JP2018201238A - Radio communication equipment, communication method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)における無線アクセスポイント装置などの無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication device such as a wireless access point device in a wireless local area network (LAN).
近年、この種の無線通信装置の通信速度や使い勝手が急速に向上しており、家庭内、会社内、学校内などの様々な場所で無線LANが広く利用されるようになった。無線通信では、有線通信とは異なり、他の電子機器から発せられる電磁ノイズや干渉波の影響により、通信が途切れ途切れになったり、通信品質が悪化したりすることがある。また、最悪の場合には、無線通信が切断されてしまう場合もある。そこで、このような無線通信の問題点を解決する技術が従来より種々提案されており、その一例としては特許文献1に開示の技術が挙げられる。
In recent years, the communication speed and usability of this type of wireless communication apparatus have been rapidly improved, and wireless LANs have been widely used in various places such as homes, offices, and schools. In wireless communication, unlike wired communication, communication may be interrupted or communication quality may deteriorate due to the influence of electromagnetic noise or interference waves emitted from other electronic devices. In the worst case, wireless communication may be disconnected. Thus, various techniques for solving such problems of wireless communication have been proposed in the past, and an example thereof is the technique disclosed in
一般に、無線通信に使用される周波数帯域は複数のチャネルに分割されており、無線通信装置間の無線通信ではその中の1つのチャネルが使用される。特許文献1に開示された無線通信装置は、相手装置との無線通信に用いるチャネルにおける干渉波の有無を監視し、干渉波を検知した場合には別チャネルに変更する。このチャネル変更の際には、無線通信装置は、その変更に先立って相手装置へ変更先のチャネルを通知する。そして、無線通信装置は、変更先のチャネルにおいて無線通信の再開に先立って干渉波の有無を確認し、干渉波を検知した場合には、再度のチャネル変更通知を行うことなく、さらにチャネル変更を行う。一方、相手装置は、ビーコンを用いたパッシブスキャンにより、変更先のチャネルを把握する。これにより、干渉波の影響を避けて無線通信を行うことが可能になる。
Generally, a frequency band used for wireless communication is divided into a plurality of channels, and one of the channels is used for wireless communication between wireless communication apparatuses. The wireless communication device disclosed in
しかし、特許文献1に開示された技術には、チャネル変更通知が相手装置へ届くとは限らない、といった問題がある。チャネル変更通知の伝送には相手装置との無線通信に使用しているチャネルが使用されるが、このチャネルには干渉波が存在しているため、干渉波の影響によりチャネル変更通知の伝送が阻害される場合があるからである。チャネル変更通知が相手装置に届かなかった場合、当該相手装置は何らかの手段でチャネル変更を検知する必要がある。しかし、特許文献1には、チャネル変更を検知するための構成を上記相手装置に設けることは記載されていない。つまり、特許文献1に開示の技術では干渉波による影響を充分には低減できないと考えられる。
However, the technique disclosed in
さらに、特許文献1に開示された技術には、無線通信に使用される周波数帯域が5GHz帯である場合に利用が躊躇される、といった問題もある。その理由は以下の通りである。上記5GHz帯を使用した無線通信では、気象レーダや航空管制レーダといったレーダ波が干渉波となることが考えられる。5GHz帯に含まれるW53およびW56の各チャネルは、これらのレーダ波と共用されているからである。法令(無線設備規則第49条の二十第三号ヲ/第三号二の二に基づく総務省告示H19年第364号)上は、レーダ波を検知してから10秒以内に無線の送信を停止すべきことが定められている。しかし、無線通信に使用しているチャネルの通信品質によっては10秒という短時間でチャネル変更を通知できるとは限らない。そもそも、当該法令の主旨に鑑みれば、レーダ波を検知した後に新たにチャネル変更通知を送信することははばかられる。これが、無線通信に使用される周波数帯域が5GHz帯である場合に特許文献1に開示の技術の利用が躊躇される理由である。
Furthermore, the technique disclosed in
また、特許文献1に開示の技術は、変更先のチャネルにおいて干渉波が検出され、チャネル変更が連続して発生した場合には、最終的にどのチャネルにチャネル変更されたのかをビーコンにより相手装置に把握させる構成となっている。つまり、特許文献1に開示の技術はビーコンの定期送信を前提としている。したがって、特許文献1の技術は、インフラストラクチャモードの通信には適用可能であるものの、ビーコンを用いない場合のアドホックモードの通信には適用できず、汎用性に欠ける。加えて、特許文献1に開示の技術では、チャネル変更要因として干渉波による影響しか考慮されておらず、干渉波以外の要因(一時的な遮蔽物の存在や電磁ノイズ等)による通信品質の劣化等については考慮されていない。
In addition, the technique disclosed in
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、汎用性が高く、より良い通信品質のチャネルを利用して通信を行えるようにする無線通信技術を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a wireless communication technique that enables communication using a channel with high versatility and better communication quality.
上記課題を解決するために本発明は、1または複数の相手装置と無線通信する無線通信装置において、無線通信に用いる複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に相手装置との無線通信に使用するチャネルを選択するチャネル選択部と、無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を相手装置毎に判定する判定部と、チャネル変更が必要と前記判定部により判定された相手装置との無線通信に用いるチャネルを前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更するチャネル変更部と、を有することを特徴とする無線通信装置、を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a storage device as information representing a priority order according to communication quality for each of a plurality of channels used for wireless communication in a wireless communication device that performs wireless communication with one or a plurality of counterpart devices. The channel selection unit that selects the channels used for wireless communication with the partner device in descending order of the priority indicated by the channel selection order information stored in the channel, and the communication quality of the channel being used for wireless communication or the presence / absence of interference waves The channel selection stored in the storage device is a channel used for wireless communication between the determination unit that determines whether or not channel change is necessary for each partner device, and the partner device that is determined by the determination unit that channel change is necessary. And a channel changing unit for changing to a channel selected in descending order of priority indicated by the rank information. To.
本発明の無線通信装置においては、記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位にしたがって相手装置との無線通信に使用するチャネルの選択および変更が行われる。このため、相手装置においても当該記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位にしたがってチャネルの選択および変更が行われるのであれば、本発明の無線通信装置と相手装置のどちらか一方が先にチャネル変更を行ったとしても、他方は通信の途絶等を契機として同じチャネル選択順位情報を参照してチャネル変更を行い、通信を再開することができる。つまり、本発明によれば、チャネル変更に先立って変更先のチャネルを相手装置へ通知する必要は無く、このような通知は行われない。本発明によれば、相手装置への変更先のチャネルの通知は行われないため、相手装置との無線通信に使用中のチャネルに干渉がある場合であっても、チャネル変更の実行に何ら問題はなく、より良い通信品質のチャネルを利用して相手装置と無線通信を行うことが可能になる。また、本発明によれば、チャネル変更がレーダ波に起因するものであっても法令に違反することはなく、法令の趣旨に反することもない。さらに、本発明では、ビーコンの使用は前提となっていないのでアドホックモードへの適用は勿論、WDS(Wireless Distribution System)モードおよびインフラストラクチャモードへの適用も勿論可能である。このように本発明は様々な通信モードに適用することができ、汎用性が高い。 In the wireless communication apparatus of the present invention, the channel used for wireless communication with the counterpart apparatus is selected and changed according to the priority order indicated by the channel selection order information stored in the storage device. For this reason, if the channel is selected and changed in the partner device in accordance with the priority order indicated by the channel selection order information stored in the storage device, either the wireless communication device or the partner device of the present invention is used. However, even if the channel is changed first, the other side can change the channel by referring to the same channel selection order information when communication is interrupted, and the communication can be resumed. That is, according to the present invention, it is not necessary to notify the partner device of the channel to be changed prior to the channel change, and such notification is not performed. According to the present invention, since there is no notification of the channel to be changed to the partner device, there is no problem in executing the channel change even when there is interference in the channel being used for wireless communication with the partner device. Rather, it is possible to perform wireless communication with a partner apparatus using a channel with better communication quality. Further, according to the present invention, even if the channel change is caused by a radar wave, it does not violate the law and does not violate the purpose of the law. Furthermore, in the present invention, since the use of a beacon is not assumed, it can be applied not only to the ad hoc mode but also to the WDS (Wireless Distribution System) mode and the infrastructure mode. Thus, the present invention can be applied to various communication modes and has high versatility.
より好ましい態様においては、使用中のチャネルにおける干渉波の有無を検出する干渉波検出部を有し、前記判定部は、前記干渉波検出部の検出結果に応じて干渉波の有無を監視する。この態様によれば、使用中のチャネルにおける干渉波の有無の検出を行うハードウェアとして干渉波検出部を有しているため、判定部が行う処理が少なくて済む。 In a more preferred aspect, an interference wave detection unit that detects the presence or absence of an interference wave in a channel in use is provided, and the determination unit monitors the presence or absence of the interference wave according to a detection result of the interference wave detection unit. According to this aspect, since the interference wave detection unit is included as hardware for detecting the presence or absence of the interference wave in the channel in use, the processing performed by the determination unit is small.
より好ましい態様においては、前記チャネル変更部は、チャネル選択順位情報に従って選択した変更先のチャネルについて干渉波の有無を監視し、干渉波が検出された場合には、再度、当該チャネル選択順位情報を参照してチャネル変更を行う。この態様によれば、レーダ波等の干渉波による影響を回避しつつ、より良い通信品質のチャネルで無線通信を行うことが可能になる。また、このようにチャネル変更が連続して発生する場合であっても、チャネル選択順位情報の示す優先順位の順で相手装置もチャネル変更を行うのであれば、最終的な変更先のチャネルが決まるまでの所要時間が短くなる。さらに好ましい態様においては、チャネル選択順位情報に従って選択した変更先のチャネルを使用する前に、前記変更先のチャネルにおいて干渉波の不存在を所定期間に亘って確認するチャネル使用確認部を有し、前記判定部は、前記チャネル使用確認部の確認結果に応じて干渉波の有無を監視する。この態様によれば、変更先のチャネルを使用する前に当該チャネルにおける干渉波の不存在を確認するハードウェアとしてチャネル使用確認部を有しているため、判定部が行う処理が少なくて済む。 In a more preferred aspect, the channel changing unit monitors the presence / absence of an interference wave for the change destination channel selected according to the channel selection order information, and when the interference wave is detected, the channel change order information is again displayed. Refer to and change the channel. According to this aspect, it is possible to perform wireless communication using a channel with better communication quality while avoiding the influence of interference waves such as radar waves. Even when the channel change occurs continuously as described above, if the partner apparatus also changes the channel in the order of the priority indicated by the channel selection order information, the final change destination channel is determined. The time required until is shortened. In a more preferable aspect, the channel use confirmation unit for confirming the absence of interference waves in the change destination channel for a predetermined period before using the change destination channel selected according to the channel selection order information, The determination unit monitors the presence or absence of an interference wave according to the confirmation result of the channel use confirmation unit. According to this aspect, since the channel use confirmation unit is provided as hardware for confirming the absence of the interference wave in the channel before the change destination channel is used, the processing performed by the determination unit can be reduced.
また別の好ましい態様においては、相手装置との間で定期的に存在通知フレームを送受信するようにしても良い。このような態様の一例としては、相手装置から送信された存在通知フレームを受信する毎に計時を開始するタイマを設け、前記判定部には、前記タイマにより計時された時間が予め定められた閾値を超えた場合に、チャネル変更が必要と判定させる態様が考えられる。本態様によれば、現在使用中のチャネルの通信品質を存在通知フレームを利用して評価することが可能になり、当該チャネルの通信品質の評価のための処理を省略することが可能になる。より好ましい態様としては、前記タイマとして前記閾値を初期値としてカウントダウンを行うタイマを用い、チャネル変更に先立って前記タイマの計時を停止させてリセットし、チャネル変更後に計時を再開させるとともに、干渉波の検知によるチャネル変更を行う場合には前記タイマの初期値をより大きな値にリセットするリセット部をさらに設ける態様が考えられる。詳細については後述するが、このような態様によれば、本発明の無線通信装置側でのチャネル変更において変更先のチャネルで干渉波が検出されて再度チャネル変更を行った場合であっても、相手装置から送信されてくる存在通知フレームについての無用な受信タイムアウトの発生を回避することが可能になる。 In another preferable aspect, the presence notification frame may be periodically transmitted to and received from the partner apparatus. As an example of such an aspect, a timer that starts timing every time a presence notification frame transmitted from the counterpart device is received is provided, and the determination unit includes a predetermined threshold value for the time counted by the timer In the case where the number of channels is exceeded, it can be considered that the channel change is determined to be necessary. According to this aspect, it is possible to evaluate the communication quality of the currently used channel using the presence notification frame, and it is possible to omit the process for evaluating the communication quality of the channel. As a more preferable aspect, a timer that counts down using the threshold value as an initial value is used as the timer, and the timer timing is stopped and reset prior to the channel change. In the case of changing the channel by detection, a mode in which a reset unit for resetting the initial value of the timer to a larger value is further considered. Although details will be described later, according to such an aspect, even when a channel change is performed again when an interference wave is detected in the change destination channel in the channel change on the wireless communication device side of the present invention, It is possible to avoid occurrence of unnecessary reception timeout for the presence notification frame transmitted from the partner apparatus.
さらに好ましい態様としては、相手装置から送信されてくる存在通知フレームにはチャネル選択順位情報が書き込まれており、前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を相手装置から受信した存在通知フレームに書き込まれているチャネル選択順位情報を用いて更新するチャネル選択順位更新部をさらに有する態様が考えられる。一般に無線通信に使用する周波数帯の各チャネルの通信品質は時々刻々と変化するのであるが、特許文献1に開示の技術では変更先のチャネルが事前に固定されているので、このような変化に追従できず、再度チャネル変更が必要となることも考えられる。このようにチャネル変更が連続して発生すると、最終的な変更先のチャネルを決定するまでに時間がかかってしまい、その分だけ無線通信の中断時間が長くなってしまう。これに対して、相手装置が、チャネル選択順位情報を通信品質に応じて更新し存在通知フレームに書き込んで送信する無線通信装置であれば、本態様を採用することによって、各チャネルの通信品質に変化が生じたとしもその変化に追従して常により良い通信品質のチャネルを用いて無線通信を行うことが可能になる。なお、前記複数のチャネルの各々の通信品質を検出し、前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を通信品質の検出結果に応じて更新するチャネル選択順位更新部を本発明の無線通信装置に設けることによっても同様に効果が得られる。
As a more preferable aspect, channel selection order information is written in the presence notification frame transmitted from the counterpart device, and the channel selection order information stored in the storage device is added to the presence notification frame received from the counterpart device. A mode is further conceivable that further includes a channel selection order update unit that updates the channel selection order information that has been written. In general, the communication quality of each channel in the frequency band used for wireless communication changes from moment to moment. However, in the technique disclosed in
相手装置との間で定期的に存在通知フレームを送受信する態様の他の具体例としては、前記1または複数の相手装置の各々は、チャネル選択情報を記憶する記憶装置を有し各々の記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報にしたがって無線通信に使用するチャネルを選択する一方、本発明の無線通信装置も、チャネル選択情報を記憶する記憶装置を有し当該無線通信装置のチャネル変更部は自装置の記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報にしたがって無線通信に使用するチャネルを選択する態様であって、以下のチャネル選択順位更新部を当該無線通信装置に設ける態様が考えられる。すなわち、このチャネル選択順位更新部は、複数のチャネルの各々の通信品質を検出し、自装置の記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を通信品質の検出結果に応じて更新するとともに当該チャネル選択順位情報を書き込んだ存在通知フレームを相手装置へ送信する処理を定期的に実行する。このような態様によっても、各チャネルの通信品質の変化に追従して常により良い通信品質のチャネルを用いて無線通信を行うことが可能になる。 As another specific example of the mode of periodically transmitting / receiving presence notification frames to / from the counterpart device, each of the one or more counterpart devices has a storage device that stores channel selection information, and each storage device While selecting the channel to be used for wireless communication according to the channel selection order information stored in the wireless communication device of the present invention, the wireless communication device of the present invention also has a storage device for storing the channel selection information, A mode in which a channel to be used for wireless communication is selected according to channel selection order information stored in the storage device of the own apparatus, and a mode in which the following channel selection order update unit is provided in the wireless communication apparatus is conceivable. That is, the channel selection order update unit detects the communication quality of each of the plurality of channels, updates the channel selection order information stored in the storage device of the own apparatus according to the detection result of the communication quality, and A process of periodically transmitting the presence notification frame in which the selection order information is written to the partner apparatus is executed. Also according to such an aspect, it becomes possible to perform radio communication using a channel with always better communication quality following the change in communication quality of each channel.
さらに別の好ましい態様においては、本発明は、コンピュータに、無線通信に用いる周波数帯の複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に相手装置との無線通信に使用するチャネルを選択する第1の処理と、無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を相手装置毎に判定する第2の処理と、前記第2の処理にてチャネル変更が必要と判定された相手装置との無線通信に用いるチャネルを前記チャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更する第3の処理と、を実行させることを特徴とするプログラム(すなわち、当該コンピュータを上記チャネル選択部、判定部およびチャネル変更部として機能させることを特徴とするプログラム)を提供する。この態様によれば、既存の無線通信装置の制御プログラムを本発明のプログラムに書き換えるだけで本発明が実施でき、新たに本発明の無線通信装置を導入する必要がなく、コスト削減に繋がる。 In yet another preferred embodiment, the present invention provides a channel selection order stored in a storage device as information representing a priority order according to communication quality for each of a plurality of channels in a frequency band used for wireless communication. First processing for selecting a channel to be used for wireless communication with a partner apparatus in descending order of priority indicated by the information, and whether or not to change the channel according to the communication quality of the channel being used for wireless communication or the presence or absence of an interference wave The second process for determining each channel device and the channels used for wireless communication with the partner device determined to require channel change in the second process in the descending order of priority indicated by the channel selection order information. And a third process for changing to the selected channel (that is, the computer selects the channel selection unit, the determination). Providing a program) for causing to function as parts and channel switching unit. According to this aspect, the present invention can be implemented simply by rewriting an existing wireless communication apparatus control program to the program of the present invention, and it is not necessary to newly introduce the wireless communication apparatus of the present invention, leading to cost reduction.
さらに別の好ましい態様においては、本発明は、1または複数の第1の無線通信装置と、前記1または複数の第1の無線通信装置と無線通信する第2の無線通信装置と、を含み、前記第2の無線通信装置は、無線通信に用いる複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に第1の無線通信装置との無線通信に使用するチャネルを選択するチャネル選択部と、無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を第1の無線通信装置毎に判定する判定部と、チャネル変更が必要と前記判定部により判定された第1の無線通信装置との無線通信に用いるチャネルを前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更するチャネル変更部と、を有することを特徴とする無線通信システムを提供する。この態様によれば、各無線通信装置間の通信にアドホックモードを適用するだけでなく、WDSモードおよびインフラストラクチャモードを適用することが可能となり、様々な通信モードに適用することができ、汎用性が高くなる。 In still another preferred aspect, the present invention includes one or more first wireless communication devices and a second wireless communication device that wirelessly communicates with the one or more first wireless communication devices, The second wireless communication device is configured in the descending order of priority indicated by channel selection order information stored in a storage device as information indicating priority according to communication quality for each of a plurality of channels used for wireless communication. A channel selection unit that selects a channel to be used for wireless communication with one wireless communication device, and first wireless communication that determines whether or not to change the channel according to the communication quality of the channel being used for wireless communication or the presence or absence of an interference wave Channels stored in the storage device are used for wireless communication with a determination unit for each device and a first wireless communication device determined by the determination unit that a channel change is necessary. To provide a wireless communication system characterized by having a channel changing unit for changing the selected channel in order of priority indicated by the selected order information. According to this aspect, not only the ad hoc mode can be applied to the communication between the wireless communication apparatuses, but also the WDS mode and the infrastructure mode can be applied, and the communication can be applied to various communication modes. Becomes higher.
さらに別の好ましい態様においては、本発明は、1または複数の相手装置と無線通信する無線通信装置における無線通信方法において、無線通信に用いる複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に相手装置との無線通信に使用するチャネルを選択する第1のステップと、無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を相手装置毎に判定する第2のステップと、チャネル変更が必要と前記第2のステップにて判定された相手装置との無線通信に用いるチャネルを前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更する第3のステップと、を前記無線通信装置に実行させることを特徴とする無線通信方法を提供する。この態様によれば、汎用性が高く、より良い通信品質のチャネルを利用して通信が行える。 In yet another preferred aspect, the present invention provides a wireless communication method in a wireless communication device that wirelessly communicates with one or a plurality of counterpart devices, and sets a priority according to communication quality for each of a plurality of channels used for wireless communication. A first step of selecting a channel to be used for wireless communication with the counterpart device in descending order of priority indicated by channel selection order information stored in the storage device as information to be represented, and communication quality of the channel being used for wireless communication Alternatively, a second step of determining for each partner device whether or not a channel change is necessary according to the presence or absence of an interference wave, and a channel used for wireless communication with the partner device determined in the second step that the channel change is necessary. A third step of changing the channel to a channel selected in descending order of priority indicated by the channel selection order information stored in the storage device; The provides a wireless communication method characterized by executing the wireless communication device. According to this aspect, communication can be performed using a channel with high versatility and better communication quality.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
(A:構成)
図1は、本発明の無線通信装置の一実施形態である無線アクセスポイント装置102および103を含む無線通信システム1の構成を示すブロック図である。この無線通信システム1は、企業内などに敷設される通信システムである。図1に示すように、無線通信システム1は、上記企業の従業者等が使用するパーソナルコンピュータ(以下、パソコン)101および104と、無線アクセスポイント装置102および103と、を含んでいる。図1に示すようにパソコン101は有線LANを介して無線アクセスポイント装置102に接続されており、パソコン104は別の有線LANを介して無線アクセスポイント装置103に接続されている。本実施形態では、パソコン101とパソコン104の間のデータ通信は、無線アクセスポイント装置102および103より成る無線LAN経由で実現される。つまり、図1に示す無線通信システム1は無線LANを含んでいる。パソコン101とパソコン104にデータ通信を行わせる場合、パソコン101とパソコン104を同一の有線LANに接続し、この有線LANを介した通信により上記データ通信を実現することも勿論考えられる。しかし、パソコン101と104が設置される場所によってはパソコン101と104とを接続する信号線を敷設することが困難な場合もある。例えば、パソコン101とパソコン104とが防火扉を隔てて設置される場合などのである。本実施形態によれば、防火扉等によって信号線の敷設ができない場合であっても、上記無線LAN経由でパソコン101とパソコン104との間のデータ通信を実現することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(A: Configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
本実施形態の上記無線LANでは、5GHz帯の周波数帯域が使われる。そして、無線アクセスポイント装置102と103は、WDSモードで相互に無線通信を行う。本実施形態では、無線アクセスポイント装置102と103は、最初の接続時にのみWDSモードの接続手順(暗号鍵の交換等)を実行し、以降、暗号鍵も最初の接続時に交換したものを使い続ける。そのため、本実施形態の無線通信システム1では、無線通信に使用されるチャネルが変更されても再度接続手順を踏むことなく、すぐに無線通信を再開することができる。
In the wireless LAN of the present embodiment, a frequency band of 5 GHz band is used. The wireless
周知のように5GHz帯の周波数帯域は複数のチャネルに分割されており、これら複数のチャネルのうちW53およびW56の各チャネルは気象レーダ等と共用されている。本実施形態では、上記複数のチャネルの各々について、各チャネルの通信品質等を一定の基準にしたがって評価することで無線通信に使用するチャネルとして選択される優先順位(以下、チャネル選択順位)が動的に定められる。無線アクセスポイント装置102および103は、上記チャネル選択順位を表すチャネル選択順位情報を記憶しており、無線通信の途絶や干渉波等に起因してチャネル変更が必要になると、上記チャネル選択順位にしたがって変更先のチャネルを選択し、チャネル変更を実行する。
As is well known, the frequency band of the 5 GHz band is divided into a plurality of channels, and each of the plurality of channels, W53 and W56, is shared with a weather radar or the like. In the present embodiment, for each of the plurality of channels, the priority order (hereinafter referred to as channel selection order) selected as a channel to be used for wireless communication is changed by evaluating the communication quality of each channel according to a certain standard. Determined. The wireless
ここで注目すべき点は、本実施形態の無線アクセスポイント装置102および103の各々は、上記チャネル変更を行う際に、変更先のチャネルを相手装置へ通知しないという点であり、この点に本実施形態の特徴の1つがある。より詳細に説明すると、本実施形態では、無線アクセスポイント装置102と103の各々は、相手装置へハートビートを定期的に送信する。ハートビートとは、自装置が正常に稼働していることを他の装置へ知らせるための信号である。無線アクセスポイント装置102および103の各々は、相手装置からのハートビートの途絶により相手装置側でのチャネル変更の発生を検知し、自装置に記憶されているチャネル選択順位情報にしたがって変更先のチャネルを判別する。このため、本実施形態では、チャネル変更に先立って相手装置へ変更先のチャネルを通知する必要はないのである。以下、本実施形態の特徴を顕著に示す無線アクセスポイント装置102および103を中心に説明する。
What should be noted here is that each of the wireless
(A−1:無線アクセスポイント装置102の構成)
図2は、無線アクセスポイント装置102のハードウェア構成を示すブロック図である。図2に示すように、無線アクセスポイント装置102は、アンテナ201、RF(Radio Frequency)部202、変復調部203、無線LANMAC多重部204、CPU(Central Processing Unit)205、ハートビート(図中ではHBと表記する)受信タイマ部206、ハートビート送信タイマ部207、レーダ波監視部208、チャネル制御部209、基本クロック生成部210、有線LANMAC多重部211、変復調部212、有線LANPHY部213、RAM(Random Access Memory)214およびROM(Read Only Memory)215を含んでいる。
(A-1: Configuration of wireless access point device 102)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the wireless
ROM215には、本実施形態の特徴を顕著に示す処理をCPU205に実行させる制御プログラム(図2では図示略)が予め記憶されている。RAM214は、当該制御プログラムを実行する際のワークエリアとしてCPU205によって利用される。また、RAM214には、チャネル選択順位情報が記憶される他、後述するレーダ波検知フラグやCRCエラー率等の各種データが記憶される。CPU205は無線アクセスポイント装置102の電源投入(図示略)を契機として上記制御プログラムをROM215からRAM214に読み出し、その実行を開始する。この制御プログラムにしたがって作動しているCPU205は、無線アクセスポイント装置102の制御中枢の役割を担う制御部として機能する。CPU205が制御プログラムにしたがって実行する処理の詳細については後に明らかにする。
The
有線LANPHY部213は、有線LANを介してパソコン101に接続されている。有線LANPHY部213は、パソコン101から送信されてくる信号(本実施形態では、パソコン101からパソコン104へ送信されたMACフレームを表す信号)を受信し、変復調部212に与える。なお、MACフレームとは、OSI参照モデルの第2層(データリンク層)におけるデータ送受信単位である。変復調部212は、有線LANPHY部から与えられた信号を有線LANの規格に準じて復調し、有線LANMAC多重部211に与える。
The wired
有線LANMAC多重部211は、変復調部212の出力信号から上記MACフレームを復元しCPU205に与える。CPU205は、当該MACフレームを無線LANMAC多重部204に与える。無線LANMAC多重部204は、当該MACフレームに多重化を施して変復調部203に与える。変復調部203は、無線LANMAC多重部204から与えられたMACフレームに無線LANの規格に準じた変調を施し、この変調により得られた回路信号をRF部202に与える。RF部202は、変復調部203の出力信号を通信電力へ変換してアンテナ201に与え、アンテナ201はその通信電力を空間へ放射する。これにより、無線アクセスポイント装置102から無線アクセスポイント装置103へのMACフレームの送信が実現される。
The wired LAN
これに対して、無線アクセスポイント装置103から送信されたMACフレーム(例えば、パソコン104からパソコン101へ送信されたMACフレーム)の受信は以下の要領で実現される。アンテナ201は、無線アクセスポイント装置103から受信した通信電力をRF部202に与える。RF部202は、アンテナ201から与えられた通信電力を回路信号に変換し、変復調部203に出力する。変復調部203は、RF部202の出力信号を無線LANの規格に準じて復調して無線LANMAC多重部204に与える。無線LANMAC多重部204は、変復調部203の出力信号から上記MACフレームを復元する。無線LANMAC多重部204は、復元したMACフレームの送信先MACアドレスがパソコン101のMACアドレスである場合にのみそのMACフレームをCPU205に与え、その他の場合は破棄する。なお、MACフレームを取捨選択する役割をRF部202、変復調部203もしくはCPU205に担わせても良い。
On the other hand, reception of a MAC frame transmitted from the wireless access point device 103 (for example, a MAC frame transmitted from the
CPU205は、無線LANMAC多重部204から与えられたMACフレームを有線LANMAC多重部211に与える。有線LANMAC多重部211は、そのMACフレームに多重化を施して変復調部212に与える。変復調部212は、有線LANMAC多重部211から与えられたMACフレームに有線LANの規格に準じて変調を施し、この変調により得られた信号を有線LANPHY部213に与える。有線LANPHY部213は、変復調部212から与えられる信号を有線LANを介してパソコン101に送信する。
The
また、CPU205は、無線LANMAC多重部204から受け取ったMACフレームについてCRC誤りの有無の判定、および再送フレームであるか否かの判定を行い、CRCエラー率およびフレーム再送率を算出してRAM214に書き込む。ここで、CRC誤りとは、無線LANMAC多重部204から受け取ったMACフレームから算出されるチェックサムと当該MACフレームのヘッダ部に書き込まれているチェックサムとが一致しないことを言う。CRCエラー率とは、無線LANMAC多重部204から受け取ったMACフレームの個数に対するCRC誤りの発生したMACフレームの数の割合を言う。また、フレーム再送率とは、無線LANMAC多重部204から受け取ったMACフレームの個数に対する再送処理により再送されたMACフレームの数の割合を言う。再送処理により再送されたフレームであるか否かは当該フレームのヘッダ部を参照して判定することができる。CPU205は、フレーム再送率については送信先MACアドレス毎にその算出を行い、送信先MACアドレス毎に(すなわち、送信先MACアドレスと対応付けて)RAM214へ書き込む。なお、CRCエラー率およびフレーム再送率の算出を無線LANMAC多重部204が行い、その算出結果をCPU205に与える態様をとっても良い。
Further, the
チャネル制御部209は、CPU205による制御の下、RF部202の送受信周波数を変更する。また、レーダ波監視部208は、RF部202から出力される信号を受け取り、その信号に対してスペクトル解析および特定のパルスパターン監視を施してレーダ波の検知を試み、レーダ波が検知された場合にはその旨の通知をCPU205に与える。
The
ハートビート受信タイマ部206は、ハートビートの不受信時間を初期値からのダウンカウントで計測するためのタイマである。ハートビート受信タイマ部206はハートビートを受信する毎にリセットされ、計時を開始する。ハートビート送信タイマ部207は、ハートビートの送信間隔を計測するためのタイマである。ハートビート送信タイマ部207は、ハートビート送信処理が完了したことを契機として計時を開始する。また、基本クロック生成部210は、上記各時間計測のための基本クロックを生成する。また、この基本クロックは後述するチャネル選択順位決定処理においても参照される。
以上が無線アクセスポイント装置102のハードウェア構成である。
The heartbeat
The hardware configuration of the wireless
次いで、無線アクセスポイント装置102のCPU205が制御プログラムにしたがって実行する処理について説明する。前述したように無線アクセスポイント装置102のCPU205は、無線アクセスポイント装置102の電源投入を契機として制御プログラムをROM215からRAM214へ読み出し、当該制御プログラムの実行を開始する。図3は無線アクセスポイント装置102のCPU205が制御プログラムに従って実行するメイン処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、CPU205は、まず、チャネル選択順位決定処理(図4参照)を実行する(ステップS301)。詳細については後述するが、チャネル選択順位決定処理では、CPU205は、チャネル選択順位を決定し、そのチャネル選択順位を表すチャネル選択順位情報をRAM214に書き込む。
Next, processing executed by the
ステップS301に後続するステップS302では、CPU205は、ハートビート送信タイマ部207のタイマ値を参照し、タイムアウトとなっているか否かを判定する。ただし、無線アクセスポイント装置102の電源投入直後に実行されるステップS302では、CPU205は無条件に上記タイムアウトが発生していると判定する。電源投入直後であれば、ハートビートは一回も送信されていないからである。ステップS302の判定結果が”Yes”であると、CPU205はハートビート送信処理を実行し(ステップS303)、その後、ステップS304の処理を実行する。これに対して、ステップS302の判定結果が”No”であると、CPU205はハートビート送信処理(ステップS303)を実行せず、ステップS304の処理を実行する。
In step S302 subsequent to step S301, the
図5は、メイン処理のステップS303において実行されるハートビート送信処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、ハートビート送信処理では、CPU205は、まず、ハートビートの役割を担うMACフレーム(以下、ハートビートフレーム)のヘッダを組み立てる(ステップS501)。次に、CPU205は、上記ハートビートフレームのペイロードにRAM214に記憶されているチャネル選択順位情報を書き込む(ステップS502)。そして、CPU205は、上記の要領で生成したハートビートフレームを無線LANMAC多重部204、変復調部203、RF部202およびアンテナ201を介して無線アクセスポイント装置103に送信し(ステップS503)、ハートビート送信処理を完了する。上記の要領でハートビートの送信を完了すると、ハートビート送信タイマ部207はリセットされ、その時点から再度計時を開始する。
FIG. 5 is a flowchart showing the heartbeat transmission process executed in step S303 of the main process. As shown in FIG. 5, in the heartbeat transmission process, the
図3に戻って、メイン処理のステップS304では、CPU205は、無線アクセスポイント装置102が無線アクセスポイント装置103からハートビートを受信したか否かを判定する。ステップS304の判定結果が“Yes”であると、CPU205はハートビート受信処理(ステップS305)を実行する。図6は、ハートビート受信処理の流れを示すフローチャートである。このハートビート受信処理では、CPU205は、まず、ハートビート受信タイマ部206のタイマ値を最大値(すなわち、ダウンカウントの開始点となる初期値、本実施形態では、15秒)にリセットする(ステップS601)。次に、CPU205は、受信したハートビートフレームのペイロードにチャネル選択順位情報が書き込まれているか否かを判定する(ステップS602)。ステップS602の判定結果が“Yes”であると、CPU205は、当該ハートビートフレームのペイロードからチャネル選択順位情報を読み出してRAM214の所定領域に書き込み(ステップS603)、ハートビート受信処理を完了する。より詳細に説明すると、本実施形態では、CPU205は、チャネル選択順位決定処理にてRAM214に書き込んだチャネル選択順位情報が上書きされないように、RAM214の別箇所に上記受信したチャネル選択情報を書き込む。ステップS602の判定の結果が”No”であると、CPU205はステップS603の処理を実行することなく、ハートビート受信処理を完了する。上記の要領でハートビート受信処理が完了すると、ハートビート受信タイマ部206は計時を開始する。
Returning to FIG. 3, in step S <b> 304 of the main process, the
一方、ステップS304の判定結果が“No”であると、CPU205はハートビート受信タイマ部206のタイムアウトが発生しているか否かを判定する(ステップS306)。ステップS306の判定結果が“Yes”であると(すなわち、タイムアウトが発生した場合)、CPU205はレーダ波検知フラグに“0”をセットし、チャネル変更処理(ステップS307)を実行する。このチャネル変更処理の詳細については後述する。チャネル変更処理が完了すると、CPU205はチャネル選択順位決定処理(ステップS301)を再び実行する。一方、ステップS306の判定結果が“No”であると、CPU205はステップS308の処理を実行する。
On the other hand, if the determination result in step S304 is “No”, the
ステップS308では、CPU205は、レーダ波が検知されたか否かを判定する。ステップS308の判定の結果、“Yes”であると、CPU205はレーダ波検知フラグに“1”をセットし、チャネル変更処理(ステップS309)を実行する。つまり、レーダ波検知フラグは、チャネル変更の要因がレーダ波の検知であったか否かを示すフラグである。チャネル変更処理(ステップS309)を完了すると、CPU205はチャネル選択順位決定処理(ステップS301)を再び実行する。一方、ステップS308の判定結果が“No”であれば、CPU205はステップS309を実行することなく、チャネル選択順位決定処理(ステップS301)を再び実行する。
以上がメイン処理、ハートビート送信処理およびハートビート受信処理の流れである。
In step S308, the
The above is the flow of the main process, the heartbeat transmission process, and the heartbeat reception process.
次に、チャネル選択順位決定処理について説明する。
図4は、チャネル選択順位決定処理の流れを示すフローチャートである。CPU205は、まず、基本クロック生成部210から出力される基本クロックを参照して前回のチャネル選択順位決定処理の完了から1秒以上経過しているか否かを判定する(ステップS401)。なお、無線アクセスポイント装置102の電源投入を契機にチャネル選択順位決定処理が開始された場合は、ステップS401の判定の結果は必ず“Yes”となる。
Next, channel selection order determination processing will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of channel selection order determination processing. First, the
ステップS401の判定結果が“Yes”であった場合、CPU205は、無線LANMAC多重部204へのMACフレームの出力を停止(すなわち、無線LANへのMACフレームの送信を停止)し(ステップS402)、ステップS403以降の処理を実行する。送信される予定だったMACフレームは、送信停止が解除されるまでRAM214にバッファリングされる。一方、ステップS401の判定結果が“No”であった場合には、CPU205はステップS402以降の処理を実行することなく、チャネル選択順位決定処理を完了する。なお、CPU205はチャネル選択順位決定処理を完了する際には、その時刻を示すデータをRAM214の所定領域に書き込む。前述したステップS401では、CPU205は当該領域に記憶されているデータを参照して前回のチャネル選択順位決定処理の完了から1秒以上経過しているか否かを判定するのである。
If the determination result in step S401 is “Yes”, the
ステップS402に後続するステップS403では、CPU205はチャネル制御部209を制御して評価対象チャネルを切り替える(ステップS403)。チャネル制御部209は、CPU205の制御下で、アンテナ201を介してRF部202が受信するチャネルをラウンドロビン方式で1チャネルずつ切り替える。
In step S403 subsequent to step S402, the
CPU205は、無線LANMAC多重部204をプロミスキャスモードに切り替える。以降、無線LANMAC多重部204は、再度モード切り換えが行われるまで、受信したMACフレームをその送信先MACアドレスを問わずに全てCPU205に与える。CPU205は、無線LANMAC多重部204から受け取ったMACフレームの中から、再送ビットの立っているフレームとビーコンフレームとを選択する。ビーコンフレームは、上記チャネルにおけるBSSIDの数を数えるために使用され、CPU205は、各チャネルの評価中に新たに発見されたBSSIDの数をRAM214に累積的に記録する。また、再送ビットの立っているフレームは、フレーム再送率の計算のために使用され、CPU205は算出したフレーム再送率をRAM214に累積的に記録する。このようにして、CPU205は各チャネルの通信品質に関する評価情報を収集する(ステップS404)。なお、CPU205が無線LANMAC多重部204をプロミスキャスモードに切り替えている間は、レーダ波監視部208からレーダ波を検知した旨の通知が与えられたとしても、CPU205はその通知を無視する。
The
CPU205は、基本クロック生成部210が生成した基本クロックを参照し、ステップS404の処理を開始してから200msの時間が経過したか否かを判定する(ステップS405)。このステップS405の判定結果が“No”である間、CPU205は、ステップS404の処理を続行する。ステップS405の判定結果が“Yes”になると、CPU205は、無線LANMAC多重部204のプロミスキャスモードを解除し、無線アクセスポイント装置103との間で使用していたチャネルに切り戻し(ステップS406)、無線LANの送信停止を解除する(ステップS407)。以降、CPU205は、有線LANMAC多重部211から受け取ったMACフレームを無線LANMAC多重部204に与え、無線通信を再開する。
The
ステップS405の判定に用いる閾値(すなわち、200ms)は、CPU205が5GHz帯の全チャネルの通信品質に関する評価情報を収集するのに十分な長さの時間である。しかし、回路設計等の都合により当該時間内に全チャネルの通信品質に関する評価情報を収集できないのであれば、上記閾値をより大きな値にしても良いが、ステップS401の存在により上記閾値は1秒より短いことが求められる。このため、上記閾値については、1秒以下の範囲で実験等を行って好適な値に定めるようにすれば良い。
The threshold value used in the determination in step S405 (that is, 200 ms) is a time sufficiently long for the
ステップS407に後続するステップS408では、CPU205は、RAM214に記憶されたBSSIDの数とCRCエラー率とフレーム再送率から、評価対象となったチャネルの評価スコアをチャネル毎に算出する。ここで、評価スコアの算出アルゴリズムについては種々の態様が考えられるが、BSSIDの数が少ないほど評価スコアが高く、CRCエラー率が低いほど評価スコアが高く、フレーム再送率が低いほど評価スコアが高くなるようなアルゴリズムであれば良い。BSSIDの数が少ないほど通信品質が良く、CRCエラー率やフレーム再送率が低いほど通信品質が良いからである。例えば、CRCエラー率(或いはフレーム再送率)として0〜1の範囲の実数値を用いる場合は、(所定の正の整数値−BSSSIDの数)+(1−CRCエラー率)+(1−フレーム再送率)を評価スコアとする、といった具合である。なお、評価スコアの計算にBSSIDの数のみを用いても良いし、CRCエラー率のみを用いても良いし、フレーム再送率のみを用いても良い。また、BSSIDの数、CRCエラー率およびフレーム再送率のうちの任意の2つを用いて評価スコアを算出しても良い。
In step S408 subsequent to step S407, the
CPU205は、ステップS408にて算出した各チャネルの評価スコアを降順にソートし、通信品質が良いと見込まれる順(すなわち、評価スコアの降順)にチャネル選択順位を決定する(ステップS409)。そして、CPU205は、ステップS409で決定したチャネル選択順位を表すチャネル選択順位情報をRAM214に書き込み(ステップS410)、チャネル選択順位決定処理(ステップS301)が完了する。なお、上記チャネル選択順位情報の具体例としては、無線通信に使用可能な複数のチャネルの各々を一意に示す識別子をステップS409にて決定されたチャネル選択順位の順に配列したリスト形式のデータが挙げられる。
The
次いで、チャネル変更処理について説明する。
図7は、チャネル変更処理の流れを示すフローチャートである。このチャネル変更処理では、CPU205は、まず、無線LANへのMACフレームの送信を停止する(ステップS701)。次いで、CPU205は、ハートビート受信タイマ部206の計時を停止させる(ステップS702)。
Next, the channel change process will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of channel change processing. In this channel change process, the
ステップS702に後続するステップS703では、CPU205は、RAM214からチャネル選択順位情報を読み出す。次いで、CPU205は、ステップS703にて読み出したチャネル選択順位情報を参照して最も通信品質が良いと見込まれるチャネルを選択し、無線通信に使用するチャネルを当該選択したチャネルに変更する(ステップS704)。なお、ステップS703の実行前に使用していたチャネルが最も通信品質が良いと見込まれる場合には、CPU205は、2番目に通信品質が良いと見込まれるチャネルに変更する。
In step S <b> 703 subsequent to step S <b> 702, the
次いで、CPU205は、レーダ波検知フラグを参照してチャネル変更の理由がレーダ波検知のためであるか否かを判定する(ステップS705)。本実施形態では、レーダ波検知フラグの値が“1”であれば、ステップS705の判定結果は“Yes”となり、レーダ波検知フラグの値が“0”であれば、ステップS705の判定結果は“No”となる。
Next, the
ステップS705の判定の結果、“Yes”であると、CPU205はハートビート受信タイマ部206のタイマ値を、現時点の最大値(すなわち、ダウンカウンタの初期値)に15秒を加えた値にリセットする(ステップS706)。一方、ステップS705の判定の結果、“No”であると、CPU205はハートビート受信タイマ部206のタイマ値を15秒にリセットする(ステップS707)。前述したようにステップS307ではレーダ波検知フラグには“0”がセットされ、ステップS309ではレーダ波検知フラグには“1”がセットされる。このため、ステップS307のチャネル変更処理の場合には、ステップS707の処理が実行され、ステップS309のチャネル変更処理の場合には、ステップS706の処理が実行される。
If “Yes” as a result of the determination in step S705, the
ステップS706もしくは707に後続して実行されるステップS708では、CPU205は、ステップS704における変更先のチャネルがW53もしくはW56であるか否かを判定する(ステップS708)。ステップS708の判定結果が“No”であると、CPU205は、ハートビート受信タイマ部206の計時停止を解除させ(ステップS712)、さらに、無線LANへのMACフレーム送信停止を解除し(ステップS713)、チャネル変更処理を終了する。これに対して、ステップS708の判定の結果、“Yes”であると、CPU205は待機状態になり、レーダ波監視部208によるレーダ波の検知を待つ(ステップS709)。CPU205は、レーダ波監視部208からの通知の有無によらず、この待機状態を1分間継続する(ステップS710)。
In step S708 executed subsequent to step S706 or 707, the
上記1分間の待機を完了すると(ステップS710:Yes)、CPU205は、上記待機状態の間にレーダ波を検知した旨の通知をレーダ波監視部208から受け取ったか否かを判定する(ステップS711)。ステップS711の判定結果が“Yes”であると、CPU205は、レーダ波検知フラグに“1”をセットしてステップS703以降の処理を再度実行する。これに対して、ステップS711の判定結果が“No”であると、CPU205は、前述したステップS712およびS713の各処理を実行してチャネル変更処理を終了する。
以上が、無線アクセスポイント装置102の構成である。
When the standby for 1 minute is completed (step S710: Yes), the
The above is the configuration of the wireless
(A−2:無線アクセスポイント装置103の構成)
次いで、無線アクセスポイント装置103の構成について説明する。
無線アクセスポイント装置103のハードウェア構成は無線アクセスポイント装置102のハードウェア構成(図2参照)と同一であるため、詳細な説明を省略する。無線アクセスポイント装置103のCPU205が制御プログラムにしたがって実行する処理は、以下の2つの点を除いて無線アクセスポイント装置102のCPU205が制御プログラムにしたがって実行する処理と同一である。
(A-2: Configuration of wireless access point device 103)
Next, the configuration of the wireless
Since the hardware configuration of the wireless
第1に、無線アクセスポイント装置103の電源投入時にのみ、チャネル選択順位決定処理(ステップS301)を実行する点である。つまり、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、チャネル変更処理(図3:ステップS307或いはS309)を完了した場合、もしくはステップS308の判定結果が“No”であった場合には、ステップS301の処理を実行することなく、ステップS302の処理を実行する。第2に、無線アクセスポイント装置102から受信したハートビートから読み出したチャネル選択順位情報を用いて自装置のRAM214に記憶されているチャネル選択順位情報を更新する(より具体的には、前者で後者を上書きする)点である。このため、無線アクセスポイント装置102のRAM214と無線アクセスポイント装置103のRAM214には、同一のチャネル選択順位情報が記憶されることとなる。
以上が、無線アクセスポイント装置103の構成である。
First, the channel selection order determination process (step S301) is executed only when the wireless
The above is the configuration of the wireless
(B:動作)
次いで、無線アクセスポイント装置102と無線アクセスポイント装置103がW53を用いて無線通信を行っている状況下で、レーダ波の検知によりチャネル切り換えを行う場合の動作について説明する。以下では、W53を「チャネルA」とし、W56を「チャネルB」とし、5GHz帯のその他のチャネルを「チャネルC」とする。なお、以下に説明する動作の開始時点では、チャネルAの優先順位が最も高く、次いでチャネルBの優先順位が高く、チャネルCの優先順位が最も低いことを示すチャネル選択順位情報がチャネル選択順位決定処理により生成され、無線アクセスポイント装置102のRAM214に記憶されている。そして、このチャネル選択順位情報が無線アクセスポイント装置102と無線アクセスポイント装置103の間のハートビートの送受信により無線アクセスポイント装置103に伝送され、無線アクセスポイント装置103のRAM214にも当該チャネル選択順位情報が記憶されている。
(B: Operation)
Next, an operation in a case where channel switching is performed by detecting a radar wave in a situation where the wireless
(B−1:チャネルBがレーダで使用されていない場合の動作)
まず、チャネルBがレーダで使用されていない場合の動作を説明する。
図8は、チャネルBがレーダで使用されていない場合の無線アクセスポイント装置102および103の動作の流れを示すタイムチャートである。図8に示すように、無線アクセスポイント装置102と無線アクセスポイント装置103はチャネルAを用いて無線通信を行っている。この状況下で、図8のタイミングT81において無線アクセスポイント装置102のレーダ波監視部208によってレーダ波が検知されたとする。無線アクセスポイント装置102では、レーダ波監視部208からCPU205へレーダ波の検知が通知される。無線アクセスポイント装置102のCPU205が実行するメイン処理では、このタイミングT81においてステップS308の判定結果が“Yes”となり、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、レーダ波検知フラグに“1”をセットしてチャネル変更処理(ステップS309)を実行する。
(B-1: Operation when channel B is not used by radar)
First, the operation when channel B is not used by the radar will be described.
FIG. 8 is a time chart showing a flow of operations of the wireless
無線アクセスポイント装置102のCPU205は、図7に示すチャネル変更処理を開始し、ステップS701からステップS705の処理を実行する。レーダ波検知フラグの値が“1”であるため、ステップS705の判定結果は“Yes”となり、ステップS706の処理が実行される。本動作の開始時点ではハートビート受信タイマ部206のタイマ値の最大値は15秒である。このため、無線アクセスポイント装置102では、ハートビート受信タイマ部206のタイマ値の最大値は、それまでの最大値+15秒、すなわち、30秒に更新される。本動作例では、チャネル選択順位情報にしたがって定まる変更先のチャネルはチャネルB(すなわち、W56)である。このため、ステップS708の判定結果は“Yes”となり、無線アクセスポイント装置102のCPU205はステップS709からステップS711の処理を実行する。すなわち、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、タイミングT81から1分間に亙ってレーダ波の検知のために待機状態となるが、チャネルBはレーダで使用されていない。このため、上記1分間の待機期間にレーダ波が検知されることはなく、ステップS711の判定結果は“No”となる。その結果、無線アクセスポイント装置102のCPU205はステップS712およびステップS713の処理を実行し、切り換え後のチャネル(チャネルB)を用いてハートビートの送信を再開する。この再開タイミングが図8におけるタイミングT82(タイミングT81から1分経過後のタイミング)である。
The
一方、無線アクセスポイント装置103のCPU205が実行するメイン処理では、図8のタイミングT83(T81から15秒経過後のタイミング)においてハートビートの受信タイムアウトが発生し(図3:ステップS306,Yes)、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、レーダ波検知フラグに“0”をセットしてチャネル変更処理(ステップS307)を実行する。前述したように、無線アクセスポイント装置102のCPU205は上記タイミングT81において無線LANへのフレームの送信を停止しており、ハートビートの送信も停止されるからである。
On the other hand, in the main processing executed by the
無線アクセスポイント装置103のCPU205は、図7に示すチャネル変更処理を開始し、ステップS701からステップS705の処理を実行する。ただし、レーダ波検知フラグの値が“0”であるため、ステップS705の判定結果は“No”となり、ステップS707の処理が実行される。つまり、無線アクセスポイント装置103では、ハートビート受信タイマ部206のタイマ値はその時点の最大値(すなわち、15秒)にリセットされる。無線アクセスポイント装置103のCPU205が実行するチャネル変更処理においても、チャネル選択順位情報にしたがって定まる変更先のチャネルはチャネルB(すなわち、W56)であるため、ステップS708の判定結果は“Yes”となり、ステップS709〜S711の処理(すなわち、レーダ波検知のために1分間に待機)が実行される。しかし、前述したように本動作例では、チャネルBはレーダで使用されていないため、ステップS711の判定結果は“No”となり、ステップS712およびS713の処理が実行され、変更後のチャネル(チャネルB)を用いてハートビートの送信が再開される。この再開タイミングが図8におけるタイミングT84である。
The
図8におけるタイミングT82の時点では無線アクセスポイント装置102のハートビート受信タイマ部206のタイマ値の最大値は30秒である一方、無線アクセスポイント装置103からハートビートの送信が再開されるタイミングT84はタイミングT82から15秒が経過した時点である。このため、無線アクセスポイント装置102において、無線アクセスポイント装置103から送信されたハートビートについての受信タイムアウトは発生せず、ハートビートの受信タイムアウトに起因したチャネル変更が発生することはない。よって、無線アクセスポイント装置102と103は、最も通信品質が良いと見込まれるチャネルBを使用して無線通信を継続することができる。
At time T82 in FIG. 8, the maximum timer value of the heartbeat
(B−2:チャネルBもレーダで使用されていた場合の動作)
次いで、チャネルBもレーダで使用されていた場合の動作について説明する。
この場合、無線アクセスポイント装置102において実行されるチャネル変更処理と無線アクセスポイント装置103において実行されるチャネル変更処理の何れにおいても、チャネルBにおいてレーダ波を検知し、ステップS711の判定結果は“No”となり得る。しかし、無線アクセスポイント装置102においてステップS711の判定結果が“Yes”となった場合と、無線アクセスポイント装置103においてステップS711の判定結果が“Yes”となった場合とで以降の動作は異なったものとなる。このため、以下では、無線アクセスポイント装置102においてレーダ波が検知された場合と、無線アクセスポイント装置103においてレーダ波が検知された場合に分けて動作を説明する。なお、無線アクセスポイント装置102のCPU205がチャネルAにレーダ波を検知してチャネル変更処理を実行するまでの動作、および無線アクセスポイント装置103のCPU205がハートビートの受信タイムアウトの発生を契機としてチャネル変更処理を実行するまでの動作は、何れもチャネルBがレーダで使用されていない場合と同一であるため、説明を省略する。
(B-2: Operation when channel B is also used by radar)
Next, the operation when channel B is also used in the radar will be described.
In this case, in both the channel change process executed in the wireless
(B−2−1:チャネルBのレーダでの使用が無線アクセスポイント装置102で検知された場合の動作)
図9は、チャネルBもレーダで使用されており、かつその使用が無線アクセスポイント装置102において検知された場合の無線アクセスポイント装置102および103の動作を示すタイムチャートである。なお、図9におけるタイミングT91、T92、T93およびT94の各々は図8におけるタイミングT81、T82、T83およびT84の各々に対応する。
(B-2-1: Operation when the wireless
FIG. 9 is a time chart showing the operations of the wireless
無線アクセスポイント装置102のCPU205は、タイミングT91においてチャネル変更処理の実行を開始する。このチャネル変更処理においてステップS701からステップS705の処理に後続してステップS706の処理が実行される点はチャネルBがレーダで使用されていない場合と同一である。同様に、ステップS708からステップS711の処理も実行されるが、本実施形態ではチャネルBはレーダで使用されており、無線アクセスポイント装置102においてその使用が検知される。このため、本動作例ではステップS711の判定結果は“Yes”となり、ステップS703以降の処理が再度実行される。すなわち、無線通信に使用するチャネルはチャネル選択順位情報にしたがってチャネルCに切り換えられ(ステップS704)、ハートビートの受信タイマの最大値はその時点の最大値(30秒)にさらに15秒を加算した値(すなわち、45秒)に更新される(ステップS706)。その後、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、ステップS708の判定を行うであるが、チャネルCはW53ではなく、W56でもないため、ステップS708の判定結果は“No”となる。このため、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、ステップS709〜S711の処理を実行することなく、ステップS712およびS713の処理を実行し、切り換え後のチャネル(チャネルC)を用いてハートビートの送信を再開する。この再開タイミングが図9におけるタイミングT92である。
The
一方、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、図9のタイミングT93(T91から15秒経過後のタイミング)においてハートビートの受信タイムアウトを検出し、レーダ波検知フラグに“0”をセットしてチャネル変更処理(ステップS307)を実行する。ただし、無線アクセスポイント装置103ではチャネルBのレーダでの使用は検知されないため、前述したチャネルBがレーダで使用されていない場合と同様に、無線アクセスポイント装置103のCPU205はタイミングT94からハートビートの送信を開始する。しかしながら、本動作例では、タイミングT94の時点では無線アクセスポイント装置102の無線通信チャネルはチャネルCにさらに変更されており、無線アクセスポイント装置103が無線アクセスポイント装置102から送信されたハートビートをチャネルBを介して受信することはない。このため、無線アクセスポイント装置103においては、タイミングT94から15秒経過後のタイミングT95においてハートビートの受信タイムアウトが発生し、再度、チャネル変更処理(ステップS307)が実行される。
On the other hand, the
このようにして再度実行されるチャネル変更処理においては、無線通信に使用するチャネルはチャネル選択順位情報にしたがってチャネルCに切り換えられ(ステップS704)、ハートビートの受信タイマの最大値は15秒にリセットされる(ステップS706)。その後、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、ステップS708の判定を行うであるが、チャネルCはW53ではなく、W56でもないため、ステップS708の判定結果は“No”となる。このため、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、ステップS709〜S711の処理を実行することなく、ステップS712およびS713の処理を実行し、チャネルCを用いてハートビートの送信を再開する。ステップS709〜S711の処理が実行されないため、上記ハートビートの送信再開タイミングは図9におけるタイミングT95と略一致する。
In the channel change process executed again in this way, the channel used for wireless communication is switched to channel C according to the channel selection order information (step S704), and the maximum value of the heartbeat reception timer is reset to 15 seconds. (Step S706). Thereafter, the
図9におけるタイミングT92の時点では無線アクセスポイント装置102のハートビート受信タイマ部206のタイマの最大値は45秒である一方、無線アクセスポイント装置103からチャネルCへのハートビートの送信が再開されるタイミングT95はタイミングT94から15秒が経過した時点(タイミングT94はタイミングT92から15秒が経過した時点であるから、タイミングT92から30秒が経過した時点)である。無線アクセスポイント装置102はタイミングT92から45秒が経過した時点であるタイミングT96よりも前に無線アクセスポイント装置103からチャネルCへ送信されたハートビートを受信するので、無線アクセスポイント装置103から送信されたハートビートについての受信タイムアウトは発生しない。したがって、ハートビートの受信タイムアウトに起因したチャネル変更が発生することはない。よって、無線アクセスポイント装置102と103は、レーダ波等の干渉のないチャネルのうちで最も通信品質が良いと見込まれるチャネルCを使用して無線通信を継続することができる。
At time T92 in FIG. 9, the maximum value of the timer of the heartbeat
(B−2−2:チャネルBのレーダでの使用が無線アクセスポイント装置103で検知された場合の動作)
図10は、チャネルBもレーダで使用されており、かつその使用が無線アクセスポイント装置103において検知された場合の無線アクセスポイント装置102および103の動作の流れを示すタイムチャートである。なお、図9におけるタイミングT101、T102、T103およびT104の各々は図8におけるタイミングT81、T82、T83およびT84の各々に対応する。
(B-2-2: Operation when wireless
FIG. 10 is a time chart showing the operation flow of the wireless
無線アクセスポイント装置102のCPU205は、タイミングT101においてチャネル変更処理の実行を開始する。このチャネル変更処理においてステップS701からステップS705の処理に後続してステップS706の処理が実行される点はチャネルBがレーダで使用されていない場合と同一である。同様に、ステップS708からステップS711の処理も実行されるのである。本動作例では、チャネルBはレーダで使用されているものの、無線アクセスポイント装置102ではその使用が検知されるため、ステップS711の判定結果は“No”となり、ステップS712およびS713の処理が実行される。したがって、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、図10におけるタイミングT102の時点でチャネルBへのハートビートの送信を再開する。
The
無線アクセスポイント装置103のCPU205は、図10のタイミングT103(T101から15秒経過後のタイミング)においてハートビートの受信タイムアウトを検出し、レーダ波検知フラグに“0”をセットしてチャネル変更処理(ステップS307)を実行する。すなわち、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、無線通信に使用するチャネルをチャネル選択順位情報にしたがってチャネルBに切り換え(ステップS704)、ハートビートの受信タイマの最大値を15秒にリセット(ステップS707)し、その後、ステップS709〜S711の処理を実行する。本動作例では、無線アクセスポイント装置103ではチャネルBのレーダでの使用が検知されるため、上記ステップS711の判定結果は“Yes”となり、ステップS703以降の処理が再度実行される。すなわち、無線通信に使用するチャネルはチャネル選択順位情報にしたがってチャネルCに切り換えられ(ステップS704)、ハートビートの受信タイマの最大値はその時点の最大値(15秒)に15秒を加算した値(すなわち、30秒)に更新される(ステップS706)。その後、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、ステップS708の判定を行うが、チャネルCはW53ではなく、W56でもないため、ステップS708の判定結果は“No”となる。このため、無線アクセスポイント装置103のCPU205は、ステップS709〜S711の処理を実行することなく、ステップS712およびS713の処理を実行し、チャネルCを用いてハートビートの送信を再開する。この再開タイミングが図10におけるタイミングT104である。
The
このように、図10のタイミングT104の時点では、無線アクセスポイント装置102はチャネルBへハートビートを送信し、無線アクセスポイント装置103はチャネルCへハートビートを送信している。このため、タイミングT102から30秒経過した時点であるタイミングT105までに無線アクセスポイント装置102が、無線アクセスポイント装置103から送信されたハートビートを受信することはなく、無線アクセスポイント装置102においてハートビートの受信タイムアウトが発生する。無線アクセスポイント装置102のCPU205は、この受信タイムアウトの発生を契機として、レーダ波検知フラグに“0”をセットし、チャネル変更処理(S307)を実行する。このチャネル変更処理では、無線通信に使用するチャネルはチャネル選択順位情報にしたがってチャネルCに切り換えられ(ステップS704)、ハートビートの受信タイマの最大値は15秒にリセットされる(ステップS706)。その後、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、ステップS708の判定を行うが、チャネルCはW53ではなく、W56でもないため、ステップS708の判定結果は“No”となる。このため、無線アクセスポイント装置102のCPU205は、ステップS709〜S711の処理を実行することなく、ステップS712およびS713の処理を実行し、チャネルCを用いてハートビートの送信を再開する。ステップS709〜S711の処理が実行されないため、上記ハートビートの送信再開タイミングは図10におけるタイミングT105と略一致する。
As described above, at time T104 in FIG. 10, the wireless
図10におけるタイミングT104の時点では無線アクセスポイント装置103のハートビート受信タイマ部206のタイマの最大値は30秒である一方、無線アクセスポイント装置102からチャネルCへのハートビートの送信が開始されるタイミングT105はタイミングT102から30秒が経過した時点(タイミングT102はタイミングT104より15秒前の時点であるから、タイミングT104から15秒が経過した時点)である。無線アクセスポイント装置103はタイミングT104から30秒が経過した時点であるタイミングT106よりも前に無線アクセスポイント装置102からチャネルCへ送信されたハートビートを受信するので、無線アクセスポイント装置102から送信されたハートビートについての受信タイムアウトは発生しない。したがって、ハートビートの受信タイムアウトに起因したチャネル変更が発生することはない。よって、無線アクセスポイント装置102と103は、レーダ波等の干渉のないチャネルのうちで最も通信品質が良いと見込まれるチャネルCを使用して無線通信を継続することができる。
At time T104 in FIG. 10, the maximum value of the timer of the heartbeat
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置(無線アクセスポイント装置102および103)では、当該無線通信装置のRAM214に記憶されたチャネル選択順位情報の示すチャネル選択順位にしたがってチャネル変更が行われるため、チャネル変更に先立って変更先のチャネルを相手装置に通知する必要は無く、使用中のチャネルに干渉波が存在したとしてもチャネル変更に何らの問題も生じない。そして、上記チャネル選択順位情報は定期的に更新されるため、チャネル変更の必要が生じた時点で最良の通信品質のチャネルに変更することができる。つまり、本実施形態によれば、無線通信に使用しているチャネルに干渉波が存在する場合であっても、より良い通信品質のチャネルへの切り換えを確実に行うことができる。さらに、干渉がレーダ波によるものであっても法令に違反することはなく、法令の趣旨に反することもない。また、チャネル選択順位に従ってチャネル変更が行われるので、チャネル変更を何度も連続して行う必要があっても最終的な変更先のチャネルが決まるまでの所要時間が短くなる。
As described above, in the wireless communication devices (wireless
(C:変形例)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態を以下のように変形しても良い。
(1)上記実施形態では相手装置からのハートビートの途絶により相手装置側でもチャネル変更の発生を検知した。しかし、無線アクセスポイント装置102および103の各々に、自装置の存在を通信相手へ通知するためのフレーム(以下、存在通知フレーム)を定期的に通信相手へ送信する処理を実行させ、この存在通知フレームに上記ハートビートの役割を担わせるようにしてもよい。この場合、無線アクセスポイント装置102には、自装置が定めたチャネル選択順位を表すチャネル選択順位情報を存在通知フレームのペイロードに書き込んで送信する処理を実行させ、無線アクセスポイント装置103には、相手装置から受信した存在通知フレームのペイロードに書き込まれているチャネル選択順位情報を用いて、自装置のチャネル選択順位情報を更新する処理を実行させるようにすればよい。また、ビーコンフレームに存在通知フレームの役割を担わせてもよい。この場合、無線アクセスポイント装置102は、ビーコンフレームにおいて汎用的な情報要素、例えば、ベンダー固有情報が書き込まれたフィールド等にチャネル選択順位情報を書き込んで相手装置に送信すればよく、無線アクセスポイント装置102および103は、相手装置から送信されてくるビーコンの消失をもってチャネル変更を行えばよい。また、上記実施形態では、無線通信に使用中のチャネルにおける干渉波(上記実施形態では、レーダ波)の有無を検出するための干渉波検出部(上記実施形態では、レーダ波監視部208)をCPU205とは別個のハードウェアとして実装したが、CPU205によるソフトウェア処理により干渉波の検出を実現しても良い。
(C: Modification)
Although one embodiment of the present invention has been described above, this embodiment may be modified as follows.
(1) In the above embodiment, the occurrence of a channel change is also detected on the partner device side due to the interruption of the heartbeat from the partner device. However, each of the wireless
(2)上記実施形態の無線通信システム1は、無線アクセスポイント装置102および103という2つの無線通信装置を有していた。しかし、3以上の無線通信装置を有する無線通信システムに本発明を適用してもよい。つまり、本発明の無線通信装置の通信相手となる相手装置は複数であってもよく、この場合、相手装置毎にチャネル選択順位情報をRAM214に記憶させておけば良い。
(2) The
例えば、相手装置1、相手装置2および相手装置3の3台の相手装置と無線通信する場合、相手装置1と対応付けて図11(a)に示すチャネル選択順位情報をRAM214に記憶させ、相手装置2と対応付けて図11(b)に示すチャネル選択順位情報をRAM214に記憶させ、相手装置3と対応付けて図11(c)に示すチャネル選択順位情報をRAM214に記憶させておく。相手装置1との無線通信に使用するチャネルを変更する場合には、図11(a)に示すチャネル選択順位情報を参照して変更先のチャネルを選択し、相手装置2との無線通信に使用するチャネルを変更する場合には、図11(b)に示すチャネル選択順位情報を参照して変更先のチャネルを選択し、相手装置3との無線通信に使用するチャネルを変更する場合には、図11(a)に示すチャネル選択順位情報を参照して変更先のチャネルを選択するようにすればよい。
For example, when wirelessly communicating with three partner devices,
図11(a)〜(c)に示すチャネル選択順位情報には、各チャネルのチャネル選択順位(図11では、“選択順位”と略記)の他に、当該チャネル選択順位(スコア)の算出根拠となった各種情報(通信品質の評価項目(この例では、CRCエラー率およびフレーム再送率)、信号強度(最小の信号強度:端末が複数ある中で最小のもの)、および干渉波の有無)が格納されている。これらの情報は定期的に更新され、各チャネルのチャネル選択順位(スコア)もこれら情報を用いて所定のアルゴリズムにしたがって更新される。上記実施形態のチャネル選択順位情報には各チャネルのチャネル選択順位(スコア)のみが含まれていたが、本変形例のようにチャネル選択順位の算出根拠となった各種情報(或いはその一部の情報)が含まれていてもよい。なお、本発明の無線通信装置の相手装置が一台のみである場合には、図11(a)〜(c)に示すチャネル選択順位情報の何れか一つだけをRAM214に記憶させておけば良い。 In the channel selection order information shown in FIGS. 11A to 11C, in addition to the channel selection order of each channel (abbreviated as “selection order” in FIG. 11), the basis for calculating the channel selection order (score) Various information (communication quality evaluation items (in this example, CRC error rate and frame retransmission rate), signal strength (minimum signal strength: the smallest among multiple terminals), and presence of interference wave) Is stored. These pieces of information are periodically updated, and the channel selection order (score) of each channel is also updated according to a predetermined algorithm using these pieces of information. The channel selection order information of the above embodiment includes only the channel selection order (score) of each channel, but various information (or a part of the information) that is the basis for calculating the channel selection order as in this modification example. Information) may be included. If there is only one counterpart device of the wireless communication device of the present invention, it is only necessary to store only one of the channel selection order information shown in FIGS. good.
また、本発明の無線通信装置の相手装置が複数である場合、当該無線通信装置の複数の相手装置の配置態様には種々の態様が考えられる。例えば、3以上の無線通信装置を線状に連ねた無線通信システムであれば、無線アクセスポイント装置102−1、無線アクセスポイント装置103−1、無線アクセスポイント装置102−2、無線アクセスポイント装置103−2・・・といった具合に無線アクセスポイント装置120および103を交互に配置すれば良い。この無線通信システムでは、無線アクセスポイント装置102−1と無線アクセスポイント装置103−1の間の無線通信のチャネルは、無線アクセスポイント装置102−1がチャネル選択順位決定処理(ステップS301)を実行することで定まるチャネル選択順位にしたがって決定される。同様に、無線アクセスポイント装置103―1と無線アクセスポイント装置102−2の間の無線通信のチャネルは、無線アクセスポイント装置102−2により定められたチャネル選択順位にしたがって決定され、無線アクセスポイント装置102−2と無線アクセスポイント装置103−2の間の無線通信のチャネルも、無線アクセスポイント装置102−2により定められたチャネル選択順位にしたがって決定される。つまり、無線アクセスポイント102−2は、無線アクセスポイント103−1および無線アクセスポイント103−2の各々に対応付けて記憶した各チャネル選択順位情報の表すチャネル選択順位にしたがって各々との無線通信のチャネルを相手装置毎に変更する。そのため、無線アクセスポイント102−2と無線アクセスポイント103−1との間の無線通信のチャネルと、無線アクセスポイント102−2と無線アクセスポイント103−2との間の無線通信のチャネルが、同じになるとは限らない。
In addition, when there are a plurality of counterpart devices of the wireless communication device of the present invention, various modes are conceivable as arrangement modes of the plurality of counterpart devices of the radio communication device. For example, in the case of a wireless communication system in which three or more wireless communication devices are connected in a line, the wireless access point device 102-1, the wireless access point device 103-1, the wireless access point device 102-2, and the wireless
また、1つの無線通信装置を中心として複数の無線通信装置が放射状に配置されたスター型のネットワークトポロジの無線通信システムに本発明を適用する場合には、無線アクセスポイント102を上記スター型のネットワークトポロジの中心に配置し、複数の無線アクセスポイント103の各々を上記中心から放射状に配置すればよい。そして、無線アクセスポイント102に複数の無線アクセスポイント装置103の各々との無線通信に使用するチャネルについてのチャネル選択順位を表すチャネル選択順位情報を当該無線アクセスポイント装置103と対応付けて記憶させておき、無線アクセスポイント装置103との無線通信に使用するチャネルをその無線アクセスポイント装置103に対応するチャネル選択順位情報の示すチャネル選択順位にしたがって変更する処理を無線アクセスポイント装置103毎に無線アクセスポイント装置102に実行させるようにすればよい。
When the present invention is applied to a wireless communication system having a star network topology in which a plurality of wireless communication devices are arranged radially with a single wireless communication device as a center, the
(3)上記実施形態ではWDSモードで無線通信する無線アクセスポイント装置(無線アクセスポイント装置102および無線アクセスポイント装置103)への本発明の適用例を説明した。しかし、本発明では、ビーコンを用いないためアドホックモードの無線通信への適用も可能であり、無線アクセスポイント装置と無線通信端末間のインフラストラクチャモードの無線通信への適用も可能である。つまり、本発明の無線通信装置は無線アクセスポイント装置に限定される訳ではなく、無線通信端末であっても良い。
(3) In the above embodiment, the application example of the present invention to the wireless access point devices (wireless
(4)上記実施形態では、レーダ波の検知またはハートビートの受信タイムアウトを契機にチャネル変更を行う態様について説明した。しかし、図4のチャネル選択順位決定処理のステップS408において計算されるチャネル評価スコアが予め定められた閾値を下回ったことを契機としてチャネル変更を行う態様であっても良く、両者の組み合わせであっても良い。要は、相手装置との無線通信に使用中のチャネルの通信品質に応じてチャネル変更の要否を判断する態様であれば良い。また、上記実施形態では、相手装置から送信されたハートビートについての受信タイムアウトが発生した場合(すなわち、使用中のチャネルの通信品質が劣化した場合)または干渉波を検出した場合にチャネル変更を行ったが、何れか一方のみの監視を行ってチャネル変更の要否を判断しても良い。 (4) In the above-described embodiment, a mode has been described in which channel change is triggered by radar wave detection or heartbeat reception timeout. However, the channel change score may be changed when the channel evaluation score calculated in step S408 of the channel selection order determination process in FIG. 4 falls below a predetermined threshold, or a combination of both. Also good. In short, any mode may be used as long as it is necessary to change the channel according to the communication quality of the channel being used for wireless communication with the counterpart device. In the above embodiment, the channel is changed when a reception timeout occurs for the heartbeat transmitted from the partner device (that is, when the communication quality of the channel being used is deteriorated) or when an interference wave is detected. However, it may be determined whether it is necessary to change the channel by monitoring only one of them.
(5)上記実施形態では、ハートビート受信タイマ部206のタイマ値の初期値を15秒としたが、当該初期値は必ずしも15秒である必要はない。また、レーダ波検知時の初期値の増分についても同様である。ただし、上記初期値(或いは増分)が余りにも長くなると無線の送受信が停止している時間が長くなり無線通信がスムーズに行われなくなる。逆に、余りにも短すぎるとハートビートの受信タイムアウトに起因するチャネル変更が頻繁に行われスムーズな無線通信が行われなくなる。上記初期値および初期値の増分については適宜実測を行って好適な値に定めるようにすれば良い。なお、上記初期値および初期値の増分を図4のチャネル選択順位決定処理のステップS408で計算したチャネル評価スコアにより、可変とする態様をとっても良い。チャネル評価スコアが高いほどスムーズにハートビートを送受信できるので、当該スコアが高いほど上記初期値および初期値の増分を小さくするといった具合である。なお、初期値が充分に大きければ上記増分を設ける必要はない。また、ハートビート受信タイマ部206をカウントアップを行うタイマで実現し、当該タイマの値が上記初期値等に達したことを契機としてチャネル変更が必要と判定するようにしてもよい。
(5) In the above embodiment, the initial value of the timer value of the heartbeat
(6)上記実施形態では、図4に示すチャネル選択順位決定処理を無線アクセスポイント装置102のみで実行した。しかし、図4のチャネル選択順位決定処理をチャネル評価情報収集処理とチャネル評価スコア計算処理に分割して、各処理を無線アクセスポイント装置102および103の各々に分散して行わせても良い。詳述すると、図4に示すチャネル選択順位決定処理は、ステップS408からステップS410のチャネル評価スコア計算処理と、それ以外のチャネル評価情報収集処理に分割することができる。各処理は必ずしも同じ無線通信装置で行わなければいけないわけではないので、各無線通信装置間に情報のやり取りがあれば、各処理を異なる無線通信装置において行う態様をとっても良い。無線アクセスポイント装置102および103は定期的にハートビートを互いに送受信しているので、例えば、無線アクセスポイント装置102がチャネル評価スコア計算処理を行い、無線アクセスポイント装置103がチャネル評価情報収集処理を行っても良い。この場合、無線アクセスポイント装置102が送信するハートビートのペイロードにはチャネル評価スコア計算処理の結果であるチャネル選択順位情報を書き込んでおき、無線アクセスポイント装置103が送信するハートビートのペイロードにはチャネル評価情報(BSSIDの数やCRCエラー率、フレーム再送率など)を書き込んでおくようにすれば良い。このような態様によれば、チャネル評価情報収集処理およびチャネル評価スコア計算処理の各処理負荷を2つの無線通信装置に分散させることが可能になる。
(6) In the above embodiment, the channel selection order determination process shown in FIG. However, the channel selection order determination process of FIG. 4 may be divided into a channel evaluation information collection process and a channel evaluation score calculation process, and each process may be distributed to each of the wireless
(7)チャネル選択順位決定処理(チャネル評価情報収集処理およびチャネル評価スコア計算処理)、ハートビート送信処理およびハートビート受信処理の各処理についても同様に複数の無線通信装置に分散実行させても良い。図12は、この分散態様の組み合わせを示す表である。上記において説明した一実施形態は、図12のパターン1に相当する。
(7) The channel selection order determination processing (channel evaluation information collection processing and channel evaluation score calculation processing), heartbeat transmission processing, and heartbeat reception processing may also be distributed and executed by a plurality of wireless communication devices. . FIG. 12 is a table showing combinations of the dispersion modes. The embodiment described above corresponds to the
図12のパターン2では、チャネル選択順位決定処理とハートビート送信処理は無線アクセスポイント装置102が行い、ハートビート受信処理は無線アクセスポイント装置103が行う。具体的には、無線アクセスポイント装置102におけるメイン処理からステップS304、S305、S306およびS307の各処理を削除し、無線アクセスポイント装置103におけるメイン処理からステップS301、S302およびS303の各処理を削除するのである。このパターン2では、無線アクセスポイント装置103はハートビートの送信を行わないため、無線アクセスポイント装置102にはハートビート受信タイマ部206を設ける必要はなく、無線アクセスポイント装置103にはハートビート送信タイマ部207を設ける必要はない。
In
図12のパターン3では、チャネル評価情報収集処理は無線アクセスポイント装置102が実行し、チャネル評価スコア計算処理は無線アクセスポイント装置103が実行し、ハートビート送信処理とハートビート受信処理は無線アクセスポイント装置102および103の両方が実行する。
In
図12のパターン4〜6は、パターン1〜3の無線アクセスポイント装置102と無線アクセスポイント装置103を各々の役割を入れ換えただけに過ぎないので、詳細な説明は省略する。
The
図12のパターン7では、全ての処理を無線アクセスポイント装置102および103の両者が行う。無線アクセスポイント装置102および103が送信するハートビートのペイロードには、各々独立して決定したチャネル選択順位情報が各々書き込まれている。無線アクセスポイント装置102および103は互いに隣接するように設置されるため、各々の決定したチャネル選択順位情報は同じになると考えられる。しかし、チャネル評価情報収集処理の方法によっては、無線アクセスポイント装置102および103が各々独立に決定したチャネル選択順位情報が異なることもある。このような場合、事前に決定した片方の無線アクセスポイント装置のチャネル選択順位情報を優先的に用いるようにしても良いし、無線アクセスポイント装置102および103が決定したチャネル選択順位情報を比較して異なる場合には、アラーム等を用いて無線通信システム1の使用者に状況を伝達するような態様をとっても良い。
In the
図12のパターン8は、チャネル評価スコア計算処理のみ無線アクセスポイント装置102が実行し、残りの各処理を無線アクセスポイント装置102および103の両者に実行させる態様である。このパターン8では、無線アクセスポイント装置102が送信するハートビートのペイロードにはチャネル評価スコア計算処理の結果であるチャネル選択順位情報が書き込まれており、無線アクセスポイント装置103が送信するハートビートのペイロードにはチャネル評価情報が書き込まれている。パターン8では、最終的なチャネル選択順位決定処理は無線アクセスポイント装置102が行うので、無線アクセスポイント装置102および103が共有するチャネル選択順位情報が異なることはないが、両者が収集したチャネル評価情報が異なる場合がある。このような場合には、パターン7のように片方の無線アクセスポイント装置が収集したチャネル評価情報を優先的に用いる態様をとっても良いし、アラーム等で使用者に状況を伝達する態様をとっても良い。
図12のパターン9は、パターン8の無線アクセスポイント装置102および103を入れ換えただけである。このパターン9では、チャネル評価スコア計算処理を無線アクセスポイント装置103が行う。そのため、詳細な説明は省略する。
(8)上記実施形態では、無線アクセスポイント装置102(或いは103)のROM215に、本実施形態の特徴を顕著に示す処理をCPU205に実行させる制御プログラムが予め記憶されていた。しかし、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に上記制御プログラムを書き込んで配布しても良く、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより上記制御プログラムを配布しても良い。このようにして配布される制御プログラムにしたがって一般的な無線通信装置の制御部(CPUなどのコンピュータ)を作動させることで当該無線通信装置を本発明の無線通信装置として機能させることが可能になるからである。また、上記実施形態では、チャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に相手装置との無線通信に使用するチャネルを選択するチャネル選択部と、無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を相手装置毎に判定する判定部と、チャネル変更が必要と前記判定部により判定された相手装置との無線通信に用いるチャネルを記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更するチャネル変更部をソフトウェアモジュールにより実現したが、これら各部を電子回路等のハードウェアモジュールにより実現してもよい。同様に、ハートビート受信タイマ部206のリセットについてもソフトウェアモジュールで実現するのではなく専用のハードウェア(リセット部)により実現してもよく、チャネル選択順位情報の更新についても専用のハードウェア(チャネル選択順位更新部)により実現してもよい。例えば、図13に示すように、各々ハードウェアで実現されたチャネル選択部、判定部、チャネル変更部およびチャネル選択順位更新部と、チャネル選択順位情報を記憶した記憶部(記憶装置)とを組み合わせて無線アクセスポイント装置102および103を構成すればよい。
(8) In the above embodiment, a control program for causing the
(9)上記実施形態では、チャネル選択順位情報は無線アクセスポイント装置102(或いは103)に内蔵された記憶装置(すなわち、RAM214)に記憶されていたが、図14に示すように、無線アクセスポイント装置102および103がアクセス可能な外部の記憶装置(例えば、ネットワーク対応のハードディスク装置など、インターネットなどの電気通信回線経由で無線アクセスポイント装置102がアクセス可能な記憶装置)にチャネル選択順位情報が記憶されていてもよい。なお、図14では、無線アクセスポイント装置102および103の各々を、上記チャネル選択部、判定部およびチャネル変更部の組み合わせにより構成する場合について例示されている。このように、無線アクセスポイント装置102および103がアクセス可能な外部の記憶装置にチャネル選択順位情報を記憶させておく態様によれば、無線アクセスポイント装置102および103によるチャネル選択順位情報の共有を自然に実現することができる。
(9) In the above embodiment, the channel selection order information is stored in the storage device (that is, the RAM 214) built in the wireless access point device 102 (or 103). However, as shown in FIG. The channel selection order information is stored in an external storage device accessible by the
(10)上記実施形態では、チャネル選択順位情報にしたがって選択した変更先のチャネルを使用する前に変更先のチャネルにおける干渉波の不存在を所定期間に亙って確認するチャネル変更確認処理(図7におけるステップS708〜S711の処理)をCPU205に実行させた。しかし、当該チャネル変更確認処理を実行するチャネル使用確認部をCPU205とは異なるハードウェアとして実装し、CPU205にはチャネル使用確認部による確認結果に応じて干渉波の有無を監視させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、無線アクセスポイント装置102および103に5GHz帯の無線通信を行わせたが、2.4GHz帯の無線通信を行わせてもよい。2.4GHz帯はレーダで使用されることが無いため、無線アクセスポイント装置102および103に2.4GHz帯の無線通信を行わせる場合には、チャネル変更確認処理を省略しても良い。
(10) In the above-described embodiment, the channel change confirmation process for confirming the absence of interference waves in the change destination channel over a predetermined period before using the change destination channel selected according to the channel selection order information (see FIG. 7, the
1,2…無線通信システム、101,104…パソコン、102,103…無線アクセスポイント装置、201…アンテナ、202…RF部、203,212…変復調部、204…無線LANMAC多重部、205…CPU、206…ハートビート受信タイマ部、207…ハートビート送信タイマ部、208…レーダ波監視部、209…チャネル制御部、210…基本クロック生成部、211…有線LANMAC多重部、213…有線LANPHY部、214…RAM、215…ROM。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
無線通信に用いる複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を1または複数の相手装置へ予め送信する送信部、
を有することを特徴とする無線通信装置。 In a wireless communication device that wirelessly communicates with one or more counterpart devices,
A transmission unit that transmits in advance channel selection order information stored in a storage device as information representing a priority order according to communication quality for each of a plurality of channels used for wireless communication to one or more partner devices;
A wireless communication apparatus comprising:
相手装置から受信したチャネル選択順位情報と前記記憶装置に記憶されているチャネル選択情報のうち予め定められた方のチャネル選択順位情報にしたがって当該相手装置との無線通信に用いるチャネルを選択することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 Channel selection order information is written in the presence notification frame transmitted from the partner device,
Selecting a channel to be used for wireless communication with the counterpart device according to the channel selection order information determined in advance among the channel selection order information received from the counterpart device and the channel selection information stored in the storage device. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein:
自装置にて検出した前記複数のチャネルの各々の通信品質と前記評価情報の示す通信品質のうちの予め定められた方に応じて前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を更新するチャネル選択順位更新部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 In the presence notification frame transmitted from the counterpart device, evaluation information indicating the communication quality of each of the plurality of channels is written,
A channel for updating channel selection order information stored in the storage device according to a predetermined one of the communication quality of each of the plurality of channels detected by the own device and the communication quality indicated by the evaluation information The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising a selection order update unit.
無線通信に使用中のチャネルの通信品質または干渉波の有無に応じてチャネル変更の要否を相手装置毎に判定する判定部と、
チャネル変更が必要と前記判定部により判定された相手装置との無線通信に用いるチャネルを前記記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報の示す優先順位の高い順に選択したチャネルに変更するチャネル変更部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 A channel selection unit that selects a channel to be used for wireless communication with a partner apparatus in descending order of priority indicated by the channel selection order information;
A determination unit that determines for each partner device whether or not the channel needs to be changed according to the communication quality of the channel being used for wireless communication or the presence or absence of interference waves;
A channel changing unit that changes a channel used for wireless communication with the counterpart device determined by the determining unit to be changed to a channel selected in descending order of priority indicated by channel selection order information stored in the storage device When,
The wireless communication apparatus according to claim 1, further comprising:
1または複数の相手装置と無線通信する無線通信装置として機能させ、無線通信に用いる複数のチャネルの各々についての通信品質に応じた優先順位を表す情報として記憶装置に記憶されているチャネル選択順位情報を1または複数の相手装置へ予め前記コンピュータに送信させる
ことを特徴とするプログラム。 Computer
Channel selection order information stored in the storage device as information indicating the priority order according to the communication quality of each of the plurality of channels used for wireless communication, functioning as a wireless communication device that wirelessly communicates with one or a plurality of counterpart devices Is transmitted to the computer in advance to one or more counterpart devices.
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