(57)【要約】【課題】エンドエンド間の通信を保ったままデータリンク層における無線区間及び有線区間の通信路を切替え可能な無線ＬＡＮシステムを提供する。【解決手段】無線端末装置２１は無線基地局装置１１，１２との通信を開始するにあたり、使用可能な全周波数についてスキャン処理を行い、接続可能な無線基地局装置１１，１２を予めＡＰ接続候補リストに保持しておく。無線端末装置２１は無線基地局装置１１を経由して有線ネットワーク上の通信端末３１と通信を行っている時に、無線端末装置２１―無線基地局装置１１間の無線区間通信が切断されたことを検知すると、再スキャン処理を行うことなく、ＡＰ接続候補リストから周波数及び無線基地局装置１２の情報を引出すことで、ハンドオーバ処理時間の短縮を実現する。【選択図】      図１
2004207922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムであって、
予め使用可能な全周波数について接続可能な前記無線基地局装置を探索するためのスキャン処理の結果を保持するＡＰ接続候補リストと、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された時に前記ＡＰ接続候補リストを検索して新たな接続先となる無線基地局装置を決定する手段とを前記無線端末装置に有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項２】
予め設定された一定期間内に前記無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報を一元管理するラーニングテーブルを前記無線基地局装置に含むことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項３】
前記無線基地局装置は、前記無線区間通信が切断／再接続されたことをネットワーク層以上の上位層には通知せず、エンドエンド間の通信を保ったまま、データリンク層における無線区間及び有線区間の通信路の切替えを前記ラーニングテーブルに基づいて行うことを特徴とする請求項２記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項４】
一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムであって、
予め設定された一定期間内に無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報を一元管理するラーニングテーブルを前記無線基地局装置に有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項５】
一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムのハンドオーバ処理方法であって、前記無線端末装置が予め使用可能な全周波数について接続可能な前記無線基地局装置を探索するためのスキャン処理を行ってその結果をＡＰ接続候補リストに保持しておき、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された時に前記ＡＰ接続候補リストを検索して新たな接続先となる無線基地局装置を決定することを特徴とするハンドオーバ処理方法。
【請求項６】
前記無線基地局装置が予め設定された一定期間内に前記無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報をラーニングテーブルで一元管理することを特徴とする請求項５記載のハンドオーバ処理方法。
【請求項７】
前記無線基地局装置は、前記無線区間通信が切断／再接続されたことをネットワーク層以上の上位層には通知せず、エンドエンド間の通信を保ったまま、データリンク層における無線区間及び有線区間の通信路の切替えを前記ラーニングテーブルに基づいて行うことを特徴とする請求項６記載のハンドオーバ処理方法。
【請求項８】
一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムのハンドオーバ処理方法であって、前記無線基地局装置が予め設定された一定期間内に無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報をラーニングテーブルで一元管理することを特徴とするハンドオーバ処理方法。
【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システム及びそれに用いるハンドオーバ処理方法に関し、特に無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを構成する無線端末装置におけるハンドオーバ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮシステムとしては、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行うことを基本サービス単位とし、この基本サービス単位が複数集まって構成されるシステムがある。
【０００３】
この無線ＬＡＮシステムにおいては、例えば、無線端末装置が無線基地局装置を経由して有線ネットワーク上の通信端末と通信を行っている時に、無線端末装置―無線基地局装置間の無線区間通信が切断されたことを検知した場合、無線端末装置は再スキャン処理を行って無線基地局装置を探し出すハンドオーバ処理が行われることとなる。つまり、従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線端末装置の移動に伴って、無線基地局装置の切替えが発生する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７１３４５号公報（第３，４頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線端末装置において、無線端末装置―無線基地局装置間の無線区間通信が切断される度に、時間を要するスキャン処理を行わなければならないという問題がある。
【０００６】
無線端末装置が行うスキャン処理は、無線基地局装置からの応答待ち時間が発生する上、全周波数について行う必要があり、非常に時間を要する処理である。このため、ネットワーク層以上のコネクションを保ったままスキャン処理を伴うハンドオーバ処理を行うことには問題がある。
【０００７】
また、従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線端末装置がハンドオーバ処理を行った際、当該無線端末装置と通信中の有線ネットワーク上の通信端末と無線基地局装置間における有線区間の通信経路の切替えを考慮したハンドオーバ処理方式がないため、無線区間におけるハンドオーバ処理によって、通信端末から無線端末装置に向けて送信されたパケットの送信先がハンドオーバ処理後の無線基地局装置に的確に届くという保証はない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、エンドエンド間の通信を保ったままデータリンク層における無線区間及び有線区間の通信路を切替えることができる無線ＬＡＮシステム及びそれに用いるハンドオーバ処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線ＬＡＮシステムは、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムであって、
予め使用可能な全周波数について接続可能な前記無線基地局装置を探索するためのスキャン処理の結果を保持するＡＰ接続候補リストと、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された時に前記ＡＰ接続候補リストを検索して新たな接続先となる無線基地局装置を決定する手段とを前記無線端末装置に備えている。
【００１０】
本発明による他の無線ＬＡＮシステムは、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムであって、
予め設定された一定期間内に無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報を一元管理するラーニングテーブルを前記無線基地局装置に備えている。
【００１１】
本発明によるハンドオーバ処理方法は、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムのハンドオーバ処理方法であって、前記無線端末装置が予め使用可能な全周波数について接続可能な前記無線基地局装置を探索するためのスキャン処理を行ってその結果をＡＰ接続候補リストに保持しておき、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された時に前記ＡＰ接続候補リストを検索して新たな接続先となる無線基地局装置を決定している。
【００１２】
本発明による他のハンドオーバ処理方法は、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムのハンドオーバ処理方法であって、前記無線基地局装置が予め設定された一定期間内に無線区間通信の行われた前記無線端末装置の情報をラーニングテーブルで一元管理している。
【００１３】
すなわち、本発明の無線ＬＡＮシステムは、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行うことを基本サービス単位とし、この基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムにおいて、複数の基本サービス単位に属する無線端末装置、すなわち複数の無線基地局装置に接続が可能な装置に関する。
【００１４】
本発明の無線ＬＡＮシステムでは、無線端末装置において予め使用可能な全周波数について接続可能な無線基地局装置を探索するためのスキャン処理を行い、その結果を接続候補リストとして保持し、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された場合に、接続候補リストを検索することで、短時間に通信を再開すべき無線基地局装置を決定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムでは、上記の再接続処理に加えて、無線基地局装置をブリッジとして構成することによって、無線端末装置―無線基地局装置間の無線区間通信が切断／再接続されたことをネットワーク層以上の上位層には通知せず、エンドエンド間の通信を保ったまま、データリンク層における無線区間及び有線区間の通信路の切替えを行うことを特徴としている。
【００１６】
より具体的に説明すると、本発明の無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局装置ＡＰ＃１と無線端末装置ＳＴＡ＃１，ＳＴＡ＃２とが特定の共通周波数Ｆ１を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行う基本サービス単位ＢＳＳ＃１を構成し、無線基地局装置ＡＰ＃２と無線端末装置ＳＴＡ＃１，ＳＴＡ＃３，ＳＴＡ＃４とが特定の共通周波数Ｆ２を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行う基本サービス単位ＢＳＳ＃２を構成する場合、無線端末装置ＳＴＡ＃１は複数の基本サービス単位ＢＳＳ＃１，ＢＳＳ＃２に属していることになる。
【００１７】
また、無線端末装置ＳＴＡ＃１は無線基地局装置との通信を開始するにあたり、使用可能な全周波数についてスキャン処理を行い、接続可能な無線基地局装置ＡＰ＃１，ＡＰ＃２を予めＡＰ接続候補リストに保持しておく。このＡＰ接続候補リストには周波数Ｆ１において無線基地局装置ＡＰ＃１が接続可能、周波数Ｆ２において無線基地局装置ＡＰ＃２が接続可能という情報を格納する。
【００１８】
このような構成において、例えば無線端末装置ＳＴＡ＃１が無線基地局装置ＡＰ＃１を経由して有線ネットワーク上の通信端末ＮＤ＃１と通信を行っている時に、無線端末装置ＳＴＡ＃１―無線基地局装置ＡＰ＃１間の無線区間通信が切断されたことを検知した場合、無線端末装置ＳＴＡ＃１は再スキャン処理を行って無線基地局装置ＡＰ＃２を探し出すのではなく、ＡＰ接続候補リストから周波数Ｆ２及び無線基地局装置ＡＰ＃２の情報を引出すことで、ハンドオーバ処理時間の短縮を実現する。
【００１９】
また、無線基地局装置ＡＰ＃１，ＡＰ＃２は、データリンク層の通信においてラーニングテーブルに自装置の基本サービス単位ＢＳＳ＃１，ＢＳＳ＃２内に存在する無線端末装置を記憶することによって、有線側から到着するパケットを無線端末側に転送するか否かを判断することが可能となり、ネットワーク層以上の上位層における無線端末装置ＳＴＡ＃１―通信端末ＮＤ＃１間通信を保ったまま、データリンク層における無線区間及び有線区間の通信路の切替えを行うことを特徴としている。
【００２０】
上記のように、本発明の無線ＬＡＮシステムでは、無線端末装置が接続候補リストを有することで、ハンドオーバ処理時の再スキャン処理を省き、処理時間の短縮が可能となる。また、本発明の無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局装置がラーニングテーブルを有し、有線側のデータリンク層における通信経路の切替え処理機能を追加することで、無線端末装置―無線基地局装置間の無線区間通信が切断されたことをネットワーク層以上の上位層には通知せずに、エンドエンド間の通信を保ったままデータリンク層における無線区間及び有線区間の通信路を切替えることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による無線ＬＡＮシステムは無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２と、無線端末装置（ＳＴＡ＃１，ＳＴＡ＃２，ＳＴＡ＃３，ＳＴＡ＃４）２１〜２４と、通信端末（ＮＤ＃１）３１とから構成されている。
【００２２】
無線基地局装置１１，１２は無線端末装置２１と有線ネットワーク上の機器を接続するためのブリッジ機能を有している。無線端末装置２１は無線装置を搭載した通信端末であり、無線基地局装置１１または無線基地局装置１２を経由してイーサネット（Ｒ）等の有線ネットワーク上に存在する通信端末３１との通信が可能となっている。
【００２３】
本発明の一実施例による無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局装置１１と無線端末装置２１，２２とが特定の共通周波数Ｆ１を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行う基本サービス単位（ＢＳＳ＃１）１０１を構成し、無線基地局装置１２と無線端末装置１１，１３，１４とが特定の共通周波数Ｆ２を利用して無線端末装置―無線基地局装置間通信を行う基本サービス単位（ＢＳＳ＃２）１０２を構成している。この場合、無線端末装置２１は複数の基本サービス単位１０１，１０２に属している。
【００２４】
図２は図１の無線基地局装置１１，１２、無線端末装置２１、通信端末３１各々の構成を示すブロック図である。図２においては、無線端末装置２１が無線基地局装置１１または無線基地局装置１２経由で通信端末３１と通信を行う場合の構成を示している。
【００２５】
無線基地局装置１１，１２はそれぞれ、無線送受信部１１１，１２１と、有線送受信部１１２，１２２と、自装置の基本サービス単位内（無線経路側）に一定間隔で自装置の存在をビーコン信号として報知するためのビーコン送信部１１３，１２３と、自装置の基本サービス単位内に存在する無線端末装置の情報を登録するラーニングテーブル１１４，１２４と、ラーニングテーブル１１４，１２４の登録期限を監視するためのリリースタイマ１１５，１２５とを備えている。
【００２６】
一方、無線端末装置２１は無線基地局装置１１，１２との通信を行うための無線送受信部２１１と、各無線基地局装置１１，１２からのビーコン信号を検波するためのビーコン受信部２１２と、使用する周波数を切替えるための周波数切替部２１３と、検波できたビーコン信号の使用周波数及び無線基地局装置名を格納するためのＡＰ接続候補リスト２１４とを備えている。また、通信端末３１は有線送受信部３１１を備えている。
【００２７】
無線基地局装置１１，１２は自装置の基本サービス単位１０１，１０２内に存在する無線端末装置との通信を開始するにあたり、自装置が使用する周波数のビーコン信号を常に報知し続ける。
【００２８】
図１に示すように、隣接する基本サービス単位１０１，１０２では干渉を防ぐように異なる周波数を使用するため、無線基地局装置１１と無線基地局装置１２とは異なる周波数のビーコン信号を報知し、自装置の基本サービス単位１０１，１０２内に存在する無線端末装置に自装置の使用周波数を通知する。
【００２９】
また、無線基地局装置１１，１２は無線送受信部１１１，１２１で受信した全無線通信パケットに含まれる無線端末装置のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス（発信元データリンク層アドレス）をラーニングテーブル１１４，１２４に登録し、以後、有線送受信部１１２，１２２で有線側より受信する通信パケットの宛先アドレスとの比較を行い、ラーニングテーブル１１４，１２４上に登録がされている無線端末装置宛のパケットのみを無線側に転送する。
【００３０】
さらに、無線基地局装置１１，１２はリリースタイマ１１５，１２５を用いて、定期的に、ラーニングテーブル１１４，１２４を監視し、一定期間、通信のなかった無線端末装置をラーニングテーブル１１４，１２４から削除する。
【００３１】
図３はデータリンク層におけるパケットフォーマットの一例を示す図である。図３において、無線データパケットＰｋ１はデータリンクヘッダ部として少なくとも送信先アドレス部Ｐｋ１１と送信元アドレス部Ｐｋ１２とを有し、データリンクペイロード部には上位層のパケットを収容している。
【００３２】
無線端末装置２１から送信する無線データパケットの場合、送信先アドレス部Ｐｋ１１には通信端末３１のＭＡＣアドレスが、送信元アドレス部Ｐｋ１２には無線端末装置２１のＭＡＣアドレスが格納されている。
【００３３】
有線データパケットＰｋ２も、上記の無線データパケットＰｋ１と同様に、データリンクヘッダ部として少なくとも送信先アドレス部Ｐｋ２１と送信元アドレス部Ｐｋ２２とを有し、データリンクペイロード部に上位層のパケットを収容している。
【００３４】
通信端末３１から送信するパケットの場合、送信先アドレス部Ｐｋ２１には無線端末装置２１のＭＡＣアドレスが、送信元アドレス部Ｐｋ２２には通信端末３１のＭＡＣアドレスが格納されている。
【００３５】
また、無線端末装置２１から無線基地局装置１１，１２に接続要求等を送信する場合に使用される無線制御パケットＰｋ３は、データリンクヘッダ部として少なくとも送信先アドレス部Ｐｋ３１と送信元アドレス部Ｐ３ｋ２とを有し、データリンクペイロード部として制御コマンドＰｋ３３を有している。
【００３６】
さらに、上記の無線制御パケットＰｋ３に応答するための無線ＡＣＫパケットＰｋ４は、データリンクヘッダ部として少なくとも送信先アドレス部Ｐｋ４１と送信元アドレス部Ｐｋ４２とを有し、データリンクペイロード部として通信可能か否かを示す応答情報（ＯＫ／ＮＧ）Ｐｋ４３を有している。
【００３７】
図４は図２のラーニングテーブル１１４の構成例を示す図である。図４において、ラーニングテーブル１１４は一定期間内に無線区間通信の行われた無線端末装置のＭＡＣアドレスを保持するためのＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１と、本ラーニングテーブル１１４への登録期限を示すリリースカウンタ１１４２との２つの属性を有している。尚、ラーニングテーブル１２４は図示していないが、ラーニングテーブル１１４と同様の構成となっている。
【００３８】
無線基地局装置１１，１２は任意の無線端末装置２１〜２４からの無線パケット（無線データパケットＰｋ１または無線制御パケットＰｋ３）を受信すると、受信した無線パケットの送信元アドレス部Ｐｋ１２，Ｐｋ３２から当該無線端末装置２１〜２４のＭＡＣアドレスを取得し、ラーニングテーブル１１４，１２４に登録されているか否かを調べ、登録されていなければそのＭＡＣアドレスを登録し、対応するリリースカウンタ１１４２をリセットし、既に登録済ならばＭＡＣアドレスの再登録は行わず、対応するリリースカウンタ１１４２のみをリセットする。
【００３９】
また、ラーニングテーブル１１４，１２４はリリースタイマ１１５，１２５によって定期的に監視が行われており、一定時間間隔でラーニングテーブル１１４，１２４内の全リリースカウンタ１１４２がインクリメントされる。これによって、リリースカウンタ１１４２がある一定値（リリースカウンタ１１４２が定める上限Ｌ）を超えたものは対応するＭＡＣアドレスの無線端末装置２１〜２４からは一定期間通信がなかったと判断し、当該無線端末装置２１〜２４の登録をラーニングテーブル１１４，１２４から削除する。
【００４０】
一方、無線端末装置２１は無線基地局装置１１または無線基地局装置１２との通信を始めるに当たり、予め使用可能な全周波数について周波数切替部２１３の指定周波数を変化させて各無線基地局装置１１，１２が報知するビーコン信号のスキャン処理をビーコン受信部２１２で行い、その結果をＡＰ接続候補リスト２１４に格納する。
【００４１】
その後、無線端末装置２１は周波数切替部２１３の指定周波数をＡＰ接続候補リスト２１４の任意の無線基地局装置１１，１２の周波数に固定し、該当無線基地局装置１１，１２からのビーコン信号をビーコン受信部２１２で受信し続けている間、該当無線基地局装置１１，１２との無線区間が通信可能であると認識する。
【００４２】
図５は図２の無線端末装置２１におけるＡＰ接続候補リスト２１４の構成例を示す図である。図５において、ＡＰ接続候補リスト２１４は無線端末装置２１が接続可能な無線基地局装置１１，１２を探索するために使用可能な全周波数｛ｆ１，ｆ２，・・・，ｆｎ｝について行ったスキャン処理結果を保持するためのものであり、少なくとも使用可能周波数ＡＬ１、無線基地局装置名ＡＬ２の２つの属性を有し、使用可能な周波数の数（ｎ）と同数の行からなる。
【００４３】
無線端末装置２１はスキャン処理の結果、ビーコン信号を受信した周波数について、ビーコン信号から無線基地局装置１１，１２を特定する情報を取出し、無線基地局装置名ＡＬ２に情報を格納する。例えば、無線端末装置２１ではスキャン処理結果から周波数Ｆ１においては無線基地局装置１１が接続可能、周波数Ｆ２においては無線基地局装置１２が接続可能との情報が得られるため、Ｆ１＝ｆ１，Ｆ２＝ｆｎとすると、当該ＡＰ接続候補リストのｆ１，ｆｎ行の無線基地局装置名ＡＬ２に無線基地局装置名ＡＰ＃１，ＡＰ＃２を示す情報がそれぞれ格納される。
【００４４】
図６は図１の無線端末装置２１とその通信相手である通信端末３１とのエンドエンド間におけるプロトコル階層を示す図である。図６において、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１及び通信端末（ＮＤ＃１）３１とのエンドエンド間におけるプロトコル階層は、無線／有線の通信媒体を利用して通信環境を確立するデータリンク層Ｓｄ１，Ｎｄ１と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークレベルでの通信を確立するためのネットワーク層Ｓｄ２，Ｎｄ２と、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のエンド−エンドレベルで通信制御を行うためのトランスポート層Ｓｄ３，Ｎｄ３とから構成されている。
【００４５】
また、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２はブリッジ機能を有し、データリンク層Ａｄ１での経路選択を行う通信装置である。
【００４６】
本実施例によるハンドオーバ処理においては、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１がビーコン信号の受信状態から無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１との無線区間通信路ｃ１が切断されたことを検知すると、上述したＡＰ接続候補リスト１２４を検索する処理方法を用いて無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２との通信を開始し、無線区間通信路ｃ１を短時間で修復する。
【００４７】
この場合、中継装置としての無線基地局装置がＡＰ＃１からＡＰ＃２に変わるため、有線区間通信路ｃ２も経路が変更となる。無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２では新たに無線送受信部１２１において無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１からの無線パケット（無線データパケットＰｋ１または無線制御パケットＰｋ３）を受信することによって、ラーニングテーブル１２４に無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のＭＡＣアドレスが登録され、通信端末（ＮＤ＃１）３１との有線区間通信路ｃ２が確立される。
【００４８】
逆に、無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１では一定時間、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１からの無線パケット（無線データパケットＰｋ１または無線制御パケットＰｋ３）を受信しないため、ラーニングテーブル１１４から無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のＭＡＣアドレスの登録が削除され、通信端末（ＮＤ＃１）３１との有線区間通信路ｃ２が閉じられる。
【００４９】
このように、本実施例では、データリンク層における通信経路の変更が生じた場合でも、ネットワーク層以上の通信層に通信の切断を通知しない。すなわち、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１と通信端末（ＮＤ＃１）３１との間で通信が確立されたネットワーク層におけるコネクションｃ３、及びトランスポート層におけるエンドエンド間のセッションｃ４を保持したまま、データリンク層における無線区間通信路ｃ１及び有線区間通信路ｃ２のみを切替えることが可能である。
【００５０】
通常のＬＡＮ通信においては、ＩＰ層がコネクションレスのため、コネクション型の通信を行う場合にはトランスポート層にＴＣＰを用いるが、本実施例によるハンドオーバ処理における短時間での経路変更の場合には、ＴＣＰプロトコルでのセッション保有時間内での切替えが可能となるため、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１及び通信端末（ＮＤ＃１）３１を使用しているユーザには下位層の通信切断を気づかれることなく、同一セッションでの通信の継続を行うことが可能となる。
【００５１】
図７は図２のＡＰ接続候補リスト２１４の作成までの動作を示すシーケンスチャートであり、図８は本発明の一実施例による無線区間通信を開始するまでの動作を示すシーケンスチャートであり、図９は本発明の一実施例によるハンドオーバ処理を示すシーケンスチャートであり、図１０は本発明の一実施例による再スキャン処理を含むハンドオーバ処理を示すフローチャートである。これら図１〜図１０を参照して本発明の一実施例におけるハンドオーバ処理の動作例について説明する。
【００５２】
図７においては、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が周波数ｆ１を使用する無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１及び周波数ｆｎを使用する無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２をＡＰ接続候補リスト２１４に登録する動作を示している。
【００５３】
この場合、最初に、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は接続可能な全無線基地局装置を探索するために、ＳＴＡの立上げ後（図７のａ１）、直ちに使用可能な全周波数についてのスキャン処理を開始する（図７のａ２）。
【００５４】
続いて、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は周波数ｆ１のスキャン処理の結果、無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１からビーコン信号を受信し（図７のａ３）、ＡＰ接続候補リスト２１４に無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１の情報を格納する（図７のａ４）。
【００５５】
また、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は周波数ｆ２〜ｆｎ−１まではスキャン処理の結果、何も受信することができず、周波数ｆｎのスキャン処理によって無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２からビーコン信号を受信し（図７のａ５）、ＡＰ接続候補リスト２１４に無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２の情報を格納する（図７のａ６）。
【００５６】
以上で、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１におけるスキャン処理が終了し、この時点で、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が使用可能な周波数及び接続可能な無線基地局装置の情報が格納されたＡＰ接続候補リスト２１４（図５参照）が作成される（図７のａ７）。
【００５７】
図８においては、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１がＡＰ接続候補リスト２１４に登録された任意の無線基地局装置との無線区間通信を開始するまでのシーケンスを示している。ここで、ＡＰ接続候補リスト２１４に登録された複数の無線基地局装置から最初に通信を行う無線基地局装置を決定する方法については、どのような方法でもよく、本発明に直接関係しないので、その説明については省略する。
【００５８】
この場合、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は、上述した処理で作成されたＡＰ接続候補リスト２１４（図５参照）から任意の無線基地局装置として無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１を選択したものとする。
【００５９】
無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１との通信を開始するために、まず周波数切替部２１３がビーコン受信部２１４に対して指定する周波数を無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１が使用する周波数Ｆ１（＝ｆ１）に固定する（図８のｂ１）。
【００６０】
続いて、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１に対して接続要求パケット（無線制御パケットＰｋ３）を出す（図８のｂ２）。無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１は接続要求パケットを受信した無線端末装置（ＳＴＡ＃１）に対して通信可能との応答情報を含んだ無線ＡＣＫパケットＰｋ４を返すとともに（図８のｂ３）、受信した接続要求パケットの送信元アドレス部Ｐｋ３２から無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のＭＡＣアドレスを取出し、自装置のラーニングテーブル１１４のＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１に格納し、ＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１に対応するリリースカウンタ１１４２をリセットする（図８のｂ４）。
【００６１】
無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１は自装置のラーニングテーブル１１４に無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が格納されたことによって、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１と通信端末（ＮＤ＃１）３１との有線区間通信路の確立を認識する。
【００６２】
また、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１からの無線ＡＣＫパケットＰｋ４を受信することで、無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１との無線区間通信路の確立を認識すると同時に（図８のｂ５）、ネットワーク層以上における無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１と通信端末（ＮＤ＃１）３１との間の通信を開始する（図８のｂ６，ｂ７）。
【００６３】
さらに、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１からのビーコン信号を受信できる状態かを常に確認し、無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１との無線区間が保たれていることを監視する。
【００６４】
図９においては無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１との無線区間通信が切断されたことを検知し、無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２に対するハンドオーバ処理を行う動作を示している。
【００６５】
この場合、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１経由で通信端末（ＮＤ＃１）３１と通信中であるものとする（図９のｃ１，ｃ２）。無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１からのビーコン信号が途絶えたことで（図９のｃ３）、無線基地局装置（ＡＰ＃１）２１との無線区間通信が切断されたことを検知する（図９のｃ４）。
【００６６】
これによって、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１はＡＰ接続候補リスト２１４を検索し、新たに接続可能な無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２を選択する。周波数切替部２１３はビーコン受信部２１２に対して指定する周波数を無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２が使用する周波数Ｆ２（＝ｆｎ）に変更し（図９のｃ５）、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２に対して接続要求パケット（無線制御パケットＰｋ３）を送信する（図９のｃ６）。
【００６７】
無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２はその接続要求パケットを受信すると、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１に対して通信可能との応答情報を含んだ無線ＡＣＫパケットＰｋ４を返すとともに（図９のｃ７）、自装置のラーニングテーブル１２４のＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１に無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のＭＡＣアドレスを格納し、ＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１に対応するリリースカウンタ１１４２をリセットする（図９のｃ８）。
【００６８】
無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２は自装置のラーニングテーブル１２４に無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が格納されたことによって、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１と通信端末（ＮＤ＃１）３１との有線区間通信路の確立を認識する。また、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は接続要求に対する無線ＡＣＫパケットＰｋ４を受信することで、無線基地局装置（ＡＰ＃２）１２との無線区間通信路の確立を認識する（図９のｃ９〜ｃ１１）。
【００６９】
上述した処理の過程において、ネットワーク層以上には一切通信の切断／切替えが通知されず、エンドエンド間における無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１と通信端末（ＮＤ＃１）３１との間の通信が保たれたまま、ハンドオーバ処理が終了する。
【００７０】
本発明の一実施例によるハンドオーバ処理は、上記のようにして行われるが、実際の無線ＬＡＮ環境では無線端末装置の移動や無線基地局装置の運用状況等の様々な要因によって、無線端末装置が最初にスキャン処理を行った際に作成したＡＰ接続候補リストからは新たな接続先となる無線基地局装置を見つけることができない場合も想定され、その場合には再度スキャン処理を行い、新たにＡＰ接続候補リストを作成し直す必要がある。そこで、ＡＰ接続候補リスト２１４の再作成処理を含めた本発明の一実施例によるハンドオーバ処理について図１０を参照して説明する。
【００７１】
無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は現在接続中の無線基地局装置（ＡＰ＃１）１１からのビーコン信号が途絶えたことを検知することでハンドオーバ処理を開始する。無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１はＡＰ接続候補リスト１２４から新たな接続先の無線基地局装置を探索するために、最初にＡＰ接続候補リスト１２４の中で一度も参照されていない無線基地局装置が存在するか否かを調べる（図１０ステップＳ１）。
【００７２】
無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は一度も参照されていない無線基地局装置が存在する場合、周波数切替部２１３の指定する周波数をその無線基地局装置が使用している周波数に固定し、一定時間待ってビーコン信号を受信することができるか否かを調べる（図１０ステップＳ２）。
【００７３】
無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は一定時間内にその無線基地局装置からのビーコン信号を受信することができると、ＡＰ接続候補リスト２１４において参照中の周波数及び無線基地局装置を新たに使用する周波数及び接続先無線基地局装置として決定し（図１０ステップＳ３）、接続要求処理に進み（図１０ステップＳ４）、ハンドオーバ処理を終了する。
【００７４】
一方、一定時間待ってもビーコン信号を受信できなかった場合、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１は再度、ＡＰ接続候補リスト２１４を参照するためにステップＳ１の処理に戻る。
【００７５】
また、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１はＡＰ接続候補リスト２１４に登録されている全ての無線基地局装置を参照しても、新たな接続先無線基地局装置を見つけることができなければ、再度、全周波数のスキャン処理を行い（図１０ステップＳ５）、その結果から新たなＡＰ接続候補リスト２１４を作成し（図１０ステップＳ６）、ＡＰ接続候補リスト２１４から接続先の無線基地局装置を探索するためにステップＳ１の処理に戻る。
【００７６】
このように、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１において、予め使用可能な全周波数について接続可能な無線基地局装置を探索するためのスキャン処理を行い、その結果をＡＰ接続候補リスト２１４として保持し、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された場合に、再スキャン処理を行わずに、ＡＰ接続候補リスト２１４を検索することで、新たな接続先となる無線基地局装置を決定することができる。
【００７７】
また、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１において、再スキャン処理を行わずに、ＡＰ接続候補リスト２１４を検索することで、無線基地局装置を決定しているので、短時間でデータリンク層における無線区間通信路の再確立が実現することができる。
【００７８】
さらに、本実施例では、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２において、一定期間内に無線区間通信の行われた無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１の情報をラーニングテーブル１１４，１２４として一元管理しているので、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２が有線送受信部１１２，１２２で受信したパケットを正しい無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１へ送信することができる。すなわち、本実施例では、自装置の管理する基本サービス単位から外れた無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１へのパケット転送を防ぐことができ、不正パケットの送出を防ぐことができる。
【００７９】
さらにまた、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１におけるＡＰ接続候補リスト２１４と無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２におけるラーニングテーブル１１４，１２４とを有することによって、データリンク層における経路変更が必要となる場合も無線区間・有線区間ともに短時間で通信路を修復することができ、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１、または通信端末（ＮＤ＃１）３１を使用しているユーザには下位層の通信切断を気づかれることなく、同一セッションでの通信の継続を行うことができる。
【００８０】
尚、本実施例では、ハンドオーバ処理の開始起点を通信中の無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２からのビーコン信号を無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が受信できなくなったと検知した時としているが、実際にはこの要因以外でもハンドオーバ処理を必要とする場合を考慮した実装にしてもよい。例えば、ビーコン信号が受信できる状態にあっても上位層での再送が繰り返される場合においては、別の無線基地局装置と通信したほうがよいと判断し、ハンドオーバ処理を開始してもよい。
【００８１】
また、本実施例では、ＡＰ接続候補リスト２１４について、その更新が行われるのはスキャン処理を行った時のみであるが、次回、ＡＰ接続候補リスト２１４の参照が必要となるまでに、ＡＰ接続候補リスト２１４に登録された無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２の登録を削除する処理を追加することで、より実際の通信環境を反映したＡＰ接続候補リスト２１４とする機能を追加してもよい。例えば、本実施例においては、ビーコン受信の有無によってＡＰ接続候補リスト２１４を作成しているが、ビーコン信号を受信しても上位層の認証等で通信が認められない無線基地局装置に対して、認証が通らなかった時点でＡＰ接続候補リスト２１４から登録を削除するようにしてもよい。
【００８２】
さらに、本実施例では、ＡＰ接続候補リスト２１４について、少なくとも使用可能周波数、無線基地局装置名の２つの属性を有するリストとしているが、無線基地局装置名に関しては基地局を特定できるものであれば、特に装置名でなくてもよい。また、ビーコン信号（もしくはプローブフレーム）には受信レベル等通信品質を示す情報もあるので、ＡＰ接続候補リスト２１４の作成時にこれら詳細情報も新たな属性として加えてもよい。
【００８３】
さらにまた、本実施例では、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２におけるラーニングテーブル１１４，１２４について、ＳＴＡ  ＭＡＣアドレスとリリースカウンタとの２つの属性を有し、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１から無線区間通信パケットを受信すると、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２が無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のＭＡＣ  アドレスをＳＴＡ  ＭＡＣアドレス１１４１に格納してリリースカウンタ１１４２をリセットし、無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２内のリリースタイマ１１５，１２５による定期監視の度にラーニングテーブル１１４，１２４のリリースカウンタ１１４２をインクリメントすることで、ラーニングテーブル１１４，１２４における無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１の登録期限を管理している。
【００８４】
しかしながら、このようなカウンタ方式でなくてもよい。例えば、リリースカウンタ１１４２の代わりに、最終パケット到着時刻を保持しておくタイムスタンプを属性として持ち、リリースタイマ１１５，１２５の定期監視時には一定時刻以前の時刻が記録されている無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１をラーニングテーブル１１４，１２４から削除するようにしてもよい。
【００８５】
本実施例では、図１で示す無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１のように、２つの基本サービス単位に属することが可能な位置に存在する場合のハンドオーバ処理について述べたが、本発明のハンドオーバ処理の対象となり得る基本サービス単位、すなわち無線基地局装置の最大数はハンドオーバ処理を行う無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が使用可能な周波数の数に一致する。したがって、本実施例におけるハンドオーバ処理は基本サービス単位、すなわち無線基地局装置の数が３つ以上でも可能である。
【００８６】
また、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２を探索するためのスキャン処理にプローブフレームを使用することも可能である。ＩＥＥＥ８０２．１１が定める無線ＬＡＮシステムにおいて、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１が無線基地局装置（ＡＰ＃１，ＡＰ＃２）１１，１２を探索する方式としては、無線端末装置がある周波数について一定時間待つ間に無線基地局装置からのビーコン信号を受信することで接続可能な無線基地局装置を探知するパッシブスキャン方式と、無線端末装置がある周波数において無線基地局装置に対しプローブ要求フレームを送信すると、周波数が一致し、プローブ要求フレームを受信した無線基地局装置がプローブ応答フレームを返信してくれることで、接続可能な無線基地局装置を探知するアクティブスキャン方式との２方式がある。
【００８７】
プローブ応答フレームは、上述したビーコン信号と同様に、ＩＥＥＥ８０２．１１が定義するフレームであるため、本実施例のために新たに定義する必要のないフレームである。また、プローブ応答フレームには、ビーコン信号と同等の無線基地局装置を識別する情報が格納されているため、ＡＰ接続候補リスト２１４に登録する際の情報としてビーコン信号とプローブ応答フレームにおける情報の差異は生じない。
【００８８】
さらに、本実施例では、無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１にかかわる動作について述べたが、他の無線端末装置（ＳＴＡ＃２〜＃４）２２〜２４も上述した無線端末装置（ＳＴＡ＃１）２１の構成及び動作と同様である。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置とが特定の周波数を利用してそれらの間で通信を行う基本サービス単位が複数集まって構成される無線ＬＡＮシステムにおいて、無線端末装置が予め使用可能な全周波数について接続可能な無線基地局装置を探索するためのスキャン処理を行ってその結果をＡＰ接続候補リストに保持しておき、任意の無線基地局装置との無線区間通信が切断された時にＡＰ接続候補リストを検索して新たな接続先となる無線基地局装置を決定することによって、エンドエンド間の通信を保ったままデータリンク層における無線区間及び有線区間の通信路を切替え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】
【図１】本発明の一実施例による無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線基地局装置、無線端末装置、通信端末各々の構成を示すブロック図である。
【図３】データリンク層におけるパケットフォーマットの一例を示す図である。
【図４】図２のラーニングテーブルの構成例を示す図である。
【図５】図２の無線端末装置におけるＡＰ接続候補リストの構成例を示す図である。
【図６】図１の無線端末装置とその通信相手である通信端末とのエンドエンド間におけるプロトコル階層を示す図である。
【図７】図２のＡＰ接続候補リストの作成までの動作を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明の一実施例による無線区間通信を開始するまでの動作を示すシーケンスチャートである。
【図９】本発明の一実施例によるハンドオーバ処理を示すシーケンスチャートである。
【図１０】図１０は本発明の一実施例による再スキャン処理を含むハンドオーバ処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１，１２  無線基地局装置
２１〜２４  無線端末装置
３１  通信端末
１０１，１０２  基本サービス単位
１１１，１２１  無線送受信部
１１２，１２２  有線送受信部
１１３，１２３  ビーコン送信部
１１４，１２４  ラーニングテーブル
１１５，１２５  リリースタイマ
２１１  無線送受信部
２１２  ビーコン受信部
２１３  周波数切替部
２１４  ＡＰ接続候補リスト
３１１  有線送受信部
【図１】
2004207922.tif 000003
【図２】
2004207922.tif 000004
【図３】
2004207922.tif 000005
【図４】
2004207922.tif 000006
【図５】
2004207922.tif 000007
【図６】
2004207922.tif 000008
【図７】
2004207922.tif 000009
【図８】
2004207922.tif 000010
【図９】
2004207922.tif 000011
【図１０】
2004207922.tif 000012