JP2004140544A - 無線lanシステム、無線lanシステムのアクセスポイントおよび通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクセスポイント1は、自分と各々のクライアント2と第1および第2の周波数帯で通信可能な最高の伝送速度を測定する試験信号の送受信を行ってテーブル5に記録した伝送速度表と、同じくテーブル5に記録されている前記第1および第2の周波数帯に対して段階的に設定された伝送速度表とを比較・参照して、自分と前記各々のクライアントとの伝送速度を設定する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線LANシステム、無線LANシステムのアクセスポイントおよび通信制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネットの利用が進むに従い、利用者に高速のアクセス回線を提供する手段として、ケーブルを敷設する必要が無い利点を生かし、高速のアクセス回線として無線LANが採用されている。しかし、無線LANが使用できる周波数の帯域には制限があり、多くの無線LAN端末が同時に無線LANにアクセスすると、スループットが低下する。そこで無線LANを一つの周波数帯で運用すると周波数帯域が不足するため、新たな周波数帯を追加して運用する検討が行なわれている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
この無線LANでは、同一エリヤ内で同時に設定可能なチャンネル数を増加させることを目的にしており、第1の周波数および第2の周波数の各周波数帯の各チャネルに試験電波を送信し、受信電力等を測定した結果から、妨害の少ないチャネルを選び出して通信チャネルに設定している。
【0004】
この無線LANでは、2つの異なる周波数帯で妨害に強く、通信可能チャネル数を増大出来るが、各無線LAN端末におけるスループットの確保には対応出来ない問題があった。
【0005】
また、別の例として、2つの周波数帯に対応可能な無線LANがあるが、同時に2つの周波数を利用するのではなくいずれか一方の周波数を選択して通信するものであって、無線LAN端末毎にそれぞれの周波数帯での伝送速度設定ができない(例えば、非特許文献1参照。)。
【0006】
この様に、これまでの無線LANでは、各無線LAN端末で得られるスループットの設定が困難で、無線LAN端末毎に伝播条件の違い等に対応して周波数帯や伝送速度を設定したり、無線LANの運用条件に対応して伝送速度が設定できる通信サービスを提供できない問題があった。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−33713号公報 (第9頁、第4図)
【0008】
【非特許文献1】
日経コミュニケーション2002年7月15日号,p77−79
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線LANシステムでは、無線LAN端末(以下クライアントと呼ぶ)の増加に対し、複数の周波数帯を利用し、伝送容量不足の解消を図ることが考えられているが、無線LAN端末毎に伝播条件の違いや無線LANの運用条件に対応して周波数帯および伝送速度を設定できない問題があった。
【0010】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、複数の周波数帯を利用し伝送容量を増すとともに、各クライアントが伝播条件の違いや無線LANシステムの運用条件の違いに対応して伝送速度を設定できることが可能な無線LANシステムおよびその通信制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の無線LANシステムは、それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムにおいて、前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第1の試験手段と、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第2の試験手段と、前記第1および第2の試験手段によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定して記憶する記憶手段とを有し、前記アクセスポイントと各クライアントは、前記記憶手段に記憶した伝送速度に従い無線LAN通信を行うことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の無線LANシステムのアクセスポイントは、それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムの前記アクセスポイントであって、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第1の試験手段と、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第2の試験手段と、前記第1および第2の試験手段によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定して記憶する記憶手段とを具備することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の無線LANシステムの通信制御方法は、それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムの通信制御方法において、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行ない、前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行ない、前記2つの試験によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定してメモリに記憶し、前記アクセスポイントと各クライアントは、前記メモリに記憶した伝送速度に従い無線LAN通信を行うことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
図1は、本発明の無線LANシステムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【0016】
図1において、無線LANシステムは、特定のエリヤに設置され、アクセスポイント1、クライアント2(#1〜#n)およびクライアント2(#1〜#n)に接続される端末機器等4(#1〜#m)を具備し、アクセスポイント1は、ネットワーク3と接続している。複数のクライアント2(#1〜#n)は、自分に接続されている端末機器等4(#1〜#m)との間でデータの送受信を行ない、更にそのデータを無線通信により、アクセスポイント1との間で送受信している。ただし、クライアント2には複数の端末機器等4が接続可能である。
【0017】
ネットワーク3は、例えば、有線のLANが相当し、アクセスポイント1は、ネットワーク3に接続される装置(端末機器又はホストコンピュータ等)と複数のクライアント2(#1〜#n)との間のデータを仲介するブリッジとして機能している。
【0018】
クライアント2(例えば#1)に接続されている端末機器等4(#1)との間で送受信されるデータは、アクセスポイント1が収容しているクライアント2(例えば#n)に接続されている端末機器等4(#m)とアクセスポイント1を介して相互に送受信されるか、もしくは、アクセスポイント1からネットワーク3を介してホストコンピュータ、サーバ、他の端末機器等との間でデータが送受信される。
【0019】
本発明の無線LANシステムでは、伝送容量を増す為にアクセスポイント1が各クライアント2(#1〜#n)と無線で通信する無線周波数は、例えば第1の周波数帯と第2の周波数帯のように複数の周波数帯を使用する。
【0020】
そして、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)間の周波数帯は、アクセスポイント1の指定に従って、例えば、アクセスポイント1とクライアント2(#1)では第1の周波数帯が設定され、またアクセスポイント1とクライアント2(#n)では第2の周波数帯を使う様にそれぞれ設定される。
【0021】
第1、第2の周波数帯それぞれにおいては、これらの周波数帯の搬送波は変調されるが、変調方式により変調速度、即ち伝送速度が決まる。
【0022】
そして、その変調可能な最高速度は、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)それぞれの通信(即ち、電波伝播)区間における伝播距離、反射、遮蔽等の電波伝播条件に伴って変化する受信電力強度、無線通信の相互干渉や妨害の有無による誤り発生等により、性能限界(即ち、伝送可能最高速度)が左右されるので、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)それぞれの伝送速度は異なることが多い。
【0023】
従って、様々な電波伝播条件に対応し得るようにデータを伝送するための伝送速度は、第1、第2の周波数帯それぞれに対応して、幾つかの伝送速度が段階的に予め設定されている。そして、その伝送速度は、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)のそれぞれのコネクション(接続条件)毎に、例えば伝送速度を決めるための試験信号の送受信結果、もしくは初期設定等の手段により上述の段階的に設定された伝送速度から選択される。
【0024】
図2は、本発明のアクセスポイント1の構成を示すブロック図で、アクセスポイント1は、第1の周波数帯に対する無線送受信部TRX1、第2の周波数帯に対する無線送受信部TRX2、通信制御部CC1、通信管理テーブル5、MAC(メディア アクセス 制御)部MC1、ネットワークインタフェースIF1から構成されている。
【0025】
また、図3は、本発明のクライアント2の構成を示すブロック図で、クライアント2は、第1の周波数帯に対する無線送受信部TRX3、第2の周波数帯に対する無線送受信部TRX4、通信制御部CC2、MAC(メディア アクセス 制御)部MC2、端末インタフェースIF2から構成されている。
【0026】
図4は、IEEE802.11a、およびIEEE802.11bの標準を例にとって2つの周波数帯に対応して設定されている伝送速度を表にした図である。この伝送速度の表は、アクセスポイント1の通信管理テーブル5に周波数帯・伝送速度設定表5aとして記録される。
【0027】
ここでは、説明の便宜上2つの周波数帯を使用する例を説明するが、2つの周波数帯だけでなく、更に第3の周波数帯が追加される場合においても、方法、手順は同様である。
【0028】
図4において、第1の周波数帯はIEEE802.11b標準の2.4GHz帯に相当し、伝送速度は、11Mbpsが最高で、以下、5.5Mbps、2Mbps、1Mbpsと次第に伝送速度が下がる設定値となっている。また第2の周波数帯は、IEEE802.11a標準の5GHz帯に相当し、同様に伝送速度が、最高54Mbpsから最低6Mbpsまで8つの段階に設定されている。
【0029】
この伝送速度の設定においては、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)の間の電波伝播条件が悪い程、低い伝送速度に設定されるとしている。
【0030】
以下、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)のそれぞれの動作を説明し、次に周波数帯と伝送速度を決定する通信制御方法について説明を行う。
【0031】
図5は、IEEE802.11aおよびIEEE802.11bの標準を例に、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)との間で送受信されるパケットの構成を説明した図である。
【0032】
アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)との間は、図5のパケットデータに構成して試験信号もしくはメッセージ信号の送受信を行う。
【0033】
無線で送受信されるパケットデータ(試験信号もしくはメッセージ信号)は、受信側で同期を取るためのPLCPプリアンブル(100バイト程度)、物理層の動作を規定するパラメータを記述したPLCPヘッダ(24バイト)、MAC(Media Access Control)メディア層の制御パラメータを記述したMACヘッダ(24〜30バイト)、メッセージデータ本体を搭載するデータフレーム(0〜2312バイト)、誤り制御のためのFCS(Frame
Check Scequence)フレーム(4バイト)等からなる。
【0034】
PLCPヘッダは更にSYNC(16バイト)、SFD(2バイト)、シグナル(1バイト)、サービス(1バイト)、フレーム長(2バイト)、CRC(2バイト)の各フィールドで構成される。
【0035】
PLCPプリアンブル、およびPLCPヘッダは、使用する周波数帯での最低の伝送速度(例えば第1の周波数帯では1Mbps)で送信され、PLCPヘッダのシグナルフィールドに、MACヘッダおよびデータフレームの伝送速度が記述されている。
【0036】
従って、試験信号や、メッセージ信号を受信したアクセスポイント1もしくはクライアント2は、このシグナルフィールドで指定された伝送速度でMACヘッダとデータのフレームを復調することが出来る。
【0037】
図6は、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)の間で可能な最高伝送速度の測定を行う試験信号を送受信する基本手順を示したフローチャートである。
【0038】
最初にその概念を述べると、無線LANシステムは、システム起動時(アクセスポイント1の電源が投入されると)、まず、全てのクライアント2(#1〜#n)との間で通信を行うための伝送速度を決定するためのアクセスポイント1からクライアント2(#1〜#n)へ試験信号を順番に従って送信する。
【0039】
即ち、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)との間で試験信号が送受信されることによって、アクセスポイント1では各クライアント2(#1〜#n)との間でそれぞれの周波数帯における可能な最高の伝送速度が測定され、その結果がアクセスポイント1の通信管理テーブル5に測定データとして記録される。
【0040】
そして、アクセスポイント1は、この通信管理テーブル5の測定データと、同じく通信管理テーブル5に記録されている速度設定データ、周波数・伝送速度設定表5aの関係を参照して、各クライアント2との通信に用いる周波数帯と伝送速度を選定する。
【0041】
以下に、図6を参照して、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)の機器動作と伝送速度の測定手順を説明する。
【0042】
アクセスポイント1では、電源投入後に動作可能状態になると、まず通信制御部CC1は、クライアント2(#1〜#n)に対する試験信号を作成する。
【0043】
即ち、アクセスポイント1の通信制御部CC1は、MAC部MC1と無線送受信部TRX1に制御信号を送り、最初の送信先のアドレスとしてクライアント2(#1)を設定し(図6のステップs11)、周波数帯として第1の周波数帯を設定し(図6のステップs12)、次に伝送速度を第1の周波数帯の最高伝送速度(11Mbps)に設定(図6のステップs13)する制御を行う。また、通信制御部CC1は、テストパタン信号を送信する制御信号をMAC部MC1に送信する。
【0044】
これを受けてMAC部MC1は、クライアント2(#1)への試験信号としてPLCPヘッダの“シグナル”フィールドに伝送速度「11Mbps」の設定とMACヘッダに「試験信号」と送信先クライアント2(#1)のアドレスの設定を行う。また、データフレームにメッセージの代わりに誤り測定の為のテストパタン信号(試験データ)を搭載した試験信号を作成して無線送受信部TRX1に出力する。
【0045】
アクセスポイント1の無線送受信部TRX1は、通信制御部CC1から送信指示の制御信号を受け取り、且つMAC部CC1から上記の試験信号(パケットデータ)を受け取ると、第1の周波数帯の最高伝送速度(11Mbps)で試験信号の電波をアンテナから各クライアント2(#1〜#n)に送信する(図6のステップs14)。そして、通信制御部CC1は、クライアント2(#1)からの応答を待つ(図6のステップs15)。
【0046】
一方、各クライアント2(ここでは上記説明#1を例に取り説明する)は、当初待機状態にあるが(図6のステップs16)、アクセスポイント1からの第1の周波数帯で送信された試験信号は、クライアント2(#1)の無線送受信部TRX3によって受信され、第1の周波数帯での最低伝送速度(この例では1Mbps)でPLCPプリアンブルおよびPLCPヘッダの復調を始める。
【0047】
すると、無線送受信部TRX3は、試験信号のパケットの先頭に有って、第1の周波数帯での最低伝送速度で送信されているPLCPヘッダの“シグナル”フィールドから、アクセスポイント1が設定した伝送速度が最高速度の11Mbpsであると判断すると、MACヘッダ以降の信号を11Mbpsで復調し、MAC部MC2に復調した信号を出力する。
【0048】
そして、MAC部MC2は、MACヘッダにあるアドレスを判読して(図6のステップs17)、自分宛の信号であれば(図6のステップs18がYesの場合)、更にその試験信号のデータフレームに設定されたテストパタン信号をクライアント2(#1)が所有する誤り検出のためのテストパタンと照合して、試験信号の誤り率を測定する(図6のステップs19)。
【0049】
また、ステップs18でクライアント2(#1)は、送信先アドレスから自分宛の信号ではではないと判断した場合は、そのまま待機状態(ステップS16)へ戻る。
【0050】
そして、クライアント2(#1)の通信制御部CC2は、モニタしていた試験信号の指定された伝送速度における誤り率の測定結果から、所定の誤り率(例えばビット誤り率が1万分の1以下)の基準に達していれば、MAC部MC2にACK応答をするよう指示する(図6のステップs20がYesの場合)。
【0051】
そして、MAC部MC2は、MACヘッダの送信先アドレスとして「アクセスポイント1」および送信元アドレスとして「自分のアドレス」、ならびに返送するメッセージとして「ACK応答」を設定し、またPLCPヘッダの“シグナル”フィールドに受信に成功した「伝送速度(11Mbps)」を書き込んで、無線送受信部TRX3にパケットを出力する。
【0052】
クライアント2(#1)の無線送受信部TRX3は、通信制御部CC2からACK応答を指示する制御信号を受け取り且つ、MAC部MC2から上記のパケットを受け取ると、当該パケットのPCLPプリアンブルおよびPCLPヘッダを第1の周波数帯での最低伝送速度(この例では1Mbps)で、またMACヘッダ以降のACK応答を指定された伝送速度(11Mbps)でアクセスポイント1に送り返す(図6のステップs21)。
【0053】
また同時に、クライアント2(#1)の通信制御部CC2は、その伝送速度をアクセスポイント1に送信する際の送信伝送速度として内部メモリに記憶する(図6のステップs22)。
【0054】
アクセスポイント1の無線送受信部TRX1は、クライアント2(#1)からあるACK応答信号を受信すると、そのACK応答信号のPLCPヘッダを最低伝送速度で復調してPLCPヘッダを判読し、又、MACヘッダを“シグナル”フィールドで設定されている伝送速度(11Mbps)で復調して、そのパケットをMAC部MC1に出力する。
【0055】
アクセスポイント1のMAC部MC1は、受け取ったパケットが自分宛のデータであることを確認すると、ACK応答信号を送った送信元アドレス、即ち、クライアント2(#1)のアドレスを通信制御部CC1に通知する。
【0056】
すると、通信制御部CC1は、このACK応答信号に設定されている伝送速度、即ち、第1の周波数帯の最高伝送速度(11Mbps)をクライアント2(#1)の伝送速度として通信管理テーブル5に記録する(図6のステップs24)。
【0057】
通信管理テーブル5のクライアント毎の伝送速度測定表5bに記録した伝送速度が第1の周波数帯であることを確認すると(図6のステップs25がYesの場合)、引き続きクライアント毎の伝送速度測定表5bの第2の周波数帯における最高伝送速度(54Mbps)を記録するための測定に着手する。
【0058】
そしてアクセスポイント1の通信制御部CC1は、周波数帯を第2の周波数帯に設定し(図6のステップs26)、伝送速度を第2の周波数帯の最高伝送速度(54Mbps)に設定した(図6のステップs27)試験信号を再び各クライアント2(#1〜#n)に送信する(図6のステップs14)。
【0059】
以降の処理は、第1の周波数帯での測定と同様なのでその説明は省略する。
【0060】
一方、ステップs20で、最初に第1の周波数帯の最高伝送速度(1Mbps)で送信された試験信号をクライアント2(#1)が受信したとき、所定の誤り率より悪い時は(図6のステップs20がNoの場合)、クライアント2(#1)の通信制御部CC2は、次の試験信号を待つことを示す制御信号を無線送受信部TRX3とMAC部MC2に出力し、クライアント2(#1)は待機状態に入っている。
【0061】
また、ステップs15でアクセスポイント1の通信制御部CC1は、クライアント2(#1)からの応答を待ち状態から、一定時間待ってもクライアント2(#1)からのACK応答信号がないと設定した伝送速度(ここでは最高伝送速度)での通信は出来ないと判断する(図6のステップs15がNoの場合)。
【0062】
そして、アクセスポイント1の通信制御部CC1は、通信に失敗した第1の周波数の伝送速度より1段階伝送速度を下げた試験信号のパケットを生成して同様に送信する(図6のステップs23)。
【0063】
アクセスポイント1の通信制御部CC1は、クライアント2(#1)からACK信号を受け取るまでこれを繰り返し、クライアント2(#1)からACK応答信号のあった伝送速度を通信管理テーブル5に記録して(図6のステップs24)、第2の周波数帯における最高伝送速度の測定(図6のステップs26)に着手する。
【0064】
もし、第1の周波数帯でクライアント2(#1)から1回もACK応答信号を受信できなければ、アクセスポイント1の通信制御部CC1は、クライアント2(#1)とは第1の周波数帯では、通信不可と通信管理テーブル5のクライアント毎の伝送速度測定表5bに記録して第2の周波数帯における最高伝送速度の測定に着手する。(図6のステップs26)
そして、第2の周波数帯においても、アクセスポイント1の無線送受信部TRX2を用いて、第1の周波数帯の場合と同様の手順で、第2の周波数帯における、クライアント2(#1)の伝送速度を測定し、その結果を通信管理テーブル5のクライアント毎の伝送速度測定表5bに記録する。
【0065】
次にアクセスポイント1は、クライアント2(#1)の伝送速度の記録が終了すると(図6のステップs25がNoの場合)、残りのクライアント2(#2〜#n)についても、同様の手順を繰り返してこの第1、第2の周波数帯での伝送速度を測定し、通信管理テーブル5のクライアント毎の伝送速度測定表5bに記録する。
【0066】
図7は、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)の間で測定された伝送速度を通信管理テーブル5に記録した、クライアント毎の伝送速度測定表5bの図である。
【0067】
なお、本実施例では、各クライアント2(#1〜#n)の間の伝送速度の測定は、ユニキャストもしくはポーリングに類する方法で測定する方式を示したが、この他、最初に同報形式で一斉にクライアント2(#1〜#n)を呼出す方式を採ってもよい。
【0068】
アクセスポイント1は、各クライアント2(#1〜#n)との伝送速度の調査を終えると、引き続いてこの通信管理テーブル5に記録された伝送速度測定表5bと周波数帯・伝送速度設定表5aとを参照して、最終的に各クライアント2(#1〜#n)との通信の接続(コネクション)に対して、伝送速度を設定する。
【0069】
例えば、各クライアント2(#1〜#n)で、それぞれが、自分の伝送可能な最高の速度でアクセスポイント1との通信を行う様に無線LANシステムを動作させるので有れば、各クライアント2(#1〜#n)は、クライアント毎の伝送速度測定表5bに記録された第1および第2の周波数帯のどちらか速い方の伝送速度をアクセスポイント1との通信速度に設定する。
【0070】
即ち、図7の5bにおいて、例えば、各クライアント2(#3)では、測定された伝送速度は第1の周波数帯で5.5Mbps、第2の周波数帯では24Mbpsであったので、第2の周波数帯の24Mbpsがアクセスポイント1との伝送速度として設定される。
【0071】
それらの各クライアント2(#1〜#n)に対して設定されたアクセスポイント1との伝送速度は、最高伝送速度測定表5bと同様に通信管理テーブル5に各クライアント2(#1〜#n)との間のクライアント・設定伝送速度表5cとして記録される。
【0072】
図8は、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)との間で設定された伝送速度を記録した通信管理テーブル5のクライアント・設定伝送速度表5cの一例である。
【0073】
このクライアント2(#1〜#n)に対する設定伝送速度が通信管理テーブル5のクライアント・設定伝送速度表5cに設定されると、アクセスポイント1は直ちに、設定された伝送速度を各クライアント2(#1〜#n)毎に通知する為、伝送速度を測定する時の試験信号と同様のパケットを生成して送信する。
【0074】
即ち、各クライアント2(#1〜#n)では、この伝送速度を通知するパケットを受信すると、その指定された伝送速度(即ちPLCPヘッダの“シグナル”フィールドに記載された伝送速度)を読み出して、アクセスポイント1に対して送信する伝送速度として内部メモリに記憶・設定する。
【0075】
なお、上記の説明では伝送速度の測定は、アクセスポイント1からクライアント2(#1〜#n)への下り方向についてのみ行っているが、クライアント2(#1〜#n)からアクセスポイント1への上り方向での伝送速度の設定に付いては、原則として、下り方向に設定された伝送速度と同一の伝送速度を設定する。
【0076】
もし、下り方向に比し、上り方向の電波伝播条件が悪く送信の伝送速度を遅くしなければならない場合は、メッセージ信号を送受信する手順において、アクセスポイント1が各クライアント2(#1〜#n)から受信したデータの誤り率の測定によって行うアクセスポイント1からのACK応答により伝送速度の設定変更を行う。
【0077】
即ち、各クライアント2(ここでは、#1)は、アクセスポイント1からの自分宛のACK応答を受信できなければ、クライアント2(#1)は、ACK応答を受信するまで送信の伝送速度を設定値より下げる処理を行ない伝送速度を変更できるので、上り方向の伝送速度の測定は行なわない。
【0078】
以下、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)との間の通信の伝送速度が設定され無線LANシステムが定常的な運用状態となった後、データを送受信する場合、即ち、メッセージデータを送受信する場合の無線LANシステムの動作について説明する。
【0079】
本発明の無線LANシステムでは、パケットデータを送受信する手順等は、通信制御部CC1(クライアント2ではCC2)が制御する。この送受信制御手順については、例えばIEEE802.11a、IEEE802.11b等の標準に準じているので、その詳細な説明は省略するが、アクセスポイント1と各クライアント2(#1〜#n)の動作概要は以下の通りである。
【0080】
最初にアクセスポイント1が、ネットワーク3からデータを受け取り、クライアント2(#1)に送信する場合を説明する。
【0081】
アクセスポイント1において、ネットワークインタフェースIF1がネットワーク3から受信したメッセージのデータは、レベル変換などを行ない、更にTCP/IP手順に従い、MAC部MC1に出力される。
【0082】
すると、MAC部MC1は、そのデータに送信元「アクセスポイント1」および受信先「クライアント2(ここでは、#3)」のアドレスと送信されるパケットデータがメッセージのデータであることをMACヘッダに設定し、又、同時に通信管理テーブル5のクライアント・設定伝送速度表5cに記載されているその通信相手のクライアント2(#3)に設定された伝送速度「24Mbps」をPLCPヘッダの“シグナル”フィールドに設定したパケットデータを作成する。
【0083】
そして、第2の周波数帯の「24Mbps」で送信するので無線送受信部TRX2に、ベースバンドでパケット化されたデータ信号を出力する。次に無線送受信部TRX2は、PLCPプリアンブルとPLCPヘッダを第2の周波数帯の最低速度6Mbpsで、またMACヘッダとメッセージのデータを24Mbpsの伝送速度で送信する。
【0084】
クライアント2(#1)では、このメッセージ信号(パケットデータ)を受信した無線送受信部TRX4が復調した信号から、MACヘッダ情報を読取り、自分向けのパケットデータと判断すると、24Mbpsのメッセージのデータをベースバンド信号に復調し、端末機器インタフェース4を介して端末機器等4(例えば#3)へメッセージのデータを出力する。
【0085】
また、クライアント2(#3)は同時に、MACヘッダにACK応答を設定してACK応答信号をアクセスポイント1に返送する。
【0086】
次に、クライアント2(#1)からアクセスポイント1にメッセージ信号のパケットデータを送信する場合を説明する。
【0087】
クライアント2(#3)において、端末機器インタフェースIF2が端末機器等4から受信したメッセージのデータは、レベル変換などを行ない、更にTCP/IP手順に従い、MAC部MC2に出力される。
【0088】
すると、MAC部MC2は、そのメッセージのデータに送信元「クライアント2(#3)」および受信先「アクセスポイント1」のアドレスと送信パケットデータがメッセージのデータであることをMACヘッダに設定する。
【0089】
又、アクセスポイント1から設定された「伝送速度」(例えば24Mbps)をPLCPヘッダのシグナルフィールドに設定したパケットデータを作成する。
【0090】
そして、第2の周波数帯の24Mbpsで送信するので無線送受信部TRX4に、ベースバンドでパケット化されたデータ信号を出力する。
【0091】
そして無線送受信部TRX4は、PLCPプリアンブルとPLCPヘッダを第2の周波数帯の最低速度6Mbpsで、またMACヘッダとメッセージのデータを24Mbpsの伝送速度で送信する。そしてこの時、クライアント2(#3)の通信制御部CC2は、アクセスポイント1からのACK応答信号を待つタイマを起動する。
【0092】
アクセスポイント1では、このメッセージ信号(パケットデータ)を受信した無線送受信部TRX2が復調した6MbpsのPLCPヘッダから、MACヘッダ情報を判読して、アクセスポイント1宛のデータ信号と判断すると、24Mbpsのメッセージ信号のパケットデータをベースバンド信号に復調し、端末機器インタフェース4を介して端末機器もしくはホストコンピュータ等へデータを出力する。また、アクセスポイント1は、同時に、MACヘッダにACK応答を設定したACK応答信号をクライアント2(#3)に返送する。
【0093】
そしてクライアント2(#3)はこのACK応答信号を受信すると、送信作業を終了し、待機状態に入る。
【0094】
ここでもし、アクセスポイント1でメッセージ信号(パケットデータ)が正しく受信できずアクセスポイント1から、クライアント2(#3)がACK応答を待っているタイマの設定時間内にACK応答が返送されないと、クライアント2(#3)の通信制御部CC2は、メッセージ信号の送信に失敗したと判断する。そして、クライアント2(#3)の通信制御部CC2は、第2の周波数帯において伝送速度を24Mbpsより1段低く18Mbpsに設定し同じメッセージのデータをパケット化して再送信する。(この際当然、PLCPヘッダの“シグナル”フィールドには「18Mbps」が設定される。)
そして、もし、再送信しても再びACK応答の受信に失敗すれば、更に設定する伝送速度を下げてメッセージ信号を送信することをACK応答が受信できるるまで繰り返すこと(フォールバック機能)によって、アクセスポイント1とクライアント2(#1)との間の通信が電波伝播条件の影響で上下方向で伝送速度が異なる様な状態でも通信できるようにしている。
【0095】
以上の様に、本発明では、アクセスポイント1が通信管理テーブル5を参照して各クライアント2(#1〜#n)との伝送速度を設定することにより、各クライアント2(#1〜#n)との伝播条件の違いに対応して無線LANシステムを様々な伝送速度を設定し運用することが出来る。
【0096】
即ち、通信管理テーブル5を参照して、図8の5cの例の如く出来る限り高いスループットでデータを通信できる様に、クライアント2(#1〜#n)各々との通信区間毎で可能な最高の伝送速度に設定して通信させることができる一方、全てのクライアント2(#1〜#n)で公平に同じ伝送速度で通信を行う様に、各クライアント2(#1〜#n)との間の通信で可能な最高の伝送速度の内で最も低いクライアント2(例えば、5bの(#5)の伝送速度(1Mbps))に合わせた速度に制限して設定して通信することも出来る。
【0097】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の無線LANシステムによれば、アクセスポイントと各クライアントの間で試験通信した周波数帯と伝送速度を記録したテーブルと、それらの周波数帯において設定された伝送速度を記録したテーブルとを参照してアクセスポイントと各クライアントの伝送速度を設定することにより、複数の周波数帯を利用し、伝送容量不足の改善と、各クライアントに伝播条件の違いや無線LANの運用条件等に対応して、多様な伝送速度を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線LANシステムの構成を示すブロック図。
【図2】本発明の無線LANシステムのアクセスポイントの構成要素を示すブロック図。
【図3】本発明の無線LANシステムのクライアントの構成要素を示すブロック図。
【図4】通信管理テーブルに記録された周波数帯・伝送速度設定表の例の図。
【図5】アクセスポイントとクライアントとの間で送受信されるパケットの構成を説明した図。
【図6】アクセスポイントとクライアントとの間で可能な最高伝送速度の測定を行う手順を示したフローチャート。
【図7】通信管理テーブルに記録された最高伝送速度測定表の例の図。
【図8】通信管理テーブルに記録されたクライアント・設定伝送速度表の例の図。
【符号の説明】
1 アクセスポイント
2 クライアント
3 ネットワーク
4 端末機器等
5 通信管理テーブル
5a 周波数帯・伝送速度設定表
5b クライアント毎の伝送速度測定表
5c クライアント・設定伝送速度表
TRX1、TRX2、TRX3、TRX4 無線送受信部
MC1、MC2 MAC部
Claims (6)
- それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムにおいて、
前記アクセスポイントは、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第1の試験手段と、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第2の試験手段と、
前記第1および第2の試験手段によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定して記憶する記憶手段とを有し、
前記アクセスポイントと各クライアントは、前記記憶手段に記憶した伝送速度に従い無線LAN通信を行うことを特徴とする無線LANシステム。 - 前記アクセスポイントは、前記第1の試験手段が用いる前記第1の周波数帯の無線送受信部、および前記第2の試験手段が用いる第2の周波数帯の送受信部を更に具備することを特徴とする請求項1記載の無線LANシステム。
- 前記アクセスポイントは、前記複数のクライアント毎に前記第1および第2の試験手段によって得られた2つの伝送速度から伝送速度の速い方を選択して前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1記載の無線LANシステム。
- 前記複数のクライアントは、前記第1の試験手段によって送信される第1の試験信号とその応答信号を送受信する前記第1の周波数帯の無線送受信部、および前記第2の試験手段によって送信される第2の試験信号とその応答信号を送受信する第2の周波数帯の送受信部を具備することを特徴とする請求項1記載の無線LANシステム。
- それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムの前記アクセスポイントであって、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第1の試験手段と、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行う第2の試験手段と、
前記第1および第2の試験手段によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定して記憶する記憶手段と
を具備することを特徴とする無線LANシステムのアクセスポイント。 - それぞれが1つ又は複数の端末機器と接続されている複数のクライアントと、この複数のクライアントと第1の周波数帯および第2の周波数帯のいずれかの伝送速度に従い無線LAN通信を行うアクセスポイントとで構成される無線LANシステムの通信制御方法において、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第1の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行ない、
前記アクセスポイントから所定のクライアントを指定して、前記第2の周波数帯の複数の伝送速度の中から当該クライアントと通信可能な伝送速度を試験し、この試験を全てのクライアントに対して行ない、
前記2つの試験によって得られた伝送速度から、前記複数のクライアント毎に最適な伝送速度を決定してメモリに記憶し、
前記アクセスポイントと各クライアントは、前記メモリに記憶した伝送速度に従い無線LAN通信を行うことを特徴とする無線LANシステムの通信制御方法。
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JP2002302526A Withdrawn JP2004140544A (ja) | 2002-10-17 | 2002-10-17 | 無線lanシステム、無線lanシステムのアクセスポイントおよび通信制御方法 |
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-
2002
- 2002-10-17 JP JP2002302526A patent/JP2004140544A/ja not_active Withdrawn
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