(57)【要約】【課題】アクセスポイントのオーバラップ領域のどこに無線端末があっても、接続先を安定かつ確実に決める手順を提供する。また、セル間の負荷をバランスさせる。【解決手段】アクセスポイントは循環性の優先度を示す属性情報を有しており、無線端末は、この属性情報間の優先度で接続先を決める手段を有する。【選択図】　図１
2004072355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルが互いに重なる複数のアクセスポイントと無線端末を有する無線ＬＡＮシステムにおいて、
前記複数のアクセスポイントの各々は、
各々の循環性優先度の属性情報を記憶する記憶手段と、
前記属性情報を送信する送信手段を有し、
前記無線端末は、
前記複数のアクセスポイントから送信された前記属性情報を受信する受信手段と、
受信した前記属性情報を比較して優先度の高い属性情報を付与されたアクセスポイントを接続先に選択する通信制御手段を有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムであって、
前記複数のアクセスポイントのセルを６角形近似した場合に、
前記循環性優先度の属性は３種類であることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項３】
アクセスポイントとの間で無線通信を行なう無線端末において、
前記アクセスポイントから当該アクセスポイントの循環性優先度の属性情報を受信する受信手段と、
受信した前記属性情報を比較して優先度の高い属性情報を付与されたアクセスポイントを接続先に選択する通信制御手段を有することを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線ＬＡＮシステムに関し、特に無線端末のアクセスポイント選択方法およびそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線ＬＡＮシステムにおいて、無線端末が接続するアクセスポイントを選択できるようになっていた。このような技術に、特開平１０−１７８４２６号公報に記載されているものがある。
【０００３】
特開平１０−１７８４２６号公報に開示されている技術は、無線端末が受信する各基地局からの電波の強度によって接続先の基地局を選択する方法において、ホームドメインに無線端末が存在する場合でも、となりの基地局の電波強度が高ければ隣の基地局に接続してしまうという問題をなくすことを目的としている。そのために、各無線端末が各基地局の識別子とそれぞれの優先順位を記憶しておき、接続する基地局を選択する際に、優先順位に従って、基地局に接続するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、各無線端末が、移動する際に接続する可能性のある基地局の識別子とその優先順位を予め知っておく必要があった。また、これらの優先順位を、各々の無線端末が設定するため、システム全体として接続先のアクセスポイントの制御ができなかった。従って、アクセスポイントに接続する無線端末の台数に偏りが生じる可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、予定しない無線端末の移動があった場合にも、電波強度が競合する領域で接続するアクセスポイントを選択することができる無線ＬＡＮシステムを提供することにある。すなわち、アクセスポイントのオーバラップ領域のどこに無線端末があっても、接続先を安定かつ確実に決める手順を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、電波強度が競合する領域において、バランスよく接続先のアクセスポイントを選択することができる無線ＬＡＮシステムを提供することにある。すなわち、セル間の負荷をバランスさせることができる無線ＬＡＮシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線ＬＡＮシステムは、それぞれのアクセスポイントに、循環性の優先度を持つ属性を付与する。各アクセスポイントは、この属性情報をビーコン内に組み入れて発信する。無線端末は、この属性情報を用いてアクセスポイントを決定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。
【０００９】
まず、無線端末が、最大２つのアクセクポイント（以下、ＡＰ）１またはＡＰ２から電波を受ける場合の実施の形態について説明する。すなわち、本実施の形態の無線端末は、３つのアクセスポイントからは電波を受けないものとする。この条件が満足するようアクセスポイントが配置されているものとする。
【００１０】
ある領域、例えば、建物内部のフロアの一室にアクセスポイントを複数個配置する場合、アクセスポイントの電波が届いて通信可能な範囲（セル）が、互いに重なるように配置される。この重なる部分をオーバラップ領域と呼ぶ。オーバラップ領域を設ける理由は、無線端末の移動があっても、通信が途切れずにスムーズなアクセスポイント渡りを実現させるためである。
【００１１】
図２は、本実施の形態におけるＡＰ１（２１０）とＡＰ２（２１２）の重なりの例を示す図である。ＡＰ１（２１０）、ＡＰ２（２１２）は、例えば有線ＬＡＮなどの有線ネットワークに接続されている。
【００１２】
図２において、ＡＰ１（２１０）の電波の届く範囲、すなわちセルは２０１である。ＡＰ２（２１２）のセルは、２０２である。オーバラップ領域は２０４で示される。また、各々の電波強度の変化は曲線２０５と曲線２０６で示す。例えば、ＡＰ１のセルの半径は５０ｍであり、ＡＰ２（２１２）のセルの半径は１０ｍであるものを使用し、オーバラップ距離は、最大５ｍとする。
【００１３】
本実施の形態では、このオーバラップ領域２０４内に無線端末２０３がある場合を考慮する。オーバラップ領域２０４にある無線端末２０３の接続先アクセスポイントを電界強度の強さ比較で決める場合、電界強度が同じような値であるための判定が困難なことと、どちらのアクセスポイントに接続されるかがその時々によって異なる可能性がある。そのため、確実にどちらのアクセスポイントに接続するかを確実に決めるルールが必要になる。
【００１４】
図６は、本実施の形態のハードウェア構成である。アクセスポイントの一例としては、ＡＰ１（２１０）を説明する。本実施の形態において、アクセスポイント２１０は、有線ＬＡＮ２１４に接続されている。ＡＰ１（２１０）は、有線制御部６０２、無線制御部６０４、バッファ６０６、記憶部６０８、無線変復調部６１０、アンテナ６１２を有する。
【００１５】
有線制御部６０２は、有線ＬＡＮ２１４との間で有線通信を行なうための制御を行なう。無線制御部６１０は、アンテナ６１２を用いて接続先の無線端末との間の無線通信の制御を行なう。バッファ６０６は、有線通信もしくは無線通信で授受するデータを一次格納するものである。記憶部６０８は、各制御部が制御をするソフトウェアや、後述する自装置の循環性優先度の属性情報を格納する記憶手段である。
【００１６】
無線変復調部６１０は、データ信号を無線信号に変換して送信したり、受信した無線信号をデータ信号に変換する。また、アンテナ６１２は、送受信アンテナで、無線信号の送受信を行なったり、ビーコンを発信する送信・受信手段である。
【００１７】
本実施の形態において、無線端末２０３は、例えば無線機能を搭載したノート形のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を想定する。ノート形ＰＣは、座席に置いて動かさず使用されることもあるが、使用場所が移動することもある。
【００１８】
ノート型ＰＣ２０３は、アンテナ６２０、無線変復調部６２２、制御部６２４、バッファ６２６、記憶部６２８を有する。アンテナ６２０は、アクセスポイントから発信されたビーコンを受信したり、アクセスポイントに対して無線信号を送信する受信・送信手段である。無線変復調部６２２は、送受信した無線信号とデータ信号の変換を行なう。制御部６２４は、無線通信の制御を行なう通信制御手段である。バッファ６２６は、送受信したデータを一次格納する。記憶部６２８は、無線通信制御のプログラムや、本実施の形態のプログラムを格納する。制御部６２４は、これらのプログラムを実行する。
【００１９】
図１は、本形態の無線端末の接続先アクセスポイント選択の制御プログラムである。２つのモジュールから構成される。
【００２０】
モジュール１０１では、まず、無線端末２０３が通信できるアクセスポイントがないか検索する。検索は受信したビーコンを検出して、電界強度がしきい値より上にあるか否かを（Ｅ≧しきい値）判定する。ビーコンとは、信号標識のことで、このビーコンと呼ばれるメッセージを受け取って、無線端末は接続先のアクセスポイントを選択する。通常は、受信したビーコンのなかで、最も信号品質の良いビーコンを発信したアクセスポイントを接続先として選択する。
【００２１】
受信したビーコンの電界強度がしきい値より上ならば、通信可能であることを意味している。このような通信可能なアクセスポイントが１つなら、制御部６２４は、接続先をそのアクセスポイントに決定する。２つのアクセスポイントからの電界強度がしきい値より大きいである場合は、無線端末２０３がオーバラップ領域にあることを意味し、次のステップであるモジュール１０２へ行く。
【００２２】
モジュール１０２では、オーバラップ領域としての接続先の判定を行い、電界強度によらない確実に決まる判定法を採用している。２つのアクセスポイント（２１０、２１２）のチャネル（周波数）属性を対戦させて、勝った方のアクセスポイントを接続先のアクセスポイントとして選択している。
【００２３】
アクセスポイントのチャネルの属性情報は、ビーコンで無線端末２０３に通知されるものとする。ビーコンを受信すると、無線端末２０３の制御部６２４は、モジュール１０１を実行するが、複数のＡＰからのビーコンの電波強度がしきい値よりも高い場合は、受信したビーコン内の属性情報を取得する。制御部６２４は、取得した属性情報を用いて、接続先のアクセスポイントを決定する。
【００２４】
図３に属性情報の例を示す。本実施の形態の属性情報は、循環性の優先度を持つ。循環性の優先度とは、じゃんけんのグー／チョキ／パーのように、一つの属性に対して、優先順位が高い属性と、低い属性が存在することを意味する。
【００２５】
図３の例では、２つのアクセスポイントに対して、Ｇ／Ｔ／Ｐ（グー／チョキ／パー）のいずれかの属性が付与されているものとする。Ｇ対Ｔでは、Ｇが勝つのでＧの属性を持つアクセスポイントを選択する。Ｔ対Ｐでは、Ｔが勝つのでＴの属性を持つアクセスポイントを選択する。Ｐ対Ｇでは、Ｐが勝つのでＰの属性を持つアクセスポイントを選択する。
【００２６】
図３（１）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ仕様の１４個のチャネルに属性を付与した割り振り表である。アクセスポイントに周波数を割り当てる場合、隣りのアクセスポイントとオーバラップ領域があるとすると、周波数が干渉しないよう２５ＭＨｚを離した周波数を割り振ることが望まれる。このルールに従うと、チャネル６を選択した場合、オーバラップする隣りのアクセスポイントのチャネルは、チャネル１１かチャネル１となる。よって、チャネル（１、６、１１）が同時に使用できる周波数の１組みとなる。
【００２７】
同様に、チャネル（２、７、１２）とチャネル（３、８、１３）とチャネル（４、９、１４）の組みができる。各組みの３つのチャネルにそれぞれＧ、Ｔ、Ｐを付与する。結果、チャネル（周波数）とペアになった符号を表の属性欄に記載する。チャネル５とチャネル１０には属性を記載していない。チャネル５から２５ＭＨｚ離れた周波数はチャネル１０であるが、チャネル１０から２５ＭＨｚ離れた周波数がないからである。オーバラップ領域のないセルなどに単独で使用されるチャネルになる。
【００２８】
なお、例えばチャネル６の隣りにチャネル４を割り当てると、周波数が接近しているとの警告メッセージが事前のシミュレーションなどでは発せられる。２５ＭＨｚルールが適用されるなら、オーバラップ領域のある２つのアクセスポイントにＧＴＰの同じ符号が割り振られることはない。
【００２９】
属性符号には３個の符号と４個の符号の２種類を設ける。これは平面を６角形近似で覆うか４角形近似で覆うかの違いである。６角形なら３個の符号で良く４角形なら４個の符号が必要になる。ＧＴＰＱの４個の符号は同時に４個のチャネルが必要なため、１４チャネルの中に割り振るとただ１つの組み合わせしかない。チャネル１、チャネル６、チャネル１４である。しかも、チャネル１４とチャネル１１は２５ＭＨｚから２２ＭＨｚに縮まる。そのため若干は電波の接近が心配される。
【００３０】
図３（２）はＧＴＰの各符号が対戦した時の勝ち負け表である。図３（３）はＧＴＰＱの各符号が対戦した時の勝ち負け表である。×は対戦組み合わせが発生しないことを示す。曲線で囲ったところが使用する対戦カードである。
【００３１】
次に、３つのアクセスポイントが存在する場合の実施の形態について説明する。
【００３２】
図４（１）は、３つのセルのオーバラップ領域にある無線端末がどちらのアクセスポイントに接続されるかを示した図である。セル４０１とセル４０２とセル４０３が組み合わせてある。セル４０１にはチャネル１を割り当て、セル４０２にはチャネル６を割り当て、セル４０３にはチャネル１１を割り当てる。
【００３３】
図３の表に従うなら、チャネル１の属性はＧ、チャネル６の属性はＴ、チャネル１１の属性はＰとなる。図３の注３の勝ち負け表に従い対戦勝負が決まるので、セル４０１とセル４０２のオーバラップ領域の無線端末はセル４０１に接続される。セル４０２とセル４０３のオーバラップ領域の無線端末はセル４０２に接続される。セル４０３とセル４０１のオーバラップ領域の無線端末はセル４０３に接続される。
【００３４】
図４（２）は、図４（Ａ）とは逆に、セル４０１にチャネル６を割り当て、セル４０２にチャネル１を割り当てたものである。この場合、セル４０２の属性がＧで、セル４０１の属性はＴとなるから、Ｇが勝って、オーバラップ領域の無線端末はセル５０２を接続先に選択する。このようにチャネル（周波数）割り当てによって、オーバラップ領域にある無線端末接続先を変えられる。
【００３５】
図４（３）は、セルを６角形近似しフロア平面に敷き詰めた例である。６角形のセルでは、１つのアクセスポイントに６個のオーバラップ領域がある。チャネル（周波数）の属性をセルに適切に割り当てると、図４（４）に示すようなオーバラップ領域の無線端末の集中は発生しない。このように、循環性の優先度を書くアクセスポイントに付与することによって、接続する無線端末の台数を、平均化することができる。
【００３６】
すなわち、直線式の優先度（例えば優先度１〜１０までを付与し、数値が大きい方を優先する）の場合は、最高の優先度を付与されたアクセスポイントに、全周囲のオーバラップ領域の無線端末が接続されてしまう。本発明の実施の形態では、隣接するアクセスポイントの属性は、自装置の優先度よりも、低いものと高いものがあるため、無線端末の台数を平準化することが可能となる。
【００３７】
今、中央のセル４０４のチャネルとしてチャネル１１を割り当てたとする。図３の表によれば、チャネル１１の属性はＰである。セル４０４のまわりには６つのセルがあるが、電波干渉がないように、チャネル６（属性：Ｔ）とチャネル１（属性：Ｇ）の２つで交互に割り付ける。こうするとセル４０５は、チャネル１（属性：Ｇ）となる。セル４０５のまわりも同じようにチャネル６（属性：Ｔ）とチャネル１１（属性：Ｐ）が交互に割り当てられることになる。
【００３８】
各オーバラップ領域にある無線端末の接続先は、矢印の示すような形になる。１つのセルに注目すれば、６カ所のオーバラップ領域にある無線端末のうち３つは自分自身のアクセスポイントを接続先とするが、他の３つは他のアクセスポイントを接続先に選択する。
【００３９】
図５は、複数のセルのオーバラップ領域にある無線端末がどちらのアクセスポイントに接続されるかを示した図である。図５（１）は４つのセルがオーバラップ領域を持つ例である。セル５５１とセル５５２とセル５５３とセル５５４が組み合わせてある。セル５５１にはチャネル１を、セル５５２にはチャネル６を、セル５５３にはチャネル１１を、セル５５４にはチャネル１４を割り当てた。図３の表に従うなら、チャネル１の属性はＧ、チャネル６の属性はＴ、チャネル１１の属性はＰ、チャネル１４の属性はＱとなる。３つのＧＰＴ符号では同じ符号が隣り同士になってしまうので割り振りできない。
【００４０】
図３の注３の勝ち負け表に従い対戦勝負が決まるので、図５（１）セル５５１とセル５５２のオーバラップ領域５６０の無線端末はセル５５１に接続される。セル５５２とセル５５３のオーバラップ領域５７０の無線端末は、セル５５２に接続される。セル５５４とセル５５３のオーバラップ領域５８０の無線端末は、セル５５３に接続される。セル５５１とセル５５４のオーバラップ領域５９０の無線端末は、セル５５４に接続される。
【００４１】
図５（２）は、セルを４角形近似しフロア平面に敷き詰めた例である。４角形のセルでは、１つのアクセスポイントに４個のオーバラップ領域がある。セル５０１とセル５０２とセル５０３とセル５０４に、それぞれチャネル１，チャネル６、チャネル１１、チャネル１４を割り当てた。各オーバラップ領域にある無線端末の接続先は、矢印の示すような形になる。１つのセルに注目すれば、４個のオーバラップ領域があり、２つは自分自身のアクセスポイントを接続先とするが、他の２つは他のアクセスポイントを接続先に選択する。
【００４２】
【発明の効果】
チャネル（周波数）属性による判定によれば、オーバラップ領域にある無線端末の接続先を安定かつ確実に決定でき、また、システム全体の負荷をバランスさせることもできる。
【００４３】
よって、事前のアクセスポイント端末接続台数見積もりが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、無線端末の接続先を決める制御プログラムの構成および判定動作フローチャートである。
【図２】セルとセルが重なる場合の電界強度を説明した図面である。
【図３】本発明によるチャネル（周波数）に属性を付与した表である。
【図４】本発明を６角形セルに適用した場合の、オーバラップ領域の無線端末の接続先分布を示す図面である。
【図５】本発明を４角形セルに適用した場合の、オーバラップ領域の無線端末の接続先分布を示す図面である。
【図６】本発明を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０１：無線端末が通信可能なアクセスポイントを探すモジュール
１０２：無線端末が周波数属性を比較し接続先を決めるモジュール
２０１：ＡＰ（１）のセルの通信可能領域を示す
２０２：ＡＰ（２）のセルの通信可能領域を示す
２０３：無線端末
２０４：オーバラップ領域
２０５：ＡＰ（１）の電界強度分布
２０６：ＡＰ（２）の電界強度分布
４０１〜４０３：３つのセル（６角形近似）
４０４〜４０５：注目したセル（６角形近似）
５５１〜５５４：４つのセル（４角形近似）
５６０、５７０、５８０、５９０：４角形近似セルのオーバラップ領域
５０１〜５０４：４つのセル（４角形近似）
５１０〜５１２：注目したセル（４角形近似）
６０２：有線制御部
６０４：無線制御部
６０６、６２６：バッファ
６０８、６２８：記憶部
６１０、６２２：無線変復調部
６２４：制御部
【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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