(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局は使用する無線チャネルを固定とするか、または使用する無線チャネルを動的に変更するかいずれかの運用方法をとるときに、
当方の無線基地局が使用する無線チャネルの前記運用方法を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、
先方の無線基地局から送信された前記運用方法を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、
前記フレーム受信部で受信した前記無線フレームから前記先方の無線基地局が無線チャネルを固定とする運用方法であることを検出した場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部と
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、
当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、
先方の無線基地局から送信された前記更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、
前記フレーム受信部で受信した前記無線フレームから検出した前記先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が所定値以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部と
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、
当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、
先方の無線基地局から送信された前記更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、
前記フレーム受信部で受信した前記無線フレームから検出した前記先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が当方の更新周期以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部と
を備えたことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを固定とするか、または使用する無線チャネルを動的に変更するかいずれかの運用方法をとるときに、
当方の無線基地局が使用する無線チャネルの前記運用方法を示す情報を格納した無線フレームを送信し、
先方の無線基地局から送信された前記運用方法を示す情報を格納した無線フレームを受信し、
受信した前記無線フレームから前記先方の無線基地局が無線チャネルを固定で運用することを検出した場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する
ことを特徴とする無線基地局の無線チャネル更新方法。
【請求項５】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、
当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信し、
先方の無線基地局から送信された前記更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信し、
受信した前記無線フレームから検出した前記先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が所定値以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する
ことを特徴とする無線基地局の無線チャネル更新方法。
【請求項６】
使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、
互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、
当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信し、
先方の無線基地局から送信された前記更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信し、
受信した前記無線フレームから検出した前記先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が当方の更新周期以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する
ことを特徴とする無線基地局の無線チャネル更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮなどの無線フレーム通信システムにおいて、無線通信を行う無線チャネルを決定し、さらに無線チャネルを動的に更新する機能を有する無線基地局および無線チャネル更新方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明と関連のある無線フレーム通信システムの代表的なものとして、例えば米国の標準化団体IEEEによる標準規格IEEE802.11に準拠した無線ＬＡＮシステムがある（非特許文献１）。なお、本明細書では、この標準規格をIEEE802.11規格という。
【０００３】
無線ＬＡＮシステムは、図７に示すように無線基地局７１と、その通信エリア７２内に存在する子局７３，７４がある周波数の無線チャネルを用いて無線フレームを送受信する。この無線基地局が使用する無線チャネルは、通常無線基地局を運用するユーザが選択するか、または無線基地局が自動で選択するなどの設定方法がある。また、最初に設定した無線チャネルを固定して使用するか、または無線チャネルを動的に更新するＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection)機能（非特許文献２）を用いるなどの運用方法がある。
【０００４】
ＤＦＳ機能を実装する一般的な無線基地局は、起動時に様々な条件から運用する無線チャネルを決定し、以後は周期的に各無線チャネルの電波状態を検査し、変更する条件に適合した場合（例えば干渉を回避する場合）には良好な無線チャネルを選択しなおし、変更する構成になっている。この場合のＤＦＳ周期は、短ければ短いほど電波状態の変化に素早く対応できる。しかし、無線チャネルを検査している間は通信ができなくなるため、ＤＦＳ周期が短いと実際の通信に使用できる時間が短くなり、通信効率が落ちる。一方、このＤＦＳ周期が長ければ、無線チャネルの検査にかかる時間は短くなって通信効率が増すが、電波状態の変化に対応するのが遅れる。そのため、通常はこのＤＦＳ周期は10分など、ある程度長い時間を設定することが一般的になっている。
【非特許文献１】IEEE802.11,"Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) specifications ”, IEEE std 802.11, 1999
【非特許文献２】IEEE802.11h,"Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications, Amendment 5:Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5 GHz band in Europe", IEEE 802.11 Std.,Sep.2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＦＳ機能が有効な無線基地局では、周期的に無線チャネルの電波状態を検査し、無線チャネルの変更が必要か否かを判断する。すなわち、無線基地局は選択可能な各無線チャネルについて一定時間だけ受信状態にし、同じ無線チャネルを使用する他の無線基地局が存在するか否かを検査する。そして、同じ無線チャネルを使用している他の無線基地局を検知した場合には、どちらかの無線基地局が使用する無線チャネルを変更することになる。しかし、先方の無線基地局が固定チャネルで運用されている場合には、先方の無線基地局が無線チャネルを変更することがないため、当方の無線基地局が使用する無線チャネルを変更することになる。なお、通常のＤＦＳでは、同じ無線チャネルを使用する他の無線基地局が現れても次のＤＦＳ周期までその出現を検知できず、無線基地局で無線チャネルの変更動作は起こらない。この間、無線基地局の通信は、無線チャネルの重複により通信速度が劣化することになる。
【０００６】
このように、従来のＤＦＳでは、同じ無線チャネルを使用する他の無線基地局が出現した場合に、更新周期が比較的長い時間であるため、状況の変化に即応できない場合がある。特に、先方の無線基地局がＤＦＳではなく固定の無線チャネルを使用する設定で同じ無線チャネルに現れた場合は、当方の無線基地局が使用する無線チャネルを変更しなければならないが、そのために次のＤＦＳ周期を待たなければならない。このとき、競合する無線チャネルの使用により無線基地局と子局との間の通信に障害が発生する可能性があり、ＤＦＳ周期が長い場合に問題となる。
【０００７】
本発明は、使用する無線チャネルを動的に更新する無線基地局において、同じ無線チャネルを使用している他の無線基地局が出現した場合に、ＤＦＳ周期を待たずに即座に無線チャネル更新処理を開始することができる無線基地局および無線チャネル更新方法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】
【０００８】
第１の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局は使用する無線チャネルを固定とするか、または使用する無線チャネルを動的に変更するかいずれかの運用方法をとるときに、当方の無線基地局が使用する無線チャネルの運用方法を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、先方の無線基地局から送信された運用方法を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、フレーム受信部で受信した無線フレームから先方の無線基地局が無線チャネルを固定とする運用方法であることを検出した場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部とを備える。
【０００９】
第２の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、先方の無線基地局から送信された更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、フレーム受信部で受信した無線フレームから検出した先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が所定値以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部とを備える。
【００１０】
第３の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信するフレーム送信部と、先方の無線基地局から送信された更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信するフレーム受信部と、フレーム受信部で受信した無線フレームから検出した先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が当方の更新周期以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始させる判断部とを備える。
【００１１】
第４の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを固定とするか、または使用する無線チャネルを動的に変更するかいずれかの運用方法をとるときに、当方の無線基地局が使用する無線チャネルの運用方法を示す情報を格納した無線フレームを送信し、先方の無線基地局から送信された運用方法を示す情報を格納した無線フレームを受信し、受信した無線フレームから先方の無線基地局が無線チャネルを固定で運用することを検出した場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する。
【００１２】
第５の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信し、先方の無線基地局から送信された更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信し、受信した無線フレームから検出した先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が所定値以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する。
【００１３】
第６の発明は、使用する無線チャネルを周囲の状況に応じて動的に変更する運用方法で複数の子局と通信を行う無線基地局の無線チャネル更新方法において、互いの通信エリア内に同じ無線チャネルを使用する複数の無線基地局があり、各無線基地局が使用する無線チャネルを動的に変更する運用方法をとるときに、当方の無線基地局における無線チャネルの更新周期を示す情報を格納した無線フレームを送信し、先方の無線基地局から送信された更新周期を示す情報を格納した無線フレームを受信し、受信した無線フレームから検出した先方の無線基地局の無線チャネルの更新周期が当方の更新周期以上である場合に、無線チャネルを動的に変更する処理を開始する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、使用する無線チャネルを動的に変更する無線基地局において、同じ無線チャネルを使用している無線基地局が出現し、その無線基地局が無線チャネルを固定で運用している場合、または無線チャネルを動的に変更するもののその更新周期が所定値以上の場合、または当方の無線基地局の更新周期よりも長い場合に、当方の無線基地局では即座に無線チャネルの更新処理を開始することができる。これにより、先方の無線基地局における無線チャネルの更新処理を待たず、しかも当方の無線基地局の更新周期に拘らず、無線チャネルの電波状況の変化に迅速に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の無線基地局の主要部の構成例を示す。図において、無線基地局１０の本発明に係る主要部は、アンテナ１５を介して無線フレームを送受信するフレーム送信部１１およびフレーム受信部１２、フレーム受信部１２に接続される判断部１３、ＤＦＳによる無線チャネルの選択を行うチャネル設定部１４から構成される。
【００１６】
図２は、無線基地局間における Probe Request／Probe Responseフレームの交換例を示す。図において、互いの通信エリア７２−１，７２−２に存在する無線基地局１０−１，１０−２は、起動時および周期的に使用する無線チャネルにおいて、IEEE802.11規格の管理フレームである Probe Request／Probe Responseフレームを送受信する。ここでは一方向のみの送受信例を示している。
【００１７】
本発明の無線基地局のフレーム送信部１１では、送信する Probe Requestフレームに、図３(1) に示すように独自に定義するフィールド（Request Information)３１を付加する。この独自フィールド３１には、無線チャネルの運用方法が固定であるかＤＦＳを使用して動的に更新する設定であるかを通知する情報が記述される。この Probe Requestフレームをフレーム受信部１２で受信した無線基地局は、IEEE802.11規格の仕様に則ってProbe Responseフレームを返信する。フレーム受信部１２から Probe Requestフレームの受信通知を受けたフレーム送信部１１では、送信するProbe Responseフレームに、図３(2) に示すように独自に定義するフィールド（Requested Information)３２を付加する。この独自フィールド３２には、独自フィールド３１と同様に無線チャネルの運用方法を通知する情報が記述される。また、無線基地局がＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新する場合には、独自フィールド３１，３２にＤＦＳ周期の情報を付加してもよい。以下、図４〜図６を参照し、本発明の無線基地局における処理手順例１〜３について説明する。
【００１８】
（無線基地局の処理手順例１）
図１〜図３および図４において、ＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新する無線基地局１０は、自動で無線チャネルを選択して運用を開始し（Ｓ11）、フレーム送信部１１およびフレーム受信部１２は、選択した無線チャネルでフレームの送受信を行う。ここで、無線基地局１０のフレーム受信部１２が Probe RequestフレームまたはProbe Responseフレームを受信すると（Ｓ12）、判断部１３がその中の独自フィールド３１または３２を参照する（Ｓ13）。独自フィールド３１または３２中の情報を参照した結果、当方の無線基地局が使用している無線チャネルを先方の無線基地局が固定チャネルとして運用していることを検知した場合には、判断部１３の指示によりチャネル設定部１４は即座にＤＦＳ処理（無線チャネルの更新処理）を開始し（Ｓ14）、使用していた無線チャネル以外の無線チャネルを選択する（Ｓ15）。次に、選択した無線チャネルに変更し（Ｓ16）、以後の運用で使用する。
【００１９】
すなわち、本処理手順例１では、ＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新する無線基地局Ａと、固定チャネルの無線基地局Ｂとの間では、無線基地局Ａは先方の無線基地局Ｂが固定チャネルであることを Probe Request／Probe Responseフレームの交換により検知することにより、ＤＦＳ周期を待たずに即座に無線チャネル更新処理を開始することができる。
【００２０】
（無線基地局の処理手順例２）
ここでは、 Probe Request／Probe Responseフレームを送受信する双方の無線基地局がＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新するものとし、また Probe Request／Probe Responseフレームの独自フィールド３１，３２にそれぞれのＤＦＳ周期の情報が付加されるものとする。
【００２１】
図５に示す処理手順例２では、図４に示す処理手順例１の判断部１３の処理Ｓ13に違いがあり、その他は同じである。Ｓ13に代わるＳ13ａにおいて、無線基地局１０の判断部１３が Probe RequestフレームまたはProbe Responseフレームの中の独自フィールド３１または３２中の情報を参照した結果、当方の無線基地局と同じ無線チャネルを使用している先方の無線基地局が無線チャネルを動的に更新する設定であり、そのＤＦＳ周期が所定値以上であることを検知した場合には、判断部１３の指示によりチャネル設定部１４は即座にＤＦＳ処理（無線チャネルの更新処理）を開始する。
【００２２】
すなわち、本処理手順例２では、ＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新する無線基地局Ａ，Ｂにおいて、無線基地局ＡのＤＦＳ周期が所定値以上、無線基地局ＢのＤＦＳ周期が所定値未満である場合に、無線基地局Ｂは無線基地局ＡのＤＦＳ周期が所定値以上であることを Probe Request／Probe Responseフレームの交換により検知することにより、ＤＦＳ周期を待たずに即座に無線チャネル更新処理を開始することができる。なお、無線基地局Ａ，ＢともにＤＦＳ周期が所定値以上の場合には、それぞれで無線チャネル更新処理を即座に開始するが、ともにＤＦＳ周期が所定値未満の場合には、それぞれのＤＦＳ周期に基づいて無線チャネル更新処理を開始する。
【００２３】
（無線基地局の処理手順例３）
ここでは、 Probe Request／Probe Responseフレームを送受信する双方の無線基地局がＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新するものとし、また Probe Request／Probe Responseフレームの独自フィールド３１，３２にそれぞれのＤＦＳ周期の情報が付加されるものとする。
【００２４】
図６に示す処理手順例３では、図４に示す処理手順例１の判断部１３の処理Ｓ13に違いがあり、その他は同じである。Ｓ13に代わるＳ13ｂにおいて、無線基地局１０の判断部１３が Probe RequestフレームまたはProbe Responseフレームの中の独自フィールド３１または３２中の情報を参照した結果、当方の無線基地局と同じ無線チャネルを使用している先方の無線基地局が無線チャネルを動的に更新する設定であり、そのＤＦＳ周期が当方の無線基地局のＤＦＳ周期以上であることを検知した場合には、判断部１３の指示によりチャネル設定部１４は即座にＤＦＳ処理（無線チャネルの更新処理）を開始する。
【００２５】
すなわち、本処理手順例３では、ＤＦＳを使用して無線チャネルを動的に更新する無線基地局Ａ，Ｂにおいて、無線基地局ＡのＤＦＳ周期が無線基地局ＢのＤＦＳ周期よりも長い場合に、無線基地局Ｂはそれを Probe Request／Probe Responseフレームの交換により検知することにより、ＤＦＳ周期を待たずに即座に無線チャネル更新処理を開始することができる。なお、無線基地局ＡのＤＦＳ周期が無線基地局ＢのＤＦＳ周期よりも短い場合には、無線基地局ＡがＤＦＳ周期を待たずに即座に無線チャネル更新処理を開始する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の無線基地局の主要部の構成例を示す図。
【図２】無線基地局間における Probe Request／Probe Responseフレームの交換例を示す図。
【図３】Probe Request／Probe Responseフレームのフォーマットを示す図。
【図４】本発明の無線基地局の処理手順例１を示すフローチャート。
【図５】本発明の無線基地局の処理手順例２を示すフローチャート。
【図６】本発明の無線基地局の処理手順例３を示すフローチャート。
【図７】無線ＬＡＮシステムの構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  無線基地局
１１  フレーム送信部
１２  フレーム受信部
１３  判断部
１４  チャネル設定部
３１，３２  独自フィールド
７１  無線基地局
７２  通信エリア
７３，７４  子局
【図１】
0004536673.tif 000002
【図２】
0004536673.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004536673.tif 000005
【図５】
0004536673.tif 000006
【図６】
0004536673.tif 000007
【図７】
0004536673.tif 000008