JP2003235069A - 無線通信方法および無線通信システム - Google Patents
無線通信方法および無線通信システムInfo
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-
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Abstract
分散、安定接続性の向上を実現し、無線通信システムの
スループットを向上させる。 【解決手段】 有線ネットワーク300に接続された複
数の無線基地局330〜360、有線端末320、サー
バ310と、複数の無線端末380、390とを含む無
線通信システムにおいて、個々の無線端末を通信可能な
複数の無線基地局に登録して同時に接続状態(マルチリ
ンク)としておき、無線端末に対して接続状態にある複
数の無線基地局の中から、その時点で負荷がより低く通
信状態がより安定な無線基地局を選択して、無線端末と
の間でのデータ通信を行わせる。個別の固定接続を切り
替える際のローミング負荷等を生じることなく、使用す
る無線基地局の切り替えによる通信負荷の均等化、通信
の安定化が実現し、無線通信システム全体のスループッ
トを向上させる。
Description
し、特に、無線LAN(Local AreaNetw
ork)等の無線通信システム等に適用して有効な技術
に関する。
局を変更すること」と定義する。
局、複数の無線端末で構成される無線通信システムにお
いて、無線端末は複数の無線基地局の中から最高の受信
強度である無線基地局1機を接続先として選択する。無
線端末における受信強度は時々刻々と変化するため、仮
に同程度な受信強度である無線基地局が複数存在する場
合、無線端末は最高の受信強度である無線基地局へ次々
とローミングする。この状況下では無線端末、無線基地
局共に、莫大な演算リソースを接続先の変更処理に割り
当てるため、無線通信システムのスループットが低下す
る。また、システム内の大部分の無線端末が一斉に最高
の受信強度である無線基地局へ接続すると通信負荷が一
極集中し、無線端末の通信待ち状態が極端に長くなる場
合がある。LANとは狭域ネットワークである。
基地局だけで集中して通信するのではシステム全体のス
ループットは向上しない。ここで必要なことは各無線基
地局に対し通信負荷を平均的に分散することである。通
信負荷の少ない無線基地局へ無線端末が動的に割り振ら
れる機構の場合、接続先の変更処理が多発しスループッ
トが低下する。また、単なる接続台数の分散では、仮に
2台の無線基地局に10台ずつ無線端末が接続していて
も片方の無線基地局に通信量の多い無線端末が集中し、
他方に通信量の少ない無線端末が集中した場合、通信負
荷の分散とはいえない。
端末のローミング頻度を低減し、通信負荷を複数の無線
基地局に対し均等に分散することにより、無線通信シス
テムの最適な通信スループットを確保することである。
よび通信負荷の分散方法の概要および技術的課題を個々
に説明する。
自身が接続している無線基地局の通信負荷が増加した場
合、通信負荷の低い他の無線基地局へローミングする。
l.co.jp/jp/network/produc
ts/wireless.htm (技術的課題)無線端末のローミングの多発に伴い接続
先の変更処理が増加し、スループットが低下することが
考えられる。
対し、接続する無線端末の台数を問い合わせ、接続無線
端末台数が最少な無線基地局と接続する。接続先無線基
地局の受信強度が低下した場合は適宜、受信強度が高い
別の無線基地局へローミングする。
am.com/cisco_aironet350.s
html (技術的課題)台数分散であるため、自身が接続してい
る無線基地局の通信負荷の高低で接続先を変更すること
がない。従って、自身が接続している無線基地局の通信
負荷が高く、かつ他の無線基地局の通信負荷が低い場
合、通信負荷の集中を解決できない。
し、接続先を1箇所に固定(ローミング禁止)すること
により人為的に接続台数を分散する。
接続している無線基地局の通信負荷が高く、かつ他の無
線基地局の負荷が低い場合、通信負荷の集中を解決でき
ない。
するため、接続先無線基地局が故障等により受信強度が
低下しても受信強度が高い別の無線基地局へローミング
できない。「受信強度が低下したまま通信する」という
ことは、無線端末と無線基地局が不安定な接続のまま通
信することを意味する。不安定な接続ではデータ通信の
エラー率が増大するためスループットが低下する。
術における通信負荷監視法、接続台数問診法等による通
信負荷分散では、無線端末のローミングの多発に伴う接
続先の変更処理が増大する懸念や、負荷分散が単なる台
数分散となる懸念があり、通信負荷分散の技術的課題は
解決されていない。また、無線端末に接続先を固定的に
登録する接続先登録法では台数分散の副作用として無線
基地局の受信強度が低下した場合でも、無線端末は受信
強度の高い無線基地局へローミングできない技術的課題
が発生する。
の無線端末で構成される無線通信システムにおいて、無
線端末のローミング頻度を低減し、複数の無線基地局へ
通信負荷を分散し、無線端末を常に受信強度の高い無線
基地局と接続し、安定通信することにより、最終的な効
果として、無線通信システムのスループットの向上を得
ることである。
課題の原因 現在の無線通信システムの従来技術において、通信負荷
分散の技術的課題が解決されていない根本原因は、ある
一時点において無線端末は1機の無線基地局のみと接続
するためである。
無線基地局へローミングできない原因は、無線端末の接
続先が固定されており、一旦登録した無線基地局と接続
すると無線端末はローミングできないためである。
の解決 以降、『マルチリンク』を「ある一時点において複数の
無線基地局と同時接続すること」と定義する。
実施し、一つの無線端末がある一時点において複数の無
線基地局と同時接続されるようにするとともに、個々の
無線基地局の負荷等に応じて、無線端末が情報通信に使
用する無線基地局が自動的に切り替わるように制御す
る。
より、(1)無線端末の安定通信、(2)無線端末のロ
ーミングの低減、(3)通信負荷の分散、の3項目の効
果をもたらすため無線通信システムのスループットが向
上する。各効果によるスループット向上の原理を、以下
の発明の実施の形態にて詳細に述べる。
を参照しながら詳細に説明する。
た場合を例にとり、図に従い説明する。なお、以下の実
施の形態の説明では、『閑散』を「通信負荷が低い」と
定義する。
が接続している無線基地局の中から1機の無線基地局を
選択し通信すること」と定義する。
リンクにおける無線端末の接続先の無線基地局」と定義
する。なお、マルチリンク基地局の数は単数の場合、ま
たは複数の場合がある。
ルチリンク基地局を選抜する際に参照する基準値」と定
義する。
強度(例:−70dBm)を設定した場合、無線端末は
現在地で接続可能な無線基地局、および各無線基地局の
受信強度を確認し、リンク基準値以上の無線基地局のみ
をマルチリンク基地局とする。仮に、現在のリンク基準
値以上の無線基地局が存在しない場合、リンク基準値を
再設定し、一段低い基準(例:−80dBm)でマルチ
リンク基地局を選抜する。他のリンク基準値の例として
S/N比がある。
信号が微弱化したマルチリンク基地局、または無線信号
が断絶したマルチリンク基地局は無線端末との接続が自
動的に断絶される。従って、無線端末は無線信号が微弱
な無線基地局と通信する機会がなくなり、常に安定通信
し、データ通信のエラー率が低下するため無線通信シス
テムのスループットが向上する。
プットの向上 従来の無線通信システムでは無線端末がローミングする
たびに、無線端末と無線基地局の両方でリンクの解除処
理、およびリンクの確立処理を実施する必要がある。無
線LANにおけるリンクの制御処理ではOSI(国際標
準化機構)参照モデルの1〜2層の通信規約でリンクの
制御を完了する必要がある。ローミングが多発するとリ
ンクの制御処理のために莫大な演算リソースを割り当て
るため通信システムのスループットが低下する。
処理が終了した時点で無線端末とマルチリンクの全無線
基地局はリンクの確立処理を完了しているため、無線端
末がマルチリンク基地局間で通信先を変更する限りはリ
ンク制御の再処理が不要である。従って、通信システム
のスループットが向上する。
チリンクの全無線基地局の受信強度が低下した場合は適
宜、受信強度の高い別の無線基地局へローミングする。
向上 以降、『最閑散に準ずる』を「任意に設定された順位以
内の閑散度」と定義する。
る際、無線端末はマルチリンク基地局の中から最閑散、
または最閑散に準ずる無線基地局を選択する。この方法
では、複数の無線基地局の閑散度を比較し、通信負荷の
低いものに対し新たな通信を割り振ることが可能である
ため、データ送受信の待ち時間が減少し、通信システム
のスループットが向上する。
ンク基地局を選択する方法例を中心に説明する。
成の一例 §2−1.無線端末のマルチリンクの手段 無線LANでは、各無線基地局に個別のチャネル(無線
周波数帯)が割り当てられている。一方、無線端末に装
備される1個の無線通信装置は任意の1瞬間において、
1チャネルでしか通信できない。この条件下で無線端末
が複数の無線基地局と同時に通信する手段は2通りあ
る。第1が、1個の無線通信装置を時分割でチャネルを
変更する方法である。第2が、無線端末に複数の無線通
信装置を装備する方法である。
ネルを変更する方法例を中心に説明する。
る。本実施の形態の無線端末は、たとえば情報処理装置
で構成され、一例として以下の構成を有する。
するための装置であり、例としてCPUがある。
置120と無線通信装置130との間を流れるデータを
制御するための装置であり、独立装置である場合、また
は演算装置100に内蔵される場合がある。
無線通信システムに関する情報、マルチリンク基地局に
関する情報等を保存するための装置であり、例として半
導体メモリ等の内部記憶装置、HDD等の外部記憶装置
がある。HDD(HardDisc Drive)とは
持久的記録媒体である磁気ディスクを用いた記憶装置で
ある。
マルチリンクの全無線基地局を登録するためのものであ
る。
たデータの送信元の無線基地局を登録するためのもので
ある。
たデータの識別子を保存するためのものである。
ァリングデータの破棄状況を保存するためのものであ
る。
するための処理手順(たとえば通信プログラム)であ
る。
めに参照する情報(例:リンク基準値、無線LANのチ
ャネルの情報)である。
ANにおける無線LANカード等であり、無線通信機器
と無線通信するための装置である。
最閑散記録122で実際に登録される値の例は、無線基
地局のMACアドレスまたはIPアドレスまたはシリア
ル番号である。MAC(Media Access C
ontorol)アドレスとはOSI参照モデルの第2
層で通信制御するための識別子である。IP(Inte
rnet Protocol)アドレスとはOSI参照
モデルの第3層で通信制御するための識別子である。
する機器宛のデータを一時的に保存すること」と定義す
る。
構成の一例である。
信装置230は上述の図1の演算装置100、制御装置
110、無線通信装置130と同様の装置である。
テム情報128と同様の情報である。
無線通信システムに関する情報、接続端末に関する情報
等を保存し、かつバッファリングするための装置であ
り、例として半導体メモリ等の内部記憶装置、HDD等
の外部記憶装置がある。
続している無線端末を登録するためのものである。
信データ等をバッファリングするためのものである。
末と無線通信するための処理手順、または有線通信する
ための処理手順である。
通信するための装置である。
録される値の例は、無線端末のMACアドレス、IPア
ドレス、シリアル番号である。
よびマルチリンクの概要の一例を示す概念図である。
線ネットワーク300にサーバ310、有線端末32
0、および複数の無線基地局330(甲)、無線基地局
340(乙)、無線基地局350(丙)、無線基地局3
60(丁)を接続する。各無線基地局の接続端末テーブ
ル331、接続端末テーブル341、接続端末テーブル
351、接続端末テーブル361は図2の接続端末テー
ブル221に等しい。
(伊)、無線端末380(呂)を配置する。各無線端末
のマルチリンクテーブル391、マルチリンクテーブル
381は図1のマルチリンクテーブル121に等しい。
いて、無線基地局や有線端末等の固定的な情報処理装置
等を固定的に接続するための有線LANであり、他の例
としてFDDI等のコンピュータネットワーク、電話回
線網等の電気通信回線網がある。FDDI(Fiber
Distributed Data Interfa
ce)とは光ファイバーを利用した高速なコンピュータ
ネットワークの規格である。
機器の例として、プリンタ、ハブ等の有線ネットワーク
通信機能を有する機器がある。以降、有線ネットワーク
300へ直接接続する機器を有線端末320で代表す
る。
0は無線LANにおけるアクセスポイントであり、有線
ネットワーク300と無線ネットワークを中継、または
無線ネットワーク同士を中継する全ての無線基地局がこ
れに該当する。
ANにおける無線LANクライアントであり、無線基地
局を経由して無線通信システムに接続する機器と通信す
る全ての無線端末がこれに該当する。
理の一例 本実施の形態における無線端末側のマルチリンクの処理
の一例を図3を用いて説明する。
基地局330、340、350の受信強度がリンク基準
値以上、かつ無線基地局360の受信強度がリンク基準
値未満と仮定する。
全てのチャネルを探索し、現在地で接続可能な無線基地
局330、340、350、360の受信強度を確認す
る。
の受信強度をリンク基準値と比較し、基準値以上の無線
基地局330(甲)、340(乙)、350(丙)を選
抜する。
以上の無線基地局330(甲)、340(乙)、350
(丙)をマルチリンクテーブル391に登録する。
「SSIDによる接続候補の限定」に相当する処理であ
る「無線端末と同一のネットワーク識別子の無線基地局
のみを接続候補とする処理」を実施しても構わない。S
SID(Service Set IDentific
ation)とは無線LANにおけるネットワーク識別
子である。また、データ通信に使用する暗号キーの一致
により接続候補を限定しても構わない。また、ネットワ
ーク識別子または暗号キーを複数保存し、接続候補を限
定しても構わない。ネットワーク識別子および暗号キー
は各無線端末の無線システム情報に保存される。
無線基地局330、340、350のいずれかが何らか
の原因により無線端末390における受信強度がリンク
基準値以下となった場合、無線端末390は該無線基地
局との接続を中止し、該無線基地局をマルチリンクテー
ブル391より削除する。
リンク基準値以上である新しい無線基地局が図3に追加
された場合、無線端末390は該無線基地局にも接続
し、該無線基地局をマルチリンクテーブル391に追加
する。無線端末390の移動の結果として各周波数帯
(無線基地局)の受信強度が変化した場合も接続を中止
または開始する。
を実施する方法の例として、無線端末が定期的に無線L
ANの全チャネルを点検(スキャン)し、無線基地局の
受信強度を確認する方法がある。
における無線基地局350、360の受信強度がリンク
基準値以上、かつ無線基地局330、340の受信強度
がリンク基準値未満の場合、無線端末380はマルチリ
ンクテーブル381に無線基地局350(丙)、360
(丁)を登録する。
理 無線基地局側のマルチリンクの処理の一例を図3を用い
て説明する。
ける接続無線LAN端末のMACアドレス登録に相当す
る作業を実施する。
0は各無線基地局に接続している全ての無線端末を自身
の接続端末テーブル331、341、351、361に
登録する。
線端末390における無線基地局330、340、35
0、360の受信強度および無線端末390のマルチリ
ンク基地局は図3を踏襲する。
結果、接続が確立したことを、無線基地局と無線端末の
間の矢印付きの点線で記す。
方法 以降、『下り』を「無線基地局から無線端末へのデータ
送信」と定義する。
局へのデータ送信」と定義する。
もの」と定義する。
いる情報そのもの」と定義する。
端末とマルチリンク基地局の間で通信する際、マルチリ
ンク基地局の中から最閑散(負荷が最小)なものを選択
することである。以下、3種類の選択方法の概要を説明
する。
し、調査信号に対する無線基地局の応答の速さを比較す
る。最速の応答をしたマルチリンク基地局を最閑散と判
断する。
答信号にマルチリンク基地局のバッファリングデータ量
の情報を含ませ閑散度の判断をする。全マルチリンク基
地局の応答信号のバッファリングデータ量を比較し、デ
ータ量が最小なものを最閑散と判断する。
を発信し、閑散度を判断する機器はデータ送信元(無線
端末、有線端末)または閑散調査を一括して実施する機
器である。
は数バイト程度なので通信負荷への影響は小さい。応答
信号の遅延は数ミリ秒程度なので正確な閑散度の調査が
可能である。
全基地局でバッファリングする。そして閑散度が高いマ
ルチリンク基地局ほど早く該無線端末へデータ送信す
る。ただし、2番目以降のデータ送信に対する重複受信
の回避機構が必要である。
が少ない。最閑散なマルチリンク基地局が決定してから
無線端末へデータ送信するまでの遅延がほとんどないた
め、厳密な閑散度に従うデータ送信が可能である。
では、スイッチング機構がない場合、全端末が全データ
を一度受信し、自身と関係ないデータを破棄している。
従って、無線端末宛データの送信元が該マルチリンク全
基地局に対しデータ送信する回数は1回である。
ク基地局を最閑散と判断する。無線端末が受信するデー
タは任意の時点における最閑散なマルチリンク基地局を
経由する。従って、データの送信元を最閑散とみなせ
る。閑散度の判断に使用する受信データの種類は個別無
線端末宛のデータまたはブロードキャストである。
が少ない。
タ送信例 本実施の形態における無線基地局から無線端末へのデー
タ送信(下り)の方法は大きく分けて2つの方法ある。
第1が§3−1の「閑散調査信号」を利用する方法であ
る。第2が§3−2の「全基地局バッファリング」を利
用する方法である。以下、各々の方法の詳細を説明す
る。
位付ける機器」と定義する。本節における基地局監視機
器はサーバ310である。なお、基地局監視機器が無線
基地局を監視する範囲は、ネットワークのセグメント単
位でも構わない。セグメントとはネットワークの構成単
位である。
例 図4は§4−1におけるサーバ310の構成の一例であ
る。
位付ける処理を実行するための装置であり、例としてC
PUがある。
2の制御装置210、有線通信装置240と同様の装置
である。
位付ける処理手順、または閑散度を順位付けるために必
要な情報を保存するための装置であり、例として半導体
メモリ等の内部記憶装置、HDD等の外部記憶装置があ
る。
閑散度順を保存するためのものである。
とマルチリンク基地局との対応を保存するためのもので
ある。
が無線基地局の閑散度を順位付けるための処理手順であ
る。
ータ通信 図5は閑散調査信号を利用したデータ通信の一例であ
る。
たデータ通信の処理手順およびデータフロー例である。
無線端末390へデータ送信する様子を図5、図6を用
いて説明する。
1、無線端末テーブル312は図4の基地局閑散テーブ
ル421、無線端末テーブル422に等しい。
352、362は図2のバッファ222に等しい。
の最閑散記録122に等しい。
0は全ての無線基地局の閑散度を順位付けるため、定期
的に閑散調査の信号を無線基地局330、340、35
0、360へ発信し、調査信号に対する無線基地局の応
答信号で閑散度順を決定する。決定後、閑散度順を基地
局閑散テーブル311に保存する。
90はマルチリンクの全基地局が決定した時点でマルチ
リンクテーブル391の内容をサーバ310へ送信す
る。サーバ310は受信した内容を無線端末テーブル3
12に保存する。
ブル391を更新するたびに内容をサーバ310へ送信
する。
チリンクテーブル391に登録される無線基地局33
0、340、350をマルチリンク基地局と記述する。
閑散、マルチリンク基地局330を2番目に閑散と仮定
する。
末390宛データ」500の宛先を告げる。サーバ31
0は基地局閑散テーブル311、および無線端末テーブ
ル312を参照し、無線端末390の最閑散なマルチリ
ンク基地局が330であることを確認する。確認後、有
線端末320に報告する。
位3番以内に閑散な基地局に対しデータ送信する」と設
定された場合、報告前に「乱数を使用し、1〜3番より
ランダムに選択する」、または「番号を規則的に変化さ
せて順位を決定する」を実施すればよい。
ンク基地局との接続状況を太い矢印付きの点線で記述す
る。
線LANのチャネルを変更し、マルチリンク基地局間で
通信先を次々と変更すること」と定義する。
20は「無線端末390宛データ」500を最閑散なマ
ルチリンク基地局330へ送信する。マルチリンク基地
局330はバッファ332にバッファリングデータ53
0として保存する。
けるマルチリンク基地局と無線端末との間におけるデー
タ送信手順の一例について説明する。本実施の形態で
は、無線端末が複数のマルチリンク基地局と接続されて
いるが、無線端末での無線通信装置が一つの場合、使用
する周波数を切り替えることで目的のマルチリンク基地
局に割り当てられた周波数に一致させてデータの送受信
を行う必要がある。
されるように、無線端末390側では、現在リンクされ
ている複数のマルチリンク基地局の各々の割当周波数帯
に順次切り替える巡回を行いながら(ステップ604
A)、マルチリンク基地局からの送信予告の受信を試み
(ステップ604B)、あるマルチリンク基地局からの
自端末宛ての送信予告の受信を検出したら(ステップ6
04C)、その周波数(図6の例では無線基地局330
(甲))にロックして、受信可をマルチリンク基地局側
に応答し(ステップ604D)、マルチリンク基地局側
からの下りデータを受信するとともに(ステップ604
E)、当該マルチリンク基地局を最閑散基地局として最
閑散記録392に(甲)を登録する(ステップ604
F)。
信データがある場合には(ステップ604G)、現マル
チリンク基地局に当該データを送信した後(ステップ6
04H)、前記巡回に戻る。
ルチリンク基地局の動作が図15のフローチャートに例
示されている。
端末側への下りの送信データが格納される送信バッファ
が空かいなかを常時監視し(ステップ604J)、送信
データが存在する場合には、到着順の先頭のデータを選
択して、宛先端末の識別情報を含む送信予告信号を発信
し(ステップ604K)、前記巡回の一巡に相当するだ
けタイマ等で無線端末側からの応答を待つ(ステップ6
04L、ステップ604M)。
信可の応答がない場合には(ステップ604L)、送信
バッファの先頭の現データを最後尾の送信順位に設定し
て、ステップ604J以降を反復する。
らの受信可の応答があった場合には(ステップ604
L)、送信バッファの先頭のデータを目的の無線端末に
送信するとともに送信済みの当該データを送信バッファ
からキャンセルする(ステップ604O)。
ータの有無を確認し(ステップ604P)、送信データ
がない場合には、ステップ604Jに戻り、送信データ
がある場合には受信する(ステップ604Q)。
で、巡回を実施する無線端末と複数のマルチリンク基地
局の一つとの間で迅速、確実かつ効率的なデータの送受
信が可能になる。
ク基地局330はバッファリングデータ530を無線端
末390へ送信する。無線端末390は送信元のマルチ
リンク基地局330が最閑散であった記録として最閑散
記録392に保存する。
号の例:閑散調査のタイミングを変えた閑散調査信号の
例を図7を用いて説明する。
するのに対して、図7では、サーバ310が閑散基地局
の打診610を受信した後、閑散調査する。
例:サーバ310を使用しない閑散調査信号の例を図8
を用いて説明する。
閑散調査の信号をマルチリンク基地局330、340、
350、および無線基地局360へ発信する(ステップ
620)。
0、および無線基地局360は自身の接続端末テーブル
331、341、351、361を検索し、閑散調査の
信号に含まれる宛先の無線端末がヒット次第、有線端末
320へ応答する(ステップ621)。
マルチリンク基地局330を最閑散と判断する(ステッ
プ622)。
したデータ通信 以降、『データ識別子』を「無線通信システムで流れる
データに付随するタイムスタンプ等の値」と定義する。
ける重複受信の回避機構が必要であることは既に述べ
た。以下、3種類の回避方法の概要を説明する。
が、残りのマルチリンク基地局に対しバッファリングデ
ータの破棄命令を発行する。
可能なため、無線通信帯域に余計な通信負荷をかけない
ことである。ただし、破棄命令は無線経由で送信されて
も構わない。また、最閑散なマルチリンク基地局のバッ
ファリングデータを無線端末が受信した後、該無線端末
が残りのマルチリンク基地局に対し破棄命令を送信して
も構わない。
破棄 通常、ネットワークを流れるデータには、タイムスタン
プ等のユニークな識別子が付随する。無線端末は受信済
データの識別子を識別子テーブルに保存し、マルチリン
ク基地局よりデータを受信するたびに識別子テーブルを
参照する。
ッファリングデータは無線端末に受理され識別子が識別
子テーブルに保存される。
るバッファリングデータは識別子テーブルの参照の結
果、同一のデータ識別子が発見され、無線端末に受理さ
れない。他のデータ識別子例としては、たとえば各無線
通信システム独自のデータ識別子がある。
ることである。本方法の詳細を§4−2−2で説明す
る。
識別子を利用した不要データ破棄」を同時に使用する方
法がある。本方法の利点は無線通信帯域に余計な通信負
荷をかける可能性が少なく確実に重複受信を回避できる
ことである。本方法の詳細を§4−2−3で説明する。
棄命令 図9は転送基地局の不要データ破棄命令の一例である。
図10は転送基地局の不要データ破棄命令の処理手順の
一例である。
局の不要データ破棄命令を利用して有線端末320が無
線端末390へデータ送信する様子を図9、図10を用
いて説明する。
20は無線端末390のマルチリンク基地局330、3
40、350に対し「無線端末390(伊)宛データ」
700を送信する。マルチリンク基地局330、34
0、350は自身のバッファ332、342、352に
バッファリングデータ730、740、750として保
存する。
0においてマルチリンク基地局340が最閑散と仮定す
る。
マルチリンク基地局330、340、350を巡回する
うちに、最閑散なマルチリンク基地局340よりバッフ
ァリングデータ740を受信する。また、マルチリンク
基地局340が最閑散であった記録を最閑散記録392
に保存する。
またはランダムである。
クテーブルの登録順、またはランダムである。
ングデータを1番早く無線端末390(伊)へ送信した
最閑散なマルチリンク基地局340は残りのマルチリン
ク基地局330、350に対しバッファリングデータ7
30、750の破棄命令を発行する。破棄命令を受信し
たマルチリンク基地局330、350はバッファリング
データ730、750を破棄する。
要データ破棄 図11はデータ識別子を利用した不要データ破棄の一例
である。図12はデータ識別子を利用した不要データ破
棄の処理手順の一例である。
破棄カウンタ394は図1の識別子テーブル123、破
棄カウンタ124に等しい。
別子を利用した不要データ破棄を利用して有線端末32
0が無線端末390へデータ送信する様子を図11、図
12を用いて説明する。
320は無線端末390のマルチリンク基地局330、
340、350に対し「無線端末390(伊)宛デー
タ」900を送信する。
図12においてマルチリンク基地局330が最閑散、か
つマルチリンク基地局340を2番目に閑散と仮定す
る。
0、340、350を巡回するうちに、最閑散なマルチ
リンク基地局330よりバッファリングデータの存在通
知1010を受信する。バッファリングデータの存在通
知1010にはバッファリングデータ930のデータ識
別子が付随する。
検索し、バッファリングデータ930のデータ識別子が
未登録であることを確認する。識別子テーブル393を
検索する順番は「最新の識別子からはじめ順に古く」、
またはその逆順とする。
地局330(甲)よりバッファリングデータ930を受
信し、データ識別子を識別子テーブル393に登録す
る。また、マルチリンク基地局330(甲)が最閑散で
あった記録を最閑散記録392に保存する。
390がマルチリンク基地局330、340、350を
巡回中に2番目に閑散なマルチリンク基地局340より
バッファリングデータの存在通知1011を受信する。
バッファリングデータの存在通知1011にはバッファ
リングデータ940のデータ識別子が付随する。
検索し、バッファリングデータ940のデータ識別子と
同一の識別子を発見する。
地局340に対しバッファリングデータ940の破棄命
令を発行する。破棄命令を受信したマルチリンク基地局
340はバッファリングデータ940を破棄する。
4を備えており、マルチリンク基地局へ破棄命令を発行
するたびに破棄カウンタをインクリメントする。
要バッファリングデータの破棄を確認後(すなわち、破
棄カウンタの値が、全てのマルチリンク基地局の数−1
になった時)、破棄済データの識別子を識別子テーブル
393より消去する。
る理由は、小サイズ(数バイト)の通知信号を前もって
送信する方法は、大サイズ(数メガバイトの場合があ
る)のバッファリングデータをいきなり送信して破棄さ
れる方法に比べ、無線通信帯域を有効活用できるためで
ある。ただし、バッファリングデータの存在通知を省略
しても構わない。
別子を利用した不要データの破棄」を同時に使用する
「複合不要データ破棄」の処理手順の一例である。
20が無線端末390へデータ送信する様子を図13を
用いて説明する。
0が発信するバッファリングデータ破棄命令1100が
他のマルチリンク基地局330、350に到達、かつデ
ータ破棄する前に、マルチリンク基地局350が無線端
末390と通信すると無線端末390は重複受信してし
まう。そこで無線端末において識別子テーブルを使用
し、重複受信を回避する方法が複合不要データ破棄であ
る。ただし、この複合方法ではバッファリングデータ破
棄命令発行1101、またはバッファリングデータ破棄
1102を省略しても構わない。
タ送信の例 無線端末から無線基地局へのデータ送信(上り)の様子
を図5を用いて説明する。無線端末390は最閑散記録
392のマルチリンク基地局を最閑散と判断し、マルチ
リンク基地局330にのみデータ送信する。
を説明する。 (1)「閑散調査信号」の利用 §3−1で述べた「閑散調査信号」の閑散調査を実施
し、最閑散なマルチリンク基地局を選択次第、該基地局
にのみデータ送信する。 (2)「最閑散記録」と「閑散調査信号」の併用 最閑散記録が任意に設定された基準時間内に記録された
ものである場合は最閑散記録で閑散度を判断する。基準
時間以上の場合は閑散調査で最閑度を判断する。そし
て、最閑散なマルチリンク基地局を選択次第、該基地局
にのみデータ送信する。
通信方法および無線通信システムによれば、個々の無線
端末を通信可能な複数の無線基地局(マルチリンク基地
局)に登録して接続した後、使用周波数を切り替えるだ
けで、個々の無線基地局の負荷(閑散度)の大小や通信
感度の安定度等に応じて、より負荷の小さく、より通信
感度の安定な(より閑散度の高い)一つの無線基地局を
選択してデータの送受信を行うので、個々の無線基地局
の切り替えに際して、従来技術のような、オーバーヘッ
ドや負荷の大きなローミング処理の発生がなくなるとと
もに、個々の無線基地局の通信負荷の分散、さらには、
ある一定通信感度以上の無線基地局をマルチリンク基地
局として選択することによる通信の安定性向上を実現す
ることが可能となり、無線通信システム全体のスループ
ットを向上させることが可能となる。
見方を変えて表現すれば以下の通りである。
末で構成される無線通信環境において、無線端末は複数
の無線基地局と同時接続が可能であることを特徴とする
無線通信システム。
時接続の特徴が、時分割同時接続、または複数の無線通
信装置を使用した同時接続である無線通信システム。
時接続の特徴が、無線端末は任意に設定された基準値を
満足する無線基地局と接続すること、または無線端末が
接続している無線基地局が任意に設定された基準値を満
足しなくなった場合、無線端末は該無線基地局との接続
を中止すること、または無線端末が無線基地局と接続し
た後、任意に設定された基準値を満足する新しい無線基
地局が項目(1)に記載の環境に追加された場合、無線
端末は該無線基地局にも接続することである無線通信シ
ステム。
の特徴が、任意に設定された通信負荷の基準値より低い
無線基地局と無線端末がデータ送受信することである無
線通信システム。
通信負荷を判断する方法の特徴が、各無線基地局へ発信
された通信負荷の調査信号に対する無線基地局の応答の
速さを比較し、速いほど通信負荷が低いと判断するこ
と、または各無線基地局がシステム接続機器への転送を
目的として一時的に保存しているデータの量を比較し、
データ量が少ないほど通信負荷が低いと判断することで
ある無線通信システム。
ら無線端末へのデータ送信の特徴が無線端末宛データ
を、該無線端末が接続する全無線基地局で一時保存し、
無線基地局は通信負荷の低い順に早く無線端末へ送信、
かつ該無線端末は重複受信を回避することである無線通
信システム。
複受信の回避の特徴が、実際に無線端末へデータ送信し
た無線基地局が、残りの該無線端末の接続無線基地局に
対し不要となった一時保存データの破棄命令を発信する
こと、または送信データの識別子を利用することである
無線通信システム。
無線基地局へのデータ送信の特徴が、無線端末が最近受
信したデータの送信元無線基地局に対し該無線端末がデ
ータ送信することである無線通信システム。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
成される無線通信システムにおいて、無線端末のローミ
ング頻度を低減することができ、複数の無線基地局へ通
信負荷を分散することができ、無線端末を常に受信強度
の高い無線基地局と接続して安定通信することができ、
無線通信システムのスループットの向上を実現すること
ができる。
施する無線端末の構成の一例を示すブロック図である。
施する無線基地局の構成の一例を示すブロック図であ
る。
施する無線通信システムの構成の一例およびマルチリン
クの作用の概略を示す概念図である。
施する無線通信システムにおける基地局監視機器の構成
の一例を示すブロック図である。
ける閑散調査信号を利用したデータ通信の一例を示す概
念図である。
ける閑散調査信号を利用したデータ通信の処理手順の一
例を示すフローチャートである。
ける閑散調査信号を利用したデータ通信の処理手順の一
例を示すフローチャートである。
ける閑散調査信号を利用したデータ通信の処理手順の一
例を示すフローチャートである。
ける転送基地局の不要データ破棄命令の一例を示す概念
図である。
おける転送基地局の不要データ破棄命令の処理手順の一
例を示すフローチャートである。
おけるデータ識別子を利用した不要データ破棄の一例を
示す概念図である。
おけるデータ識別子を利用した不要データ破棄の処理手
順の一例を示すフローチャートである。
おける複合不要データ破棄の処理手順の一例を示すフロ
ーチャートである。
おけるデータ通信での無線端末側の作用の一例を示すフ
ローチャートである。
おけるデータ通信での無線基地局側の作用の一例を示す
フローチャートである。
ーブル 222、332、342、352、362:バッファ 240、440:有線通信装置 310:サーバ 320:有線端末 330、340、350、360:無線基地局 390、380:無線端末 421、311:基地局閑散テーブル 422、312:無線端末テーブル 500、700、900:無線端末宛データ 530、730、740、750、930、940、9
50:無線端末宛バッファデータ: 600:閑散調査信号を利用したデータ通信の第1過程 601:閑散調査信号を利用したデータ通信の第2過程 602:閑散調査信号を利用したデータ通信の第3過程 603:閑散調査信号を利用したデータ通信の第4過程 604:閑散調査信号を利用したデータ通信の第5過程 610:閑散基地局の打診 620:有線端末による閑散調査の信号の発信過程 621:閑散調査に対する応答信号の発信過程 622:最閑散なマルチリンク基地局の判断過程 800:転送基地局の不要データ破棄命令の第1過程 801:転送基地局の不要データ破棄命令の第2過程 802:転送基地局の不要データ破棄命令の第3過程 1000:データ識別子を利用した不要データ破棄の第
1過程 1001:データ識別子を利用した不要データ破棄の第
2過程 1002:データ識別子を利用した不要データ破棄の第
3過程 1003:データ識別子を利用した不要データ破棄の第
4過程 1010、1011:バッファリングデータの存在通知 1100:無線基地局によるバッファリング破棄命令の
発行 1101:無線端末によるバッファリングデータ破棄命
令の発行 1102:バッファリングデータ破棄
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の無線基地局および少なくとも一つ
の無線端末を含む無線通信環境における無線通信方法で
あって、 個々の前記無線基地および前記無線端末の各々におい
て、通信可能と認識した複数の前記無線端末および複数
の前記無線基地局を相互に登録することで一つの前記無
線端末を複数の前記無線基地局と接続するステップと、 目的の前記無線端末に接続された状態にある複数の前記
無線基地局の一つを選択して当該目的の前記無線端末と
の間で情報通信を行うステップと、 を含むことを特徴とする無線通信方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の無線通信方法において、
一つの前記無線端末に接続された状態にある複数の前記
無線基地局のうち、最も負荷の小さいものを選択して、
前記無線端末との前記情報通信に用いることを特徴とす
る無線通信方法。 - 【請求項3】 複数の無線基地局および少なくとも一つ
の無線端末を含む無線通信環境における無線通信システ
ムであって、 前記無線端末は、通信可能と認識した複数の前記無線基
地局が登録される第1テーブルを備え、 個々の前記無線基地局は、通信可能と認識した前記無線
端末が登録される第2テーブルを備え、 一つの前記無線端末が複数の前記無線基地局に対して接
続され、任意の前記無線端末に対して接続されている複
数の前記無線基地局の一つを選択して、当該無線端末と
の間で情報通信が行われることを特徴とする無線通信シ
ステム。
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