(57)【要約】【課題】通信環境が変化するような状態であっても無線ＬＡＮを安定して使用することのできる無線ＬＡＮシステムを得る。【解決手段】コントローラ３０１が管理するアクセスポイント１０１，１０４，１０７と、コントローラ３０２が管理するアクセスポイント１０２，１０５，１０８と、コントローラ３０３が管理するアクセスポイント１０３，１０６，１０９を設ける。例えば、コントローラ３０１は、アクセスポイント１０１，１０４，１０７のうち、無線ＬＡＮデバイス２０１との接続で最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、無線ＬＡＮデバイス２０１との接続を行うアクセスポイントとして選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮデバイスと無線ＬＡＮ接続される複数の同一チャネルのアクセスポイントと、
前記複数のアクセスポイントを管理し、これら複数のアクセスポイントで最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、前記無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択するコントローラとを備えた無線ＬＡＮシステム。
【請求項２】
異なるチャネルを使用する複数のアクセスポイントと、
チャネル毎にアクセスポイントを管理する複数のコントローラとを備え、
前記複数のコントローラは、自身が管理するチャネルを使用する複数のアクセスポイントで最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択する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】
各チャネルは、周波数が干渉しないチャネルを使用する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】
同一チャネルの複数のアクセスポイントをハンドオーバすることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項５】
同一チャネルの複数のアクセスポイントをハンドオーバしても、無線ＬＡＮデバイスにおける受信感度が閾値より低い場合は、チャネルをハンドオーバすることを特徴とする請求項２または請求項３記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項６】
同一チャネルを使用するアクセスポイントと、別のアクセスポイントとの間隔を、これらのアクセスポイントの干渉が発生しないよう所定の距離を設けて設置したことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の無線ＬＡＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に、工場内といった、無線ＬＡＮにとってマルチパスや遮蔽、散乱によるフェージングが発生し、通信阻害要素の多い環境での安定した無線ＬＡＮ通信を行うための無線ＬＡＮシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮは低価格である点と、ワイヤレスによる簡便さで広く普及し、オフィスや家庭で用いられている。しかしながら、電磁波の反射や散乱や遮蔽により、電界強度が不十分で送られてきたデータを復調するために十分なＳＮ比が得られず、再送による通信速度の低下が発生していた。
【０００３】
このような問題に対処するため、従来では、例えば、特許文献１に示されるように、特定の位置に配置される無線基地局と端末間の電波伝播特性を、シミュレーションまたは実測によって求め、求められた電波伝播特性に基づいて、電波の吸収が必要な通信特性制御位置を１ヵ所以上定め、そこに電波吸収機能を有する衝立を配置することを特徴とする屋内無線ＬＡＮシステムの通信特性制御方法があった。
また、例えば特許文献２に示されるように、無線ＬＡＮ親機に導波管を備え、導波管に分岐回路を複数設けて、端末に対応付けることにより、電波伝播特性を改良をする技術があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６８８１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４４５７号公報
【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、例えば、工場内といった、屋内に加工機械や部品棚などの金属部材が立ち並び、無線ＬＡＮにとってマルチパスや遮蔽、散乱によるフェージングが発生し、通信阻害要素の多い環境では、衝立の設置といった手段を用いるのは困難である。更に、上記従来の技術では、無線ＬＡＮ接続を行う端末が移動する場合や、屋内での通信阻害要素の位置が一定ではないような場合は、再度、実測や再設定を行う必要があり、通信環境が変化するような状態では、無線ＬＡＮの安定した使用は困難であった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通信環境が変化するような状態であっても無線ＬＡＮを安定して使用することのできる無線ＬＡＮシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る無線ＬＡＮシステムは、コントローラで管理され、無線ＬＡＮデバイスと無線ＬＡＮ接続される複数の同一チャネルのアクセスポイントを設け、これら複数のアクセスポイントで最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の無線ＬＡＮシステムは、コントローラで管理される同一チャネルのアクセスポイントのうち、最も強い受信信号を得たアクセスポイントを無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択するようにしたので、通信環境が変化するような状態であっても無線ＬＡＮを安定して使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮシステムを示す構成図である。
図において、無線ＬＡＮシステムは、アクセスポイント１０１〜１０９、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３、コントローラ３０１〜３０３、制御端末４００を備えている。アクセスポイント１０１〜１０９は、それぞれ、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３と無線ＬＡＮ接続するためのアクセスポイントであり、シンＡＰ（ThinＡＰ）で構成されている。即ち、これらアクセスポイント１０１〜１０９は、ベースバンド、ＭＡＣ、ＲＦの機能は有するが、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  ＩＤ）を基にしたリンク管理等は、上位のコントローラに依存するアクセスポイントである。
【００１０】
これらアクセスポイント１０１〜１０９のうち、アクセスポイント１０１，１０４，１０７は、チャネル１に所属するアクセスポイントであり、コントローラ３０１に接続されている。アクセスポイント１０２，１０５，１０８は、チャネル２に所属するアクセスポイントであり、コントローラ３０２に接続されている。アクセスポイント１０３，１０６，１０９は、チャネル３に所属するアクセスポイントであり、コントローラ３０３に接続されている。ここで、チャネル１〜３としては、チャネル間干渉が発生しない完全に独立したチャネル、例えば無線ＬＡＮの周波数帯１１チャネルのうち、１チャネル、６チャネル、１１チャネルといったように割り当てられている。尚、ここでは、同一チャネルのアクセスポイントを三つとしたが、この値に限定されるものではなく、二つあるいは四つ以上であってもよい。
【００１１】
図２は、無線ＬＡＮシステムの配置例を示す構成図である。
図２に示すように、アクセスポイント１０１〜１０９のうち、工場の屋内壁面の第１の面にアクセスポイント１０１，１０２，１０３が、第２の面にアクセスポイント１０４，１０５，１０６が、第３の面にアクセスポイント１０７，１０８，１０９が、それぞれ所定の間隔を空けて設置されている。また、第１の面に設置されたアクセスポイント１０１，１０２，１０３と、第２の面に設置されたアクセスポイント１０４，１０５，１０６と、第３の面に設置されたアクセスポイント１０７，１０８，１０９とは、それぞれチャネルの再利用が行えるよう、同一チャネル干渉を生じない距離に設置されている。尚、これらアクセスポイント１０１〜１０９の設置位置については、できるだけ無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３との間に障害物が存在しないような位置が望ましい。
【００１２】
また、工場内には工作機械５０１〜５０３が設置され、これらの工作機械５０１〜５０３に、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３が取り付けられている。無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３は、それぞれ、工作機械５０１〜５０３が無線ＬＡＮによって制御端末４００とデータを送受信するためのクライアントとなるデバイスである。
【００１３】
コントローラ３０１〜３０３はシンＡＰを管理するコントローラであり、それぞれ、同一チャネルのアクセスポイント１０１〜１０９を制御するためのものである。即ち、コントローラ３０１はアクセスポイント１０１，１０４，１０７を、コントローラ３０２はアクセスポイント１０２，１０５，１０８を、コントローラ３０３はアクセスポイント１０３，１０６，１０９をそれぞれ制御するよう構成されている。
【００１４】
図３は、コントローラ３０１〜３０３の構成図である。
コントローラ３０１〜３０３は、比較器１１１とエントリキャッシュ１２を備えている。比較器１１１には、イーサネット（登録商標）のポート２１〜２４が接続されている。ポート２１〜２３には、それぞれ、同一チャネルのアクセスポイント、例えばコントローラ３０１の場合はアクセスポイント１０１，１０４，１０７、コントローラ３０２の場合はアクセスポイント１０２，１０５，１０８、コントローラ３０３の場合はアクセスポイント１０３，１０６，１０９が接続される。また、ポート２４は上位の制御端末４００に接続されている。
【００１５】
比較器１１は、ポート２１〜２３からの受信信号を比較し、最も受信感度が良かった受信信号のポートを選択すると共に、その情報をエントリキャッシュ１２に登録する機能を有している。また、エントリキャッシュ１２は、その時点で選択しているポートの情報を保持するための記憶部である。ポート２４は、コントローラ３０１〜３０３に制御端末４００を接続するためのイーサネット（登録商標）のポートである。また、制御端末４００は、それぞれのアクセスポイント１０１〜１０９を介して無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３と通信を行うための制御端末である。
【００１６】
次に、実施の形態１の動作について説明する。
動作の一例として、無線ＬＡＮデバイス２０１がアクセスポイント１０１，１０４，１０７のいずれかに接続される場合の制御動作を説明する。
先ず、無線ＬＡＮデバイス２０１がチャネル１を使用し、ＳＳＩＤとＷＥＰパスワードをもって、アクセスポイント１０１，１０４，１０７とのアソシエーションを試みる。これを各アクセスポイント１０１，１０４，１０７が受け取り、各アクセスポイント１０１，１０４，１０７は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）とＳＮ比とを評価して、コントローラ３０１に無線ＬＡＮパケットを送信する。コントローラ３０１では、ポート２１〜２３を介して受信したこれらの信号に基づいて、どのポートを無線ＬＡＮデバイス２０１を接続すべきかを判定する。
【００１７】
図４は、アクセスポイント選択処理を示すフローチャートである。
コントローラ３０１の比較器１１は、ポート２１〜２３からの受信信号のＳＳＩＤとＷＥＰをチェックし、最も強いＲＳＳＩと良いＳＮ比を得たポートを選択する（ステップＳＴ１０１）。次に、選択したポートに無線ＬＡＮデバイス２０１のＭＡＣアドレスを宛先とするパケットが送出されるよう、エントリキャッシュ１２に新規登録または更新を行う（ステップＳＴ１０２）。例えば、最も受信感度が良かったポートがポート２１であった場合、このポート２１の情報をエントリキャッシュ１２に登録する。これにより、無線ＬＡＮデバイス２０１は、アクセスポイント１０１を介して制御端末４００と接続される。
【００１８】
同様の動作により、無線ＬＡＮデバイス２０２はチャネル２を使用して、アクセスポイント１０２，１０５，１０８のいずれかと接続され、無線ＬＡＮデバイス２０３はチャネル３を使用して、アクセスポイント１０３，１０６，１０９のいずれかと接続される。このようにして、工作機械５０１〜５０３は制御端末４００と接続され、無線ＬＡＮ接続によって制御することができる。尚、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０３がどのチャネルを用いるかは、システムの初期値として運用管理者が割り当てる。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の無線ＬＡＮシステムによれば、無線ＬＡＮデバイスと無線ＬＡＮ接続される複数の同一チャネルのアクセスポイントと、複数のアクセスポイントを管理し、これら複数のアクセスポイントで最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択するコントローラとを備えたので、通信阻害要素が多い環境や通信環境が変化するような状態であっても無線ＬＡＮを安定して使用することができる。また、アクセスポイントとしてシンＡＰを用いているため、システムを低価格で実現でき、また、アクセスポイントの増減といったシステム変更にも柔軟に対処することができる。
【００２０】
また、実施の形態１の無線ＬＡＮシステムによれば、異なるチャネルを使用する複数のアクセスポイントと、チャネル毎にアクセスポイントを管理する複数のコントローラとを備え、複数のコントローラは、自身が管理するチャネルを使用する複数のアクセスポイントで最も強い受信信号を得たアクセスポイントを、無線ＬＡＮデバイスとの接続を行うアクセスポイントとして選択するようにしたので、異なるチャネルを使用する場合であっても無線ＬＡＮを安定して使用することができる。
【００２１】
また、実施の形態１の無線ＬＡＮシステムによれば、各チャネルは、周波数が干渉しないチャネルを使用するようにしたので、異なるチャネルを使用する場合であっても、各チャネルが完全に独立しているため、各チャネルの無線ＬＡＮ通信を安定して行うことができる。
【００２２】
また、実施の形態１の無線ＬＡＮシステムによれば、同一チャネルを使用するアクセスポイントと、別のアクセスポイントとの間隔を、これらのアクセスポイントの干渉が発生しないよう所定の距離を設けて設置するようにしたので、同一チャネルを使用してもお互いにインターフェランスを発生せず、チャネルの再利用を実現することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２による無線ＬＡＮシステムを適用した配置例を示す構成図である。
この状態は、工場内に新たな工作機械５０４が導入され、工作機械５０１〜５０４のレイアウト変更が行われた状態を示している。そして、工作機械５０４には無線ＬＡＮデバイス２０４が接続されている。また、この場合のアクセスポイント１０１〜１０９およびコントローラ３０１〜３０３および制御端末４００の構成は実施の形態１と同様であるため、実施の形態１の構成を援用して説明する。
【００２４】
工作機械５０４の無線ＬＡＮデバイス２０４について、運用管理者はチャネル３を初期設定として割り当てるとする。これにより、実施の形態１で説明した動作と同様に、無線ＬＡＮデバイス２０４は、ＳＳＩＤとＷＥＰパスワードをもって、アクセスポイントアクセスポイント１０３，１０６，１０９とのアソシエーションを試みる。その結果、上記実施の形態１で説明した動作と同様の動作により、無線ＬＡＮデバイス２０４は、アクセスポイント１０３，１０６，１０９のうちいずれかのアクセスポイントと接続され、工作機械５０４と制御端末４００とが接続される。また、レイアウト変更が行われた工作機械５０１〜５０３については、実施の形態１の動作が再度行われ、それぞれ割り当てられたチャネルを使用して接続が行われる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２の無線ＬＡＮシステムによれば、無線ＬＡＮデバイスの追加やレイアウト変更等が行われても、自動的にかつ容易に安定した無線ＬＡＮ接続を図ることができる。
【００２６】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３による無線ＬＡＮシステムを適用した場合の説明図である。
図において、アクセスポイント１０１〜１０９、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０４、工作機械５０１〜５０４および図示しないコントローラの構成は、実施の形態２と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
自走式ロボット６０１は、工場内を移動可能でかついずれかのアクセスポイント１０１〜１０９と接続するための無線ＬＡＮデバイスを有するものである。この自走式ロボット６０１の無線ＬＡＮデバイスは、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０４と同様の機能を有するものとする。
【００２７】
このように構成された無線ＬＡＮシステムでは、自走式ロボット６０１のアソシエーションも、無線ＬＡＮデバイス２０１〜２０４と同様に行われる。ここで、自走式ロボット６０１にはチャネル１が初期設定され、アクセスポイント１０１の近傍から移動を始めるとする。
【００２８】
移動開始時では、自走式ロボット６０１はアクセスポイント１０１の近傍に位置するため、実施の形態１で説明した動作と同様の動作により、アクセスポイント１０１に接続される。次に、自走式ロボット６０１が移動し、アクセスポイント１０４の近傍を通過する場合（図６に示す状態）は、次のような制御が行われる。即ち、アクセスポイント１０１，１０４，１０７を管理するコントローラ３０１は、これらアクセスポイント１０１，１０４，１０７の信号を監視しており、アクセスポイント１０１からの受信信号よりもアクセスポイント１０４からの受信信号の方が強いＲＳＳＩと良好なＳＮ比が得られた場合は、アクセスポイント１０４を選択し、また、エントリキャッシュ１２の登録情報をポート２２の情報に更新する。これにより、制御端末４００からのパケットはアクセスポイント１０４から発せられることになる。つまり、自走式ロボット６０１は、アクセスポイント１０１からアクセスポイント１０４にハンドオーバする。
【００２９】
以上のように、実施の形態３の無線ＬＡＮシステムによれば、同一チャネルの複数のアクセスポイントをハンドオーバするようにしたので、例えば、工場内の自走式ロボットのように、無線ＬＡＮデバイスが移動するような場合でも、受信感度が良好なアクセスポイントが選択されるので、安定した無線ＬＡＮの使用を行うことができる。
【００３０】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４の無線ＬＡＮシステムを適用した場合の説明図である。
図示の状態は、自走式ロボット６０１が図６の状態から更に移動し、アクセスポイント１０９の近傍に移動した状態を示している。
【００３１】
無線ＬＡＮデバイスでは、接続されているアクセスポイントからの受信強度が所定の閾値以下になった場合は、他のチャネルをサーチする。
図８は、無線ＬＡＮデバイスのチャネルサーチ動作を示すフローチャートである。
今、自走式ロボット６０１の無線ＬＡＮデバイスは、チャネル１を使用しているアクセスポイント１０７に接続されているとする。このような状態で、アクセスポイント１０７の受信強度が予め決められた閾値よりも低くなった場合（ステップＳＴ２０１）、無線ＬＡＮデバイスは他のチャネルをサーチする（ステップＳＴ２０２）。そして、サーチしたチャネルでより良い受信感度のチャネルがあった場合は、そのチャネルにリアソシエーションする（ステップＳＴ２０３）。これにより、自走式ロボット６０１の無線ＬＡＮデバイスの異なるチャネルへのハンドオーバが行われる。
【００３２】
また、このとき、アクセスポイント１０７を制御するコントローラ３０１のエントリキャッシュ１２には、自走式ロボット６０１の情報が残っているが、タイムアウトにより自動消去される。または、チャネルを越えたハンドオーバ時には明示的に消去するよう構成してもよい。
【００３３】
以上のように、実施の形態４の無線ＬＡＮシステムによれば、同一チャネルの複数のアクセスポイントをハンドオーバしても、無線ＬＡＮデバイスにおける受信感度が閾値より低い場合は、チャネルをハンドオーバするようにしたので、無線ＬＡＮデバイスが移動する場合でも更に安定した無線ＬＡＮの使用を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮシステムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮシステムの配置例を示す構成図である。
【図３】コントローラの構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント選択処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２による無線ＬＡＮシステムの配置例を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３による無線ＬＡＮシステムを適用した場合の説明図である。
【図７】この発明の実施の形態４による無線ＬＡＮシステムを適用した場合の説明図である。
【図８】この発明の実施の形態４における無線ＬＡＮデバイスのチャネルサーチ動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１０１〜１０９  アクセスポイント、２０１〜２０４  無線ＬＡＮデバイス、３０１〜３０３  コントローラ、６０１  自走式ロボット。
【図１】
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【図２】
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【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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