(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ中継機能を有するアクセスポイントと、当該アクセスポイントに属する複数の無線端末と、を備え、インフラストラクチャモードで動作中の前記各無線端末と前記アクセスポイントが、アクセスポイントが断続的に送信する所定の報知信号の受信間隔で、第１の通信チャネルを用いた通信を行う通信システムにおいて、
前記アクセスポイントに属するインフラストラクチャモードで動作中の無線端末どうしが、当該アクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルを維持しつつ、当該各無線端末が、当該各無線端末間のパケット交換シーケンスで、前記アクセスポイントとの通信がない時間を利用して、それぞれ前記第１の通信チャネル以外の空きチャネルを検索し、双方の検索結果に基づき使用可能な空きチャネルが存在する場合に、その空きチャネルをアドホックモードで使用する第２の通信チャネルとして決定し、当該第２の通信チャネルを使用して、前記受信間隔における空き時間に、アドホックモードによる端末間通信を行うことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信チャネル以外の空きチャネルを検索する処理として、キャリアセンスを行うことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記アクセスポイントが、インフラストラクチャモードで通信中の自身に属する無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に対して同一アクセスポイントに属していることを通知することにより、前記端末間通信を促すことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が前記第１のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、
前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、現在の通信チャネルを、第１のアクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルに切り替え、第１のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、前記第１の通信チャネルを、第２のアクセスポイントがサービスを提供する通信チャネルに切り替え、第２のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項６】
前記アドホックモードによる端末間通信では、端末間通信を要求する方の無線端末が仮のアクセスポイントになり、アドホックモードで動作する期間中、通信相手の無線端末を管理することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項７】
データ中継機能を有するアクセスポイントと当該アクセスポイントに属する複数の無線端末とを備えた通信システムにおける通信方法にあっては、
インフラストラクチャモードで動作中の前記各無線端末と前記アクセスポイントが、アクセスポイントが断続的に送信する所定の報知信号の受信間隔で、第１の通信チャネルを用いた通信を行う第１の通信ステップと、
前記アクセスポイントに属するインフラストラクチャモードで動作中の無線端末どうしが、当該アクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルを維持しつつ、当該各無線端末が、当該各無線端末間のパケット交換シーケンスで、前記アクセスポイントとの通信がない時間を利用して、それぞれ前記第１の通信チャネル以外の空きチャネルを検索し、双方の検索結果に基づき使用可能な空きチャネルが存在する場合に、その空きチャネルをアドホックモードで使用する第２の通信チャネルとして決定し、当該第２の通信チャネルを使用して、前記受信間隔における空き時間に、アドホックモードによる端末間通信を行う第２の通信ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
前記第１の通信チャネル以外の空きチャネルを検索する処理として、キャリアセンスを行うことを特徴とする請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記第２の通信ステップでは、
前記アクセスポイントが、インフラストラクチャモードで通信中の自身に属する無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に対して同一アクセスポイントに属していることを通知することにより、前記端末間通信を促すことを特徴とする請求項７または８に記載の通信方法。
【請求項１０】
前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が前記第１のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、
前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、現在の通信チャネルを、第１のアクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルに切り替え、第１のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の通信方法。
【請求項１１】
前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、
前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、前記第１の通信チャネルを、第２のアクセスポイントがサービスを提供する通信チャネルに切り替え、第２のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の通信方法。
【請求項１２】
前記アドホックモードによる端末間通信では、端末間通信を要求する方の無線端末が仮のアクセスポイントになり、アドホックモードで動作する期間中、通信相手の無線端末を管理することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一つに記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末と、データ中継機能を有するアクセスポイントと、を備えた通信システムに関するものであり、特に、動作モードとして、インフラストラクチャモードとアドホックモードをサポートし、動作モードを選択して端末間通信を行う通信システムおよび通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の通信方法について説明する。データ中継機能を有するアクセスポイント（無線局）に対して複数の移動可能な無線端末が接続されているとき、各無線端末は、アクセスポイントが提供する１つのチャネルの帯域を分け合って接続している。
【０００３】
また、各無線端末がアクセスポイント経由でＷｅｂブラウジング等のデータ通信を行う場合には、データ送信時に競合が発生する可能性のあるＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式か、または、アクセスポイントが送信タイミングの集中管理を行うことでデータ送信時に競合を回避するポーリング方式、が用いられる。特に、IEEE802.11の方式では、ＣＳＭＡ／ＣＡとポーリングの両方の方式が規定されている。
【０００４】
また、各無線端末は、アクセスポイントが無線端末の送信制御を行うインフラストラクチャモードで立ち上がってしまうと、たとえば、ＦＴＰ，Ｔｅｌｎｅｔ，チャット等のデータ交換を行う場合、アクセスポイント経由、または、アクセスポイントによって調停されたポーリング期間を用いて、通信を行う。
【０００５】
また、インフラストラクチャモードで動作中の無線端末が、無線端末間で送信制御を行うアドホックモード（対等分散型ネットワーク通信方式）で接続する場合には、無線端末側でドライバを切り替えて立ち上げなおす必要がある。アドホックモードでは、無線端末間の通信になるので、アクセスポイント経由のデータ通信ができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の通信方法においては、たとえば、無線端末がインフラストラクチャモードでサービスを受けている場合に、同一アクセスポイント配下の無線端末間で通信を行うと、必ず、アクセスポイント経由、または、アクセスポイントによって調停されたポーリング期間を用いた、通信になってしまう。そのため、アクセスポイントからサービスを提供されている他の無線端末が、無線端末間の通信トラフィックにより十分な帯域を確保できない、という問題があった。
【０００７】
逆に、アドホックモードで無線端末間通信を行っている場合には、アクセスポイントが存在しないため、バックボーンである有線ネットワークとの接続がなくなり、Ｗｅｂブラウジング等、インターネットを利用できない、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、インフラストラクチャモードで無線端末間の通信を行う場合であっても、アクセスポイントからサービスを提供されている他の無線端末が、十分な帯域を確保可能な通信システム、および通信方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる通信システムにあっては、データ中継機能を有するアクセスポイントと、当該アクセスポイントに属する複数の無線端末と、を備え、インフラストラクチャモードで動作中の前記各無線端末と前記アクセスポイントが、アクセスポイントが断続的に送信する所定の報知信号の受信間隔で、第１の通信チャネルを用いた通信を行い、さらに、前記アクセスポイントに属するインフラストラクチャモードで動作中の無線端末どうしが、当該アクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルを維持しつつ、前記第１の通信チャネル以外の第２の通信チャネルを使用して、前記受信間隔における空き時間に、アドホックモードによる端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１０】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、前記インフラストラクチャモードで動作中の無線端末が、複数の通信チャネルのキャリアセンスを行い、当該キャリアセンス結果から得られる空きチャネルを前記第２の通信チャネルとすることを特徴とする。
【００１１】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、前記アクセスポイントが、インフラストラクチャモードで通信中の自身に属する無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に対して同一アクセスポイントに属していることを通知することにより、前記端末間通信を促すことを特徴とする。
【００１２】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が前記第１のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、現在の通信チャネルを、第１のアクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルに切り替え、第１のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１３】
つぎの発明にかかる通信システムにあっては、前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、前記第１の通信チャネルを、第２のアクセスポイントがサービスを提供する通信チャネルに切り替え、第２のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかる通信システムにおいて、前記アドホックモードによる端末間通信では、端末間通信を要求する方の無線端末が仮のアクセスポイントになり、アドホックモードで動作する期間中、通信相手の無線端末を管理することを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかる通信方法にあっては、データ中継機能を有するアクセスポイントと当該アクセスポイントに属する複数の無線端末とを備えた通信システムにおいて、インフラストラクチャモードで動作中の前記各無線端末と前記アクセスポイントが、アクセスポイントが断続的に送信する所定の報知信号の受信間隔で、第１の通信チャネルを用いた通信を行う第１の通信ステップと、前記アクセスポイントに属するインフラストラクチャモードで動作中の無線端末どうしが、当該アクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルを維持しつつ、前記第１の通信チャネル以外の第２の通信チャネルを使用して、前記受信間隔における空き時間に、アドホックモードによる端末間通信を行う第２の通信ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかる通信方法において、前記第２の通信ステップでは、前記インフラストラクチャモードで動作中の無線端末が、複数の通信チャネルのキャリアセンスを行い、当該キャリアセンス結果から得られる空きチャネルを前記第２の通信チャネルとすることを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかる通信方法において、前記第２の通信ステップでは、前記アクセスポイントが、インフラストラクチャモードで通信中の自身に属する無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に対して同一アクセスポイントに属していることを通知することにより、前記端末間通信を促すことを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる通信方法にあっては、前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が前記第１のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、前記第２のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、現在の通信チャネルを、第１のアクセスポイントがサービスを提供する前記第１の通信チャネルに切り替え、第１のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかる通信方法にあっては、前記アクセスポイントである第１のアクセスポイントがネットワーク上で第２のアクセスポイントと接続され、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントからもサービスを受けられる状態で、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が前記第２のアクセスポイントに属する無線端末と通信を行う場合、前記第１のアクセスポイントに属する無線端末が、ハンドオーバを実行して、前記第１の通信チャネルを、第２のアクセスポイントがサービスを提供する通信チャネルに切り替え、第２のアクセスポイントの配下で前記端末間通信を行うことを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかる通信方法において、前記アドホックモードによる端末間通信では、端末間通信を要求する方の無線端末が仮のアクセスポイントになり、アドホックモードで動作する期間中、通信相手の無線端末を管理することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる通信システムおよび通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１，２はインフラストラクチャモードで動作可能なアクセスポイント（ＡＰ）であり、３，４，５はアクセスポイント１に帰属する無線端末である。また、各ＡＰは有線ネットワークで接続されている。
【００２３】
また、図２は、上記ＡＰ１，２の構成を示す図であり、１０は上位層であり、１１は上位レイヤプロトコル処理部であり、２０はデータリンク層であり、２１はチャネルアクセス部であり、２２はビーコン生成処理部であり、２３は資源割り当て処理部であり、２４は仮想キャリアセンス部であり、２５はタイマであり、２６は時間カウンタであり、３０は物理層であり、３１は変復調処理部である。
【００２４】
各ＡＰは、物理層３０，データリンク層２０，上位層１０から構成され、データリンク層２０内に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），ポーリング等の通信方式に対応したフレーム送信制御を行うチャネルアクセス部２１を備える。また、各ＡＰのチャネルアクセス部２１は、一定間隔毎にビーコン信号を送信するビーコン生成処理部２２と、周波数資源を予約するための資源割り当て処理部２３と、受信したフレーム内の情報に基づいてＮＡＶ（ネットアロケーションベクター）を設定し、通信チャネルがビジーであると判断した場合に、他の端末がチャネルを使用している間、自端末の送信制御を行わないようにする仮想キャリアセンス２４を備える。
【００２５】
また、図３は、上記無線端末３，４，５の構成を示す図であり、４０は上位層であり、４１は上位レイヤプロトコル処理部であり、５０はデータリンク層であり、５１はチャネルアクセス部であり、５２はビーコン生成処理部であり、５３は資源割り当て処理部であり、５４は仮想キャリアセンス部であり、５５はタイマであり、５６は時間カウンタであり、５７はビーコン解析処理部であり、５８は資源要求処理部であり、６０は物理層であり、６１は変復調処理部である。
【００２６】
各無線端末は、物理層６０，データリンク層５０，上位層４０から構成され、データリンク層５０内に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），ポーリング等の通信方式に対応したフレーム送信制御を行うチャネルアクセス部５１を備える。また、各無線端末のチャネルアクセス部５１は、上記ビーコン生成処理部２２と資源割り当て処理部２３と仮想キャリアセンス部２４と同様のビーコン生成処理部５２と資源割り当て処理部５３と仮想キャリアセンス部５４に加えて、ＡＰが送信するビーコン信号に基づいて時刻同期やチャネル構成を解析するためのビーコン解析処理部５７と、チャネル予約を行うための資源要求処理部５８と、を備える。
【００２７】
ここで、上記通信システムにおける本実施の形態の通信方法について詳細に説明する。図４は、本実施の形態の通信方法を示す図である。なお、ＡＰ１の時間軸上の黒い矩形波と白い矩形波で描かれている信号は、ＡＰから定期的に送信される報知信号、すなわち、ビーコンフレーム（Ｂｅａｃｏｎ）を表す。また、説明の便宜上、黒いビーコンフレームは、以降、ＡＰ１と無線端末３もしくは無線端末４との間で通信が行われる場合を表し、白いビーコンフレームは、以降、ＡＰ１と無線端末３もしくは無線端末４との間で通信が行われない場合を表す。
【００２８】
ＡＰ１では、ビーコンフレームによって、チャネル構成，送信タイミング，送信時間，端末のアドレス、を含む割り当て情報を報知する。各無線端末では、このビーコンフレームを受信することによって、時刻同期を確立し、同時に、チャネル構成を把握する。なお、ＡＰ１では、周期的な信号としてビーコンフレームを送信するが、ビーコンフレームの送信前にチャネルのキャリアセンスを実行し、結果としてメディアがビジーな状態であれば、ビーコンフレームの送信をメディアがアイドルになるまで延期する。また、信号Ｐは、ＡＰ１または各無線端末が送信するパケットを表す。
【００２９】
ＡＰ１と各無線端末との間では、ビーコンフレームのインターバル（ビーコンインターバル）に複数のパケット交換が行われる。たとえば、Ｂｅａｃｏｎ（１）からＢｅａｃｏｎ（２）までのビーコンインターバルでは、まず、無線端末３がＡＰ１へパケットを送信し、つぎに、無線端末５がＡＰ１へパケットを送信し、最後に、ＡＰ１が無線端末４へパケットを送信する。なお、このようなパケットの送受信は、ＡＰ１の制御によるポーリング方式またはＡＰ１が調停したＣＳＭＡ／ＣＡ方式の、いずれの方式であっても構わない。
【００３０】
Ｂｅａｃｏｎ（２）からＢｅａｃｏｎ（３）までのビーコンインターバルでは、図示のとおり、ＡＰ１と無線端末３または無線端末４との間でパケット交換が行われない。すなわち、このビーコンインターバルでは、ＡＰ１と通信を行う無線端末が無線端末５のみであり、無線端末５とＡＰ１との間の通信は、ＡＰ１がサービスを提供するチャネルを用いて通常どおり行われる。
【００３１】
また、Ｂｅａｃｏｎ（２）からＢｅａｃｏｎ（３）までのビーコンインターバルでは、上記無線端末５とＡＰ１との間の通信以外に、アドホックモードにより、無線端末３と無線端末４との間で端末間通信（Ａｄｈｏｃ（１）に相当）が行われている。図５は、無線端末３と無線端末４との間の端末間通信（Ａｄｈｏｃ（１））を示す図である。Ａｄｈｏｃ（１）で示される端末間通信は、ＡＰ１がサービスを提供するチャネルと異なった第２のチャネルを用いて行われる。このＡｄｈｏｃ（１）は、つぎのＢｅａｃｏｎ（３）が送信される時間前に終了し、その後、無線端末３と無線端末４は、ＡＰ１が使用するチャネルのキャリアセンスを実行し、ＡＰ１から送信されるつぎのＢｅａｃｏｎ（３）を受信し、つぎのビーコンインターバルの割り当て状況を把握する。
【００３２】
ここで、上記Ａｄｈｏｃ（１）における第２チャネルの決定方法および設定方法を説明する。図６は、Ａｄｈｏｃ（１）における第２チャネルの決定方法および設定方法を示す図である。なお、以下の手順は、Ｂｅａｃｏｎ（２）を受信する前に、無線端末３と無線端末４がインフラストラクチャモードで動作中に行われる。また、ここでの無線端末間のパケット交換シーケンスは、ＡＰ１の制御によるポーリング方式でもよいし、ＡＰ１が調停したＣＳＭＡ／ＣＡ方式でもよい。
【００３３】
まず、無線端末３では、無線端末４に対して自端末のアドレス，ＩＤ（Identifier），ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier），統合ネットワークのＩＤであるＥＳＳＩＤ（Extended Service Set Identifier）等を含んだ「アドホックモード要求パケット」を送信するとともに、空きチャネルの検索のためにアクセスポイントＡＰ１との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行う。
【００３４】
「アドホックモード要求パケット」を受信した無線端末４では、自らの端末アドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等と比較し、アドホックモードで動作が可能であるかを判断する。可能である場合、無線端末４では、空きチャネルの検索のためにアクセスポイントＡＰ１との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行い、自端末のアドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等を含んだ「アドホックモード許可／拒否パケット」を送信するとともに、キャリアセンスの結果を含んだ「空きチャネルパケット」を送信する。
【００３５】
「アドホックモード許可/拒否パケット」および「空きチャネルパケット」を受信した無線端末３では、無線端末４にてアドホックモードによる動作が可能であり、かつ無線端末３と無線端末４によるキャリアセンスの結果から使用可能な空きチャネルが存在する場合、そのチャネルを第２の通信チャネルとして決定する。そして、「使用チャネル問い合わせパケット」を無線端末４に対して送信する。
【００３６】
「使用チャネル問い合わせパケット」を受信した無線端末４では、パケットに含まれるチャネルをアドホックモードで使用する第２のチャネルとして設定する。そして、設定が終了したことを示す「使用チャネル確認パケット」を無線端末３に対して送信し、その後、アドホックモードで動作可能な状態となる。
【００３７】
「使用チャネル確認パケット」を受信した無線端末３では、無線端末４と同様に、アドホックモードで動作可能な状態となる。なお、説明の便宜上、無線端末３と無線端末４とを用いて端末間通信（Ａｄｈｏｃ）の手順を説明するが、その他の端末間でも同様に端末間通信が行われる。
【００３８】
つぎに、Ｂｅａｃｏｎ（３）からＢｅａｃｏｎ（４）までのビーコンインターバルでも、前回のビーコンインターバルと同様に、ＡＰ１と無線端末３または無線端末４との間ではパケット交換が行われない。ここでは、無線端末３と無線端末４が、端末間通信（Ａｄｈｏｃ（２））を行い、Ｂｅａｃｏｎ（４）の受信前にＡｄｈｏｃ（２）を終了する。そして、無線端末３と無線端末４では、Ｂｅａｃｏｎ（４）を受信するために、ＡＰ１がインフラストラクチャモードで使用しているチャネルのキャリアセンスを行う。また、無線端末５とＡＰ１の通信は、ＡＰ１がサービスを提供するチャネルを用いて通常どおり行われる。
【００３９】
Ｂｅａｃｏｎ（４）からＢｅａｃｏｎ（５）までのビーコンインターバルでは、Ｂｅａｃｏｎ（４）に、ＡＰ１と、無線端末３，無線端末４および無線端末５との間でパケットの送受信を行う内容が含まれているため、インフラストラクチャモードで動作する。また、第２のチャネルを用いたアドホックモードによる動作を一定期間にわたって行わない場合は、端末間通信を行う際に再度「アドホックモード要求パケット」を送信し、新たな第２のチャネルを探す。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、ＡＰとの通信がない場合に、ＡＰがサービスを提供するチャネル以外の第２のチャネルを用いて端末間通信を行う構成とした。これにより、ＡＰ経由の端末間通信を回避できるため、ＡＰがサービスを提供しているチャネルの帯域を十分に確保することができる。なお、ＡＰから無線端末に対して通信を行う必要がある場合には、端末間通信を一時停止する。
【００４１】
また、アクセスポイントを経由した通信であるＷｅｂブラウジング等は、従来どおりに実施できる。また、無線端末の設定を変更することなしに、すなわち、無線端末を再立ち上げすることなく、端末間通信を実現できる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式またはポーリング方式によって通信が行われる形態について説明したが、これに限らず、ＡＰと無線端末との間の通信がＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式によって行われる場合であっても同様に適応できる。この場合は、ＡＰからのビーコンが、ダウンリンク方向にブロードキャストされるＢＣＨ（Broadcast Channel）と、ダウンリンク方向にブロードキャストされるフレーム情報からなるＦＣＨ（Frame Channel）に置き換えられる。そして、各無線端末が、ＢＣＨとＦＣＨを受信することによってフレームの構成を解釈し、その周期内に通信がないと判断した場合に、第２のチャネルを用いて端末間通信を行う。その際、第２のチャネルで行われる端末間通信は、ＣＳＭＡ／ＣＡ，ポーリング，ＴＤＭＡのいずれの方式でもよい。
【００４３】
実施の形態２．
図７は、本発明にかかる通信システムの実施の形態２の構成を示す図である。図７において、７は無線端末である。なお、ＡＰおよび無線端末の構成については、先に説明した図２および図３と同様である。
【００４４】
本実施の形態では、ＡＰ２に属する無線端末７が複数のＡＰ（ＡＰ１およびＡＰ２）からサービスを受けられる状態で、無線端末３が無線端末７に対して端末間通信を行う場合、について説明する。
【００４５】
ＡＰ１とＡＰ２は、使用するチャネルが異なるため、定期的に送信するビーコンフレームは、ＡＰ間で同期が確立されていない。したがって、前述した実施の形態１の通信方法をそのまま利用して端末間通信を行うことができない。そこで、本実施の形態では、複数のアクセスポイントからサービスを受けられる状態にある無線端末７が、ハンドオーバによりサービスの提供を受けるＡＰをＡＰ２からＡＰ１に切り替え、切り替え後の状態で端末間通信を行う。
【００４６】
図８は、実施の形態２の通信方法を示す図である。まず、無線端末３では、無線端末７に対して、自端末のアドレス、ＩＤ，ＥＳＳＩＤ等を含んだ「アドホックモード要求パケット」を送信するとともに、空きチャネルの検索のためにＡＰ１との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行う。
【００４７】
「アドホックモード要求パケット」を受信した無線端末７では、自端末のアドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等と比較し、無線端末３と異なったＡＰ２に接続していることを認識した後、ＡＰ１がサービスを提供しているチャネルをセンス（受信感度等）して、ハンドオーバが可能かどうかを判別する。たとえば、ハンドオーバが可能な場合、無線端末７では、端末間通信を行う空きチャネルを検索するためにＡＰ２との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行う。そして、空きチャネルが存在し、アドホックモードによる動作が可能であれば、受信端末７では、ハンドオーバを実行して現在のＡＰ２との通信チャネルをＡＰ１の通信チャネルに切り替え、ハンドオーバ終了後に、自端末のアドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等を含んだ「アドホックモード許可/拒否パケット」を送信するとともに、キャリアセンス結果を含んだ「空きチャネルパケット」を送信する。
【００４８】
「アドホックモード許可/拒否パケット」および「空きチャネルパケット」を受信した無線端末３では、無線端末７にてアドホックモードによる動作が可能であり、かつ無線端末３と無線端末７によるキャリアセンスの結果から使用可能な空きチャネルが存在する場合、そのチャネルを第２の通信チャネルとして決定する。そして、無線端末７に対して「使用チャネル問い合わせパケット」を送信する。
【００４９】
「使用チャネル問い合わせパケット」を受信した無線端末７では、パケットに含まれるチャネルをアドホックモードで使用する第２のチャネルとして設定し、設定の終了を示す「使用チャネル確認パケット」を無線端末３に対して送信し、その後、アドホックモードで動作可能な状態となる。
【００５０】
「使用チャネル確認パケット」を受信した無線端末３では、無線端末７と同様に、アドホックモードで動作可能な状態となる。
【００５１】
このように、本実施の形態では、異なるＡＰからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一ＡＰからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のＡＰに属した状態で、前述の実施の形態１と同様の端末間通信を行う構成とした。これにより、ＡＰ経由の端末間通信を回避できるため、ＡＰがサービスを提供しているチャネルの帯域を十分に確保することができる。
【００５２】
また、アクセスポイントを経由した通信であるＷｅｂブラウジング等は、従来どおりに実施できる。また、無線端末の設定を変更することなしに、すなわち、無線端末を再立ち上げすることなく、端末間通信を実現できる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態３では、「アドホックモード要求パケット」を送信した無線端末７が通信相手の無線端末３が属する他のＡＰからもサービスが受けられる状態である場合、要求元の無線端末７が、ハンドオーバを実行し、現在の通信チャネルを通信相手の無線端末が属するＡＰの通信チャネルに切り替える。なお、通信システムの構成については、前述の図７と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、ＡＰ２に属する無線端末７が、複数のＡＰ（ＡＰ１およびＡＰ２）からサービスを受けられる状態であることを前提とし、無線端末７が「アドホックモード要求パケット」を送信する。
【００５４】
図９は、実施の形態３の通信方法を示す図である。まず、無線端末７では、無線端末３に対して、自端末のアドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等を含んだ「アドホックモード要求パケット」を送信するとともに、空きチャネルの検索のためにＡＰ２との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行う。
【００５５】
「アドホックモード要求パケット」を受信した無線端末３では、自端末のアドレス，ＩＤ，ＢＳＳＩＤ，ＥＳＳＩＤ等と比較し、自端末が、無線端末７が接続しているＡＰ２と異なったＡＰ１に接続していることを認識する。そして、端末間通信を行うチャネルを検索するためにＡＰ１との通信がない時間を利用してキャリアセンスを行う。空きチャネルが存在する場合には、無線端末７に対して「ハンドオーバ要求メッセージ」，「アドホックモード許可/拒否パケット」および「空きチャネルパケット」を送信する。
【００５６】
「ハンドオーバ要求メッセージ」，「アドホックモード許可/拒否パケット」および「空きチャネルパケット」を受信した無線端末７では、アクセスポイント１の通信チャネルへのハンドオーバが可能で、かつ無線端末３と無線端末７によるキャリアセンスの結果から使用可能な空きチャネルが存在する場合、そのチャネルを第２の通信チャネルとして決定する。そして、ハンドオーバを実行して現在の通信チャネルをＡＰ１の通信チャネルに切り替え、無線端末３に対して「使用チャネル問い合わせパケット」を送信する。
【００５７】
「使用チャネル問い合わせパケット」を受信した無線端末３では、パケットに含まれるチャネルをアドホックモードで使用する第２のチャネルとして設定し、設定終了を示す「使用チャネル確認パケット」を無線端末７に対して送信し、その後、アドホックモードで動作可能な状態となる。
【００５８】
「使用チャネル確認パケット」を受信した無線端末７では、無線端末３と同様に、アドホックモードで動作可能な状態となる。
【００５９】
このように、本実施の形態では、異なるＡＰからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一ＡＰからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のＡＰに属した状態で、前述の実施の形態１と同様の端末間通信を行う構成とした。これにより、ＡＰ経由の端末間通信を回避できるため、ＡＰがサービスを提供しているチャネルの帯域を十分に確保することができる。
【００６０】
また、アクセスポイントを経由した通信であるＷｅｂブラウジング等は、従来どおりに実施できる。また、無線端末の設定を変更することなしに、すなわち、無線端末を再立ち上げすることなく、端末間通信を実現できる。
【００６１】
実施の形態４．
図１０は、実施の形態４の通信方法を示す図である。実施の形態４では、ＡＰ１が、無線端末３が無線端末４に対して送信するパケットをチェックし、一方の無線端末に端末間通信を促す。なお、通信システムの構成については、前述の図１と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
また、図１１は、IEEE802.11MACで定義されているアドレスフィールドの構成を示す図であり、図１２は、インフラストラクチャネットワークにおけるパケット送信時のアドレスフィールドの設定方法を示す図である。IEEE802.11MACで定義されているフレームフォーマットでは、ＴｏＤＳ（To Distribution System），ＦｒｏｍＤＳ（From Distribution System），Ａｄｄ１（Address 1），Ａｄｄ２（Address 2），Ａｄｄ３（Address 3），Ａｄｄ４（Address 4）のアドレスフィールドを用いて通信を行うことになっている。ここで、ＤＳ（Distribution System）とは、無線ＬＡＮの基本ネットワークであるＢＳＳ（Basic Service Set）とＬＡＮ（Local Area Network）等の橋渡しをする際のシステムを表す。また、ＴｏＤＳは、ＤＳ宛ての送信である場合にＴｏＤＳ＝１とし、ＤＳ宛ての送信でない場合にＴｏＤＳ＝０とし、そして、ＦｒｏｍＤＳは、ＤＳから送られてきた場合にＦｒｏｍＤＳ＝１とし、ＤＳを介さない内部の通信であればＦｒｏｍＤＳ＝０とする。ここでは、アドレスフィールドの構造上、同じＡＰに属する無線端末間であっても、必ずＡＰ経由で通信が行われることを規定している。
【００６３】
したがって、ＡＰ１では、自身に接続する無線端末のリストと、送信元の無線端末が送信するパケットの宛先フィールドと、を比較することにより、たとえば、無線端末３と無線端末４が自身の配下に属し、端末間通信を開始しようとしていることを知ることができる。
【００６４】
ここで、本実施の形態の通信方法を、図１０を用いて説明する。まず、無線端末３が、ＡＰ１を介して無線端末４宛てにパケットを送信する。このとき、IEEE802.11MACのアドレスフィールドは、ＴｏＤＳ＝１，ＦｒｏｍＤＳ＝０，Ａｄｄ１＝ＡＰ１のアドレス（接続点），Ａｄｄ２＝無線端末３のアドレス（送信元），Ａｄｄ３＝無線端末４のアドレス（送信先）となっている。ただし、無線端末３のアドレスはＳＴＡ１であり、無線端末４のアドレスはＳＴＡ２である。
【００６５】
無線端末３からのパケットを受信したＡＰ１では、自身が保持する接続リストを参照し、パケット送信先の無線端末４が自身に属することを認識する。なお、無線端末４がＡＰ１に属する無線端末でない場合は、他のＡＰ（ＤＳを介したアクセスポイント等）に対してパケットを転送する。
【００６６】
つぎに、ＡＰ１では、IEEE802.11MACのアドレスフィールドをＴｏＤＳ＝０，ＦｒｏｍＤＳ＝１，Ａｄｄ１＝無線端末４のアドレス（送信先），Ａｄｄ２＝ＡＰ１のアドレス（接続点），Ａｄｄ３＝無線端末３のアドレス（送信元）とセットして、パケットを送信する。
【００６７】
無線端末４から無線端末３宛てに送信される応答パケットを受信したＡＰ１では、無線端末３に対してそのパケットを転送するとともに、端末間通信要求パケットを送信する。
【００６８】
そして、端末間通信要求パケットを受信した無線端末３では、先に説明した実施の形態１の通信方法で端末間通信を実現する。なお、先に説明した実施の形態２または３のように、一方の無線端末が、通信相手となる他方の無線端末が属する他のＡＰからもサービスが受けられる状態である場合は、実施の形態２または３の通信方法で端末間通信を実現する。
【００６９】
このように、本実施の形態では、ＡＰが、無線端末間のパケットをチェックし、一方の無線端末に端末間通信を促す構成とした。これにより、前述の実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５の通信方法を示す図である。実施の形態５では、実施の形態１における端末間通信（Ａｄｈｏｃ（１）（２））を詳細に説明する。なお、ここでは、「アドホックモード要求パケット」を送信した無線端末３が、端末間通信期間における仮のＡＰとなり、通信相手である無線端末４の送信を制御する。また、ここでは、説明の便宜上、Ａｄｈｏｃ（１）について説明する。
【００７１】
無線端末３では、端末間通信（Ａｄｈｏｃ（１））が開始されると、チャネル構成，送信タイミング，送信時間，端末のアドレスを含む割り当て情報を報知するためのＢｅａｃｏｎ（２１）を、Ａｄｈｏｃ（１）で使用する第２の通信チャネル上に送信する。これにより、仮のＡＰとなった無線端末３と無線端末４との間では、送信タイミング等が決定され、ビーコンインターバルに端末間通信を行うことができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、アクセスポイントとの通信がない場合に、アクセスポイントがサービスを提供する通信チャネル以外の第２の通信チャネルを用いて端末間通信を行う構成とした。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することが可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７３】
つぎの発明によれば、インフラストラクチャモードで動作中の無線端末がキャリアセンスを行って空きチャネルを検索する構成としたため、容易に第２の通信チャネルを検出することが可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７４】
つぎの発明によれば、アクセスポイントが、無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に端末間通信を促す構成とした。これにより、効率よくアクセスポイント経由の端末間通信を回避することが可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７５】
つぎの発明によれば、異なるアクセスポイントからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一アクセスポイントからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のアクセスポイントに属した状態で端末間通信を行う構成とした。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することが可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７６】
つぎの発明によれば、異なるアクセスポイントからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一アクセスポイントからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のアクセスポイントに属した状態で端末間通信を行う構成とした。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することが可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７７】
つぎの発明によれば、仮のアクセスポイントとなった無線端末の管理で、通信相手となる無線端末との送信タイミング等が決定される構成とした。これにより、報知信号の受信間隔において容易に端末間通信を実現可能な通信システムを得ることができる、という効果を奏する。
【００７８】
つぎの発明によれば、アクセスポイントとの通信がない場合に、アクセスポイントがサービスを提供する通信チャネル以外の第２の通信チャネルを用いて端末間通信を行う。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することができる、という効果を奏する。また、無線端末の設定を変更することなしに、すなわち、無線端末を再立ち上げすることなく、端末間通信を実現できる、という効果を奏する。
【００７９】
つぎの発明によれば、インフラストラクチャモードで動作中の無線端末がキャリアセンスを行って空きチャネルを検索することとしたため、容易に第２の通信チャネルを検出できる、という効果を奏する。
【００８０】
つぎの発明によれば、アクセスポイントが、無線端末間のパケットをチェックし、少なくともいずれか一方の無線端末に端末間通信を促す。これにより、効率よくアクセスポイント経由の端末間通信を回避できる、という効果を奏する。
【００８１】
つぎの発明によれば、異なるアクセスポイントからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一アクセスポイントからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のアクセスポイントに属した状態で端末間通信を行う。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することができる、という効果を奏する。
【００８２】
つぎの発明によれば、異なるアクセスポイントからサービスの提供を受けている無線端末どうしが端末間通信を行う場合、一方の無線端末が、同一アクセスポイントからサービスの提供を受けられるようにハンドオーバを実行して通信チャネルを切り替え、同一のアクセスポイントに属した状態で端末間通信を行う。これにより、アクセスポイント経由の端末間通信を回避できるため、インフラストラクチャモードで使用している通信チャネルの帯域を十分に確保することができる、という効果を奏する。
【００８３】
つぎの発明によれば、仮のアクセスポイントとなった無線端末の管理で、通信相手となる無線端末との送信タイミング等が決定される。これにより、報知信号の受信間隔において容易に端末間通信を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】  アクセスポイントの構成を示す図である。
【図３】  無線端末の構成を示す図である。
【図４】  実施の形態１の通信方法を示す図である。
【図５】  端末間通信（Ａｄｈｏｃ（１））を示す図である。
【図６】  Ａｄｈｏｃ（１）における第２チャネルの決定方法および設定方法を示す図である。
【図７】  本発明にかかる通信システムの実施の形態２の構成を示す図である。
【図８】  実施の形態２の通信方法を示す図である。
【図９】  実施の形態３の通信方法を示す図である。
【図１０】  実施の形態４の通信方法を示す図である。
【図１１】  IEEE802.11MACで定義されているアドレスフィールドの構成を示す図である。
【図１２】  インフラストラクチャネットワークにおけるパケット送信時のアドレスフィールドの設定方法を示す図である。
【図１３】  実施の形態５の通信方法を示す図である。
【符号の説明】
１，２  アクセスポイント（ＡＰ）、３，４，５，７  無線端末。
【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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【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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