(57)【要約】【課題】複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することが可能な無線通信システム、管理装置、無線通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供する。【解決手段】無線通信システムは、１または複数のアクセスポイント１０２と、１または複数の無線端末装置２０２とを備える。無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されている。無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する。【選択図】図１
2015019221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の無線基地局装置と、
１または複数の無線端末装置とを備え、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、前記無線端末装置が新たな前記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信状態に応じて、前記制御情報を優先的に送信する、無線通信システム。
【請求項２】
前記無線通信システムは、さらに、
前記無線基地局装置および前記無線端末装置を管理する管理装置を備え、
前記無線端末装置は、通信接続先の前記無線基地局装置を介して前記管理装置と通信可能であり、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記制御情報および前記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、前記制御情報および前記他の情報を送信し、
前記管理装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方は、前記通信状態に応じて、前記制御情報および前記他の情報に優先度を設定する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記管理装置および前記無線端末装置の少なくともいずれか一方は、前記通信状態が劣化すると、前記制御情報の優先度が前記他の情報の優先度よりも高くなるように、前記制御情報および前記他の情報の優先度を設定する、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記制御情報を優先的に送信している状態において、前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信状態が所定条件を満たす場合、前記制御情報の優先的な送信を停止し、前記他の情報を優先的に送信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、前記制御情報を優先的に送信する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置であって、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、前記無線端末装置が新たな前記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、
前記無線基地局装置を介して、前記無線基地局装置と通信接続された前記無線端末装置と通信可能な通信部を備え、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記制御情報および前記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、前記制御情報および前記他の情報を送信し、
前記管理装置は、さらに、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信状態に応じて、前記制御情報および前記他の情報に優先度を設定する優先度制御部とを備える、管理装置。
【請求項７】
無線通信装置であって、
他の無線通信装置と通信し、自己の無線通信装置と前記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用する通信部と、
自己の無線通信装置と前記他の無線通信装置との間の通信状態を取得する通信状態取得部とを備え、
前記通信部は、前記通信状態取得部によって取得された前記通信状態に応じて、前記制御情報を優先的に送信する、無線通信装置。
【請求項８】
１または複数の無線基地局装置と、１または複数の無線端末装置とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、前記無線端末装置が新たな前記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、取得した前記通信状態に応じて、前記制御情報を優先的に送信するステップとを含む、通信制御方法。
【請求項９】
無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置において用いられる通信制御プログラムであって、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、前記無線端末装置が新たな前記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、前記制御情報および前記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、前記制御情報および前記他の情報を送信し、
コンピュータに、
前記無線端末装置および前記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、
取得した前記通信状態に応じて、前記制御情報および前記他の情報に優先度を設定するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【請求項１０】
無線通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータに、
自己の無線通信装置と他の無線通信装置との間の通信状態を取得するステップと、
前記他の無線通信装置と通信し、前記自己の無線通信装置と前記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用するステップとを実行させるためのプログラムであり、
前記他の無線通信装置と通信するステップにおいては、取得した前記通信状態に応じて、前記制御情報を優先的に送信する、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、管理装置、無線通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、ネットワークを動的に再構成する無線通信システム、管理装置、無線通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ、ＬＴＥ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信サービスを利用したシステムとして、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）システムが知られている。Ｍ２Ｍシステムでは、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報を送受信することにより、自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的にサーバに報告される等、自動的に機器の制御が行われる。
【０００３】
Ｍ２Ｍシステムの一例として、たとえば、特許文献１（特許第４２３７１３４号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、無線端末と、当該無線端末との無線通信が可能なゲートウェイノードと、無線端末の位置情報を保持する位置情報記憶装置とを有する移動体通信ネットワークと、上記無線端末からのメッセージ送信先である端末が接続される他のネットワークとがゲートウェイを介して接続されてなるネットワークシステムである。当該ネットワークシステムは、上記無線端末ごとにあらかじめ定めた送信先である上記端末のアドレスを保持する端末アドレス保持手段を有する。上記無線端末から上記端末へメッセージを送信する際には、上記ゲートウェイノードは、上記無線端末より無線フレームを受信すると、上記端末アドレス保持手段にアクセスして、無線端末ごとにメッセージの送信先の端末アドレスを特定し、当該特定した送信先の端末宛に上記ゲートウェイを介してメッセージを送信する。上記端末より上記無線端末へメッセージを送信する際には、上記ゲートウェイは、上記位置情報記憶装置にアクセスし、上記無線端末のＩＤから位置情報を取得し、当該取得した位置情報から該当するゲートウェイノードへメッセージを転送する。当該ゲートウェイノードは、上記無線端末へ上記メッセージを転送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２３７１３４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】”Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specification”、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＧ、２０１２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなＭ２Ｍシステムにおいて、無線端末装置の数が増加すると、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じやすくなり、また、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。このような場合、Ｍ２Ｍシステムにおける周波数の利用効率が低下し、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することが可能な無線通信システム、管理装置、無線通信装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信システムは、１または複数の無線基地局装置と、１または複数の無線端末装置とを備え、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【０００９】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる管理装置は、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置であって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線基地局装置を介して、上記無線基地局装置と通信接続された上記無線端末装置と通信可能な通信部を備え、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報および上記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、上記制御情報および上記他の情報を送信し、上記管理装置は、さらに、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態に応じて、上記制御情報および上記他の情報に優先度を設定する優先度制御部とを備える。
【００１０】
（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線通信装置は、無線通信装置であって、他の無線通信装置と通信し、自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用する通信部と、自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間の通信状態を取得する通信状態取得部とを備え、上記通信部は、上記通信状態取得部によって取得された上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【００１１】
（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、１または複数の無線基地局装置と、１または複数の無線端末装置とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信するステップとを含む。
【００１２】
（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置において用いられる通信制御プログラムであって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報および上記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、上記制御情報および上記他の情報を送信し、コンピュータに、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報および上記他の情報に優先度を設定するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００１３】
（１０）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる通信制御プログラムは、無線通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、自己の無線通信装置と他の無線通信装置との間の通信状態を取得するステップと、上記他の無線通信装置と通信し、上記自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用するステップとを実行させるためのプログラムであり、上記他の無線通信装置と通信するステップにおいては、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて送受信される制御情報の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるパケットの送信タイミングの一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるアクセスポイントの構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるネットワーク再構成の制御手順の概略を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、管理装置が主導的に情報の優先度を設定する際のネットワーク再構成のシーケンスの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が主導的に情報の優先度を設定する際のネットワーク再構成のシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるネットワーク再構成処理をモデル化したシミュレーションの概要を示す図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すシミュレーションに用いたパラメータの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１１に示すシミュレーションにより得られた、無線端末装置におけるスループットの時間変化の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図１１に示すシミュレーションにより得られた、無線端末装置におけるスループットの時間変化の他の例を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すシミュレーションにより得られた、１００台の無線端末装置の合計ＱｏＥの時間変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１７】
（１）本発明の実施の形態に係る無線通信システムは、１または複数の無線基地局装置と、１または複数の無線端末装置とを備え、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【００１８】
このような構成により、たとえば、無線通信システムにおいて無線端末装置の数が増加し、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置は、新たな無線基地局装置と通信接続を迅速に確立することができる。
【００１９】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００２０】
（２）好ましくは、上記無線通信システムは、さらに、上記無線基地局装置および上記無線端末装置を管理する管理装置を備え、上記無線端末装置は、通信接続先の上記無線基地局装置を介して上記管理装置と通信可能であり、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報および上記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、上記制御情報および上記他の情報を送信し、上記管理装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方は、上記通信状態に応じて、上記制御情報および上記他の情報に優先度を設定する。
【００２１】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置間の通信において、制御情報および他の情報の優先度を通信状態に応じて動的に設定することができるので、無線通信システムにおける通信の効率を向上させることができる。
【００２２】
また、管理装置では、無線通信システムにおける各無線端末装置および各無線基地局装置間の通信状態を総合的に判断することができるので、制御情報および他の情報の優先度を適切に設定することができる。
【００２３】
（３）より好ましくは、上記管理装置および上記無線端末装置の少なくともいずれか一方は、上記通信状態が劣化すると、上記制御情報の優先度が上記他の情報の優先度よりも高くなるように、上記制御情報および上記他の情報の優先度を設定する。
【００２４】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置を含むネットワークの再構成が必要な状況において、制御情報が他の情報より優先的に送信されるので、ネットワークの再構成が円滑に行われ、通信状態を改善させることができる。
【００２５】
（４）好ましくは、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報を優先的に送信している状態において、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態が所定条件を満たす場合、上記制御情報の優先的な送信を停止し、上記他の情報を優先的に送信する。
【００２６】
このような構成により、たとえば通信状態が改善した場合に、他の情報が無線端末装置および無線基地局装置間で制御情報より優先的に送信されるため、通信状態に応じた適切な優先制御を行うことができる。
【００２７】
（５）好ましくは、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【００２８】
このような構成により、通信トラフィックまたは通信品質に応じて通信状態を適切に判断し、制御情報の優先的な送信を行うことができる。
【００２９】
（６）本発明の実施の形態に係る管理装置は、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置であって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線基地局装置を介して、上記無線基地局装置と通信接続された上記無線端末装置と通信可能な通信部を備え、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報および上記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、上記制御情報および上記他の情報を送信し、上記管理装置は、さらに、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態に応じて、上記制御情報および上記他の情報に優先度を設定する優先度制御部とを備える。
【００３０】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置間の通信において、制御情報および他の情報の優先度を通信状態に応じて動的に設定することができるので、管理装置、無線基地局装置および無線端末装置により構成される無線通信システムにおける通信の効率を向上させることができる。
【００３１】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００３２】
また、管理装置では、上記無線通信システムにおける各無線端末装置および各無線基地局装置間の通信状態を総合的に判断することができるので、制御情報および他の情報の優先度を適切に設定することができる。
【００３３】
（７）本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、無線通信装置であって、他の無線通信装置と通信し、自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用する通信部と、自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間の通信状態を取得する通信状態取得部とを備え、上記通信部は、上記通信状態取得部によって取得された上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【００３４】
このような構成により、たとえば、無線基地局装置および無線端末装置により構成される無線通信システムにおいて無線端末装置の数が増加し、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置は、新たな無線基地局装置と通信接続を迅速に確立することができる。
【００３５】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、当該無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００３６】
（８）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、１または複数の無線基地局装置と、１または複数の無線端末装置とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方が、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信するステップとを含む。
【００３７】
このような構成により、たとえば、無線通信システムにおいて無線端末装置の数が増加し、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置は、新たな無線基地局装置と通信接続を迅速に確立することができる。
【００３８】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００３９】
（９）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、無線基地局装置および無線端末装置を管理する管理装置において用いられる通信制御プログラムであって、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、上記無線端末装置が新たな上記無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用されており、上記無線端末装置および上記無線基地局装置の少なくともいずれか一方は、上記制御情報および上記他の情報にそれぞれ設定された優先度に従い、上記制御情報および上記他の情報を送信し、コンピュータに、上記無線端末装置および上記無線基地局装置間の通信状態を取得するステップと、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報および上記他の情報に優先度を設定するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００４０】
このような構成により、無線端末装置および無線基地局装置間の通信において、制御情報および他の情報の優先度を通信状態に応じて動的に設定することができるので、管理装置、無線基地局装置および無線端末装置により構成される無線通信システムにおける通信の効率を向上させることができる。
【００４１】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００４２】
また、管理装置では、上記無線通信システムにおける各無線端末装置および各無線基地局装置間の通信状態を総合的に判断することができるので、制御情報および他の情報の優先度を適切に設定することができる。
【００４３】
（１０）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、無線通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、自己の無線通信装置と他の無線通信装置との間の通信状態を取得するステップと、上記他の無線通信装置と通信し、上記自己の無線通信装置と上記他の無線通信装置との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置が新たな無線基地局装置を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、他の情報とで共用するステップとを実行させるためのプログラムであり、上記他の無線通信装置と通信するステップにおいては、取得した上記通信状態に応じて、上記制御情報を優先的に送信する。
【００４４】
このような構成により、たとえば、無線基地局装置および無線端末装置により構成される無線通信システムにおいて無線端末装置の数が増加し、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置は、新たな無線基地局装置と通信接続を迅速に確立することができる。
【００４５】
これにより、各無線端末装置からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、当該無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置および複数の無線基地局装置間において良好な無線通信を実現することができる。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４７】
［課題］
２．４ＧＨｚ帯では、現在、様々な用途で様々な無線機器が通信を行っている。そして、各無線機器が通信を同時に行うと信号が衝突し通信が行えないため、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式が一般的に採用されている。
【００４８】
たとえば、アクセスポイントおよび無線端末装置を含むネットワークにおいて、無線端末装置の台数が増加すると、信号の衝突が発生する確率が増加し、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。このため、たとえば無線端末装置が新たなアクセスポイントを通信接続先として通信を開始するための制御情報が送信されにくくなるので、ネットワークの再構成を迅速に制御することが困難となる。これにより、たとえば２．４ＧＨｚ帯の周波数利用効率が低下してしまい、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう。
【００４９】
また、たとえば、携帯電話等に用いられる無線通信では、制御情報用のチャネルと制御情報以外の情報用のチャネルとを別々に設けることにより、制御情報のロスを抑制している。しかしながら、制御情報用のチャネルを確保するための情報のやり取りが新たに必要となってしまう問題がある。
【００５０】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【００５１】
具体的には、たとえば、２．４ＧＨｚ帯を利用する無線機器のうち、広く普及している無線ＬＡＮ機器を集中管理する機構を設ける。管理機構として管理装置を設置し、無線ＬＡＮ端末に管理制御用アプリケーションを実装する。そして、管理装置が、無線ＬＡＮ端末のＭＡＣ層／ＰＨＹ層、およびセンサ等の情報を収集し、ユーザの使用感等を基準に判断して通信パラメータ等の制御を行う。
【００５２】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００５３】
図１を参照して、無線通信システム４０１は、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１で規格化された無線ＬＡＮシステムを含む。無線通信システム４０１は、管理装置１０１と、１または複数のアクセスポイント（無線基地局装置および無線通信装置：図１に示す「無線ＬＡＮ  ＡＰ」）１０２と、１または複数の無線端末装置（無線通信装置）２０２とを備える。
【００５４】
なお、図１では、３つのアクセスポイント１０２と、各アクセスポイント１０２の配下の２つの無線端末装置２０２とを代表的に示しているが、無線通信システム４０１は、少数またはさらに多数のアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２を備える構成であってもよい。また、管理装置１０１は、無線通信システム４０１におけるいずれかのアクセスポイント１０２と一体化されてもよい。
【００５５】
無線通信システム４０１は、たとえばショッピングモール等の商業施設、病院、工場および建設現場、ならびに役所において、それぞれ、物流管理および商品管理、電子カルテ、品質管理、ならびに窓口案内に用いられる。
【００５６】
管理装置１０１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２と通信を行い、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を管理する。
【００５７】
管理装置１０１およびアクセスポイント１０２は、有線接続または無線接続され、たとえば、イーサネット（登録商標）規格に従って互いに通信を行う。
【００５８】
アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２は、たとえば無線ＬＡＮ方式に従って互いに通信を行う。無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２を介して管理装置１０１と通信可能である。また、無線端末装置２０２は、複数のアクセスポイント１０２のうちのいずれかを選択して通信可能である。
【００５９】
より詳細には、アクセスポイント１０２は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の無線信号を送受信することにより、１または複数の無線端末装置２０２と無線通信を行う。
【００６０】
無線端末装置２０２は、たとえばＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用し、他の無線端末装置２０２が無線信号を送信しているか否かを互いに判断し、他の無線端末装置２０２が無線信号を送信していないと判断した場合に、送信すべき情報を含む無線信号をアクセスポイント１０２へ送信する。
【００６１】
管理装置１０１、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間において、たとえば、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報および制御情報以外の情報であるデータ情報が送受信される。
【００６２】
図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて送受信される制御情報の一例を示す図である。
【００６３】
図２を参照して、「登録要求」および「登録要求に対する応答」は、管理装置１０１および無線端末装置２０２間で送受信され、無線端末装置２０２の登録に用いられる制御情報である。
【００６４】
「通信情報の送信要求」および「通信情報」は、管理装置１０１と無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２との間で送受信され、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態の収集に用いられる制御情報である。
【００６５】
「通信情報」には、たとえば、アクセスポイント１０２または無線端末装置２０２において測定された受信信号強度であるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、およびアクセスポイント１０２または無線端末装置２０２において単位時間あたりに送受信された情報量であるスループット等が含まれる。
【００６６】
「ネットワーク再構成要求」および「ネットワーク再構成要求への応答」は、管理装置１０１および無線端末装置２０２間で送受信され、各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の接続関係の変更、すなわちアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジーの変更に用いられる制御情報である。
【００６７】
「ＤＨＣＰ制御メッセージ(DHCP DISCOVER, DHCP REQUEST)」および「ＤＨＣＰ制御メッセージ(DHCP OFFER, DHCP ACK)」は、たとえば、ＤＨＣＰサーバの機能を有する管理装置１０１およびＤＨＣＰクライアントの機能を有する無線端末装置２０２間で送受信され、無線端末装置２０２へのＩＰアドレスの自動付与に用いられる制御情報である。
【００６８】
「認証関連メッセージ」は、たとえば、認証サーバの機能を有する管理装置１０１および無線端末装置２０２間で送受信され、ネットワークに接続しようとする無線端末装置２０２の認証に用いられる制御情報である。
【００６９】
図３は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。
【００７０】
［管理装置］
図３を参照して、管理装置１０１は、通信部１０と、アプリケーション１１と、データベース１６とを備える。通信部１０は、ＴＣＰ処理部１２と、ＩＰ処理部１３と、Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部１４と、Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部１５とを含む。なお、アプリケーション１１には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。
【００７１】
管理装置１０１は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。管理装置１０１において、アプリケーション１１は、アプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、無線端末装置２０２の管理および制御を行う。
【００７２】
管理装置１０１において、ＴＣＰ処理部１２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部１３は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部１４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部１５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００７３】
通信部１０は、アクセスポイント１０２から通信信号を受信し、また、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション１１へ出力する。
【００７４】
アプリケーション１１は、通信部１０から受けたＩＰフレームから「登録要求に対する応答」等の制御情報を取得してたとえばデータベース１６に登録する。
【００７５】
そして、アプリケーション１１は、取得した制御情報に基づいて、「通信情報の送信要求」および「ネットワーク再構成要求」等の制御情報を作成し、作成した制御情報を通信部１０へ出力する。
【００７６】
通信部１０は、アプリケーション１１から受けた制御情報を、アクセスポイント１０２へ送信し、また、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【００７７】
アプリケーション１１は、無線端末装置２０２へ「ネットワーク再構成要求」を送信することにより、当該無線端末装置２０２の通信動作を変更する。たとえば、アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークのトポロジーを変更する。
【００７８】
たとえば、アプリケーション１１は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２において測定されたＲＳＳＩおよびスループット等を変数とする関数の値に基づいて、無線端末装置２０２が通信接続するアクセスポイント１０２の切替を行うか否かの判断を行う。
【００７９】
［無線端末装置］
無線端末装置２０２は、通信部３０と、アプリケーション３１と、センサ３６と、アクチュエータ３７とを備える。通信部３０は、ＴＣＰ処理部３２と、ＩＰ処理部３３と、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４と、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５とを含む。なお、アプリケーション３１には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。
【００８０】
無線端末装置２０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。
【００８１】
センサ３６は、具体的には、温度センサである。なお、センサ３６は、たとえば加速度センサおよび振動センサ等であってもよい。アクチュエータ３７は、具体的には、空調に用いるラジエータのバルブ駆動装置である。なお、アクチュエータ３７は、たとえば生産ラインにおいて用いられるロボットアーム等であってもよい。
【００８２】
アプリケーション３１は、アプリケーションレイヤの処理を行なう。アプリケーション３１は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５から無線端末装置２０２の状態を示す情報を取得する。また、アプリケーション３１は、たとえば、センサ３６から温度情報を取得する。
【００８３】
ＴＣＰ処理部３２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部３３は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。
【００８４】
たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、自己の無線端末装置２０２における通信トラフィックおよび自己の無線端末装置２０２における通信品質を測定する。
【００８５】
具体的には、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、たとえば、自己の無線端末装置２０２が受信するパケットのロス率、自己の無線端末装置２０２が送信するパケットの再送回数、および自己の無線端末装置２０２におけるスループット等の通信トラフィックを測定する。
【００８６】
また、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、自己の無線端末装置２０２が受信する無線信号の受信強度等の通信品質を測定する。そして、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５は、たとえば測定結果を示す測定情報をアプリケーション３１へ出力する。
【００８７】
アプリケーション３１は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部３４または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部３５から測定情報を受けると、受けた測定情報から通信情報を生成する。
【００８８】
具体的には、アプリケーション３１は、たとえば、パケットのロス率、パケットの再送回数、スループットおよび受信強度から演算されるＲＳＳＩの少なくとも１つを含む通信情報を生成する。アプリケーション３１は、たとえば、生成した通信情報を制御情報として通信部３０へ出力する。通信部３０は、アプリケーション３１から受けた制御情報をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【００８９】
また、アプリケーション３１は、たとえば、センサ３６において測定された温度から温度情報を生成し、生成した温度情報をデータ情報として通信部３０へ出力する。通信部３０は、アプリケーション３１から受けたデータ情報をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【００９０】
また、アプリケーション３１は、たとえば、アクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２および通信部３０経由で管理装置１０１から受信し、受信した情報をアクチュエータ３７へ出力する。
【００９１】
また、アプリケーション３１は、たとえば、制御情報およびデータ情報を管理装置１０１へ送信する際に、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。具体的には、アプリケーション３１は、たとえば、非特許文献１に示されるＩＥＥＥ８０２．１１ｅで規格化されたＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）方式に従って、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。
【００９２】
より詳細には、アプリケーション３１は、たとえば、ＩＰパケットに制御情報およびデータ情報を含めて管理装置１０１へ送信する。この際、アプリケーション３１は、ＩＰパケットに含まれる制御情報またはデータ情報の優先度を示す値をアクセスカテゴリとして当該ＩＰパケットのヘッダに格納する。
【００９３】
アクセスカテゴリの値は、たとえば、優先度が高い順に３、２、１および０のいずれかの整数である。また、たとえばアプリケーション３１に複数のアプリケーションが含まれる場合、アクセスカテゴリの値は、アプリケーションごとに設定されてもよい。
【００９４】
アプリケーション３１は、たとえば、制御情報またはデータ情報の優先度に応じたアクセスカテゴリの値を有するＩＰパケットを通信部３０へ出力する。
【００９５】
図４は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるパケットの送信タイミングの一例を示す図である。
【００９６】
図４を参照して、通信部３０は、アプリケーション３１からＩＰパケットを受けると、受けたＩＰパケットのヘッダに格納されているアクセスカテゴリの値に応じて、当該ＩＰパケットの送信タイミングをＥＤＣＡ方式に従って調整する。
【００９７】
具体的には、通信部３０は、他の無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２が無線信号を送信しているビジー状態であるか否かを監視する。通信部３０は、ビジー状態の間、待機する。
【００９８】
通信部３０は、ビジー状態が終了すると、ＡＩＦＳ（Arbitration Inter-Frame Spacing）時間ＡＴが経過するまで待機する。ここで、ＡＩＦＳ時間ＡＴは、送信予定のＩＰパケットが有するアクセスカテゴリの値に応じて長さが異なる。具体的には、アクセスカテゴリの値が大きいＩＰパケットには短いＡＩＦＳ時間ＡＴが付与され、また、アクセスカテゴリの値が小さいＩＰパケットには長いＡＩＦＳ時間ＡＴが付与される。
【００９９】
通信部３０は、ＡＩＦＳ時間ＡＴが経過した後、ランダム時間ＲＴが経過するまでさらに待機する。ここで、ランダム時間ＲＴは、ゼロからある上限値までの範囲から算出される乱数にスロットタイムＳＴを乗じた時間である。当該上限値は、送信予定のＩＰパケットのアクセスカテゴリの値に応じて算出される。具体的には、アクセスカテゴリの値が大きいＩＰパケットには小さい上限値が付与され、また、アクセスカテゴリの値が小さいＩＰパケットには大きい上限値が付与される。
【０１００】
そして、通信部３０は、時間ＡＴおよび時間ＲＴの合計時間待機している間、他の無線端末装置２０２またはアクセスポイント１０２が無線信号を送信しなかった場合、最も早く待機が完了したアプリケーションＡから受けたＩＰパケットすなわちアクセスカテゴリの値が３のＩＰパケットを送信する。アクセスカテゴリの値が３のＩＰパケットが送信されている間、アクセスカテゴリの値が２、１およびゼロのＩＰパケットは送信されない。
【０１０１】
すなわち、送信予定のＩＰパケットのアクセスカテゴリの値が大きいほど、ＡＩＦＳ時間ＡＴおよびランダム時間ＲＴの合計時間が短くなる可能性が高い。これにより、送信予定のＩＰパケットのヘッダに格納されるアクセスカテゴリの値を大きくするほど、当該ＩＰパケットが送信機会を得る可能性を高めることができる。言い換えると、無線端末装置２０２では、優先度が高い制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットが、優先度が低い制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットより優先して送信される。
【０１０２】
［アクセスポイント］
再び図３を参照して、アクセスポイント１０２は、通信部２０と、アプリケーション２７とを備える。通信部２０は、ＴＣＰ処理部２１と、ＩＰ処理部２２と、Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部２３と、Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部２４と、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５と、無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６とを含む。なお、アプリケーション２７には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。
【０１０３】
アクセスポイント１０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。
【０１０４】
アプリケーション２７は、アプリケーションレイヤの処理を行なう。アプリケーション２７は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６からアクセスポイント１０２の状態を示す情報を取得する。
【０１０５】
ＴＣＰ処理部２１は、ＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部２２は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部２３は、管理装置１０１との通信用であり、ＩＰレイヤよりも下位のイーサネット（登録商標）ＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部２４は、管理装置１０１との通信用であり、イーサネット（登録商標）ＭＡＣレイヤよりも下位のイーサネット（登録商標）ＰＨＹレイヤの処理を行う。
【０１０６】
無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５は、無線端末装置２０２との通信用であり、ＩＰレイヤよりも下位の無線ＬＡＮ  ＭＡＣレイヤの処理を行う。無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、無線端末装置２０２との通信用であり、無線ＬＡＮ  ＭＡＣレイヤよりも下位の無線ＬＡＮ  ＰＨＹレイヤの処理を行う。
【０１０７】
たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、自己のアクセスポイント１０２における通信トラフィックおよび自己のアクセスポイント１０２における通信品質を測定する。
【０１０８】
具体的には、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、たとえば、自己のアクセスポイント１０２が受信するパケットのロス率、自己のアクセスポイント１０２が送信するパケットの再送回数、および自己のアクセスポイント１０２におけるスループット等の通信トラフィックを測定する。
【０１０９】
また、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、自己のアクセスポイント１０２が受信する無線信号の受信強度等の通信品質を測定する。そして、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６は、たとえば測定結果を示す測定情報をアプリケーション２７へ出力する。
【０１１０】
アプリケーション２７は、たとえば、無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部２５または無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部２６から測定情報を受けると、受けた測定情報から通信情報を生成する。
【０１１１】
具体的には、アプリケーション２７は、たとえば、パケットのロス率、パケットの再送回数、スループットおよび受信強度から演算されるＲＳＳＩの少なくとも１つを含む通信情報を生成する。アプリケーション２７は、たとえば、生成した通信情報を制御情報として通信部２０へ出力する。通信部２０は、アプリケーション２７から制御情報を受けると、受けた制御情報を管理装置１０１へ送信する。
【０１１２】
また、通信部２０は、管理装置１０１および無線端末装置２０２間において送受信されるＩＰパケットを中継する。より詳細には、通信部２０は、管理装置１０１からＩＰパケットを受信すると、図４に示すＥＤＣＡ方式に従って、当該ＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値に応じた送信タイミングで当該ＩＰパケットを無線端末装置２０２へ送信する。
【０１１３】
これにより、アクセスポイント１０２では、優先度が高い制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットが、優先度が低い制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットより優先して送信される。
【０１１４】
［管理装置の構成］
図５は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける管理装置の構成を示す図である。
【０１１５】
図５を参照して、管理装置１０１は、通信部１０と、通信状態取得部１８と、優先度制御部１９と、受信部５１と、送信部５２と、データ情報取得部５５と、データ情報処理部５６とを備える。通信状態取得部１８は、通信状態抽出部５３と、通信状態判断部５４とを含む。通信状態取得部１８、優先度制御部１９、データ情報取得部５５およびデータ情報処理部５６は、アプリケーション１１の一部または全部に相当する。
【０１１６】
送信部５２は、通信部１０から受けた制御情報またはデータ情報をたとえば光信号へ変換し、アクセスポイント１０２へ送信する。
【０１１７】
受信部５１は、アクセスポイント１０２からたとえば光信号を受信し、受信した信号を、制御情報およびデータ情報を含むＩＰフレーム等に変換して通信部１０へ出力する。
【０１１８】
通信部１０は、たとえば、アクセスポイント１０２と通信し、また、アクセスポイント１０２を介して、アクセスポイント１０２と通信接続された無線端末装置２０２と通信する。
【０１１９】
通信状態取得部１８は、たとえば、無線端末装置２０２からアクセスポイント１０２および通信部１０経由で受信した制御情報からアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を取得する。また、通信状態取得部１８は、たとえば、アクセスポイント１０２から通信部１０経由で受信した制御情報からアクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を取得する。
【０１２０】
具体的には、通信状態取得部１８における通信状態抽出部５３は、たとえば、無線端末装置２０２から受信した制御情報に含まれる通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を通信状態として通信部１０から抽出する。通信状態抽出部５３は、抽出した通信状態を通信状態判断部５４へ出力する。
【０１２１】
たとえば、無線端末装置２０２における通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方が低下している場合、通信状態判断部５４は、通信状態抽出部５３から受けた通信状態のレベルが低いと判断する。
【０１２２】
また、通信状態抽出部５３は、たとえば、無線端末装置２０２から受信したＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値を通信部１０から抽出する。通信状態抽出部５３は、抽出したアクセスカテゴリの値を通信状態判断部５４へ出力する。
【０１２３】
通信状態判断部５４は、通信状態抽出部５３から受けたアクセスカテゴリの値に基づいて通信状態のレベルを判断する。より詳細には、通信状態判断部５４は、たとえば、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値がデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きい場合、通信状態のレベルが低いと判断する。
【０１２４】
また、通信状態抽出部５３は、たとえば、アクセスポイント１０２から受信した制御情報に含まれる通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を通信状態として抽出する。通信状態抽出部５３は、抽出した通信状態を通信状態判断部５４へ出力する。
【０１２５】
たとえば、アクセスポイント１０２における負荷が増大している場合、通信状態判断部５４は、通信状態抽出部５３から受けた通信状態のレベルが低いと判断する。通信状態判断部５４は、通信状態の判断結果を優先度制御部１９へ出力する。
【０１２６】
データ情報取得部５５は、無線端末装置２０２からのデータ情報たとえば温度情報を通信部１０から取得し、取得した温度情報をデータ情報処理部５６へ出力する。データ情報処理部５６は、データ情報取得部５５から受けた温度情報に基づいて、無線端末装置２０２におけるアクチュエータ３７を遠隔操作するためのデータ情報を作成し、作成したデータ情報を優先度制御部１９へ出力する。
【０１２７】
優先度制御部１９は、たとえば、通信部１０経由で無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２とネットワーク再構成等の制御情報を送受信する。
【０１２８】
また、優先度制御部１９は、たとえば、通信状態判断部５４から受けた判断結果に応じて、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。そして、優先度制御部１９は、優先度を設定した制御情報およびデータ情報を通信部１０およびアクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【０１２９】
具体的には、優先度制御部１９は、たとえば、通信状態判断部５４から受けた判断結果が示す通信状態のレベルが所定レベル未満である場合、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が劣化したと認識し、以下の処理を行う。
【０１３０】
すなわち、優先度制御部１９は、たとえば、制御情報の優先度がデータ情報の優先度より高くなるように、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。具体的には、優先度制御部１９は、たとえば、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信する制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きい値に設定する。
【０１３１】
これにより、制御情報がアクセスポイント１０２から無線端末装置２０２へデータ情報より優先的に送信されるので、ネットワーク再構成が円滑に行われ、ネットワーク全体の通信トラフィックまたは通信品質を改善することができる。
【０１３２】
また、優先度制御部１９は、たとえば、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きく設定している場合において、通信状態取得部１８から受けた通信状態のレベルがたとえば所定レベル以上になったとき、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が回復したと認識し、以下の処理を行う。
【０１３３】
すなわち、優先度制御部１９は、たとえば、制御情報の優先的な送信を停止し、データ情報を優先的に送信するために、データ情報の優先度が制御情報の優先度より高くなるように、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。具体的には、優先度制御部１９は、たとえば、アクセスポイント１０２経由で無線端末装置２０２へ送信するデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きい値に設定する。
【０１３４】
これにより、アクセスポイント１０２では、データ情報がアクセスポイント１０２から無線端末装置２０２へ制御情報より優先的に送信されるので、たとえば音声データおよびビデオデータ等の遅延が許されないデータ情報の送信タイミングが制御情報により遅延することを防ぐことができる。
【０１３５】
したがって、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を含むネットワークにおける各無線端末装置２０２では、音声データおよびビデオデータ等のデータ情報を遅延なく受信することができるので、無線端末装置２０２のユーザの満足度を示すＱｏＥ（Quality Of Experience）を向上させることができる。
【０１３６】
なお、優先度制御部１９が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が劣化したと認識する基準となるレベルと、当該通信状態が回復したと認識する基準となるレベルとは、同じであってもよいし、異なってもよい。
【０１３７】
［無線端末装置の構成］
図６は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の構成を示す図である。
【０１３８】
図６を参照して、無線端末装置２０２は、通信部３０と、センサ３６と、アクチュエータ３７と、無線送信部３８と、データ情報処理部３９と、無線受信部４０と、通信状態取得部４１と、通信制御部４２と、データ情報取得部４５とを備える。通信状態取得部４１は、通信状態抽出部４３と、通信状態判断部４４とを含む。データ情報処理部３９、通信状態取得部４１、通信制御部４２およびデータ情報取得部４５は、アプリケーション３１の一部または全部に相当する。
【０１３９】
センサ３６およびアクチュエータ３７は、図３に示すセンサ３６およびアクチュエータ３７と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
【０１４０】
無線送信部３８は、通信部３０から受けた制御情報またはデータ情報を無線信号へ変換し、変換した無線信号をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【０１４１】
無線受信部４０は、管理装置１０１からアクセスポイント１０２経由で無線信号を受信し、受信した無線信号を、制御情報またはデータ情報を含むＩＰフレーム等に変換して通信部３０へ出力する。
【０１４２】
通信部３０は、たとえば、アクセスポイント１０２を介して、管理装置１０１と通信する。通信部３０がアクセスポイント１０２と無線通信する際に用いる無線リソースは、たとえば、制御情報およびデータ情報で共有される。
【０１４３】
ここで、無線リソースは、具体的には、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で送受信される無線信号の周波数帯すなわちチャネルである。また、たとえば、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる場合、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で送受信される無線信号の周波数帯および送信期間が無線リソースに相当する。また、たとえば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が用いられる場合、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で送受信される無線信号の変調および復調に用いられる拡散コードが無線リソースに相当する。
【０１４４】
また、無線リソースには、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２におけるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアのリソースは含まれない。
【０１４５】
データ情報取得部４５は、管理装置１０１からのデータ情報たとえばアクチュエータ３７を遠隔操作するための情報を通信部３０から取得し、取得したデータ情報をデータ情報処理部３９へ出力する。
【０１４６】
データ情報処理部３９は、データ情報取得部４５から受けたデータ情報をアクチュエータ３７へ出力する。アクチュエータ３７は、データ情報処理部３９から受けたデータ情報に従って動作する。また、データ情報処理部３９は、たとえば、センサ３６において測定された温度から温度情報を生成し、生成した温度情報をデータ情報として通信制御部４２へ出力する。
【０１４７】
通信状態取得部４１は、たとえば、自己の無線端末装置２０２において測定された通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を取得する。
【０１４８】
より詳細には、通信状態取得部４１における通信状態抽出部４３は、たとえば、自己の無線端末装置２０２において測定された通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を通信状態として通信部３０から抽出する。通信状態抽出部４３は、抽出した通信状態を通信状態判断部４４および通信制御部４２へ出力する。
【０１４９】
たとえば、測定されたスループットが低い、またはＲＳＳＩが悪い場合、通信状態判断部４４は、通信状態抽出部４３から受けた通信状態のレベルが低いと判断する。
【０１５０】
また、通信状態抽出部４３は、たとえば、管理装置１０１からアクセスポイント１０２および通信部３０経由で受信したＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値を通信部３０から抽出する。通信状態抽出部４３は、抽出したアクセスカテゴリの値を通信状態判断部４４へ出力する。
【０１５１】
通信状態判断部４４は、通信状態抽出部４３から受けたアクセスカテゴリの値に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態のレベルを判断する。より詳細には、通信状態判断部４４は、たとえば、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値がデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きい場合、通信状態のレベルが低いと判断する。通信状態判断部４４は、通信状態の判断結果を通信制御部４２へ出力する。
【０１５２】
通信制御部４２は、通信部３０から受けたＩＰフレーム等から「ネットワーク再構成要求」および「通信情報の送信要求」等の制御情報を取得する。
【０１５３】
通信制御部４２は、たとえば、「ネットワーク再構成要求」の示す通信動作の変更内容に従って自己の無線端末装置２０２の通信動作を変更する。また、通信制御部４２は、たとえば、「通信情報の送信要求」に従って、通信状態抽出部４３から受けた通信状態を含む通信情報を制御情報として生成する。
【０１５４】
また、通信制御部４２は、たとえば、通信状態判断部４４から受けた判断結果に応じて、生成した制御情報およびデータ情報処理部３９から受けたデータ情報の優先度を設定する。
【０１５５】
具体的には、通信制御部４２は、たとえば、通信状態判断部４４から受けた判断結果が示す通信状態のレベルが所定レベル未満である場合、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が劣化したと認識し、以下の処理を行う。
【０１５６】
すなわち、通信制御部４２は、たとえば、制御情報の優先度がデータ情報の優先度より高くなるように、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。具体的には、通信制御部４２は、たとえば、アクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きい値に設定する。そして、通信制御部４２は、制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットを通信部３０へ出力する。
【０１５７】
通信部３０は、通信状態取得部４１によって取得された通信状態に応じて、制御情報をアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ優先的に送信する。具体的には、通信部３０は、通信制御部４２からＩＰパケットを受けると、受けたＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値に応じて、当該ＩＰパケットの送信タイミングをＥＤＣＡ方式に従って調整する。
【０１５８】
制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値はデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きいので、通信部３０は、制御情報を含むＩＰパケットを、データ情報を含むＩＰパケットより優先的にアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【０１５９】
これにより、無線端末装置２０２では制御情報がデータ情報より優先的に送信されるので、ネットワーク再構成等が完了するまでの時間を完了することができ、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を迅速に改善することができる。
【０１６０】
また、通信制御部４２は、たとえば、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きく設定している場合において、通信状態取得部４１から受けた通信状態のレベルがたとえば所定レベル以上になったとき、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が回復したと認識し、以下の処理を行う。
【０１６１】
すなわち、通信制御部４２は、たとえば、制御情報の優先的な送信を停止し、データ情報を優先的に送信するために、データ情報の優先度が制御情報の優先度より高くなるように、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。具体的には、通信制御部４２は、たとえば、アクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信するデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を、制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値より大きい値に設定する。そして、通信制御部４２は、制御情報またはデータ情報を含むＩＰパケットを通信部３０へ出力する。
【０１６２】
データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値は制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きいので、通信部３０は、データ情報を含むＩＰパケットを、制御情報を含むＩＰパケットより優先的にアクセスポイント１０２経由で管理装置１０１へ送信する。
【０１６３】
これにより、無線端末装置２０２では、データ情報が無線端末装置２０２からアクセスポイント１０２へ制御情報より優先的に送信されるので、たとえば音声データおよびビデオデータ等の遅延が許されないデータ情報を制御情報より優先して送信することができる。
【０１６４】
また、無線端末装置２０２からデータ情報を受信する装置では、音声データおよびビデオデータ等を遅延なく受信することができるので、当該装置におけるＱｏＥを向上させることができる。
【０１６５】
なお、通信制御部４２が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態が劣化したと認識する基準となるレベルと、当該通信状態が回復したと認識する基準となるレベルとは、同じであってもよいし、異なってもよい。
【０１６６】
［アクセスポイントの構成］
図７は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるアクセスポイントの構成を示す図である。
【０１６７】
図７を参照して、アクセスポイント１０２は、通信部２０と、送信部６１と、受信部６２と、無線受信部６３と、無線送信部６４と、通信状態取得部６５と、通信制御部６６とを備える。通信状態取得部６５および通信制御部６６は、アプリケーション２７の一部または全部に相当する。
【０１６８】
送信部６１は、通信部２０から受けた制御情報またはデータ情報をたとえば光信号へ変換し、管理装置１０１へ送信する。
【０１６９】
受信部６２は、管理装置１０１からたとえば光信号を受信し、受信した信号を、制御情報およびデータ情報を含むＩＰフレーム等に変換して通信部２０へ出力する。
【０１７０】
無線送信部６４は、通信部２０から受けた制御情報またはデータ情報を無線信号へ変換し、変換した無線信号を無線端末装置２０２へ送信する。
【０１７１】
無線受信部６３は、無線端末装置２０２から無線信号を受信し、受信した無線信号を、制御情報またはデータ情報を含むＩＰフレーム等に変換して通信部２０へ出力する。
【０１７２】
通信状態取得部６５は、たとえば、自己のアクセスポイント１０２において測定された通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に基づいて、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を取得する。
【０１７３】
より詳細には、通信状態取得部６５は、たとえば、自己のアクセスポイント１０２において測定された通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を通信状態として通信部２０から抽出する。通信状態取得部６５は、抽出した通信状態を通信制御部６６へ出力する。
【０１７４】
通信制御部６６は、通信部２０から受けたＩＰフレーム等から「通信情報の送信要求」等の制御情報を取得する。通信制御部６６は、たとえば、「通信情報の送信要求」に従って、通信状態取得部６５から受けた通信状態を含む通信情報を制御情報として生成し、生成した制御情報を通信部２０経由で管理装置１０１へ送信する。
【０１７５】
通信部２０は、たとえば、管理装置１０１と通信し、また、無線端末装置２０２と無線通信する。通信部２０が無線端末装置２０２と無線通信する際に用いる無線リソースは、たとえば、制御情報およびデータ情報で共有される。なお、無線リソースは、「無線端末装置の構成」において説明した無線リソースと同様である。
【０１７６】
通信部２０は、通信状態取得部６５によって取得された通信状態に応じて、制御情報を無線端末装置２０２へ優先的に送信する。具体的には、管理装置１０１は、通信状態取得部６５によって取得された通信状態を含む通信情報をアクセスポイント１０２から受信すると、受信した通信情報に基づいて、ＩＰパケットのヘッダに格納するアクセスカテゴリの値を設定する。通信部２０は、管理装置１０１からＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値に応じて、当該ＩＰパケットの送信タイミングをＥＤＣＡ方式に従って調整する。
【０１７７】
制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値がデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きい場合、通信部２０は、制御情報を含むＩＰパケットを、データ情報を含むＩＰパケットより優先的に無線端末装置２０２へ送信する。
【０１７８】
これにより、アクセスポイント１０２では制御情報がデータ情報より優先的に送信されるので、ネットワーク再構成等が完了するまでの時間を完了することができ、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態を迅速に改善することができる。
【０１７９】
また、データ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値が制御情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値より大きい場合、通信部２０は、データ情報を含むＩＰパケットを、制御情報を含むＩＰパケットより優先的に無線端末装置２０２へ送信する。
【０１８０】
これにより、アクセスポイント１０２では、データ情報がアクセスポイント１０２から無線端末装置２０２へ制御情報より優先的に送信されるので、たとえば音声データおよびビデオデータ等の遅延が許されないデータ情報を制御情報より優先して送信することができる。
【０１８１】
また、無線端末装置２０２では、音声データおよびビデオデータ等を遅延なく受信することができるので、無線端末装置２０２におけるＱｏＥを向上させることができる。
【０１８２】
［動作］
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置の動作について図面を用いて説明する。
【０１８３】
管理装置１０１、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の各々は、以下に示すシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムをそれぞれ図示しないメモリから読み出して実行する。これらのプログラムは、外部からインストールすることができる。
【０１８４】
図８は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるネットワーク再構成の制御手順の概略を示す図である。
【０１８５】
図８を参照して、まず、アクセスポイント１０２Ａは、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと通信接続を確立している。また、アクセスポイント１０２Ｃは、無線端末装置２０２Ｄと通信接続を確立している。
【０１８６】
次に、管理装置１０１は、管理対象となるネットワークの状態を把握する。具体的には、管理装置１０１のアプリケーション１１が起動していない初期状態においてアプリケーション１１が起動すると、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄと「登録要求」および「登録要求に対する応答」を送受信することにより、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄを登録する（ステップＳ１）。
【０１８７】
次に、たとえばアクセスポイント１０２Ａにおける通信の負荷が増大することにより、アクセスポイント１０２Ａと無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃとの間の通信状態が悪化する（ステップＳ２）。
【０１８８】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄおよびアセスポイント１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃから受信する通信情報から各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の通信状態を取得する（ステップＳ３）。
【０１８９】
次に、管理装置１０１は、取得した通信状態に基づいて、ネットワークのトポロジーの変更を行うか否かについて判断する（ステップＳ４）。
【０１９０】
次に、管理装置１０１は、トポロジーの変更を行うと判断すると、アクセスポイント１０２Ｂ，１０２Ｃの近傍にそれぞれ位置する無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｃへ制御情報である「ネットワーク再構成要求」をアクセスポイント１０２Ａ経由で送信する（ステップＳ５）。
【０１９１】
次に、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｃは、管理装置１０１から「ネットワーク再構成要求」を受信すると、通信接続先をアクセスポイント１０２Ａからアクセスポイント１０２Ｂ，１０２Ｃへそれぞれ変更する（ステップＳ６）。
【０１９２】
なお、上記ステップＳ２において、アクセスポイント１０２Ａにおける通信の負荷の増大の代わりに、たとえばアクセスポイント１０２Ａと無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃとが干渉波を受信することが通信状態の悪化の原因となる場合がある。
【０１９３】
この場合、管理装置１０１は、たとえばチャネルを変更する旨を示す制御情報をアクセスポイント１０２Ａおよび無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃへ送信してもよい。
【０１９４】
以下、無線端末装置２０２Ａが通信接続先をアクセスポイント１０２Ａからアクセスポイント１０２Ｂへ変更する場合における無線通信システム４０１の動作を詳細に説明する。
【０１９５】
［管理装置が主導的に情報の優先度を設定する場合］
図９は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、管理装置が主導的に情報の優先度を設定する際のネットワーク再構成のシーケンスの一例を示す図である。
【０１９６】
図９を参照して、まず、無線端末装置２０２Ａは、アクセスポイント１０２Ａと通信接続を確立している。また、管理装置１０１および無線端末装置２０２Ａにおける優先度の設定が、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定である状況を想定する。
【０１９７】
この設定により、管理装置１０１が送信するデータ情報は、アクセスポイント１０２Ａにおいて、制御情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。また、無線端末装置２０２Ａは、制御情報より優先的にデータ情報をアクセスポイント１０２Ａへ送信する。
【０１９８】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を周期的に測定する（ステップＳ１０２）。
【０１９９】
また、アクセスポイント１０２Ａは、たとえば通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を周期的に測定する（ステップＳ１０４）。
【０２００】
次に、アクセスポイント１０２Ａにおける通信の負荷が増大する（ステップＳ１０６）。
【０２０１】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１０８）。
【０２０２】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受信すると、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１１０）。
【０２０３】
次に、管理装置１０１は、「通信情報の送信要求」をアクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１１２）。
【０２０４】
次に、無線端末装置２０２Ａは、管理装置１０１から「通信情報の送信要求」を受信すると、たとえば、アクセスポイント１０２Ａにおいて通信負荷が増大しているため低下したスループット等を含む「通信情報」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１１４）。なお、図９では示していないが、管理装置１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ａ以外の無線端末装置２０２へも「通信情報の送信要求」を送信し、無線端末装置２０２Ａ以外の無線端末装置２０２から「通信情報」を受信する。
【０２０５】
また、アクセスポイント１０２Ａは、自己において通信負荷が増大しているため低下したスループット等を含む「通信情報」を管理装置１０１へ周期的に送信する（ステップＳ１１６）。なお、図９では示していないが、管理装置１０１は、たとえば、アクセスポイント１０２Ａ以外のアクセスポイント１０２から「通信情報」を受信する。
【０２０６】
次に、管理装置１０１は、各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２から「通信情報」を受信すると、受信した「通信情報」に基づいて、無線端末装置２０２Ａおよびアクセスポイント１０２Ａ間の通信状態が劣化したと総合的に認識する。そして、管理装置１０１は、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれ３およびゼロを付与する設定に切り替える（ステップＳ１１８）。
【０２０７】
この設定により、管理装置１０１が送信する制御情報は、各アクセスポイント１０２において、データ情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。
【０２０８】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａの通信接続先を切り替えることを総合的に判断し（ステップＳ１２０）、判断結果を含む「ネットワーク再構成要求」をアクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１２２）。この際、アクセスポイント１０２Ａは、たとえば各無線端末装置２０２へ送信すべきデータ情報が存在する場合においても、制御情報である「ネットワーク再構成要求」を無線端末装置２０２Ａへ優先的に送信する。
【０２０９】
次に、無線端末装置２０２Ａは、管理装置１０１から受信した「ネットワーク再構成要求」を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値が３であることから、自己およびアクセスポイント１０２Ａ間の通信状態が劣化したと認識する。そして、無線端末装置２０２Ａは、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれ３およびゼロを付与する設定に切り替える（ステップＳ１２４）。
【０２１０】
この設定により、無線端末装置２０２Ａは、データ情報より優先的に制御情報を通信相手のアクセスポイント１０２へ送信する。
【０２１１】
次に、無線端末装置２０２Ａは、「ネットワーク再構成要求」に対する応答である「ネットワーク再構成要求への応答」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１２６）。
【０２１２】
そして、無線端末装置２０２Ａは、アクセスポイント１０２Ａとの通信接続を切断するための「切断要求」を制御情報としてアクセスポイント１０２Ａへ送信する。この際、無線端末装置２０２Ａは、たとえばアクセスポイント１０２Ａへ送信すべきデータ情報が存在する場合においても、制御情報である「ネットワーク再構成要求への応答」および「切断要求」をアクセスポイント１０２Ａへ優先的に送信する（ステップＳ１２８）。これにより、アクセスポイント１０２Ａと無線端末装置２０２Ａとの通信接続が切断される。
【０２１３】
そして、無線端末装置２０２Ａは、新たな通信相手となるアクセスポイント１０２のサーチ処理を行う。
【０２１４】
具体的には、無線端末装置２０２Ａは、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２の使用チャネルを検知し、検知したチャネルの中から、管理装置１０１から受信した「ネットワーク再構成要求」に含まれるアクセスポイント１０２Ｂが使用するチャネルを特定する。そして、無線端末装置２０２Ａは、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２のうち、特定したチャネルを使用するアクセスポイント１０２Ｂを新たな通信相手として決定する。アクセスポイント１０２Ｂおよび無線端末装置２０２Ａ間で通信接続処理が行われることにより、アクセスポイント１０２Ｂと無線端末装置２０２Ａとの通信接続が確立する（ステップＳ１３０）。
【０２１５】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１３２）。
【０２１６】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受けると、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１３４）。
【０２１７】
次に、管理装置１０１は、「通信情報の送信要求」をアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１３６）。
【０２１８】
次に、無線端末装置２０２Ａは、管理装置１０１から「通信情報の送信要求」を受信すると、たとえば、通信接続先をアクセスポイント１０２Ｂへ切り替えたことにより回復したスループット等を含む「通信情報」をアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１３８）。なお、図９では示していないが、管理装置１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ａ以外の無線端末装置２０２へも「通信情報の送信要求」を送信し、無線端末装置２０２Ａ以外の無線端末装置２０２から「通信情報」を受信する。
【０２１９】
次に、管理装置１０１は、各無線端末装置２０２から「通信情報」を受信すると、受信した「通信情報」に基づいて、無線端末装置２０２Ａおよびアクセスポイント１０２Ｂ間の通信状態が良好であると総合的に認識する。そして、管理装置１０１は、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定に切り替える（ステップＳ１４０）。
【０２２０】
この設定により、管理装置１０１が送信するデータ情報は、アクセスポイント１０２Ｂにおいて、制御情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。
【０２２１】
次に、管理装置１０１は、「通信情報の送信要求」をアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１４２）。この際、アクセスポイント１０２Ｂは、たとえば各無線端末装置２０２へ送信すべき制御情報が存在する場合においても、データ情報を無線端末装置２０２Ａへ優先的に送信する。
【０２２２】
次に、無線端末装置２０２Ａは、管理装置１０１から受信した「通信情報の送信要求」を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値がゼロであることから、自己およびアクセスポイント１０２Ｂ間の通信状態が良好であると認識する。そして、無線端末装置２０２Ａは、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定に切り替える（ステップＳ１４４）。
【０２２３】
この設定により、無線端末装置２０２Ａは、制御情報より優先的にデータ情報をアクセスポイント１０２Ｂへ送信する。
【０２２４】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ１４６）。この際、無線端末装置２０２Ａは、たとえばアクセスポイント１０２Ｂへ送信すべき制御情報が存在する場合においても、データ情報である温度情報をアクセスポイント１０２Ｂへ優先的に送信する。
【０２２５】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受けると、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ１４８）。
【０２２６】
アクセスポイント１０２Ａは、上記ステップＳ１２２において、「ネットワーク再構成要求」を無線端末装置２０２Ａへ優先的に送信する。また、無線端末装置２０２Ａは、上記ステップＳ１２６およびＳ１２８において、「ネットワーク再構成要求への応答」および「切断要求」をアクセスポイント１０２Ａへ優先的に送信する。
【０２２７】
これらにより、「ネットワーク再構成要求」、「ネットワーク再構成要求への応答」および「切断要求」等の制御情報が送信されるまでの待機時間が増大し、ネットワークの再構成が行われない状態が継続してしまうことを防止することができる。
【０２２８】
すなわち、制御情報を優先的に送信する構成により、管路装置１０１が、ステップＳ１２０において無線端末装置２０２Ａの通信接続先を切り替えることを総合的に判断してから、無線端末装置２０２Ａが、ステップＳ１３０において通信接続先を切り替えるまでの時間を短縮することができる。
【０２２９】
［無線端末装置が主導的に情報の優先度を設定する場合］
図１０は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が主導的に情報の優先度を設定する際のネットワーク再構成のシーケンスの一例を示す図である。
【０２３０】
図１０を参照して、まず、無線端末装置２０２Ａは、アクセスポイント１０２Ａと通信接続を確立している。また、管理装置１０１および無線端末装置２０２Ａにおける優先度の設定が、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定である状況を想定する。
【０２３１】
この設定により、管理装置１０１が送信するデータ情報は、アクセスポイント１０２Ａにおいて、制御情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。また、無線端末装置２０２Ａは、制御情報より優先的にデータ情報をアクセスポイント１０２Ａへ送信する。
【０２３２】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を周期的に測定する（ステップＳ２０２）。
【０２３３】
また、アクセスポイント１０２Ａは、たとえば通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方を周期的に測定する（ステップＳ２０４）。
【０２３４】
次に、アクセスポイント１０２Ａにおける通信の負荷が増大する（ステップＳ２０６）。
【０２３５】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ２０８）。
【０２３６】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受信すると、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ２１０）。
【０２３７】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、アクセスポイント１０２Ａにおいて通信負荷が増大しているため通信トラフィックの測定結果がスループットの低下を示すとき、当該測定結果に基づいて、自己およびアクセスポイント１０２Ａ間の通信状態が劣化したと認識する。そして、無線端末装置２０２Ａは、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれ３およびゼロを付与する設定に切り替える（ステップＳ２１２）。
【０２３８】
この設定により、無線端末装置２０２Ａは、データ情報より優先的に制御情報を通信相手のアクセスポイント１０２へ送信する。
【０２３９】
次に、無線端末装置２０２Ａは、低下したスループット等を含む「通信情報」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ周期的に送信する（ステップＳ２１４）。この際、無線端末装置２０２Ａは、たとえばアクセスポイント１０２Ａへ送信すべきデータ情報が存在する場合においても、制御情報である「通信情報」をアクセスポイント１０２Ａへ優先的に送信する。
【０２４０】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａから「通信情報」を受信すると、受信した「通信情報」を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値が３であることから、無線端末装置２０２Ａおよびアクセスポイント１０２Ａ間の通信状態が劣化したと認識する。そして、管理装置１０１は、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれ３およびゼロを付与する設定に切り替える（ステップＳ２１６）。なお、図１０では示していないが、管理装置１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ａ以外の無線端末装置２０２から「通信情報」を受信する。
【０２４１】
この設定により、管理装置１０１が送信する制御情報は、各アクセスポイント１０２において、データ情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。
【０２４２】
次に、アクセスポイント１０２Ａは、自己において通信負荷が増大しているため低下したスループット等を含む「通信情報」を管理装置１０１へ周期的に送信する（ステップＳ２１８）。なお、図１０では示していないが、管理装置１０１は、たとえば、アクセスポイント１０２Ａ以外のアクセスポイント１０２から「通信情報」を受信する。
【０２４３】
次に、管理装置１０１は、各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２から受信した「通信情報」に基づいて、無線端末装置２０２Ａの通信接続先を切り替えることを総合的に判断し（ステップＳ２２０）、判断結果を含む「ネットワーク再構成要求」をアクセスポイント１０２Ａ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ２２２）。この際、アクセスポイント１０２Ａは、たとえば各無線端末装置２０２へ送信すべきデータ情報が存在する場合においても、制御情報である「ネットワーク再構成要求」を無線端末装置２０２Ａへ優先的に送信する。
【０２４４】
次に、無線端末装置２０２Ａは、「ネットワーク再構成要求」に対する応答である「ネットワーク再構成要求への応答」をアクセスポイント１０２Ａ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ２２４）。
【０２４５】
そして、無線端末装置２０２Ａは、アクセスポイント１０２Ａとの通信接続を切断するための「切断要求」をアクセスポイント１０２Ａへ送信する。この際、無線端末装置２０２Ａは、たとえばアクセスポイント１０２Ａへ送信すべきデータ情報が存在する場合においても、制御情報である「ネットワーク再構成要求への応答」および「切断要求」をアクセスポイント１０２Ａへ優先的に送信する（ステップＳ２２６）。これにより、アクセスポイント１０２Ａと無線端末装置２０２Ａとの通信接続が切断される。
【０２４６】
そして、無線端末装置２０２Ａは、新たな通信相手となるアクセスポイント１０２のサーチ処理を行う。
【０２４７】
具体的には、無線端末装置２０２Ａは、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２の使用チャネルを検知し、検知したチャネルの中から、管理装置１０１から受信した「ネットワーク再構成要求」に含まれるアクセスポイント１０２Ｂが使用するチャネルを特定する。そして、無線端末装置２０２Ａは、自己の周囲に存在する１または複数のアクセスポイント１０２のうち、特定したチャネルを使用するアクセスポイント１０２Ｂを新たな通信相手として決定する。アクセスポイント１０２Ｂおよび無線端末装置２０２Ａ間で通信接続処理が行われることにより、アクセスポイント１０２Ｂと無線端末装置２０２Ａとの通信接続が確立する（ステップＳ２２８）。
【０２４８】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ２３０）。
【０２４９】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受けると、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ２３２）。
【０２５０】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、通信接続先をアクセスポイント１０２Ｂへ切り替えたことにより通信トラフィックの測定結果がスループットの回復を示すとき、当該測定結果に基づいて、自己およびアクセスポイント１０２Ｂ間の通信状態が良好であると認識する。そして、無線端末装置２０２Ａは、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定に切り替える（ステップＳ２３４）。
【０２５１】
この設定により、無線端末装置２０２Ａは、制御情報より優先的にデータ情報をアクセスポイント１０２Ｂへ送信する。
【０２５２】
次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、センサ３６からの温度情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ送信する（ステップＳ２３６）。この際、無線端末装置２０２Ａは、たとえばアクセスポイント１０２Ｂへ送信すべき制御情報が存在する場合においても、データ情報である温度情報をアクセスポイント１０２Ｂへ優先的に送信する。
【０２５３】
次に、管理装置１０１は、無線端末装置２０２Ａからデータ情報を受信すると、受信したデータ情報を含むＩＰパケットのヘッダに格納されたアクセスカテゴリの値が３であることから、無線端末装置２０２Ａおよびアクセスポイント１０２Ｂ間の通信状態が良好であると認識する。そして、管理装置１０１は、制御情報を含むＩＰパケットおよびデータ情報を含むＩＰパケットに対してアクセスカテゴリの値としてそれぞれゼロおよび３を付与する設定に切り替える（ステップＳ２３８）。
【０２５４】
この設定により、管理装置１０１が送信するデータ情報は、アクセスポイント１０２Ｂにおいて、制御情報より優先的に無線端末装置２０２Ａへ送信される。
【０２５５】
次に、管理装置１０１は、たとえばアクチュエータ３７を操作するための情報をデータ情報としてアクセスポイント１０２Ｂ経由で無線端末装置２０２Ａへ送信する（ステップＳ２４０）。この際、アクセスポイント１０２Ｂは、たとえば各無線端末装置２０２へ送信すべき制御情報が存在する場合においても、データ情報を無線端末装置２０２Ａへ優先的に送信する。
【０２５６】
次に、無線端末装置２０２Ａは、回復したスループット等を含む「通信情報」をアクセスポイント１０２Ｂ経由で管理装置１０１へ周期的に送信する（ステップＳ２４２）。
【０２５７】
［シミュレーション］
図１１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるネットワーク再構成処理をモデル化したシミュレーションの概要を示す図である。
【０２５８】
図１１を参照して、無線通信システム４０１をモデル化した無線通信システム４０２は、管理装置１０１と、アクセスポイント１０２Ｊ，１０２Ｋ，１０２Ｌと、１００台の無線端末装置２０２とを備える。
【０２５９】
アクセスポイント１０２Ｊ，１０２Ｋ，１０２Ｌは、管理装置１０１と通信接続される。アクセスポイント１０２Ｊは、アクセスポイント１０２Ｋから１００メートル離れた位置に配置される。アクセスポイント１０２Ｌは、アクセスポイント１０２Ｋに対するアクセスポイント１０２Ｊの正反対の位置に配置される。
【０２６０】
アクセスポイント１０２Ｊ，１０２Ｋ，１０２Ｌは、それぞれチャネル＃１，＃６，＃１１を使用する。すなわち、アクセスポイント１０２Ｊ，１０２Ｋ，１０２Ｌが使用する無線信号の周波数帯域は、重ならない。
【０２６１】
１００台の無線端末装置２０２は、アクセスポイント１０２Ｊからアクセスポイント１０２Ｋを見た方向である配列方向に対して直交する方向に存在し、アクセスポイント１０２Ｊから１００メートル離れた領域Ｒｇ１に配置される。
【０２６２】
１００台の無線端末装置２０２は、領域Ｒｇ１において、１０センチメートルの間隔で配列方向に並べられる。
【０２６３】
シミュレーションは、以下の手順で行った。すなわち、（１）領域Ｒｇ１における１００台の無線端末装置２０２を時刻ｔ＝０で同時に起動させる。（２）領域Ｒｇ１における１００台の無線端末装置２０２は、起動後、ＲＳＳＩの測定値が最も高いアクセスポイント１０２Ｊと通信接続を確立する。（３）１００台の無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間の無線通信において輻輳が発生し、データ情報を含むＩＰパケットが正しく送受信されない状況が発生する。（４）管理装置１０１は、無線端末装置２０２の通信接続先を１０秒に１台ずつ、アクセスポイント１０２Ｊからアクセスポイント１０２Ｋまたはアクセスポイント１０２Ｌへ切り替えるための制御を行う。
【０２６４】
図１２は、図１１に示すシミュレーションに用いたパラメータの一例を示す図である。
【０２６５】
図１２を参照して、管理装置１０１におけるアプリケーション１１および無線端末装置２０２におけるアプリケーション３１には、たとえば、通信制御アプリケーションおよびデータ通信アプリケーションが含まれる。
【０２６６】
管理装置１０１および無線端末装置２０２におけるデータ通信アプリケーションは、以下のＩＰパケットを１００ミリ秒周期で送信する。すなわち、ＩＰパケットは、固定ビットレート（Constant Bit Rate）のデータを含み、１２８バイトのデータサイズを有する。また、ＩＰパケットのヘッダには、アクセスカテゴリの値としてゼロが格納される。
【０２６７】
管理装置１０１における通信制御アプリケーションは、無線端末装置２０２における通信制御アプリケーションから通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に関する制御情報を５秒ごとに受信する。管理装置１０１における通信制御アプリケーションは、１０秒ごとに無線端末装置２０２の通信接続先の切り替えについて判断し、トポロジーの変更処理に関する制御情報を送信する。管理装置１０１および無線端末装置２０２における通信制御アプリケーションが送信するＩＰパケットのヘッダには、アクセスカテゴリの値としてゼロまたは３が格納される。
【０２６８】
図１３は、図１１に示すシミュレーションにより得られた、無線端末装置におけるスループットの時間変化の一例を示す図である。
【０２６９】
図１３には、図１２に示す通信制御アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値がゼロに設定される場合におけるシミュレーション結果が示される。
【０２７０】
図１３に示すように、１００台の無線端末装置２０２が起動してから２０秒後には、１００台の無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間の無線通信において輻輳が発生する。
【０２７１】
データ通信アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値および通信制御アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値が同じ場合、すなわち制御情報およびデータ情報が平等に送信される場合、制御情報を含むＩＰパケットが送信されるまでの待機時間が長くなる。
【０２７２】
このため、管理装置１０１は、「ネットワーク再構成要求」を無線端末装置２０２へ迅速に送信することができないので、無線端末装置２０２の通信接続先がアクセスポイント１０２Ｊからアクセスポイント１０２Ｋまたはアクセスポイント１０２Ｌへ切り替わらない状況が継続してしまう。したがって、図１３の場合、無線端末装置２０２を起動してから５００秒経過しても、多くの無線端末装置２０２においてスループットが改善されない。
【０２７３】
図１４は、図１１に示すシミュレーションにより得られた、無線端末装置におけるスループットの時間変化の他の例を示す図である。
【０２７４】
図１４には、図１２に示す通信制御アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値が３に設定される場合におけるシミュレーション結果が示される。
【０２７５】
図１４に示すように、１００台の無線端末装置２０２が起動してから２０秒後には、図１３と同様に、１００台の無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間の無線通信において輻輳が発生する。
【０２７６】
通信制御アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値が、データ通信アプリケーションが送信するＩＰパケットのアクセスカテゴリの値より大きい場合、すなわち無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間において、制御情報がデータ情報に対して優先的に送信される場合、制御情報を含むＩＰパケットが送信されるまでの待機時間が短くなる。
【０２７７】
このため、管理装置１０１は、１００台の無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間の無線通信において輻輳が発生している場合においても、「ネットワーク再構成要求」を無線端末装置２０２へ迅速に送信することができる。
【０２７８】
これにより、無線端末装置２０２の通信接続先をアクセスポイント１０２Ｊからアクセスポイント１０２Ｋまたはアクセスポイント１０２Ｌへ迅速に切り替えることができる。
【０２７９】
したがって、図１４の場合、無線端末装置２０２を起動してから３００秒経過すると、多くの無線端末装置２０２においてスループットが改善する。
【０２８０】
図１５は、図１４に示すシミュレーションにより得られた、１００台の無線端末装置の合計ＱｏＥの時間変化の一例を示す図である。
【０２８１】
図１５を参照して、合計ＱｏＥは、無線端末装置２０２を起動してから３００秒経過したタイミングで８０以上となり、３５０秒経過したタイミングで１００となる。シミュレーションの条件から、３００秒の間に３０台の無線端末装置２０２が通信接続先をアクセスポイント１０２Ｊからアクセスポイント１０２Ｋまたはアクセスポイント１０２Ｌへ切替えたと考えられる。
【０２８２】
このように、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２Ｊ間において、制御情報がデータ情報に対して優先的に送信される構成により、３５０秒という短い時間のうちに１００台すべての無線端末装置２０２のＱｏＥを改善することができる。
【０２８３】
なお、本発明の実施の形態に係る無線通信システム４０１では、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する構成であればよい。
【０２８４】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システム４０１では、管理装置１０１および無線端末装置２０２が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態に応じて、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、管理装置１０１および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方が、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２間の通信状態に応じて、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する構成であればよい。
【０２８５】
ところで、このようなＭ２Ｍシステムにおいて、無線端末装置の数が増加すると、各無線端末装置からの無線信号の衝突が生じやすくなり、また、衝突を回避するための送信までの待機時間が増大する。このような場合、Ｍ２Ｍシステムにおける周波数の利用効率が低下し、また、無線端末装置のユーザの使用感が低下してしまう。
【０２８６】
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、データ情報とで共用されている。無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する。
【０２８７】
このような構成により、たとえば、無線通信システム４０１において無線端末装置２０２の数が増加し、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置２０２は、新たなアクセスポイント１０２と通信接続を迅速に確立することができる。
【０２８８】
これにより、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システム４０１における周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置２０２のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置２０２および複数のアクセスポイント１０２間において良好な無線通信を実現することができる。
【０２８９】
また、無線リソースが制御情報とデータ情報とで共用されているので、制御情報用の無線リソースを新たに確保するための情報のやり取りを不要にすることができる。これにより、無線通信システム４０１において送受信される情報量の増加を抑制することができる。
【０２９０】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、制御情報およびデータ情報にそれぞれ設定された優先度に従い、制御情報およびデータ情報を送信する。管理装置１０１および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方は、上記通信状態に応じて、制御情報およびデータ情報に優先度を設定する。
【０２９１】
このような構成により、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信において、制御情報およびデータ情報の優先度を通信状態に応じて動的に設定することができるので、無線通信システム４０１における通信の効率を向上させることができる。
【０２９２】
また、管理装置１０１では、無線通信システム４０１における各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の通信状態を総合的に判断することができるので、制御情報およびデータ情報の優先度を適切に設定することができる。
【０２９３】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、管理装置１０１および無線端末装置２０２の少なくともいずれか一方は、上記通信状態が劣化すると、制御情報の優先度がデータ情報の優先度よりも高くなるように、制御情報およびデータ情報の優先度を設定する。
【０２９４】
このような構成により、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２を含むネットワークの再構成が必要な状況において、制御情報がデータ情報より優先的に送信されるので、ネットワークの再構成が円滑に行われ、通信状態を改善させることができる。これにより、ネットワーク全体の通信トラフィックまたは通信品質を改善することができる。
【０２９５】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、制御情報を優先的に送信している状態において、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信状態が所定条件を満たす場合、制御情報の優先的な送信を停止し、データ情報を優先的に送信する。
【０２９６】
このような構成により、たとえば通信状態が改善した場合に、データ情報が無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で制御情報より優先的に送信されるため、通信状態に応じた適切な優先制御を行うことができる。
【０２９７】
また、通信状態が改善した場合において、たとえば、音声データおよびビデオデータ等の遅延が許されないデータ情報の送信タイミングが制御情報により遅延することを防ぐことができる。
【０２９８】
これにより、無線端末装置２０２では、音声データおよびビデオデータ等のデータ情報を遅延なく受信することができるので、ＱｏＥを向上させることができる。
【０２９９】
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信トラフィックおよび通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、制御情報を優先的に送信する。
【０３００】
このような構成により、通信トラフィックまたは通信品質に応じて通信状態を適切に判断し、制御情報の優先的な送信を行うことができる。
【０３０１】
また、本発明の実施の形態に係る管理装置は、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２を管理する。無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間で情報を送受信する際に用いる無線リソースが、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、データ情報とで共用されている。通信部１０は、アクセスポイント１０２を介して、アクセスポイント１０２と通信接続された無線端末装置２０２と通信可能である。無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２の少なくともいずれか一方は、制御情報およびデータ情報にそれぞれ設定された優先度に従い、制御情報およびデータ情報を送信する。そして、優先度制御部１９は、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信状態に応じて、制御情報およびデータ情報に優先度を設定する。
【０３０２】
このような構成により、無線端末装置２０２およびアクセスポイント１０２間の通信において、制御情報およびデータ情報の優先度を通信状態に応じて動的に設定することができるので、管理装置１０１、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２により構成される無線通信システム４０１における通信の効率を向上させることができる。
【０３０３】
これにより、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、無線通信システム４０１における周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置２０２のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置２０２および複数のアクセスポイント１０２間において良好な無線通信を実現することができる。
【０３０４】
また、管理装置１０１では、無線通信システム４０１における各無線端末装置２０２および各アクセスポイント１０２間の通信状態を総合的に判断することができるので、制御情報およびデータ情報の優先度を適切に設定することができる。
【０３０５】
また、無線リソースが制御情報とデータ情報とで共用されているので、制御情報用の無線リソースを新たに確保するための情報のやり取りを不要にすることができる。これにより、無線通信システム４０１において送受信される情報量の増加を抑制することができる。
【０３０６】
また、本発明の実施の形態に係る無線端末装置は、アクセスポイント１０２と通信し、自己の無線端末装置２０２とアクセスポイント１０２との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、データ情報とで共用する通信部３０と、自己の無線端末装置２０２とアクセスポイント１０２との間の通信状態を取得する通信状態取得部４１とを備える。そして、通信部３０は、通信状態取得部４１によって取得された通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する。
【０３０７】
このような構成により、たとえば、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２により構成される無線通信システムにおいて無線端末装置２０２の数が増加し、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置２０２は、新たなアクセスポイント１０２と通信接続を迅速に確立することができる。
【０３０８】
これにより、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、当該無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置２０２のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置２０２および複数のアクセスポイント１０２間において良好な無線通信を実現することができる。
【０３０９】
また、無線リソースが制御情報とデータ情報とで共用されているので、制御情報用の無線リソースを新たに確保するための情報のやり取りを不要にすることができる。これにより、当該無線通信システムにおいて送受信される情報量の増加を抑制することができる。
【０３１０】
また、本発明の実施の形態に係るアクセスポイントは、無線端末装置２０２と通信し、自己のアクセスポイント１０２と無線端末装置２０２との間で情報を送受信する際に用いる無線リソースを、無線端末装置２０２が新たなアクセスポイント１０２を通信接続先として通信を開始するための制御情報と、データ情報とで共用する通信部２０と、自己のアクセスポイント１０２と無線端末装置２０２との間の通信状態を取得する通信状態取得部６５とを備える。そして、通信部２０は、通信状態取得部６５によって取得された通信状態に応じて、制御情報を優先的に送信する。
【０３１１】
このような構成により、たとえば、アクセスポイント１０２および無線端末装置２０２により構成される無線通信システムにおいて無線端末装置２０２の数が増加し、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突が生じる状態が発生しても、当該状態の発生に応じて制御情報が優先的に送信されるので、無線端末装置２０２は、新たなアクセスポイント１０２と通信接続を迅速に確立することができる。
【０３１２】
これにより、各無線端末装置２０２からの無線信号の衝突を回避するための送信までの待機時間を減少させることができるので、当該無線通信システムにおける周波数の利用効率を向上させ、かつ、無線端末装置２０２のユーザの使用感の低下を抑制することができる。すなわち、複数の無線端末装置２０２および複数のアクセスポイント１０２間において良好な無線通信を実現することができる。
【０３１３】
また、無線リソースが制御情報とデータ情報とで共用されているので、制御情報用の無線リソースを新たに確保するための情報のやり取りを不要にすることができる。これにより、当該無線通信システムにおいて送受信される情報量の増加を抑制することができる。
【０３１４】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０３１５】
１０，２０，３０  通信部
１１，２７，３１  アプリケーション
１２，２１，３２  ＴＣＰ処理部
１３，２２，３３  ＩＰ処理部
１４，２３  Ｅｔｈｅｒ  ＭＡＣ処理部
１５，２４  Ｅｔｈｅｒ  ＰＨＹ処理部
１６  データベース
１８，４１，６５  通信状態取得部
１９  優先度制御部
２５，３４  無線ＬＡＮ  ＭＡＣ処理部
２６，３５  無線ＬＡＮ  ＰＨＹ処理部
３６  センサ
３７  アクチュエータ
３８，６４  無線送信部
３９，５６  データ情報処理部
４０，６３  無線受信部
４２，６６  通信制御部
５１，６２  受信部
５２，６１  送信部
５３，４３  通信状態抽出部
５４，４４  通信状態判断部
５５，４５  データ情報取得部
１０１  管理装置
１０２  アクセスポイント（無線基地局装置および無線通信装置）
２０２  無線端末装置（無線通信装置）
４０１  無線通信システム
【図１】
2015019221.tif 000003
【図２】
2015019221.tif 000004
【図３】
2015019221.tif 000005
【図４】
2015019221.tif 000006
【図５】
2015019221.tif 000007
【図６】
2015019221.tif 000008
【図７】
2015019221.tif 000009
【図８】
2015019221.tif 000010
【図９】
2015019221.tif 000011
【図１０】
2015019221.tif 000012
【図１１】
2015019221.tif 000013
【図１２】
2015019221.tif 000014
【図１３】
2015019221.tif 000015
【図１４】
2015019221.tif 000016
【図１５】
2015019221.tif 000017