(57)【要約】      （修正有）【課題】  アドホック無線通信ネットワークにおいて、スループットの向上と伝送データのリアルタイム性の保証を図る。【解決手段】  複数の無線中継装置と、無線中継装置と無線による通信を行う複数の携帯端末装置とを含む無線通信システムにおいて、無線中継装置は、指向性を有するアンテナを備えた複数の無線通信ユニットを含み、そのうちの１つを用いて自局近傍に存する他の無線中継装置との間で無線による通信を行う。無線中継装置には、他の無線中継装置を探知して探知情報信号及び方向情報信号を生成する他装置探知手段と、探知情報信号に基づいて複数の無線通信ユニットの中から未使用のユニットを選択して、該選択されたユニットを介して探知された他の無線中継装置との間でデータの送受信を行う無線ユニット制御手段と、選択された無線通信ユニットに設けられたアンテナの指向性を探知された他の無線中継装置の方向に調整する指向性調整手段とを設ける。【選択図】  図２
2005323219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有するアンテナを備えた複数の無線通信ユニットを含み、前記複数の無線通信ユニットのうちの１つを介して自局近傍に存する他局装置との間で無線によるデータの送受信を行う無線通信装置であって、
前記他局装置を探知して該探知された他局装置に関する探知情報信号及び方向情報信号を生成する他局探知手段と、
前記探知情報信号に基づいて前記複数の無線通信ユニットの中から未使用のユニットを選択し、該選択された無線通信ユニットを介して前記探知された他局装置との間でデータの送受信を行わしめる無線ユニット制御手段と、
前記方向情報信号に基づいて前記選択された無線通信ユニットに含まれる前記アンテナの指向性を前記探知された他局装置の方向に沿うように調整する指向性調整手段と、を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記無線通信ユニットは、前記他局装置との間で無線によるデータの送受信を行う際にデータ通信リンクの確立時の前後でデータ送受信の際における通信制御手順の制御モードを変更する通信手順制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記通信手順制御手段は、自律分散型の制御モードに基づいてデータ通信リンクを確立して、前記データ通信リンクの確立後に集中制御型の制御モードに基づいてデータの送受信を行うことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記他局探知手段は、前記探知情報信号及び方向情報信号を生成する際に前記複数の無線通信ユニットの使用する周波数帯域とは異なる帯域の周波数を用いることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記アンテナは、その地上高及び指向性の調整が自在であって、前記無線通信装置は、その移動設営が容易であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
複数の無線中継装置と、前記無線中継装置の各々と無線によるデータの送受信を行う複数の携帯端末装置とを含む無線通信ネットワークシステムであって、
前記無線中継装置は、
指向性を有するアンテナを備えた複数の無線通信ユニットを含み、前記複数の無線通信ユニットのうちの１つを介して自局近傍に存する他の無線中継装置との間で無線によるデータの送受信を行い、
前記他の無線中継装置を探知して該探知された他の無線中継装置に関する探知情報信号及び方向情報信号を生成する他装置探知手段と、
前記探知情報信号に基づいて前記複数の無線通信ユニットの中から未使用のユニットを選択して、該選択された無線通信ユニットを介して前記探知された他の無線中継装置との間でデータの送受信を行わしめる無線ユニット制御手段と、
前記方向情報信号に基づいて前記選択された無線通信ユニットに含まれる前記アンテナの指向性を前記探知された他の無線中継装置の方向に沿うように調整する指向性調整手段と、を含むことを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記無線通信ユニットは、他の無線中継装置との間でデータの送受信を行う際にデータ通信リンクの確立時の前後でデータ送受信の際における通信制御手順の制御モードを変更する通信手順制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記通信手順制御手段は、自律分散型の制御モードに基づいてデータ通信リンクを確立して、前記データ通信リンクの確立後に集中制御型の制御モードに基づいてデータの送受信を行うことを特徴とする請求項７に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項９】
前記無線中継装置は、通信可能な携帯端末装置及び他の無線中継装置との間で各々の装置を特定する識別子を含む接続情報を随時通信して該接続情報に基づくデータ経路制御テーブルを生成し、該データ経路制御テーブルに基づいて前記各々の装置からの送受信データを中継制御する中継制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項１０】
前記他装置探知手段は、他の無線中継装置に関する探知情報信号及び方向情報信号を生成する際に、前記複数の無線通信ユニットが使用する周波数帯域、及び前記無線中継装置と前記携帯端末装置との間に使用される周波数帯域と異なる帯域の周波数を用いることを特徴とする請求項６に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項１１】
前記無線中継装置同士間に用いられる電波の周波数帯域を、前記無線中継装置と前記携帯端末装置との間に使用される周波数帯域よりも広帯域とすることを特徴とする請求項１０に記載の無線通信ネットワークシステム。
【請求項１２】
前記無線中継装置同士間に用いられる電波の周波数帯域は、ミリ波又は準ミリ波の周波数帯域であることを特徴とする請求項１１に記載の無線通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の携帯ステーション装置（以下、単に“ＳＴ装置”と称する）間の通信を中継・制御する複数の無線アクセスポイント装置（以下、単に“ＡＰ装置”と称する）を含む無線通信ネットワークシステム、及び移動・設営が容易な可搬型のＡＰ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のＳＴ装置間の通信を中継・制御する可搬型のＡＰ装置を複数設けて、これらのＡＰ装置同士が自律的なネットワークを形成する、いわゆるアドホック（ad hoc；一時的・仮設的）な無線通信ネットワークとして、例えば、特許文献１に示されるような無線通信ネットワークシステムが知られている。
【０００３】
かかる従来技術では、ＡＰ装置とＳＴ装置との間における無線通信処理を担うＡＰ−ＳＴ間無線処理部と、ＡＰ装置同士間の無線通信処理を担うＡＰ−ＡＰ間無線処理部とを別個に備え、これらの無線処理部として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムが採用されている。この場合、ＡＰ装置とＳＴ装置との間、或いはＡＰ装置同士の間は、各々独立したＩＥＥＥ８０２．１１規格による無線通信チャネルが固定的に設定される構成となっている。
【０００４】
しかしながら、このような無線通信ネットワークシステムでは、一般に、ネットワークの上位階層であるＡＰ装置同士間の通信経路に、下位階層のＳＴ装置から上がってきた多数の通信データが輻輳する。このため、従来技術のようにＡＰ−ＳＴ間とＡＰ−ＡＰ間に同じ通信容量の無線処理部を固定的に設定した場合、ＡＰ装置同士間の通信容量がネックとなり、システム内のＳＴ装置間におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ通信の実行スループットが低下するという問題が生ずる。
【０００５】
さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムを採用した場合、システム内のマルチアクセス制御（ＭＡＣ）は、自律分散型の媒体アクセス制御方式であるＣＳＭＡ方式によって実行される。したがって、映像や音声などのリアルタイム性を必要とするデータを伝送する際に、無線通信リンクのサービス品質（ＱｏＳ）を担保することが困難となる。
【特許文献１】特開２００３−３３３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために為されたものであって、アドホック無線通信ネットワークにおいて、データ通信におけるスループットの効率を向上させて、かつ伝送データのリアルタイム性を保証する無線通信装置及び無線通信ネットワークシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、指向性を有するアンテナを備えた複数の無線通信ユニットを含み、前記複数の無線通信ユニットのうちの１つを介して自局近傍に存する他局装置との間で無線によるデータの送受信を行う無線通信装置であって、前記他局装置を探知して該探知された他局装置に関する探知情報信号及び方向情報信号を生成する他局探知手段と、前記探知情報信号に基づいて前記複数の無線通信ユニットの中から未使用のユニットを選択し、該選択された無線通信ユニットを介して前記探知された他局装置との間でデータの送受信を行わしめる無線ユニット制御手段と、前記方向情報信号に基づいて前記選択された無線通信ユニットに含まれる前記アンテナの指向性を前記探知された他局装置の方向に沿うように調整する指向性調整手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、複数の無線中継装置と、前記無線中継装置の各々と無線によるデータの送受信を行う複数の携帯端末装置とを含む無線通信ネットワークシステムであって、前記無線中継装置は、指向性を有するアンテナを備えた複数の無線通信ユニットを含み、前記複数の無線通信ユニットのうちの１つを介して自局近傍に存する他の無線中継装置との間で無線によるデータの送受信を行い、前記他の無線中継装置を探知して該探知された他の無線中継装置に関する探知情報信号及び方向情報信号を生成する他装置探知手段と、前記探知情報信号に基づいて前記複数の無線通信ユニットの中から未使用のユニットを選択して、該選択された無線通信ユニットを介して前記探知された他の無線中継装置との間でデータの送受信を行わしめる無線ユニット制御手段と、前記方向情報信号に基づいて前記選択された無線通信ユニットに含まれる前記アンテナの指向性を前記探知された他の無線中継装置の方向に沿うように調整する指向性調整手段とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例である無線通信ネットワークを示すシステム構成図である。
【００１１】
同図において、ＡＰ装置１０ａ乃至１０ｃは、システム内に存する各ＳＴ装置からのデータを中継するＡＰ装置である。これらのＡＰ装置の各々は、例えば、車輪などの移動手段を備え、ＡＰ装置の地上高やアンテナ指向性等の調整手段を備えた可搬型スタンド２０ａ乃至２０ｃに搭載されている。なお、これらの可搬型スタンドは、それぞれバッテリーを内蔵しており、各スタンドに搭載されたＡＰ装置は、当該バッテリーから供給される電力によって動作する。また、各ＡＰ装置は、ＡＣ１００Ｖの商用電源のコンセントに電源コードを接続することにより、かかる商用電源から供給される電力によって動作することも可能である。
【００１２】
ＡＰ装置１０ａ乃至１０ｃは、それぞれ、後述するステーション通信制御部１７を備え、送信電力やアンテナの指向性等の条件によって定まるサービスエリア内の各ＳＴ装置との間で無線通信を行うことができる。なお、本実施例では、ＡＰ装置１０ａはＳＴ装置３１及び３２と、ＡＰ装置１０ｂはＳＴ装置３３及び３４と、ＡＰ装置１０ｃはＳＴ装置３５と、それぞれ無線による通信を行うものとする。
【００１３】
また、各々のＡＰ装置は、後述する有線ＬＡＮ通信制御部１６を備え、所定の有線ＬＡＮとの間で有線による通信を行うことができる。なお、本実施例では、ＡＰ１０ａのみが有線ＬＡＮ４０に接続されている。
【００１４】
さらに、各々のＡＰ装置は、複数のＡＰ間通信制御部１４（チャネル１〜チャネルｎ）を備え、かかるＡＰ間通信制御部１４の１つのチャネルを介して他のＡＰ装置との間で無線による通信を行うことができる。なお、本実施例では、ＡＰ装置１０ａは１０ｂと、ＡＰ装置１０ｂは１０ａ乃び１０ｃと、ＡＰ装置１０ｃは１０ｂと、それぞれ無線による通信が行えるものとする。
【００１５】
一方、ＳＴ装置３１〜３５の各々は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信ユニットを備えたパソコンやハンディーターミナル等の携帯端末装置であり、各々のＳＴ装置が属するサービスエリアをサポートするＡＰ装置との間で無線による通信を行うことができる。なお、本発明によるシステム構成や、システム内に含まれるＡＰ装置及びＳＴ装置の数、並びに各装置の配置等の諸条件は、図１に示される事例に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００１６】
次に、図１に示されるＡＰ装置の内部構成を図２のブロック図に基づいて説明する。
【００１７】
図２において、他局ＡＰ探知部１１は、ＡＰ間ネットワーク制御部１２に接続されており、自局周囲の他局ＡＰ装置の存在を探知して該探知したＡＰ装置についての方向情報を取得する機能を有している。なお、取得された方向情報は、他局ＡＰ探知部１１からＡＰ間ネットワーク制御部１２へ供給される。
【００１８】
ＡＰ間ネットワーク制御部１２は、アンテナ指向性制御部１３、複数のＡＰ間通信制御部１４、及び通信経路制御部１５の各々と接続されている。ＡＰ間ネットワーク制御部１２は、アンテナ指向性制御部１３へアンテナの指向性制御情報を供給し、複数のＡＰ間通信制御部１４との間でＭＡＣ制御情報及び接続情報の授受を行い、さらに通信経路制御部１５へ接続情報を供給する部分である。
【００１９】
アンテナ指向性制御部１３は、各ＡＰ間通信制御部１４内部の指向性アンテナ部１４５と接続されており、ＡＰ間ネットワーク制御部１２から取得した指向性制御情報に基づいて、各ＡＰ間通信制御部１４に含まれる指向性アンテナ部１４５の指向性を制御する部分である。
【００２０】
次に、ＡＰ間通信制御部１４の構成について説明する。図２に示される如く、ＡＰ間通信制御部１４の各々は、ＭＡＣ制御部１４０、リンク確立用ＭＡＣ部１４１、データ通信用ＭＡＣ部１４２、変復調部１４３、ＲＦ部１４４、及び指向性アンテナ部１４５を備えている。
【００２１】
ＭＡＣ制御部１４０は、ＡＰ間ネットワーク制御部１２から取得したＭＡＣ制御情報に基づいてその動作を開始する。そして、後述するデータ通信リンクの確立時にリンク確立用ＭＡＣ部１４１と接続され、データ通信リンク確立後にデータ通信用ＭＡＣ部１４２と接続され、各々の時点におけるＭＡＣ制御を司る部分である。また、ＭＡＣ制御部１４０は、通信経路制御部１５及び変復調部１４３との間でデータ信号の授受を行い、前述のＡＰ間ネットワーク制御部１２との間で接続情報の授受を行う。
【００２２】
リンク確立用ＭＡＣ部１４１は、いわゆる自律分散型の媒体アクセス制御方式を用いて、通信リンク確立時のデータの送受信を管理する部分である。また、データ通信用ＭＡＣ部１４２は、いわゆる集中制御型の媒体アクセス制御方式を用いて、通信リンク確立後のデータの送受信を管理する部分である。
【００２３】
変復調部１４３は、ＭＡＣ制御部１４０から供給される送信信号に所定の変調処理を施して、変調後の信号をＲＦ部１４４に出力する部分である。ＲＦ部１４４は、変復調部１４３から供給された送信信号を送信無線周波数帯域の高周波信号に変換して、これを指向性アンテナ部１４５に出力する部分である。また、指向性アンテナ部１４５は、ＲＦ部１４４から供給された高周波信号を所定の指向性を有するアンテナを介して空中に放射する部分である。
【００２４】
一方、指向性アンテナ部１４５は受信した高周波信号をＲＦ部１４４に出力し、ＲＦ部１４４は、かかる高周波信号を変復調部１４３が復調可能な周波数帯域に変換して、これを変復調部１４３に供給する。変復調部１４３は、ＲＦ部１４４から供給された受信信号に所定の復調処理を施して復調信号を生成しこれをＭＡＣ制御部１４０に出力する。
【００２５】
なお、変復調部１４３及びＲＦ部１４４の構成・動作等に関しては、様々な方式を適用することが可能であり、本発明においては、かかる構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００２６】
有線ＬＡＮ通信制御部１６は、通信経路制御部１５、及びＡＰ装置外部の有線ＬＡＮ４０と接続されており、有線ＬＡＮ４０を流れる全てのデータフレームを受信して、これを通信経路制御部１５に出力する部分である。また、有線ＬＡＮ通信制御部１６は、通信経路制御部１５から出力される送信データを、所定の通信プロトコルに従って有線ＬＡＮ４０に送信する。
【００２７】
通信経路制御部１５は、ＡＰ間ネットワーク制御部１２、有線ＬＡＮ通信制御部１６、ステーション通信制御部１７、及び複数のＡＰ間通信制御部１４（ＣＨ１〜ＣＨｎ）と接続されている。通信経路制御部１５は、ＡＰ間ネットワーク制御部１２からの接続情報、及び有線ＬＡＮ通信制御部１６、ステーション通信制御部１７、からの入力データに含まれる送信元ＩＤ情報に基づいて経路制御テーブルを生成する部分である。また、通信経路制御部１５は、生成した経路制御テーブルに基づいて、有線ＬＡＮ通信制御部１６、ステーション通信制御部１７、及び各々のＡＰ間通信制御部１４からの入力データに含まれる送信先ＩＤ情報を参照して、これらの入力データを有線ＬＡＮ通信制御部１６、ステーション通信制御部１７、及び各ＡＰ間通信制御部１４の何れかに送信する。
【００２８】
次に、図１に示されるネットワークシステムにおいて、ＡＰ装置１０ｃの電源投入から隣接するＡＰ装置１０ｂとの間でデータ通信が開始されるまでの動作を説明する。なお、ＡＰ装置１０ａと１０ｂとの間は、１０ｃの電源投入以前から既にデータ通信リンクが確立されているものと仮定する。
【００２９】
また、各ＡＰ装置では、他局ＡＰ探知部１１が、常時又は所定周期毎にシステム内に存する通信可能な他の各ＡＰ装置の探知を行っており、探知された他のＡＰ装置の方向情報をＡＰ間ネットワーク制御部１２に供給しているものとする。因みに、他局ＡＰ探知部１１が他のＡＰ装置に関する方向情報を取得する方法としては、例えば、アレイアンテナを用いて受信電波の到来方向を推定するようにしても良い。なお、他のＡＰ装置の探知には、複数のＡＰ間通信制御部１４の各々が使用する周波数帯域とは異なる周波数帯域の電波を用いるものとする。
【００３０】
図１のシステムにおいて、ＡＰ装置１０ｃの電源が立ち上げられると、ＡＰ装置１０ｂ、及び１０ｃ各々のＡＰ間ネットワーク制御部１２は、他局ＡＰ探知部１１からの方向情報に基づいて、データ通信リンクが確立されていない他のＡＰ装置の出現を認識する。そして、各々のＡＰ装置が内蔵する複数のＡＰ間通信制御部１４（ＣＨ１〜ＣＨｎ）のうちから未使用のＡＰ間通信制御部１４を選択し、該ＡＰ間通信制御部１４に含まれる指向性アンテナ部１４５の指向性を上記方向情報が示す方向に制御する。因みに、かかる指向性の制御は、例えば、指向性アンテナの設置方向を機械的なサーボ機構により駆動して行うようにしても良いし、或いは、アダプティブアレイアンテナのように電子的制御によりその指向性を制御するようにしても良い。
【００３１】
上記の指向性制御が行われた後、ＡＰ装置１０ｂ及び１０ｃの各々は、該ＡＰ間通信制御部１４内のＭＡＣ制御部１４０を動作させて、データ通信リンクの確立及び接続情報の交換処理を実行させる。データ通信リンクの確立時、及び接続情報の交換時における動作シーケンスの一例を図３のシーケンスチャートに基づいて説明する。
【００３２】
図３において、ＡＰ装置１０ｂ及び１０ｃの両者は、先ず、データ通信リンク確立のための通信動作を実行する。このとき、両者のＡＰ間通信制御部１４では、リンク確立用ＭＡＣ部１４１における自律分散型の媒体アクセス制御方式が起動される。
【００３３】
自律分散型の媒体アクセス制御方式においては、例えば、ＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access)方式に従ってキャリアセンス（ＣＳ）が行われ、その結果がアイドル、即ちキャリアの衝突が無ければ、ＡＰ装置１０ｂからリンク確立要求フレームの送信が行われる（ステップＳ０１）。
【００３４】
なお、図３の事例では、ＡＰ装置１０ｂ側が先にリンク確立要求フレームの送信を行っているが、１０ｃ側がリンク確立要求フレームの送信を行う場合であっても良い。また、同図中の矢印ＣＳは、キャリアセンシングのイベントを表すものである。
【００３５】
リンク確立要求フレームは、該フレームを受信したＡＰ装置に対して、送信元のＡＰ装置が自己のＩＤ番号等を報知するフレームであり、送信元アドレスを自己ＩＤ、送信先アドレスをブロードキャストＩＤとして該フレームに重畳させて送信する。なお、ネットワークシステム内に存する各々のＡＰ装置には、予め固有のＩＤ番号が設定されていることは言うまでもない。
【００３６】
また、本実施例では、ＣＳＭＡ方式を用いた場合の動作例を示しているが、その他の自律分散型の媒体アクセス制御方式、例えば、スロットアロハ方式などの制御方式の適用も可能である。
【００３７】
図３のステップＳ０１で、ＡＰ装置１０ｂが送信したリンク確立要求フレームをＡＰ装置１０ｃが受信すると、１０ｃは、ＣＳ等の所定の処理を実行した後、リンク確立応答フレームを１０ｂに送信する（ステップＳ０２）。リンク確立応答フレームは、受信したリンク確立要求フレームの送信元に対して自己のＩＤ番号を報知するフレームである。即ち、ＡＰ装置１０ｃは、送信元アドレスを自己ＩＤ（１０ｃ）、送信先アドレスをリンク確立要求フレームの送信元ＩＤ（１０ｂ）として同フレームに重畳させて送信する。
【００３８】
ＡＰ装置１０ｂは、ステップＳ０２において、ＡＰ装置１０ｃが送信したリンク確立応答フレームを受信すると所定の処理を行った後、今度はＡＣＫフレームをＡＰ装置１０ｃに送信する（ステップＳ０３）。ＡＣＫフレームは、ＡＰ装置１０ｂがリンク確立応答フレームを正常に受信したことをＡＰ装置１０ｃに報知するフレームであり、送信元アドレスを自己ＩＤ（１０ｂ）、送信先アドレスをリンク確立応答フレームの送信元ＩＤ（１０ｃ）として送信される。
【００３９】
なお、以上に説明したステップＳ０１〜Ｓ０３の、リンク確立要求フレーム、リンク確立応答フレーム、ＡＣＫフレームのいずれかが、ＡＰ装置の何れかにおいて正常に受信できなかった場合、所定のランダム時間の経過後に再度リンク確立要求フレームの送信手順から動作シーケンスが繰り返される。
【００４０】
ＡＰ装置１０ｂは、ステップＳ０３においてＡＣＫフレームを送信した後、所定の待機時間の間、他のＡＰ装置からの受信信号の有無を確認する。同様に、ＡＰ装置１０ｃもＡＣＫフレームの受信後に所定の待機時間の間、他のＡＰ装置からの受信信号の有無を確認する。
【００４１】
そして、両ＡＰ装置において、かかる待機時間中に一度も他のＡＰ装置からの受信信号が無かった場合は、上記のステップＳ０１〜Ｓ０３と同様のシーケンスに則って、接続情報要求フレーム（ステップＳ０４）、接続情報応答フレーム（ステップＳ０５）、及びＡＣＫフレーム（ステップＳ０６）の送受信動作が両ＡＰ装置の間において行われる。因みに、接続情報要求フレーム及び接続情報応答フレームは、両ＡＰ装置の通信経路制御部１５が有する経路制御テーブルの内容を、他方のＡＰ装置に報知するフレームである。
【００４２】
すなわち、ＡＰ装置１０ｂが１０ｃへ送信する接続情報要求フレームには、ＡＰ装置１０ｂに接続されているＳＴ装置３３と３４のＩＤ番号、ＡＰ装置１０ａのＩＤ番号、及びＡＰ装置１０ａに接続されているＳＴ装置３１と３２のＩＤ番号が含まれている。一方、ＡＰ装置１０ｃが１０ｂへ送信する接続情報応答フレームには、ＡＰ装置１０ｃに接続されているＳＴ装置３５のＩＤ番号が含まれる。
【００４３】
ＡＰ装置１０ｃは、ステップＳ０４において、１０ｂからの接続情報要求フレームを受信すると、同装置内の通信経路制御部１５が有する経路制御テーブルの内容を更新する。同様に、ＡＰ装置１０ｂは、ステップＳ０５において、１０ｃからの接続情報応答フレームを受信すると、その通信経路制御部１５が有する経路制御テーブルの内容を更新して、さらに、該経路制御テーブルの内容を含む接続情報をＡＰ装置１０ａに送信する。
【００４４】
因みに、ＡＰ装置１０ａへの送信は、１０ａ及び１０ｂの両者間において、既にデータ通信リンクが確立されているため、集中制御型の媒体アクセス制御方式に従って行われる。なお、ＡＰ装置１０ａは、１０ｂからの接続情報を受信すると、同装置内の通信経路制御部１５が有する経路制御テーブルの内容を更新することは言うまでもない。
【００４５】
ＡＰ装置１０ｂは、ステップＳ０６において、１０ｃからの接続情報応答フレームに対するＡＣＫフレームを送信後に、所定の待機時間の間、他のＡＰ装置からの受信信号の有無を確認する。同様に、ＡＰ装置１０ｃもＡＣＫフレームの受信後に、所定の待機時間の間、他のＡＰ装置からの受信信号の有無を確認する。
【００４６】
そして、かかる待機時間の間に一度も他のＡＰ装置からの受信信号が無かった場合、ＡＰ装置１０ｂ及び１０ｃ各々のＡＰ間通信制御部１４は、ＭＡＣ制御部１４０の動作をデータ通信用ＭＡＣ部１４２の集中制御型の媒体アクセス方式に切り換える。ＡＰ装置１０ｂと１０ｃ間のデータ伝送方式が集中制御型の媒体アクセス方式に切り替わると、それ以降は、両者の間で所定のデータ通信手順に従ってデータフレームの送受信が為される（ステップＳ０７〜Ｓ０８）。
【００４７】
なお、集中制御型の媒体アクセス方式に制御が切り替わる際に、該ＡＰ装置がシステム内におけるデータ通信タイミングを管理する、いわゆる主局（基地局）として動作するか、或いは主局の管理下で通信処理を行う、いわゆる従局（子局）として動作するかが判定される。因みに、かかる判定は、ＡＰ間ネットワーク制御部１２が、データ通信リンク確立時の自律分散型のアクセス制御方式を用いたデータ通信手順において、送受信した接続情報を基にして行われる。
【００４８】
ＡＰ装置１０ａと１０ｂとの間、及びＡＰ装置１０ｂと１０ｃとの間は、それぞれ指向性アンテナを用いることによって、システム内におけるお互いの電波到達範囲が空間的に分割されている。それ故、ＡＰ装置１０ａと１０ｂとの間、及びＡＰ装置１０ｂと１０ｃとの間では、各々が同一の周波数帯域を用いたデータ通信を並行して行うことができる。
【００４９】
同様に、ＡＰ装置とＳＴ装置との間についても、各ＡＰ装置のステーション通信制御部１７、及び各ＳＴ装置３１〜３５が指向性アンテナを使用することによって、ＡＰ装置と各ＳＴ装置間の通信が、ＡＰ装置同士間の通信に干渉しないように互いの電波到達範囲を空間的に分割することが可能となる。これによって、ＡＰ装置とＳＴ装置間の通信についてもＡＰ装置同士間と同一の周波数帯域を使用することができる。
【００５０】
一方、ＡＰ装置同士間の通信で使用する周波数帯域とは異なる周波数帯域の電波を、ＡＰ装置とＳＴ装置間の通信に使用すれば、システム内における電波到達範囲の空間的な分割を行うことなく、相互の通信における干渉を低減させることができる。また、ＡＰ装置同士間の通信で使用する周波数帯域として、例えば、周波数帯域の広いミリ波帯域を用い、ＡＰ装置とＳＴ装置間の通信の使用周波数帯域よりもＡＰ装置同士間の通信の使用周波数帯域を広く割り当てることによって、前者の伝送速度を後者よりも高めることが可能となる。
【００５１】
以上に説明したように、本発明によれば、自局周囲における他のＡＰ装置の存在を探知してその方向情報を取得する他局ＡＰ探知部、及びＡＰ装置間の通信に用いる指向性アンテナ部、ＲＦ部、変復調部、ＭＡＣ制御部を含む複数のＡＰ間通信制御部を設け、他局ＡＰ探知部が探知した方向に存在する他のＡＰ装置に対して、異なるＡＰ間通信制御部を割り当てて通信処理を行う。
【００５２】
これによって、複数設けられたＡＰ間通信制御部の各々は、非同期に動作して異なるＡＰ装置のそれぞれに対してデータ通信をおこなうことが可能となり、ネットワークシステム全体の最大伝送容量が増大する。また、ＡＰ装置同士間の通信に指向性アンテナを用いることによって、ネットワークシステム内の空間分割が容易となり、異なる方向について同一の周波数帯域を同時に利用することが可能となる。さらに、他局ＡＰ探知部による探知処理と、ＡＰ間通信制御部によるＡＰ装置同士間の通信処理との使用周波数帯域を異ならしめることにより、他局ＡＰ探知処理とＡＰ装置同士間の通信処理が非同期に実行可能となるため、ＡＰ装置同士間における通信のスループットが向上する。
【００５３】
また、本発明によれば、データ通信リンクの確立時に自律分散型の媒体アクセス制御方式を用いて通信処理を行い、一旦データ通信リンクが確立された後は、通信方式を集中制御型の媒体アクセス制御方式に切り換える。
【００５４】
したがって、システム内のＡＰ装置の各々に、予め固有のＩＤ番号を割り当てて置くことによって、データ通信リンクの確立時に自律的にＡＰ装置間のネットワークを形成することが可能であり、ネットワークシステムに新たなＡＰ装置を新規参入させることも容易となる。また、データ通信リンクが確立後にネットワークシステムから離脱したＡＰ装置を早期に認識することも容易となる。さらに、データ通信リンクの確立後にも自律分散型の媒体アクセス制御方式を用いる従来システムに比較して、よりスループット効率の高いデータ通信処理が可能となる。また、音声や映像等のリアルタイム性が要求されるデータについても使用帯域の確保が容易となり、システムのサービス品質を表す所定のＱｏＳを担保することができる。
【００５５】
さらに、本発明では、ＡＰ装置を搭載する可搬型スタンドにおいて、ＡＰ装置の地上高やその指向性を容易に調整することが可能であり、その移動及び設置も極めて簡便に行うことができる。
【００５６】
これによって、ＡＰ装置の通信・中継機能を利用した仮設的なアドホックネットワークを構成する際にシステムの移動並びに設営が極めて容易となる。また、ＡＰ装置の各々は、周囲に存在する他のＡＰ装置を自動的に検出して、その指向性アンテナを該周囲に存する他のＡＰ装置を補足すべく自動調整する機能を具備するため、ネットワーク設営時における調整処理も極めて簡易となる。
【００５７】
なお、以上に説明した実施例では、各ＡＰ装置間若しくはＳＴ装置間の無線通信媒体として電波を用いたが、本発明は、かかる事例に限定されるものではなく無線通信媒体として、例えば、赤外線等の光を用いる構成としても良い。或いは、無線通信媒体として、光、及び電波を組み合わせて用いる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、本発明の実施例である無線通信ネットワークを示すシステム構成図である。
【図２】図２は、図１のシステムにおけるアクセスポイント装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１のシステムにおけるアクセスポイント装置間のデータ伝送の様子を示すシーケンスチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０ａ〜ｃ    アクセスポイント装置
１１          他局ＡＰ探知部
１２          ＡＰ間ネットワーク制御部
１３          アンテナ指向性制御部
１４          ＡＰ間通信制御部
１５          通信経路制御部
１６          有線ＬＡＮ通信制御部
１７          ステーション通信制御部
２０ａ〜ｃ    可搬型スタンド
３１〜３５    携帯ステーション装置
４０          有線ＬＡＮ
１４０        ＭＡＣ制御部
１４１        リンク確立用ＭＡＣ部
１４２        データ通信用ＭＡＣ部
１４３        変復調部
１４４        ＲＦ部
１４５        指向性アンテナ部
【図１】
2005323219.tif 000003
【図２】
2005323219.tif 000004
【図３】
2005323219.tif 000005