(57)【要約】【課題】無線アクセスシステムにおいて、ユーザ端末から有線ネットワークまで無線接続するアクセスポイントに関して、複数のアクセスポイントを多段に無線接続しても多段中継による通信速度の特性劣化のない無線中継伝送方式を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、各アクセスポイント１０７ａ，ｂ，ｃにおいて有線ネットワークに対する通信ルートとして使用する上位局用無線機と、ユーザ端末または無線接続されているアクセスポイントとの通信に使用する下位局用無線機を別々に持ち、制御信号を用いて周囲アクセスポイントに問い合わせる手段を有し、上位局用無線機に設定した周波数と１対１対応する周波数を下位局用無線機に設定することにより、無線アクセスシステムのキャリアセンスによる送信停止状態をなくして多段中継による通信速度劣化を抑制する無線中継伝送方式を提供する。【選択図】　図９
2004023314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ端末が一つまたは複数のアクセスポイントを経由してネットワークに接続するアクセスシステムにおいて、上記アクセスポイントを構成する無線多段接続用装置であって、
上記ネットワークに直接もしくは上記ネットワークと特定のアクセスポイント（以下「自局アクセスポイント」という）の間を中継する上記アクセスポイント（以下「上位アクセスポイント」という）を介して接続するための上位局用無線機と、
上記ユーザ端末に直接もしくは、上記ユーザ端末と上記自局アクセスポイントの間を中継する上記アクセスポイント（以下「下位アクセスポイント」という）のうち少なくとも一つへ接続する下位局用無線機を有するものであって、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントの上記上位局用及び下位局用無線機において設定されている周波数を問い合わせる機能と、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントからの問い合わせに対し上記自局アクセスポイントの無線機の設定周波数を返答する機能と、
上記自局アクセスポイントの上記上位局用無線機に設定した周波数と異なる周波数を上記自局アクセスポイントの上記下位局用無線機に設定する機能と、
上記自局アクセスポイントの上記上位局用無線機と下位局用無線機に対してデータパケットの経路を設定するルーチング処理を行う機能を有した無線多段接続用無線装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線多段接続用無線装置において、特定の有線接続ネットワークに接続するための有線接続部を有し、上記上位局用無線機、上記下位局用無線機及び上記有線接続部に対してデータパケットの経路を設定するルーチング処理を行う機能を有したアクセスポイントを構成する無線多段接続用無線装置。
【請求項３】
請求項２記載の無線多段接続用無線装置において、無線機の周波数を逐次切り替えて無線信号を一定時間受信して平均受信電力を測定し、最も平均受信電力が小さい周波数を選択する機能を有した無線多段接続用無線装置。
【請求項４】
請求項２記載の無線多段接続無線装置において、上記上位局用無線機の周波数を固定的に選択する機能を持った無線多段接続用無線装置。
【請求項５】
請求項２記載の無線多段接続無線装置において、上記上位局用無線機の周波数をランダムに選択する機能を持った無線多段接続用無線装置。
【請求項６】
請求項１及び請求項２記載のいずれかの装置において、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントにおける上記ネットワークまでの中継段数を問い合わせる機能と、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントからの問い合わせに対して上記中継段数を返答する機能と、
上記自局アクセスポイントからの問い合わせに対して複数の上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントからの返答結果が返ってきた場合に、
上記ネットワークへ直接接続する上記アクセスポイントまでの中継段数がもっとも小さい上記上位アクセスポイントの上記下位局用無線機に設定されている周波数を上記自局アクセスポイントの上記上位局用無線機の周波数に設定する機能を持つ無線多段接続無線装置。
【請求項７】
請求項１及び請求項２いずれかの無線多段接続無線装置において、無線機の周波数を設定するとともに周期タイマーをリセットし、周期タイマーがタイムアウトすると再度周波数設定のためのネゴシエーションを上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントと行う無線多段接続無線装置。
【請求項８】
ユーザ端末が一つまたは複数のアクセスポイントを経由してネットワークに接続するアクセスシステムにおいて、上記アクセスポイントを構成する無線多段接続用装置であって、
上記ネットワークに直接もしくは上記ネットワークと特定のアクセスポイント（以下「自局アクセスポイント」という）の間を中継する上記アクセスポイント（以下「上位アクセスポイント」という）を介して接続するための上位局用無線機と、
上記ユーザ端末に直接もしくは、上記ユーザ端末と上記自局アクセスポイントの間を中継する上記アクセスポイント（以下「下位アクセスポイント」という）のうち少なくとも一つへ接続する下位局用無線機を有するものであって、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントの上記上位局用及び下位局用無線機において設定されている周波数を問い合わせる機能と、
上記自局アクセスポイント以外の上記アクセスポイントからの問い合わせに対し上記自局アクセスポイントの無線機の設定周波数を返答する機能と、
上記自局アクセスポイントの上記上位局用無線機に設定した周波数と異なる周波数を上記自局アクセスポイントの上記下位局用無線機に設定する機能と、
上記自局アクセスポイントの上記上位局用無線機と下位局用無線機に対してデータパケットの経路を設定するルーチング処理を行う機能を有したユーザ端末を構成する無線多段接続無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線アクセスシステムにおいてユーザトラヒックを無線中継伝送するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線アクセスシステムでは、無線ＬＡＮに代表されるように、ユーザ端末はアクセスポイントを介して有線ネットワークに接続し、インターネットサービスを享受することができる。無線アクセスポイントは、基本的に有線接続されており、ルータやゲートウェイ装置を経由してインターネットに接続する。
図１に、従来の無線アクセスシステムの例を示す。ユーザ端末１０８ａ・１０８ｂ・１０８ｃは、それぞれアクセスポイント１０７ａ・１０７ｂ・１０７ｃを経由し、ＩＰルータ１０６を介してプロバイダネットワーク１０５に接続することができる。プロバイダネットワーク１０５とインターネット１０３はゲートウェイ装置１０４を介して接続されているので、ユーザ端末１０８ａ・１０８ｂ・１０８ｃは、インターネット１０３上のコンテンツ事業者１０１のＷｅｂサーバ１０２にアクセスしてコンテンツをダウンロードすることができる。アクセスポイント１０７ａ・１０７ｂ・１０７ｃは、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）や光ファイバによってＩＰルータ１０６に有線接続されている。
図２はアクセスポイント間の無線接続によるネットワーク構成方法の構成図である。ＩＰルータ１０６とアクセスポイント間のネットワーク構成方法について、図２に示すように、アクセスポイント１０７ｂ・１０７ｃをアクセスポイント１０７ａに無線接続することにより、有線接続の運用コストを低減する方法が考えられる。ただし、ＩＰルータ１０６に対して有線接続されているのがアクセスポイント１０７ａに限られるため、全てのトラヒックはアクセスポイント１０７ａを経由する必要があり、アクセスポイント１０７ａ・ＩＰルータ１０６間の通信容量で制限される。
【０００３】
図３を用いて無線接続アクセスポイントとコスト・トラヒック量の関係について、定量的に説明する。横軸は、アクセスポイント総数に対する無線接続アクセスポイントの割合を示している。縦軸左側は、システムコストを表しており、無線接続アクセスポイントの割合が増加するにつれて、有線接続のコストが低減されるため、コストが減少している。これに対して、１ビット辺りのコスト（以降では、ビット単価と呼ぶ）を見てみると、無線接続アクセスポイントの割合が約０．４のところでビット単価最小となっている。これは、無線接続アクセスポイントの割合が０．４以下では、運ぶことのできるトラヒック量の劣化が少なく、有線接続コスト低減が支配的であるのに対し、無線接続アクセスポイントの割合が０．４より大きいと、有線接続コスト低減よりも運べるトラヒック量の減少の方が支配的であるためと考えられる。
【０００４】
無線ＬＡＮに代表される従来の無線アクセスシステムでは、設置される場所、用途からコスト・トラヒック量をユーザが考慮し、ユーザ自身の判断で私設網を構築している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の無線アクセスシステムでは、コスト・トラヒック量のバランスを考慮してシステムを構築する必要がある。
図４はアクセスポイント間を無線接続する場合の課題を説明するためのグラフ図である。
【０００６】
ユーザ端末１０８ａ・端末１０８ｂ・端末１０８ｃそれぞれについて、通信速度の実効値を測定すると、ユーザ端末１０８ａが最も高くユーザ端末１０８ｃが最も低くなり、端末の位置によって不平等が生じてしまう。この現象は、各ユーザ端末とアクセスポイント１０７ａまでの無線区間の距離（ホップ数）に依存しており、有線接続アクセスポイント１０７ａまでの多段中継数が大きくなるほど端末の実効通信速度が低くなる。無線ＬＡＮの通信方式は、ランダムアクセスによる競合制御であるため、無線区間のホップ数が増えるほど、他の通信ノードと競合する機会が多くなり実効通信速度が劣化する。
【０００７】
多段中継による通信速度低下の原因について、図５を用いて説明する。無線ＬＡＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）副層では、データフレームのフォーマットや送受信プロトコルを規定している。データ通信をランダムアクセスで行う通信アクセス方式を採用しており、通信ノード同士のデータ通信が衝突しないようにキャリアセンスによる衝突回避を行うＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を採用している。図５のキャリアセンスに示すように、各送信ノードで通信伝送路が空いているかどうかを判断してからデータを送る。キャリアセンスの方法は、データフレーム送信前に一定時間（衝突回避ウィンドウ）内でランダムパルスを送信する。パルスを送信していないときは伝送路を監視し、自ノードで送信してないパルスが検出されない場合はデータフレームを送信し、送信していないパルスを検出した場合はデータフレームの送信を取りやめて、ランダムに選択された一定時間待ってから再度キャリアセンスを行う。
【０００８】
図５に示すようにユーザ端末１０８ｂが、アクセスポイント１０７ｂを経由してアクセスポイント１０７ａからファイルをダウンロードしている状況を想定する。アクセスポイント１０７ａからアクセスポイント１０７ｂに伝送されたデータＤａｔａ（１）をアクセスポイント１０７ｂからユーザ端末１０８ｂに送信している間、アクセスポイント１０７ａからアクセスポイント１０７ｂに通信しようとしても、先に述べたキャリアセンスで衝突回避機能が働いてデータＤａｔａ（２）の送信が中止される。このようにして、アクセスポイント１０７ｂがユーザ端末１０８ｂにデータを送っている間は、アクセスポイント１０７ａは常に送信待ち状態に入り、連続してデータを送ることができなくなるため実質的に通信速度が半分になる。本発明は上述の通信速度低下による影響を低減することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述のように従来の無線アクセスシステムにおいて、コスト低減のために複数のアクセスポイントを無線多段接続した場合、通信速度が劣化するという課題があげられる。この課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、アクセスポイントにおいて特定のアクセスポイント例えば有線接続アクセスポイント（以下、「接続先アクセスポイント」という）に対する通信ルートとして使用する上位局用無線機と、ユーザ端末または無線接続アクセスポイントとの通信に使用する下位局用無線機を別々に持ち、各々の無線機に対して周波数を設定するために、周囲アクセスポイントの各無線機に設定されている周波数と上記接続先アクセスポイントまでの中継段数について制御信号を用いて周囲アクセスポイントに問い合わせる手段を有し、かつ制御信号による問い合わせに対して、各無線機に設定した周波数情報と上記接続先アクセスポイントまでの中継段数を通知する返答手段を有し、制御信号の問い合わせに対する返答結果から、上記接続先アクセスポイントまでの中継段数が最小となるアクセスポイントの下位局用無線機に設定されている周波数を上位局用の無線機に設定し、上位局用無線機に設定した周波数と１対１対応する異なる周波数を下位局用無線機に設定することにより、無線アクセスシステムのキャリアセンスによる送信停止状態をなくしたデータ転送を行うことを可能とする無線中継伝送方式を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図６に本発明における実施の形態を表すアクセスポイント間無線中継システムの説明図を示す。
【００１１】
多段中継による通信速度低下の主な原因として、キャリアセンスの衝突回避機能によって送信停止状態が生じるためであることから、キャリアセンスにかからずにデータ伝送できればよい。そこで、アクセスポイントの前後で周波数が異なる通信チャネルを自律的に設定する無線中継システムを考える。また、従来の無線中継ではデータを受信してから送信するというように時間的に処理を分割していたが、これを受信しながら送信するというようにパイプライン処理することによってデータ伝送効率を高めることができる。
【００１２】
図７を用いてアクセスポイント間無線中継システムのパイプライン処理について、説明する。アクセスポイント１０７ａからアクセスポイント１０７ｂに伝送されたＤａｔａ（１）は、ユーザ端末１０８ｂに対して周波数ｆ２で送信される。アクセスポイント１０７ｂがユーザ端末１０８ｂにＤａｔａ（１）の伝送を行っている間に、アクセスポイント１０７ａは周波数ｆ１でＤａｔａ（２）をアクセスポイント１０７ｂに伝送できる。従来の方法では、周波数ｆ０を用いてアクセスポイント１０７ｂからユーザ端末１０８ｂにＤａｔａ（１）を伝送している最中に、アクセスポイント１０７ａは周波数ｆ０のキャリアセンスで衝突を検出して通信できない状態があったのに対し、提案手法では異なる周波数を用いるためキャリアセンスによる衝突検出がなくなる。
【００１３】
このようにして、キャリアセンスにかからずにパイプライン処理でデータ伝送することにより通信速度低下を抑制するシステムを実現することができる。
【００１４】
図８に、本発明における実施の形態を表すアクセスポイントの構成図を示す。アクセスポイントは、有線接続アクセスポイントとの無線中継用に上位局用無線機８００ａと、ユーザ端末・無線接続アクセスポイントとの通信用に下位局用無線機８００ｂと、アクセスポイントを有線ネットワーク接続する場合にデータパケットの送受信を行う有線ＩＦ部８０７を有し、二つの無線機８００ａ・８００ｂに割り当てる周波数を決定する周波数制御部８０５と、二つの無線機８００ａ・８００ｂと有線ＩＦ部８０７に対してデータパケットを振り分けるためのルーチング信号処理部８０６を構成要素として持つ。
【００１５】
二つの無線機８００ａ・８００ｂは、無線区間の無線信号を送受信するためのアンテナ８０１ａ・８０１ｂと、アンテナ８０１ａ・８０１ｂからの受信信号に対するフィルタ処理とアナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を行い、かつアンテナ８０１ａ・８０１ｂへの送信信号に対してディジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換処理とフィルタ処理・電力増幅を行う無線部８０２ａ・８０２ｂと、無線部８０２ａ・８０２ｂからの受信信号を規定された無線信号方式で復調処理して誤り訂正復号処理を行い、かつ無線部８０２ａ・８０２ｂへの送信信号に対して誤り訂正符号化処理と無線信号方式の変調処理を行うベースバンド信号処理部８０３ａ・８０３ｂと、ベースバンド信号処理部８０３ａ・８０３ｂからの受信信号のパケット組み立てや誤り検出時の再送制御を行い、ベースバンド信号処理部８０３ａ・８０３ｂへの送信信号のパケット分割と再送制御用のデータパケットのバッファリングを行うＭＡＣ信号処理部８０４ａ・８０４ｂで構成される。
【００１６】
図９に周波数制御部８０５が、二つの無線機８００ａ・８００ｂに対する周波数を決定するための動作フローチャートを示す。ここでは、アクセスポイント１０７ａが有線接続されているものとし、アクセスポイント１０７ｂ・１０７ｃはアクセスポイント１０７ａに対して無線接続される状況を仮定する。
有線接続されているアクセスポイント１０７ａは、無線区間の信号を有線ネットワークに接続するゲートウェイとして機能する。まず、上位局用の無線機に割り当てるデフォルト周波数を設定する。設定方法は、逐次周波数を切替えて無線信号を一定時間受信して平均受信電力を測定し、最も平均受信電力が小さい周波数を選択する。または、常にデフォルト周波数を固定的に選択してもよいし、設定可能な周波数の中からランダムに選択してもよい。
【００１７】
ここで、周波数ｆ０を端末用の無線機に選択した場合、周波数ｆ１を下位局用の無線機に割り当てる。図１０に上位局用無線機と下位局用無線機の周波数割当方法に関する説明図を示す。まず、無線機に設定する周波数を、次式（数１）を用いて一般化する。
【００１８】
【数１】
2004023314.tif 000003
ここで、上位局用に（数１）式で表される周波数ｆ（ｎ）（ｎ≦３）を割り当てた場合、周波数ｆ（ｎ＋１）を下位局用の無線機に割り当てる。
【００１９】
図９では、アクセスポイント１０７ｂは有線接続されていないため、上位局用無線機を用いて周囲に制御パケットをブロードキャストすることによって、周波数設定のネゴシエーションを開始する。周波数設定のネゴシエーションでは、上位局用無線機に周波数ｆ０からネゴシエーションが行われ、ネゴシエーションが失敗したら次の周波数を設定して再度ネゴシエーションを行うというように順次周波数を切替えて行うものとする。
【００２０】
図９の例では、アクセスポイント１０７ｂは周波数ｆ０で周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）をブロードキャストキャストして、アクセスポイント１０７ａは上位局用無線機に割り当てた周波数ｆ０で周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を受信してネゴシエーションを行うことができる。
【００２１】
図１１は周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）と周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）のフォーマット図である。リクエストタイプに周波数設定要求パケットの識別子を記入する。ダミーフィールドは特に規定しない。タイムスタンプは送信側で時刻情報を記入し受信側の時計と比較することによって古いパケットを廃棄するのに用いる。
【００２２】
アクセスポイント１０７ａは周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を受け取ると、有線接続アクセスポイントまでの中継段数（ホップ数＝０）と、上位局用無線機の設定周波数と下位局用無線機の設定周波数の情報を周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）にのせて、アクセスポイント１０７ｂに通知する。
【００２３】
リクエストタイプに周波数設定応答パケットの識別子を記入する。周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）を送信するアクセスポイントの情報として、有線接続アクセスポイントまでの中継段数（ホップ数）と上位局用無線機の設定周波数と下位局用無線機の設定周波数の情報を記入する。タイムスタンプは受信側で古いパケット廃棄用に時刻情報を記入する。
【００２４】
アクセスポイント１０７ｂは、周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）を受け取ると、中継なし（ホップ数０）で有線接続アクセスポイントに無線接続できることを認識し、周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）にある下位局用無線機の設定周波数ｆ１をアクセスポイント１０７ｂの上位局用無線機の周波数として設定し、アクセスポイント１０７ａとの通信に使用する。
【００２５】
図１０に示した周波数割当方法に従って、上位局用無線機に（数１）式で表される周波数ｆ（ｎ）を割り当てた場合、周波数ｆ（ｎ＋１）を下位局用の無線機に割り当てる。これによって、アクセスポイント１０７ｂは上位局用無線機に周波数ｆ１を、下位局用無線機に周波数ｆ２を選択することになる。
【００２６】
同様にして、アクセスポイント１０７ｃも有線接続されていないため、上位局用無線機の周波数を切替えながら周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を送信する。図９の例では周波数ｆ１で、アクセスポイント１０７ｂの上位局用無線機を介して周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）が届いた例を示している。
【００２７】
アクセスポイント１０７ｂは周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を受け取ると、アクセスポイント１０７ａまでの中継段数（ホップ数１）と、上位局用無線機の設定周波数と下位局用無線機の設定周波数の情報を周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）にのせてアクセスポイント１０７ｃに通知する。これによって、アクセスポイント１０７ｃは上記と同様にしてアクセスポイント１０７ｂに対しては上位局用無線機設定周波数をｆ２、下位局用無線機設定周波数をｆ３として設定することになる。
【００２８】
図１２はアクセスポイントにおける周波数制御部の動作アルゴリズムを示す流れ図である
図９に示した周波数設定動作フローを実現するために、各アクセスポイントにおける周波数制御部８０５の動作アルゴリズムを図１２で説明する。各アクセスポイントは同一のアルゴリズムで動作するものとする。まず、有線接続されているかどうかを判別し、有線接続されている場合はデフォルトの周波数を設定する。有線接続されていない場合は、上位局用無線機に設定する周波数を選択してから、周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を送信する。
【００２９】
周囲のアクセスポイントから、周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）が返ってくるの一定時間の間待ち、タイムアウトした場合には上位局用無線機の設定周波数を変えて、周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を再度送信する。
【００３０】
周囲のアクセスポイントから周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）を受け取ると、周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）内にある下位局用無線機の設定周波数ｆ（ｎ）を、自局における上位局用無線機の設定周波数とし、先に述べた（数１）式に従って周波数ｆ（ｎ＋１）を下位局用の無線機に割り当てる。
【００３１】
周波数が設定された状態において、周囲アクセスポイントから周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）を受け取った場合には、有線接続アクセスポイントまでの中継段数（ホップ数）と上位局用無線機と下位局用無線機に設定した周波数の情報を周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）にのせて返信する。
【００３２】
また、自分が問い合わせた周波数設定要求パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＱ）に対する周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）が複数のアクセスポイントから通知される場合もあるので、周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）内にある有線接続アクセスポイントまでの中継段数（ホップ数）が先に設定した時の値よりも小さい場合は、周波数を再設定し、そうでない場合は周波数設定応答パケット（ＦＳＥＴ＿ＲＥＰ）を廃棄する。これにより、周囲に複数のアクセスポイントが存在する場合においても、中継段数が最小となるアクセスポイントを基準として周波数設定が行われる。
【００３３】
また、アクセスポイントの配置場所が変更される可能性のある頻度で、周期タイマを設定し、周期タイマがタイムアウトした場合に、再度周囲ノードとネゴシエーションをとることによって、周波数の再設定が行える。
【００３４】
図１３に、図８に示したルーチング信号処理部８０６の動作に関する説明図を示す。ルーチング信号処理部８０６は、無線機８００ａ・無線機８００ｂ・有線ＩＦ部８０７から受信したパケットをどのインタフェースに転送するのかを表すルーチングテーブルに従ってパケット転送を行う。図１３では、アクセスポイント１０７ａ・１０７ｂとユーザ端末１０８ｂの各ノードにおけるルーチングテーブルの例を示している。
【００３５】
アクセスポイント１０７ａからユーザ端末１０８ｂあてのパケットは、アドレスとして１９２．１６８．０．４４が振られている。アクセスポイント１０７ａのルーチングテーブルでは、宛先が１９２．１６８．０．４４のパケットは下位局用無線機を用いてゲートウェイに１９２．１６８．０．３が指定されており、宛先が１９２．１６８．０．３の場合は下位局用無線機を用いてゲートウェイに０．０．０．０が指定されている。ここで、アドレス０．０．０．０は直接届く範囲のノードに対してブロードキャストすることを意味する。つまり、宛先が１９２．１６８．０．４４のパケットはアクセスポイント１０７ａの下位局用無線機にてブロードキャストされ、アクセスポイント１０７ｂの上位局用無線機に到達する。アクセスポイント１０７ｂのルーチングテーブルでは、宛先が１９２．１６８．０．４４のパケットは下位局用無線機を用いてゲートウェイに０．０．０．０が指定されている。よって、宛先が１９２．１６８．０．４４のパケットはアクセスポイント１０７ｂの下位局用無線機でブロードキャストされ、ユーザ端末１０８ｂに到着する。
【００３６】
逆に、ユーザ端末１０８ｂからアクセスポイント１０７ａへのパケットは、アドレスとして１９２．１６８．０．１が振られている。上記と同様にして、宛先が１９２．１６８．０．１のパケットは、ユーザ端末１０８ｂの上位局用無線機からアクセスポイント１０７ｂの下位局用無線機・アクセスポイント１０７ｂの上位局用無線機・アクセスポイント１０７ａの下位局用無線機を経てアクセスポイント１０７ａに到着することが分かる。
【００３７】
上述のようなルーチングテーブルは、手動によって設定することができるが、自律的にルーチングテーブルを作成することもできる。自律的にルーチングテーブルを作成する方法としては、例えばアドホックネットワークルーチングの標準プロトコルの一つであるＭＩＴＲＥ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが提供するＭｏｂｉｌｅ　Ｍｅｓｈを、無線機８００ａ・無線機８００ｂ・有線ＩＦ部８０７の各インタフェースに対して適用することにより、周囲のノードアドレス情報をお互いに交換しながら自ノードのルーチングテーブルを作成することが可能である。
【００３８】
なお、上記の実施例ではアクセスポイントの構成とアルゴリズムについて記述したが、アクセスポイントをユーザ端末に置き換えて考えてもよい。ユーザ端末が複数の無線接続されたユーザ端末を経由してアクセスポイントに接続する無線アクセスシステムにおいて、上述のアクセスポイントの機能をユーザ端末が持つことにより同様の効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、アクセスポイントにおいて上位局用無線機と下位局用無線機を用いることにより、データを中継する際に受信しながら中継送信することが可能となり、また上位局用無線機と下位局用無線機に異なる周波数を割り当てて通信を行うため、キャリアセンスによる衝突回避機能による送信停止状態が生じないので多段無線中継による通信速度低下を抑制することができる。
【００４０】
図１４に、本発明を利用した場合と利用しない場合の通信速度比較を行った結果を示す。
【００４１】
本発明を利用した方式は従来の方法に比べて、無線中継段数が多くなっても通信速度の劣化が少なく、特性がよいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例における無線アクセスシステムの構成図である。
【図２】アクセスポイント間の無線接続によるネットワーク構成方法の構成図である。
【図３】無線接続アクセスポイントとコスト・ビット単価の関係の説明グラフ図である。
【図４】アクセスポイント間を無線接続する場合の課題説明およびグラフ図である。
【図５】アクセスポイント間を多段中継する場合の通信速度低下の説明およびグラフ図である。
【図６】本発明における実施の形態を表すアクセスポイント間無線中継システムの構成図である。
【図７】本発明におけるアクセスポイント間無線中継システムのパイプライン処理のシーケンス図である。
【図８】本発明における実施の形態を表すアクセスポイントのブロック図である。
【図９】本発明における各無線機に設定する周波数を決定するための動作フロー図である。
【図１０】アクセスポイントの上位局用無線機と下位局用無線機の周波数割当方法に関するブロック図である。
【図１１】周波数設定要求パケットのフォーマット図である。
【図１２】アクセスポイントにおける周波数制御部の動作アルゴリズムを示す流れ図である。
【図１３】アクセスポイントにおけるルーチング信号処理部の動作説明の表図である。
【図１４】本発明による効果の説明構成図である。
【符号の説明】
１０１　コンテンツ事業者
１０２　Ｗｅｂサーバ
１０３　インターネット
１０４　ゲートウェイ装置
１０５　プロバイダネットワーク
１０６　ＩＰルータ
１０７ａ・１０７ｂ・１０７ｃ　アクセスポイント
１０８ａ・１０８ｂ・１０８ｃ　ユーザ端末
８００ａ・８００ｂ　無線機
８０１ａ・８０１ｂ　アンテナ
８０２ａ・８０２ｂ　無線部
８０３ａ・８０３ｂ　ベースバンド信号処理部
８０４ａ・８０４ｂ　ＭＡＣ信号処理部
８０５　周波数制御部
８０６　ルーチング信号処理部
８０７　有線ＩＦ部。
【図１】
2004023314.tif 000004
【図２】
2004023314.tif 000005
【図３】
2004023314.tif 000006
【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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