(57)【要約】無線ＬＡＮを提供するアクセスポイント１０は、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段１１０と、通信手段１１０を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、複数のチャンネルの電波状態を検知する状態検知手段１２０と、検知した電波状態に基づいて、無線ＬＡＮ通信に用いるチャンネルを選択する無線通信制御部１１９と、無線ＬＡＮ通信を行っているチャンネルを、選択したチャンネルに切換える通信ＣＨ切換部１１８とを備える。
2004082213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末機器を広域ネットワークへ接続するため、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて情報のやり取りを行うことで、無線ローカルエリアネットワークを前記端末機器に提供するアクセスポイントであって、
前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りを行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、前記複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段と、
前記検知した電波状態に基づいて、前記無線通信手段による情報のやり取りに用いるチャンネルを選択するチャンネル選択手段と、
前記無線通信手段が情報のやり取りを行っているチャンネルを、前記選択したチャンネルに切換えるチャンネル切換え手段と
を備えたアクセスポイント。
【請求項２】
請求項１記載のアクセスポイントであって、
前記状態検知手段は、前記電波状態として、所定の期間において当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する占有率検知手段を備える手段である
アクセスポイント。
【請求項３】
請求項１または２記載のアクセスポイントであって、
前記状態検知手段は、前記電波状態として、前記複数のチャンネルの周波数帯を用いる当該アクセスポイントを含む複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する出力源検知手段を備える手段である
アクセスポイント。
【請求項４】
請求項３記載のアクセスポイントであって、
前記出力源検知手段は、
前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波する検波手段と、
前記検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する抽出手段と、
前記抽出したパターンと、前記複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合することにより、前記検波した電波が、前記複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する検知手段と
を備える手段である
アクセスポイント
【請求項５】
請求項４記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントおよび他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致しない場合には、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りに使用されていない空きチャンネルの電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント
【請求項６】
請求項４または５記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用されている電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントとは異なる他の無線通信機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記他の無線通信機器によって電波が使用されている電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項８】
請求項７記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、アマチュア無線機器またはコードレス電話から出力されるパターンを、前記他の無線通信機器から出力されるパターンとして記憶する手段である
アクセスポイント
【請求項９】
請求項４ないし８のいずれか記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、前記複数のチャンネルの周波数帯の不要輻射電波を発する電子機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記電子機器によって電波が発生している電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント
【請求項１０】
請求項９記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、電子レンジまたは高周波治療器から出力されるパターンを、前記電子機器から出力されるパターンとして記憶する手段である
アクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、無線ローカルエリアネットワークのアクセスポイントに関し、詳しくは、複数のチャンネルの中から情報のやり取り適したチャンネルを選択して無線ローカルエリアネットワーク通信を行うアクセスポイントに関する。
【背景技術】  無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮという）通信として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ通信においては、情報のやり取りに用いるため、図１１に示すように、中心周波数を２４１２〜２３８４メガヘルツ（以下、ＭＨｚと表記）とし、帯域幅を２２〜２４ＭＨｚとした計１４のチャンネルが割り当てられている。無線ＬＡＮは、無線ＬＡＮの中心となる基地局であるアクセスポイントと、その子局である端末機器とにより形成され、これらの無線ＬＡＮ機器間で無線ＬＡＮ通信が行われる。１つの無線ＬＡＮにおける各無線ＬＡＮ機器は、同時に異なるチャンネルで無線ＬＡＮ通信を行うことはできず、選択された１つのチャンネルを用いて無線ＬＡＮ通信を行う。この選択されたチャンネルの電波状態は、種々の要因によって悪化する場合がある。電波状態の悪化の要因としては、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合や、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉などがある。電波状態の悪化したチャンネルが、無線ＬＡＮ通信に使用されると、その無線ＬＡＮ通信は、通信速度が低下したり、通信ができなくなったりしてしまう。
従来、この電波状態の悪化に対処することができるアクセスポイントとして、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知し、検知した電波状態に基づいてチャンネルを再選択するアクセスポイントが知られている。このアクセスポイントは、定期的に無線ＬＡＮ通信を停止して、この無線ＬＡＮ通信を行っていた通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知する。この検知した電波状態に基づいて通信に適したチャンネルを再選択し、この再選択したチャンネルに切換えて無線ＬＡＮ通信を再開する。この結果、従来のアクセスポイントは、無線ＬＡＮ通信を行っているチャンネルの電波状態が悪化したとしても、電波状態の良いチャンネルに切換えて無線ＬＡＮ通信を再開するができ、電波状態の悪化による通信速度の低下や通信の不能を抑制することができた。
特開２００２−１５８６６７号公報には、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知し、検知した電波状態に基づいてチャンネルを再選択するアクセスポイントが開示されている。
しかしながら、従来のアクセスポイントは、電波状態の検知のため、定期的に無線ＬＡＮ通信を停止する必要があった。この無線ＬＡＮ通信の停止中は、情報のやり取りが行えないため、例えば良好に通信が行われている場合には、却って実効的な通信速度が低下してしまうという問題があった。
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができるアクセスポイントを提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記した課題を解決するため、本発明のアクセスポイントは、端末機器を広域ネットワークへ接続するため、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて情報のやり取りを行うことで、無線ローカルエリアネットワークを前記端末機器に提供するアクセスポイントであって、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りを行う無線通信手段と、前記無線通信手段を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、前記複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段と、前記検知した電波状態に基づいて、前記無線通信手段による情報のやり取りに用いるチャンネルを選択するチャンネル選択手段と、前記無線通信手段が情報のやり取りを行っているチャンネルを、前記選択したチャンネルに切換えるチャンネル切換え手段とを備えたことを特徴とする。
本発明のアクセスポイントによれば、無線ＬＡＮ通信を行う電波と、電波状態の検知を行う電波とを物理的に同じタイミングで取り扱うことができる。即ち、無線ＬＡＮ通信と、チャンネルを再選択するための電波状態の検知とを並行して行うことができる。よって、チャンネルを再選択するための電波状態の検知を行っている際であっても、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行うことができる。したがって、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができる。ここで、無線ＬＡＮ通信と電波状態の検知とを並行して行うとは、無線ＬＡＮ通信を停止することなく、電波状態の検知を行うことを意味する。即ち、無線ＬＡＮ通信の実行に影響を与えることなく、電波状態の検知を実行することを意味する。この場合、電波状態の検知を常に行うことに限るのではなく、一定またはランダムな間隔で間欠的に行うこととしても良いし、所定の条件を契機に行うこととしても良い。なお、無線ＬＡＮ通信を行っていない場合に、電波状態の検知を行うとしても良いのは言うまでもない。
また、前記状態検知手段は、前記電波状態として、所定の期間において当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する占有率検知手段を備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、チャンネルを選択するための判断要素として、占有率を用いることができる。よって、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合の程度を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、前記状態検知手段は、前記電波状態として、前記複数のチャンネルの周波数帯を用いる当該アクセスポイントを含む複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する出力源検知手段を備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、チャンネルを選択するための判断要素として、電波の出力源を用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、前記出力源検知手段は、前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波する検波手段と、前記検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する抽出手段と、前記抽出したパターンと、前記複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合することにより、前記検波した電波が、前記複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する検知手段とを備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、検波した電波の時系列変化のパターンと、複数のチャンネルの周波数帯を用いる機器から出力されると想定した電波の時系列変化のパターンとを照合することにより検波した電波の出力源を検知し、この電波の出力源を、チャンネルを選択するための判断要素として用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントおよび他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致しない場合には、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りに使用されていない空きチャンネルの電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、通信の競合が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の低い空きチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして空きチャンネルの優先度を高く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用されている電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、他のアクセスポイントによる通信の競合や電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントとは異なる他の無線通信機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記他の無線通信機器によって電波が使用されている電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、他の無線通信機器による電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。なお、前記検知手段は、アマチュア無線機器またはコードレス電話から出力されるパターンを、前記他の無線通信機器から出力されるパターンとして記憶する手段であるとしても良い。
また、前記知手段は、前記抽出したパターンと、前記複数のチャンネルの周波数帯の不要輻射電波を発する電子機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記電子機器によって電波が発生している電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、電子機器による電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。なお、前記検知手段は、電子レンジまたは高周波治療器から出力されるパターンを、前記電子機器から出力されるパターンとして記憶する手段であるとしても良い。
【図面の簡単な説明】  図１は、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成を説明する説明図である。
図２は、アクセスポイント１０の内部構成を機能的に示したブロック図である。
図３は、状態検知制御部１２９のリスト作成処理を示すフローチャートである。
図４は、リスト作成処理において作成されるリストの一例を示す説明図である。
図５は、無線通信制御部１１９の通信ＣＨ管理処理を示すフローチャートである。
図６は、占有率検知部１２３の占有率検知処理を示すフローチャートである。
図７は、占有率検知部１２３が所定の期間において受信したフレームの一例を示す説明図である。
図８は、出力源検知部１２４の出力源検知処理を示すフローチャートである。
図９は、出力源検知部１２４が電波信号の時系列変化のパターンを抽出する一例を示す説明図である。
図１０は、出力源検知部１２４に記憶されているパターンの一例を示す説明図である。
図１１は、無線ＬＡＮ通信におけるチャンネルの周波数帯を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以上説明した本発明の構成及び作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用したアクセスポイントについて、次の順序で説明する。
Ａ．無線ＬＡＮの構成
Ｂ．アクセスポイント１０の構成
Ｃ．アクセスポイント１０の動作
Ｃ−（１）．リスト作成処理
Ｃ−（２）．通信ＣＨ管理処理
Ｃ−（３）．占有率検知処理
Ｃ−（４）．出力源検知処理
Ｄ．その他の実施形態
なお、本明細書においては、「Ｈレベル」は２値信号の２つのレベルのうちの「１」を意味し、「Ｌレベル」は「０」を意味している。
Ａ．無線ＬＡＮの構成：
本発明の一実施形態であるアクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成について説明する。図１は、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成を説明する説明図である。アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮ通信の電波が届く範囲である無線ゾーン２０内の端末機器３０ａ，３０ｂに無線ＬＡＮを提供することができる。即ち、この無線ＬＡＮは、アクセスポイント１０と端末機器３０ａ，３０ｂによって形成されている。このアクセスポイント１０および端末機器３０ａ，３０ｂは、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ機器である。この規格に準拠した無線ＬＡＮのチャンネルは、前述した通り、図１１に示す１４のチャンネルが割り当てられている。無線ＬＡＮ機器間では、これらのチャンネルのいずれかを用いて、無線ＬＡＮ機器間の情報のやり取りである無線ＬＡＮ通信を行う。なお、図１には２台の端末機器を示したが、実際には、アクセスポイント１０は、その接続能力に応じた所定の台数までの端末機器に無線ＬＡＮを提供することができる。
アクセスポイント１０は、広域ネットワークであるインターネット５０に接続されている。アクセスポイント１０は、この接続を介して、インターネット５０に接続された他のノードと情報のやり取りを行うことができる。これにより、端末機器３０ａ，３０ｂは、アクセスポイント１０を介して、インターネット５０に接続され、インターネット５０に接続された他のノードと情報のやり取りを行うインターネット通信が可能となる。このインターネット通信の形態としては、ウェブコンテンツの取得，電子メールの受送信，インターネット電話などの形態がある。
ここで、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮにおけるチャンネルの電波状態の悪化について説明する。アクセスポイント１０の近隣に、アクセスポイント１０とは異なる機器９０が存在する場合を考える。機器９０は、アクセスポイント１０が無線ＬＡＮで用いているチャンネルと同じ周波数帯の電波を出力する。機器９０が出力する電波は、影響範囲９５内における無線ＬＡＮ通信に対して、通信速度の低下や通信不能などの影響を与えるため、そのチャンネルの電波状態は悪化する。例えば、図１の場合では、アクセスポイント１０は、影響範囲９５内に入っているため、機器９０から電波が出力されている間は、端末機器３０ａ，３０ｂとの無線ＬＡＮ通信を円滑に行うことができなくなってしまう。
Ｂ．アクセスポイント１０の構成：
アクセスポイント１０の内部構成について説明する。図２は、アクセスポイント１０の内部構成を機能的に示したブロック図である。アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行う通信手段１１０と、通信手段１１０による情報のやり取りと並行して複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段１２０とを備える。この他、インターネット５０との情報の受け渡しを行うＷＡＮインターフェース１３０、アクセスポイント１０における各種の制御を行うコントローラ１００などを備える。
ここで、通信手段１１０について説明する。通信手段１１０は、通信アンテナ１１１，通信ＲＦ部１１２，ベースバンド部１１３，通信ＣＨ切換部１１８，無線通信制御部１１９を備える。これらは、電波信号の受信側から、通信アンテナ１１１，通信ＲＦ部１１２，ベースバンド部１１３，無線通信制御部１１９の順に電気的に接続され、通信ＣＨ切換部１１８は、通信ＲＦ部１１２と無線通信制御部１１９とに電気的に接続されている。通信アンテナ１１１と通信ＲＦ部１１２との間では、電波周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下ＲＦという）信号がやり取りされる。通信ＲＦ部１１２とベースバンド部１１３との間では、内部周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下ＩＦという）信号がやり取りされる。ベースバンド部１１３と無線通信制御部１１９との間は、デジタル信号がやり取りされる。
通信アンテナ１１１は、各種アンプ，フィルタ，および、電波の送受信の切換え用のスイッチなどを備えたアンテナである。この通信アンテナ１１１は、無線ＬＡＮ通信を行うための電波の入出力を行う。通信ＲＦ部１１２は、送受信用に各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。この通信ＲＦ部１１２は、ＲＦ信号とＩＦ信号との変換（以下、ＲＦ／ＩＦ変換という）を行う。ベースバンド部１１３は、送受信用に各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。このベースバンド部１１３は、ＩＦ信号とベースバンド信号との変換、ベースバンド信号とデジタル信号とのＡ／Ｄ変換を行う。無線通信制御部１１９は、メディア・アクセス・コントローラ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、以下ＭＡＣという）とも呼ばれ、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび各種通信インターフェースなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信に関する各種の制御を行う。
通信ＣＨ切換部１１８は、入力される電圧に応じて発振する周波数を変化させる発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＶＣＯという）などから構成されている。この通信ＣＨ切換部１１８は、無線通信制御部１１９の制御信号である入力電圧に基づいて、通信ＲＦ部１１２の送受信用のミキサに注入する信号の周波数を変化させることによって、通信手段１１０において無線ＬＡＮ通信に用いるチャンネルを切換えることができる。
ここで、状態検知手段１２０について説明する。状態検知手段１２０は、前述の通信手段１１０を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、検知アンテナ１２１，検知ＲＦ部１２２，占有率検知部１２３，出力源検知部１２４，検知ＣＨ切換部１２８，状態検知制御部１２９を備える。これらは、電波信号の受信側から、検知アンテナ１２１，検知ＲＦ部１２２の順に電気的に接続され、この検知ＲＦ部１２２は、占有率検知部１２３と状態検知制御部１２９とに電気的に接続されている。占有率検知部１２３と状態検知制御部１２９とは、状態検知制御部１２９と情報のやり取りが可能に接続されている。検知ＣＨ切換部１２８は、検知ＲＦ部１２２と状態検知制御部１２９とに電気的に接続されている。検知アンテナ１２１から検知ＲＦ部１２２へは、ＲＦ信号が送信される。検知ＲＦ部１２２から、占有率検知部１２３および出力源検知部１２４へは、ＩＦ信号が送信される。状態検知制御部１２９と、占有率検知部１２３および出力源検知部１２４との間は、デジタル信号がやり取りされる。
検知アンテナ１２１は、受信用の各種アンプ，フィルタなどを備えたアンテナである。この検知アンテナ１２１は、各チャンネルの電波状態を検知するための電波の入力を受ける。なお、本実施例では、通信アンテナ１１１と検知アンテナ１２１とを別体にしているが、１つのアンテナによって通信アンテナ１１１と検知アンテナ１２１とを構成しても良い。検知ＲＦ部１２２は、受信用の各種ミキサ，アンプ，フィルタなどから成るワンチップマイコンで構成されている。この検知ＲＦ部１２２は、検知アンテナ１２１によって入力を受けたＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。
占有率検知部１２３は、受信用の各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコン、および、ＭＡＣに使用されているものと同等のワンチップマイコンで構成されている。この占有率検知部１２３は、検知ＲＦ部１２２から出力されたＩＦ信号を、ベースバンド信号さらにデジタル信号に変換する。このデジタル信号から、アクセスポイント１０自身または他のアクセスポイントが情報のやり取りを行う際に送受信されるフレームを解析する。このフレームには、情報の中身であるデータの他に、その無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスなどのデータが含まれている。このＭＡＣアドレスやＩＰアドレスから、そのフレームをやり取りしたアクセスポイントを識別する。さらに、そのフレームのＩＦ信号の受信に要した受信時間も検出する。これにより、検知ＲＦ部１２２から出力されたＩＦ信号から、そのチャンネルの電波状態として、所定の期間においてアクセスポイント１０自身または他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する。検知した占有率のデータは、状態検知制御部１２９へ送信される。これらの処理は、ワンチップマイコンに内蔵するＲＯＭなどに格納されたプログラムを実行することにより行われる。
出力源検知部１２４は、検知ＲＦ部１２２からのＩＦ信号を検波する検波回路、および、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。このＲＯＭには、無線ＬＡＮ通信のチャンネルの周波数帯を用いる複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンが記憶されている。出力源検知部１２４の検波回路は、ＩＦ信号の入力を受けると、出力する信号をＨレベルからＬレベルにする回路である。出力源検知部１２４のワンチップマイコンは、検波回路から出力された信号から、検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する。この抽出したパターンと、ＲＯＭに記憶されているパターンとを照合することにより、検波した電波が、パターンを記憶した複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する。この複数の機器としては、無線ＬＡＮ機器の他、無線通信機器としてはアマチュア無線機器やコードレス電話、不要輻射電波を出力する電子機器としては電子レンジや高周波治療器などが考えられる。検知した出力源のデータは、状態検知制御部１２９へ送信される。これらの処理は、ワンチップマイコンに内蔵するＲＯＭなどに格納されたプログラムを実行することにより行われる。
検知ＣＨ切換部１２８は、通信ＣＨ切換部１１８と同様、ＶＣＯなどから構成されている。この検知ＣＨ切換部１２８は、状態検知制御部１２９の制御信号である入力電圧に基づいて、検知ＲＦ部１２２の送受信用のミキサに注入する信号の周波数を変化させることによって、状態検知手段１２０において状態検知を行うチャンネルを切換えることができる。
コントローラ１００は、無線通信制御部１１９，状態検知制御部１２９およびＷＡＮインターフェース１３０と、情報のやり取りが可能に接続されている。コントローラ１００に接続されたこれらは、コントローラ１００を介して、相互に情報のやり取りをすることができる。これにより、無線通信制御部１１９と状態検知制御部１２９とが情報のやり取りを行ったり、無線通信制御部１１９とＷＡＮインターフェース１３０とが情報のやり取りを行うことによりインターネット通信を実現したりすることができる。
Ｃ．アクセスポイント１０の動作：
アクセスポイント１０の動作について説明する。アクセスポイント１０は、コントローラ１００の管理制御の下、通信手段１１０と状態検知手段１２０とが、並行して各々の処理を行っている。即ち、状態検知手段１２０が各チャンネルの電波状態を検知している最中であっても、通信手段１１０は無線ＬＡＮ通信を行うことが可能である。
Ｃ−（１）．リスト作成処理：
状態検知手段１２０の状態検知制御部１２９が実行するリスト作成処理について説明する。図３は、状態検知制御部１２９のリスト作成処理を示すフローチャートである。状態検知制御部１２９は、所定のタイミングで、このリスト作成処理を開始する。処理を開始すると、電波状態を検知するチャンネル番号を決定するための変数ＣＨを「ＣＨ＝１」とする（ステップＳ１１０）。この変数ＣＨの値は、図１１中に示した無線ＬＡＮ通信に用いられるチャンネルの「チャンネルＮｏ．」の値に対応している。その後、検知ＣＨ切換え処理を行う（ステップＳ１２０）。検知ＣＨ切換え処理では、変数ＣＨに対応したチャンネルの電波を受信するため、変数ＣＨに対応する制御信号を、検知ＣＨ切換部１２８に送信して、電波状態を検知するチャンネルを切換える。
検知ＣＨ切換え処理を行った後（ステップＳ１２０）、電波状態検知処理を行う（ステップＳ１３０）。電波状態検知処理では、占有率検知部１２３への占有率のデータの問合せ、および、出力源検知部１２４への出力源のデータの問合せを行う。その後、占有率検知部１２３からは占有率のデータを受信し、出力源検知部１２４からは出力源のデータを受信する。状態検知制御部１２９は、これら受信した電波状態のデータを、状態検知制御部１２９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。
電波状態検知処理を行った後（ステップＳ１３０）、変数ＣＨを「ＣＨ＝ＣＨ＋１」として（ステップＳ１４０）、変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」であるか否かを判断する（ステップＳ１５０）。変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」である場合には（ステップＳ１５０）、全てのチャンネルの電波状態を検知していないことを意味するため、検知ＣＨ切換処理（ステップＳ１２０）からの処理を繰り返す。これにより、状態検知制御部１２９は、全てのチャンネルについて電波状態のデータを得ることができる。
一方、変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」でない場合には（ステップＳ１５０）、全てのチャンネルの電波状態を検知したことを意味するため、リスト並べ替え処理（ステップＳ１６０）を行う。リスト並べ替え処理では、電波状態検知処理で記憶した全てのチャンネルについての占有率および出力源のデータに基づいて、チャンネルの優先順位を並べ替えてリストを作成し、状態検知制御部１２９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。このチャンネルの優先順位は、通信手段１１０における無線ＬＡＮ通信を行うのに適する順位である。状態検知制御部１２９は、リスト並び替え処理を行った後（ステップＳ１６０）、リスト作成処理を終了する。
ここで、リスト並び替え処理（ステップＳ１６０）で作成されるリストについて説明する。図４は、リスト作成処理において作成されるリストの一例を示す説明図である。図４は、「チャンネルＮｏ．」毎に、「優先順位」，「出力源」および「占有率」が表されている。「占有率」には、アクセスポイント１０が情報のやり取りを行った「自局」の占有率と、アクセスポイント１０以外のアクセスポイントが情報のやり取りを行った「他局」の占有率とが表されている。「チャンネルＮｏ．」は、１から１４の１４チャンネルある。「優先順位」は、１から１４の順位が、電波状態の良い順に各チャンネルに割り当てられ、数値が低いものほど優先順位が高いものを示す。図４に示したリストおける優先順位の判断基準は、優先順位の高い順に、空きチャンネル、占有率の低いチャンネル、占有率の高いチャンネル、出力源が電子レンジであるチャンネル、出力源がアマチュア無線であるチャンネルとしている。さらに、同じ出力源や占有率のチャンネルであっても、近隣のチャンネルとの電波干渉の影響を考慮して、優先順位を判断している。なお、この優先順位の判断基準は、この様な判断基準に限るものではなく、無線ＬＡＮの使用環境などを考慮して種々の判断基準を採用しても良いし、出力源や占有率以外に電波強度なども考慮した判断基準を採用しても良い。
Ｃ−（２）．通信ＣＨ管理処理：
通信手段１１０の無線通信制御部１１９が実行する通信ＣＨ管理処理について説明する。図５は、無線通信制御部１１９の通信ＣＨ管理処理を示すフローチャートである。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信を最初に始める際には、初期チャンネルを用いて無線ＬＡＮ通信を行う。この初期チャンネルは、予め特定のチャンネルを設定しておいても良いし、ランダムに選定するようにしても良い。また、状態検知手段１２０で空きチャンネルを検知して、これを初期チャンネルとしても良い。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信を行うとともに、所定のタイミングで、この通信ＣＨ管理処理を開始する。処理を開始すると、電波状態確認処理を行う（ステップＳ２１０）。電波状態確認処理では、無線通信制御部１１９自身が検知した無線ＬＡＮ通信における電波の電界強度，データの誤り率，通信速度，使用率などをデータや、端末機器３０ａ，３０ｂから受信したデータなどから、無線ＬＡＮ通信に用いている使用チャンネルの電波状態を確認する。
電波状態確認処理を行った後（ステップＳ２１０）、使用チャンネルの電波状態が悪化しているか否かを判断する（ステップＳ２２０）。この電波状態が悪化しているか否かは、予め設定された所定の基準に基づいて判断される。この所定の基準として、例えば、実効的な通信速度が所定値を下回った場合や，伝送速度モードが速度の低いモードに移行した場合，データの再送率が上昇した場合，データ送信後の所定の時間に受信応答がないタイムアウトを検出した場合などに電波状態が悪化したと判断しても良い。電波状態が悪化していないと判断した場合には（ステップＳ２２０）、使用チャンネルを切換える必要がないため、通信ＣＨ管理処理を終了する。
一方、電波状態が悪化していると判断した場合には（ステップＳ２２０）、使用チャンネル以外の他のチャンネルの電波状態を確認するため、リスト問合せ処理を行う（ステップＳ２３０）。リスト問合せ処理では、前述の状態検知制御部１２９がリスト作成処理で作成し記憶したリストの送信を、状態検知制御部１２９に対して要求する。状態検知制御部１２９は、この要求を受けてリストを無線通信制御部１１９に送信し、無線通信制御部１１９は、このリストを受信して、無線通信制御部１１９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。
リスト問合せ処理を行った後（ステップＳ２３０）、受信したリストに基づいて使用チャンネルよりも優先順位の高いチャンネル、即ち、電波状態の良いチャンネルが有るか否かの判断を行う（ステップＳ２４０）。使用チャンネルより優先順位の高いチャンネルが無い場合には（ステップＳ２４０）、使用チャンネルを切換える必要がないため、通信ＣＨ管理処理を終了する。一方、使用チャンネルより優先順位の高いチャンネルが有る場合には（ステップＳ２４０）、使用チャンネルを優先順位の高いチャンネルに切換えるため、使用ＣＨ切換え処理を行う（ステップＳ２５０）。使用ＣＨ切換え処理では、切換え先のチャンネルの周波数帯に対応した制御信号を、通信ＣＨ切換部１１８に送信して、使用チャンネルを切換える。使用ＣＨ切換え処理を行った後（ステップＳ２５０）、通信ＣＨ管理処理を終了する。
Ｃ−（３）．占有率検知処理：
状態検知手段１２０の占有率検知部１２３に内蔵されたＣＰＵが実行する占有率検知処理について説明する。図６は、占有率検知部１２３の占有率検知処理を示すフローチャートである。占有率検知部１２３は、状態検知制御部１２９から、前述の電波状態検知処理（図３中のステップＳ１３０）における占有率のデータの問合せを受けると、占有率検知処理を開始する。処理を開始すると、フレーム計測処理を開始する（ステップＳ３１０）。フレーム計測処理では、所定の期間の間、受信したフレーム毎に、そのフレームの受信時間の計測と、そのフレームをやり取りしたアクセスポイントの識別とを行う。これらのデータは、占有率検知部１２３に内蔵されたＲＡＭに記憶される。
図７は、占有率検知部１２３が所定の期間において受信したフレームの一例を示す説明図である。図７は、横軸に時間をとり、所定の期間Ｔにおけるフレームの受信の様子を示す。Ａ１からＡｍは、アクセスポイント１０がやり取りを行ったフレームを示し、ｔａ１からｔａｍは、これらのフレーム毎の受信時間を示す。Ｂ１からＢｎは、他のアクセスポイントがやり取りを行ったフレームを示し、ｔｂ１からｔｂｎは、これらのフレーム毎の受信時間を示す。フレーム計測処理では、これらの受信時間ｔａ１からｔａｍ、および、受信時間ｔｂ１からｔｂｎのデータを計測し記憶する。
所定の期間の経過後にフレーム計測処理を終了すると（ステップＳ３１０）、占有率算出処理を開始する（ステップＳ３２０）。占有率算出処理では、上述のフレーム計測処理で記憶したデータから、以下の式（１）に基づいて占有率の計算を行う。
Ｐｄａ＝（（ｔａ１＋ｔａ２＋…＋ｔａｍ）／Ｔ）×１００
Ｐｄｂ＝（（ｔｂ１＋ｔｂ２＋…＋ｔｂｎ）／Ｔ）×１００  ・・・（１）
ここで、Ｐｄａはアクセスポイント１０の占有率であり、Ｐｄｂは他のアクセスポイントの占有率である。これら計算された占有率Ｐｄａ，Ｐｄｂは、占有率検知部１２３に内蔵されたＲＡＭに記憶される。
占有率算出処理を終了すると（ステップＳ３２０）、記憶した占有率Ｐｄａ，Ｐｄｂのデータを状態検知制御部１２９に送信し（ステップＳ３３０）、占有率検知処理を終了する。
Ｃ−（４）．出力源検知処理：
状態検知手段１２０の出力源検知部１２４に内蔵されたＣＰＵが実行する出力源検知処理について説明する。図８は、出力源検知部１２４の出力源検知処理を示すフローチャートである。出力源検知部１２４は、状態検知制御部１２９から、前述の電波状態検知処理（図３中のステップＳ１３０）における出力源のデータの問合せを受けると、出力源検知処理を開始する。処理を開始すると、パターン抽出処理を開始する（ステップＳ４１０）。パターン抽出処理では、所定の期間において受信した電波信号の時系列変化のパターンを抽出する。
図９は、出力源検知部１２４が電波信号の時系列変化のパターンを抽出する一例を示す説明図である。図９は、横軸に時間をとり、上段はＩＦ信号の変化を表し、中段はサンプリングタイミングを表し、下段は抽出パターンを表す。出力源検知部１２４は、サンプリングタイミングがＨレベルとなると、ＩＦ信号をセンスしてパターンを抽出する。サンプリングタイミングの間隔は２００マイクロセカンド（以下、μｓと表記）であり、１回のタイミングでＩＦ信号を３回連続してセンスする。この３回のセンスのうち多くセンスしたレベルからパターンを抽出する。これにより、ＩＦ信号のノイズを除去することができる。図９中、タイミングｔ１では、センスｔ１１，ｔ１２，ｔ１３におけるＩＦ信号は全てＬレベルであるので、抽出パターンをＨレベルからＬレベルとする。その後のタイミングｔ２では、センスｔ２１におけるＩＦ信号はＬレベルであるが、センスｔ２２，ｔ２３におけるＩＦ信号はＨレベルであるため、抽出パターンをＬレベルからＨレベルとする。その後のタイミングｔ３では、センスｔ３１におけるＩＦ信号はＬレベルであるが、センスｔ３２，ｔ３３におけるＩＦ信号はＨレベルであるため、センスｔ３１におけるＬレベルのＩＦ信号をノイズと判断し、抽出パターンをＨレベルのままとする。なお、このサンプリングタイミングやセンスの回数は、上記の数値に限定するものではなく、種々の要因を考慮して定めれば良い。
所定の期間の経過後、パターン抽出処理を終了すると（ステップＳ４１０）、出力源判別処理を行う（ステップＳ４２０）。出力源判別処理では、抽出したパターンと、出力源検知部１２４に内蔵されたＲＯＭに記憶されているパターンとを照合する。この照合により、抽出パターンが記憶されているパターンのいずれかに該当するか否かを判別する。これにより、受信した電波の出力源を検知することができる。
図１０は、出力源検知部１２４に記憶されているパターンの一例を示す説明図である。図１０は、横軸に時間をとり、上段はアクセスポイントから出力されるビーコン信号のパターンを表し、中段は電子レンジから出力される電波のパターンを表し、下段はアマチュア無線機から出力される信号のパターンを表す。アクセスポイントは、端末機器と情報のやり取りを行うため、定期的にビーコン信号を送出する。このビーコン信号は、周期を約１００ミリセカンド（以下、ｍｓと表記）、パルス幅を約７００〜８００μｓとする信号である。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源はアクセスポイントであると検知する。電子レンジは、内蔵するマグネトロンにより発生する２．４ＧＨｚ帯の電波で食品などを加熱する。この加熱する際に、外部に出力する不要輻射電波は、約７〜２２ｍｓ周期の連続的なパルス信号となる。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源は電子レンジであると検知する。アマチュア無線機器は、アクセスポイントのビーコンと比較して大きなパルス幅（約５００ｍｓ以上）を持つ信号となる。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源はアマチュア無線機器であると検知する。これらのパターンのいずれにも該当しないと判別した場合には、空きチャンネルであると検知する。
出力源を検知して出力源判別処理を終了すると（ステップＳ４２０）、検知した出力源のデータを状態検知制御部１２９に送信し（ステップＳ４３０）、出力源検知処理を終了する。
以上説明した本発明のアクセスポイント１０によれば、チャンネルの電波状態の検知を行う状態検知手段１２０を、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段１１０を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成して、無線ＬＡＮ通信と、チャンネルを再選択するための電波状態の検知とを並行して行うことができる。よって、チャンネルを再選択するための電波状態の検知を行っている際であっても、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行うことができる。したがって、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができる。
また、状態検知手段１２０は、占有率を検知する占有率検知部１２３を備えるため、チャンネルを選択するための判断要素として占有率を用いることができる。よって、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合の程度を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
また、状態検知手段１２０は、出力源を検知する出力源検知部１２４を備えるため、チャンネルを選択するための判断要素として、電波の出力源を用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
Ｄ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、状態検知手段１２０は、電波状態の検知を所定のタイミングで行うのに限るものではなく、電波状態の悪化を確認した通信手段１１０からの指示に基づいて、状態検知手段１２０が電波状態の検知を開始するとしても良い。また、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ通信ではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇなど他の無線ＬＡＮ通信や他の無線通信であっても良い。また、状態検知手段１２０で検知するチャンネルの電波状態は、占有率や出力源に限るものではなく、電波の電界強度など他の電波状態であっても良い。また、占有率検知部１２３が検知する占有率は、フレーム信号から検知するのではなく、出力源検知部１２４と同様に電波信号の時系列変化のパターンから検知するとしても良い。また、出力源検知部１２４が検知する出力源は、実施例のものに限るものではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ以外の他の無線ＬＡＮ機器や他の無線機器，コードレス電話，高周波治療器などを検知するとしても良い。
【産業上の利用可能性】  この発明は、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて、他の機器との情報のやり取りを行う無線機器に適用可能である。
【図１】
2004082213.tif 000003
【図２】
2004082213.tif 000004
【図３】
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【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】
2004082213.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月14日(2005.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末機器を広域ネットワークへ接続するため、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて情報のやり取りを行うことで、無線ローカルエリアネットワークを前記端末機器に提供するアクセスポイントであって、
前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りを行う無線通信手段と、
前記無線通信手段を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波して、前記複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段と、
前記検知した電波状態に基づいて、前記無線通信手段による情報のやり取りに用いるチャンネルを、前記複数のチャンネルの全ての中から選択するチャンネル選択手段と、
前記無線通信手段が情報のやり取りを行っているチャンネルを、前記選択したチャンネルに切換えるチャンネル切換え手段と
を備えたアクセスポイント。
【請求項２】
請求項１記載のアクセスポイントであって、
前記状態検知手段は、前記電波状態として、所定の期間において当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する占有率検知手段を備える手段である
アクセスポイント。
【請求項３】
請求項１または２記載のアクセスポイントであって、
前記状態検知手段は、前記電波状態として、前記複数のチャンネルの周波数帯を用いる当該アクセスポイントを含む複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する出力源検知手段を備える手段である
アクセスポイント。
【請求項４】
請求項３記載のアクセスポイントであって、
前記出力源検知手段は、
前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波する検波手段と、
前記検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する抽出手段と、
前記抽出したパターンと、前記複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合することにより、前記検波した電波が、前記複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する検知手段と
を備える手段である
アクセスポイント。
【請求項５】
請求項４記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントおよび他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致しない場合には、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りに使用されていない空きチャンネルの電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項６】
請求項４または５記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用されている電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントとは異なる他の無線通信機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記他の無線通信機器によって電波が使用されている電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項８】
請求項７記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、アマチュア無線機器またはコードレス電話から出力されるパターンを、前記他の無線通信機器から出力されるパターンとして記憶する手段である
アクセスポイント。
【請求項９】
請求項４ないし８のいずれか記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、前記抽出したパターンと、前記複数のチャンネルの周波数帯の不要輻射電波を発する電子機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記電子機器によって電波が発生している電波状態であると検知する手段である
アクセスポイント。
【請求項１０】
請求項９記載のアクセスポイントであって、
前記検知手段は、電子レンジまたは高周波治療器から出力されるパターンを、前記電子機器から出力されるパターンとして記憶する手段である
アクセスポイント。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ローカルエリアネットワークのアクセスポイントに関し、詳しくは、複数のチャンネルの中から情報のやり取り適したチャンネルを選択して無線ローカルエリアネットワーク通信を行うアクセスポイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮという）通信として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ通信においては、情報のやり取りに用いるため、図１１に示すように、中心周波数を２４１２〜２３８４メガヘルツ（以下、ＭＨｚと表記）とし、帯域幅を２２〜２４ＭＨｚとした計１４のチャンネルが割り当てられている。無線ＬＡＮは、無線ＬＡＮの中心となる基地局であるアクセスポイントと、その子局である端末機器とにより形成され、これらの無線ＬＡＮ機器間で無線ＬＡＮ通信が行われる。１つの無線ＬＡＮにおける各無線ＬＡＮ機器は、同時に異なるチャンネルで無線ＬＡＮ通信を行うことはできず、選択された１つのチャンネルを用いて無線ＬＡＮ通信を行う。この選択されたチャンネルの電波状態は、種々の要因によって悪化する場合がある。電波状態の悪化の要因としては、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合や、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉などがある。電波状態の悪化したチャンネルが、無線ＬＡＮ通信に使用されると、その無線ＬＡＮ通信は、通信速度が低下したり、通信ができなくなったりしてしまう。
【０００３】
従来、この電波状態の悪化に対処することができるアクセスポイントとして、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知し、検知した電波状態に基づいてチャンネルを再選択するアクセスポイントが知られている。このアクセスポイントは、定期的に無線ＬＡＮ通信を停止して、この無線ＬＡＮ通信を行っていた通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知する。この検知した電波状態に基づいて通信に適したチャンネルを再選択し、この再選択したチャンネルに切換えて無線ＬＡＮ通信を再開する。この結果、従来のアクセスポイントは、無線ＬＡＮ通信を行っているチャンネルの電波状態が悪化したとしても、電波状態の良いチャンネルに切換えて無線ＬＡＮ通信を再開するができ、電波状態の悪化による通信速度の低下や通信の不能を抑制することができた。
【０００４】
特開２００２−１５８６６７号公報には、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段を用いて複数のチャンネルの電波状態を検知し、検知した電波状態に基づいてチャンネルを再選択するアクセスポイントが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のアクセスポイントは、電波状態の検知のため、定期的に無線ＬＡＮ通信を停止する必要があった。この無線ＬＡＮ通信の停止中は、情報のやり取りが行えないため、例えば良好に通信が行われている場合には、却って実効的な通信速度が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができるアクセスポイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するため、本発明のアクセスポイントは、端末機器を広域ネットワークへ接続するため、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて情報のやり取りを行うことで、無線ローカルエリアネットワークを前記端末機器に提供するアクセスポイントであって、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りを行う無線通信手段と、前記無線通信手段を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波して、前記複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段と、前記検知した電波状態に基づいて、前記無線通信手段による情報のやり取りに用いるチャンネルを、前記複数のチャンネルの全ての中から選択するチャンネル選択手段と、前記無線通信手段が情報のやり取りを行っているチャンネルを、前記選択したチャンネルに切換えるチャンネル切換え手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のアクセスポイントによれば、無線ＬＡＮ通信を行う電波と、電波状態の検知を行う電波とを物理的に同じタイミングで取り扱うことができる。即ち、無線ＬＡＮ通信と、チャンネルを再選択するための電波状態の検知とを並行して行うことができる。よって、チャンネルを再選択するための電波状態の検知を行っている際であっても、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行うことができる。したがって、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができる。ここで、無線ＬＡＮ通信と電波状態の検知とを並行して行うとは、無線ＬＡＮ通信を停止することなく、電波状態の検知を行うことを意味する。即ち、無線ＬＡＮ通信の実行に影響を与えることなく、電波状態の検知を実行することを意味する。この場合、電波状態の検知を常に行うことに限るのではなく、一定またはランダムな間隔で間欠的に行うこととしても良いし、所定の条件を契機に行うこととしても良い。なお、無線ＬＡＮ通信を行っていない場合に、電波状態の検知を行うとしても良いのは言うまでもない。
【０００９】
また、前記状態検知手段は、前記電波状態として、所定の期間において当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する占有率検知手段を備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、チャンネルを選択するための判断要素として、占有率を用いることができる。よって、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合の程度を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００１０】
また、前記状態検知手段は、前記電波状態として、前記複数のチャンネルの周波数帯を用いる当該アクセスポイントを含む複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する出力源検知手段を備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、チャンネルを選択するための判断要素として、電波の出力源を用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００１１】
また、前記出力源検知手段は、前記複数のチャンネルの各周波数帯の電波を検波する検波手段と、前記検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する抽出手段と、前記抽出したパターンと、前記複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合することにより、前記検波した電波が、前記複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する検知手段とを備える手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、検波した電波の時系列変化のパターンと、複数のチャンネルの周波数帯を用いる機器から出力されると想定した電波の時系列変化のパターンとを照合することにより検波した電波の出力源を検知し、この電波の出力源を、チャンネルを選択するための判断要素として用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００１２】
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントおよび他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致しない場合には、前記無線ローカルエリアネットワークを介した情報のやり取りに使用されていない空きチャンネルの電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、通信の競合が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の低い空きチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして空きチャンネルの優先度を高く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００１３】
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントから出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、当該アクセスポイントまたは他のアクセスポイントによって電波が使用されている電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、他のアクセスポイントによる通信の競合や電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００１４】
また、前記検知手段は、前記抽出したパターンと、当該アクセスポイントとは異なる他の無線通信機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記他の無線通信機器によって電波が使用されている電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、他の無線通信機器による電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。なお、前記検知手段は、アマチュア無線機器またはコードレス電話から出力されるパターンを、前記他の無線通信機器から出力されるパターンとして記憶する手段であるとしても良い。
【００１５】
また、前記知手段は、前記抽出したパターンと、前記複数のチャンネルの周波数帯の不要輻射電波を発する電子機器から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンとを照合して一致する場合には、前記電子機器によって電波が発生している電波状態であると検知する手段であるとしても良い。このアクセスポイントによれば、電子機器による電波干渉が生じて電波状態の悪化を引き起こす可能性の高いチャンネルを検知することができる。よって、切換え先のチャンネルとして、このチャンネルの優先度を低く設定して、無線ＬＡＮ通信に適したチャンネルの再選択を行うことができる。なお、前記検知手段は、電子レンジまたは高周波治療器から出力されるパターンを、前記電子機器から出力されるパターンとして記憶する手段であるとしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以上説明した本発明の構成及び作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用したアクセスポイントについて、次の順序で説明する。
Ａ．無線ＬＡＮの構成
Ｂ．アクセスポイント１０の構成
Ｃ．アクセスポイント１０の動作
Ｃ−（１）．リスト作成処理
Ｃ−（２）．通信ＣＨ管理処理
Ｃ−（３）．占有率検知処理
Ｃ−（４）．出力源検知処理
Ｄ．その他の実施形態
なお、本明細書においては、「Ｈレベル」は２値信号の２つのレベルのうちの「１」を意味し、「Ｌレベル」は「０」を意味している。
【００１７】
Ａ．無線ＬＡＮの構成：
本発明の一実施形態であるアクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成について説明する。図１は、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成を説明する説明図である。アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮ通信の電波が届く範囲である無線ゾーン２０内の端末機器３０ａ，３０ｂに無線ＬＡＮを提供することができる。即ち、この無線ＬＡＮは、アクセスポイント１０と端末機器３０ａ，３０ｂによって形成されている。このアクセスポイント１０および端末機器３０ａ，３０ｂは、無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ機器である。この規格に準拠した無線ＬＡＮのチャンネルは、前述した通り、図１１に示す１４のチャンネルが割り当てられている。無線ＬＡＮ機器間では、これらのチャンネルのいずれかを用いて、無線ＬＡＮ機器間の情報のやり取りである無線ＬＡＮ通信を行う。なお、図１には２台の端末機器を示したが、実際には、アクセスポイント１０は、その接続能力に応じた所定の台数までの端末機器に無線ＬＡＮを提供することができる。
【００１８】
アクセスポイント１０は、広域ネットワークであるインターネット５０に接続されている。アクセスポイント１０は、この接続を介して、インターネット５０に接続された他のノードと情報のやり取りを行うことができる。これにより、端末機器３０ａ，３０ｂは、アクセスポイント１０を介して、インターネット５０に接続され、インターネット５０に接続された他のノードと情報のやり取りを行うインターネット通信が可能となる。このインターネット通信の形態としては、ウェブコンテンツの取得，電子メールの受送信，インターネット電話などの形態がある。
【００１９】
ここで、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮにおけるチャンネルの電波状態の悪化について説明する。アクセスポイント１０の近隣に、アクセスポイント１０とは異なる機器９０が存在する場合を考える。機器９０は、アクセスポイント１０が無線ＬＡＮで用いているチャンネルと同じ周波数帯の電波を出力する。機器９０が出力する電波は、影響範囲９５内における無線ＬＡＮ通信に対して、通信速度の低下や通信不能などの影響を与えるため、そのチャンネルの電波状態は悪化する。例えば、図１の場合では、アクセスポイント１０は、影響範囲９５内に入っているため、機器９０から電波が出力されている間は、端末機器３０ａ，３０ｂとの無線ＬＡＮ通信を円滑に行うことができなくなってしまう。
【００２０】
Ｂ．アクセスポイント１０の構成：
アクセスポイント１０の内部構成について説明する。図２は、アクセスポイント１０の内部構成を機能的に示したブロック図である。アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行う通信手段１１０と、通信手段１１０による情報のやり取りと並行して複数のチャンネルにおけるそれぞれの電波状態を検知する状態検知手段１２０とを備える。この他、インターネット５０との情報の受け渡しを行うＷＡＮインターフェース１３０、アクセスポイント１０における各種の制御を行うコントローラ１００などを備える。
【００２１】
ここで、通信手段１１０について説明する。通信手段１１０は、通信アンテナ１１１，通信ＲＦ部１１２，ベースバンド部１１３，通信ＣＨ切換部１１８，無線通信制御部１１９を備える。これらは、電波信号の受信側から、通信アンテナ１１１，通信ＲＦ部１１２，ベースバンド部１１３，無線通信制御部１１９の順に電気的に接続され、通信ＣＨ切換部１１８は、通信ＲＦ部１１２と無線通信制御部１１９とに電気的に接続されている。通信アンテナ１１１と通信ＲＦ部１１２との間では、電波周波数（Radio Frequency、以下ＲＦという）信号がやり取りされる。通信ＲＦ部１１２とベースバンド部１１３との間では、内部周波数（Intermediate Frequency、以下ＩＦという）信号がやり取りされる。ベースバンド部１１３と無線通信制御部１１９との間は、デジタル信号がやり取りされる。
【００２２】
通信アンテナ１１１は、各種アンプ，フィルタ，および、電波の送受信の切換え用のスイッチなどを備えたアンテナである。この通信アンテナ１１１は、無線ＬＡＮ通信を行うための電波の入出力を行う。通信ＲＦ部１１２は、送受信用に各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。この通信ＲＦ部１１２は、ＲＦ信号とＩＦ信号との変換（以下、ＲＦ／ＩＦ変換という）を行う。ベースバンド部１１３は、送受信用に各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。このベースバンド部１１３は、ＩＦ信号とベースバンド信号との変換、ベースバンド信号とデジタル信号とのＡ／Ｄ変換を行う。無線通信制御部１１９は、メディア・アクセス・コントローラ（Media Access Controller、以下ＭＡＣという）とも呼ばれ、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび各種通信インターフェースなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信に関する各種の制御を行う。
【００２３】
通信ＣＨ切換部１１８は、入力される電圧に応じて発振する周波数を変化させる発振器（Voltage Controlled Oscillator、以下ＶＣＯという）などから構成されている。この通信ＣＨ切換部１１８は、無線通信制御部１１９の制御信号である入力電圧に基づいて、通信ＲＦ部１１２の送受信用のミキサに注入する信号の周波数を変化させることによって、通信手段１１０において無線ＬＡＮ通信に用いるチャンネルを切換えることができる。
【００２４】
ここで、状態検知手段１２０について説明する。状態検知手段１２０は、前述の通信手段１１０を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成され、検知アンテナ１２１，検知ＲＦ部１２２，占有率検知部１２３，出力源検知部１２４，検知ＣＨ切換部１２８，状態検知制御部１２９を備える。これらは、電波信号の受信側から、検知アンテナ１２１，検知ＲＦ部１２２の順に電気的に接続され、この検知ＲＦ部１２２は、占有率検知部１２３と状態検知制御部１２９とに電気的に接続されている。占有率検知部１２３と状態検知制御部１２９とは、状態検知制御部１２９と情報のやり取りが可能に接続されている。検知ＣＨ切換部１２８は、検知ＲＦ部１２２と状態検知制御部１２９とに電気的に接続されている。検知アンテナ１２１から検知ＲＦ部１２２へは、ＲＦ信号が送信される。検知ＲＦ部１２２から、占有率検知部１２３および出力源検知部１２４へは、ＩＦ信号が送信される。状態検知制御部１２９と、占有率検知部１２３および出力源検知部１２４との間は、デジタル信号がやり取りされる。
【００２５】
検知アンテナ１２１は、受信用の各種アンプ，フィルタなどを備えたアンテナである。この検知アンテナ１２１は、各チャンネルの電波状態を検知するための電波の入力を受ける。なお、本実施例では、通信アンテナ１１１と検知アンテナ１２１とを別体にしているが、１つのアンテナによって通信アンテナ１１１と検知アンテナ１２１とを構成しても良い。検知ＲＦ部１２２は、受信用の各種ミキサ，アンプ，フィルタなどから成るワンチップマイコンで構成されている。この検知ＲＦ部１２２は、検知アンテナ１２１によって入力を受けたＲＦ信号をＩＦ信号に変換する。
【００２６】
占有率検知部１２３は、受信用の各種ミキサ，アンプ，フィルタなどを備えたワンチップマイコン、および、ＭＡＣに使用されているものと同等のワンチップマイコンで構成されている。この占有率検知部１２３は、検知ＲＦ部１２２から出力されたＩＦ信号を、ベースバンド信号さらにデジタル信号に変換する。このデジタル信号から、アクセスポイント１０自身または他のアクセスポイントが情報のやり取りを行う際に送受信されるフレームを解析する。このフレームには、情報の中身であるデータの他に、その無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやＩＰ（Internet Protocol）アドレスなどのデータが含まれている。このＭＡＣアドレスやＩＰアドレスから、そのフレームをやり取りしたアクセスポイントを識別する。さらに、そのフレームのＩＦ信号の受信に要した受信時間も検出する。これにより、検知ＲＦ部１２２から出力されたＩＦ信号から、そのチャンネルの電波状態として、所定の期間においてアクセスポイント１０自身または他のアクセスポイントによって電波が使用された時間である占有率を検知する。検知した占有率のデータは、状態検知制御部１２９へ送信される。これらの処理は、ワンチップマイコンに内蔵するＲＯＭなどに格納されたプログラムを実行することにより行われる。
【００２７】
出力源検知部１２４は、検知ＲＦ部１２２からのＩＦ信号を検波する検波回路、および、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたワンチップマイコンで構成されている。このＲＯＭには、無線ＬＡＮ通信のチャンネルの周波数帯を用いる複数の機器の各々から出力されると想定した電波の有無の時系列変化のパターンが記憶されている。出力源検知部１２４の検波回路は、ＩＦ信号の入力を受けると、出力する信号をＨレベルからＬレベルにする回路である。出力源検知部１２４のワンチップマイコンは、検波回路から出力された信号から、検波した電波の有無の時系列変化のパターンを抽出する。この抽出したパターンと、ＲＯＭに記憶されているパターンとを照合することにより、検波した電波が、パターンを記憶した複数の機器のいずれかから出力された電波であるかの電波の出力源を検知する。この複数の機器としては、無線ＬＡＮ機器の他、無線通信機器としてはアマチュア無線機器やコードレス電話、不要輻射電波を出力する電子機器としては電子レンジや高周波治療器などが考えられる。検知した出力源のデータは、状態検知制御部１２９へ送信される。これらの処理は、ワンチップマイコンに内蔵するＲＯＭなどに格納されたプログラムを実行することにより行われる。
【００２８】
検知ＣＨ切換部１２８は、通信ＣＨ切換部１１８と同様、ＶＣＯなどから構成されている。この検知ＣＨ切換部１２８は、状態検知制御部１２９の制御信号である入力電圧に基づいて、検知ＲＦ部１２２の送受信用のミキサに注入する信号の周波数を変化させることによって、状態検知手段１２０において状態検知を行うチャンネルを切換えることができる。
【００２９】
コントローラ１００は、無線通信制御部１１９，状態検知制御部１２９およびＷＡＮインターフェース１３０と、情報のやり取りが可能に接続されている。コントローラ１００に接続されたこれらは、コントローラ１００を介して、相互に情報のやり取りをすることができる。これにより、無線通信制御部１１９と状態検知制御部１２９とが情報のやり取りを行ったり、無線通信制御部１１９とＷＡＮインターフェース１３０とが情報のやり取りを行うことによりインターネット通信を実現したりすることができる。
【００３０】
Ｃ．アクセスポイント１０の動作：
アクセスポイント１０の動作について説明する。アクセスポイント１０は、コントローラ１００の管理制御の下、通信手段１１０と状態検知手段１２０とが、並行して各々の処理を行っている。即ち、状態検知手段１２０が各チャンネルの電波状態を検知している最中であっても、通信手段１１０は無線ＬＡＮ通信を行うことが可能である。
【００３１】
Ｃ−（１）．リスト作成処理：
状態検知手段１２０の状態検知制御部１２９が実行するリスト作成処理について説明する。図３は、状態検知制御部１２９のリスト作成処理を示すフローチャートである。状態検知制御部１２９は、所定のタイミングで、このリスト作成処理を開始する。処理を開始すると、電波状態を検知するチャンネル番号を決定するための変数ＣＨを「ＣＨ＝１」とする（ステップＳ１１０）。この変数ＣＨの値は、図１１中に示した無線ＬＡＮ通信に用いられるチャンネルの「チャンネルＮｏ．」の値に対応している。その後、検知ＣＨ切換え処理を行う（ステップＳ１２０）。検知ＣＨ切換え処理では、変数ＣＨに対応したチャンネルの電波を受信するため、変数ＣＨに対応する制御信号を、検知ＣＨ切換部１２８に送信して、電波状態を検知するチャンネルを切換える。
【００３２】
検知ＣＨ切換え処理を行った後（ステップＳ１２０）、電波状態検知処理を行う（ステップＳ１３０）。電波状態検知処理では、占有率検知部１２３への占有率のデータの問合せ、および、出力源検知部１２４への出力源のデータの問合せを行う。その後、占有率検知部１２３からは占有率のデータを受信し、出力源検知部１２４からは出力源のデータを受信する。状態検知制御部１２９は、これら受信した電波状態のデータを、状態検知制御部１２９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。
【００３３】
電波状態検知処理を行った後（ステップＳ１３０）、変数ＣＨを「ＣＨ＝ＣＨ＋１」として（ステップＳ１４０）、変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」であるか否かを判断する（ステップＳ１５０）。変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」である場合には（ステップＳ１５０）、全てのチャンネルの電波状態を検知していないことを意味するため、検知ＣＨ切換処理（ステップＳ１２０）からの処理を繰り返す。これにより、状態検知制御部１２９は、全てのチャンネルについて電波状態のデータを得ることができる。
【００３４】
一方、変数ＣＨが「ＣＨ≦１４」でない場合には（ステップＳ１５０）、全てのチャンネルの電波状態を検知したことを意味するため、リスト並べ替え処理（ステップＳ１６０）を行う。リスト並べ替え処理では、電波状態検知処理で記憶した全てのチャンネルについての占有率および出力源のデータに基づいて、チャンネルの優先順位を並べ替えてリストを作成し、状態検知制御部１２９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。このチャンネルの優先順位は、通信手段１１０における無線ＬＡＮ通信を行うのに適する順位である。状態検知制御部１２９は、リスト並び替え処理を行った後（ステップＳ１６０）、リスト作成処理を終了する。
【００３５】
ここで、リスト並び替え処理（ステップＳ１６０）で作成されるリストについて説明する。図４は、リスト作成処理において作成されるリストの一例を示す説明図である。図４は、「チャンネルＮｏ．」毎に、「優先順位」，「出力源」および「占有率」が表されている。「占有率」には、アクセスポイント１０が情報のやり取りを行った「自局」の占有率と、アクセスポイント１０以外のアクセスポイントが情報のやり取りを行った「他局」の占有率とが表されている。「チャンネルＮｏ．」は、１から１４の１４チャンネルある。「優先順位」は、１から１４の順位が、電波状態の良い順に各チャンネルに割り当てられ、数値が低いものほど優先順位が高いものを示す。図４に示したリストおける優先順位の判断基準は、優先順位の高い順に、空きチャンネル、占有率の低いチャンネル、占有率の高いチャンネル、出力源が電子レンジであるチャンネル、出力源がアマチュア無線であるチャンネルとしている。さらに、同じ出力源や占有率のチャンネルであっても、近隣のチャンネルとの電波干渉の影響を考慮して、優先順位を判断している。なお、この優先順位の判断基準は、この様な判断基準に限るものではなく、無線ＬＡＮの使用環境などを考慮して種々の判断基準を採用しても良いし、出力源や占有率以外に電波強度なども考慮した判断基準を採用しても良い。
【００３６】
Ｃ−（２）．通信ＣＨ管理処理：
通信手段１１０の無線通信制御部１１９が実行する通信ＣＨ管理処理について説明する。図５は、無線通信制御部１１９の通信ＣＨ管理処理を示すフローチャートである。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信を最初に始める際には、初期チャンネルを用いて無線ＬＡＮ通信を行う。この初期チャンネルは、予め特定のチャンネルを設定しておいても良いし、ランダムに選定するようにしても良い。また、状態検知手段１２０で空きチャンネルを検知して、これを初期チャンネルとしても良い。無線通信制御部１１９は、無線ＬＡＮ通信を行うとともに、所定のタイミングで、この通信ＣＨ管理処理を開始する。処理を開始すると、電波状態確認処理を行う（ステップＳ２１０）。電波状態確認処理では、無線通信制御部１１９自身が検知した無線ＬＡＮ通信における電波の電界強度，データの誤り率，通信速度，使用率などをデータや、端末機器３０ａ，３０ｂから受信したデータなどから、無線ＬＡＮ通信に用いている使用チャンネルの電波状態を確認する。
【００３７】
電波状態確認処理を行った後（ステップＳ２１０）、使用チャンネルの電波状態が悪化しているか否かを判断する（ステップＳ２２０）。この電波状態が悪化しているか否かは、予め設定された所定の基準に基づいて判断される。この所定の基準として、例えば、実効的な通信速度が所定値を下回った場合や，伝送速度モードが速度の低いモードに移行した場合，データの再送率が上昇した場合，データ送信後の所定の時間に受信応答がないタイムアウトを検出した場合などに電波状態が悪化したと判断しても良い。電波状態が悪化していないと判断した場合には（ステップＳ２２０）、使用チャンネルを切換える必要がないため、通信ＣＨ管理処理を終了する。
【００３８】
一方、電波状態が悪化していると判断した場合には（ステップＳ２２０）、使用チャンネル以外の他のチャンネルの電波状態を確認するため、リスト問合せ処理を行う（ステップＳ２３０）。リスト問合せ処理では、前述の状態検知制御部１２９がリスト作成処理で作成し記憶したリストの送信を、状態検知制御部１２９に対して要求する。状態検知制御部１２９は、この要求を受けてリストを無線通信制御部１１９に送信し、無線通信制御部１１９は、このリストを受信して、無線通信制御部１１９に内蔵されたＲＡＭに記憶する。
【００３９】
リスト問合せ処理を行った後（ステップＳ２３０）、受信したリストに基づいて使用チャンネルよりも優先順位の高いチャンネル、即ち、電波状態の良いチャンネルが有るか否かの判断を行う（ステップＳ２４０）。使用チャンネルより優先順位の高いチャンネルが無い場合には（ステップＳ２４０）、使用チャンネルを切換える必要がないため、通信ＣＨ管理処理を終了する。一方、使用チャンネルより優先順位の高いチャンネルが有る場合には（ステップＳ２４０）、使用チャンネルを優先順位の高いチャンネルに切換えるため、使用ＣＨ切換え処理を行う（ステップＳ２５０）。使用ＣＨ切換え処理では、切換え先のチャンネルの周波数帯に対応した制御信号を、通信ＣＨ切換部１１８に送信して、使用チャンネルを切換える。使用ＣＨ切換え処理を行った後（ステップＳ２５０）、通信ＣＨ管理処理を終了する。
【００４０】
Ｃ−（３）．占有率検知処理：
状態検知手段１２０の占有率検知部１２３に内蔵されたＣＰＵが実行する占有率検知処理について説明する。図６は、占有率検知部１２３の占有率検知処理を示すフローチャートである。占有率検知部１２３は、状態検知制御部１２９から、前述の電波状態検知処理（図３中のステップＳ１３０）における占有率のデータの問合せを受けると、占有率検知処理を開始する。処理を開始すると、フレーム計測処理を開始する（ステップＳ３１０）。フレーム計測処理では、所定の期間の間、受信したフレーム毎に、そのフレームの受信時間の計測と、そのフレームをやり取りしたアクセスポイントの識別とを行う。これらのデータは、占有率検知部１２３に内蔵されたＲＡＭに記憶される。
【００４１】
図７は、占有率検知部１２３が所定の期間において受信したフレームの一例を示す説明図である。図７は、横軸に時間をとり、所定の期間Ｔにおけるフレームの受信の様子を示す。Ａ１からＡｍは、アクセスポイント１０がやり取りを行ったフレームを示し、ｔａ１からｔａｍは、これらのフレーム毎の受信時間を示す。Ｂ１からＢｎは、他のアクセスポイントがやり取りを行ったフレームを示し、ｔｂ１からｔｂｎは、これらのフレーム毎の受信時間を示す。フレーム計測処理では、これらの受信時間ｔａ１からｔａｍ、および、受信時間ｔｂ１からｔｂｎのデータを計測し記憶する。
【００４２】
所定の期間の経過後にフレーム計測処理を終了すると（ステップＳ３１０）、占有率算出処理を開始する（ステップＳ３２０）。占有率算出処理では、上述のフレーム計測処理で記憶したデータから、以下の式（１）に基づいて占有率の計算を行う。
【００４３】
Ｐｄａ＝（（ｔａ１＋ｔａ２＋…＋ｔａｍ）／Ｔ）×１００
Ｐｄｂ＝（（ｔｂ１＋ｔｂ２＋…＋ｔｂｎ）／Ｔ）×１００    ・・・（１）
【００４４】
ここで、Ｐｄａはアクセスポイント１０の占有率であり、Ｐｄｂは他のアクセスポイントの占有率である。これら計算された占有率Ｐｄａ，Ｐｄｂは、占有率検知部１２３に内蔵されたＲＡＭに記憶される。
【００４５】
占有率算出処理を終了すると（ステップＳ３２０）、記憶した占有率Ｐｄａ，Ｐｄｂのデータを状態検知制御部１２９に送信し（ステップＳ３３０）、占有率検知処理を終了する。
【００４６】
Ｃ−（４）．出力源検知処理：
状態検知手段１２０の出力源検知部１２４に内蔵されたＣＰＵが実行する出力源検知処理について説明する。図８は、出力源検知部１２４の出力源検知処理を示すフローチャートである。出力源検知部１２４は、状態検知制御部１２９から、前述の電波状態検知処理（図３中のステップＳ１３０）における出力源のデータの問合せを受けると、出力源検知処理を開始する。処理を開始すると、パターン抽出処理を開始する（ステップＳ４１０）。パターン抽出処理では、所定の期間において受信した電波信号の時系列変化のパターンを抽出する。
【００４７】
図９は、出力源検知部１２４が電波信号の時系列変化のパターンを抽出する一例を示す説明図である。図９は、横軸に時間をとり、上段はＩＦ信号の変化を表し、中段はサンプリングタイミングを表し、下段は抽出パターンを表す。出力源検知部１２４は、サンプリングタイミングがＨレベルとなると、ＩＦ信号をセンスしてパターンを抽出する。サンプリングタイミングの間隔は２００マイクロセカンド（以下、μsと表記）であり、１回のタイミングでＩＦ信号を３回連続してセンスする。この３回のセンスのうち多くセンスしたレベルからパターンを抽出する。これにより、ＩＦ信号のノイズを除去することができる。図９中、タイミングｔ１では、センスｔ１１，ｔ１２，ｔ１３におけるＩＦ信号は全てＬレベルであるので、抽出パターンをＨレベルからＬレベルとする。その後のタイミングｔ２では、センスｔ２１におけるＩＦ信号はＬレベルであるが、センスｔ２２，ｔ２３におけるＩＦ信号はＨレベルであるため、抽出パターンをＬレベルからＨレベルとする。その後のタイミングｔ３では、センスｔ３１におけるＩＦ信号はＬレベルであるが、センスｔ３２，ｔ３３におけるＩＦ信号はＨレベルであるため、センスｔ３１におけるＬレベルのＩＦ信号をノイズと判断し、抽出パターンをＨレベルのままとする。なお、このサンプリングタイミングやセンスの回数は、上記の数値に限定するものではなく、種々の要因を考慮して定めれば良い。
【００４８】
所定の期間の経過後、パターン抽出処理を終了すると（ステップＳ４１０）、出力源判別処理を行う（ステップＳ４２０）。出力源判別処理では、抽出したパターンと、出力源検知部１２４に内蔵されたＲＯＭに記憶されているパターンとを照合する。この照合により、抽出パターンが記憶されているパターンのいずれかに該当するか否かを判別する。これにより、受信した電波の出力源を検知することができる。
【００４９】
図１０は、出力源検知部１２４に記憶されているパターンの一例を示す説明図である。図１０は、横軸に時間をとり、上段はアクセスポイントから出力されるビーコン信号のパターンを表し、中段は電子レンジから出力される電波のパターンを表し、下段はアマチュア無線機から出力される信号のパターンを表す。アクセスポイントは、端末機器と情報のやり取りを行うため、定期的にビーコン信号を送出する。このビーコン信号は、周期を約１００ミリセカンド（以下、msと表記）、パルス幅を約７００〜８００μsとする信号である。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源はアクセスポイントであると検知する。電子レンジは、内蔵するマグネトロンにより発生する２．４ＧＨｚ帯の電波で食品などを加熱する。この加熱する際に、外部に出力する不要輻射電波は、約７〜２２ms周期の連続的なパルス信号となる。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源は電子レンジであると検知する。アマチュア無線機器は、アクセスポイントのビーコンと比較して大きなパルス幅（約５００ms以上）を持つ信号となる。そこで、この信号のパターンと抽出したパターンとを照合して該当すると判別した場合には、出力源はアマチュア無線機器であると検知する。これらのパターンのいずれにも該当しないと判別した場合には、空きチャンネルであると検知する。
【００５０】
出力源を検知して出力源判別処理を終了すると（ステップＳ４２０）、検知した出力源のデータを状態検知制御部１２９に送信し（ステップＳ４３０）、出力源検知処理を終了する。
【００５１】
以上説明した本発明のアクセスポイント１０によれば、チャンネルの電波状態の検知を行う状態検知手段１２０を、無線ＬＡＮ通信を行う通信手段１１０を実現するハードウェアとは別体のハードウェアにより構成して、無線ＬＡＮ通信と、チャンネルを再選択するための電波状態の検知とを並行して行うことができる。よって、チャンネルを再選択するための電波状態の検知を行っている際であっても、無線ＬＡＮを介した情報のやり取りを行うことができる。したがって、チャンネルの再選択を行うための電波状態の検知による実効的な通信速度の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、状態検知手段１２０は、占有率を検知する占有率検知部１２３を備えるため、チャンネルを選択するための判断要素として占有率を用いることができる。よって、多数の無線ＬＡＮ機器が同じチャンネルを使用することによる通信の競合の程度を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００５３】
また、状態検知手段１２０は、出力源を検知する出力源検知部１２４を備えるため、チャンネルを選択するための判断要素として、電波の出力源を用いることができる。よって、近隣の他の無線ＬＡＮ機器が周波数帯域の重なるチャンネルを使用することによる電波干渉や、無線ＬＡＮ機器とは異なる他の機器が出力する電波との電波干渉を考慮したチャンネルの再選択を行うことができる。
【００５４】
Ｄ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、状態検知手段１２０は、電波状態の検知を所定のタイミングで行うのに限るものではなく、電波状態の悪化を確認した通信手段１１０からの指示に基づいて、状態検知手段１２０が電波状態の検知を開始するとしても良い。また、アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮ通信ではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇなど他の無線ＬＡＮ通信や他の無線通信であっても良い。また、状態検知手段１２０で検知するチャンネルの電波状態は、占有率や出力源に限るものではなく、電波の電界強度など他の電波状態であっても良い。また、占有率検知部１２３が検知する占有率は、フレーム信号から検知するのではなく、出力源検知部１２４と同様に電波信号の時系列変化のパターンから検知するとしても良い。また、出力源検知部１２４が検知する出力源は、実施例のものに限るものではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ以外の他の無線ＬＡＮ機器や他の無線機器，コードレス電話，高周波治療器などを検知するとしても良い。
【００５５】
［産業上の利用可能性］
この発明は、周波数帯の異なる複数のチャンネルのうち、いずれかのチャンネルを用いて、他の機器との情報のやり取りを行う無線機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】アクセスポイント１０が提供する無線ＬＡＮの概略構成を説明する説明図である。
【図２】アクセスポイント１０の内部構成を機能的に示したブロック図である。
【図３】状態検知制御部１２９のリスト作成処理を示すフローチャートである。
【図４】リスト作成処理において作成されるリストの一例を示す説明図である。
【図５】無線通信制御部１１９の通信ＣＨ管理処理を示すフローチャートである。
【図６】占有率検知部１２３の占有率検知処理を示すフローチャートである。
【図７】占有率検知部１２３が所定の期間において受信したフレームの一例を示す説明図である。
【図８】出力源検知部１２４の出力源検知処理を示すフローチャートである。
【図９】出力源検知部１２４が電波信号の時系列変化のパターンを抽出する一例を示す説明図である。
【図１０】出力源検知部１２４に記憶されているパターンの一例を示す説明図である。
【図１１】無線ＬＡＮ通信におけるチャンネルの周波数帯を示す説明図である。
【国際調査報告】
2004082213.tif 000014
2004082213.tif 000015
2004082213.tif 000016