(57)【要約】【課題】  複数の基地局間で互いにパケットを転送しあう無線通信システムにおいて、ボトルネックを低減することを可能とする。【解決手段】  無線信号を送受信する無線通信手段（12-2.14-2）と、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを記憶する記憶手段と、キャリアセンスを行うキャリア検出手段(17-2)と、無線パケットの送信を行う際に、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段にキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御する制御手段25とを有する。【選択図】    図５
2006203322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる周波数チャネルで無線ネットワークを運用している複数の基地局間で無線パケットを転送するための経路選択制御方法において、
各々の基地局は、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される、無線パケットを転送する経路を判断するための転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを有し、
無線パケットの送信元となる基地局は、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数についてキャリアセンスを行い、空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信することを特徴とする経路選択制御方法。
【請求項２】
前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、
無線パケットの送信元となる基地局は、当該優先順位に従って各々の基地局の使用する周波数について順番にキャリアセンスを行い、空き状態と最初に判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信することを特徴とする請求項１に記載の経路選択制御方法。
【請求項３】
前記無線パケットの送信元となる基地局は、転送する無線パケットの次の転送先となりうる基地局が使用する全ての周波数がビジー状態であった場合には、最も優先度の高い基地局が使用する周波数に戻ってキャリアセンスを行い、当該周波数が空き状態になったときに無線パケットを前記最も優先度の高い基地局に送信することを特徴とする請求項２に記載の経路選択制御方法。
【請求項４】
前記無線パケットの送信元となる基地局は、前記転送リストに管理されている次の転送先となりうる基地局の優先順位に応じてキャリアセンスを行う時間あるいは回数に重み付けを行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の経路選択制御方法。
【請求項５】
前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、
無線パケットの送信元となる基地局は、各々の基地局の使用する周波数についてキャリアセンスを行い、空き状態と判断された周波数のうち最も優先順位の高いものを用いて無線パケットを送信することを特徴とする  請求項１に記載の経路選択制御方法。
【請求項６】
互いに異なる周波数チャネルで無線ネットワークを運用している複数の基地局間で無線パケットを転送する、各基地局を構成する無線パケット通信装置において、
無線信号を送受信する無線通信手段と、
一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される、無線パケットを転送する経路を判断するための転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを記憶する記憶手段と、
キャリアセンスを行うキャリア検出手段と、
無線パケットの送信を行う際に、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段にキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項７】
前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、
前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記優先順位に従って各々の基地局の使用する周波数について順番に前記キャリア検出手段により、キャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と最初に判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の無線パケット通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記キャリア検出手段により、転送する無線パケットの次の転送先となりうる基地局が使用する全ての周波数がビジー状態であった場合には、前記キャリア検出手段に前記最も優先度の高い基地局が使用する周波数に戻ってキャリアセンスを行わせ、当該周波数が空き状態になったときに前記最も優先度の高い基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の無線パケット通信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記転送リストに管理されている次の転送先となりうる基地局の優先順位に応じてキャリアセンスを行う時間あるいは回数に重み付けを行ってキャリアセンスを行わせるように前記キャリア検出手段を制御することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の無線パケット通信装置。
【請求項１０】
前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、
前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段によりキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数のうち最も優先順位の高いものを用いて無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の無線パケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクセスポイント間で無線パケットを転送するための経路選択制御方法および無線パケット通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線パケット通信は、無線LANをはじめとする様々なシステムで採用されている通信形態である。無線LANの規格については、IEEE802.11委員会で標準化が進められ、IEEE802.11規格（非特許文献１参照）として制定されている。この規格では、２つの通信モードが規定されている。１つは、インフラストラクチャモードであり、アクセスポイントと呼ばれる無線端末に、ステーションと呼ばれる無線端末が無線媒体を通して接続することによって形成される無線ネットワークにて使用される通信モードである。
【０００３】
アクセスポイントは、基本的にイーサネット（登録商標）等の有線ネットワークに接続されており、無線ネットワークと有線ネットワークとのブリッジ機能を持つ。すなわち、ステーションから見たとき、アクセスポイントは有線ネットワークヘの入り口としての役割を担う。
もう１つは、アドホックモードであり、ステーションだけで構成されるクローズドネットワークで使用される通信モードである（非特許文献２参照）。
【０００４】
図７にIEEE802.11システムの無線パケット通信装置の構成例を示す。同図において、無線パケット通信装置は、送受信処理部１００と、送信バッファ１１１と、無線パケット生成部１１２と、送信制御部１１３と、ヘッダ除去部１１４とを有している。
送受信処理部１００は、変調部１０１と、無線送信部１０２と、アンテナ１０３と、無線受信部１０４と、復調部１０５と、パケット選択部１０６と、キャリア検出部１０７とを有している。
【０００５】
IEEE802.11システムでは、各無線局は無線パケットの送信に先立って自局が使用する周波数帯域（チャネル）に信号が出力されているかどうかを検出（キャリアセンス）し、信号が出力されていない場合には無線パケットの送信処理を開始し、出力されている場合には送信処理を延期する。
無線受信部１０４には、アンテナ１０３を介して受信された無線信号が入力される。無線受信部１０４は、入力された無線信号に対して周波数変換、フィルタリング、直交検波およびＡＤ変換を含む受信処理を施す。
【０００６】
なお、無線受信部１０４に接続されたアンテナ１０３が送信のために使用されていない時には、チャネルにおける無線伝搬路上の無線信号が常時入力されており、無線信号の受信電力強度を表すRSSI信号がキャリア検出部１０７へ出力される。また、無線信号が受信された場合には、無線受信部１０４で受信処理されたベースバンド信号が復調部１０５へ出力される。
キャリア検出部１０７では、無線受信部１０４から入力されたRSSI信号を用いてチャネルの状態を判定する。一定期間に渡って受信電力強度が予め定めた閾値以下であった場合には、チャネルは空き状態であると判定され、そうでない場合にはチャネルはビジー状態であると判定される。この判定結果は、送信制御部にキャリアセンス結果として出力される。
【０００７】
一方、送信バッファ１１１には、有線ネットワークあるいは無線端末が接続される装置（ＰＣ（パーソナルコンピュータ）など）の上位レイヤからデータフレームが入力される。送信バッファ１１１はデータフレームが入力されると、送信制御部１１３にデータフレームが入力されたことを通知する。あるいは、送信バッファ１１１は蓄積しているデータフレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、データフレームの宛先アドレス等）を送信制御部１１３に逐次出力する。
【０００８】
送信制御部１１３は、送信バッファ１１１から入力されたデータフレームの蓄積情報とキャリア検出部１０７から入力されたキャリアセンス結果に基づき送信処理を開始するかどうかを判定する。
送信制御部１１３は、送信バッファ１１１にデータフレームが蓄積されており、かつ、チャネルが空き状態の場合に送信処理開始と判定する。それ以外の場合には、送信処理は開始しない。送信制御部１１３は、送信処理開始と判定すると、送信バッファ１１１に対してデータフレームを出力するように指示する。送信バッファ１１１は送信制御部１１３によりデータフレームを出力するよう指示されると、バッファの先頭に蓄積されたデータフレームを無線パケット生成部１１２に出力する。
【０００９】
無線パケット生成部１１２は、送信バッファ１１１から入力されたデータフレームに対して、宛先無線局アドレス、自局アドレス等の制御情報で構成されるヘッダおよび誤り検出符号を付加することにより無線パケットを生成する。生成された無線パケットは、変調部１０１で変調処理され、無線送信部１０２でＤＡ変換、周波数変換、フィルタリングおよび電力増幅を含む送信処理を施され、アンテナ１０３から無線信号として送信される。
前述したように、無線信号はアンテナ１０３、無線受信部１０４を介してベースバンド信号に変換され復調部１０５に入力される。当該ベースバンド信号は、復調部１０５で復調処理された後、受信パケットとしてパケット選択部１０６に入力される。
【００１０】
パケット選択部１０６では、受信パケットのヘッダに含まれる制御情報を解析し、受信パケットを適切な処理部へ出力する。当該宛先無線局アドレスが自局アドレスと一致した場合には受信パケットをヘッダ除去部１１４に出力し、一致しない場合には受信パケットを破棄する。
また、ここでは詳細な説明を省略するが、パケット選択部１０６は、認証情報等が記述された管理パケットや送達確認情報等が記述された制御パケットを受信した場合には、それらの情報に基づいて認証処理等を行う管理パケット処理部や送達確認処理等を行う制御パケット処理部へそれらを出力する。
【００１１】
ヘッダ除去部１１４は、受信パケットのヘッダを除去してデータフレームを抽出し、受信データフレームとして有線ネットワークあるいは接続された装置の上位レイヤヘ出力する。
このような無線パケット通信装置を用いると、各無線端末はキャリアセンスにより自立的にチャネルアクセス制御を行い、無線パケットを送信することが可能となる。
【００１２】
ところで、上記IEEE802.11規格ではアクセスポイント間の通信も可能としている。アクセスポイント間の通信を行うシステムはＷDS (Wireless Distribution System)と呼ばれ、アクセスポイント間では無線パケットの転送が行われる。例えば、アクセスポイントを介して複数の有線ネットワークをブリッジするようなシステムが挙げられる（非特許文献２参照）。
【００１３】
一般に、広範囲な無線ネットワークを構築するためには複数のアクセスポイントを設置した上で、各々のアクセスポイントを有線で接続する必要がある。これに対して、WDSの有効な使用方法として、複数のアクセスポイントを無線媒体で接続して無線パケットの転送を行う方法が考えられる。この方法を用いると、設置した複数のアクセスポイントを無線接続できるため、有線ネットワークを敷設する必要がなく、簡易に無線ネットワークを構築できるといったメリットがある。
【非特許文献１】IEEE802.11.「Wireless  LAN  Medium  Access  Control  (MAC) and  Physical  （PHY）Layer  Specifications.」August  1999
【非特許文献２】松江、守倉監修「ＩＤＧ情報通信シリーズ，８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書，ｐ．５０−５１」ＩＤＧジャパン
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一般に、無線通信では同一周波数（チャネル）で複数の無線局から同時に送信された無線パケットは、互いに干渉し正常に受信されない。そのため、同一チャネルを使用するアクセスポイント間には十分な距離が必要となる。例えば、図８に示すように、同一チャネルを使用するアクセスポイントを配置するときには、カバレッジエリアが重複しないような置局設計を行うことで効率的に運用することが望ましい。
【００１５】
一方、当然のことながら、アクセスポイント間で通信を行うためには、それぞれのカバレッジエリアに通信相手のアクセスポイントが含まれる必要がある。また、IEEE802.11システムの無線パケット通信装置は、自局が送信していないときには、自局が使用するチャネルに対するキャリアセンスは行っているが、それ以外のチャネルは監視していないため、他のチャネルで送信されている信号を受信できない。よって、アクセスポイント間で無線パケットを転送するにはそれぞれのアクセスポイントを同一のチャネルで運用する必要がある。その結果、図９に示すように、同一チャネルを使用するアクセスポイントが近傍に配置されることになり、互いのカバレッジエリアが重複し、各々の無線ネットワークにおけるスループットが著しく低下する。
【００１６】
これに対して、一台の基地局が複数の無線インタフェースを持ち、それぞれの無線インタフェースを異なる周波数に対応させれば、アクセスポイント間の距離を小さくしても互いに干渉することなく、かつ、その内の一つの周波数を二つのアクセスポイントで共有することにより転送処理を行うことが可能なシステムを構築できる。
【００１７】
このようなシステムでは、より多くの転送経路を選択できるように、必要となる周波数と同じ数の無線インタフェースを備える構成や、一つの無線インタフェースを自局の配下の移動端末との通信に用いるために一つの周波数に固定し、もう一つの無線インタフェースを転送処理に使用するために転送先無線局ごとに周波数を切り替える構成などが考えられる。どちらの構成においても、複数の転送先無線局が存在することを前提とするため、転送パケットごとに転送先無線局を選択する制御方法が必要である。
【００１８】
複数の基地局が互いにパケットを転送しあう場合、一部の基地局にトラフィックが集中しボトルネックとなるエリアが生じる可能性がある。例えば、有線ネットワークに接続されている基地局の周辺では、有線ネットワークを宛先とするパケットが集中するため、ボトルネックになる可能性が高い。このようなボトルネックが存在しているときには、一時的に経路を変更して負荷を分散させることが望ましい。
しかしながら、ボトルネックが生じているエリアから経路を変更するための制御パケットを送信すると、そのトラフィックによりさらにボトルネックが増大してしまう。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の基地局間で互いにパケットを転送しあう無線通信システムにおいて、ボトルネックを低減することができる経路選択制御方法および無線パケット通信装置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】
【００２０】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、互いに異なる周波数チャネルで無線ネットワークを運用している複数の基地局間で無線パケットを転送するための経路選択制御方法において、各々の基地局は、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される、無線パケットを転送する経路を判断するための転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを有し、無線パケットの送信元となる基地局は、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数についてキャリアセンスを行い、空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の経路選択制御方法において、前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、無線パケットの送信元となる基地局は、当該優先順位に従って各々の基地局の使用する周波数について順番にキャリアセンスを行い、空き状態と最初に判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の経路選択制御方法において、前記無線パケットの送信元となる基地局は、転送する無線パケットの次の転送先となりうる基地局が使用する全ての周波数がビジー状態であった場合には、最も優先度の高い基地局が使用する周波数に戻ってキャリアセンスを行い、当該周波数が空き状態になったときに無線パケットを前記最も優先度の高い基地局に送信することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の経路選択制御方法において、前記無線パケットの送信元となる基地局は、前記転送リストに管理されている次の転送先となりうる基地局の優先順位に応じてキャリアセンスを行う時間あるいは回数に重み付けを行うことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の経路選択制御方法において、前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、無線パケットの送信元となる基地局は、各々の基地局の使用する周波数についてキャリアセンスを行い、空き状態と判断された周波数のうち最も優先順位の高いものを用いて無線パケットを送信することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、互いに異なる周波数チャネルで無線ネットワークを運用している複数の基地局間で無線パケットを転送する、各基地局を構成する無線パケット通信装置において、無線信号を送受信する無線通信手段と、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される、無線パケットを転送する経路を判断するための転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを記憶する記憶手段と、キャリアセンスを行うキャリア検出手段と、無線パケットの送信を行う際に、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段にキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線パケット通信装置において、前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記優先順位に従って各々の基地局の使用する周波数について順番に前記キャリア検出手段により、キャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と最初に判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の無線パケット通信装置において、前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記キャリア検出手段により、転送する無線パケットの次の転送先となりうる基地局が使用する全ての周波数がビジー状態であった場合には、前記キャリア検出手段に前記最も優先度の高い基地局が使用する周波数に戻ってキャリアセンスを行わせ、当該周波数が空き状態になったときに前記最も優先度の高い基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれかに記載の無線パケット通信装置において、前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、前記転送リストに管理されている次の転送先となりうる基地局の優先順位に応じてキャリアセンスを行う時間あるいは回数に重み付けを行ってキャリアセンスを行わせるように前記キャリア検出手段を制御することを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項６に記載の無線パケット通信装置において、前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理されており、前記制御手段は、無線パケットの送信を行う際に、各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段によりキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数のうち最も優先順位の高いものを用いて無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、転送フレーム（無線パケット）を送信する基地局は、当該転送フレームを次に転送できる基地局のうち、負荷の少ない基地局を自律的に選択して送信することができ、これにより、各々の基地局が負荷の少ない基地局に対して転送フレームを送信することになるため、ボトルネックの発生を抑制することができ、かつ、ボトルネックが発生した場合であっても、それを回避して転送処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（経路選択制御方法の第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態に係る経路選択制御方法の内容を示す。図２は、本発明において基地局が保持する転送リスト（図２（ａ））および周波数リスト（図２（ｂ））の一例を示す。転送リストは、データフレームの宛先無線局と基地局が当該データフレームを次に転送すべき基地局との対応が管理されている。
また、周波数リストは、自局の周囲にある基地局とそれらが使用している周波数との対応が管理されている。転送リスト及び周波数リストは、基地局を構成すする無線パケット通信装置内の記憶部に記憶されている。
【００３３】
なお、転送リストおよび周波数リストのような転送処理に必要となるリストは、上述以外のものでもよく、例えば、各々の基地局の位置情報（緯度、経度等）などが記載されていてもよい。すなわち、１つのデータフレームに対して転送可能な基地局が複数記載されており、その優先順位を判断できる情報とそれらが使用している周波数に関する情報が記載されていればよい。なお、基地局の位置情報に基づいて経路制御を行う方法については後述する。
【００３４】
図１において、基地局は、自局以外の基地局に転送すべきデータフレームを受信すると、転送リストを参照し当該データフレームを次に転送すべき基地局のうち最も優先順位が高い基地局を判断する（Ｓｌｌ、Ｓ１２）ここで、Ｎは転送リストにおける優先順位を示す数値である。
次に、基地局は周波数リストを参照し、キャリアセンスの対象となる周波数を決定し、キャリアセンスを行う（Ｓ１３、Ｓ１４）。ここで、例えば、無線パケットの宛先無線局がＳＴＡ１である場合には、ステップＳ１１でＮ＝１に設定されているので、転送先基地局はＡＰ１であり、周波数リストからキャリアセンスの対象となる周波数はｆ１となる。
【００３５】
キャリアセンス処理の結果、当該周波数が空きチャネルであると判断された場合には、このチャネルを用いてデータフレームを転送する（Ｓ１６）。
一方、ステップＳ１５において、ビジー状態であると判断された場合には、ステップＳ１７を経由して、当該データフレームに対して次に優先度の高い基地局を選択する処理に進む。すなわち、ステップＳ１７でＮ＝Ｎmax（上記例では、転送リストからＮmax＝３となる。）でない場合はステップＳ１８で優先順位Ｎを１だけインクリメントしてステップＳ１２に移行する。
ここで、候補となる全ての周波数がビジー状態であった場合、すなわちステップＳ１７でＮ＝Ｎmaxであると判定された場合には、Ｎ＝１として優先順位の最も高い基地局に戻り、再びキャリアセンス処理を行う（Ｓ１９）。以上の処理は、当該データフレームの送信処理が完了するまで繰り返される。
【００３６】
なお、それぞれのキャリアセンス処理を行う時間は一定でもよいし、優先順位ごとに重みをつけることも可能である。例えば、優先順位の高い基地局に対してのみ長時間のキャリアセンスを行い、それ以外の基地局に対しては短時間のキャリアセンスを行うことによって、より優先順位の高い基地局にデータフレームを転送するといった制御が可能となる。
【００３７】
また、キャリアセンス処理を行う時間ではなく、キャリアセンスを行う回数に重みをつけることも可能である。例えば、キャリアセンスを開始したときには空き状態であったチャネルがキャリアセンス処理中にビジー状態に変わったときにはこれを１回とカウントし、再びチャネルが空き状態になったときにキャリアセンス処理を再開する。この間に再びチャネルがビジー状態になったときにも同様にカウントアップする。この回数に制限を設けて制限回数に達してもデータフレームを転送できない場合には、次に優先順位の高い基地局の周波数に切り替えるといった制御方法も考えられる。なお、この方法においてキャリアセンスを開始したときにチャネルがビジー状態であった場合には、次にチャネルが空き状態になったときに、カウンタを０に設定する。
【００３８】
ここで、基地局の位置情報に基づいて経路制御を行う方法について説明する。各々の基地局は自局が設置されている位置を数値化した位置情報を保持している。この位置情報としては、ＧＰＳシステムを利用して得られる緯度や経度といった情報等を利用することができる。基地局が保持する位置情報は定期的にブロードキャスト等により当該基地局の識別子とともに報知される。各々の基地局は自局の周囲に存在する基地局の位置情報を管理するための位置情報リストを保持し、自局以外の基地局の位置情報を受信するたびに更新する。
【００３９】
自局以外の基地局へ転送すべきデータフレームを受信した基地局は、まず当該データフレームの最終的な宛先となる無線局あるいは有線ネットワークと接続している基地局である目的基地局の位置情報を確認する。
次に、図３に示すような自局と目的基地局の位置情報に基づいてその間に存在し、かつ、自局が次にデータフレームを転送可能な基地局を位置情報リストより抽出する。抽出した基地局に対して、自局からの距離や当該基地局との通信に用いている伝送レートに基づいて優先付けを行い、転送リストを作成する。
【００４０】
（経路選択制御方法の第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る経路選択制御方法の内容を図４に示す。図４においてステップＳ１１からステップＳ１８までの処理は第１の実施例と同様である。本実施形態に係る経路選択制御方法では、ステップＳ１７において、転送先無線局の候補となる全ての基地局の周波数がビジー状態であった場合には、転送リストで最も優先度の高い基地局の周波数を選択する（Ｓ１９）。当該周波数が空き状態になるまでキャリアセンス処理を継続し、データフレームを送信する（Ｓ２０、Ｓ１６）。
このようにすることで、全ての周波数が同様に負荷が高い場合により優先度の高い経路を選択して転送していくことが可能となる。
なお、前記転送リストに管理されている、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局は、優先順位とともに管理された状態で、無線パケットの送信元となる基地局は、各々の基地局の使用する周波数についてキャリアセンスを行い、空き状態と判断された周波数のうち最も優先順位の高いものを用いて無線パケットを送信するようにしてもよい。
【００４１】
（無線パケット通信装置の第１実施形態）
本発明に係る無線パケット通信装置の第１実施形態の構成を図５に示す。この無線パケット通信装置は、上述した第１、第２の実施形態に係る経路選択制御方法を実施するための装置であり、互いに異なる周波数チャネルで無線ネットワークを運用している複数の基地局間で無線パケットを転送する、各基地局を構成する無線パケット通信装置であって、無線信号を送受信する無線通信手段と、一つの無線パケットに対して次の転送先となりうる複数の基地局が管理される、無線パケットを転送する経路を判断するための転送リストと、次の転送先となりうる複数の基地局と、該複数の基地局が使用する周波数との関係を示す周波数リストとを記憶する記憶手段と、キャリアセンスを行うキャリア検出手段と、無線パケットの送信を行う際に、前記転送リスト及び周波数リストを参照し、当該無線パケットの次の転送先となりうる各々の基地局の使用する周波数について前記キャリア検出手段にキャリアセンスを行わせ、該キャリア検出手段により空き状態と判断された周波数を用いて転送先の基地局に無線パケットを送信するように前記無線通信手段を制御する制御手段とを有することを特徴としている。
【００４２】
ここでは、自局が使用するチャネルに対応する１つの送受信処理部の他に、無線パケットを他の基地局に転送するために使用する送受信処理部を１つ備える無線パケット通信装置の構成について示す。
図５において、無線パケット通信装置は、送受信処理部１０−１，１０−２と、送信バッファ２１−１、２１−２と、無線パケット生成部２２−１、２２−２と、送信制御部２３と、ヘッダ除去部２４と、転送制御部２５とを有している。
送受信処理部１０−１、１０−２の構成および動作は図７に示した従来の無線パケット通信装置と同様である。ここで、既述した転送リスト及び周波数リストは転送制御部２５内の記憶部（図示せず）に格納されており、この記憶部は本発明の記憶手段に相当する。またキャリア検出部１７−２は本発明のキャリア検出手段に、転送制御部２５は、本発明の制御手段に、無線送信部１２−２及び無線受信部１４−２は本発明の無線通信手段に、それぞれ相当する。
【００４３】
また、送信バッファ２１−１、２１−２と、無線パケット生成部２２−１、２２−２と、送信制御部２３およびヘッダ除去部２４の動作も従来の無線パケット通信装置と同様である。
ただし、送信バッファ２１−２ には他のアクセスポイントに転送するためのデータフレーム（転送フレーム）のみが入力され、転送フレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、データフレームの宛先アドレス等）は転送制御部２５に入力される。
【００４４】
また、パケット選択部１６−１は、復調部１５−１から入力された受信パケットが転送フレームを含む場合には、それを送信バッファ２１−２ に出力する。
転送制御部２５は、送信バッファ２１−２ から入力された転送フレームの蓄積情報より、送信バッファ２１−２に蓄積された転送フレームのうちの１つのフレーム、例えば先頭に位置するフレーム、の宛先無線局アドレスに基づいて転送先アクセスポイントのアドレスを識別する。
転送フレームと転送先アクセスポイントの対応づけは、転送リストの優先順位に従って行われる。
【００４５】
また、転送制御部２５は周波数リストに基づいて、無線受信部１４−２に対して、転送先アクセスポイントが使用するチャネルをキャリアセンスするように指示する。
無線送信部１２−２および無線受信部１４−２は、転送制御部２５の指示に応じて送受信を行うチャネルを切り替える。
キャリア検出部１７−２は、転送先アクセスポイントが使用するチャネルのキャリアセンス結果を転送制御部２５に出力する。
【００４６】
転送制御部２５は、キャリア検出部１７−２から入力されたキャリアセンス結果に基づき、転送処理を開始するかどうかを判定する。キャリアセンス結果により、チャネルがビジー状態であるときには、転送リストに従って次に優先順位の高い基地局に対して同様の処理を行う。
転送制御部２５は、転送処理開始と判定すると、送信バッファ２１−２に対して転送フレームを出力するように指示する。
上記に示した動作以外の、送受信処理部１０−１、１０−２の動作については、従来の無線パケット通信装置の動作と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
なお、本実施形では送信データフレーム系列が入力される送信バッファと転送データフレーム系列が入力される送信バッファとをそれぞれ記載しているが、これらを１つの送信バッファとすることは可能である。このときには、転送制御部２５の備える機能を送信制御部２３が備え、送信バッファの管理を行うようにすればよい。
【００４８】
（無線パケット通信装置の第２実施形態）
本発明に係る無線パケット通信装置の第２実施形態の構成を図６に示す。本実施形態の特徴は、図５に示した第１実施形態に係る無線パケット通信装置が転送フレームを処理するための回路（送受信処理部１０−２、送信バッファ２１−２、無線パケット生成部２２−２および転送制御部２５、以下、転送処理系と記す。）を１系統備えていたのに対して、本実施形態ではそれを複数備えるところにある。また、転送フレームを各々の転送処理系に振り分けるためのルーティング部２６が追加されている。
【００４９】
図６では、転送処理系が２つある場合を示しているが、これを３つ、４つと増やすことは容易に実現できる。なお、以下の説明において、無線パケット通信装置の第１実施形態で既に説明した動作についての説明を省略する。
転送データフレームは、有線ネットワークからルーティング部２６に入力される。
また、送受信処理部１０−１のパケット選択部１６−１において処理された転送フレームも同様にルーティング部２６に入力される。
【００５０】
ルーティング部２６は内部に転送リストを管理しており、到着した転送フレームの宛先に応じて次に転送すべき基地局を優先順位の高い方から順に自局が具備する送受信処理部の数と同数だけ選択する。
ルーティング部２６は、選択した各々の基地局の使用している周波数を周波数リストより認識し、それぞれの周波数についてキャリアセンスを行うように各々の転送制御部２５−２、２５−３に指示を出す。
【００５１】
各々の転送制御部２５−２、２５−３は、ルーティング部２６よりキャリアセンスの指示を受けると、指示された周波数に切り替えるように無線受信部１４−２、１４−３に通知し、キャリア検出部１７−２、１７−３から得られるキャリアセンス結果をルーティング部２６に通知する。
ルーティング部２６は、各転送制御部２５−２、２５−３から出力されたキャリアセンス結果に基づいて、転送する基地局を選択し、それと対応する送受信処理部１０−２あるいは１０−３に転送フレームを出力する。
転送フレームが転送処理系に入力された後の動作は図５に示した実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る経路選択制御方法の第１実施形態の内容を示すフローチャート。
【図２】転送リスト及び周波数リストの一例を示す説明図。
【図３】自局と目的基地局の位置情報に基づいて転送リストを作成する方法を示す説明図。
【図４】本発明に係る経路選択制御方法の第２実施形態の内容を示すフローチャート。
【図５】本発明に係る無線パケット通信装置の第１実施形態の内容を示すブロック図。
【図６】本発明に係る無線パケット通信装置の第２実施形態の内容を示すブロック図。
【図７】従来の無線パケット通信装置の構成を示すブロック図。
【図８】一つのアクセスポイントのカバレッジエリアが重複しないように置局設計をした場合のアクセスポイントとカバレッジエリアとの関係を示す説明図。
【図９】複数のアクセスポイントで同一チャネルを使用して通信する場合の各アクセスポイントの位置とカバレッジエリアとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１０−１、１０−２、１０−３…送受信処理部、１１−１、１１−２、１１−３…変調部、１２−１、１２−２、１２−３無線送信部、１３−１、１３−２、１３−３…アンテナ、１４−１、１４−２、１４−３…無線受信部、１５−１、１５−２、１５−３…復調部、１６−１、１６−２、１６−３…パケット転送部、２１−１、２１−２、２１−３…送信バッファ、２２−１，２２−２、２２−３…無線パケット生成部、２３…送信制御部、２４…ヘッダ除去部、２５、２５−２、２５−３…転送制御部、２６…ルーティング部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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