JP2006148341A - 無線通信システムにおける回線制御方法 - Google Patents

無線通信システムにおける回線制御方法 Download PDF

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浩司 秋本
Kenji Kudome
賢治 久留
Noboru Iwasaki
登 岩崎
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Abstract

【課題】 高速なデータ転送が可能な光無線ＬＡＮ乃至は、ミリ波無線ＬＡＮにおいて、回線が利用不能になった場合でも、常に通信の続行を可能にする。
【解決手段】 本発明は、無線通信システムにおいて、同一のネットワーク内で上位有線ネットワークと通信端末とが１対多で接続される無線ＬＡＮにおいて、アクセスポイント装置及びステーション装置でお互いの装置の認識を行い、光無線通信が可能かを調べるために電波無線による通信を行うことにより光無線装置間のリンクを確立し、リンクアップが確認できたときに双方向光無線通信を行う。この光無線通信装置間でリンクが切断された場合、高速に電波無線による通信に切り替える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、無線通信システムにおける回線制御方法に係り、特に、電波及び光を用いて双方向のデータ通信を行う、または、光の代わりにミリ波／準ミリ波を利用してデータ通信を行うものであり、高速無線ＬＡＮ(Local Area Network)などに用いることが可能な無線通信システムにおける回線制御方法に関する。
近年、オフィス内あるいは宅内のデータ通信手段として、無線ＬＡＮが関心を集めている。無線ＬＡＮでは、データ転送用のケーブルを這わす必要がないことから、有線ＬＡＮに比べてパーソナルコンピュータの設置場所やとりまわしに関して有利である。一方、例えば、イーサネット（登録商標）などの有線ＬＡＮに比べると、データ転送速度が劣る。
主として赤外線を搬送波とする光無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮに匹敵する高速なデータ転送が可能である。また、６０ＧＨｚ帯などのミリ波無線ＬＡＮも、有線ＬＡＮに匹敵する高速なデータ転送が可能である。光無線ＬＡＮやミリ波無線ＬＡＮのデータ転送速度としては、例えば、最大毎秒１ギガビットが実現されていた。しかし、光無線ＬＡＮやミリ波無線ＬＡＮの搬送波はマイクロ波無線と比べて指向性が高いことから、搬送波の伝搬路を人やものが通過すると、通信が遮断されてしまう場合がある。すなわち、通信の可用性に問題がある。
そこで、例えば、光無線ＬＡＮに、光無線とは異なるバックアップ回線を用意し、可用性を向上させる無線通信システムが提案されている。
図１５は、従来の無線通信システムの構成を示す。同図に示す無線通信システムは、上位有線ネットワーク１０にリレーサーバ１１が接続され、当該リレーサーバ１２には光無線送受信装置１２、電波アクセスポイント１３が接続されている。また、通信端末２０には、光無線送受信装置２１と電波無線クライアント２２が接続されている。光無線送受信装置１２と光無線送受信装置２１とが光無線により通信し、電波無線アクセスポイント１３と電波無線クライアント２２が電波無線により通信する。
例えば、図１５に示す従来の無線通信システムでは、通信端末２０は、光無線用とマイクロ波などの電波無線用の２枚のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ（図示せず））を有し、それぞれのＮＩＣには光無線送受信装置２１と電波無線クライアント２２がそれぞれ接続され、ＮＩＣに接続された光無線送受信装置２１は、光無線を介して他の光無線送受信装置と通信でき、ＮＩＣに接続された電波無線クライアント２２は、電波無線を介して電波無線アクセスポイントと通信でき、他の光無線送受信装置と電波無線アクセスポイントは、それぞれリレーサーバと接続され、リレーサーバは上位有線ネットワークと接続されている。通信端末２０は、ルーティングテーブル（図示せず）を有し、光無線が切断された場合、ルーティングテーブルを参照し、電波無線を用いて通信可能になる（例えば、非特許文献１参照）。
国際会議 Y. Sakurai, et. al "A study of seamless communication method with the adequate switching between optical and RF wireless LAN", IEEE International Conference on Consumer Electronics 2003, WPM P3.19, pp.264-265, 17-19 June 2003.
しかしながら、従来の無線通信システムでは、図１５に示すように、別途リレーサーバを用意し、個々でＩＰパケットのフォーマットを変換する必要がある。しかし、リレーサーバの性能不足により、光無線の高速なデータパケット（例えば、毎秒１ギガビット）をすべてフォーマット変換することはできず、結果として、光無線ＬＡＮを用いても、高速なデータ転送が困難である。
また、光無線の切断を検知する適切な方法が示されていない。
また、ルーティングテーブルがスタティック（固定的に割り当てられている）な場合、通信端末の移動によって他のアクセスポイントの支配下となった場合、そのままでは通信できず、ルーティングテーブルの書き換えにダイナミックルーティング（ルーティングテーブルの自動設定）を用いる場合、例えば、ルーティングプロトコルにＯＳＰＦ(Open Shortest Path Fast)やＲＩＰ(Routing Information Protocol)を用いると、通信回線障害時の経路変更に通常数１０秒かかるため、高速な切り替えが困難である。
また、従来の無線通信システムでは、リレーサーバと通信端末とが１対１で接続されている場合には適用可能であるが、無線ＬＡＮのように、リレーサーバと通信端末が１対多で接続されている場合には、上記の従来の構成を適用することができない。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、無線通信システムにおいて、より高速なデータ転送が可能であり、かつ、光無線ＬＡＮ乃至は、ミリ波無線ＬＡＮが利用不能になった場合でも、高速にマイクロ波無線ＬＡＮに切り替えることを可能とし、常に通信の続行が可能な無線通信システムにおける回線制御方法を提供することを目的とする。
図１は、本発明の原理説明図である。
本発明（請求項１）は、
上位有線ネットワークと、１つ乃至は複数の通信端末との間を、電波及び光を用いて接続し、データ通信を行う無線通信システムにおける回線制御方法であって、
無線通信システムは、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側光無線通信手段と、
上位有線ネットワークと、アクセスポイント装置側電波無線通信手段及びアクセスポイント装置側光無線通信手段と接続されるアクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、
を有するアクセスポイント装置と、
電波を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側電波無線通信手段と、
光を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側光無線通信手段と、
通信端末と、ステーション装置側電波無線通信手段及びステーション装置側光無線通信手段と接続されるステーション装置側無線リンク制御手段と、
を有するステーション装置と、
を備え、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能となったとき、
上位有線ネットワークとステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータが、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送され、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを、介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、ステーション装置側光無線通信手段と、アクセスポイント装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段は、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
ステーション装置側光無線通信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信することにより、上位有線ネットワークとステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータが、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側光無線通信手段とステーション装置側光無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される。
また、本発明（請求項２）は、請求項１の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、アクセスポイント装置側光無線通信手段と光無線受信とが、光によりデータ送受信可能であったのが、不可能になったと検知したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段は、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第３の光検出信号を送信し、
ステーション装置側光無線通信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第４の光検出信号を送信することにより、上位有線ネットワークと、ステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータが、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される。
また、本発明（請求項３）は、請求項１または２記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側光無線通信手段及びステーション装置側光無線通信手段が搬送波として用いる光は、赤外光である。
また、本発明（請求項４）は、請求項１乃至３記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
アクセスポイント装置とステーション装置の少なくとも１つとが、アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、ステーション装置側電波無線通信手段とを介して電波によりデータ送受信可能となったとき、
アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、ステーション装置側無線リンク制御手段とが、それぞれに接続されたアクセスポイント装置側電波無線通信手段、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、それぞれの装置に付与された識別子を含む第１及び第２の制御信号を送受信することにより、アクセスポイント装置は、ステーション装置の識別子を認識し、かつ、該ステーション装置は該アクセスポイント装置の識別子を認識する。
また、本発明（請求項５）は、請求項１乃至４記載のアクセスポイント装置側無線リンク制御手段とステーション装置側無線リンク制御手段とが、第１及び第２の制御信号を送受信して互いの識別子を認識する際に、
アクセスポイント装置側無線リンク制御手段が、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第１の制御信号を生成し、該第１の制御信号を、アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して電波無線によりステーション装置側電波無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側電波無線通信手段を介して、第１の制御信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、第１の制御信号を解読することによりアクセスポイント装置の識別子を認識すると共に、ステーション装置に付与された識別子を含む第１の応答信号を生成し、該第１の応答信号を、ステーション装置側電波無線通信手段を介して電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、第１の応答信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第１の応答信号を解読することにより、ステーション装置の識別子を認識する。
また、本発明（請求項６）は、請求項４の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とステーション装置側無線リンク制御手段とが、第１及び第２の制御信号を送受信して、互いの識別子を認識する際に、
ステーション装置側無線リンク制御手段が、ステーション装置に付与された識別子を含む第２の制御信号を生成し、該第２の制御信号を、ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、第２の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第２の制御信号を解読することによりステーション装置の識別子を認識すると共に、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第２の応答信号を生成し、該第２の応答信号を、アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波によりステーション装置側電波無線通信手段に送信し、
ステーション装置側電波無線通信手段を介して第２の応答信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、該第２の応答信号を解読することによりアクセスポイント装置の識別子を認識する。
また、本発明（請求項７）は、請求項４乃至６記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、ステーション装置側無線リンク制御手段とが、電波によりデータ送受信可能である期間において、定期的に第１及び第２の制御信号を送受信する。
また、本発明（請求項８）は、請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段は、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、該第１の光検出信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第３の制御信号を生成し、該第３の制御信号を、該アクセスポイント装置側光無線通信手段を介して光無線によりステーション装置側光無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側光無線通信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、該第２の光検出信号を受信した該ステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置に付与された識別子を含む第４の制御信号を生成し、該第４の制御信号を、該ステーション装置側光無線通信手段を介して光無線によりアクセスポイント装置側光無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側光無線通信手段を介して、第３の制御信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、通信端末から入力された上位有線ネットワーク宛のデータを、ステーション装置側光無線通信手段へ転送し、
かつ、アクセスポイント装置側光無線通信手段を介して、第４の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを、アクセスポイント装置側光無線通信手段へ転送することにより、該上位有線ネットワークと該ステーション装置に接続されている該通信端末間で送受信されるデータは、該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と該アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される。
また、本発明（請求項９）は、請求項１乃至８記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、ステーション装置側光無線通信手段が送信した光を、アクセスポイント装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、該アクセスポイント装置側光無線通信手段が送信した光を、該ステーション装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知する。
また、本発明（請求項１０）は、請求項１乃至８記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、ステーション装置側光無線通信手段が送信した光を、アクセスポイント装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、該アクセスポイント装置側光無線通信手段が送信した光を、該ステーション装置側の光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光した後、
アクセスポイント装置側光無線通信手段とステーション装置側光無線通信手段とが、ぞれぞれ折衝信号を送受信し、折衝に成功したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知する。
また、本発明（請求項１１）は、請求項１乃至１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能であったのが、不可能に転じたと検知したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段は、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第３の光検出信号を送信し、該第３の光検出信号を受信した該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第５の制御信号を生成し、該第５の制御信号を、アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波無線によりステーション装置側無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側光無線通信手段は、ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第４の光検出信号を送信し、該第４の光検出信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、ステーション装置に付与された識別子を含む第６の制御信号を生成し、該第６の制御信号を、ステーション装置側電波無線通信手段を介して電波によりアクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信し、
ステーション装置側電波無線通信手段を介して、第５の制御信号を受信したステーション装置側無線リンク制御手段は、通信端末から入力された上位有線ネットワーク宛のデータを、ステーション装置側電波無線通信手段へ転送し、かつ、アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して第６の制御信号を受信したアクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該上位有線ネットワークから入力された当該ステーション装置に接続された通信端末宛のデータを、アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ転送することにより、
上位有線ネットワークと、ステーション装置に接続されている通信端末間で送受信されるデータは、アクセスポイント装置側無線リンク制御手段とアクセスポイント装置側電波無線通信手段とステーション装置側電波無線通信手段とステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される。
また、本発明（請求項１２）は、請求項２乃至１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側光無線通信手段で受光していた光の光レベルが、自身の受信感度を下回り、かつ、ステーション装置側光無線通信手段で受光していた光の光レベルが、自身の受信感度を下回ったとき、あるいは、それぞれの光無線通信手段で受光していた光が消滅したとき、
アクセスポイント装置側光無線通信手段と、ステーション装置側光無線通信手段とが、光によるデータ送受信が不可能に転じたと検知する。
また、本発明（請求項１３）は、請求項４乃至８または、１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、データリンク層における識別子であるＭＡＣアドレスである。
また、本発明（請求項１４）は、請求項４乃至８または１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置及びステーション装置のそれぞれに付与される識別子は、ネットワーク層における識別子であるＩＰアドレスである。
また、本発明（請求項１５）は、請求項１乃至１４記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側光無線通信手段及びステーション装置側光無線通信手段は、ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波としてデータ通信を行い、さらに、搬送波の光は、ミリ波あるいはマイクロ波であり、光検出信号はミリ波検出信号またはマイクロ波検出信号であり、光レベルは、ミリ波レベルまたはマイクロ波レベルである無線通信手段である。
また、本発明（請求項１６）は、請求項１乃至１５記載の無線通信システムにおける回線制御方法において、アクセスポイント装置側電波無線通信手段及びステーション装置側電波無線通信手段は、マイクロ波を搬送波としてデータ通信を行う無線通信手段である。
また、本発明（請求項１７）は、請求項１乃至１６記載の無線通信システムにおいて、
無線通信システムは、
１つのアクセスポイント装置と、
１つのステーション装置と、を備え、
アクセスポイント装置と、ステーション装置は、１対１で通信する。
本発明の無線通信システムにおける回線制御では、光無線ＬＡＮやミリ波無線ＬＡＮを用いることにより、高速なデータ転送が可能であり、かつ、光無線ＬＡＮやミリ波無線ＬＡＮが利用不能になった場合にも、高速にマイクロ波無線ＬＡＮに切り替えることにより、常に通信の続行が可能な無線通信システムを提供することができる。
また、アクセスポイント装置とステーション装置とが、電波（マイクロ波）を用いて制御信号を送受信することにより、互いに認識を行うことにより、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
また、アクセスポイント装置とステーション装置とが、それぞれの光無線通信装置の光レベルを検出する、あるいは、折衝信号の送受信を行うことにより、光によるデータ送受信可能となったと検知することにより、電波無線通信と光無線通信との切り替えを、更に高速に行うことが可能な無線通信システムを提供することができる。
さらに、アクセスポイント装置とステーション装置とが、それぞれの光無線通信装置の光レベルを検出する、あるいは、折衝信号の送受信を行い、かつ、それぞれの無線リンク制御装置が制御信号を送受信することにより、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
本発明における無線通信システムは、パーソナルコンピュータなどの通信端末と上位有線ネットワークとの間において、電波あるいは光を搬送波とした無線データリンクを提供するシステムであり、無線ＬＡＮ(Local Area Network)と呼ばれるシステムの１形態である。
通信端末とは、パーソナルコンピュータ以外に、例えば、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)や情報家電、携帯電話であってもよい。また、サーバであってもよい。
上位有線ネットワークとは、例えば、社内ＬＡＮ等に適用するのであれば、イーサネット（登録商標）等の有線データリンクで構成された基幹網であってもよい。また、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)や、ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)，あるいは、イーサネット（登録商標）などの専用線、あるいは、ＡＤＳＬ(Asynchronous Digital Subscriber line)といった各種データリンクにより構成される通信ネットワークであってもよい。
本発明における無線通信システムの上記以外の適用例としては、有線ＬＡＮ間で、電波あるいは光を搬送波とした無線データリンクを提供するシステムであってもよい。すなわち、ＬＡＮ間接続に用いてもよい。このような適用例では、ネットワーク構成としては、１対１あるいは、ポイント・ツー・ポイント構成となる。
次に、無線通信システムの構成を説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態のシステム構成を示す。
本発明における無線通信システムは、上位有線ネットワーク１０と接続される１つのアクセスポイント装置１００と、通信端末２０と接続されるステーション装置２００とからなる。
アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とは、光を搬送波とする光無線リンクと、電波を搬送波とする電波無線リンクとを用いて接続される。
一般的な無線ＬＡＮと同様に、上位有線ネットワーク１０に複数の通信端末２０を接続可能とするため、ステーション装置２００も複数あってもよい。例えば、図３（ａ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とは１対１で接続されており、ステーション装置２００と通信端末２０とが同数存在する構成であってもよい。
また、図３（ｂ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とは１対多（同図の例では、１対２）で接続されており、１つのステーション装置２００と複数の通信端末２０とがスイッチングハブ３０等を介して接続される構成であってもよい。
さらには、図３（ｃ）に示す通り、ステーション装置２００と通信端末２０とが１対１で接続されるものと、１対多で接続されるものが混在する構成であってもよい。但し、本発明の無線通信システムの理解を容易にするため、本実施の形態では、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが１台ずつ存在する構成（図２の構成）について説明する。
アクセスポイント装置１００は、第１の電波無線通信部１１０、第１の光無線通信部１２０、及び、第１の無線リンク制御部１３０と、を有する。第１の電波無線通信部１１０と第１の無線リンク制御部１３０とが接続され、第１の光無線通信部１２０と第１の無線リンク制御部１３０とが接続される。また、第１の無線リンク制御部１３０と上位有線ネットワーク１０が接続される。
ステーション装置２００は、第２の電波無線通信部２１０、第２の光無線通信部２２０、及び第２の無線リンク制御部２３０と、を有する。第２の電波無線通信部２１０と第２の無線リンク制御部２３０が接続され、第２の光無線受信装置２２０と第２の無線リンク制御部２３０が接続される。第２の無線リンク制御部２３０と通信端末２０が接続される。
アクセスポイント装置１００の第１の電波無線通信部１１０とステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０との間で電波無線によるデータの送受信を行う。
アクセスポイント装置１００の第１の光無線通信部１２０とステーション装置２００の第２の光無線通信部２２０との間で光無線によるデータの送受信を行う。
次に、図２に示すアクセスポイント装置１００とステーション装置２００の構成要素について詳細に説明する。
アクセスポイント装置１００の第１の電波無線通信部１１０（以下、単に電波無線通信部１１０と記す）は、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１１より入力されたデータを、電波を搬送波とする電波無線データに変換し、その電波無線データを無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２より出力する機能と、かつ、無線側インタフェース１１２より入力された電波無線データを同調し、有線側インタフェース１１１に出力する機能を有する。ステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０（以下、単に電波無線通信部２１０と記す）は、無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１１より入力された電波無線データを同調し、受信したデータを有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１２より出力する機能と、有線側インタフェース２１２より入力された電波無線データを電波を搬送波とする電波無線データに変換し、無線側インタフェース２１１に出力する機能を有する。
このような機能は、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮを接続するものであり、例えば、無線ブリッジ機能とも呼ばれる。なお、電波無線通信部１１０，２１０における無線側インタフェース１１２，２１１には、電波を送受信するための電波アンテナが接続されていてもよい（図２には図示せず）。
また、電波無線通信部１１０，２１０は、帰属関係が結ばれ、電波無線通信部１１０は親機、電波無線通信部２１０は子機として働く。そこで、電波無線通信部１１０，２１０は、帰属関係を結ぶために、それぞれ管理機能を備えてもよい。
電波を用いた無線ＬＡＮとしては、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）にて策定されたIEEE 802 11aやIEEE 802.11b規格などが標準化されている。本発明における電波無線通信部１１０，２１０としては、例えば、電波無線通信部１１０は、IEEE 802.11bのアクセスポイント、また、電波無線通信部２１０は、IEEE 802.11bにおけるステーションであってもよい。この場合、電波としては、周波数2.4GHz帯のマイクロ波を搬送波として用いる。
また、電波無線通信部１１０，２１０として、IEEE 802.11aにおけるアクセスポイント及びステーションを用いてもよい。この場合、電波としては、周波数5.2GHz帯のマイクロ波を搬送波として用いる。
なお、電波無線通信装置２１０は、一般的な呼称として無線ＬＡＮクライアントとも呼ばれることもある。さらには、これ以外の電波を用いた無線通信システムにおけるアクセスポイント及びステーションを用いてもよい。本発明は、電波無線通信装置を実現する方式で限定されるものではない。
次に、アクセスポイント装置１００の第１の光無線通信部１２０（以下、単に光無線通信部１２０と記す）は、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２２により入力されたデータを光を搬送波とする光無線データに変換し、その光無線データを無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２３より出力する機能と、無線側Ｉ／Ｆ１２３より入力された光無線データを受信し、受信されたデータを有線側Ｉ／Ｆ１２２に出力する機能を有する。
ステーション装置２００の第２の光無線通信部２２０（以下、単に光無線通信部２２０と記す）は、無線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２２１より入力された光無線データを受信し、受信されたデータを有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２２２より出力する機能と、有線側Ｉ／Ｆ２２２より入力されたデータを、光を搬送波とする光無線データに変換し、無線側Ｉ／Ｆ２２１に出力する機能を有する。
光無線通信部１２０、光無線通信部２２０では、帰属関係を結ぶための管理機能は必須ではない。また、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０では、互いの装置が光によりデータ送受信可能であるかを検知する光無線検知機能を有する。光無線検知機能に関しては後述する。
光無線通信部１２０、光無線通信部２２０は、例えば、物理層(ＰＨＹ)方式として、イーサネット(登録商標)のＰＨＹ方式である、100BASE-X、あるいは、1000BASE-Xを用い、空間を伝送路として無線通信を行う装置であってもよい。なお、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０における無線側Ｉ／Ｆ１２３，２２１には、光を送受信するための光アンテナ、あるいはレンズなどが接続されていてもよい（図２には図示せず）。
また、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０にて、光無線検知機能により、光によりデータ送受信可能となったと検知されたとき、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０は、それぞれの光検出信号出力ポート１２１，２２３より、第１あるいは第２の光検出信号を出力する。さらに、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０にて、光無線検知機能により、光によりデータ送受信不能となったと検知されたとき、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０は、それぞれの光検出信号出力ポート１２１，２２３より、光検出信号を出力する。
光無線通信部１２０、光無線通信部２２０が搬送波として用いる光は、赤外光であってもよい。その場合、搬送波に赤外光を用いることにより、人体への悪影響がなく、かつ人の視覚を妨げることなく光無線通信が可能になる。
なお、本発明は、光無線通信装置を実現する方式で限定されるものではない。
図２における、アクセスポイント装置１００の第１の無線リンク制御部１３０（以下、単に無線リンク制御部１３０と記す）は、光検出信号入力ポート１３４より入力された光検出信号を解読する機能を有する。また、光検出信号入力ポート１３４より入力される光検出信号に応じて、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３３より入力されたデータを、電波無線側Ｉ／Ｆ１３１あるいは光無線側Ｉ／Ｆ１３２に選択的に出力するデータ転送機能を有する。また、後述する無線リンク制御機能を有する。
図２における、ステーション装置２００の第２の無線リンク制御部２３０（以下、単に無線リンク制御部２３０と記す）は、光検出信号入力ポート２３４より入力された光検出信号を解読する機能を有する。また、光検出信号入力ポート２３４より入力される光検出信号に応じて、有線側インタフェース（Ｉ／Ｆ）２３３より入力されたデータを電波無線側Ｉ／Ｆ２３１あるいは光無線側Ｉ／Ｆ２３２に選択的に出力するデータ転送機能を有する。また、後述する無線リンク制御機能を有する。
図２におけるアクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、装置を識別するためのそれぞれ異なる識別子を備えてもよい。識別子は、例えば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスであってもよい。
図２における無線通信システムの構成では、アクセスポイント装置１００は、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線通信部１２０とが、それぞれケーブルにて接続されているが、このケーブルは、例えば、シリアルやパラレルのケーブルであってもよい。また、このケーブルは例えば、非シールドより対線（UTP: Unshielded Twist pair）ケーブルや光ファイバなどの通信ケーブルであってもよい。図２のステーション装置２００においても同様である。
図２における無線通信システムの構成では、アクセスポイント装置１００は、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線送信装置１２０とが、それぞれケーブルにて接続されているが、ケーブルではなく、例えば、基盤上の配線パターンであってもよい。また、例えば、筐体内の内部配線であってもよい。すなわち、無線リンク制御部１３０と電波無線通信部１１０と光無線送信装置１２０とが、外見上、一体となってアクセスポイントとなる構成であってもよい。図２のステーション装置２００においても同様である。
以下、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが通信する手順について、具体的に説明する。
図４は、本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が通信する手順を説明するための図である。
ここで、図４において、四角及び楕円で囲まれた状態は、各装置(アクセスポイント装置１００、ステーション装置２００)の状態を表し、四角の状態は安定状態、楕円の状態は遷移状態を表している。遷移状態とは、１つの安定状態から別の安定状態に移る際、移動してよいかどうか、確認を行っている状態を示す。また、図４の点線矢印は、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが、信号を送受信して折衝を行っていることを示している。上記の折衝機能を総称して本発明では「無線リンク制御機能」と呼ぶ。
ステップ１１０） まず、電源投入後、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は「待機状態」に入る。
アクセスポイント装置１００では、電波無線通信部１１０が、電波を用いて通信可能なステーション装置２００の電波無線通信部２１０を検索する。検索方法は、例えば、検索用の信号を含む電波を定期的に放出し、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０からの応答信号を待つ、という方法であってもよい。検索用の信号とは、例えば、IEEE 802.11では、ビーコンフレーム(Beacon frame)と呼ばれるものであってもよい。
ステーション装置２００では、電波無線通信部２１０が、電波を用いて通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０を検索する。検索方法としては、例えば、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０が放出した検索用の信号を待ち、検索用の信号が到来したとき、応答信号を返答する、という方法であってもよい。また、別の検索方法としては、例えば、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００における電波無線通信部１１０を検索するための信号を放出し、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０からの応答信号を待つ、という方法であってもよい。このような検索方法として、前者では、例えば、IEEE 802.11におけるパッシブスキャニング（passive scanning）と呼ばれる方法であってもよい。また、後者では、例えば、IEEE 802.11におけるアクティブスキャニング（active scanning）と呼ばれる方法であってもよい。
上記の方法により、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０とステーション装置２００の電波無線通信部２１０とが、互いの存在を認識すると、続いて、それぞれの装置に備わる管理機能により、帰属関係を結ぶ。帰属関係を結ぶ方法としては、例えば、IEEE802.11における認証（Authentication）ならびにアソシエーション（Association）と呼ばれる方法であってもよい。
ステップ１２０） 次に、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０及びステーション装置２００の電波無線通信部２１０が、管理機能により帰属関係を結んで、電波を用いて通信可能な状態になると、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、それぞれ「対向する装置の認識状態」に入る。「対向する装置の認識状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とが、それぞれに接続された電波無線通信部１１０，２１０を介して、制御信号を送受信することにより折衝を行う。
折衝の方法は、例えば、以下のような方法であってもよい。折衝方法の動作例を図５を用いて説明する。
アクセスポイント装置１００における無線リンク制御部１３０は、自身に接続されている電波無線通信部１１０が、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１２１）、無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部１１０に転送する。電波無線通信部１１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０に送信する。あるいは、任意のステーション装置の電波無線通信部に向けてブロードキャストする（ステップ１２２）。当該制御信号を受信したステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０は、当該制御信号をステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ転送する。ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、受信した制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０に転送され、電波を用いてアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送られ、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される（ステップ１２３）。当該応答信号を受信したアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ送信してもよい（ステップ１２４）。
なお、上記では、アクセスポイント装置１００を主体として説明したが、ステーション装置２００においても同様の動作を行うものとする。
ここで、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０、あるいは、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号に含まれる識別子は、ＭＡＣアドレスであってもよい。あるいは、ＩＰアドレスであってもよい。
また、上記の制御信号には、制御信号を送信する側の装置（アクセスポイント装置１００、あるいは、ステーション装置２００）に関する情報、例えば、装置の名称、折衝方法のプロトコルのバージョン、装置ファームウェアのバージョン、装置ハードウェア診断の結果、その他のステータス情報、などを含んでもよい。また、折衝により、無線リンク制御部１３０，２３０間での認証を行う場合には、認証に必要なＩＤなどを含んでもよい。さらには、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号には、ステーション装置２００に接続されている通信端末２０のＭＡＣアドレス、あるいは、ＩＰアドレスの情報を含んでもよい。通信端末２０のＭＡＣアドレスまたは、ＩＰアドレスは複数であってもよい。
上記の図５の折衝方法では、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００では、ほぼ同時に、ほぼ同様な信号を送受信することになる。一方、アクセスポイント装置１００あるいは、ステーション装置２００のどちらか一方が優先的に制御信号を送信する方法であってもよい。
図６に、アクセスポイント装置１００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
アクセスポイント装置１００における無線リンク制御部１３０は、自身に接続されている電波無線通信部１１０が、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１３１）、無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部１１０に転送する。電波無線通信部１１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なステーション装置２００の第２の電波無線通信部２１０に送信する、あるいは、ブロードキャストする（ステップ１３２）。当該制御信号を受信したステーション装置２００の電波無線通信部２１０は、当該制御信号を無線リンク制御部２３０へ転送する。無線リンク制御部２３０は、受信した制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０に転送され、電波を用いてアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送られ、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される（ステップ１３３）。当該応答信号を受信したアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ送信する（ステップ１３４）。
図７は、ステーション装置２００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
ステーション装置２００における無線リンク制御部２３０は、自身に接続されている電波無線通信部２１０が、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と電波を用いて通信可能になったことを検知すると（ステップ１４１）、無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に転送する。電波無線通信部２１０は、その制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する、あるいは、ブロードキャストする（ステップ１４２）。当該制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、当該制御信号を無線リンク制御部１３０へ転送する。無線リンク制御部１３０は、受信した制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報をメモリ等に記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に転送され、電波を用いてステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送られ、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信される（ステップ１４３）。当該応答信号を受信したステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、上記の制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ送信する（ステップ１４４）。
但し、図６乃至図７における折衝方法では、応答信号に、応答信号を送信する装置（アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００）に関する情報を含んでもよい。
このように、無線リンク制御部１３０，２３０の間で相互に認識を行った後、電波無線通信部１１０，２１０を介したデータの送受信を開始することにより、望ましくない通信相手との通信を遮断することができるため、セキュアな無線通信システムを提供することができる。
ステップ１３０） 上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「待機状態」に戻る。また、折衝に失敗した場合には、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置及びステーション装置２００は、「待機状態」に戻る。
ステップ１４０） 折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」に進む。上記の折衝に成功した後、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、定期的に、上記の折衝を行い、電波無線リンクが保持されていることを確認してもよい。
なお、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００が、電波を用いて通信可能な状態になったとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「対向する装置の認識状態」に入らず、直接「無線電波による通信状態」に進んでもよい。この場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の無線リンク制御１３０，２３０は、それぞれの電波無線通信部１１０，２１０において行われた折衝（帰属関係の締結）の結果を取得することにより、無線リンク制御部１３０，２３０同士での折衝としてもよい。
ステップ１５０） 「電波無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、有線側Ｉ／Ｆ１３３より入力されたデータを、電波無線側Ｉ／Ｆ１３１に出力する。また、電波無線側Ｉ／Ｆ１３１より入力されたデータを、有線側Ｉ／Ｆ１３３に出力する。一方、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、有線側Ｉ／Ｆ２３３より入力されたデータを、電波無線側Ｉ／Ｆ２３１に出力する。また、電波無線側Ｉ／Ｆ２３１より入力されたデータを、有線側Ｉ／Ｆ２３３に出力する。これにより、アクセスポイント装置１００に接続された上位有線ネットワーク１０と、ステーション装置２００に接続された通信端末２０とは、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００に備わる電波無線通信部１１０，２１０を介して、電波によりデータを送受信することができる。
また、電波無線により通信可能なアクセスポイント装置１００及びステーション装置２００が、光無線により通信可能であるかを調べるため、「電波無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０、及び、ステーション装置の光無線通信部２２０は、例えば、データが重畳されていない、搬送波としての光のみを送受信してもよい。このような光は、例えば、アイドル信号光と呼ばれる。あるいは、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０、及びステーション装置２００の光無線通信部２２０は、特殊なパルス光を送受信してもよい。これら、光無線により通信可能であるか調べるための光信号は、「電波による通信状態」では、常時送信されるものであってもよい。また、短時間の送信を定期的に繰り返すものであってもよい。
「電波無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０との間で、電波を用いた通信が不能になった場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「待機状態」に移る。
ステップ１６０） アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０及び、ステーション装置２００の光無線通信部２２０が、光を用いてデータを送受信可能な状態になると、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、それぞれ「光無線リンクアップの確認状態」に入る。
「光無線リンクアップの確認状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とがそれぞれに接続された光無線通信部１２０，２２０を介して、制御信号を送受信することにより、折衝を行う。
折衝の方法は、例えば、以下のような方法であってもよい。
折衝の方法を図８を用いて説明する。
アクセスポイント装置１００における光無線通信部１２０が、ステーション装置２００の光無線通信部２２０と、光を用いて通信可能になったことを検知すると(ステップ１６１)、光無線通信部１２０は、無線リンク制御部１３０に対して、光検出信号を出力する(ステップ１６２，１６３)。光検出信号を受信した無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された光無線通信部１２０に転送する。光無線通信部１２０は、制御信号を光を用いて、自身と通信可能なステーション装置２００の光無線通信部２２０に送信する(ステップ１６４)。制御信号を受信したステーション装置２００の光無線通信部２２０は、制御信号をステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ転送する。ステーション装置２００の無線リンク制御装置２３０は、制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、ステーション装置２００の光無線通信部２２０に転送され、光を用いてアクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０に送られ(ステップ１６５)、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送信してもよい(ステップ１６６)。
なお、上記では、アクセスポイント装置１００から光無線リンクアップの確認を行ったが、ステーション装置２００側から光無線リンクアップの確認を行う場合も上記と同様の動作を行う。
ここで、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線通信部１２０，２２０が、光を用いて通信可能になったことを検知する手段としては、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０に入力された信号光のレベルをモニタすればよい。すなわち、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０に入力された信号光のレベルが、自身の受信感度を上回った場合、光を用いて通信可能になったと判断すればよい。
この例では、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０が出力する光検出信号としては、例えば、光受信器(図示せず)が出力するＳＤ(Signal Detection)信号を用いてもよい。なお、光検出信号については、図１４を用いて後述する。
アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線通信部１２０，光無線通信部２２０が、光を用いて通信可能になったことを検知する機能を、本発明では、「光無線検知機能」と呼ぶ。光無線検知機能を実現する手段としては、例えば、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０へ入力された信号光のレベルが自身の受信感度を上回り、さらに、それぞれの光無線通信部１２０，光無線通信部２２０が折衝信号を送受信し、折衝に成功したときをもって、光を用いて通信可能になったと判断してもよい。より詳しくは、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０の光受信器(図示せず)が光パルス列を送受信し、受信した光パルス列よりクロックを再生し、光送信器と光受信器との間で信号の同期が確立したときをもって、光を用いて通信可能になったと判断してもよい。あるいは、例えば、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０が送受信する信号が、イーサネット(登録商標)の100BASE-Xあるいは、1000BASE-Xであれば、光送受信器(図示せず)がオートネゴシエーションに関する信号をやりとりし、折衝（ネゴシエーション）に成功したときをもって、光を用いて通信可能になったと判断してもよい。
ここで、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０、あるいは、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号に含まれる識別子は、ＭＡＣアドレスであってもよい。あるいは、ＩＰアドレスであってもよい。また、上記の制御信号には、制御信号を送信する側の装置（アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００）に関する情報、例えば、装置の名称、折衝方法のプロトコルのバージョン、装置ファームウェアのバージョン、装置ハードウェア診断の結果、その他のステータス情報、などを含んでもよい。また、折衝により、無線リンク制御部１３０，２３０間での認証を行う場合には、認証に必要なＩＤなどを含んでもよい。さらには、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０が送信する制御信号には、ステーション装置２００に接続されている通信端末のＭＡＣアドレス、または、ＩＰアドレスの情報を含んでもよい。通信端末２０のＭＡＣアドレス、または、ＩＰアドレスは複数であってもよい。
図８に示す折衝方法では、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００が、ほぼ同時に、ほぼ同様な信号を送受信することになる。一方、アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００のどちらか一方が、優先的に制御信号を送信する方法であってもよい。
図９にアクセスポイント１００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
同図の例では、アクセスポイント装置１００における光無線通信部１２０が、ステーション装置２００の光無線通信部２２０と、光を用いて通信可能になったことを検知すると(ステップ１６１ａ)、光無線通信部１２０は、無線リンク制御部１３０に対して、光検出信号を出力する(ステップ１６２ａ，１６３ａ)。光検出信号を受信した無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された光無線通信部１２０に転送する。光無線通信部１２０は、制御信号を光を用いて、自身と通信可能なステーション装置２００の光無線通信部２２０に送信する(ステップ１６４ａ)。制御信号を受信したステーション装置２００の光無線通信部２２０は、制御信号をステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ転送する。ステーション装置２００の無線リンク制御装置２３０は、制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、ステーション装置２００の光無線通信部２２０に転送され、光を用いてアクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０に送られ(ステップ１６５ａ)、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントのアクセスポイント装置１００は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送信してもよい(ステップ１６６ｂ)。
次に、図１０を用いて、ステーション装置２００が優先的に制御信号を送信する例を示す。
ステーション装置２００における光無線通信部２２０が、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０と、光を用いて通信可能になったことを検知すると(ステップ１６１ｂ)、光無線通信部２２０は、無線リンク制御部２３０に対して、光検出信号を出力する(ステップ１６２ｂ，１６３ｂ)。光検出信号を受信した無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された光無線通信部２２０に転送する。光無線通信部２２０は、制御信号を光を用いて、自身と通信可能なアクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０に送信する(ステップ１６４ｂ)。制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０は、制御信号をアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ転送する。アクセスポイント装置１００の無線リンク制御装置１３０は、制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０に転送され、光を用いてステーション装置２００の光無線通信部１２０に送られ(ステップ１６５ｂ)、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントのステーション装置２００は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送信してもよい(ステップ１６６ｂ)。
但し、上記の図９、図１０における折衝方法では、応答信号に、応答信号を送信する装置（アクセスポイント装置１００あるいはステーション装置２００）に関する情報を含んでもよい。
このように、無線リンク制御部１３０，２３０間で相互に認識を行った後、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０を介したデータ送受信を開始することにより、光無線を用いて通信可能な相手装置を確実に認識でき、また、望ましくない通信相手装置との通信を遮断することができるため、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」(ステップ１５０)に戻る。また、折衝に失敗した場合、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが、折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に戻る。
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「光無線による通信状態」(ステップ１７０)に進む。
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、定期的に前述の折衝を行い、光無線リンクが保持されていることを確認してもよい。
なお、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００が、光を用いてデータ送受信可能な状態になったとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、制御信号の送受信を行わず、直接「光無線による通信状態」に進んでもよい。すなわち、上記の折衝を行わないで「光無線による通信状態」(ステップ１７０)に進んでもよい。
ステップ１７０） 「光無線による通信状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、有線側Ｉ／Ｆ１３３により入力されたデータのうち、光無線により通信が可能なステーション装置２００に接続されている通信端末２０宛のデータを、光無線側Ｉ／Ｆ１３２に出力し、それ以外のデータを電波無線側Ｉ／Ｆ１３１に出力する。また、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０は、電波無線側Ｉ／Ｆ１３１により入力されたデータと、光無線側Ｉ／Ｆ１３２により入力されたデータとを、それぞれ多重し、有線側Ｉ／Ｆ１３３に出力する。
一方、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、有線側のＩ／Ｆ２３３より入力されたデータを、光無線側Ｉ／Ｆ２３２に出力する。また、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０は、電波無線側Ｉ／Ｆ２３１より入力されたデータと、光無線側Ｉ／Ｆ２３２より入力されたデータとを、それぞれ多重し、有線側Ｉ／Ｆ２３３に出力する。
これにより、アクセスポイント１００に接続された上位有線ネットワーク１０と、ステーション装置２００に接続された通信端末２０とは、光無線により通信可能な場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００に備わる光無線通信部１２０，光無線通信部２２０を介して、光によりデータを送受信することができるようになる。
「光無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０と、ステーション装置２００の光無線通信部２２０との間で、光を用いた通信が不能になった場合、あるいは、光無線のリンクが切断された場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「光無線リンクダウンの確認状態」に移る。
「光無線による通信状態」において、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０と、ステーション装置２００の光無線通信部２２０との間で、光を用いた通信が不能になり、かつ、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０と、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０との間で、電波を用いた通信が不能になった場合、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００は、「待機状態」に移る。この例は、例えば、アクセスポイント装置１００とステーション装置２００とが、光無線により通信可能であったが、どちらかの装置が故障等により、光、電波の双方で通信が不能になった場合などに適用される。
ステップ１８０）アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０及び、ステーション装置２００の光無線通信部２２０が、光を用いてデータ送受信が可能であったが、不可能な状態に転じたとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、それぞれ「光無線リンクダウンの確認状態」に入る。
「光無線リンクダウンの確認状態」では、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０と、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０とが、それぞれに接続された電波無線通信部１１０，２１０を介して、制御信号を送受信することにより、折衝を行う。
折衝の方法については、前述の「光無線リンクアップの確認」と同様であるが、図８、図９、図１０で示した制御信号、応答信号、承認信号は、光無線の代わりに、電波無線を用いて送受信する点において異なる。
図１１を用いて、「光無線リンクダウンの確認」について説明する。
ステーション装置２００における光無線通信部２２０が、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０と、光を用いて通信不能になったことを検知すると（ステップ１８１）、光無線通信部１２０は、無線リンク制御部２３０に対して、光検出信号を出力する（ステップ１８２，１８３）。光検出信号を受信した無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとし、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に転送する。電波無線通信部２１０は、電波信号を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する(ステップ１８４)。制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、制御信号をアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ転送する。アクセスポイント装置１００の無線リンク制御装置１３０は、制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に転送され、電波を用いてステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送られ(ステップ１８５)、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントの無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送信してもよい(ステップ１８６)。
なお、上記では、ステーション装置２００から光無線リンクダウンの確認を行ったが、アクセスポイント装置１００側から光無線リンクダウンの確認を行う場合も上記と同様の動作を行う。
また、図１２を用いて、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０が優先して光無線リンクダウンの確認の折衝を行う例を説明する。
アクセスポイント装置１００における光無線通信部１２０が、ステーション装置２００の光無線通信部２２０と、光を用いて通信不能になったことを検知すると(ステップ１８１ａ)、光無線通信部１２０は、無線リンク制御部１３０に対して、光検出信号を出力する(ステップ１８２ａ，１８３ａ)。光検出信号を受信した無線リンク制御部１３０は、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとし、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部１１０に転送する。電波無線通信部１１０は、制御信号を電波を用いて、自身の通信可能なステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送信する(ステップ１８４ａ)。制御信号を受信したステーション装置２００の電波無線通信部２１０は、制御信号をステーション装置２００の無線リンク制御部２３０へ転送する。ステーション装置２００の無線リンク制御装置２３０は、制御信号を解読し、アクセスポイント装置１００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、ステーション装置２００の電波無線通信部２１０に転送され、光を用いてアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送られ(ステップ１８５ａ)、さらに、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントのアクセスポイント装置１００は、さらに、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送信してもよい(ステップ１８６ａ)。
次に、図１３を用いて、ステーション装置２００が優先的に光無線リンクアップの確認の折衝を行う例を説明する。
ステーション装置２００における光無線通信部２２０が、アクセスポイント装置１００の光無線通信部１２０と、光を用いて通信不能になったことを検知すると（ステップ１８１ｂ）、光無線通信部１２０は、無線リンク制御部２３０に対して、光検出信号を出力する（ステップ１８２ｂ，１８３ｂ）。光検出信号を受信した無線リンク制御部２３０は、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとし、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとする制御信号を作成し、自身に接続された電波無線通信部２１０に転送する。電波無線通信部２１０は、電波信号を用いて、自身の通信可能なアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に送信する(ステップ１８４ｂ)。制御信号を受信したアクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０は、制御信号をアクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０へ転送する。アクセスポイント装置１００の無線リンク制御装置１３０は、制御信号を解読し、ステーション装置２００の識別子と、制御信号に含まれる情報を記憶すると共に、制御信号に対する応答信号として、ステーション装置２００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、アクセスポイント装置１００の識別子を発信元アドレスとする応答信号を作成する。当該応答信号は、アクセスポイント装置１００の電波無線通信部１１０に転送され、電波を用いてステーション装置２００の電波無線通信部２１０に送られ(ステップ１８５ｂ)、さらに、ステーション装置２００の無線リンク制御部２３０に送られ、受信される。応答信号を受信したアクセスポイントの無線リンク制御部２３０は、さらに、アクセスポイント装置１００の識別子を宛先アドレスとし、かつ、ステーション装置２００の識別子を発信元アドレスとする承認信号を作成し、制御信号と同様の経路により、アクセスポイント装置１００の無線リンク制御部１３０に送信してもよい(ステップ１８６ｂ)。
このように、無線リンク制御部１３０，２３０との間で相互に認識を行った後、電波無線通信部１１０，２１０を介したデータの送受信を開始することにより、光無線を用いて通信を行っていた相手装置を確実に認識できるため、よりセキュアな無線通信システムを提供することができる。
上記の折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。また、上記の折衝に失敗した場合、再度折衝を繰り返してもよい。数回の試行を行ったが折衝に失敗した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。
上記の折衝に成功した場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、「電波無線による通信状態」（ステップ１５０）に進む。
なお、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００が光を用いてデータ送受信不可能な状態になったとき、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００は、制御信号の送受信を行わず、直接「電波無線による通信状態」(ステップ１５０)に進んでもよい。すなわち、上記の折衝を行わないで「電波無線による通信状態」に進んでもよい。
なお、ここまで述べてきた光無線通信部１２０，光無線通信部２２０は、ミリ波を搬送波とする第１及び第２のミリ波無線通信装置、あるいは、マイクロ波を搬送波とする第１及び第２のマイクロ波無線通信装置であってもよい。ミリ波とマイクロ波は、共に、電磁波の一種であり、マイクロ波は周波数３GHzから３０GHz、ミリ波は周波数３０GHzから３００GHzのものである。高速無線通信に用いられるミリ波乃至はマイクロ波としては、例えば、２２GHz帯、２６GHz帯、３８GHz帯、６０GHz帯などがある。２２GHz帯及び２６GHz帯は、準ミリ波と呼ばれることもある。ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波として用いることにより、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０と同様に、高速なデータ転送が可能になる。
光無線通信部１２０、光無線通信部２２０に代えて、ミリ波無線通信装置を用いた場合、上記の「光無線リンクアップの確認状態」（ステップ１６０）では、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００のミリ波無線通信装置が、ミリ波を用いて通信可能になったことを検知する手段としては、ミリ波無線通信装置へ入力されたミリ波のレベルをモニタすればよい。
同様に、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０に代えて、マイクロ波無線通信装置を用いた場合、上記の「光無線リンクアップの確認状態」では、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００のマイクロ波無線通信装置が、マイクロ波を用いて通信可能になったことを検知する手段としては、マイクロ波無線通信装置へ入力されたマイクロ波のレベルをモニタすればよい。
また、光無線通信部１２０、光無線通信部２２０に代えて、ミリ波無線通信装置を用いた場合、上記の「光無線リンクダウンの確認状態」（ステップ１８０）では、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００のミリ波無線通信装置が、ミリ波を用いて通信不能になったことを検知する手段としては、ミリ波無線通信装置へ入力されたミリ波のレベルをモニタすればよい。
同様に、光無線通信部１２０，光無線通信部２２０に代えて、マイクロ波無線通信装置を用いた場合、上記の「光無線リンクダウンの確認状態」（ステップ１８０）では、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００のマイクロ波無線通信装置が、マイクロ波を用いて通信不能になったことを検知する手段としては、マイクロ波無線通信装置へ入力されたマイクロ波のレベルをモニタすればよい。
次に、前述の光検出信号について図１４を用いて説明する。
図１４は、本発明の一実施の形態における光受信器と光検出信号を説明するための図である。
図１４（ａ）は光検出信号を出力可能な光受信器の構成例であり、光無線通信部１２０、２２０に内臓される（図示せず）。
信号光は、フォトダイオードなどの受光素子３０１により電流に変換され、前置増幅器３０２により受信回路３０４で受信可能な電圧レベルに変換かつ増幅される。前置増幅器３０２から出力された信号は、分岐器３０３により２つに分岐され、一方は、受信回路３０４を経て受信信号として出力される。他方は、比較器３０５に入力される。比較器３０５は、一種の増幅回路であり、２つの入力ポートと１つの出力ポートを持つ。２つの入力ポートにより入力された受信信号の電圧と参照電圧を比較し、
（受信信号の電圧）＞（参照電圧）であれば、高位電圧Ｖhighを、
（受信信号の電圧）＜（参照電圧）であれば、低位電圧Ｖlowを
出力する。ここで、参照電圧は、光受信器の最小受信感度となる信号光が受光素子３０１に入力されたときの分岐器３０３の出力電圧と同程度にすればよい。そのとき、比較器３０５の出力電圧は、
（信号光レベル）＞（光受信器の最小受信感度）であれば、高位電圧Ｖhigh、
（信号光レベル）＜（光受信機の最小受信感度）であれば、低位電圧Ｖlow
となる。そこで、比較器３０５の出力をもって、光検出信号としてもよい。すなわち、図１４（ａ）の回路が光無線通信部１２０，２２０に実装されている場合、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線通信部１２０，２２０が、光を用いて通信可能になったとき、光検出信号としては、高位電圧Ｖhighが無線リンク制御部１３０，２３０へ出力される。一方、アクセスポイント装置１００及びステーション装置２００の光無線通信部１２０，２２０が、光を用いて通信不能になったとき、光検出信号としては、低位電圧Ｖlowが無線リンク制御部１３０，２３０へ出力される。
図１４（ｂ）は、光受信器より出力される光検出信号の例を示している。なお、図１４（ａ）における比較器３０５の入力は、強度変調された電圧が入力されている場合もあるため、分岐器３０３と比較器３０５との間に、強度変調された電圧の平均レベルを出力する回路が挿入されていてもよい。
一般に、光受信器へ十分なレベルの信号光が入力されたときに出力される光検出信号は、ＳＤ(Signal Detection)と呼ばれる。一方、光受信器へ十分なレベルの信号光が入力されていたが、レベルが低下した、あるいは、信号光が消滅した場合に出力される光検出信号は、ＬＯＳ(Loss Of Signal)とも呼ばれる。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。
本発明は、無線ＬＡＮなどの無線通信システムに適用可能である。
本発明の原理説明図である。 本発明の一実施の形態における無線通信システムの構成図である。 本発明の一実施の形態におけるステーション装置と通信端末の接続形態を説明する図である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が通信する手順を説明する図である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その１）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その２）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が対向する装置を認識する方法を説明する図（その３）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクアップの確認する方法を説明する図（その１）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクアップの確認する方法を説明する図（その２）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクアップの確認する方法を説明する図（その３）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクダウンの確認をする方法を説明する図（その１）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクダウンの確認をする方法を説明する図（その２）である。 本発明の一実施の形態におけるアクセスポイント装置とステーション装置が光無線リンクダウンの確認をする方法を説明する図（その３）である。 本発明の一実施の形態における光受信器と光検出信号を説明するための図である。 従来の無線システムの構成を説明する図である。
符号の説明
１０ 上位有線ネットワーク
１１ リレーサーバ
１２ 光無線送受信装置
１３ 電波無線アクセスポイント
２０ 通信端末
２１ 光無線送受信装置
２２ 電波無線クライアント
３０ スイッチングハブ
１００ アクセスポイント装置
１１０ アクセス装置側電波無線通信手段、第１の電波無線通信部
１１１ 有線側インタフェース
１１２ 無線側インタフェース
１２０ アクセスポイント装置側光無線通信手段、光無線通信部
１２１ 光検出信号出力ポート
１２２ 有線側インタフェース
１２３ 光無線側インタフェース
１３０ アクセスポイント装置側無線リンク制御手段、第１の無線リンク制御部
１３１ 電波無線側インタフェース
１３２ 光無線側インタフェース
１３３ 有線側インタフェース
１３４ 光検出信号入力ポート
２００ ステーション装置
２１０ ステーション装置側電波無線通信手段、第２の電波無線通信部
２１１ 無線側インタフェース
２１２ 有線側インタフェース
２２０ ステーション装置側光無線通信手段、光無線通信部
２２１ 無線側インタフェース
２２２ 有線側インタフェース
２２３ 光検出信号出力ポート
２３０ ステーション装置側無線リンク制御手段、第２の無線リンク制御部
２３１ 電波無線側インタフェース
２３２ 光無線側インタフェース
２３３ 有線側インタフェース
２３４ 光検出信号入力ポート
３０１ 受光素子
３０２ 前置増幅器
３０３ 分岐器
３０４ 受信回路
３０５ 比較器

Claims (17)

  1. 上位有線ネットワークと、１つ乃至は複数の通信端末との間を、電波及び光を用いて接続し、データ通信を行う無線通信システムにおける回線制御方法であって、
    前記無線通信システムは、
    電波を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側電波無線通信手段と、
    光を搬送波としてデータ送受信を行うアクセスポイント装置側光無線通信手段と、
    前記上位有線ネットワークと、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段及び前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と接続されるアクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、
    を有するアクセスポイント装置と、
    電波を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側電波無線通信手段と、
    光を搬送波としてデータ送受信を行うステーション装置側光無線通信手段と、
    前記通信端末と、前記ステーション装置側電波無線通信手段及び前記ステーション装置側光無線通信手段と接続されるステーション装置側無線リンク制御手段と、
    を有するステーション装置と、
    を備え、
    前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能となったとき、
    前記上位有線ネットワークと前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータが、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送され、
    前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを、介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、前記ステーション装置側光無線通信手段と、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段は、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、
    前記ステーション装置側光無線通信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信することにより、前記上位有線ネットワークと前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータが、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と前記ステーション装置側光無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される、
    ことを特徴とする無線通信システムにおける回線制御方法。
  2. 前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して、電波によりデータ送受信可能であり、かつ、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と前記光無線受信とが、光によりデータ送受信可能であったのが、不可能になったと検知したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段は、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第３の光検出信号を送信し、
    前記ステーション装置側光無線通信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第４の光検出信号を送信することにより、前記上位有線ネットワークと、前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータが、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される、請求項１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  3. 前記アクセスポイント装置側光無線通信手段及び前記ステーション装置側光無線通信手段が搬送波として用いる光は、赤外光である請求項１または、２記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  4. 前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
    前記アクセスポイント装置と前記ステーション装置の少なくとも１つとが、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と、前記ステーション装置側電波無線通信手段とを介して電波によりデータ送受信可能となったとき、
    前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、それぞれに接続された前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、それぞれの装置に付与された前記識別子を含む第１及び第２の制御信号を送受信することにより、前記アクセスポイント装置は、前記ステーション装置の識別子を認識し、かつ、該ステーション装置は該アクセスポイント装置の識別子を認識する請求項１乃至３記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  5. 前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、前記第１及び第２の制御信号を送受信して互いの識別子を認識する際に、
    前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段が、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む前記第１の制御信号を生成し、該第１の制御信号を、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して電波無線により前記ステーション装置側電波無線通信手段へ送信し、
    前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、前記第１の制御信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記第１の制御信号を解読することにより前記アクセスポイント装置の識別子を認識すると共に、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第１の応答信号を生成し、該第１の応答信号を、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信し、
    前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記第１の応答信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第１の応答信号を解読することにより、前記ステーション装置の識別子を認識する、請求項１乃至４記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  6. 前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、前記前記第１及び第２の制御信号を送受信して、互いの識別子を認識する際に、
    前記ステーション装置側無線リンク制御手段が、前記ステーション装置に付与された識別子を含む前記第２の制御信号を生成し、該第２の制御信号を、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段に送信し、
    前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、前記第２の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該第２の制御信号を解読することにより前記ステーション装置の識別子を認識すると共に、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第２の応答信号を生成し、該第２の応答信号を、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波により前記ステーション装置側電波無線通信手段に送信し、
    前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して前記第２の応答信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、該第２の応答信号を解読することにより前記アクセスポイント装置の識別子を認識する、請求項４記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  7. 前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と、前記ステーション装置側無線リンク制御手段とが、電波によりデータ送受信可能である期間において、定期的に前記第１及び第２の制御信号を送受信する請求項４乃至６記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  8. 前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段は、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第１の光検出信号を送信し、該第１の光検出信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第３の制御信号を生成し、該第３の制御信号を、該アクセスポイント装置側光無線通信手段を介して光無線により前記ステーション装置側光無線通信手段へ送信し、
    前記ステーション装置側光無線通信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第２の光検出信号を送信し、該第２の光検出信号を受信した該ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第４の制御信号を生成し、該第４の制御信号を、該ステーション装置側光無線通信手段を介して光無線により前記アクセスポイント装置側光無線通信手段へ送信し、
    前記ステーション装置側光無線通信手段を介して、前記第３の制御信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記通信端末から入力された前記上位有線ネットワーク宛のデータを、前記ステーション装置側光無線通信手段へ転送し、
    かつ、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段を介して、前記第４の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、前記上位有線ネットワークから入力された、当該ステーション装置に接続された前記通信端末宛のデータを、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段へ転送することにより、該上位有線ネットワークと該ステーション装置に接続されている該通信端末間で送受信されるデータは、該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と該アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される、請求項１乃至７記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  9. 前記ステーション装置側光無線通信手段が送信した光を、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、該アクセスポイント装置側光無線通信手段が送信した光を、該ステーション装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知する、請求項１乃至８記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  10. 前記ステーション装置側光無線通信手段が送信した光を、前記アクセスポイント装置側光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光し、かつ、該アクセスポイント装置側光無線通信手段が送信した光を、該ステーション装置側の光無線通信手段が、自身の受信感度を超える光レベルで受光した後、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と前記ステーション装置側光無線通信手段とが、ぞれぞれ折衝信号を送受信し、折衝に成功したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能となったと検知する請求項１乃至８記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  11. 前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置には、それぞれ固有の識別子が付与され、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段とが、光によりデータ送受信可能であったのが、不可能に転じたと検知したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段は、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段に対して、第３の光検出信号を送信し、該第３の光検出信号を受信した該アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、前記アクセスポイント装置に付与された識別子を含む第５の制御信号を生成し、該第５の制御信号を、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して、電波無線により前記ステーション装置側無線通信手段へ送信し、
    前記ステーション装置側光無線通信手段は、前記ステーション装置側無線リンク制御手段に対して、第４の光検出信号を送信し、該第４の光検出信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記ステーション装置に付与された識別子を含む第６の制御信号を生成し、該第６の制御信号を、前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して電波により前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ送信し、
    前記ステーション装置側電波無線通信手段を介して、前記第５の制御信号を受信した前記ステーション装置側無線リンク制御手段は、前記通信端末から入力された前記上位有線ネットワーク宛のデータを、前記ステーション装置側電波無線通信手段へ転送し、かつ、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段を介して前記第６の制御信号を受信した前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段は、該上位有線ネットワークから入力された当該ステーション装置に接続された前記通信端末宛のデータを、前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段へ転送することにより、
    前記上位有線ネットワークと、前記ステーション装置に接続されている前記通信端末間で送受信されるデータは、前記アクセスポイント装置側無線リンク制御手段と前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側電波無線通信手段と前記ステーション装置側無線リンク制御手段とを介して転送される、請求項１乃至１０記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  12. 前記アクセスポイント装置側光無線通信手段で受光していた光の光レベルが、自身の受信感度を下回り、かつ、前記ステーション装置側光無線通信手段で受光していた光の光レベルが、自身の受信感度を下回ったとき、あるいは、それぞれの光無線通信手段で受光していた光が消滅したとき、
    前記アクセスポイント装置側光無線通信手段と、前記ステーション装置側光無線通信手段とが、光によるデータ送受信が不可能に転じたと検知する、請求項２乃至１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  13. 前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置のそれぞれに付与される前記識別子は、データリンク層における識別子であるＭＡＣアドレスである、請求項４乃至８または１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  14. 前記アクセスポイント装置及び前記ステーション装置のそれぞれに付与される前記識別子は、ネットワーク層における識別子であるＩＰアドレスである、請求項４乃至８または１１記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  15. 前記アクセスポイント装置側光無線通信手段及び前記ステーション装置側光無線通信手段は、ミリ波あるいはマイクロ波を搬送波としてデータ通信を行い、さらに、搬送波の光は、ミリ波あるいはマイクロ波であり、光検出信号はミリ波検出信号またはマイクロ波検出信号であり、光レベルは、ミリ波レベルまたはマイクロ波レベルである無線通信手段である請求項１乃至１４記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  16. 前記アクセスポイント装置側電波無線通信手段及び前記ステーション装置側電波無線通信手段は、マイクロ波を搬送波としてデータ通信を行う無線通信手段である請求項１乃至１５記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
  17. 前記無線通信システムは、
    １つのアクセスポイント装置と、
    １つのステーション装置と、を備え、
    前記アクセスポイント装置と、前記ステーション装置は、１対１で通信する請求項１乃至１６記載の無線通信システムにおける回線制御方法。
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