JP2007074382A - アクセスポイント、通信システム及び接続切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線端末の通話品質を悪化させることなく、アクセスポイントのロードバランスを調整する技術を提供すること。
【解決手段】アクセスポイントに接続している音声通信の回線数及び音声通信を行っている無線端末の識別情報からなる接続情報と、他のアクセスポイントに接続している無線端末であって自己に接続することができる無線端末の識別情報及びその無線端末からの受信電力からなる切替情報と、を他のアクセスポイントとの間で共有することにより、他のアクセスポイントに接続可能な無線端末であって、このアクセスポイントの受信電力の高いものをそのアクセスポイントに接続切替を行うことができるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）において音声通信を行う際に、無線端末のアクセスを制御する技術に関する。

近年、無線ＬＡＮを用いてＰＣによるデータ通信に加えてＩＰ電話による音声通信が行われている。

このような音声通信を行う際に、アクセスポイントに同時に接続する回線数が多くなったときの通話品質を維持するために、アクセスポイントに接続されている音声通信の回線数が所定の回線数に達した場合には、新たに接続を開始する無線端末からのアクセス要求を拒否して、他のアクセスポイントへの接続を促す技術が知られている（非特許文献１参照）。

小宮 博美、「無線ＩＰ電話の音質を左右する機器の選び方」、［online］、２００４年１１月２０日、アイティメディア株式会社、［２００５年９月５日検索］、インターネット〈URL:http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/tanpatsu/19vowlan/03.html〉

しかしながら、従来の技術では、既にアクセスポイントに接続されている無線端末の接続が優先されるため、新たに接続を開始する無線端末とアクセス要求を受けたアクセスポイントに隣接するアクセスポイントとが物理的に遠い位置にある場合等、これらの間の受信電力が低いときには、この無線端末を当該アクセスポイントに隣接するアクセスポイントに接続すると、この無線端末の通話品質が著しく悪化する。

そこで、本発明では、無線端末の通話品質を悪化させることなく、アクセスポイントのロードバランスを調整する技術を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明は、アクセスポイントに接続されている音声通信の回線数が所定の回線数に達した場合には、当該アクセスポイントに隣接するアクセスポイントの受信電力の高い無線端末をこの隣接するアクセスポイントに接続するように接続切替を行う技術を提供する。

例えば、本発明は、複数の無線端末と無線通信を行うアクセスポイントであって、自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を有する接続情報を取得する接続情報取得手段と、他のアクセスポイントに接続中の無線端末の無線信号を受信し、該無線信号の受信電力及び該無線端末の識別情報を有する切替情報を取得する切替情報取得手段と、前記接続情報及び前記切替情報を他のアクセスポイントに送信する送信手段と、他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報を受信する受信手段と、自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合には、他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報に基づき、自アクセスポイントに接続中の無線端末のうち、他のアクセスポイントに接続を切り替えることができる無線端末を切替対象無線端末として少なくとも一つ選択し、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行う切替処理手段と、を備えることを特徴とするアクセスポイントを提供する。

以上のように、本発明によれば、アクセスポイントに接続されている音声通信の回線数が所定の回線数に達した場合に、当該アクセスポイントに隣接するアクセスポイントの近傍にある無線端末をこのアクセスポイントに接続するように接続切替を行っているため、無線端末の通話品質を落とすことなく、ロードバランスの調整を行うことができる。

図１は、本発明の第一の実施形態である通信システム１００の概略図である。

図１に示されているように、通信システム１００は、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃと、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに無線を介して接続する無線端末１２０ａ〜１２０ｄと、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃを連結する有線ＬＡＮ１３０と、ルータ１４０と、ＩＰ網１５０と、を備えている。

アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃは、無線ＬＡＮ通信機能及び有線ＬＡＮ通信機能を有しており、無線端末１２０ａ〜１２０ｄから送出されたデータを有線ＬＡＮに流すことができるように、また、有線ＬＡＮ１３０から送出されたデータを無線ＬＡＮを介して無線端末１２０ａ〜１２０ｄに流すことができるようにしている。

無線端末１２０ａ〜１２０ｄは、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃを介して、少なくとも音声通信を行うことができる無線ＩＰ電話端末を用いている。

有線ＬＡＮ１３０は、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ同士を接続し、これらの間で情報の送受信を行うことができるようにしているほか、ルータ１４０を介して、ＩＰ網１５０において情報の送受信を行うことができるようにしている。

ルータ１４０は、有線ＬＡＮ１３０及びＩＰ網１５０に流れるＩＰパケットを監視し、このＩＰパケットのヘッダ情報に基づき、ＩＰパケットをどの経路に転送すべきかを判断する経路選択機能を持つ装置である。

図２はアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの概略図である。図示するように、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃは、第一の無線受信部１１１と、第二の無線受信部１１２と、無線送信部１１３と、通信制御部１１４と、記憶部１１５と、有線ＩＦ（Interface）部１１６と、アンテナ１１７と、を有する。

第一の無線受信部１１１は、アンテナ１１７を介して自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続している無線端末１２０ａ〜１２０ｄからデータを受信し、該データを有線ＩＦ部１１６に出力する。

図示するように、第一の無線受信部１１１は、ＡＦＥ（Analog Front End）部１１１ａと、ＡＤ（Analog Digital）変換部１１１ｂと、フレーム部１１１ｃと、受信バッファ１１１ｄと、を有する。

ＡＦＥ部１１１ａは、アンテナ１１７を介して、無線端末１２０ａ〜１２０ｄから送信された電波を受信し、これをアナログ信号に変換する。

ＡＤ変換部１１１ｂは、ＡＦＥ部１１１ａが受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレーム部１１１ｃに出力する。

フレーム部１１１ｃは、ＡＤ変換部１１１ｂより出力されたデジタル信号からＭＡＣフレームを検出して、ＭＡＣヘッダを抽出してＭＡＣ処理を行いそのＭＡＣフレームのペイロードを受信バッファ１１１ｄに送出するとともに、このペイロードを後述する通信制御部１１４の情報生成部１１４ａに送る。

受信バッファ１１１ｄは、フレーム部１１１ｃから受け取ったペイロードをバッファリングし、該ペイロードを、受信データとして、有線ＩＦ部１１６に出力する。

第二の無線受信部１１２は、アンテナ１１７を介して同一の有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄからデータを受信する。

図示するように、第二の無線受信部１１２は、ＡＦＥ（Analog Front End）部１１２ａと、ＡＤ（Analog Digital）変換部１１２ｂと、フレーム部１１２ｃと、を有する。

ＡＦＥ部１１２ａは、アンテナ１１７を介して無線端末１２０ａ〜１２０ｄから送信された電波を受信するとともに、無線端末１２０ａ〜１２０ｄから送信された電波の受信電力を受信電力測定部（図示せず）で測定する。ここで、測定された受信電力については、後述する通信制御部１１４の情報生成部１１４ａに送られる。

ここで、アクセスポイント１１０で使用するチャンネル周波数を４つ使用する場合のアクセスポイント１１０の配置例を図３に示す。図３のアクセスポイント１１０の内側の数字は、そのアクセスポイント１１０で使用するチャンネル周波数のチャンネル番号を示している。図３に示されているように、同一チャンネル周波数を使用するアクセスポイント１１０同士は、相互の干渉を避けるために、隣接する位置には配置せず、必ず、他のチャンネル周波数を使用するアクセスポイント１１０が間に配置されるようにするのが一般的である。

この点、ＡＦＥ部１１２ａは、受信するチャンネル周波数を所定の周期で切り替えて、他のアクセスポイント１１０に接続している無線端末１２０ａ〜１２０ｄの電波を所定の周期で順番に受信する。なお、受信するチャンネル周波数の切り替えは、後述する通信制御部１１４の情報生成部１１４ａの指令に応じて行う。

ＡＤ変換部１１２ｂは、ＡＦＥ部１１２ａが受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレーム部１１２ｃに出力する。

フレーム部１１２ｃは、ＡＤ変換部１１２ｂより出力されたデジタル信号からＭＡＣフレームを検出し、そのＭＡＣフレームのヘッダから送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、前述の受信電力とともに情報生成部１１４ａに送る。

無線送信部１１３は、図２に示されているように、送信バッファ１１３ａと、フレーム部１１３ｂと、ＤＡ変換部１１３ｃと、ＡＦＥ部１１３ｄと、を有する。

送信バッファ１１３ａは、アドレスおよびデータ長を含むヘッダとデータとからなる送信データを、有線ＩＦ部１１６から受信してバッファリングする。

フレーム部１１３ｂは、通信制御部１１４からの指示に従い、送信バッファ１１３ａに格納されている自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの管轄エリアに存在する各無線端末１２０ａ〜１２０ｄ宛の送信データを読み出して、この送信データをペイロードに格納したＭＡＣフレームを生成し、これをＤＡ変換部１１３ｃに出力する。

また、フレーム部１１３ｂでは、後述する切替制御部１１４ｂの指示に従い、切り替え対象となった無線端末１２０ａ〜１２０ｄに送信するＭＡＣフレームを生成する際には、そのＦＣＳに偽りの値を代入する。この偽りの値については、切り替え対象となった無線端末１２０ａ〜１２０ｄが伝送誤りを検出して、接続するアクセスポイントの切り替えを行うことができるものであればどのようなものであってもよい。

さらに、フレーム部１１３ｂでは、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ宛に送信された送信データの中から、接続情報及び切替情報を抽出し、後述する通信制御部１１４を介して、記憶部１１５にこれらの情報を記憶する。

ＤＡ変換部１１３ｃは、フレーム生成部１１３ｂから出力されたＭＡＣフレームをアナログ信号に変換する。

ＡＦＥ部１１３ｄは、ＤＡ変換部１１３ｃより出力されたアナログ信号を電波に変換してアンテナ１１７から送信する。

通信制御部１１４は、図２に示されているように、情報生成部１１４ａと、切替制御部１１４ｂと、通信管理部１１４ｃと、を有する。

情報生成部１１４ａは、まず、第二の無線受信部１１２のＡＦＥ部１１２ａで受信するチャンネル周波数の切替制御を行う。

そして、情報生成部１１４ａは、第一の無線受信部１１１のフレーム部１１１ｃで抽出された通信フレームに基づいて、音声通信で接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報と、音声通信の接続回線数と、を算出して、これらのデータをまとめた接続情報を生成する。

ここで、無線端末のＭＡＣアドレスとデータ種別（音声と非音声）との対応を各アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに事前に登録しておけば、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃは通信している無線端末１２０ａ〜１２０ｄのＭＡＣアドレスを調べることにより送受信するデータが音声か非音声かを識別できる。その他の方法として、フレーム部で抽出されたＭＡＣフレームが音声通信であるか否かは、ＭＡＣフレームのペイロードに含まれるトランスポート層のＵＤＰ（User Datagram Protocol）で用いられているポート番号を参照することで把握することができる。また、無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報は、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスを用いる。

また、情報生成部１１４ａは、第二の無線受信部１１２のフレーム部１１２ｃで抽出されたＭＡＣフレームに基づいて、有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続して音声通信を行っている無線端末１２０ａ〜１２０ｄの中で、自己のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続することができるものを、ＡＦＥ部１１２ａの受信電力測定部で測定した受信電力により判定し、接続できる無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報と、接続できる無線端末１２０ａ〜１２０ｄの受信電力と、をまとめた切替情報を生成する。

ここで、本実施形態では、受信された無線信号が音声信号か否かについては、ＭＡＣフレームのペイロードに含まれるトランスポート層のＵＤＰで用いられているポート番号を参照することで把握し、ＭＡＣフレームの送信元ＭＡＣアドレスを無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報としている。

また、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続することができる否かは、ＡＦＥ部１１２ａの受信電力測定部で測定された受信電力が所定の閾値に達しているか否かにより判断している。

なお、本実施形態では、第二の無線受信部１１２のＡＦＥ部１１２ａでチャンネル周波数を変更する度に、情報生成部１１４ａにおいて接続情報及び切替情報を生成するようにしている。

また、これらの接続情報及び切替情報は、有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに後述する有線ＩＦ部１１６を介して送信される。

切替制御部１１４ｂは、無線端末１２０ａ〜１２０ｄでの音声通信の接続数が、所定の閾値に達した場合に、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄの中で、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに切り替えを行うことができる最適なものを選択し、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃへの切替処理を行う。

具体的には、まず、情報生成部１１４ａで算出された音声通信の接続回線数が所定の閾値にまで達しているか否かで、音声通信の接続限界数か否かを判断する。音声通信の接続限界数である場合には、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃから送られてきた接続情報と切替情報を後述する記憶部１１５から読み出し、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄであって、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続可能なものを選び出し、接続可能なものが複数ある場合には、最も受信電力が高いものを選択する。

なお、所定の閾値については、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃのハードウェア構成により定まるものであり、ここでは、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに音声通信で接続することができ、かつ、所定の品質を保持しながら音声通信を行うことが可能な無線端末１２０ａ〜１２０ｄの接続数を用いている。すなわち、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに音声通信で接続している無線端末１２０ａ〜１２０ｄがこの接続限界数であれば、所定の品質を保持しながら音声通信を行うことができる。

そして、次に、無線送信部１１３のフレーム部１１３ｂに指令を出し、切り替えを行う無線端末１２０ａ〜１２０ｄに送信するＭＡＣフレームのＦＣＳ（Frame Check Sequence）に故意に誤った値を代入することで、無線端末１２０ａ〜１２０ｄに伝送誤りを発生させ、この無線端末１２０ａ〜１２０ｄが自律的に他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続の切り替えを行うようにする。

通信管理部１１４ｃは、第一の無線受信部１１１、第二の無線受信部１１２、無線送信部１１３及び記憶部１１５の動作を制御する。

なお、通信制御部１１４の各機能については、記憶部１１５に記憶されている所定のプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより実現することができる。

記憶部１１５には、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃから送られてきた接続情報及び切替情報をそれぞれ記憶する。なお、記憶部１１５については、ハードディスク等の記憶装置により実現することができる。

有線ＩＦ部１１６は、有線ＬＡＮを介してＩＰパケットの送受信を行うためのインターフェースであって、本実施形態では、ＮＩＣ（Network Interface Card）により構成されている。

図４は、無線端末１２０ａ〜１２０ｄの概略図である。

図４に示されているように、無線端末１２０ａ〜１２０ｄは、無線受信部１２１と、無線送信部１２２と、通信制御部１２３と、アプリケーション処理部１２４と、アンテナ１２５と、を有する。

無線受信部１２１は、アンテナ１２５を介してアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃからデータを受信して、アプリケーション処理部１２４に出力する。図示するように、無線受信部１２１は、ＡＦＥ部１２１ａと、ＡＤ変換部１２１ｂと、フレーム検出部１２１ｃと、受信バッファ１２１ｄと、を有する。

ＡＦＥ部１２１ａは、アンテナ１２５を介してアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃから送信された電波を受信し、これをアナログ信号に変換する。

ＡＤ変換部１２１ｂは、ＡＦＥ部１２１ａが受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレーム検出部１２１ｃに出力する。

フレーム検出部１２１ｃは、ＡＤ変換部１２１ｂより出力されたデジタル信号からＭＡＣフレームを検出して、ＭＡＣヘッダのヘッダ情報を抽出する等のＭＡＣ処理を行い、ＭＡＣフレームのペイロードを受信バッファ１２１ｄに出力する。

受信バッファ１２１ｄは、フレーム検出部１２１ｃから受け取ったペイロードをバッファリングし、受信データとしてアプリケーション処理部１２４に出力する。

無線送信部１２２は、送信バッファ１２２ａと、フレーム生成部１２２ｂと、ＤＡ変換部１２２ｃと、ＡＦＥ部１２２ｄと、を有する。

送信バッファ１２２ａは、アドレスおよびデータ長を含むヘッダとデータとからなる送信データを、アプリケーション処理部１２４から受信してバッファリングする。

フレーム生成部１２２ｂは、通信制御部１２３よりの指示に従い送信バッファ１２２ａに格納されている送信データを読み出して、該送信データをペイロードに格納したＭＡＣフレームを生成し、これをＤＡ変換部１２２ｃに出力する。

ＤＡ変換部１２２ｃは、フレーム生成部１２２ｃより出力されたＭＡＣフレームをアナログ信号に変換する。

ＡＦＥ部１２２ｄは、ＤＡ変換部１２２ｃより出力されたアナログ信号を電波に変換してアンテナ１２３から送信する。

通信制御部１２３は、図示したように、通信管理部１２３ａ及び切替制御部１２３ｂを有する。

通信管理部１２３ａは、無線受信部１２１及び無線送信部１２２の制御を行う。

切替制御部１２３ｂは、無線受信部１２１で受信された通信データをＦＣＳでチェックした際の伝送誤りが所定の閾値を越えた場合には、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続の切り替えを行う。

アプリケーション処理部１２４は、本実施形態では、音声通信を行うための電話端末の本体部であり、無線送信部１２２を介して送出する音声符号化信号の生成や無線受信部１２１から送られてきた音声符号化信号に基づいて音声の再生を行う。

以上のように構成される通信システム１００において、無線端末１２０ａ〜１２０ｄの接続アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの切り替えを行う際の処理手順を図５に示すフローチャートで説明する。

アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの第二の無線受信部１１２のＡＦＥ部１１２ａで受信チャンネルの変更が行われた場合（Ｓ１７０）には、変更の行われたアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの情報生成部１１４ａは、接続中の音声通信の回線数ｎを、第一の無線受信部１１１で抽出されたＭＡＣフレームのペイロード部分を参照し、ＵＤＰで使用されているポート番号を特定することで算出する（Ｓ１７１）。

また、情報生成部１１４ａは、音声通信で接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報を、ＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダの送信元ＭＡＣアドレスから取得する（Ｓ１７２）。

そして、Ｓ１７１で算出された回線数ｎと、Ｓ１７２で取得された識別情報をまとめて接続情報とし、有線ＩＦ部１１６を介して有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに送信する（Ｓ１７３）。

なお、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの宛先については、有線ＩＦ部１１６に記憶されているＡＲＰ（Address Resolution Protocol）テーブルに記憶されているＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを用いればよい。

また、このアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの情報生成部１１４ａは、第二の無線受信部１１２で受信しているチャンネル周波数と同じチャンネル周波数を用いている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄが送信した無線信号の受信電力をＡＦＥ部１１２ａの受信電力測定部で測定し、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続することができるか否かを判定する（Ｓ１７４）。

また、情報生成部１１４ａは、Ｓ１７４で自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続することができると判定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報として、ＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ１７５）。

そして、Ｓ１７４で測定された受信電力と、Ｓ１７５で取得された識別情報とをまとめて切替情報とし、有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに送信する（Ｓ１７６）。

ここで、このアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに、音声通信での新たな接続が開始された場合には（Ｓ１７７）、このアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの切替制御部１１４ｂは、Ｓ１７１で測定された回線数「ｎ」と音声通信の接続限界数Ｎから１を除算した「Ｎ−１」と、を比較し、「ｎ」が「Ｎ−１」未満の場合には（Ｓ１７８）、音声の通信回線に余裕があるため、Ｓ１７０に戻り、「ｎ」が「Ｎ−１」以上の場合には（Ｓ１７８）、有線ＬＡＮ１３０を介して他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃから送信されており、記憶部１１５に記憶されている接続情報及び切替情報を読み出し、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄの中で、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに切り替えを行うことができる最適なものを特定する（Ｓ１７９）。

なお、本実施形態においては、切り替えを行うことができる最適な無線端末１２０ａ〜１２０ｄとして、自アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄであって、他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに接続可能なものを検索し、検索されたものが複数ある場合には、最も受信電力が高いものを選択するようにしている。

そして、Ｓ１７９で、切り替えを行うことができる最適な無線端末１２０ａ〜１２０ｄが特定された場合には、フレーム部１１３ｂに指令を出し、特定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄに送信するＭＡＣフレームのＦＣＳに故意に誤った値を代入することで、無線端末１２０ａ〜１２０ｄに伝送誤りを発生させて、この無線端末１２０ａ〜１２０ｄが自律的に他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃにローミングを行うように切替処理を行う（Ｓ１８０）。

図６は、本発明の第二の実施形態である通信システム２００の概略図である。

図６に示されているように、本実施形態である通信システム２００は、アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃと、アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに無線を介して接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄと、アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃを連結する有線ＬＡＮ１３０と、ルータ１４０と、ＩＰ網１５０と、管理装置２６０と、を備えている。

ここで、本実施形態では、第一の実施形態である通信システム１００と比べて、管理装置２６０が設けられている点で異なっているため、この異なっている点に関連する事項についてのみ以下に説明する。

第一の実施形態では、各アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに、切替制御部１１４ｂと、記憶部１１５と、が設けられており、各アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃで生成された接続情報と切替情報は、有線ＬＡＮ１３０に接続されている他のアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに送信されるようになっていたが、本実施形態では、各アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃで生成された接続情報と切替情報は、管理装置２６０に送信されて、管理装置２６０で切り替えを行う無線端末１２０ａ〜１２０ｄを特定し、切替処理を行うように切替指令が特定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄを接続しているアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに送信される。そして、このような切替指令を受信したアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃにおいて無線端末１２０ａ〜１２０ｄの切替処理が行われる。

以下、詳細に説明する。

図７は、管理装置２６０の概略図である。

図７に示されているように、管理装置２６０は、切替制御部２６１と、記憶部２６２と、有線ＩＦ部２６３と、を備えている。

切替制御部２６１は、各アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃから送信されてきた接続情報に基づいて、無線端末１２０ａ〜１２０ｄでの音声通信の接続回線数が、アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃのハードウェア構成によって定められる音声通信の接続限界数に達した場合には、そのアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄの中で、他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに切り替えを行う最適なものを選択する。ここで、本実施形態では、第一の実施形態とは異なり、切替先のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｄの接続回線数が多い場合には、切替先のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｄの通話品質を保持するために、切り替えを行わないようにしている。

具体的には、まず、各アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃから送信されてきた接続情報の接続回線数が所定の閾値に達している場合には、他のアクセスポイントから送られてきた接続情報と切替情報を後述する記憶部２６２から読み出し、接続限界数に達しているアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄであって、他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続可能なものを特定し、接続可能なものが複数ある場合には、最も受信電力が高いものを選択する。しかしながら、本実施形態では、切り替えの対象となった無線端末１２０ａ〜１２０ｃの切り替え先のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの接続回線数が所定の閾値から２を引いたもの以上の場合には、切り替えの判断を行わないようにしている。

また、切替制御部２６１は、切り替えの対象として特定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄが接続されているアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに対して、この無線端末１２０ａ〜１２０ｄの切替処理を行う指令を後述する有線ＩＦ部２６３を介して送信する。この切替指令では、切り替えを行う無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報（ここでは、ＭＡＣアドレス）を特定する。

なお、これらの切替制御部２６１は、記憶部２６２に記憶されている所定のプログラムをＣＰＵで実行することにより実現することができる。

記憶部２６２には、各アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃから送信されてきた接続情報及び切替情報を後述する有線ＩＦ部２６３で受信し、それぞれ記憶する。

なお、記憶部２６２については、ハードディスク等の記憶装置により実現することができる。

有線ＩＦ部２６３は、有線ＬＡＮを介してＩＰパケットの送受信を行うためのインターフェースであって、本実施形態では、ＮＩＣ（Network Interface Card）により構成されている。

本実施形態においては、このような管理装置２６０が設けられているため、図示していないが、本実施形態におけるアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃは、第一の実施形態とは異なり、切替制御部２１４ｂにおいて切り替え対象となる無線端末１２０ａ〜１２０ｄの特定は行っておらず、この切替制御部２１４ｂは、管理装置２６０からの切替指令に応じて無線端末１２０ａ〜１２０ｄの切り替えを行うようにされている。また、各アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃは、情報生成部２１４ａで生成された接続情報及び切替情報を、有線ＩＦ部１１６を介して管理装置２６０に送信するようにされている。

以上のように構成される通信システム２００において、無線端末１２０ａ〜１２０ｄの接続アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの切り替えを行う際の処理手順を図８に示すフローチャートで説明する。

アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの第二の無線受信部１１２のＡＦＥ部１１２ａで受信チャンネルの変更が行われた場合（Ｓ２７０）には、変更の行われたアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの情報生成部１１４ａは、接続中の音声通信の回線数ｎを、第一の無線受信部１１１で受信されたＭＡＣフレームのペイロード部分で使用されているＵＤＰのポート番号を参照することにより算出する（Ｓ２７１）。

また、その情報生成部１１４ａは、接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報を、そのＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダの送信元ＭＡＣアドレスから取得する（Ｓ２７２）。

そして、Ｓ２７１で算出された回線数ｎと、Ｓ２７２で取得された識別情報をまとめて接続情報とし、有線ＩＦ部１１６を介して管理装置２６０に送信する（Ｓ２７３）。

また、このアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの情報生成部１１４ａは、第二の無線受信部１１２で受信しているチャンネル周波数と同じチャンネル周波数を用いている他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続中の無線端末１２０ａ〜１２０ｄが送信した電波の受信電力をＡＦＥ部１１２ａの受信電力測定部で測定し、自アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続することができるか否かを判定する（Ｓ２７４）。

また、この情報生成部１１４ａは、Ｓ２７４で自アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続することができると判定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄの識別情報として、受信したＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダの送信元ＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ２７５）。

そして、Ｓ２７４で測定された受信電力と、Ｓ２７５で取得された識別情報と、をまとめて切替情報とし、管理装置２６０に送信する（Ｓ２７６）。

接続情報を受信した管理装置２６０は（Ｓ２７７）、その接続情報の中の回線数「ｎ」と音声通信の接続限界数Ｎから１を減算した「Ｎ−１」と、を比較し、「ｎ」が「Ｎ−１」未満の場合には（Ｓ２７８）、音声の通信回線に余裕があるため、Ｓ２７０に戻り、「ｎ」が「Ｎ−１」以上の場合には（Ｓ２７８）、他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃから送信され、記憶部２６２に記憶されている接続情報及び切替情報を読み出し、そのアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄの中で、他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに切り替えを行うことができる最適なものを特定する（Ｓ２７９）。

なお、本実施形態においては、切り替えを行うことができる最適な無線端末１２０ａ〜１２０ｄとして、そのアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続されている無線端末１２０ａ〜１２０ｄであって、他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続可能なものを検索し、検索されたものが複数ある場合には、最も受信電力が高いものを選択するようにしている。

次に、切替判断部２６１は、特定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄが接続しているアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃから送信されてきた接続情報に基づいて、その接続回線数「ｍ」を読み出し、この回線数「ｍ」が「Ｎ−１」以上の場合には（Ｓ２８０）、切り替えを行わずにＳ２７０に戻る。

一方、回線数「ｍ」が「Ｎ−１」以上ではない場合には（Ｓ２８１）、特定された無線端末１２０ａ〜１２０ｄを他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続を切り替えるように、切替指令をそのアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに送信する（Ｓ２８２）。

切替指令を受信したアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃの切替制御部２１４ｂは、ＭＡＣフレームのＦＣＳに故意に誤った値を代入することで、無線端末１２０ａ〜１２０ｄに伝送誤りを発生させて、この無線端末１２０ａ〜１２０ｄが自律的に他のアクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃに接続の切替を行うように切替処理を行う（Ｓ２８２）。

以上に記載した実施形態においては、限界接続数（閾値）をすべてのアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃで同じものとして説明したが、使用するアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃによって、異なる限界接続数（閾値）を用いることも可能である。この場合、第二の実施形態では、アクセスポイント２１０ａ〜２１０ｃ毎の限界接続数（閾値）を管理装置２６０に記憶しておけばよい。

また、以上に記載した実施形態においては、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃに第一の無線受信部１１１と第二の無線受信部１１２を設けているが、このような態様に限定されず、例えば、無線受信部を一つだけ設けて、所定の周期で隣接するアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃに接続している無線端末１２０ａ〜１２０ｄの無線信号を受信するようにしてもよい。また、アンテナ１１１を第一の無線受信部１１１用及び第二の無線受信部１１２用に二つ設けてもよい。

以上に記載した実施形態においては、ＭＡＣフレームのＦＣＳに故意に誤った値を代入することで、無線端末１２０ａ〜１２０ｄに伝送誤りを発生させて、この無線端末１２０ａ〜１２０ｄが自律的に接続の切替を行うように切替処理を行っているが、このような態様に限定されず、例えば、切り替えを行う無線端末１２０ａ〜１２０ｄに切り替えを行う特定の信号を送信し、このような信号を受信した無線端末１２０ａ〜１２０ｄにおいて、接続の切り替えを行うようにすることも可能である。また、アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃ、２１０ａ〜２１０ｃからのビーコン信号の電圧を所定の程度下げることで、無線端末１２０ａ〜１２０ｄの切り替えを促すようにすることも可能である。

また、以上に記載した実施形態では、第二の無線受信部１１２で受信チャンネルの変更が行われた場合に、接続情報と切替情報とを取得するようにしているが、このような態様に限定されず、所定の周期で取得するようにしてもよく、また、無線端末１２０ａ〜１２０ｄからの接続要求があった場合にこれらを取得するようにしてもよい。

さらに、以上に記載した第一の実施形態では、情報生成部１１４ａで生成された接続情報及び切替情報を有線ＬＡＮ１３０に接続された他の全てのアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃに送信するようにしているが、このような態様に限定されず、例えば、接続が可能と判断された無線端末１２０ａ〜１２０ｄが接続しているアクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃにのみ送信するようにしてもよい。

第一の実施形態である通信システム１００の概略図。 アクセスポイント１１０ａ〜１１０ｃの概略図。 アクセスポイント１１０の配置例。 無線端末１２０ａ〜１２０ｄの概略図。 無線端末１２０ａ〜１２０ｄの接続切替を行う際の処理手順を示すフローチャート。 第二の実施形態である通信システム２００の概略図。 管理装置２６０の概略図。 無線端末１２０ａ〜１２０ｄの接続切替を行う際の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００、２００…通信システム、１１０、２１０…アクセスポイント、１２０…無線端末、１４０…ルータ、１５０…ＩＰ網、２６０…管理装置

Claims (11)

1. 複数の無線端末と無線通信を行うアクセスポイントであって、
   自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を有する接続情報を取得する接続情報取得手段と、
   他のアクセスポイントに接続中の無線端末の無線信号を受信し、該無線信号の受信電力及び該無線端末の識別情報を有する切替情報を取得する切替情報取得手段と、
   前記接続情報及び前記切替情報を他のアクセスポイントに送信する送信手段と、
   他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報を受信する受信手段と、
   自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合には、他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報に基づき、自アクセスポイントに接続中の無線端末のうち、他のアクセスポイントに接続を切り替えることができる無線端末を切替対象無線端末として少なくとも一つ選択し、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行う切替処理手段と、を備えること、
   を特徴とするアクセスポイント。
2. 請求項１に記載のアクセスポイントであって、
   前記切替処理手段は、前記切替対象無線端末として、接続中の無線端末の回線数が最も少ないアクセスポイントに切り替えることができ、かつ、切替先のアクセスポイントの受信電力が最も高いものを選択すること、
   を特徴とするアクセスポイント。
3. 請求項２に記載のアクセスポイントであって、
   前記切替処理手段は、切替先のアクセスポイントに接続している前記無線端末の回線数が前記所定の数から１引いたものよりも多い場合には、前記切替処理を行わないこと、
   を特徴とするアクセスポイント。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のアクセスポイントであって、
   前記切替処理は、前記切替対象無線端末に対して送信する通信フレームのＦＣＳ（Frame Check Sequence）に偽りの値を代入することで、前記切替対象無線端末が接続するアクセスポイントを切り替えるようにするものであること
   を特徴とするアクセスポイント。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のアクセスポイントであって、
   前記無線端末は、少なくとも音声通信を行うことができるものであり、
   前記接続情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の受信電力及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替処理手段は、音声通信で接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合に、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行うものであること、
   を特徴とするアクセスポイント。
6. 複数の無線端末及び複数のアクセスポイントを備える通信システムであって、
   前記アクセスポイントは、
   自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を有する接続情報を取得する接続情報取得手段と、
   他のアクセスポイントに接続中の無線端末の無線信号を受信し、該無線信号の受信電力及び該無線端末の識別情報を有する切替情報を取得する切替情報取得手段と、
   前記識別情報と前記切替情報とを他のアクセスポイントに送信する送信手段と、
   他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報を受信する受信手段と、
   自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合には、他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報に基づき、自アクセスポイントに接続中の無線端末のうち、他のアクセスポイントに接続を切り替えることができる無線端末を切替対象無線端末として少なくとも一つ選択し、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行う切替処理手段と、を備えること、
   を特徴とする通信システム。
7. 請求項６に記載の通信システムであって、
   前記無線端末は、少なくとも音声通信を行うことができるものであり、
   前記接続情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の受信電力及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替処理手段は、音声通信で接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合に、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行うものであること、
   を特徴とする通信システム。
8. 複数の無線端末と、複数のアクセスポイントと、少なくとも一つの管理装置と、を備える通信システムであって、
   前記アクセスポイントは、
   自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を有する接続情報を取得する接続情報取得手段と、
   他のアクセスポイントに接続中の無線端末の無線信号を受信し、該無線信号の受信電力及び該無線端末の識別情報を有する切替情報を取得する切替情報取得手段と、
   前記接続情報及び前記切替情報を前記管理装置に送信する送信手段と、
   前記管理装置から切替指令を受信した場合には、前記切替指令の対象となった切替対象無線端末を他のアクセスポイントに切り替える処理を行う切替処理手段と、を備え、
   前記管理装置は、
   前記アクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報を受信する受信手段と、
   何れかのアクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達したと前記接続情報に基づいて判断した場合には、前記接続情報及び前記切替情報に基づき、前記所定の数に達したアクセスポイントに接続中の無線端末のうち、他のアクセスポイントに接続を切り替えることができる無線端末を切替対象無線端末として少なくとも一つ選択し、前記所定の数に達したアクセスポイントに対して、前記切替対象無線端末を他のアクセスポイントに切り替える切替指令を送信する切替指令送信手段と、を備えること、
   を特徴とする通信システム。
9. 請求項８に記載の通信システムであって、
   前記無線端末は、少なくとも音声通信を行うことができるものであり、
   前記接続情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替情報取得手段は、音声通信を行っている無線端末の受信電力及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
   前記切替指令送信手段は、音声通信の回線数が前記所定の数に達したと判断した場合に、前記切替指令を送信するものであること、
   を特徴とする通信システム。
10. アクセスポイントにおける無線端末の接続切替方法、であって、
    自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を有する接続情報を取得する接続情報取得過程と、
    他のアクセスポイントに接続中の無線端末の無線信号を受信し、該無線信号の受信電力及び該無線端末の識別情報を有する切替情報と取得する切替情報取得過程と、
    前記接続情報及び前記切替情報を他のアクセスポイントに送信する送信過程と、
    他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報を受信する受信過程と、
    自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合には、他のアクセスポイントから送信された前記接続情報及び前記切替情報に基づき、自アクセスポイントに接続中の無線端末のうち、他のアクセスポイントに接続を切り替えることができる無線端末を切替対象無線端末として少なくとも一つ選択し、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行う切替処理過程と、を備えること、
    を特徴とする接続切替方法。
11. 請求項１０に記載の接続切替方法であって、
    前記接続情報取得過程は、音声通信を行っている無線端末の回線数及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
    前記切替情報取得過程は、音声通信を行っている無線端末の受信電力及び該無線端末の識別情報を取得するものであり、
    前記切替処理過程は、音声通信で自アクセスポイントに接続中の無線端末の回線数が所定の数に達した場合に、前記切替対象無線端末に対して切替処理を行うものであること、
    を特徴とする接続切替方法。

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