(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮのアクセスポイントに新たに帯域調整装置を設置することなく、無線ＬＡＮを利用したＶｏＩＰ通信により、安定して通話を継続できること。【解決手段】無線ＬＡＮ接続観測部１１は、アクセスポイントに標準の帯域調整機能がないことを検出する。ＶｏＩＰ通信観測部１２は、ＶｏＩＰ通信先が緊急通報機関であることを検出する。干渉判断ポリシー表１３は、干渉を行う際の基準を規定する。無線ＬＡＮ通信観測部１４は、アクセスポイントの通信を受信して解析する。干渉判断部１５は、アクセスポイントに標準の帯域調整機能がないことと、ＶｏＩＰ通信先が緊急通報機関であることを満たす場合に、無線ＬＡＮ通信観測部１４の解析結果と干渉判断ポリシー表１３に基づいて、現時点の通信への干渉を行うか否かを判断する。干渉電波発生部１６は、干渉判断部１５の判断結果に基づいて、アンテナ１７を介して干渉電波を出力する。【選択図】図３
2009038489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶｏＩＰ端末とともに用いられ、アクセスポイントを介して前記ＶｏＩＰ端末と無線ＬＡＮの間のＶｏＩＰ通信を行うための帯域を確保する無線ＬＡＮ帯域調整装置であって、
アンテナと、
前記アンテナを介して前記アクセスポイントの通信を受信して解析する無線ＬＡＮ通信観測部と、
前記無線ＬＡＮ通信観測部の解析結果に基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する干渉判断部と、
前記干渉判断部の判断結果に基づいて前記アンテナを介して干渉電波を出力する干渉電波発生部と、
を備えることを特徴とする無線ＬＡＮ帯域調整装置。
【請求項２】
前記干渉判断部が干渉を行うか否かを判断する際の基準となる干渉判断ポリシー表、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ帯域調整装置。
【請求項３】
アクセスポイントを介して無線ＬＡＮとの間でＶｏＩＰ通信を行うＶｏＩＰ端末であって、
アンテナと、
前記ＶｏＩＰ通信の送信データを出力するＶｏＩＰモジュールと、
前記ＶｏＩＰモジュールの出力データに基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する干渉判断部と、
前記干渉判断部の判断結果に基づいて前記アンテナを介して干渉電波を出力した後、所定期間内に前記アンテナを介して前記ＶｏＩＰモジュールの出力データをアクセスポイントへ送信する無線ＬＡＮドライバと、
を備えることを特徴とするＶｏＩＰ端末。
【請求項４】
前記干渉判断部は、前記ＶｏＩＰモジュールが前記ＶｏＩＰ通信の送信データを出力するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて前記無線ＬＡＮドライバに干渉電波の出力を指示することを特徴とする請求項３に記載のＶｏＩＰ端末。
【請求項５】
前記干渉判断部は、通信相手が緊急事態の発生時の通報先に指定される緊急通報機関であるときに通信への干渉を行うと判断することを特徴とする請求項３または４に記載のＶｏＩＰ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線ＬＡＮを利用してＶｏＩＰ通信を行う際に帯域調整を行う無線ＬＡＮ帯域調整装置および該帯域調整装置を備えたＶｏＩＰ端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、企業において、社内の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用したＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信が実現されている。無線ＬＡＮを利用したＶｏＩＰ通信では、ＶｏＩＰ端末とアクセスポイントの間でおよそ２０〜３０ｍ秒間隔でデータ通信が行われる。しかし、一般的な無線ＬＡＮの規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ）では、無線周波数が未使用のときに通信を行うため、別の端末とアクセスポイントの間の通信によって帯域が飽和すると、ＶｏＩＰ端末が前記時間間隔でアクセスポイントと通信できなくなってしまう。その場合、音声が途切れ途切れになったり、正常に通話を継続できなくなるという不具合が生じる。
【０００３】
この対策として、音声パケット優先制御装置が提案されている。この制御装置は、通信回線上のパケット情報から音声パケットを検出した場合、音声パケットを優先して送信すると共に、有線ＬＡＮ回線からのデータパケット送信を停止して当該データパケットをバッファリングする（例えば、特許文献１参照。）。また、音声およびデータの混合トラヒックを搬送する無線ＬＡＮにおいて、アクセスポイント等の送信機により、他の通信よりも音声通信に対して高い優先順位を与えるようにトラヒックを管理する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５２９０号公報（段落番号［０００９］）
【特許文献２】特開２００６−８７１４０号公報（段落番号［０００８］〜［００１４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に開示された提案では、ネットワークやアクセスポイントの管理者が前記音声パケット優先制御装置をアクセスポイントに設置し、その設定を行う必要がある。前記特許文献２に開示された提案も同様であり、上述したトラヒック管理機能を備えた送信機をアクセスポイントに設置し、その設定を行う必要がある。従って、これらの技術は、予めネットワークの構築時にＶｏＩＰの運用を想定できる社内ＬＡＮ等の限られたネットワーク向けに適している。
【０００６】
しかしながら、近年、鉄道の駅等の公共施設や各種商業施設などに導入され始めた公共無線ＬＡＮのアクセスポイントでは、無線ＬＡＮでのＶｏＩＰの運用が一般的でないため、上述した音声パケット優先制御装置や上述したトラヒック管理機能を備えた送信機などが設置されていない。このため、事件や事故、または火災や急病などの緊急事態が発生し、公共無線ＬＡＮを利用してＶｏＩＰ端末から警察や消防へ電話を掛ける際に、安定して通話を継続することができないという問題点がある。そして、このような問題点が原因となって、公共無線ＬＡＮでのＶｏＩＰの運用が促進されないため、前記問題点が解決されないままになってしまう。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、無線ＬＡＮのアクセスポイントに新たに帯域調整装置を設置することなく、無線ＬＡＮを利用したＶｏＩＰ通信により、安定して通話を継続できる無線ＬＡＮ帯域調整装置およびＶｏＩＰ端末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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置は、アンテナ、無線ＬＡＮ通信観測部、干渉判断部および干渉電波発生部を備え、ＶｏＩＰ端末とともに用いられる。無線ＬＡＮ通信観測部は、アンテナを介してアクセスポイントの通信を受信して解析する。干渉判断部は、無線ＬＡＮ通信観測部の解析結果に基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する。干渉電波発生部は、干渉判断部の判断結果に基づいてアンテナを介して干渉電波を出力する。
【０００９】
この発明において、無線ＬＡＮ帯域調整装置は、さらに、干渉判断ポリシー表を備えていてもよい。干渉判断ポリシー表は、干渉判断部が干渉を行うか否かを判断する際の基準を規定する。また、干渉判断部は、ＶｏＩＰ端末の通信相手が緊急通報機関（警察や消防や海上保安庁など）である場合や、アクセスポイントが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格に規定されているような標準の帯域調整機能を備えていない場合に、通信への干渉を行うと判断してもよい。
【００１０】
また、本発明にかかるＶｏＩＰ端末は、アンテナ、ＶｏＩＰモジュール、干渉判断部および無線ＬＡＮドライバを備えている。ＶｏＩＰモジュールは、ＶｏＩＰ通信の送信データを出力する。干渉判断部は、ＶｏＩＰモジュールの出力データに基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する。送信側の無線ＬＡＮドライバは、干渉判断部の判断結果に基づいてアンテナを介して干渉電波を出力した後、所定期間内にアンテナを介してＶｏＩＰモジュールの出力データをアクセスポイントへ送信する。
【００１１】
この発明において、干渉判断部は、ＶｏＩＰモジュールがＶｏＩＰ通信の送信データを出力するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて無線ＬＡＮドライバに干渉電波の出力を指示する構成としてもよい。また、干渉判断部は、通信相手が前記緊急通報機関であるときに通信への干渉を行うと判断するようにしてもよい。さらに、干渉判断部は、アクセスポイントに前記標準の帯域調整機能が備わっていない場合に、通信への干渉を行うと判断してもよい。
【００１２】
この発明によれば、干渉電波の発生により、ＶｏＩＰ通信を行おうとしているＶｏＩＰ端末以外の端末の通信によって占められる帯域が抑制される。従って、そのＶｏＩＰ端末がＶｏＩＰ通信を行う際の帯域が確保される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置およびＶｏＩＰ端末によれば、無線ＬＡＮを利用してＶｏＩＰ通信を行うための帯域を確保できるので、無線ＬＡＮのアクセスポイントに新たに帯域調整装置を設置することなく、ＶｏＩＰ通信により安定して通話を継続できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置およびＶｏＩＰ端末の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
（原理の説明）
まず、実施の形態１の原理について説明する。インターネットの非実時間通信では、主にＴＣＰ通信が行われている。また、無線ＬＡＮでは、同一のアクセスポイントの通信は、同一の周波数の電波を共有している。そこで、実施の形態１では、ＶｏＩＰ通信を行う端末の接続先となるアクセスポイントでＴＣＰ通信が行われている場合に、ＶｏＩＰ通信を行う前に干渉電波を発生させて、そのＴＣＰ通信に干渉することにより、通信の帯域を抑制し、帯域の飽和を回避する。
【００１６】
図１は、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信の輻輳回避アルゴリズムを説明する図であり、パケット送信回数とウィンドウサイズ（速度）の関係を示す図である。図１に示すように、ＴＣＰ通信では、データの送信後、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）から大きく時間が経過してもＡｃｋ（到達通知情報）が返ってこないと、通信路で輻輳が生じているためパケットが欠落したと判断し、ウィンドウサイズ（速度）を１／２（古くは、ゼロ）にするという制御方法が採用されている。
【００１７】
ＲＴＴは、データの送信元と送信先の距離が長くなるのに伴って大きくなる。例えば、ＴＣＰの受信窓（ＲＷＩＮ）を６４ＫＢとした場合、東京と、大阪（東京までの距離：４００ｋｍ）、福岡（同９００ｋｍ）、カリフォルニア（同９０００ｋｍ）およびニューヨーク（同１１０００ｋｍ）との間のＲＴＴは、それぞれ、１２ｍ秒、２０ｍ秒、１２０ｍ秒および２００ｍ秒である。ＲＴＴが数ｍ秒程度と短いＴＣＰ通信に干渉すると、それまで測定していたＲＴＴの誤差範囲を超えてもＡｃｋが返ってこないので、このＴＣＰ通信は、パケットの欠落が発生したと判断して帯域を抑制する。その結果、当該ＴＣＰに属するフレームが減少し、他の通信が電波を使いやすくなる。
【００１８】
一方、長距離のＴＣＰ通信の場合には、ＲＴＴが十分に大きいので、干渉によってＡｃｋの戻りが多少遅れても、それまで測定していたＲＴＴの誤差範囲内でＡｃｋが戻ってくるので、パケットの欠落が発生したとは見なされず、帯域は抑制されない。このことは、次の（１）および（２）の理由により、都合が良い。（１）本来、長距離のＴＣＰ通信は、高帯域でのデータ通信を行えないので、ＶｏＩＰ通信の妨げとならない。例えば、ＲＴＴが１０ｍ秒程度である通信では、無線ＬＡＮで影響となるような大トラフィックが発生しにくい。（２）長距離のＴＣＰ通信においてパケットの欠落が発生すると、その影響が大きいので、帯域の抑制は好ましくない。
【００１９】
（無線ＬＡＮシステムの構成）
図２は、本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置を適用した無線ＬＡＮシステムを示す図である。図２に示すように、このシステムでは、無線ＬＡＮ帯域調整装置１は、ＶｏＩＰ端末２が独立しており、ＶｏＩＰ端末２の利用者により、ＶｏＩＰ端末２とともに携帯される。無線ＬＡＮ帯域調整装置１を動作させる際、利用者は、同一のアクセスポイント３の電波到達範囲５にＶｏＩＰ端末２と無線ＬＡＮ帯域調整装置１を配置し、ＶｏＩＰ端末２が使用するチャンネルと同一のチャンネルを無線ＬＡＮ帯域調整装置１が観察できるようにする。そして、利用者は、無線ＬＡＮ帯域調整装置１の動作開始時に、検出した無線ＬＡＮのアクセスポイント３を選択する。このアクセスポイント３の電波到達範囲５には、パーソナルコンピュータなどの他の端末４も配置される。
【００２０】
（無線ＬＡＮ帯域調整装置の構成）
図３は、本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置の構成を示す図である。図３に示すように、無線ＬＡＮ帯域調整装置１は、無線ＬＡＮ接続観測部１１、ＶｏＩＰ通信観測部１２、干渉判断ポリシー表１３、無線ＬＡＮ通信観測部１４、干渉判断部１５、干渉電波発生部１６およびアンテナ１７を備えている。無線ＬＡＮ接続観測部１１は、ＶｏＩＰ端末２の接続先であるアクセスポイント３が、標準の帯域調整機能を有するか否かを検出する。標準の帯域調整機能とは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格に規定されているような帯域調整機能のことである。
【００２１】
ＶｏＩＰ通信観測部１２は、ＶｏＩＰ端末２の発呼先が緊急事態の発生時の通報先に指定される緊急通報機関であることを検出する。緊急通報機関としては、例えば警察（通報時の発呼番号：１１０）や消防（同１１９）や海上保安庁（同１１８）が挙げられる。干渉判断ポリシー表１３は、干渉判断部１５が現時点の通信への干渉を行うか否かを判断する際の基準を規定している。特に限定しないが、図示例では、ｈｔｔｐ（Ｈｙｐｅｒ  Ｔｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やｆｔｐ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に対して干渉を行い、Ｒｔｐ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に対しては干渉を行わないように規定されている。
【００２２】
なお、干渉判断ポリシー表１３には、ＴＣＰ通信であればプロトコルに関係なく干渉を行うように規定されていてもよいし、過去に例えば数Ｍｂｐｓの通信を行っている場合に干渉を行うように規定されていてもよい。過去の通信量を基準にする場合には、過去の通信履歴を蓄積しておく必要がある。
【００２３】
無線ＬＡＮ通信観測部１４は、アンテナ１７を介してアクセスポイント３の通信を監視し、第２層（物理層）から第４層（トランスポート層）までの通信を解析する。干渉判断部１５は、アクセスポイント３が標準の帯域調整機能を備えていないことと、ＶｏＩＰ端末２の発呼先が緊急通報機関であることを満たす場合に、無線ＬＡＮ通信観測部１４の解析結果と干渉判断ポリシー表１３に基づいて、現時点の通信への干渉を行うか否かを判断する。干渉電波発生部１６は、干渉判断部１５の判断結果に基づいて、アンテナ１７を介して干渉電波を出力する。
【００２４】
ここで、あるＴＣＰ通信に干渉させるか否かの判断については、次の（１）〜（４）のいずれか、またはそれらのうちの二つ以上の組み合わせが考えられる。（１）そのアクセスポイント内の通信量によって確率的に決定する。（２）トラフィックの履歴から転送データ量に応じて決定する。（３）ＴＣＰのポート番号を監視することによってアプリケーションによって決定する。（４）内部のデータを観測して決定する。
【００２５】
特に、（１）の通信量によって確率的に干渉を起こす方式によれば、ある時点で帯域を最も占有しているＴＣＰ通信が他の通信よりも干渉の対象になりやすいので、公正な帯域調整を行うことができる。この（１）の方式は、インターネットのルータで行われているＲＥＤ（Ｒａｎｄｏｍ  Ｅａｒｌｙ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる技術に相似している。
【００２６】
（無線ＬＡＮ帯域調整装置の動作）
図４は、本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置の動作を示す図である。図４に示すように、ＶｏＩＰ通信のための帯域を確保する場合、利用者は、無線ＬＡＮ帯域調整装置１とＶｏＩＰ端末２を同一のアクセスポイント３の電波到達範囲５に置き、そのアクセスポイント３とチャンネルの選択を行う（ステップＳ１）。チャンネルの選択については、アンテナ１７により検出できたチャンネルの中から、利用者が指示する。
【００２７】
次いで、無線ＬＡＮ接続観測部１１は、選択されたアクセスポイント３が標準の帯域制御方式に対応しているか否かを検出する。また、ＶｏＩＰ通信観測部１２は、ＶｏＩＰ端末２の発呼先が緊急通報機関であるか否かを検出する。そして、干渉判断部１５は、アクセスポイント３が標準の帯域制御方式に非対応であり、かつ、ＶｏＩＰ端末２の発呼先が緊急通報機関であることを満たすか否かを判断する（ステップＳ２）。満たさない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、帯域調整処理を終了する。満たす場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、無線ＬＡＮ通信観測部１４は、無線観測を行ってアクセスポイント３の通信を監視し、さらに、パケット解析を行って第２層（物理層）から第４層（トランスポート層）までの通信を解析する（ステップＳ３）。
【００２８】
そして、干渉判断部１５は、無線ＬＡＮ通信観測部１４により解析された通信がＴＣＰ通信であるか否かを判断する（ステップＳ４）。ＴＣＰ通信であれば（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、干渉判断部１５は、さらに、干渉判断ポリシー表１３を参照して、干渉させるか否かを判断する（ステップＳ５）。干渉させる場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、干渉判断部１５は、干渉電波発生部１６に干渉電波の発生を指示する。それによって、干渉電波発生部１６は、干渉電波を出力する（ステップＳ６）。干渉電波の出力時間は、特に限定しないが、例えば２ＭｂｐｓでＩＰヘッダ（３４バイト）を出力するのに必要な１００μ秒程度を目安とする。
【００２９】
次いで、利用者は、ＶｏＩＰ通信の終了であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ＶｏＩＰ通信が継続している場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、ステップＳ３へ戻る。また、無線ＬＡＮ通信観測部１４により解析された通信がＴＣＰ通信でない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）や、干渉判断部１５により干渉させないと判断された場合（ステップＳ５：Ｎｏ）も、ステップＳ３へ戻る。一方、ＶｏＩＰ通信が終了した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、無線ＬＡＮ帯域調整装置１による帯域調整処理を終了する。
【００３０】
実施の形態２．
（原理の説明）
まず、実施の形態２の原理について説明する。一般に、無線ＬＡＮでは、複数の端末で同一の周波数の電波を共有するため、それらの通信が衝突するのを回避する制御が行われる。
【００３１】
図５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇの通信フローを説明する図である。図５に示すように、回線が使用されていない状態のときに、端末Ａは、アクセスポイントへデータ２１を送信する。このとき、回線は、端末Ａのデータ通信に使用されるため、ビジー状態となる。アクセスポイントは、端末Ａからデータ２１を受信すると、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）という１０μ秒の待ち時間をとり、回線が使用されていないか観察する。その待ち時間の後、さらに、アクセスポイントは、バックオフ時間というランダムな時間を待ち、それまでに通信が起こっていなければ、端末ＡへＡｃｋ２２を返す。
【００３２】
一方、端末Ｂと端末Ｃは、データ送信を行いたいので、端末Ａのデータ送信の終了時点からＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）という５０μ秒の待ち時間をとり、回線が使用されていないか観察するが、その間に端末ＡへのＡｃｋ２２の通信を検出する。従って、端末Ｂと端末Ｃは、このＡｃｋ２２の送信終了時点からさらにＤＩＦＳの５０μ秒の待ち時間をとる。さらに、端末Ｂは、バックオフ時間Ｂを待ち、端末Ｃは、バックオフ時間Ｃ１（Ｃ１＞Ｂ）を待つ。その結果、バックオフ時間の短い端末Ｂが回線の使用権を得、端末Ｂは、アクセスポイントへデータ２３を送信する。
【００３３】
アクセスポイントは、端末Ｂからデータ２３を受信すると、端末Ａからのデータ送信のときと同様に、ＳＩＦＳの１０μ秒の待ち時間と、バックオフ時間が経過した後に、端末ＢへＡｃｋ２４を返す。端末Ｃは、端末Ｂのデータ送信終了時点からＤＩＦＳの５０μ秒の待ち時間をとるが、この間に端末ＢへのＡｃｋ２４の通信を検出する。それによって、端末Ｃは、このＡｃｋ２４の送信終了時点からさらにＤＩＦＳの５０μ秒の待ち時間と、バックオフ時間Ｃ２を待った後、アクセスポイントへデータ２５を送信する。それに応答して、アクセスポイントは、端末ＣへＡｃｋ２６を返す。
【００３４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇでは、バックオフ時間は、２０μ秒を単位として、その３１倍〜１０２１倍を乱数で選択した時間（６２０μ秒から２０ｍ秒）となる。通信の衝突が検出された場合のバックオフ時間は、その再試行回数ｎ（ｎは、自然数）に応じて、初回の時間の２のｎ乗倍となる。また、ＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）には、上述したもの以外に、３０μ秒のＰＩＦＳ（Ｐｏｉｎｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）がある。ＳＩＦＳは、Ａｃｋを通知する際に用いられる。ＰＩＦＳは、アクセスポイント内の集中管理のための通信を行う際に用いられる。ＤＩＦＳは、一般の通信に用いられる。
【００３５】
実施の形態２では、後述するように、ＶｏＩＰ端末に、実施の形態１の無線ＬＡＮ帯域調整装置に相当する機能ブロックが組み込まれている。従って、この帯域調整機能ブロックは、ＶｏＩＰ通信の出力周期および出力タイミングを知ることができる。そこで、実施の形態２では、ＶｏＩＰ端末がＶｏＩＰ通信を行う直前に、帯域調整機能ブロックにより、干渉電波として使用周波数の電波を出力させることにより、ＶｏＩＰ通信のための帯域を確保する。
【００３６】
図６は、本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末を適用した無線ＬＡＮシステムの通信フローを説明する図である。図６に示すように、ＶｏＩＰ端末が１番目のＶｏＩＰデータ３１を出力した後、次のＶｏＩＰデータを出力する直前に、ＶｏＩＰ端末は、干渉電波３２を出力する。このとき、他の端末による通信３３が行われていると、この通信３３は、干渉電波３２と衝突し、不完全な状態で終わってしまう。そのため、この他の端末による通信３３に対してＡｃｋが返ってくることはない。
【００３７】
また、干渉電波３２の出力タイミングが他の端末やアクセスポイントによる通信のＩＦＳやバックオフ時間中である場合、ＶｏＩＰ端末が干渉電波３２の出力という通信を行っているので、他の端末やアクセスポイントの通信は行われない。そして、干渉電波３２は、宛先のない出力なので、これを受信してＡｃｋを返す端末等は存在しない。つまり、干渉電波３２に対してＡｃｋが返ってくることはない。これは、干渉電波３２の出力時に他の通信が行われていない場合も同様である。
【００３８】
ＶｏＩＰ端末は、干渉電波３２の出力停止後、ＳＩＦＳ（１０μ秒）内に２番目のＶｏＩＰデータ３４の出力を開始する。他の通信は、干渉電波３２の出力停止後、ＤＩＦＳ（５０μ秒）とバックオフ時間が経過するのを待つ必要がある。その待機期間中に２番目のＶｏＩＰデータ３４が出力されることになるので、他の通信は行われない。ＶｏＩＰ端末は、３番目および４番目のＶｏＩＰデータ３６，３８を出力する際も、その直前に干渉電波３５，３７を出力し、他の通信を抑制し、帯域を確保する。
【００３９】
図７は、本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の通信フローを説明する図である。図７に示すように、アクセスポイントからＶｏＩＰ端末へ送信されてくるＶｏＩＰ受信データ４１が、当該ＶｏＩＰ端末が出力するＶｏＩＰ送信データ４２と衝突してしまう可能性がある。これを回避するため、実施の形態２では、周期的に送信されてくるＶｏＩＰ受信データ４１，４３，４５，４７の出力タイミングを観測し、ＶｏＩＰ送信データ４４，４６の出力タイミングを受信タイミングと重ならない時刻に移動する。
【００４０】
（ＶｏＩＰ端末の構成）
図８は、本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の構成を示す図である。図８に示すように、ＶｏＩＰ端末８は、ＶｏＩＰモジュール５１、受信側無線ＬＡＮドライバ５２、干渉判断部５３、送信側無線ＬＡＮドライバ５４およびアンテナ５５を備えている。ＶｏＩＰモジュール５１は、ＶｏＩＰ通信に関する制御およびデータ処理等を行う。また、ＶｏＩＰモジュール５１は、発呼先が緊急通報機関である場合、それを干渉判断部５３へ通知する。さらに、ＶｏＩＰモジュール５１は、干渉判断部５３にＶｏＩＰ送信データの出力ごとにその出力タイミングを通知する。また、ＶｏＩＰモジュール５１は、上述したように、ＶｏＩＰ送信データがＶｏＩＰ受信データと重ならないように、ＶｏＩＰ送信データの出力タイミングを調整する。
【００４１】
受信側無線ＬＡＮドライバ５２は、アンテナ５５を介してアクセスポイントの通信を受信し、アクセスポイントが例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格に規定されているような標準の帯域調整機能を有するか否かを検出し、それを干渉判断部５３へ通知する。また、受信側無線ＬＡＮドライバ５２は、アクセスポイントから送られてくる信号を受信し、ＶｏＩＰ受信データをＶｏＩＰモジュール５１へ渡す。
【００４２】
干渉判断部５３は、アクセスポイントが標準の帯域調整機能を備えていないことと、発呼先が緊急通報機関であることを満たす場合に、干渉電波を発生させると判断する。そして、干渉判断部５３は、ＶｏＩＰモジュール５１から通知されたＶｏＩＰ送信データの出力タイミングに合わせて、送信側無線ＬＡＮドライバ５４に干渉電波の発生を指示する。これによって、ＶｏＩＰ送信データの出力タイミングと干渉電波の発生タイミングに所定以上のずれが生じるのを防ぐことができる。
【００４３】
送信側無線ＬＡＮドライバ５４は、干渉判断部５３の判断結果に基づいて、アンテナ５５を介して干渉電波を出力する。そして、送信側無線ＬＡＮドライバ５４は、干渉電波の出力停止後ＳＩＦＳ（１０μ秒）内に、ＶｏＩＰモジュール５１から受け取ったＶｏＩＰ送信データをアンテナ５５を介して送信する。
【００４４】
（ＶｏＩＰ端末の動作）
図９は、本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の動作を示す図である。図９に示すように、ＶｏＩＰ通信を開始するための操作が開始されると、受信側無線ＬＡＮドライバ５２およびＶｏＩＰモジュール５１は、ＶｏＩＰ端末８の接続先のアクセスポイントが標準の帯域制御方式に対応していないことと、発呼先が緊急通報機関であることの両方を満たすか否かを判断する（ステップＳ１１）。満たす場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、干渉判断部５３を起動させてステップＳ１２へ進む。満たさない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、干渉判断部５３を起動させずに、ステップＳ１２へ進む。
【００４５】
次いで、ＶｏＩＰモジュール５１、受信側無線ＬＡＮドライバ５２、送信側無線ＬＡＮドライバ５４および干渉判断部５３を初期化する。そして、ＶｏＩＰモジュール５１は、干渉判断部５３に使用チャンネルやＶｏＩＰ送信データの出力周期の情報を通知する（ステップＳ１２、ステップＳ２１）。次いで、ＶｏＩＰモジュール５１は、送信側無線ＬＡＮドライバ５４にＶｏＩＰ送信データを出力する（ステップＳ１３）。その際、ＶｏＩＰモジュール５１は、出力タイミング信号によりＶｏＩＰ送信データの出力タイミングを通知する。
【００４６】
次いで、ＶｏＩＰモジュール５１の送信側ブロックは、ＶｏＩＰモジュール５１の受信側ブロックから受信タイミング信号を受け取り、ＶｏＩＰ受信データの受信タイミングを取得する。そして、ＶｏＩＰモジュール５１は、ＶｏＩＰ送信データの出力周期の時間と、ＶｏＩＰ送信データとＶｏＩＰ受信データとの衝突を回避するための時間を合わせた時間をタイマーがカウントするのを待つ（ステップＳ１４）。
【００４７】
一方、干渉判断部５３は、ＶｏＩＰモジュール５１から出力タイミング信号を受け取ると、干渉判断部５３の動作タイミングが出力タイミング信号に同期するのを待つ（ステップＳ２２）。その後、干渉判断部５３は、ＶｏＩＰ送信データの出力周期の時間よりも例えば１００μ秒程度短い時間をタイマーがカウントするのを待つ（ステップＳ２３）。そして、その時間が経過した時点で、干渉判断部５３は、送信側無線ＬＡＮドライバ５４に干渉電波の発生を指示する（ステップＳ２４）。これによって、干渉電波が出力される。干渉電波の発生時間は、例えば９０μ秒間程度である。
【００４８】
次いで、ＶｏＩＰモジュール５１は、ＶｏＩＰ通信の終了であるか否かを判断する（ステップＳ１５、ステップＳ２５）。ＶｏＩＰ通信が継続している場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）には、ステップＳ１３へ戻る。ＶｏＩＰ通信が終了した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ＶｏＩＰモジュール５１は、干渉判断部５３に終了信号を出力し、ＶｏＩＰ通信を行うための動作を終了する。一方、干渉判断部５３では、ＶｏＩＰモジュール５１から終了信号が渡されない場合、ＶｏＩＰ通信が継続していると判断して（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ステップＳ２２へ戻る。干渉判断部５３は、ＶｏＩＰモジュール５１から終了信号を受け取ると、ＶｏＩＰ通信が終了したと判断し（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、帯域を確保するための動作を終了する。
【００４９】
図１０は、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を行わずにＶｏＩＰ通信と通常のデータ通信を混在させた状況において、ＶｏＩＰ通信のための帯域確保制御を行った場合と行わない場合とでＶｏＩＰ通信に発生するジッタを比較した図である。図１０において、実線は、帯域確保制御を行った場合（実施の形態）であり、破線は、帯域確保制御を行わない場合（従来）である。図１０より、帯域確保制御を行わない場合には、他のトラフィックの発生により、２００ｍ秒程度のジッタが生じており、１０回分程度のパケットを出力できない状況になっていることがわかる。それに対して、帯域確保制御を行った場合には、大きなジッタの発生が抑制されていることがわかる。
【００５０】
以上説明したように、実施の形態１または２によれば、干渉電波の発生により、ＶｏＩＰ通信を行おうとしているＶｏＩＰ端末以外の端末の通信によって占められる帯域が抑制されるので、そのＶｏＩＰ端末がＶｏＩＰ通信を行う際の帯域が確保される。従って、無線ＬＡＮのアクセスポイントに新たに帯域調整装置を設置することなく、ＶｏＩＰ通信により安定して通話を継続することができる。特に、公共無線ＬＡＮを利用してＶｏＩＰ端末から緊急通報機関への緊急通報が可能となるという効果が得られる。なお、帯域が飽和状態または飽和に近い状態でなければ、本実施の形態の帯域確保制御を行わないようにしてもよい。
【００５１】
（付記１）ＶｏＩＰ端末とともに用いられ、アクセスポイントを介して前記ＶｏＩＰ端末と無線ＬＡＮの間のＶｏＩＰ通信を行うための帯域を確保する無線ＬＡＮ帯域調整装置であって、アンテナと、前記アンテナを介して前記アクセスポイントの通信を受信して解析する無線ＬＡＮ通信観測部と、前記無線ＬＡＮ通信観測部の解析結果に基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する干渉判断部と、前記干渉判断部の判断結果に基づいて前記アンテナを介して干渉電波を出力する干渉電波発生部と、を備えることを特徴とする無線ＬＡＮ帯域調整装置。
【００５２】
（付記２）前記干渉判断部が干渉を行うか否かを判断する際の基準となる干渉判断ポリシー表、をさらに備えることを特徴とする付記１に記載の無線ＬＡＮ帯域調整装置。
【００５３】
（付記３）アクセスポイントを介して無線ＬＡＮとの間でＶｏＩＰ通信を行うＶｏＩＰ端末であって、アンテナと、前記ＶｏＩＰ通信の送信データを出力するＶｏＩＰモジュールと、前記ＶｏＩＰモジュールの出力データに基づいて通信への干渉を行うか否かを判断する干渉判断部と、前記干渉判断部の判断結果に基づいて前記アンテナを介して干渉電波を出力した後、所定期間内に前記アンテナを介して前記ＶｏＩＰモジュールの出力データをアクセスポイントへ送信する無線ＬＡＮドライバと、を備えることを特徴とするＶｏＩＰ端末。
【００５４】
（付記４）前記干渉判断部は、前記ＶｏＩＰモジュールが前記ＶｏＩＰ通信の送信データを出力するタイミングを検出し、該タイミングに基づいて前記無線ＬＡＮドライバに干渉電波の出力を指示することを特徴とする付記３に記載のＶｏＩＰ端末。
【００５５】
（付記５）前記干渉判断部は、通信相手が緊急事態の発生時の通報先に指定される緊急通報機関であるときに通信への干渉を行うと判断することを特徴とする付記３または４に記載のＶｏＩＰ端末。
【００５６】
（付記６）前記アンテナを介して前記アクセスポイントの通信を受信して前記アクセスポイントが標準の帯域調整機能を有するか否かを検出する受信側の無線ＬＡＮドライバ、をさらに備え、前記干渉判断部は、前記受信側の無線ＬＡＮドライバにより、前記アクセスポイントが標準の帯域調整機能を備えていないことが検出されるときに通信への干渉を行うと判断することを特徴とする付記３〜５のいずれか一つに記載のＶｏＩＰ端末。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置およびＶｏＩＰ端末は、無線ＬＡＮを利用したＶｏＩＰ通信に有用であり、特に、公共無線ＬＡＮを利用したＶｏＩＰ通信により緊急通報を行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ＴＣＰ通信におけるパケット送信回数とウィンドウサイズ（速度）の関係を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置を適用した無線ＬＡＮシステムを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる無線ＬＡＮ帯域調整装置の動作を示す図である。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇの通信フローを説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末を適用した無線ＬＡＮシステムの通信フローを説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の通信フローを説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２にかかるＶｏＩＰ端末の動作を示す図である。
【図１０】ＶｏＩＰ通信のための帯域確保制御を行った場合と行わない場合とでＶｏＩＰ通信に発生するジッタを比較して示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  無線ＬＡＮ帯域調整装置
２，８  ＶｏＩＰ端末
３  アクセスポイント
１３  干渉判断ポリシー表
１４  無線ＬＡＮ通信観測部
１５，５３  干渉判断部
１６  干渉電波発生部
１７，５５  アンテナ
５１  ＶｏＩＰモジュール
５２，５４  無線ＬＡＮドライバ
【図１】
2009038489.tif 000003
【図２】
2009038489.tif 000004
【図３】
2009038489.tif 000005
【図４】
2009038489.tif 000006
【図５】
2009038489.tif 000007
【図６】
2009038489.tif 000008
【図７】
2009038489.tif 000009
【図８】
2009038489.tif 000010
【図９】
2009038489.tif 000011
【図１０】
2009038489.tif 000012