JP2007235843A - 無線ｌａｎ機器及びその故障診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線ＬＡＮ機器の送信部の動作確認を容易にする。
【解決手段】無線ＬＡＮ機器の故障診断システム１は、無線ＬＡＮ機器１０と、無線ＬＡＮ機器１０からの送信信号を受信する無線機２０とを備えている。無線ＬＡＮ機器のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）部１３は、通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段１３ａと、送信テストモードにおいて通常のメディアアクセス制御を停止し、フレームの送信タイミングが特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御するバーストタイミング制御手段１３ｂを備えている。無線ＬＡＮ機器１０の送信部が正常に動作していれば、無線ＬＡＮ機器１０からの送信信号を受信した無線機２０のスピーカ２０ａから特定の可聴音が聞こえてくる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮ機器及びその故障診断システムに関し、特に、送信部の動作を容易に確認するための機能を備えた無線ＬＡＮ機器及びその故障診断システムに関するものである。

近年、インターネットへの接続手段の一つとして無線ＬＡＮが広く普及している。無線ＬＡＮは無線を伝送媒体とするＬＡＮ（Local Area Network）の一形態である。無線ＬＡＮはＩＥＥＥ（ Institute of Electrical and Electronic Engineers：電気電子学会）で標準化作業が進められ、現在では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇという３つの規格が存在している。これらの規格に準拠した無線ＬＡＮ機器を用いて無線ＬＡＮシステムを構築すれば、誰でも手軽にＬＡＮを構築することができる。

無線ＬＡＮシステムは、無線ＬＡＮアダプタが実装されたパソコン等の無線ＬＡＮ端末と、ブリッジとしての役割を果たす無線ＬＡＮアクセスポイントとの無線接続によって構成される。無線ＬＡＮ端末が無線ネットワークに接続する場合には、まず、周囲のアクセスポイントからブロードキャストされるビーコンを受信して、ネットワーク接続可能なアクセスポイントを検索した後、このアクセスポイントへの接続を自動又は手動にて行う。
特公平６−３４８３３号公報

ところで、無線ＬＡＮ端末がネットワーク接続を確立することができない場合、或いは、通信が突然途切れた場合、何が原因であるのかを判別することは容易ではない。通信の相手方が不良の場合もあれば、自分自身が不良の場合もあり、双方が不良の場合もあるからである。また、無線ＬＡＮ端末一つをとっても、送信部が不良箇所の場合もあれば、受信部が不良箇所の場合もある。さらに、ハードウェアに不具合がある場合もあれば、ソフトウェアに不具合がある場合もある。従来、このような不具合を特定するには、図３に示すように、高周波電力計３１、スペクトラムアナライザー３２、無線ＬＡＮテスター３３といった特別な測定器を必要としていた。しかしながら、無線ＬＡＮ端末のユーザがそのような測定器を持っていることはほとんどなく、簡易に故障を判定できる方法は存在しなかった。また、正常に動作する無線ＬＡＮ機器３４を用意して接続確認することも可能であるが、個人ユーザの場合にはアクセスポイントとステーションとが一つずつしか用意されていない最小単位のネットワーク環境であることが多いため、正常に動作する無線ＬＡＮ機器を用意することはコスト面からも困難である。そのため、このような環境下でアクセスポイント又はステーションのどちらが故障しているのかを判断することは非常に困難である。

したがって、本発明の目的は、送信状態を容易に確認することが可能な無線ＬＡＮ機器及びその故障診断システムを提供することにある。

本発明の上記目的は、通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段と、前記送信テストモードにおいて通常のメディアアクセス制御を停止し、送信信号が特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御するバーストタイミング制御手段を備えることを特徴とする無線ＬＡＮ機器によって達成される。

本発明の上記目的はまた、無線ＬＡＮ機器と、前記無線ＬＡＮ機器からの送信信号を受信する無線機とを備え、前記無線ＬＡＮ機器は、高位層インターフェースと、論理リンク制御部と、メディアアクセス制御部と、物理インターフェースとを備え、前記メディアアクセス制御部は、通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段と、前記送信テストモードにおいて通常のメディアアクセス制御を停止し、送信信号が特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御するバーストタイミング制御手段を備え、前記無線機は、前記無線ＬＡＮ機器からの送信信号を受信する受信手段と、当該受信信号を検波する検波手段と、前記検波信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段からの信号を出力するスピーカとを備えることを特徴とする無線ＬＡＮ機器の故障診断システムによって達成される。

本発明において、前記バーストタイミング制御手段は、前記可聴音が一定の周期性をもつ単音の断続音若しくは連続音、又は所定の旋律となるように前記バーストタイミングを制御することが好ましい。無線ＬＡＮ機器が通常の通信時に送信するバースト信号にも音声周波数成分が含まれているが、人の耳で動作を判断できるようなものではなく、例えば虫の羽音のような音がするため、人がより聞きやすい音声信号として調整すれば、通信中の他の無線ＬＡＮ機器と区別することができる。

本発明においては、前記無線ＬＡＮ機器は、前記送信テストモードにおいて、通常の無線ＬＡＮ動作時に設定される第１の送信出力よりも低い第２の送信出力で前記送信信号を出力することが好ましい。このようにすれば、周囲に存在する通信中の無線ＬＡＮ機器への干渉を抑えることができるからである。

前記モード切替手段は、前記無線ＬＡＮ機器上に物理的に設けられたモード切替ボタンスイッチであることが好ましい。これによれば、アプリケーション上での操作が必要なく、ボタンを押しただけでＭＡＣ部内の処理により送信テストを実行するので、使い勝手をさらに向上させることができる。

本発明によれば、送信部の動作を容易に確認することが可能な無線ＬＡＮ機器及びその故障診断システムを提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る無線ＬＡＮ機器の故障診断システムの構成を示す模式図である。

図１に示すように、無線ＬＡＮ機器の故障診断システム１は、無線ＬＡＮ機器１０と、受信機２０とで構成されている。無線ＬＡＮ機器１０は、無線ＬＡＮアダプタを備えたパソコン、ＰＤＡ、無線ＬＡＮアクセスポイント等である。受信機２０は、簡易な構成のＡＭ検波器であり、無線ＬＡＮ機器１０から送信される信号を受信し、ＡＭ検波（例えば包絡線検波）し、増幅し、スピーカ２０ａから出力する機能を備えている。このような受信機２０は、専用機器であってもよいが、汎用のＡＭに対応する広域受信機を用いることも可能である。

無線ＬＡＮ機器１０は、高位層インターフェース（High Level Layer Interface：ＨＬＬＩ）１１と、論理リンク制御（Logical Link Control：ＬＬＣ）部１２と、メディアアクセス制御（Media Access Control：ＭＡＣ）部１３と、物理インターフェース１４とを備えている。

高位層インターフェース１１は、ＯＳＩ参照モデルではデータリンク層（第２層）よりも上層（プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層、及びネットワーク層）の機能を実現する。ＬＬＣ部１２は、ＯＳＩ参照モデルではデータリンク層の上位副層に当たり、ＭＡＣ層１３に依存しないでデータをやりとりできるようにするため、受信したすべてのフレームに抜けがないか、また正しい情報として受信できたかを判断し、受信フレームに異常があった場合は送信元に対してフレームの再送を要求する。

ＭＡＣ部１３は、ＯＳＩ参照モデルではデータリンク層の下位副層に当たり、フレームの送受信方法やフレームの形式、誤り検出方法などを行う。無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式が採用されており、まず送信前に誰かが送信していないかを調べ、送信している場合には待機し、ランダムに割り当てられた所定の待機時間を経過した後に再送を試みる。

物理インターフェース１４は、ＯＳＩ参照モデルの最下層に当たり、物理的・電気的な接続を確保するため、使用周波数、変調方式等を規定している。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、２．４ＧＨｚ帯を使用し、伝送方式に直接スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）方式を採用することにより、最大１１Ｍｂｐｓの通信速度を実現している。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、５ＧＨｚ帯を使用し、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を採用することにより、最大５４Ｍｂｐｓの通信速度を実現している。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇでは、伝送方式にＩＥＥＥ８０２．１１ａで用いたＯＦＤＭと共にＰＢＣＣ（Packet Binary Convolutional Coding）という特殊な符号化方式を採用することにより、２．４ＧＨｚ帯で最大５４Ｍｂｐｓの通信速度を実現している。

本実施形態の無線ＬＡＮ機器１０のＭＡＣ部１３は、通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段１３ａと、バーストタイミング制御手段１３ｂとを備えている。バーストタイミング制御手段１３ｂは、通常のメディアアクセス制御とは別に用意された機能（制御モード）であり、送信テストモードにおいて、フレームの送信タイミングが例えば４００Ｈｚの断続音といった特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御する。つまり、送信テストモードの場合には、通常のＣＳＭＡ／ＣＡによるメディアアクセス制御を行わずに、フレームを所定の周期で間欠的に送信する。なお、送信テストモードでは送信出力を弱めることが好ましい。このようにすれば、周囲に存在する通信中の無線ＬＡＮ機器への干渉を抑えることができるからである。

可聴音としては、４００Ｈｚの断続音又は連続音が好ましい。これらの音は電話の発呼音等に使用され、日常生活において耳慣れた音であると共に、周囲の無線ＬＡＮ機器が送信する信号に含まれる可聴周波数成分と区別しやすいからである。ただし、可聴音は４００Ｈｚの断続音又は連続音に限定されるものではなく、周囲のノイズと明確に区別できるものであれば、一定の周期性をもつ単音若しくは複音、又は旋律であってもよい。

送信テストはソフト的に行ってもよく、ハード的に行ってもよい。ソフトウェア制御の場合には、アプリケーション上でユーザが送信テストの開始を指示することで、ＭＡＣ部１３が送信テストモードに切り替わり、バーストタイミング制御手段１３ｂが動作を開始する。そして、所定の送信テスト用データを生成することで、図２（ａ）に示すように、２．４ＧＨｚ帯、或いは５．２ＧＨｚ帯のテストフレームがバーストタイミング制御手段１３ｂによる制御のもとで間欠的に送信される。なお、アクセス制御をハード的に行う場合には、無線ＬＡＮ機器にモード切替手段１３ａとして物理的なボタンスイッチを設ける。このモード切替ボタンスイッチを押すことで送信テストモードに切り替わり、送信テストが開始される。このときの切り替え方法としては、モード切替ボタンを押し続けている間のみ送信テストモードで動作するようにしてもよく、モード切替ボタンを一回押したとき送信テストモードとなり、もう一回押したとき通常のモードに戻るようにしてもよい。ハードウェア制御の場合には、アプリケーション上での操作が必要なく、ボタンを押しただけでＭＡＣ部内の処理により送信テストを実行するので、使い勝手をさらに向上させることができる。

こうして無線ＬＡＮ機器１０から送信されるテストフレームを受信してその動作を確認するには、上述した受信機を用意すればよい。受信機でこのテストフレームを受信し、ＡＭ検波によって得られた信号は、図２（ｂ）に示すように、４００Ｈｚの可聴信号となり、スピーカからは耳慣れた信号音が聞こえてくる。もし可聴音を聞くことができない場合には、無線ＬＡＮ機器の送信部が故障しているものと診断することができる。

以上説明したように、本発明によれば、無線ＬＡＮ機器が通常の通信時に送信するバースト信号に含まれる音声周波数成分を積極的に利用し、人が聞きやすい音声信号、例えば４００Ｈｚの断続音や連続音として構成することにより、特定の無線ＬＡＮ機器の送信機能が正常に動作しているかどうかを容易に診断することができる。無線ＬＡＮ機器が通常の通信時に送信するバースト信号にも音声周波数成分が含まれているが、人の耳で動作を判断できるようなものではなく、例えば虫の羽音のような音がするため、人が聞きやすい音声信号として調整すれば、通信中の他の無線ＬＡＮ機器と区別することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る無線ＬＡＮ機器の故障診断システムの構成を示す模式図である。 図２（ａ）は、送信信号の波形図であり、図２（ｂ）は、ＡＭ検波後の受信信号の波形図である。 図３は、従来の無線ＬＡＮ機器の故障診断方法について説明するための模式図である。

符号の説明

１ 故障診断システム
１０ 無線ＬＡＮ機器
１１ 高位層インターフェース
１２ ＬＬＣ部
１３ ＭＡＣ部
１４ 物理インターフェース
２０ 受信機
２０ａ スピーカ
３１ 高周波電力計
３２ スペクトラムアナライザー
３３ 無線ＬＡＮテスター
３４ 無線ＬＡＮ機器

Claims (6)

1. 通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段と、前記送信テストモードにおいて通常のメディアアクセス制御を停止し、送信信号が特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御するバーストタイミング制御手段を備えることを特徴とする無線ＬＡＮ機器。
2. 前記バーストタイミング制御手段は、前記可聴音が一定の周期性をもつ単音の断続音又は連続音となるように前記バーストタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ機器。
3. 前記バーストタイミング制御手段は、前記可聴音が所定の旋律となるように前記バーストタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ機器。
4. 前記送信テストモードにおいて通常の無線ＬＡＮ動作時に設定される第１の送信出力よりも低い第２の送信出力で前記送信信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ機器。
5. 前記モード切替手段は、前記無線ＬＡＮ機器上に物理的に設けられたモード切替ボタンスイッチであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線ＬＡＮ機器。
6. 無線ＬＡＮ機器と、前記無線ＬＡＮ機器からの送信信号を受信する無線機とを備え、
   前記無線ＬＡＮ機器は、高位層インターフェースと、論理リンク制御部と、メディアアクセス制御部と、物理インターフェースとを備え、
   前記メディアアクセス制御部は、
   通常の無線ＬＡＮ動作から送信テストモードへ切り替えるモード切替手段と、
   前記送信テストモードにおいて通常のメディアアクセス制御を停止し、送信信号が特定の可聴音の周波数成分を含むようにバーストタイミングを制御するバーストタイミング制御手段を備え、
   前記無線機は、前記無線ＬＡＮ機器からの送信信号を受信する受信手段と、当該受信信号を検波する検波手段と、前記検波信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段からの信号を出力するスピーカとを備えることを特徴とする無線ＬＡＮ機器の故障診断システム。
   

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