JP2002198892A - 無線中継方式 - Google Patents
無線中継方式Info
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- JP2002198892A JP2002198892A JP2000396353A JP2000396353A JP2002198892A JP 2002198892 A JP2002198892 A JP 2002198892A JP 2000396353 A JP2000396353 A JP 2000396353A JP 2000396353 A JP2000396353 A JP 2000396353A JP 2002198892 A JP2002198892 A JP 2002198892A
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- Telephonic Communication Services (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】無線回線を介し、基地局と端末が通信を行なう
無線通信システムにおいては、端末−基地局間で電波が
直接届かない場合に、サービスエリアを確保するため無
線中継局を設置する必要ある。しかし、中継局用装置の
設計及び設置とが必要になり、設備コストが増加する。
中継局用装置の設計及び設置を不要にし、設備コストの
低減を図る。 【解決手段】端末を中継局として利用し、基地局までの
中継ルートを設定する。
無線通信システムにおいては、端末−基地局間で電波が
直接届かない場合に、サービスエリアを確保するため無
線中継局を設置する必要ある。しかし、中継局用装置の
設計及び設置とが必要になり、設備コストが増加する。
中継局用装置の設計及び設置を不要にし、設備コストの
低減を図る。 【解決手段】端末を中継局として利用し、基地局までの
中継ルートを設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は無線通信における
データ伝送に関する。
データ伝送に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線回線を介し、基地局と端末が通信を
行なう無線通信システムにおいては、端末−基地局間で
電波が直接届かない場合に、サービスエリアを確保する
ため無線中継局を設置するのが一般的である。中継局と
しては、例えばRCR−STD T61に記載されているものがあ
る。RCR-STDT61に記載の無線中継は、山岳地帯等で基地
局と制御局間を有線接続するのが困難な場合に適用され
るものである。通常、中継局は山の頂上等に設置され、
無線中継ゾーンにおける移動局からの通信を、有線回線
で制御局と接続した基地局と同様の形態で設置される無
線アプローチ局に中継する。このような中継局は、移動
局側では基地局と同等の無線インタフェースを提供し、
無線アプローチ局側では無線アプローチ局用無線インタ
フェースを提供する。このため、基地局とも移動局とも
異なるハードウェア及びソフトウェア構成となり、中継
局専用に装置を設計し、山の頂上等見通しのよい場所に
設置する必要があった。
行なう無線通信システムにおいては、端末−基地局間で
電波が直接届かない場合に、サービスエリアを確保する
ため無線中継局を設置するのが一般的である。中継局と
しては、例えばRCR−STD T61に記載されているものがあ
る。RCR-STDT61に記載の無線中継は、山岳地帯等で基地
局と制御局間を有線接続するのが困難な場合に適用され
るものである。通常、中継局は山の頂上等に設置され、
無線中継ゾーンにおける移動局からの通信を、有線回線
で制御局と接続した基地局と同様の形態で設置される無
線アプローチ局に中継する。このような中継局は、移動
局側では基地局と同等の無線インタフェースを提供し、
無線アプローチ局側では無線アプローチ局用無線インタ
フェースを提供する。このため、基地局とも移動局とも
異なるハードウェア及びソフトウェア構成となり、中継
局専用に装置を設計し、山の頂上等見通しのよい場所に
設置する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には、
中継局により不感地帯へのサービスが可能となる反面、
中継局用装置の設計及び設置とが必要になり、設備コス
トが増加するという欠点がある。本発明の目的は、上記
のような欠点を除去し、中継局用装置の設計及び設置を
不要にし、設備コストの低減を図ることにある。
中継局により不感地帯へのサービスが可能となる反面、
中継局用装置の設計及び設置とが必要になり、設備コス
トが増加するという欠点がある。本発明の目的は、上記
のような欠点を除去し、中継局用装置の設計及び設置を
不要にし、設備コストの低減を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の無線中継方式は、端末を中継局として利
用し、基地局までの中継ルートを設定することにより、
中継局用装置の設計及び設置を不要にし、設備コストを
低減したものである。即ち本発明の無線中継方式は、基
地局と端末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信
システムにおいて、前記端末の少なくとも１つを中継局
として利用し、前記基地局までの中継ルートを設定した
ものである。
めに、本発明の無線中継方式は、端末を中継局として利
用し、基地局までの中継ルートを設定することにより、
中継局用装置の設計及び設置を不要にし、設備コストを
低減したものである。即ち本発明の無線中継方式は、基
地局と端末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信
システムにおいて、前記端末の少なくとも１つを中継局
として利用し、前記基地局までの中継ルートを設定した
ものである。
【０００５】また、本発明の無線中継方式は、基地局と
端末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信システ
ムにおいて、前記端末に、自局が帰属する基地局または
端末のアドレスと、自局に帰属する端末のアドレスとを
記憶し、自局に帰属する端末から送信されたデータを受
信し、受信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス
以外である場合には、受信したデータを自局が帰属する
基地局または端末に送信するものである。
端末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信システ
ムにおいて、前記端末に、自局が帰属する基地局または
端末のアドレスと、自局に帰属する端末のアドレスとを
記憶し、自局に帰属する端末から送信されたデータを受
信し、受信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス
以外である場合には、受信したデータを自局が帰属する
基地局または端末に送信するものである。
【０００６】また、本発明の無線中継方式の端末は、受
信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス以外また
は自局に帰属する端末アドレス以外である場合には、受
信したデータを自局が帰属する基地局または端末に送信
するものである。
信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス以外また
は自局に帰属する端末アドレス以外である場合には、受
信したデータを自局が帰属する基地局または端末に送信
するものである。
【０００７】また更に、本発明の無線中継方式の端末
は、基地局または端末のいずれかから送信された受信し
たデータの宛先アドレスが、自局に帰属する端末のアド
レスまたは自局に帰属する端末を中継用端末として使用
する端末のアドレスと一致する場合には、受信したデー
タを、自局に帰属する端末の宛先アドレスに対応する端
末に送信するものである。
は、基地局または端末のいずれかから送信された受信し
たデータの宛先アドレスが、自局に帰属する端末のアド
レスまたは自局に帰属する端末を中継用端末として使用
する端末のアドレスと一致する場合には、受信したデー
タを、自局に帰属する端末の宛先アドレスに対応する端
末に送信するものである。
【０００８】また本発明の無線中継方式は、基地局と端
末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信システム
において、基地局に、自局に帰属する端末のアドレス
と、自局に帰属する端末のアドレスと自局に帰属する端
末を中継用端末として使用する端末のアドレスとが対応
する情報を記憶し、端末から送信されたデータを受信
し、受信したデータの宛先アドレスが、自局に帰属する
端末を中継用端末として使用する端末のアドレスと一致
する場合には、受信したデータを自局に帰属する端末の
宛先アドレスに対応する端末に送信するものである。
末間を無線回線で接続し通信を行なう無線通信システム
において、基地局に、自局に帰属する端末のアドレス
と、自局に帰属する端末のアドレスと自局に帰属する端
末を中継用端末として使用する端末のアドレスとが対応
する情報を記憶し、端末から送信されたデータを受信
し、受信したデータの宛先アドレスが、自局に帰属する
端末を中継用端末として使用する端末のアドレスと一致
する場合には、受信したデータを自局に帰属する端末の
宛先アドレスに対応する端末に送信するものである。
【０００９】更に、本発明の無線中継方式は、自局のビ
ーコン信号または、無線通信システム内の他の端末から
の要求信号に対する応答信号中に、自局と基地局間の中
継段数情報を付加し、中継段数情報が示す中継段数の最
も小さい端末の１つを中継用端末として選択し、その端
末を、選択した中継用端末に帰属させるものである。更
に、その無線中継方式において、端末は、受信レベルを
検出し、中継段数の最も小さい端末が複数存在する場合
には、受信レベル値の最も大きい端末を中継用端末とし
て選択するものである。更にまた、その無線中継方式の
端末において、選択した中継用端末に自局アドレスの登
録要求信号の送信及び、登録応答信号の受信を行ない、
選択された中継用端末は、さらに、自局が帰属する基地
局または端末に要求されたアドレスの登録要求送信及
び、登録応答信号の受信を行なうことにより、中継ルー
トの設定を行なうものである。
ーコン信号または、無線通信システム内の他の端末から
の要求信号に対する応答信号中に、自局と基地局間の中
継段数情報を付加し、中継段数情報が示す中継段数の最
も小さい端末の１つを中継用端末として選択し、その端
末を、選択した中継用端末に帰属させるものである。更
に、その無線中継方式において、端末は、受信レベルを
検出し、中継段数の最も小さい端末が複数存在する場合
には、受信レベル値の最も大きい端末を中継用端末とし
て選択するものである。更にまた、その無線中継方式の
端末において、選択した中継用端末に自局アドレスの登
録要求信号の送信及び、登録応答信号の受信を行ない、
選択された中継用端末は、さらに、自局が帰属する基地
局または端末に要求されたアドレスの登録要求送信及
び、登録応答信号の受信を行なうことにより、中継ルー
トの設定を行なうものである。
【００１０】また、本発明の無線中継方式は、端末−基
地局間及び端末−端末間における中継ルート設定に必要
な制御用の信号としてOSI７レイヤのデータリンクレイ
ヤ間で送受信される信号を使用する。そしてまた、デー
タリンクレイヤ信号にIEEE802.11フレームフォーマット
を使用するものである。
地局間及び端末−端末間における中継ルート設定に必要
な制御用の信号としてOSI７レイヤのデータリンクレイ
ヤ間で送受信される信号を使用する。そしてまた、デー
タリンクレイヤ信号にIEEE802.11フレームフォーマット
を使用するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明をIEEE802.11無線LANに適
用した場合について、以下説明する。802.11は、無線LA
Nの物理レイヤ、MAC（Media Access Control）レイヤに
ついての規格であり、MACレイヤはOSI７レイヤのデータ
リンクレイヤの下層に対応するものである。図１は本発
明の一実施例を示す端末及び基地局のブロック構成図で
ある。図１に示す端末１０の構成は、無線部１１、変復
調部１２、ベースバンド処理部１３、MAC処理部１４、
端末登録テーブル１４１、制御部１５、パソコン等に接
続する外部インタフェース部１６より構成される。ま
た、基地局１９の構成も、同様に、無線部１１、変復調
部１２、ベースバンド処理部１３、MAC処理部１４、端
末登録テーブル１４１、制御部１７、ネットワーク等に
接続する有線インタフェース部１８より構成される。こ
こで、MAC処理部１４は無線区間のアクセス制御を、制
御部１５と１７はMACレイヤより上位のプロトコル処理
及び装置全体の制御を行なう。
用した場合について、以下説明する。802.11は、無線LA
Nの物理レイヤ、MAC（Media Access Control）レイヤに
ついての規格であり、MACレイヤはOSI７レイヤのデータ
リンクレイヤの下層に対応するものである。図１は本発
明の一実施例を示す端末及び基地局のブロック構成図で
ある。図１に示す端末１０の構成は、無線部１１、変復
調部１２、ベースバンド処理部１３、MAC処理部１４、
端末登録テーブル１４１、制御部１５、パソコン等に接
続する外部インタフェース部１６より構成される。ま
た、基地局１９の構成も、同様に、無線部１１、変復調
部１２、ベースバンド処理部１３、MAC処理部１４、端
末登録テーブル１４１、制御部１７、ネットワーク等に
接続する有線インタフェース部１８より構成される。こ
こで、MAC処理部１４は無線区間のアクセス制御を、制
御部１５と１７はMACレイヤより上位のプロトコル処理
及び装置全体の制御を行なう。
【００１２】端末１０または基地局１９が送信を行なう
場合には、MAC処理部１４は送信フレームを生成し、生
成された送信フレームをベースバンド処理部１３にて無
線区間フォーマットへ変換後、変復調部１２にて変調
し、無線部１１にて無線信号として送信する。一方、端
末１０または基地局１９が受信を行なう場合には、無線
部１１にて無線信号を受信し、変復調部１２にて受信信
号を復調し、ベースバンド処理部１３にて、無線区間フ
ォーマットから受信フレームを復元し、MAC処理部１４
は受信フレームの処理を行なう。
場合には、MAC処理部１４は送信フレームを生成し、生
成された送信フレームをベースバンド処理部１３にて無
線区間フォーマットへ変換後、変復調部１２にて変調
し、無線部１１にて無線信号として送信する。一方、端
末１０または基地局１９が受信を行なう場合には、無線
部１１にて無線信号を受信し、変復調部１２にて受信信
号を復調し、ベースバンド処理部１３にて、無線区間フ
ォーマットから受信フレームを復元し、MAC処理部１４
は受信フレームの処理を行なう。
【００１３】端末１０−基地局１９間でやり取りされる
信号には、MAC処理部１４間の制御信号、制御部１４−
制御部１７間の制御信号、外部インタフェース部１６と
有線インタフェース部１８間での送受信データなどがあ
る。外部インタフェース部１６と有線インタフェース部
１８間での送受信の場合には、MAC処理部１４が、外部
インタフェース部１６または有線インタフェース１８か
ら供給されるデータを入力としMACフレームを生成して
送信し、また、MACフレームから元のデータを復元し、
外部インタフェース部１６または有線インタフェース部
１８にデータを供給する。制御部１４−制御部１７間の
制御信号のやり取りも同様である。
信号には、MAC処理部１４間の制御信号、制御部１４−
制御部１７間の制御信号、外部インタフェース部１６と
有線インタフェース部１８間での送受信データなどがあ
る。外部インタフェース部１６と有線インタフェース部
１８間での送受信の場合には、MAC処理部１４が、外部
インタフェース部１６または有線インタフェース１８か
ら供給されるデータを入力としMACフレームを生成して
送信し、また、MACフレームから元のデータを復元し、
外部インタフェース部１６または有線インタフェース部
１８にデータを供給する。制御部１４−制御部１７間の
制御信号のやり取りも同様である。
【００１４】IEEE802.11では、MACレイヤで定義される
フレームフォーマットはアドレスエリアを４つ持ち、パ
ケットの送信元アドレスや宛先アドレスの他、無線区間
での送信元アドレスや受信先アドレスを設定可能であ
り、MACレイヤでのパケット中継が可能な構成となって
いる。パケットの送信元アドレスと宛先アドレスは、上
位層からのプリミティブにより設定されるが、無線区間
での送信元アドレスや受信先アドレスの決定方法は規格
の範囲外である。
フレームフォーマットはアドレスエリアを４つ持ち、パ
ケットの送信元アドレスや宛先アドレスの他、無線区間
での送信元アドレスや受信先アドレスを設定可能であ
り、MACレイヤでのパケット中継が可能な構成となって
いる。パケットの送信元アドレスと宛先アドレスは、上
位層からのプリミティブにより設定されるが、無線区間
での送信元アドレスや受信先アドレスの決定方法は規格
の範囲外である。
【００１５】図１〜図３及び図１０を用いて、本発明の
一実施例の中継動作について説明する。図３は本発明の
中継を行なう場合のMACフレームアドレス構成の一実施
例を説明する図である。また、図１０に基地局及び端末
の端末登録テーブルの一実施例を示す図である。また、
図２は本発明を適用するシステムの一実施例の構成図で
ある。このシステムは、基地局Ａ２１、基地局Ｂ２２と
端末a２３、端末b２４、端末c２５、端末d２６、端末e
２７で構成される。基地局Ａ２１と基地局Ｂ２２は有線
ネットワーク２８に接続され、楕円で囲まれたエリア２
０１は基地局Ａ−端末a間で通信可能なエリア、楕円で
囲まれたエリア２０２は基地局Ｂ−端末e間で通信可能
なエリア、楕円で囲まれたエリア２０３は端末a−端末b
間で通信可能なエリア、楕円で囲まれたエリア２０４は
端末b−端末d間で通信可能なエリア、楕円で囲まれたエ
リア２０５は端末b−端末c間で通信可能なエリアを示し
ている。
一実施例の中継動作について説明する。図３は本発明の
中継を行なう場合のMACフレームアドレス構成の一実施
例を説明する図である。また、図１０に基地局及び端末
の端末登録テーブルの一実施例を示す図である。また、
図２は本発明を適用するシステムの一実施例の構成図で
ある。このシステムは、基地局Ａ２１、基地局Ｂ２２と
端末a２３、端末b２４、端末c２５、端末d２６、端末e
２７で構成される。基地局Ａ２１と基地局Ｂ２２は有線
ネットワーク２８に接続され、楕円で囲まれたエリア２
０１は基地局Ａ−端末a間で通信可能なエリア、楕円で
囲まれたエリア２０２は基地局Ｂ−端末e間で通信可能
なエリア、楕円で囲まれたエリア２０３は端末a−端末b
間で通信可能なエリア、楕円で囲まれたエリア２０４は
端末b−端末d間で通信可能なエリア、楕円で囲まれたエ
リア２０５は端末b−端末c間で通信可能なエリアを示し
ている。
【００１６】図２で示されるように、端末a２３は基地
局Ａ２１と、端末e２７は基地局Ｂ２２と直接通信可能
であるが、他の端末b２４、端末c２５、端末d２６は基
地局Ａ２１及び基地局Ｂ２２とは直接通信できない。端
末b２４が通信を開始する場合、周辺の通信可能な端末
をスキャンするため、端末b２４のMAC処理部１４（図
１）がProb Request信号を生成して送信する。端末a２
３のMAC処理部１４は、端末b２４から送られてきたProb
Request信号に対してProb Response信号を生成して応
答する。また、この応答の時に、基地局Ａ２１または基
地局Ｂ２２への中継段数を同時に通知する。以下、信号
はMAC処理部１４で生成され、判別処理される。端末c２
５、及び端末d２６も同様に、基地局Ａ２１または基地
局Ｂ２２への中継段数をProb Response信号応答時に通
知する。
局Ａ２１と、端末e２７は基地局Ｂ２２と直接通信可能
であるが、他の端末b２４、端末c２５、端末d２６は基
地局Ａ２１及び基地局Ｂ２２とは直接通信できない。端
末b２４が通信を開始する場合、周辺の通信可能な端末
をスキャンするため、端末b２４のMAC処理部１４（図
１）がProb Request信号を生成して送信する。端末a２
３のMAC処理部１４は、端末b２４から送られてきたProb
Request信号に対してProb Response信号を生成して応
答する。また、この応答の時に、基地局Ａ２１または基
地局Ｂ２２への中継段数を同時に通知する。以下、信号
はMAC処理部１４で生成され、判別処理される。端末c２
５、及び端末d２６も同様に、基地局Ａ２１または基地
局Ｂ２２への中継段数をProb Response信号応答時に通
知する。
【００１７】端末b２４はProb Response信号を受信した
端末の中から、最も基地局への中継段数が少ない端末a
２３を選択して、認証処理終了後、端末a２３に帰属す
る。そして、帰属に際し、Association Request信号と
同時に中継登録要求を行なう。端末a２３は、端末b２４
から、Association Request信号と同時に中継登録要求
を受信した場合、帰属する基地局Ａ２１に中継登録要求
を行ない、端末b２４のMACアドレスを通知する。端末a
２３からの中継登録要求を受信した基地局Ａ２１は、端
末登録テーブルに、端末b２４のMACアドレスと対応する
中継端末となる端末a２３のMACアドレスを登録する。図
１０(a)に示す図は、基地局Ａ２１の端末登録テーブル
を示す。
端末の中から、最も基地局への中継段数が少ない端末a
２３を選択して、認証処理終了後、端末a２３に帰属す
る。そして、帰属に際し、Association Request信号と
同時に中継登録要求を行なう。端末a２３は、端末b２４
から、Association Request信号と同時に中継登録要求
を受信した場合、帰属する基地局Ａ２１に中継登録要求
を行ない、端末b２４のMACアドレスを通知する。端末a
２３からの中継登録要求を受信した基地局Ａ２１は、端
末登録テーブルに、端末b２４のMACアドレスと対応する
中継端末となる端末a２３のMACアドレスを登録する。図
１０(a)に示す図は、基地局Ａ２１の端末登録テーブル
を示す。
【００１８】基地局A２１は、登録を完了すると、端末a
２３に対して中継登録応答で、登録の結果を通知する。
端末a２３は端末b２４のMACアドレスを端末登録テーブ
ルに登録し、登録結果をAssociation Response信号と同
時に端末b２４に通知する。図１０(b)に示す図は、端末
a２３の端末登録テーブルを示す。上記の登録完了後、
基地局Ａ２１は、端末b２４宛のデータを受信した場
合、端末登録テーブルを参照し、対応する中継端末a２
３に送信処理を行なう。また、端末a２３は端末登録テ
ーブルに登録されている端末からの送信データを基地局
Ａ２１へ中継するよう動作し、中継機能を実現する。図
３において、端末b２４は、中継登録処理終了後、自局
が帰属する端末a２３のアドレスと自局の中継段数を、
端末a２３の中継段数＋１に設定し、MAC処理部１４に記
憶する。図３のMACフレームアドレス３１は、端末b２４
から端末a２３に送信する場合のアドレス構成である。
また、MACフレームアドレス３２は、端末a２３から基地
局Ａ２１に送信する場合のアドレス構成である。
２３に対して中継登録応答で、登録の結果を通知する。
端末a２３は端末b２４のMACアドレスを端末登録テーブ
ルに登録し、登録結果をAssociation Response信号と同
時に端末b２４に通知する。図１０(b)に示す図は、端末
a２３の端末登録テーブルを示す。上記の登録完了後、
基地局Ａ２１は、端末b２４宛のデータを受信した場
合、端末登録テーブルを参照し、対応する中継端末a２
３に送信処理を行なう。また、端末a２３は端末登録テ
ーブルに登録されている端末からの送信データを基地局
Ａ２１へ中継するよう動作し、中継機能を実現する。図
３において、端末b２４は、中継登録処理終了後、自局
が帰属する端末a２３のアドレスと自局の中継段数を、
端末a２３の中継段数＋１に設定し、MAC処理部１４に記
憶する。図３のMACフレームアドレス３１は、端末b２４
から端末a２３に送信する場合のアドレス構成である。
また、MACフレームアドレス３２は、端末a２３から基地
局Ａ２１に送信する場合のアドレス構成である。
【００１９】端末a２３−端末b２４間における中継段数
の通知は、Prob Response信号に続く独自信号を定義し
送信することにより可能である。またこれ以外にも、Pr
ob response信号を拡張して実現する方法もある。例え
ば、Prob Response信号のCapability Informationフィ
ールドの予約ビットを使用する方法がある。同様に、As
sociation Request信号と同時にやり取りされる中継登
録要求は、Association Request信号のCapability Info
rmationフィールドの予約ビットを使用する方法もあ
る。このようにすることで、中継に必要となる信号を新
たに定義し、送受信する必要がなくなり、通信のオーバ
ヘッドを削減することができる。
の通知は、Prob Response信号に続く独自信号を定義し
送信することにより可能である。またこれ以外にも、Pr
ob response信号を拡張して実現する方法もある。例え
ば、Prob Response信号のCapability Informationフィ
ールドの予約ビットを使用する方法がある。同様に、As
sociation Request信号と同時にやり取りされる中継登
録要求は、Association Request信号のCapability Info
rmationフィールドの予約ビットを使用する方法もあ
る。このようにすることで、中継に必要となる信号を新
たに定義し、送受信する必要がなくなり、通信のオーバ
ヘッドを削減することができる。
【００２０】一方、802.11の解釈では中継は基本的にア
クセスポイント（Access Point、以下APと称する）間で
実行され、AP間プロトコルは規格の範囲外である。した
がって、端末a２３と基地局A２１間は独自プロトコルと
なる。しかし、APが802.11準拠の装置であれば、802.11
のフレームセットを使用し、AP間プロトコルを構築する
ことの方が、機能を付加する場合には効率がよい。そこ
で、802.11フレームセットを使用する場合、例えば、基
地局A２１−端末a２３間の中継登録要求は、AP間プロト
コルとなる。即ち、802.11のReassociation Requestの
フレームを使用し、中継登録端末のMACアドレスの通知
をCurrent APアドレスフィールドで、802.11のReassoci
ation Requestとの相違をCapabilityInformationフィー
ルドの予約ビットを使用し、かつ、中継登録応答はReas
sociation Responseフレームを使用することによって実
現することができる。
クセスポイント（Access Point、以下APと称する）間で
実行され、AP間プロトコルは規格の範囲外である。した
がって、端末a２３と基地局A２１間は独自プロトコルと
なる。しかし、APが802.11準拠の装置であれば、802.11
のフレームセットを使用し、AP間プロトコルを構築する
ことの方が、機能を付加する場合には効率がよい。そこ
で、802.11フレームセットを使用する場合、例えば、基
地局A２１−端末a２３間の中継登録要求は、AP間プロト
コルとなる。即ち、802.11のReassociation Requestの
フレームを使用し、中継登録端末のMACアドレスの通知
をCurrent APアドレスフィールドで、802.11のReassoci
ation Requestとの相違をCapabilityInformationフィー
ルドの予約ビットを使用し、かつ、中継登録応答はReas
sociation Responseフレームを使用することによって実
現することができる。
【００２１】802.11のフレームフォーマットを図４に示
す。また、802.11フレームフォーマットを使用する場合
の端末−中継用端末間、中継用端末−基地局間メッセー
ジの802.11フレームフォーマットからの拡張内容を図５
に示す。更に、中継ルート設定の動作シーケンスを図６
に示す。
す。また、802.11フレームフォーマットを使用する場合
の端末−中継用端末間、中継用端末−基地局間メッセー
ジの802.11フレームフォーマットからの拡張内容を図５
に示す。更に、中継ルート設定の動作シーケンスを図６
に示す。
【００２２】次に多段中継の実現方法を図７によって説
明する。図７は本発明の端末c２５から基地局への多段
中継ルート設定の動作シーケンスの一実施例を示す図で
ある。図７において、端末c２５が通信を開始する場
合、上記と同様に端末b２４に認証処理終了後、Associa
tion Request信号と同時に中継登録要求を送信する。端
末b２４は端末ｃ２５から中継登録要求を受信すると、
さらに自局が帰属する端末a２３に中継登録要求を行な
い、端末c２５のMACアドレスを通知する。端末a２３は
端末b２４から中継登録要求を受信すると、さらに自局
が帰属する基地局Ａ２１に中継登録要求を行ない、端末
c２５のMACアドレスを通知し、基地局は端末登録テーブ
ルに端末c２５のMACアドレスと対応する中継用端末a２
３のアドレスを登録し、登録結果を中継登録応答により
端末a２３に通知する。端末a２３は中継登録応答を受信
すると端末登録テーブルに端末c２５のアドレスと対応
する中継用端末ｂ２４のアドレスを登録し、登録結果を
中継登録応答により端末b２４に通知する。端末b２４は
中継登録応答を受信すると端末登録テーブルに端末c２
５のアドレスを登録し、登録結果をAssociation Reques
t信号と同時に端末c２５に通知する。このように基地局
や中継用端末で、登録端末のMACアドレスと対応する中
継用端末のMACアドレスを登録した端末登録テーブルを
用意することにより基地局から、または基地局への多段
中継が可能となる。
明する。図７は本発明の端末c２５から基地局への多段
中継ルート設定の動作シーケンスの一実施例を示す図で
ある。図７において、端末c２５が通信を開始する場
合、上記と同様に端末b２４に認証処理終了後、Associa
tion Request信号と同時に中継登録要求を送信する。端
末b２４は端末ｃ２５から中継登録要求を受信すると、
さらに自局が帰属する端末a２３に中継登録要求を行な
い、端末c２５のMACアドレスを通知する。端末a２３は
端末b２４から中継登録要求を受信すると、さらに自局
が帰属する基地局Ａ２１に中継登録要求を行ない、端末
c２５のMACアドレスを通知し、基地局は端末登録テーブ
ルに端末c２５のMACアドレスと対応する中継用端末a２
３のアドレスを登録し、登録結果を中継登録応答により
端末a２３に通知する。端末a２３は中継登録応答を受信
すると端末登録テーブルに端末c２５のアドレスと対応
する中継用端末ｂ２４のアドレスを登録し、登録結果を
中継登録応答により端末b２４に通知する。端末b２４は
中継登録応答を受信すると端末登録テーブルに端末c２
５のアドレスを登録し、登録結果をAssociation Reques
t信号と同時に端末c２５に通知する。このように基地局
や中継用端末で、登録端末のMACアドレスと対応する中
継用端末のMACアドレスを登録した端末登録テーブルを
用意することにより基地局から、または基地局への多段
中継が可能となる。
【００２３】次に中継端末の移動端末b２４が移動した
場合について、図８と図９とを用いて説明する。図８と
図９は、端末b２４から基地局への多段中継ルート設定
の動作シーケンスを示す。図８において、端末b２４は
端末e２７付近に移動している。この場合、Prob Reques
t信号により周辺端末をスキャンし、端末ｅ２７を選択
し、認証後、再帰属するため、Reassociation Request
を送信する。端末e２７はReassociation要求を基地局B
２２へ送る。図９において、基地局B２２はReassociati
on要求をCurrent AP アドレスで示される、これまで帰
属していたAP（端末a２３）に転送する。端末a２３は、
端末b２４が端末登録テーブルに登録されている場合、
基地局A２１に中継解除要求を行ない、基地局Ａ２１は
中継解除要求を受信すると、自局の端末登録テーブルか
ら端末b２４の項目を削除し、結果を端末a２３に中継解
除応答として通知する。端末a２３は、基地局Ａ２１か
ら中継解除応答を受信すると、端末b２４の項目を端末
登録テーブルから削除し、結果を端末e宛にReassociati
on 応答を送信する。図８において、端末e２７はReasso
ciation応答確認後、中継登録要求を基地局B２２に送信
し、端末b２４のMACアドレスを通知する。以後の動作は
中継設定の場合と同一である。
場合について、図８と図９とを用いて説明する。図８と
図９は、端末b２４から基地局への多段中継ルート設定
の動作シーケンスを示す。図８において、端末b２４は
端末e２７付近に移動している。この場合、Prob Reques
t信号により周辺端末をスキャンし、端末ｅ２７を選択
し、認証後、再帰属するため、Reassociation Request
を送信する。端末e２７はReassociation要求を基地局B
２２へ送る。図９において、基地局B２２はReassociati
on要求をCurrent AP アドレスで示される、これまで帰
属していたAP（端末a２３）に転送する。端末a２３は、
端末b２４が端末登録テーブルに登録されている場合、
基地局A２１に中継解除要求を行ない、基地局Ａ２１は
中継解除要求を受信すると、自局の端末登録テーブルか
ら端末b２４の項目を削除し、結果を端末a２３に中継解
除応答として通知する。端末a２３は、基地局Ａ２１か
ら中継解除応答を受信すると、端末b２４の項目を端末
登録テーブルから削除し、結果を端末e宛にReassociati
on 応答を送信する。図８において、端末e２７はReasso
ciation応答確認後、中継登録要求を基地局B２２に送信
し、端末b２４のMACアドレスを通知する。以後の動作は
中継設定の場合と同一である。
【００２４】端末b２４の移動により端末c２５は中継ル
ートがなくなるが、端末c２５は端末b２４にデータが送
信できなくなった場合、新たにProb Request 信号を送
信し、中継用端末を探すか、前回の探索結果を保存して
おき、次の候補端末に帰属要求する等の処理をおこな
い、新たな中継ルートを設定することができる。端末b
２４は移動し、別の端末に帰属した場合、自己の端末登
録テーブルをクリアする。
ートがなくなるが、端末c２５は端末b２４にデータが送
信できなくなった場合、新たにProb Request 信号を送
信し、中継用端末を探すか、前回の探索結果を保存して
おき、次の候補端末に帰属要求する等の処理をおこな
い、新たな中継ルートを設定することができる。端末b
２４は移動し、別の端末に帰属した場合、自己の端末登
録テーブルをクリアする。
【００２５】なお、上記例において、複数の端末からPr
ob Responseを受信し、中継段数が同一である端末が複
数存在している場合は、無線部１１において検出した受
信レベル値の大きい方を選択するなどの処理を加えるこ
とにより、より確実な通信が期待できる。また、本例で
は中継段数の通知をProb Request信号の応答信号として
通知したが、ビーコン信号等により周期的に報知しても
差し支えない。
ob Responseを受信し、中継段数が同一である端末が複
数存在している場合は、無線部１１において検出した受
信レベル値の大きい方を選択するなどの処理を加えるこ
とにより、より確実な通信が期待できる。また、本例で
は中継段数の通知をProb Request信号の応答信号として
通知したが、ビーコン信号等により周期的に報知しても
差し支えない。
【００２６】上記では中継機能の実現のため、802.11MA
Cフレーム の固定フィールドCapability Information
フィールドの予約ビットを使用する場合について述べた
が、他に可変長フィールドを拡張する方法、また予約フ
ィールドを使用する方法もある。これは、例えば可変長
フィールドの場合、各フィールドのフィールド長を示す
オクテットを＋１し、フィールドの終わりに本発明の機
能に必要な1オクテット追加することで実現できる。ま
た、予約フィールドの場合は特定のElement IDをもつ予
約フィールドを本発明の機能に必要な情報に割当て、メ
ッセージにフィールドを追加することで実現できる。
Cフレーム の固定フィールドCapability Information
フィールドの予約ビットを使用する場合について述べた
が、他に可変長フィールドを拡張する方法、また予約フ
ィールドを使用する方法もある。これは、例えば可変長
フィールドの場合、各フィールドのフィールド長を示す
オクテットを＋１し、フィールドの終わりに本発明の機
能に必要な1オクテット追加することで実現できる。ま
た、予約フィールドの場合は特定のElement IDをもつ予
約フィールドを本発明の機能に必要な情報に割当て、メ
ッセージにフィールドを追加することで実現できる。
【００２７】上記実施例では、802.11フレーム構成を利
用した場合について述べたが、同様な機能を実現する独
自プロトコルであっても差し支えない。また、中継用端
末に登録された端末間の通信では、中継用端末はデータ
を自局が帰属する基地局又は端末に中継せずに、中継用
端末で折り返して送信するなどの制御も可能である。
用した場合について述べたが、同様な機能を実現する独
自プロトコルであっても差し支えない。また、中継用端
末に登録された端末間の通信では、中継用端末はデータ
を自局が帰属する基地局又は端末に中継せずに、中継用
端末で折り返して送信するなどの制御も可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が期待でき
る。端末を中継局に使用できるので、専用中継装置の開
発、設置は不要になり、設備コスト削減に有効である。
基地局及び中継用端末は登録端末のアドレスと対応する
中継用端末アドレスをメモリに登録しておけばよく、中
継ルート全体の情報を記憶する必要がないため、少ない
メモリと簡易な処理で中継機能が実現できる。既存の無
線LANフレームフォーマットを拡張して中継機能が実現
できるため、短期間の開発が期待できる。802.11フレー
ムを拡張して中継機能を実現できるためシステム内にて
802.11準拠動作と独自動作の混在が可能である。中継ア
ドレスの決定をMACレイヤで行なうので、上位レイヤは
中継処理を意識する必要がなく、既存の上位プロトコル
をそのまま使用できる。中継用端末での折り返し通信が
可能なので、システム全体のトラフィック低減に有効で
ある。
る。端末を中継局に使用できるので、専用中継装置の開
発、設置は不要になり、設備コスト削減に有効である。
基地局及び中継用端末は登録端末のアドレスと対応する
中継用端末アドレスをメモリに登録しておけばよく、中
継ルート全体の情報を記憶する必要がないため、少ない
メモリと簡易な処理で中継機能が実現できる。既存の無
線LANフレームフォーマットを拡張して中継機能が実現
できるため、短期間の開発が期待できる。802.11フレー
ムを拡張して中継機能を実現できるためシステム内にて
802.11準拠動作と独自動作の混在が可能である。中継ア
ドレスの決定をMACレイヤで行なうので、上位レイヤは
中継処理を意識する必要がなく、既存の上位プロトコル
をそのまま使用できる。中継用端末での折り返し通信が
可能なので、システム全体のトラフィック低減に有効で
ある。
【図１】 本発明の一実施例を示す端末及び基地局のブ
ロック構成図。
ロック構成図。
【図２】 本発明を適用するシステムの一実施例の構成
図。
図。
【図３】 本発明の中継を行なう場合のMACフレームア
ドレス構成の一実施例を説明する図。
ドレス構成の一実施例を説明する図。
【図４】 802.11のフレームフォーマットを説明する
図。
図。
【図５】 本発明の拡張されたフレームフォーマットの
一実施例を説明する図。
一実施例を説明する図。
【図６】 本発明の中継ルート設定の動作シーケンスの
一実施例を説明する図。
一実施例を説明する図。
【図７】 本発明の多段中継ルート設定の動作シーケン
スの一実施例を示す図。
スの一実施例を示す図。
【図８】 本発明の多段中継ルート設定の動作シーケン
スの一実施例を示す図。
スの一実施例を示す図。
【図９】 本発明の多段中継ルート設定の動作シーケン
スの一実施例を示す図。
スの一実施例を示す図。
【図１０】 本発明の端末登録テーブルの一実施例を示
す図。
す図。
１０：端末、 １１：無線部、 １２：変復調部、 １
３：ベースバンド処理部、 １４：MAC処理部、 １
５：制御部、 １６：外部インタフェース部、１７：制
御部、 １８：有線インタフェース部、 １９：基地
局、 ２１：基地局Ａ、 ２２：基地局Ｂ、 ２３：端
末a、 ２４：端末b、 ２５：端末c、２６：端末d、
２７：端末e、 ２８：有線ネットワーク、 ３１，３
２：アドレス構成、 １４１：端末登録テーブル、 ２
０１〜２０５：エリア。
３：ベースバンド処理部、 １４：MAC処理部、 １
５：制御部、 １６：外部インタフェース部、１７：制
御部、 １８：有線インタフェース部、 １９：基地
局、 ２１：基地局Ａ、 ２２：基地局Ｂ、 ２３：端
末a、 ２４：端末b、 ２５：端末c、２６：端末d、
２７：端末e、 ２８：有線ネットワーク、 ３１，３
２：アドレス構成、 １４１：端末登録テーブル、 ２
０１〜２０５：エリア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K027 AA11 CC08 HH23 KK03 5K051 AA01 CC07 FF16 HH01 HH15 HH17 KK06 5K067 AA41 DD13 DD17 EE02 EE06 EE10 EE25 GG01 GG11 HH22 HH23 5K072 AA18 BB13 BB27 CC02 CC34 DD11 DD16 EE31 FF12 GG11 GG27
Claims (10)
- 【請求項１】 基地局と端末間を無線回線で接続し通信
を行なう無線通信システムにおいて、 前記端末の少なくとも１つを中継局として利用し、 前記基地局までの中継ルートを設定することを特徴とす
る無線中継方式。 - 【請求項２】 基地局と端末間を無線回線で接続し通信
を行なう無線通信システムにおいて、 前記端末に、自局が帰属する基地局または端末のアドレ
スと、自局に帰属する端末のアドレスとを記憶し、 前記自局に帰属する端末から送信されたデータを受信
し、 該受信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス以外
である場合には、該受信したデータを前記自局が帰属す
る基地局または端末に送信することを特徴とする無線中
継方式。 - 【請求項３】 基地局と端末間を無線回線で接続し通信
を行なう無線通信システムにおいて、 前記端末局に、自局が帰属する基地局または端末のアド
レスと、自局に帰属する端末のアドレスとを記憶し、 該自局に帰属する端末から送信されたデータを受信し、 該受信したデータの宛先アドレスが、自局アドレス以外
または自局に帰属する端末アドレス以外である場合に
は、該受信したデータを前記自局が帰属する基地局また
は端末に送信することを特徴とする無線中継方式。 - 【請求項４】 基地局と端末間を無線回線で接続し通信
を行なう無線通信システムにおいて、 前記端末に、自局が帰属する基地局または端末のアドレ
ス、及び自局に帰属する端末のアドレス、並びに自局に
帰属する端末を中継用端末として使用する端末のアドレ
スを記憶し、 前記基地局または前記端末のいずれかから送信されたデ
ータを受信し、 該受信したデータの宛先アドレスが、自局に帰属する端
末のアドレスまたは自局に帰属する端末を中継用端末と
して使用する端末のアドレスと一致する場合には、該受
信したデータを、前記自局に帰属する端末の前記宛先ア
ドレスに対応する端末に送信することを特徴とする無線
中継方式。 - 【請求項５】 基地局と端末間を無線回線で接続し通信
を行なう無線通信システムにおいて、 前記基地局に、自局に帰属する端末のアドレスと、自局
に帰属する端末のアドレスと自局に帰属する端末を中継
用端末として使用する端末のアドレスとが対応する情報
を記憶し、 前記端末から送信されたデータを受信し、 該受信したデータの宛先アドレスが、自局に帰属する端
末を中継用端末として使用する端末のアドレスと一致す
る場合には、該受信したデータを前記自局に帰属する端
末の前記宛先アドレスに対応する端末に送信することを
特徴とする無線中継方式。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の無線中継方式において、 前記端末は、自局のビーコン信号の中または、無線通信
システム内の他の端末からの要求信号に対する応答信号
の中に、自局と基地局間の中継段数情報を付加し、 該中継段数情報が示す中継段数の最も小さい端末の１つ
を中継用端末として選択し、 前記端末が、該選択した中継用端末に帰属することを特
徴とする無線中継方式。 - 【請求項７】 請求項６記載の無線中継方式において、
前記端末は、 受信レベルを検出し、 前記中継段数の最も小さい端末が複数存在する場合、受
信レベル値の最も大きい端末を中継用端末として選択す
ることを特徴とする無線中継方式。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の無線中継方式において、前記端末は、 選択した中継用端末に自局アドレスの登録要求信号の送
信及び、登録応答信号の受信を行ない、 前記選択された中継用端末は、さらに、自局が帰属する
基地局または端末に前記要求されたアドレスの登録要求
送信及び、登録応答信号の受信を行なうことにより、中
継ルートの設定を行なうことを特徴とする無線中継方
式。 - 【請求項９】 請求項５乃至請求項８記載のいずれかの
無線中継方式において、 端末と基地局間、及び端末と端末間における中継ルート
設定に必要な制御用の信号としてOSI７レイヤのデータ
リンクレイヤ間で送受信される信号を使用することを特
徴とする無線中継方式。 - 【請求項１０】 請求項９記載の無線中継方式におい
て、 データリンクレイヤ信号にIEEE802.11フレームフォーマ
ットを使用することを特徴とする無線中継方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396353A JP4580547B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 無線中継方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000396353A JP4580547B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 無線中継方式 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198892A true JP2002198892A (ja) | 2002-07-12 |
| JP2002198892A5 JP2002198892A5 (ja) | 2007-04-05 |
| JP4580547B2 JP4580547B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=18861665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000396353A Expired - Fee Related JP4580547B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 無線中継方式 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4580547B2 (ja) |
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