JP2007082071A - 無線通信装置および無線通信システム - Google Patents

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将克 小川
Yutaka Kuno
豊 久埜
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Abstract

【課題】 ＡＰに接続できない非接続無線局とＡＰとの間で、ＡＰおよびネットワークに送信するパケットの中継処理を行う。
【解決手段】 アクセスポイントに接続するためのインフラストラクチャモードと、他の無線通信装置と通信するためのアドホックモードに対応する機能を有し、かつこの２つのモードを切り替えるモード切替手段と、アクセスポイントに接続できない非接続無線局からアドホックモードで送信されたパケットを受信し、モード切替手段によりインフラストラクチャモードに切り替え、該パケットをアクセスポイントに中継送信する制御手段とを備える。この制御手段は、非接続無線局からアドホックモードで送信要求を受けたときに、中継可能なトラヒック容量を非接続無線局へ通知する構成としてもよい。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インフラストラクチャモードとアドホックモードの切り替えが可能な無線通信装置において、アクセスポイント（ＡＰ）に接続できない非接続無線局から送信されたパケットをＡＰに中継する無線通信装置に関する。また、この無線通信装置と非接続無線局を含む無線通信システムに関する。
無線パケット通信は、無線ＬＡＮをはじめとする様々なシステムで採用されている通信形態である。無線ＬＡＮの規格については、IEEE802.11委員会で標準化が進められ、IEEE802.11規格（非特許文献１）として制定されている。この規格では、２つの通信モード（インフラストラクチャモード、アドホックモード）が規定されている（非特許文献２）。
インフラストラクチャモードは、ＡＰと、その電波到達範囲（無線セル）内に存在する端末局で構成され、ＡＰとその配下の端末局が無線媒体を介して接続関係を形成した無線ネットワークで使用される通信モードである。ＡＰは、イーサネット（登録商標）等のネットワークに接続されており、接続関係を確立している配下の端末局がネットワークと通信する際に、ネットワークと端末局間のパケットの中継を行う。すなわち、端末局からみたとき、ＡＰはネットワークへの入り口としての役割を担う。
アドホックモードは、ＡＰを必要とせず、端末局のみにより構成されるクローズドネットワークで使用される通信モードである。端末局は、一般に無線パケットを中継する機能をもたず、直接互いに無線パケットをやりとりして通信を行う。
IEEE802.11, "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications", August 1999 改訂版802.11高速無線ＬＡＮ教科書, インプレス
ＡＰに接続できない非接続無線局は、ＡＰを介してネットワークへの接続ができないために、例えばネットワーク上のメールサーバにメールを送信しようとしてもできない。なお、ＡＰに接続できない非接続無線局には、もともとアドホックモードのみに対応してＡＰおよびネットワークへの接続を想定していない無線局や、ネットワーク側の認証サーバに登録されていない無線局がある。
本発明は、ＡＰに接続できない非接続無線局とＡＰとの間で、ＡＰおよびネットワークに送信するパケットの中継処理を行うことができる無線通信装置を提供することを目的とする。
本発明の無線通信装置は、アクセスポイントに接続するためのインフラストラクチャモードと、他の無線通信装置と通信するためのアドホックモードに対応する機能を有し、かつこの２つのモードを切り替えるモード切替手段と、アクセスポイントに接続できない非接続無線局からアドホックモードで送信されたパケットを受信し、モード切替手段によりインフラストラクチャモードに切り替え、該パケットをアクセスポイントに中継送信する制御手段とを備える。この制御手段は、非接続無線局からアドホックモードで送信要求を受けたときに、中継可能なトラヒック容量を非接続無線局へ通知する構成としてもよい。
本発明の無線通信システムは、本発明の無線通信装置および非接続無線局を含み、非接続無線局は、無線通信装置から通知されたトラヒック容量に基づいて送信するパケット量を決定する手段を含む。
本発明の無線通信装置は、インフラストラクチャモードとアドホックモードの切り替えを可能にすることにより、アドホックモードで送信要求のあった非接続無線局からのパケットを受信し、インフラストラクチャモードに切り替えてＡＰに転送することが可能となる。これにより、ＡＰに接続できない非接続無線局であっても、簡単にＡＰおよびネットワークへのパケット送信が可能なとる。
また、本発明の無線通信装置が非接続無線局に対して転送可能なトラヒック容量を通知することにより、非接続無線局から送信されるパケットの容量を制限し、無線通信装置におけるバッファ溢れなどを防ぐことができる。
図１は、本発明の無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す。
図において、ＡＰ（アクセスポイント）１は、イーサネット等で構成されるネットワーク２に接続される。本発明の無線通信装置３は、インフラストラクチャモードとアドホックモードの切り替えが可能であり、インフラストラクチャモードでＡＰ１に接続されるとともに、ＡＰ１に直接接続できない非接続無線局（ＳＴＡ）４とアドホックモードで接続可能になっている。
このＳＴＡ５は、ＡＰ１を介してネットワーク２に接続できないので、アドホックモードで無線通信装置３に接続し、ＡＰ１に送信するパケットを無線通信装置３を宛先として送信する。無線通信装置３は、アドホックモードでＳＴＡ４から送信されたパケットを受信すると、インフラストラクチャモードに切り替えてＡＰ１と接続し、受信したパケットをＡＰ１を介してネットワーク２に送信する。
図２は、ＡＰ１の構成例を示す。
図において、本発明の無線通信システムにおけるＡＰ１は通常の構成で対応でき、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続される送受信部（ＴＲＸ）１２と、送受信部１２に順次接続されるベースバンド処理部（ＢＢ）１３、制御部（ＣＮＴ）１４、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１５により構成される。
図３は、本発明の無線通信装置３およびＳＴＡ４の構成例を示す。
図において、無線通信装置３およびＳＴＡ４は、アンテナ２１と、アンテナ２１に接続される送受信部（ＴＲＸ）２２と、送受信部２２に順次接続されるベースバンド処理部（ＢＢ）２３、制御部（ＣＮＴ）２４、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）２５により構成される。インタフェース部２５には、例えばＰＣカード、ＵＳＢ、ＩｒＤＡ、Bluetooth 等のインタフェースを介して、例えばノートパソコン（ＰＣ）２６が接続される。無線通信装置３の制御部２４では、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２つのモードの切り替えを行う。
図４は、本発明の無線通信システムにおける制御シーケンスを示す。ここでは、ＳＴＡ４が無線通信装置３を介してＡＰ１にパケットを送信する場合の手順を示す。
ＳＴＡ４は、アドホックモードによる通信で無線通信装置３に対して送信要求を行う（Ｓ１）。無線通信装置３は、ＳＴＡ４からの送信要求に対して、ＡＰ１に中継可能なトラヒック容量を含む送信要求応答を返信する（Ｓ２）。ＳＴＡ４は、送信要求応答の中継トラヒック容量に対応する容量のパケットを送信する（Ｓ３）。無線通信装置３は、パケット受信後にＳＴＡ４に対してＡＣＫパケットを送信し（Ｓ４）、続いて図３に示す制御部２４でアドホックモードからインフラストラクチャモードへの切り替えを行う（Ｓ５）。
無線通信装置３は、インフラストラクチャモードへの切り替え後に、ＳＴＡ４から送信されたパケットをＡＰ１に転送する（Ｓ６）。ＡＰ１は、パケット受信後に無線通信装置３に対してＡＣＫパケットを送信し（Ｓ７）、当該パケットをネットワーク２へ送信する。
図５は、ＳＴＡ４が無線通信装置３を介してＡＰ１に送信するパケットの構成例を示す。ここでは、ＳＴＡ４から無線通信装置３へ送信されるパケットの構成例を図５(1) 示し、無線通信装置３からＡＰ１へ送信されるパケットの構成例を図５(2) に示す。
ＳＴＡ４から無線通信装置３へアドホックモードで送信されるパケットは、第１のアドレスフィールドに宛先アドレスとして無線通信装置３のアドレスが設定され、第２のアドレスフィールドに送信元アドレスとしてＳＴＡ４のアドレスが設定される。データフィールドには、ＡＰ１のアドレスがカプセル化されて格納される。このパケットを受信した無線通信装置３は、データフィールドにカプセル化されているＡＰ１のアドレスを確認し、第１のアドレスフィールドの宛先アドレスとして設定する。第２のアドレスフィールドには、送信元アドレスとして無線通信装置３のアドレスが記述される。無線通信装置３では、このようなアドレス操作を行うことにより、ＳＴＡ４から送信されたパケットをＡＰ１に転送することができる。
なお、ＡＰ１に接続できないＳＴＡ４としては、例えばネットワーク側の認証サーバに登録されていない無線局がある。このような未認証の無線局であっても、認証済みの無線通信装置３におけるアドホックモードからインフラストラクチャモードへの切り替えによるパケット転送により、ネットワーク２への接続が可能となる。
本発明の無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図。 ＡＰ１の構成例を示す図。 本発明の無線通信装置３およびＳＴＡ４の構成例を示す図。 本発明の無線通信システムにおける制御シーケンスを示す図。 ＳＴＡ４が無線通信装置３を介してＡＰ１に送信するパケットの構成例を示す図。
符号の説明
１ アクセスポイント（ＡＰ）
２ ネットワーク
３ 無線通信装置
４ 非接続無線局（ＳＴＡ）
１１，２１ アンテナ
１２，２２ 送受信部（ＴＲＸ）
１３，２３ ベースバンド処理部（ＢＢ）
１４，２４ 制御部（ＣＮＴ）
１５，２５ インタフェース部（Ｉ／Ｆ）
２６ ノートパソコン（ＰＣ）

Claims (3)

  1. アクセスポイントに接続するためのインフラストラクチャモードと、他の無線通信装置と通信するためのアドホックモードに対応する機能を有し、かつこの２つのモードを切り替えるモード切替手段と、
    前記アクセスポイントに接続できない無線通信装置（以下、非接続無線局という）からアドホックモードで送信されたパケットを受信し、前記モード切替手段により前記インフラストラクチャモードに切り替え、該パケットを前記アクセスポイントに中継送信する制御手段と
    を備えたことを特徴とする無線通信装置。
  2. 請求項１に記載の無線通信装置において、
    前記制御手段は、前記非接続無線局から前記アドホックモードで送信要求を受けたときに、中継可能なトラヒック容量を前記非接続無線局へ通知する構成である
    ことを特徴とする無線通信装置。
  3. 請求項２に記載の無線通信装置および前記非接続無線局を含む無線通信システムにおいて、
    前記非接続無線局は、請求項２に記載の無線通信装置から通知されたトラヒック容量に基づいて送信するパケット量を決定する手段を含む
    ことを特徴とする無線通信システム。
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