(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮシステムにおいて、呼損率などの接続品質を改善する。【解決手段】無線ＬＡＮアクセスポイントの同時接続数を監視し、セッション数が閾値を越えた場合に自動的に無線ＬＡＮ端末の通信モードをアドホックモードに切替える。端末の通信モードをアドホックモードに切替えることにより、音声通話を開始しようとする時にアドホックネットワーク経由で発着信を行なう。また、最大接続数の内訳に関して、発信用、着信用、緊急通信用、ローミング用など、用途に応じて規定し、最優先の通信に対しては専用の空き帯域を用意しておくことにより、対象端末のエリアの呼量が多い時でも、呼損率を低減する。【選択図】図１
2008277919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線ＬＡＮ端末を収容して、この第１の無線ＬＡＮ端末と第２の無線ＬＡＮ端末との音声通信のセッションを仲介する無線ＬＡＮアクセスポイントにおいて、
音声通信のセッション数を監視し、前記セッション数が第１の閾値を超えたとき無線ＬＡＮ端末に対してアドホックモードに遷移するよう通知する通信状態監視部を含むことを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント。
【請求項２】
請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセスポイントであって、
前記通信状態監視部は、前記セッション数が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以下となったとき無線ＬＡＮ端末に対してインフラストラクチャモードに遷移するよう通知することを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線ＬＡＮアクセスポイントであって、
前記通信状態監視部は、ビーコン信号またはプローブ応答にモードの遷移通知を含めて送信することを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント。
【請求項４】
無線ＬＡＮアクセスポイントからの通知に基づいて、インフラストラクチャモードからアドホックモードに、または前記アドホックモードから前記インフラストラクチャモードに通信モードを遷移するＬＡＮモード切替部と、アドホックモードの第１の他の無線ＬＡＮ端末からの通信を他の無線クライアントに転送するデータ中継部とを備えることを特徴とする無線ＬＡＮ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮアクセスポイントおよび無線ＬＡＮ端末に関し、特に通信中のデータ量を監視する無線ＬＡＮアクセスポイントからの信号により、通信モードを切替える無線ＬＡＮ端末と無線ＬＡＮアクセスポイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線ＬＡＮによる音声通信が盛んに行なわれている。無線ＬＡＮを用いた音声通信では、電話網と接続したとき、音声品質と接続品質とを一定水準に保つことが必須である。そこで音声品質を確保する為に、無線ＬＡＮアクセスポイントでは通信中の接続数やトラヒック量を監視して、ある閾値を越えた場合に新規呼を受け付けないという制御（コールアドミッションコントロール）を行なっている場合がある。また、呼損率などの接続品質を確保する為に、無線ＬＡＮ端末の数に応じた無線ＬＡＮアクセスポイントの数や置局設計、同時接続数を決定する必要がある。
【０００３】
しかし、フロアレイアウトの変更、人員の増加／移動に伴い、特定の無線ＬＡＮアクセスポイントへの負荷が集中することがある。音声品質に関しては同時接続数が規定されている為、劣化は少ない。しかし、接続品質（呼損率）は、悪くなると考えられる。
【０００４】
特許文献１には、ネットワーク全体のスループットを高めるという意味で、監視対象のトラヒック量が所定値以上に高くなった場合、無線ＬＡＮ端末同士の接続要求に対して無線ＬＡＮクライアントに対してインフラストラクチャモードからアドホックモードへ通信を切替える発明が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８６２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムでＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）網を構成している場合、フロアレイアウトの変更、人員の増加／移動に伴い、特定の無線ＬＡＮアクセスポイントへの負荷が集中することがある。このとき、接続品質は悪くなると考えられる。すなわち、呼量の多いアクセスポイントのエリア付近は他のエリアに比べて呼損が生じる可能性が高くなる。
【０００７】
特許文献１に記載された発明は、特定のアクセスポイントの配下の２台の無線ＬＡＮ端末間の通信をアドホックモードに切替えるものであり、他のアクセスポイント配下の無線ＬＡＮ端末との接続、電話網との接続は、考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点は、無線ＬＡＮアクセスポイントの同時接続数を監視し、セッション数が閾値を越えたとき、無線ＬＡＮ端末の通信モードをアドホックモードに切替える。端末の通信モードをアドホックモードに切替えることにより、音声通話を開始しようとする時にアドホックネットワーク経由で発着信を行なう。また、最大接続数の内訳に関して、発信用、着信用、緊急通信用、ローミング用など、用途に応じて規定し、最優先の通信に対しては専用の空き帯域を用意しておくことにより、対象端末のエリアの呼量が多い時でも、呼損率の低減を実現する。
【０００９】
また、第１の無線ＬＡＮ端末を収容して、この第１の無線ＬＡＮ端末と第２の無線ＬＡＮ端末との音声通信のセッションを仲介し、音声通信のセッション数を監視し、セッション数が第１の閾値を超えたとき無線ＬＡＮ端末に対してアドホックモードに遷移するよう通知する通信状態監視部を含む無線ＬＡＮアクセスポイントにより、達成できる。
【００１０】
さらに、無線ＬＡＮアクセスポイントからの通知に基づいて、インフラストラクチャモードからアドホックモードに、またはアドホックモードからインフラストラクチャモードに通信モードを遷移するＬＡＮモード切替部と、アドホックモードの第１の他の無線ＬＡＮ端末からの通信を他の無線クライアントに転送するデータ中継部とを備える無線ＬＡＮ端末により、達成できる。
【発明の効果】
【００１１】
アクセスポイントの負荷状態により、無線ＬＡＮ端末の通信モードについて、インフラストラクチャモードとアドホックモードとを切替えることにより、接続品質の改善とトラヒックの負荷分散が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一部位については同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１３】
図１および図２を参照して、無線ＬＡＮ端末と無線ＬＡＮアクセスポイントの構成を説明する。ここで、図１は無線ＬＡＮ端末の機能ブロック図である。図２は無線ＬＡＮアクセスポイントの機能ブロック図である。
【００１４】
図１において、無線ＬＡＮ端末１００は、ＬＡＮコントローラ１０１、無線通信部１０２、無線ＬＡＮ通信モード切替部１０３、データ処理部１０４、端末情報所持部１０５、データ中継部１０６、アンテナ１０７で構成される。ＬＡＮコントローラ１０１は、パケットの組み立て、分解、通信制御等を実施する。無線通信部１０２は、有線信号と無線信号との変換を実施し、無線信号の送受信を行なう。無線ＬＡＮ通信モード切替部１０３は、無線ＬＡＮアクセスポイントからの指示により、無線ＬＡＮ端末１００の通信モード（インフラストラクチャモード、アドホックモード）を切替える。データ処理部１０４は、アプリケーションを実行する。端末情報所持部１０５は、アドホックモードで動作中か、インフラストラクチャモードで動作中かの端末情報を保持する。データ中継部１０６は、ハードウェアで実現し、アドホックモードで受信したデータを他の無線ＬＡＮ端末または無線ＬＡＮアクセスポイントに転送する。なお、転送のモードは、アドホックモードの場合と、インフラストラクチャモードの場合がある。
【００１５】
図２において、無線ＬＡＮアクセスポイント（以下無線ＡＰ）２００は、ＬＡＮコントローラ２０１、無線通信部２０２、通信状態監視部２０３、データ処理部２０４、アンテナ２０５から構成される。ＬＡＮコントローラ２０１は、パケットの組み立て、分解、通信制御等を実施する。無線通信部２０２は、有線信号と無線信号との変換を実施し、無線信号の送受信を行なう。通信状態監視部２０３は、通話チャネルを監視して、無線ＬＡＮ端末１００の通信モード（インフラストラクチャモード、アドホックモード）を切替える情報を送出する。データ処理部２０４は、アプリケーションを実行する。
【００１６】
デフォルトであるインフラストラクチャモードのとき、無線ＡＰ２００と無線ＬＡＮ端末１００とは、アンテナ１０７とアンテナ２０５を介し、無線通信部１０２と無線通信部２０２でデータを送受信する。無線ＬＡＮ端末１００が受け取ったデータは、データ処理部１０４にて各種アプリケーションへデータを受け渡す。
【００１７】
通信状態監視部２０３は常に、自身の無線ＡＰ２００での通話中のセッション数やトラヒックを監視する。通話中のセッション数が事前に設定した閾値を超えた時、無線通信部２０２を介して無線ＬＡＮ端末１００へ通信モードをインフラストラクチャモードからアドホックモードで通信するように通知する。
【００１８】
通信モード切替え信号は、ビーコン信号およびプローブ応答の情報に含まれるＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set） Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔという４オクテットのデータ内に切替え情報をセットする。なお、通信モード切替え信号はＩＢＳＳ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ以外でも、切替え信号を一意に特定できるものならば何でもよい。
【００１９】
無線ＬＡＮ端末１００は、通信モードがアドホックモードに切替わったとしても、端末情報所持部１０５は端末が発信する番号を認識し、緊急通信の必要があるときは、端末の通信モードをインフラストラクチャモードへ切り替え、インフラストラクチャモードにより、後述する緊急通信用チャネルを使用して通信を開始する。
【００２０】
図３および図４を参照して、無線ＬＡＮ端末と無線ＡＰのハードウェア構成を説明する。ここで、図３は無線ＬＡＮ端末のハードウェアブロック図である。図４は無線ＡＰのハードウェアブロック図である。
【００２１】
図３において、無線ＬＡＮ端末１００は、バス等の内部通信線１１４に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）１１１、記憶装置１１２、アンテナ１０７と接続された無線通信部１０２、データ中継部１０６、外部インターフェース１１３から構成されている。また、記憶装置は、主メモリ（Ｍ／Ｍ）１２１を含み、端末情報処理部１０５を形成している。主メモリ１２１に保持したプログラムをＣＰＵ１１１が実行することにより、図１で説明したＬＡＮコントローラ１０１、無線ＬＡＮモード切替部１０３、データ処理部１０４の機能を実現している。
【００２２】
図４において、無線ＡＰ２００は、バス等の内部通信線２１４に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）２１１、主メモリ２１２、アンテナ２０５と接続された無線通信部２０２、外部インターフェース２１３から構成されている。主メモリ２１２に保持したプログラムをＣＰＵ２１１が実行することにより、図２で説明したＬＡＮコントローラ２０１、データ処理部２０４の機能を実現している。
【００２３】
図５を参照して、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２.１１で規定しているパッシブスキャンを説明する。ここで、図５は無線ＬＡＮ端末が無線ＡＰ帰属する処理を説明するシーケンス図である。
【００２４】
図５において、無線ＡＰ２００は、定期的にビーコン信号を送出する（Ｓ２０１）。ビーコン信号を受け取った無線ＬＡＮ端末１００は、端末認証をおこなうために認証要求を無線ＡＰ２００へ送る（Ｓ２０２）。ここで、認証とは無線ＡＰ２００が無線ＬＡＮ端末１００の正当性を検証する作業であり、ＭＡＣアドレス（Media Access Control address）の正当性などを検証することである。
【００２５】
認証要求を受信した無線ＡＰ２００は、認証応答を返信する（Ｓ２０３）。その後、無線ＬＡＮ端末１００は、帰属要求を送信し（Ｓ２０４）、無線ＡＰ２００が帰属応答を返信する（Ｓ２０５）。以上により、無線ＬＡＮ端末１００は、無線ＡＰ２００に対して帰属し、データの送受信ができる状態になる。
【００２６】
新たにＬＡＮに接続する無線ＬＡＮ端末をアドホックモードへ切替える際、無線ＡＰ２００は、ビーコン信号に切替え信号を乗せる。切替え信号を受け取った無線ＬＡＮ端末１００は、以後、無線ＡＰ２００との認証要求２０２以降のやり取りは行なない。アドホックモードへ切替わった無線ＬＡＮ端末１００は、以後の通信は他の無線ＬＡＮ端末を介して行なう。無線ＬＡＮ端末１００は、他の無線ＡＰからの電波の方が強い場合、アドホックモードへ切替える信号を受け取ったとしても通信モードは切替えなくても良い。
【００２７】
図６を参照して、ＩＥＥＥ ８０２.１１で規定しているアクティブスキャンを説明する。ここで、図６は無線ＬＡＮ端末が無線ＡＰ帰属する処理を説明するシーケンス図である。
【００２８】
図６において、無線ＬＡＮ端末１００は、無線ＡＰ２００に帰属するときに、プローブ要求を送信する（Ｓ３０１）。プローブ要求を受信した無線ＡＰ２００は、プローブ応答を返信する（Ｓ３０２）。プローブ応答を受信した無線ＬＡＮ端末１００は、端末認証をおこなうために認証要求をプローブ応答を送信した無線ＡＰ２００へ送信する（Ｓ３０３）。なお、ステップ３０３以降、ステップ３０６までは、図５のステップ２０２からステップ２０５と同じなので、説明を省く。
【００２９】
新たにＬＡＮに接続する無線ＬＡＮ端末をアドホックモードへ切替える際、無線ＡＰ２００は、プローブ応答３０２に切替え信号を乗せる。切替え信号を受け取った無線ＬＡＮ端末１００は、以後、無線ＡＰ２００との認証要求以降のやり取りは行なない。アドホックモードへ切替わった無線ＬＡＮ端末１００は、以後の通信は他の無線ＬＡＮ端末１００’を介して行なう。無線ＬＡＮ端末１００は、他の無線ＡＰからの電波の方が強い場合、アドホックモードへ切替える信号を受け取ったとしても通信モードは切替えなくても良い。
【００３０】
図７を参照して、無線ＡＰの通話チャネルの割り振りを説明する。ここで、図７は無線ＡＰの通話チャネルの割り振りを説明する図である。図７において、無線ＡＰ２００の通話チャネル４００のチャネル数を１０としたとき、発信用チャネル４０１に５チャネル、緊急通信用チャネル４０２に１チャネル、ローミング用チャネル４０３に２チャネル、着信用チャネル４０４に２チャネルを割り振る。
【００３１】
発信用チャネル４０１のセッション数が事前に設定した閾値Ａ（ここでは５）に至ったとき、その無線ＡＰの通話エリア内に存在し、かつ通話していない無線ＬＡＮ端末１００の通信モードをアドホックモードへ切替える信号を、無線ＡＰ２００は、ビーコン信号またはプローブ応答によって送出する。
【００３２】
また、セッション数が閾値Ａ未満になったとき、即インフラストラクチャモードへ切替えると、通信モードが頻繁に切替わり通信が不安定になることが考えられる。このため、閾値Ａより小さい閾値Ｂ（ここでは３）以下になったとき、無線ＡＰ２００は、インフラストラクチャモードへ切替える信号を、ビーコン信号またはプローブ応答によって送出する。
【００３３】
図８および図９を参照して、インフラストラクチャモードからアドホックモード、アドホックモードからインフラストラクチャモードへ切替える無線ＡＰ処理を説明する。ここで、図８はパッシブスキャンのモード間切替えのフローチャートである。図９はアクティブスキャンのモード間切替えのフローチャートである。
【００３４】
図８において、まず、無線ＡＰ２００は、送出中の通信モードがインフラストラクチャモードで、かつ使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ以上か判定する（Ｓ５０１）。使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ以上のとき、アドホックモードで通信を行なう情報をビーコン信号に乗せて通知し（Ｓ５０４）、ステップ５０１に遷移する。ステップ５０１で通信モードがインフラストラクチャモードでないとき、またインフラストラクチャノードで、使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ未満なら、ステップ５０２に遷移する。
【００３５】
次に、無線ＡＰ２００は、通信モードがアドホックモードで、かつ使用している発呼用ｃｈが閾値Ｂ以下であるか判定する（Ｓ５０２）。ＹＥＳならば、インフラストラクチャモードで通信を行なう情報をビーコン信号に乗せて通知し（Ｓ５０３）、ステップ５０１に遷移する。一方、ステップ５０２でＮＯならば、そのままステップ５０１に遷移する。
【００３６】
図９において、まず、無線ＡＰ２００は、送出中の通信モードがインフラストラクチャモードで、かつ使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ以上か判定する（Ｓ５１１）。使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ以上のとき、アドホックモードで通信を行なう情報をプローブ応答に乗せて通知し（Ｓ５１４）、ステップ５１１に遷移する。ステップ５１１で通信モードがインフラストラクチャモードでないとき、またインフラストラクチャノードで、使用している発呼用ｃｈが閾値Ａ未満なら、ステップ５１２に遷移する。
【００３７】
次に、無線ＡＰ２００は、通信モードがアドホックモードで、かつ使用している発呼用ｃｈが閾値Ｂ以下であるか判定する（Ｓ５１２）。ＹＥＳならば、インフラストラクチャモードで通信を行なう情報をプローブ応答に乗せて通知し（Ｓ５１３）、ステップ５１１に遷移する。一方、ステップ５１２でＮＯならば、そのままステップ５１１に遷移する。
【００３８】
図１０を参照して、インフラストラクチャモードの各チャネルでの動作、アドホックモードでの動作を説明する。ここで、図１０は無線ＬＡＮシステムのブロック図である。
図１０において、無線ＬＡＮシステム５００は、２台の無線ＡＰ２００−１、２と、複数の無線ＬＡＮ端末１００とから構成される。なお、無線ＬＡＮ端末１００Ｉはインフラストラクチャモードで動作中の端末、無線ＬＡＮ端末１００Ａはアドホックモードで動作中の端末である。また、単に無線ＬＡＮ端末１００との記載は、モードを特定しない。
【００３９】
各無線ＬＡＮ端末１００は、デフォルトでインフラストラクチャモードに設定されている。このため、通信モードがインフラストラクチャモードの無線ＬＡＮ端末１００Ｉ−１〜無線ＬＡＮ端末１００Ｉ−４は、無線ＡＰ２００−１または無線ＡＰ２００−２とインフラストラクチャモードで実線矢印で示すデータの送受信を実施している。ここで、無線ＡＰ２００−１のエリアでは、無線ＡＰ２００−１はアドホックモードを送信しているとする。
【００４０】
アドホックモードに切替わった無線ＬＡＮ端末１００Ａ−６は、データ中継部１０６を有する無線ＬＡＮ端末１００−７、１００Ｉ−８を介して、無線ＡＰ２００−２とデータの送受信を行なう。ここで、無線ＬＡＮ端末１００Ａ−６と無線ＬＡＮ端末１００−７間と、無線ＬＡＮ端末１００−７と無線ＬＡＮ端末１００Ｉ−８間は、破線矢印で示すアドホック通信を行う。一方、無線ＬＡＮ端末１００Ｉ−８と無線ＡＰ２００−２間は、インフラストラクチャモードでの通信６１８となる。
【００４１】
アドホックモードを送信する状態になった無線ＡＰ２００−１は、緊急／着信端末１００Ｉ−５用のチャネル４０２、４０４を別に持っているので、これらの通信は直接、無線ＡＰ２００−１とデータの送受信を行なことができる。また、無線ＡＰ２００−２のエリアにいるローミング端末１００Ｉ−９が、無線ＡＰ２００−１のエリアに移動してくる場合、既に通信中の音声パスは、無線ＡＰ２００−１はローミング用のチャネル４０３を別に持っているので、これらの通信は直接、無線ＡＰ２００−１とデータの送受信を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】無線ＬＡＮ端末の機能ブロック図である。
【図２】無線ＬＡＮアクセスポイントの機能ブロック図である。
【図３】無線ＬＡＮ端末のハードウェアブロック図である。
【図４】無線ＡＰのハードウェアブロック図である。
【図５】無線ＬＡＮ端末が無線ＡＰ帰属する処理（パッシブスキャン）を説明するシーケンス図である。
【図６】無線ＬＡＮ端末が無線ＡＰ帰属する処理（アクティブスキャン）を説明するシーケンス図である。
【図７】無線ＡＰの通話チャネルの割り振りを説明する図である。
【図８】パッシブスキャンのモード間切替えのフローチャートである。
【図９】アクティブスキャンのモード間切替えのフローチャートである。
【図１０】無線ＬＡＮ通信モード自動切替え方式におけるネットワーク
【符号の説明】
【００４３】
１００…無線ＬＡＮ端末、１０１…ＬＡＮコントローラ、１０２…無線通信部、１０３…無線ＬＡＮモード切替部、１０４…データ処理部、１０５…端末情報所持部、１０６…データ中継部、１０７…アンテナ、１１１…ＣＰＵ、１１２…記憶装置、１１３…外部インターフェース、１１４…内部通信線、１２１…主メモリ、２００…無線ＡＰ、２０１…ＬＡＮコントローラ、２０２…無線通信部、２０３…通信状態監視部、２０４…データ処理部、２０５…アンテナ、２１１…ＣＰＵ、２１２…主メモリ、２１３…外部インターフェース、２１４…内部通信線、４００…通話チャネル、５００…無線ＬＡＮシステム。
【図１】
2008277919.tif 000003
【図２】
2008277919.tif 000004
【図３】
2008277919.tif 000005
【図４】
2008277919.tif 000006
【図５】
2008277919.tif 000007
【図６】
2008277919.tif 000008
【図７】
2008277919.tif 000009
【図８】
2008277919.tif 000010
【図９】
2008277919.tif 000011
【図１０】
2008277919.tif 000012