(57)【要約】【課題】ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムにおいて、システムスループットを向上させることができる無線通信システムを提供する。【解決手段】高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、高々２つの無線通信インタフェースと有線通信インタフェースとを備えた複数の第２のアクセスポイントと、集線装置とを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、前記ゲートウェイアクセスポイントが備える複数の前記第２のアクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記集線装置に有線接続され、前記集線装置が前記外部の通信ネットワークに接続されている。【選択図】図１
2015026947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、
高々２つの無線通信インタフェースと有線通信インタフェースとを備えた複数の第２のアクセスポイントと、集線装置とを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントと
を用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、
前記ゲートウェイアクセスポイントが備える複数の前記第２のアクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記集線装置に有線接続され、
前記集線装置が前記外部の通信ネットワークに接続されている
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の前記第２のアクセスポイントは、前記無線通信インタフェースを介して前記第１のアクセスポイントと中継接続するための中継リンクに対してそれぞれ互いに異なる無線チャネルまたは、同じ無線チャネルを重複して使用することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、
２つの無線通信インタフェースと１つの有線通信インタフェースとを備えた第２のアクセスポイントを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントと
を用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、
前記ゲートウェイアクセスポイントが備える前記アクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記外部の通信ネットワークに接続され、
前記アクセスポイントは、前記２つの無線通信インタフェースを介して他のアクセスポイントと中継接続するための中継リンクに対してそれぞれ互いに異なる無線チャネルを使用する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
前記アクセスポイントが前記中継リンクにおいて使用する無線チャネルの設定を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して前記アクセスポイントを制御することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記アクセスポイントは、２つの前記無線通信インタフェースのうち一方を他の前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクに使用し、他方を前記アクセスポイント配下の端末と接続するためのアクセスリンクに使用することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記アクセスポイントは、２つの無線通信インタフェースのそれぞれを他の前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクに使用することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
高々２つの無線通信インタフェースを備えたアクセスポイントと、前記アクセスポイントを外部の通信ネットワークと接続するために、複数の無線通信インタフェースと、有線通信インタフェースとを備えたゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、
前記ゲートウェイアクセスポイントは、
前記有線インタフェースを介して前記外部の通信ネットワークと接続し、
複数の前記無線通信インタフェースを前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクと、配下の端末と接続するためのアクセスリンクとに使用することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、
高々２つの無線通信インタフェースと有線通信インタフェースとを備えた複数の第２のアクセスポイントと、集線装置とを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントと
を用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記ゲートウェイアクセスポイントが備える複数の前記第２のアクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記集線装置に有線接続され、
前記集線装置が前記外部の通信ネットワークに接続されている
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツリー型の無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨時イベント開催時や災害時など、インターネットなどの外部の通信ネットワークへのアクセス手段が無い場所において広いエリアをカバーするアクセスネットワークを迅速に構築するための方法として、外部の通信ネットワークに接続された光ファイバなどの回線を１つ敷設し、その回線に無線ＬＡＮによる無線マルチホップネットワークを接続する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。ユーザはスマートフォンなどの無線ＬＡＮ機能を利用して無線マルチホップネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントに無線接続し、無線マルチホップネットワークを経由して外部の通信ネットワークに接続する。
【０００３】
この無線マルチホップネットワークは、外部の通信ネットワークに接続された光ファイバなどの回線に接続された無線ＬＡＮアクセスポイントを頂点とするツリー型のトポロジを有する無線マルチホップネットワークとなる。以下では、前述の光ファイバなどの回線に接続された無線ＬＡＮアクセスポイントを、外部の通信ネットワークとの間のゲートウェイの役割を果たすことから、ゲートウェイアクセスポイント（ＧＷ−ＡＰ）と称する。
【０００４】
前述のツリー型無線マルチホップネットワークを低コストで実現するためには、搭載されている無線通信インタフェースが２つのみの安価な無線ＬＡＮアクセスポイントを使用してツリー型無線マルチホップネットワークを構成する方法がある。この場合には、各無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載している２つの無線通信インタフェースのうちの一方を無線ＬＡＮアクセスポイント間を中継接続するための中継リンクに使用し、他方を無線ＬＡＮアクセスポイントがカバーするエリア内の無線ＬＡＮ端末と接続するためのアクセスリンクに使用する。
【０００５】
図１７は、従来技術によるツリー型無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。外部の通信ネットワークに接続されるゲートウェイアクセスポイント（ＧＷ−ＡＰ）６を中心として、多数の無線ＬＡＮアクセスポイント（図１７においてはＡＰと図示）７が配置されている。各無線ＬＡＮアクセスポイント７は、同一の無線チャネルを使用して中継リンク用無線インタフェース（図１７に示す□）同士で通信を中継するための無線通信を行う。
【０００６】
また、各無線ＬＡＮアクセスポイント７は、アクセスリンク用無線インタフェース（図１０に示す○）を介して無線ＬＡＮ端末（図１７おいては端末と図示）４との間で無線通信を行う。このように、無線マルチホップネットワークを構成する全ての無線ＬＡＮアクセスポイント７は、ゲートウェイアクセスポイント６をルートとするツリー型のトポロジで中継接続され、無線ＬＡＮアクセスポイント７にアクセスリンクで接続されている任意の無線ＬＡＮ端末４は、外部の通信ネットワークにアクセスすることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】熊谷ほか、”可搬型ＩＣＴ基盤における無線アクセスネットワーク技術”、ＴＫ−３−５、信学総大、２０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の安価な無線ＬＡＮアクセスポイントの場合には、各無線通信インタフェースに割り当てる無線チャネルの設定を変更しない限りは、各無線通信インタフェースは１つの無線チャネルのみを使用して送信に用いる。すなわち、送信先に応じて無線フレームごとに無線チャネルを変更して送信するようなことはできない。そのため、各無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載している２つの無線通信インタフェースをそれぞれ中継リンク用とアクセスリンク用として固定して使用する場合には、無線マルチホップネットワーク全体として、中継リンクに割り当てて使用できる無線チャネル数が１つのみになってしまう。１つの無線チャネルの伝送容量には上限があることに加えて、中継リンク間の電波干渉の影響によるスループット低下の度合いが大きくなってしまう。このため、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイントの中継リンクがボトルネックになり、システムスループットを一定以上にすることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムにおいて、システムスループットを向上させることができる無線通信システム及び無線通信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】
本発明は、高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、高々２つの無線通信インタフェースと有線通信インタフェースとを備えた複数の第２のアクセスポイントと、集線装置とを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、前記ゲートウェイアクセスポイントが備える複数の前記第２のアクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記集線装置に有線接続され、前記集線装置が前記外部の通信ネットワークに接続されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、複数の前記第２のアクセスポイントは、前記無線通信インタフェースを介して前記第１のアクセスポイントと中継接続するための中継リンクに対してそれぞれ互いに異なる無線チャネルまたは、同じ無線チャネルを重複して使用することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、２つの無線通信インタフェースと１つの有線通信インタフェースとを備えた第２のアクセスポイントを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、前記ゲートウェイアクセスポイントが備える前記アクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記外部の通信ネットワークに接続され、前記アクセスポイントは、前記２つの無線通信インタフェースを介して他のアクセスポイントと中継接続するための中継リンクに対してそれぞれ互いに異なる無線チャネルを使用することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記アクセスポイントが前記中継リンクにおいて使用する無線チャネルの設定を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記制御手段は、前記無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して前記アクセスポイントを制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、前記アクセスポイントは、２つの前記無線通信インタフェースのうち一方を他の前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクに使用し、他方を前記アクセスポイント配下の端末と接続するためのアクセスリンクに使用することを特徴とする。
【００１６】
本発明は、前記アクセスポイントは、２つの無線通信インタフェースのそれぞれを他の前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクに使用することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、高々２つの無線通信インタフェースを備えたアクセスポイントと、前記アクセスポイントを外部の通信ネットワークと接続するために、複数の無線通信インタフェースと、有線通信インタフェースとを備えたゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムであって、前記ゲートウェイアクセスポイントは、前記有線インタフェースを介して前記外部の通信ネットワークと接続し、複数の前記無線通信インタフェースを前記アクセスポイントと中継接続するための中継リンクと、配下の端末と接続するためのアクセスリンクとに使用することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、高々２つの無線通信インタフェースを備える第１のアクセスポイントと、高々２つの無線通信インタフェースと有線通信インタフェースとを備えた複数の第２のアクセスポイントと、集線装置とを備え、前記第１のアクセスポイントと中継接続して外部の通信ネットワークと接続するゲートウェイアクセスポイントとを用いてツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記ゲートウェイアクセスポイントが備える複数の前記第２のアクセスポイントは、前記有線通信インタフェースを介して前記集線装置に有線接続され、前記集線装置が前記外部の通信ネットワークに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムの設備コストを抑えつつ、システムスループットを向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレイヤ２スイッチ１１、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２１、２２の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図４】図３無線ＬＡＮアクセスポイント２３の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す無線ＬＡＮアクセスポイント２４の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の構成を示すブロック図である。
【図９】無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の接続例を示すブロック図である。
【図１０】無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の接続例を示すブロック図である。
【図１１】無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の接続例を示すブロック図である。
【図１２】無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の接続例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークにおけるゲートウェイアクセスポイント５の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第６実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第７実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第８実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１７】従来技術によるツリー型無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無線通信システムを説明する。図１は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント（ＧＷ−ＡＰ）である。符号２１、２２は、２つの無線通信インタフェース（図１に示す□と○）を備える無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）である。符号３は、無線マルチホップネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントが中継リンクで使用する無線チャネルなどを制御する制御部である。制御部３は、無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して無線ＬＡＮアクセスポイントを制御する。図１において、無線ＬＡＮアクセスポイント間を結ぶ直線は、無線通信回線を示し、直線に付随するｃｈｎ（ｎは自然数）は、その無線通信回線で使用される無線チャネルを示している。
【００２２】
ゲートウェイアクセスポイント１は、外部の通信ネットワークと接続されるレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）１１と２つの無線通信インタフェース（図１に示す□と○）と１つの有線通信インタフェース（図１に示す△）を搭載した無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）１２を備えている。ここでは、無線ＬＡＮアクセスポイント１２を６台図示したが、６台に限定するものではなく、必要に応じた数の台数を備えていればよい。６台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２とレイヤ２スイッチ１１は有線通信インタフェースを介して有線接続され、さらにレイヤ２スイッチが有線通信インタフェースを介して外部の通信ネットワークに接続されている。なお、前述の「必要に応じた数の台数」は１台であってもよい。その場合には、１台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２が有線通信インタフェースを介して外部の通信ネットワークに接続されることになる。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す無線マルチホップネットワークの詳細な構成について説明する。図２は、図１に示すレイヤ２スイッチ１１、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２１、２２の構成を示すブロック図である。図２において、符号１１１は、レイヤ２スイッチ１１に備えられ、６台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２のそれぞれと有線によって接続する有線通信インタフェースである。符号１１２は、レイヤ２スイッチ１１に備えられ、外部の通信ネットワークと接続する有線通信インタフェースである。符号１２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１２に備えられ、レイヤ２スイッチ１１との間を有線によって接続するための有線通信インタフェースである。符号１２２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１２に備えられ、無線ＬＡＮアクセスポイント２１との間を無線によって接続するための無線通信インタフェースである。符号１２３は、無線ＬＡＮアクセスポイント１２に備えられ、無線ＬＡＮ端末４との間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。
【００２４】
符号２１１は、無線ＬＡＮアクセスポイント２１に備えられ、無線ＬＡＮアクセスポイント１２と無線ＬＡＮアクセスポイント２２との間を無線によって中継する無線通信インタフェースである。符号２１２は、無線ＬＡＮアクセスポイント２１に備えられ、無線ＬＡＮ端末４との間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。符号２２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント２２に備えられ、無線ＬＡＮアクセスポイント１２との間を無線によって接続する無線通信インタフェースである。符号２２２は、無線ＬＡＮアクセスポイント２１に備えられ、無線ＬＡＮ端末４との間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。
【００２５】
次に、図１を参照して、無線マルチホップネットワークにおける無線チャネル構成について説明する。ここでは、各無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２１、２２が搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定して使用する。このように固定して使用する場合には、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する各無線ＬＡＮアクセスポイント１２をルートとする部分マルチホップネットワークにおいて使用可能な中継リンクの無線チャネルは１つになる。
【００２６】
図１に示す例においては、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイントは６台である。従って、これら６台のそれぞれの無線ＬＡＮアクセスポイント１２が、中継リンクで互いに異なる無線チャネルを使用するように制御した場合には、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクとして使用する無線チャネル数は、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２の数と等しい６となり、仮に電波干渉の影響を考慮しない場合には、従来技術と比較してゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクの伝送容量は６倍となり、システムスループットを向上させることができる。また、電波干渉の影響は、中継リンクに使用する無線チャネル数が増加するほど軽減されるため、電波干渉の影響を考慮した場合には、システムスループットが大幅に向上する。
【００２７】
なお、本実施形態においては、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が互いに異なる無線チャネル（ｃｈ１〜ｃｈ６）を中継リンクに使用する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。そのような場合であっても、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイントの中継リンクで使用するチャネルが複数になる場合には、従来技術と比較してシステムスループットが向上する。ただし、なるべく互いに異なる無線チャネルを使用するように制御することにより、大きなスループット向上効果が得られる。
【００２８】
無線チャネルの割り当てについては、例えば、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が周囲の無線ＬＡＮアクセスポイント２１と中継接続する際の中継リンクのそれぞれに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつ割り当てる。もし、中継リンクの数よりも、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない無線チャネルの数のほうが少ない場合には、この中継リンクに対してゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつそれぞれ割り当てる。そして、未だ無線チャネルが割り当てられていない中継リンクに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されている頻度が少ない無線チャネルから順に１つずつ無線チャネルを割り当てる方法が適用できる。
【００２９】
このような方法により無線チャネルを割り当てることにより、無線マルチホップネットワークのシステムスループットのボトルネックとなる中継リンク部分に対して、より電波干渉の影響が小さい無線チャネルを割り当てることができるようになり、この中継リンクのスループットを向上させることが可能となるため、システムスループットを向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態では最大の中継ホップ数が２の場合を例示しているが、１であってもよいし、３以上であってもよい。さらに、一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載する無線通信インタフェースの数は、２つでなく１つであってもよい。その場合、無線ＬＡＮアクセスポイントをアクセスリンクを持たない中継接続専用の無線ＬＡＮアクセスポイントとして使用するように制御してもよいし、あるいは、１つの無線通信インタフェースを中継リンクとアクセスリンクに時分割で使用するように制御してもよい。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による無線通信システムを説明する。図３は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図１に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２３を使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は６台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２と１つのレイヤ２スイッチ１１で構成されている。
【００３２】
各無線ＬＡＮアクセスポイント１２とレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して有線接続され、さらにレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して外部の通信ネットワークに接続されている。また、制御部３は、無線マルチホップネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントが中継リンクで使用する無線チャネルなどを制御する。制御部３は、無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２２、２３を制御する。
【００３３】
次に、図４を参照して、図３に示す無線マルチホップネットワークの詳細な構成について説明する。ここでは、図２を参照して説明した構成と同じ構成については詳細な説明を省略する。図４は、図３に示す無線ＬＡＮアクセスポイント２３の構成を示すブロック図である。図４において、符号２３１は、無線ＬＡＮアクセスポイント２３に備えられ、ゲートウェイアクセスポイント１との間を無線によって接続するための無線通信インタフェースである。符号２３２は、無線ＬＡＮアクセスポイント２３に備えられ、他の無線ＬＡＮアクセスポイント２２との間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。無線ＬＡＮアクセスポイント２３は、無線ＬＡＮ端末４との接続を行う無線通信インタフェースを持たず、中継接続を行うのみの無線ＬＡＮアクセスポイントである。
【００３４】
次に、図３を参照して、無線マルチホップネットワークにおける無線チャネル構成について説明する。本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２とこの無線ＬＡＮアクセスポイントに２ホップで中継接続されている無線ＬＡＮアクセスポイント２２については、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定して使用している。
【００３５】
また、それ以外の無線ＬＡＮアクセスポイント、すなわち、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２と１ホップで中継接続されている無線ＬＡＮアクセスポイント２３については、２つの無線通信インタフェースの両方を他の無線ＬＡＮアクセスポイントとの中継接続に使用するように制御する。そして、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２と中継接続する場合と、無線ＬＡＮアクセスポイント２２と中継接続する場合とで、異なる無線通信インタフェースを使用するように制御している。なお、各無線通信インタフェースは、中継リンク用に固定して使用しなければならないわけではなく、例えば時分割などの方法で、中継リンク用とアクセスリンク用の両方に使用するように制御してもよい。
【００３６】
無線通信インタフェースが異なる場合には、異なる無線チャネルを使用するように制御することができるため、本実施形態において中継リンクに割り当てることができる最大の無線チャネル数はゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイントの数よりも大きくなり、第１実施形態の場合と比較して中継リンク間の電波干渉をより軽減することができるため、システムスループットをさらに向上させることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が互いに異なる無線チャネル（ｃｈ１〜ｃｈ６）を中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。そのような場合であっても、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクで使用するチャネルが複数の場合には、従来技術と比較してシステムスループットが向上する。ただし、互いに異なる無線チャネルを使用するように制御することにより、大きなスループット向上効果が得られる。
【００３８】
これと同様に、本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２以外の無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２３も互いに異なる無線チャネル（ｃｈ７〜ｃｈ１２）を中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。
【００３９】
無線チャネルの割り当てについては、例えば、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が周囲の無線ＬＡＮアクセスポイントと中継接続する際の中継リンクのそれぞれに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつ割り当てる。もし、中継リンクの数よりも、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない無線チャネルの数のほうが少ない場合には、この中継リンクに対してゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつそれぞれ割り当てる。
【００４０】
そして、未だ無線チャネルが割り当てられていない中継リンクに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されている頻度が少ない無線チャネルから順に１つずつ無線チャネルを割り当てる。その後、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２３が２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２と別の無線通信インタフェースを使用して中継接続する際の中継リンクのそれぞれに対しても、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が周囲の無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２３と中継接続する際の中継リンクの場合と同様に無線チャネルを割り当てる方法が適用できる。
【００４１】
このような方法により無線チャネルを割り当てることにより、無線マルチホップネットワークのシステムスループットのボトルネックとなる中継リンク部分に対して、より電波干渉の影響が小さい無線チャネルを割り当てることができるようになるとともに、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２３と２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイントの間の中継リンク部分に対しても、電波干渉の影響が小さい無線チャネルを割り当てることができるようになり、この中継リンクのスループットを向上させることが可能となるため、システムスループットを向上させることができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２３が、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定せずに使用するように制御しているが、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２３に限ることなく、無線マルチホップネットワークを構成する一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが本実施形態における１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイントと同様に固定せずに使用するように制御してもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態では最大の中継ホップ数が２の場合を例示しているが、１であってもよいし、３以上であってもよい。また、一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載する無線通信インタフェースの数は、２つでなく１つであってもよい。その場合、無線ＬＡＮアクセスポイントをアクセスリンクを持たない中継接続専用の無線ＬＡＮアクセスポイントとして使用するように制御してもよいし、あるいは、１つの無線通信インタフェースを中継リンクとアクセスリンクに時分割で使用するように制御してもよい。
【００４４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態による無線通信システムを説明する。図５は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図１に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態および第２実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２４を使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は６台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２と１つのレイヤ２スイッチ１１で構成されている。
【００４５】
各無線ＬＡＮアクセスポイント１２とレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して有線接続され、さらにレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して外部の通信ネットワークに接続されている。また、制御部３は、無線マルチホップネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２２、２４が中継リンクで使用する無線チャネルなどを制御する。制御部３は、無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して無線ＬＡＮアクセスポイントを制御する。
【００４６】
次に、図６を参照して、図５に示す無線マルチホップネットワークの詳細な構成について説明する。ここでは、図２を参照して説明した構成と同じ構成については詳細な説明を省略する。図６は、図５に示す無線ＬＡＮアクセスポイント２４の構成を示すブロック図である。図６において、符号２４１は、無線ＬＡＮアクセスポイント２４に備えられ、他の無線ＬＡＮアクセスポイントとの間を無線によって接続するための無線通信インタフェースである。符号２４２は、無線ＬＡＮアクセスポイント２４に備えられ、他の無線ＬＡＮアクセスポイント２２とゲートウェイアクセスポイント１の間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。無線ＬＡＮアクセスポイント２４は、無線ＬＡＮ端末４との接続を行う無線通信インタフェースを持たず、中継接続を行うのみの無線ＬＡＮアクセスポイントである。
【００４７】
次に、図５を参照して、無線マルチホップネットワークにおける無線チャネル構成について説明する。本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２と２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２については、前述の第２実施形態と同様に、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定して使用するように制御している。一方、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４については、２つの無線通信インタフェースの両方を他の無線ＬＡＮアクセスポイントとの中継接続に使用するように制御している。２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２と中継接続する場合に、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２と中継接続するのに使用する無線通信インタフェースと同じ無線通信インタフェースを使用する場合があるという点が、第２実施形態と異なっている。
【００４８】
なお、各無線通信インタフェースは、中継リンク用に固定して使用するように制御しなければならないわけではなく、例えば時分割などの方法で、中継リンク用とアクセスリンク用の両方に使用するように制御してもよい。
【００４９】
本実施形態においても、第２実施形態の場合と同様に、無線通信インタフェースが異なる場合には異なる無線チャネルを使用するように制御することができるため、本実施形態において中継リンクに割り当てることができる最大の無線チャネル数はゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２の数よりも大きくなり、第１実施形態の場合と比較して中継リンク間の電波干渉をより軽減することができ、システムスループットを向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態においても、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が互いに異なる無線チャネル（ｃｈ１〜ｃｈ６）を中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。そのような場合であっても、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクで使用するチャネルが複数の場合には、従来技術と比較してシステムスループットが向上する。ただし、互いに異なる無線チャネルを使用するように制御することにより、大きなスループット向上効果が得られる。
【００５１】
これと同様に、本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２以外の無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２４も互いに異なる無線チャネルを中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。
【００５２】
無線チャネルの割り当てについては、例えば、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が周囲の無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２４と中継接続する際の中継リンクのそれぞれに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつ割り当てる。もし、中継リンクの数よりも、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない無線チャネルの数のほうが少ない場合には、この中継リンクに対してゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されていない互いに異なる無線チャネルを１つずつそれぞれ割り当てる。
【００５３】
そして、未だ無線チャネルが割り当てられていない中継リンクに対して、ゲートウェイアクセスポイント１の周囲で使用されている頻度が少ない無線チャネルから順に１つずつ無線チャネルを割り当てる。その後、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４が２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２と別の無線通信インタフェースを使用して中継接続する際の中継リンクのそれぞれに対しても、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２が周囲の無線ＬＡＮアクセスポイント２２、２４と中継接続する際の中継リンクの場合と同様に無線チャネルを割り当てる方法が適用できる。
【００５４】
このような方法により無線チャネルを割り当てることにより、無線マルチホップネットワークのシステムスループットのボトルネックとなる中継リンク部分に対して、より電波干渉の影響が小さい無線チャネルを割り当てることができるようになるとともに、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４と２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２の間の中継リンク部分に対しても、電波干渉の影響が小さい無線チャネルを割り当てることができるようになり、この中継リンクのスループットを向上させることが可能となるため、システムスループットを向上させることができる。
【００５５】
また、本実施形態においても、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４が、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定せずに使用するように制御しているが、１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４に限ることなく、無線マルチホップネットワークを構成する一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが本実施形態における１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２４と同様に固定せずに使用するように制御してもよい。
【００５６】
また、本実施形態では最大の中継ホップ数が２の場合を例示しているが、１であってもよいし、３以上であってもよい。さらに、一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載する無線通信インタフェースの数は、２つでなく１つであってもよい。その場合、無線ＬＡＮアクセスポイントをアクセスリンクを持たない中継接続専用の無線ＬＡＮアクセスポイントとして使用するように制御してもよいし、あるいは、１つの無線通信インタフェースを中継リンクとアクセスリンクに時分割で使用するように制御してもよい。
【００５７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態による無線通信システムを説明する。図７は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図１に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は６台の無線ＬＡＮアクセスポイント１２、１３と１つのレイヤ２スイッチで構成されている。
【００５８】
各無線ＬＡＮアクセスポイント１２、１３とレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して有線接続され、さらにレイヤ２スイッチ１１が有線通信インタフェースを介して外部の通信ネットワークに接続されている。また、制御部３は、無線マルチホップネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントが中継リンクで使用する無線チャネルなどを制御する。制御部３は、無線マルチホップネットワークとは異なる無線ネットワークを介して無線ＬＡＮアクセスポイントを制御する。
【００５９】
次に、図８を参照して、図７に示す無線マルチホップネットワークの詳細な構成について説明する。ここでは、図２を参照して説明した構成と同じ構成については詳細な説明を省略する。図８は、図７に示す無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の構成を示すブロック図である。図８において、符号１３３は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３に備えられ、レイヤ２スイッチ１１との間を有線によって接続するための有線通信インタフェースである。符号１３１、１３２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３に備えられ、無線ＬＡＮアクセスポイント２５との間を無線によって接続するための無線通信インタフェースである。
【００６０】
符号２５１は、無線ＬＡＮアクセスポイント２５に備えられ、無線ＬＡＮアクセスポイント１３との間を無線によって接続するための無線通信インタフェースである。符号２５２は、無線ＬＡＮアクセスポイント２５に備えられ、他の無線ＬＡＮアクセスポイント２２の間を無線で接続するための無線通信インタフェースである。無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５は、無線ＬＡＮ端末４との接続を行う無線通信インタフェースを持たず、中継接続を行うのみの無線ＬＡＮアクセスポイントである。
【００６１】
次に、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の接続例を説明する。図９は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の接続例を示すブロック図である。図９に示す例は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５は備えている２つの無線通信インタフェース１３１、１３２、２５１、２５２それぞれを接続した例である。そして、無線ＬＡＮアクセスポイント２５の無線通信インタフェース２５１、２５２は、さらに他の無線ＬＡＮアクセスポイントと接続される。
【００６２】
次に、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の他の接続例を説明する。図１０は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５の接続例を示すブロック図である。図１０に示す例は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５は備えている２つの無線通信インタフェース１３１、１３２、２５１、２５２それぞれを接続した例である。そして、無線ＬＡＮアクセスポイント２５の無線通信インタフェース２５２は、さらに他の無線ＬＡＮアクセスポイントと接続される。
【００６３】
次に、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の接続例を説明する。図１１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の接続例を示すブロック図である。図１１に示す例は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５は備えている２つの無線通信インタフェース１２２、２５１、１２２、２５２それぞれを接続した例である。そして、無線ＬＡＮアクセスポイント２５の無線通信インタフェース２５１、２５２は、さらに他の無線ＬＡＮアクセスポイントと接続される。
【００６４】
次に、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の他の接続例を説明する。図１２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１２、２５の接続例を示すブロック図である。図１２に示す例は、無線ＬＡＮアクセスポイント１３、２５は備えている２つの無線通信インタフェース１３１、１３２、２５１、２５２それぞれを接続した例である。そして、無線ＬＡＮアクセスポイント２５の無線通信インタフェース２５２は、さらに他の無線ＬＡＮアクセスポイントと接続される。
【００６５】
次に、図７を参照して、無線マルチホップネットワークにおける無線チャネル構成について説明する。本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する一部の無線ＬＡＮアクセスポイント１２と２ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２２については、前述の第２実施形態と同様に、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定して使用するように制御している。一方、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する一部の無線ＬＡＮアクセスポイント１２以外の無線ＬＡＮアクセスポイント１３と１ホップの無線ＬＡＮアクセスポイント２５については、２つの無線通信インタフェースの両方を他の無線ＬＡＮアクセスポイントとの中継接続に使用するように制御しており、２つの無線通信インタフェースの両方をゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１３との中継接続に使用する場合があるという点が、第３実施形態と異なっている。
【００６６】
なお、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント以外の無線ＬＡＮアクセスポイントと中継接続するために２つの無線通信インタフェースの両方を使用するように制御してもよい。また、各無線通信インタフェースは、中継リンク用に固定して使用するように制御しなければならないわけではなく、例えば時分割などの方法で、中継リンク用とアクセスリンク用の両方に使用するように制御してもよい。
【００６７】
本実施形態においても、第２実施形態および第３実施形態の場合と同様に、無線通信インタフェースが異なる場合には異なる無線チャネルを使用するように制御することができるため、中継リンクに割り当てることができる最大の無線チャネル数はゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２、１３の数よりも大きくなり、第１実施形態の場合と比較して中継リンク間の電波干渉をより軽減することができ、システムスループットを向上させることができる。
【００６８】
また、無線マルチホップネットワークのシステムスループットのボトルネックとなる中継リンク部分に対して２つの無線通信インタフェースを使用するように制御することにより、この中継リンクのスループットを向上させることが可能となり、システムスループットを向上させることができる。
【００６９】
なお、本実施形態においても、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント１２、１３が互いに異なる無線チャネルを中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。そのような場合であっても、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクで使用するチャネルが複数の場合には、従来技術と比較してシステムスループットが向上する。ただし、互いに異なる無線チャネルを使用するように制御することにより、大きなスループット向上効果が得られる。
【００７０】
これと同様に、本実施形態では、ゲートウェイアクセスポイント１を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント以外の無線ＬＡＮアクセスポイントも互いに異なる無線チャネルを中継リンクに使用するように制御する場合を例示したが、一部の無線ＬＡＮアクセスポイントが他の無線ＬＡＮアクセスポイントと同一の無線チャネルを使用するように制御してもよい。
【００７１】
また、本実施形態においても、無線マルチホップネットワークを構成する一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが、搭載している２つの無線通信インタフェースのそれぞれを中継リンク用とアクセスリンク用に固定せずに使用するように制御してもよい。
【００７２】
また、本実施形態では最大の中継ホップ数が２の場合を例示しているが、１であってもよいし、３以上であってもよい。さらに、一部あるいは全ての無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載する無線通信インタフェースの数は、２つでなく１つであってもよい。その場合、無線ＬＡＮアクセスポイントをアクセスリンクを持たない中継接続専用の無線ＬＡＮアクセスポイントとして使用するように制御してもよいし、あるいは、１つの無線通信インタフェースを中継リンクとアクセスリンクに時分割で使用するように制御してもよい。
【００７３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態による無線通信システムを説明する。図１３は同実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークにおけるゲートウェイアクセスポイント５の構成を示すブロック図である。図１３は、図１、図３、図５、図７に示すゲートウェイアクセスポイント１の構成とは構成が異なるゲートウェイアクセスポイント５の構成を示している。図１３に示すゲートウェイアクセスポイント５は、前述の第１〜第４実施形態のように無線ＬＡＮアクセスポイントを複数台使用して構成するのではなく、２つよりも多い数の中継リンク用の無線通信インタフェース５１、５２、５３、５４、５５、５６と、無線ＬＡＮ端末４と無線通信を行う（アクセスリンク用）無線通信インタフェース５７と、少なくとも１つの有線通信インタフェース５８を備えている。
【００７４】
このような構成のゲートウェイアクセスポイント１を前述の第１〜第４の実施形態に記載のゲートウェイアクセスポイント１と置き換えることにより、低コストでツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを実現しつつ、前述したのと同等のシステムスループット向上効果を得ることができる。
【００７５】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態による無線通信システムを説明する。図１４は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図１に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は２つの無線通信インタフェースと、外部の通信ネットワークと接続するための１つの有線通信インタフェースを備えている。
【００７６】
図１４に示すツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークでは、ゲートウェイアクセスポイント１の２つの無線通信インタフェースの両方を中継リンク用に使用する。これらのそれぞれの無線通信インタフェースが中継リンクで互いに異なる無線チャネルを使用するように制御した場合には、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクとして使用する無線チャネル数は２となり、従来技術と比較してシステムスループットを向上させることができる。
【００７７】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態による無線通信システムを説明する。図１５は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図３に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は２つの無線通信インタフェースと、外部の通信ネットワークと接続するための１つの有線通信インタフェースを備えている。
【００７８】
図１５に示すツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークでは、ゲートウェイアクセスポイント１の２つの無線通信インタフェースの両方を中継リンク用に使用する。これらのそれぞれの無線通信インタフェースが中継リンクで互いに異なる無線チャネルを使用するように制御した場合には、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクとして使用する無線チャネル数は２となり、図３に示す装置構成の場合よりも中継リンクとして使用する無線チャネル数は減少しているものの、図３に示す装置構成よりも簡易な装置構成で、従来技術と比較してシステムスループットを向上させることができる。
【００７９】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態による無線通信システムを説明する。図１６は同実施形態におけるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークの構成を示すブロック図である。この図において、図５に示す装置構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。本実施形態では、前述の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態の場合と同様に、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを、２つの無線通信インタフェースを搭載した無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して構成している。また、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１は２つの無線通信インタフェースと、外部の通信ネットワークと接続するための１つの有線通信インタフェースを備えている。
【００８０】
図１６に示すツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークでは、ゲートウェイアクセスポイント１の２つの無線通信インタフェースの両方を中継リンク用に使用する。これらのそれぞれの無線通信インタフェースが中継リンクで互いに異なる無線チャネルを使用するように制御した場合には、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクとして使用する無線チャネル数は２となり、図５に示す装置構成の場合よりも中継リンクとして使用する無線チャネル数は減少しているものの、図５に示す装置構成よりも簡易な装置構成で、従来技術と比較してシステムスループットを向上させることができる。
【００８１】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態による無線通信システムを説明する。本実施形態は、ゲートウェイアクセスポイントに多くの無線通信インタフェース（例えば１２個）を設け、個々に異なる無線チャネルを設定する。具体的には、無線ＬＡＮアクセスポイントが無線チャネルの周囲での使用頻度に関する情報を収集し、その情報に基づき無線ＬＡＮアクセスポイントが自律的に無線チャネルを設定する。なお、情報収集は、１つの無線通信インタフェースを用いて時分割で複数のチャネルを設定して使用頻度に関する情報を収集してもよい。
【００８２】
無線チャネルの使用頻度に関する情報収集の方法については、以下の方法を適用することができる。第１の方法としては、割当対象の無線ＬＡＮアクセスポイントが、各無線チャネルで送信されている無線フレームを一定期間受信し、単位時間あたりに受信された無線フレーム数を「使用頻度」とする方法が適用できる。
【００８３】
第２の方法としては、割当対象の無線ＬＡＮアクセスポイントが、各無線チャネルで送信されている無線フレームを一定期間受信し、各無線チャネルで送信されている無線フレームの時間占有率を「使用頻度」とする方法が適用できる。
【００８４】
第３の方法としては、割当対象の無線ＬＡＮアクセスポイントが、各無線チャネルで送信されているビーコン信号を受信し、これにより得られるこの無線チャネルを使用しているＡＰの数を「使用頻度」とする方法が適用できる。
【００８５】
これにより、ゲートウェイアクセスポイントがボトルネックとならずに、このネットワークにおいて多くの無線チャネルを使用できるため、十分なシステムスループットを確保することができる。
【００８６】
このように、ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを低コストで実現するために、高々２つの無線通信インタフェースと少なくとも１つの有線通信インタフェースを搭載している無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して無線マルチホップネットワークを構成する。具体的には、外部の通信ネットワークと接続するためのゲートウェイとなるゲートウェイアクセスポイント１を、複数の無線ＬＡＮアクセスポイントとレイヤ２スイッチに代表される集線装置を用いて構成し、無線ＬＡＮアクセスポイントが無線通信インタフェースを介して他の無線ＬＡＮアクセスポイントと中継接続するための中継リンクにそれぞれ互いに異なる無線チャネルを使用するように制御する。
【００８７】
これにより、高々２つの無線通信インタフェースと少なくとも１つの有線通信インタフェースを搭載した安価な無線ＬＡＮアクセスポイントを使用して無線マルチホップネットワーク全体の設備コストを抑えることができる。また、通信トラフィックが集中するゲートウェイアクセスポイント１の中継リンクの伝送容量を、使用する無線チャネル数に応じた分だけ増やすことができると同時に、中継リンク間の電波干渉の影響を軽減することができるため、システムスループットが大幅に向上する。
【００８８】
また、従来技術のように各無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載している２つの無線通信インタフェースをそれぞれ中継リンク用とアクセスリンク用として固定して使用することもできるが、中継リンクに使用する無線チャネルをより柔軟に割り当てることができるように、各無線ＬＡＮアクセスポイントが搭載している２つの無線通信インタフェースの両方を、中継リンク用として使用できるようにする。
【００８９】
これにより、電波干渉の影響をより軽減することが可能となり、システムスループットをさらに向上させることができる。なお、無線ＬＡＮアクセスポイント配下の無線ＬＡＮ端末４をアクセスリンクで接続する場合には、１つの無線通信インタフェースを時分割で中継リンクとアクセスリンクとで使い分ければよい。
【００９０】
また、前述のようにゲートウェイアクセスポイント１を複数の無線ＬＡＮアクセスポイントを用いて構成するのではなく、ゲートウェイアクセスポイント１については１つの無線ＬＡＮアクセスポイントが２つよりも多い数の無線通信インタフェースと少なくとも１つの有線通信インタフェースを搭載する構成としてもよい。
【００９１】
以上説明したように、従来技術では、２つのみの無線通信インタフェースを有する安価な無線ＬＡＮアクセスポイントによって構成されるツリー型無線マルチホップネットワークにおいて、無線通信インタフェースに割当てる無線チャネルの設定を変更しない限り、ツリーの頂点をなすゲートウェイアクセスポイントがボトルネックとなり、このネットワークにおいて使用できる無線チャネルは１つとなるため、十分なシステムスループットが確保できないという問題を有していた。
【００９２】
前述した第１〜第９の実施形態によるツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを用いることにより、このような問題を解決し、十分なシステムスループットを確保できるようになる。
【００９３】
前述した実施形態における無線ＬＡＮアクセスポイントをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００９４】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００９５】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
ツリー型トポロジを有する無線マルチホップネットワークを構成する無線通信システムの設備コストを抑えつつ、システムスループットを向上させることが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１、５・・・ゲートウェイアクセスポイント（ＧＷ−ＡＰ）、１１・・・レイヤ２スイッチ、１２、１３・・・無線ＬＡＮアクセスポイント、２１〜２５・・・無線ＬＡＮアクセスポイント、３・・・制御部、４・・・無線ＬＡＮ端末
【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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