リンク制御部２３０へ出力する。
【００５９】
光無線送信部１２０、光無線受信部２２０が搬送波として用いる光は、赤外光であってもよい。その場合、搬送波に赤外光を用いることにより、人体への悪影響がなく、かつ人の視覚を妨げることなく光無線通信が可能になる。
【００６０】
なお、本発明は、光無線通信装置を実現する方式で限定されるものではない。
【００６１】
図２における、アクセスポイント装置１００の第１の無線リンク制御部１３０（以下、単に無線リンク制御部１３０と記す）は、後述する無線リンク制御機能を有し、かつ、有線側インタフェース１３３より入力されたデータを、電波無線側インタフェース１３１あるいは光無線側インタフェース１３２に選択的に出力するデータ転送機能を有する。
【００６２】
図２における、ステーション装置２００の第２の無線リンク制御部２３０（以下、単に無線リンク制御部２３０と記す）は、光検出信号入力ポート（図示せず）より入力された第１及び第２の光検出信号を解読する機能を有する。また、後述する無線リンク制御機能を有し、かつ、光無線側Ｉ／Ｆ２３２及び電波無線側Ｉ／Ｆ２３１より入力されたデータを有線側Ｉ／Ｆ２３３へ出力するデータ転送機能を有する。
【００６３】
図２におけるアクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、装置を識別するためのそれぞれ異なる識別子を備えてもよい。識別子は、例えば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスであってもよい。
【００６４】
図２における無線通信システムの構成では、アクセスポイント装置１００は、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線送信部１２０とが、それぞれケーブルにて接続されているが、このケーブルは、例えば、シリアルやパラレルのケーブルであってもよい。また、このケーブルは例えば、非シールドより対線（UTP: Unshielded Twist pair）ケーブルや光ファイバなどの通信ケーブルであってもよい。図２のステーション装置２００においても同様である。
【００６５】
図２における無線通信システムの構成では、アクセスポイント装置１００は、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線送信装置１２０とが、それぞれケーブルにて接続されているが、ケーブルではなく、例えば、基盤上の配線パターンであってもよい。また、例えば、筐体内の内部配線であってもよい。すなわち、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線送信装置１２０とが、外見上、一体となってアクセスポイントとなる構成であってもよい。図２のステーション装置２００においても同様である。
【００６６】
以下、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが通信する手順について、具体的に説明する。
【００６７】
図４は、本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が通信する手順を説明するための図である。
【００６８】
ここで、図４において、四角及び楕円で囲まれた状態は、各装置(アクセスポイント装置１００、ステーション装置２００)の状態を表し、四角の状態は安定状態、楕円の状態は遷移状態を表している。遷移状態とは、１つの安定状態から別の安定状態に移る際、移動してよいかどうか、確認を行っている状態を示す。また、図４の点線矢印は、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが、信号を送受信して折衝を行っていることを示している。上記の折衝機能を総称して本発明では「無線リンク制御機能」と呼ぶ。
【００６９】
ステップ１１０）  まず、電源投入後、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は「待機状態」に入る。
【００７０】
アクセスポイント装置１００では、電波無線通信部１１０が、電波を用いて通信可能な、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０を検索する。検索方法は、例えば、検索用の信号を含む電波を定期的に放出し、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０からの応答信号を待つ、という方法であってもよい。検索用の信号とは、例えば、IEEE 802.11では、ビーコンフレーム(Beacon frame)と呼ばれるものであってもよい。
【００７１】
ステーション装置２００では、電波無線通信部２１０が、電波を用いて通信可能な、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０を検索する。検索方法としては、例えば、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０が放出した検索用の信号を待ち、検索用の信号が到来したとき、応答信号を返答する、という方法であってもよい。また、別の検索方法としては、例えば、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００における電波無線通信部１１０を検索するための信号を放出し、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０からの応答信号を待つ、という方法であってもよい。このような検索方法として、前者では、例えば、IEEE 802.11におけるパッシブスキャニング（passive scanning）と呼ばれる方法であってもよい。また、後者では、例えば、IEEE 802.11におけるアクティブスキャニング（active scanning）と呼ばれる方法であってもよい。
【００７２】
上記の方法により、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０とステーション装置２００の電波無線通信部２１０とが、互いの存在を認識すると、続いて、それぞれの装置に備わる管理機能により、帰属関係を結ぶ。帰属関係を結ぶ方法としては、例えば、IEEE802.11における認証（Authentication）並びにアソシエーション（Association）と呼ばれる方法であってもよい。
【００７３】
ステップ１２０）  次に、「対向する装置の認識」状態では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とが、それぞれに接続された電波無線通信部１１０，２１０を介して、制御信号を送受信することにより折衝を行う。
【００７４】
折衝の方法は、例えば、以下のような方法であってもよい。折衝方法の動作例を図５を用いて説明する。
【００７５】
アクセスポイント装置１００における無線リンク制御部１３０は、自身に接続されている電波無線通信部１１０が、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１２１）、無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部１１０に送信する。電波無線通信部１１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０に送信する。あるいは、任意のステーション装置の電波無線通信部に向けてブロードキャストする（ステップ１２２）。当該制御信号を受信したステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０は、当該制御信号をステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ送信する。ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、受信した制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送信され、電波を用いてアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送られ、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される（ステップ１２３）。当該応答信号を受信したアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ送信してもよい（ステップ１２４）。
【００７６】
なお、上記では、アクセスポイント装置１００を主体として説明したが、ステーション装置２００においても同様の動作を行うものとする。
【００７７】
ここで、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０、あるいは、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号に含まれる識別子は、ＭＡＣアドレスであってもよい。あるいは、ＩＰアドレスであってもよい。
【００７８】
また、上記の制御信号には、制御信号を送信する側の装置（アクセスポイント装置１００、あるいは、ステーション装置２００）に関する情報、例えば、装置の名称、折衝方法のプロトコルのバージョン、装置ファームウェアのバージョン、装置ハードウェア診断の結果、その他のステータス情報、などを含んでもよい。また、折衝により、無線リンク制御部１３０，２３０間での認証を行う場合には、認証に必要なＩＤなどを含んでもよい。さらには、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号には、ステーション装置２００に接続されている通信端末２０のＭＡＣアドレス、あるいは、ＩＰアドレスの情報を含んでもよい。通信端末２０のＭＡＣアドレス、あるいは、ＩＰアドレスは複数であってもよい。
【００７９】
上記の図５の折衝方法では、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００では、ほぼ同時に、ほぼ同様な信号を送受信することになる。一方、アクセスポイント装置１００あるいは、ステーション装置２００のどちらか一方が優先的に制御信号を送信する方法であってもよい。
【００８０】
図６に、アクセスポイント装置１００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
【００８１】
アクセスポイント装置１００における無線リンク制御部１３０は、自身に接続されている電波無線通信部１１０が、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１３１）、無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部１１０に送信する。電波無線通信部１１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０に送信する。あるいは、任意のステーション装置の電波無線通信部に向けてブロードキャストする（ステップ１３２）。当該制御信号を受信したステーション装置２００の電波無線通信部２１０は、当該制御信号を無線リンク制御部２３０へ送信する。無線リンク制御部２３０は、受信した制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送信され、電波を用いてアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送られ、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される（ステップ１３３）。当該応答信号を受信したアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ送信してもよい（ステップ１３４）。
【００８２】
図７は、ステーション装置２００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
【００８３】
ステーション装置２００における無線リンク制御部２３０は、自身に接続されている電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１４１）、無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に送信する。電波無線通信部２１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する。あるいは任意のアクセスポイント装置の電波無線通信部に向けてブロードキャストする（ステップ１４２）。当該制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、当該制御信号を無線リンク制御部１３０へ送信する。無線リンク制御部１３０は、受信した制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信され、電波を用いてステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送られ、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信される（ステップ１４３）。当該応答信号を受信したステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ送信してもよい（ステップ１４４）。
【００８４】
但し、図６乃至図７における折衝方法では、応答信号に、応答信号を送信する装置（アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００）に関する情報を含んでもよい。
【００８５】
このように、無線リンク制御部１３０，２３０の間で相互に認識を行った後、電波無線通信部１１０，２１０を介したデータの送受信を開始することにより、望ましくない通信相手との通信を遮断することができるため、セキュアな無線通信システムを提供することができる。
【００８６】
ステップ１３０）  上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「待機状態」に戻る。また、折衝に失敗した場合には、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置及びステーション装置２００は、「待機状態」に戻る。
【００８７】
ステップ１４０）  折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」に進む。上記の折衝に成功した後、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、定期的に、上記の折衝を行い、電波無線リンクが保持されていることを確認してもよい。
【００８８】
なお、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００が、電波を用いて通信可能な状態になったとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「対向する装置の認識状態」に入らず、直接「無線電波による通信状態」に進んでもよい。この場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の無線リンク制御１３０，２３０は、それぞれの電波無線通信部１１０，２１０において行われた折衝（帰属関係の締結）の結果を取得することにより、無線リンク制御部１３０，２３０同士での折衝としてもよい。
【００８９】
ステップ１５０）  「電波無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、有線側インタフェース１３３より入力されたデータを、電波無線側インタフェース１３１に出力する。また、電波無線側インタフェース１３１より入力されたデータを、有線側インタフェース１３３に出力する。一方、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、有線側インタフェース２３３より入力されたデータを電波無線側インタフェース２３１に出力する。また、電波無線側インタフェース２３１より入力されたデータを、有線側インタフェース２３３に出力する。これにより、アクセスポイント装置１００に接続された上位有線ネットワーク１０と、ステーション装置２００に接続された通信端末２０とは、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００に備わる電波無線通信部１１０，２１０を介して、電波によりデータを送受信することができる。
【００９０】
また、電波無線により通信可能なアクセスポイント装置１００及びステーション装置２００が、光無線により通信可能であるかを調べるため、「電波無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０は、例えば、データが重畳されていない、搬送波としての光のみを送信してもよい。このような光は、例えば、アイドル信号光と呼ばれる。あるいは、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０は、特殊なパルス光を送信してもよい。これら、光無線により通信可能であるか調べるための光信号は、「電波による通信状態」では、常時送信されるものであってもよい。また、短時間の送信を定期的に繰り返すものであってもよい。
【００９１】
「電波無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０との間で、電波を用いた通信が不能になった場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「待機状態」に移る。
【００９２】
ステップ１６０）  ステーション装置２００の光無線受信部２２０が、光を用いてデータを受信可能な状態になると、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、それぞれ「光無線リンクアップの確認状態」に入る。
【００９３】
「光無線リンクアップの確認状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とがそれぞれに接続された電波無線通信部１１０、電波無線通信部２１０を介して、あるいは、光無線送信部１２０、光無線受信部２２０を介して、制御信号を送受信することにより、折衝を行う。
【００９４】
折衝の方法は、例えば、以下のような方法であってもよい。
【００９５】
折衝の方法を図８を用いて説明する。
【００９６】
ステーション装置２００における光無線受信部２２０が、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０から出力された光を受信可能になったことを検知すると(ステップ１６１)、光無線受信部１２０は、無線リンク制御部２３０に対して、光検出信号を出力する(ステップ１６２，１６３)。光検出信号を受信した無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に送信する。電波無線通信部２１０は、制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する(ステップ１６４)。制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、制御信号をアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ送信する。アクセスポイント装置１００の無線リンク制御装置１３０は、制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０から電波無線により、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０を介して無線リンク制御部２３０に送信される。あるいは、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０に送信され、光無線を用いてステーション装置２００の光無線受信部２２０に送られ(ステップ１６５)、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信されてもよい。応答信号を受信したステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送信してもよい(ステップ１６６)。
【００９７】
ここで、ステーション装置２００の光無線受信部２２０が、光無線送信部１２０の出力した光を受信可能になったことを検知する手段としては、光無線受信部２２０に入力された信号光のレベルをモニタすればよい。すなわち、光無線受信部２２０に入力された信号光のレベルが、自身の受信感度を上回った場合、光を用いて通信可能になったと判断すればよい。
【００９８】
この例では、光無線受信部２２０が出力する光検出信号としては、例えば、光受信器(図示せず)が出力するＳＤ(Signal Detection)信号を用いてもよい。なお、光検出信号については後述する。
【００９９】
ステーション装置２００の光無線受信部２２０が、光無線送信部１２０の出力した光を受信可能になったことを検知する機能を、本発明では、「光無線検知機能」と呼ぶ。光無線検知機能を実現する手段としては、例えば、光無線受信部２２０へ入力された信号光のレベルが自身の受信感度を上回り、さらに、その信号によりクロックを再生し、光送信器と光受信器との間で信号の同期が確立したときをもって、光無線送信部１２０の光を受信可能になったと判断してもよい。
【０１００】
ここで、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０、あるいは、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号に含まれる識別子は、ＭＡＣアドレスであってもよい。あるいは、ＩＰアドレスであってもよい。また、上記の制御信号には、制御信号を送信する側の装置（アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００）に関する情報、例えば、装置の名称、折衝方法のプロトコルのバージョン、装置ファームウェアのバージョン、装置ハードウェア診断の結果、その他のステータス情報、などを含んでもよい。また、折衝により、無線リンク制御部１３０，２３０間での認証を行う場合には、認証に必要なＩＤなどを含んでもよい。さらには、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号には、ステーション装置２００に接続されている通信端末のＭＡＣアドレス、あるいは、ＩＰアドレスの情報を含んでもよい。通信端末２０のＭＡＣアドレス、あるいは、ＩＰアドレスは複数であってもよい。
【０１０１】
このように、無線リンク制御部１３０，２３０間で相互に認識を行った後、光無線送信部１２０，光無線受信部２２０を介したデータ送受信を開始することにより、光無線を用いて通信可能な相手装置を確実に認識でき、また、望ましくない通信相手装置との通信を遮断することができるため、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
【０１０２】
上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」(ステップ１５０)に戻る。また、折衝に失敗した場合、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが、折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に戻る。
【０１０３】
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「ダウンリンク回線のみ光無線による通信状態」(ステップ１７０)に進む。
【０１０４】
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、定期的に前述の折衝を行い、光無線リンクが保持されていることを確認してもよい。
【０１０５】
ステップ１７０）  「ダウンリンク回線のみ光無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、有線側インタフェース１３３により入力されたデータのうち、光無線により通信が可能なステーション装置２００に接続されている通信端末２０宛のデータを、光無線側インタフェース１３２に出力し、それ以外のデータを電波無線側インタフェース１３１に出力する。また、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、電波無線側インタフェース１３１により入力されたデータを、有線側インタフェース１３３に出力する。
【０１０６】
一方、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、有線側のインタフェース２３３より入力されたデータを、電波無線側インタフェース２３１に出力する。また、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、電波無線側インタフェース２３１より入力されたデータと、光無線側インタフェース２３２より入力されたデータとを、それぞれ多重し、有線側インタフェース２３３に出力する。
【０１０７】
これにより、アクセスポイント１００に接続された上位有線ネットワークと、ステーション装置２００に接続された通信端末２０とは、光無線により通信可能な場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００に備わる光無線送信部１２０，光無線受信部２２０を介して、光によりデータをダウンロードすることができるようになる。
【０１０８】
「ダウンリンクのみ光無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０と、ステーション装置２００の光無線受信部２２０との間で、光を用いた通信が不能になった場合、あるいは、光無線のリンクが切断された場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「光無線リンクダウンの確認状態」に移る。
【０１０９】
「ダウンリンクのみ光無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０と、ステーション装置２００の光無線受信部２２０との間で、光を用いた通信が不能になり、かつ、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０との間で、電波を用いた通信が不能になった場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「待機状態」に移る。この例は、例えば、アクセスポイント装置１００とステーション装置１００とが、光無線により通信可能であったが、どちらかの装置が故障等により、光、電波の双方で通信が不能になった場合などに適用される。
【０１１０】
ステップ１８０）アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０及び、ステーション装置２００の光無線受信部２２０が、光を用いてデータ送受信が可能であったが、不可能な状態に転じたとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、それぞれ「光無線リンクダウンの確認状態」に入る。
【０１１１】
「光無線リンクダウンの確認状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とが、それぞれに接続された電波無線通信部１１０，２１０を介して、制御信号を送受信することにより、折衝を行う。
【０１１２】
折衝の方法については、前述の「光無線リンクアップの確認」とほぼ同様であるが、制御信号、応答信号、承認信号は、電波無線のみを用いて送受信する。
【０１１３】
図９を用いて、「光無線リンクダウンの確認状態」について説明する。
【０１１４】
ステーション装置２００における光無線受信部２２０が、アクセスポイント装置１００の光無線送信部１２０から出力された光を受信不能になったことを検知すると（ステップ１６１’）、光無線受信部２２０は、無線リンク制御部２３０に対して、光検出信号を出力する（ステップ１６２’，１６３’）。光検出信号を受信した無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとし、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に送信する。電波無線通信部２１０は、制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する(ステップ１６４’)。制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、制御信号をアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ送信する。アクセスポイント装置１００の無線リンク制御装置１３０は、制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信され、電波を用いてステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送られ(ステップ１６５’)、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントの無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送信してもよい(ステップ１６６’)。
【０１１５】
このように、無線リンク制御部１３０，２３０との間で相互に認識を行った後、電波無線通信部１１０，２１０を介したデータの送受信を開始することにより、光無線を用いて通信を行っていた相手装置を確実に認識できるため、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
【０１１６】
上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。また、上記の折衝に失敗した場合、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。
【０１１７】
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。
【０１１８】
なお、ここまで述べてきた光無線送信部１２０，光無線受信部２２０は、ミリ波を搬送波とするミリ波無線送信部、ミリ波無線受信部、あるいは、マイクロ波を搬送波とするマイクロ波無線送信部、マイクロ波無線受信部であってもよい。ミリ波とマイクロ波は、共に、電磁波の一種であり、マイクロ波は周波数３GHzから３０GHz、ミリ波は周波数３０GHzから３００GHzのものである。高速無線通信に用いられるミリ波ないしはマイクロ波としては、例えば、２２GHz帯、２６GHz帯、３８GHz帯、６０GHz帯などがある。２２GHz帯、２６GHz帯は、準ミリ波とも呼ばれる。ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波として用いることにより、光無線送信部１２０，光無線受信部２２０と同様に、高速なデータ送信が可能になる。
【０１１９】
光無線送信部１２０、光無線受信部２２０に代えて、ミリ波無線送信部、ミリ波無線受信部を用いた場合、上記の「光無線リンクアップの確認状態」では、ステーション装置２００のミリ波無線受信部が、ミリ波を受信可能になったことを検知する手段としては、ミリ波無線受信部へ入力されたミリ波のレベルをモニタすればよい。
【０１２０】
同様に、光無線送信部１２０，光無線受信部２２０に代えて、マイクロ波無線送信部、マイクロ波無線受信部を用いた場合、上記の「光無線リンクアップの確認状態」では、ステーション装置２００のマイクロ波無線受信部が、マイクロ波を受信可能になったことを検知する手段としては、マイクロ波無線通信受信部へ入力されたマイクロ波のレベルをモニタすればよい。
【０１２１】
また、光無線送信部１２０、光無線受信部２２０に代えて、ミリ波無線送信部、ミリ波無線受信部を用いた場合、上記の「光無線リンクダウンの確認状態」では、ステーション装置２００のミリ波無線受信部が、ミリ波を受信不能になったことを検知する手段としては、ミリ波無線受信部へ入力されたミリ波のレベルをモニタすればよい。
【０１２２】
同様に、光無線送信部１２０，光無線受信部２２０に代えて、マイクロ波無線送信部、マイクロ波無線受信部を用いた場合、上記の「光無線リンクダウンの確認状態」では、ステーション装置２００のマイクロ波無線受信部が、マイクロ波を受信不能になったことを検知する手段としては、マイクロ波無線通信受信部へ入力されたマイクロ波のレベルをモニタすればよい。
【０１２３】
次に、前述の光検出信号について図１０を用いて説明する。
【０１２４】
図１０は、本発明の一実施の形態における光受信器と光検出信号を説明するための図である。
【０１２５】
図１０（ａ）は光検出信号を出力可能な光受信器の構成例であり、光無線受信部２２０に内臓される。
【０１２６】
信号光は、フォトダイオードなどの受光素子３０１により電流に変換され、前置増幅器３０２により受信回路３０４で受信可能な電圧レベルに変換かつ増幅される。前置増幅器３０２から出力された信号は、分岐器３０３により２つに分岐され、一方は、受信回路３０４を経て受信信号として出力される。他方は、比較器３０５に入力される。比較器３０５は、一種の増幅回路であり、２つの入力ポートと１つの出力ポートを持つ。２つの入力ポートにより入力された受信信号の電圧と参照電圧を比較し、
（受信信号の電圧）＞（参照電圧）であれば、高位電圧Ｖhighを、
（受信信号の電圧）＜（参照電圧）であれば、低位電圧Ｖlowを
出力する。ここで、参照電圧は、光受信器の最小受信感度となる信号光が受光素子３０１に入力されたときの分岐器３０３の出力電圧と同程度にすればよい。そのとき、比較器３０５の出力電圧は、
（信号光レベル）＞（光受信器の最小受信感度）であれば、高位電圧Ｖhigh、
（信号光レベル）＜（光受信機の最小受信感度）であれば、低位電圧Ｖlow
となる。そこで、比較器３０５の出力をもって、光検出信号としてもよい。すなわち、図１４（ａ）の回路が光無線受信部２２０に実装されている場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線送信部１２０、光無線受信部２２０が、光を用いて通信可能になったとき、光検出信号としては、高位電圧Ｖhighが無線リンク制御部２３０へ出力される。一方、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線送信部１２０、光無線受信部２２０が、光を用いて通信不能になったとき、光検出信号としては、低位電圧Ｖlowが無線リンク制御部２３０へ出力される。
【０１２７】
図１４（ｂ）は、光受信器より出力される光検出信号の例を示している。なお、図１４（ａ）における比較器３０５の入力は、強度変調された電圧が入力されている場合もあるため、分岐器３０３と比較器３０５との間に、強度変調された電圧の平均レベルを出力する回路が挿入されていてもよい。
【０１２８】
一般に、光受信器へ十分なレベルの信号光が入力されたときに出力される光検出信号は、ＳＤ(Signal Detection)と呼ばれる。一方、光受信器へ十分なレベルの信号光が入力されていたが、レベルが低下した、あるいは、信号光が消滅した場合に出力される光検出信号は、ＬＯＳ(Loss Of Signal)とも呼ばれる。
【０１２９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、無線ＬＡＮなどで大容量のダウンリンクを提供する無線通信システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態における無線通信システムの構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるステーション装置と通信端末との接続形態を説明する図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が通信する手順を説明する図である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その１）である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その２）である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その３）である。
【図８】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクアップの確認する方法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクダウンの確認をする方法を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施の形態における光受信器と光検出信号を説明するための図である。
【図１１】従来の無線システムの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１０  上位有線ネットワーク
２０  通信端末
３０  スイッチングハブ
１００  アクセスポイント装置
１１０  アクセス装置側電波無線通信手段、第１の電波無線通信部
１１１  有線側インタフェース
１１２  無線側インタフェース
１２０  光無線送信手段、光無線送信部
１２１  有線側インタフェース
１２２  光無線側インタフェース
１３０  アクセスポイント装置側無線リンク制御手段、第１の無線リンク制御部
１３１  電波無線側インタフェース
１３２  光無線側インタフェース
１３３  有線側インタフェース
２００  ステーション装置
２１０  ステーション装置側電波無線通信手段、第２の電波無線通信部
２１１  無線側インタフェース
２１２  有線側インタフェース
２２０  光無線受信手段、光無線受信部
２２１  無線側インタフェース
２２２  有線側インタフェース
２３０  ステーション装置側無線リンク制御手段、第２の無線リンク制御部
２３１  電波無線側インタフェース
２３２  光無線側インタフェース
２３３  有線側インタフェース
３０１  受光素子
３０２  前置増幅器
３０３  分岐器
３０４  受信回路
３０５  比較器
【図１】
2006148342.tif 000003
【図２】
2006148342.tif 000004
【図３】
2006148342.tif 000005
【図４】
2006148342.tif 000006
【図５】
2006148342.tif 000007
【図６】
2006148342.tif 000008
【図７】
2006148342.tif 000009
【図８】
2006148342.tif 000010
【図９】
2006148342.tif 000011
【図１０】
2006148342.tif 000012
【図１１】
2006148342.tif 000013