JP2008011064A - アクセス制御装置、無線装置及びネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】通信規制中のアクセスポイントに接続要求がなされている場合に、当該アクセスポイント以外の他のアクセスポイントに対して接続要求をさせるようにし、無線端末の通信機会の増大を図るようにする。
【解決手段】本発明のアクセス制御装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、無線端末と無線通信するものであり、無線端末との間のメッセージの授受により所定の接続処理を行なう無線通信手段と、通信状況に応じて通信規制を行なう通信規制制御手段と、新たな無線端末からの接続要求の受信の際、通信規制制御手段が通信規制をしているときに、当該接続要求に対する応答を返送させないように制御する応答返送制御手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクセス制御装置、無線装置及びネットワークに関し、例えば、無線ＩＰ電話システムを実現するアクセスポイントに適用し得る。

近年、無線通信技術の発展に伴い、音声パケット通信であるＶｏＩＰ通信を無線で実現する無線ＩＰ電話システムがある。

無線ＩＰ電話システムは、複数の無線ＩＰ電話端末を収容可能な無線ＬＡＮアクセスポイントを複数設けて構成されるものであり、無線ＬＡＮアクセスポイントと無線ＩＰ電話端末との間で音声パケットを授受することで無線ＩＰ電話端末の音声通信を実現している。

ところで、複数の無線ＩＰ電話端末を収容している無線ＬＡＮアクセスポイントが同時に行なっている複数の通話に対して一定の通信品質を確保するために、無線ＬＡＮアクセスポイントが制御する同時通話数を制限するコールアドミッションコントロールがある（非特許文献１参照）。

従来、コールアドミッションコントロールは、無線ＬＡＮアクセスポイントが制御する同時通話数を制限制御する機能であり、一般に、予め定められた同時通話数を超えた後に、無線ＩＰ電話端末から通話要求フレームを受けると、その通話要求フレームに対して規制中であることを示すＢＵＳＹフレームを返信するというものである。

小宮博美，"特集：Voice Over Wireless ＬＡＮの実現 無線ＩＰ電話の音質を左右する機器の選び方"，アットマークＩＴ，2004年11月20日，<2006年5月22日インターネット検索>，<ｈｔｔｐ：／／ａｔｍａｒｋｉｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｆｎｅｔｗｏｒｋ／ｔａｎｐａｔｓｕ／１９ｖｏｗｌａｎ／０３．ｈｔｍｌ>

しかしながら、従来の無線ＩＰ電話システムにおいて、無線ＩＰ電話端末は、受信電波強度などに基づいて最適な無線ＬＡＮアクセスポイントを見つけ出し、最適と判断した無線ＬＡＮアクセスポイントと接続しようとする。

従って、無線ＩＰ電話端末の近傍に、接続通話数を制限している無線ＬＡＮアクセスポイントとそうでない無線ＬＡＮアクセスポイントとが存在している場合であっても、規制中の無線ＬＡＮアクセスポイントのほうを最適なものとみなしたときには、無線ＩＰ電話端末は、ＢＵＳＹフレームを受けた後も、無線ＩＰ電話端末の利用者が他の規制中でない無線ＬＡＮアクセスポイントの近傍に移動して、そのアクセスポイントに接続し直すなどしない限りは、当該規制中の無線ＬＡＮアクセスポイントの規制が解除されるまで音声通話を実現できず、他の規制中でない無線ＬＡＮアクセスポイントと接続することによる音声通話の機会を逃がしてしまうことがある。

そのため、通信規制制御（コールアドミッションコントロール）がなされているアクセスポイントに接続要求がなされている場合には、当該アクセスポイント以外の他のアクセスポイントに対して接続要求をさせるようにし、無線端末の通信機会の増大を図ることができるアクセス制御装置、無線装置及びネットワークが求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明のアクセス制御装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、（１）無線端末と無線通信するものであり、無線端末との間のメッセージの授受により所定の接続処理を行なう無線通信手段と、（２）通信状況に応じて通信規制を行なう通信規制制御手段と、（３）新たな無線端末からの接続要求の受信の際、通信規制制御手段が通信規制をしているときに、当該接続要求に対する応答を返送させないように制御する応答返送制御手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明の無線装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置において、第１の本発明のアクセス制御装置を備えることを特徴とする。

第３の本発明のネットワークは、１又は複数の無線端末と接続する請求項３に記載の無線装置を複数有して構成される。

本発明によれば、通信規制制御（コールアドミッションコントロール）がなされているアクセスポイントに接続要求がなされている場合には、当該アクセスポイント以外の他のアクセスポイントに対して接続要求をさせるようにし、無線端末の通信機会の増大を図ることができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の無線アクセス制御装置の第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１標準化技術である無線通信技術を採用した無線ＩＰ電話システムにおける無線ＬＡＮアクセスポイントに、本発明の無線アクセス制御装置を適用した場合を説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る無線ＩＰ電話システムの構成を示す構成図である。図１において、第１の実施形態に係る無線ＩＰ電話システム１０は、有線ＬＡＮ１に接続可能な複数の無線ＬＡＮアクセスポイント１００（１００−１〜１００−ｎ：ｎは正の整数）と、無線ＩＰ端末２００−１を有して構成される。

図１において、無線ＩＰ端末２００−１は、ユーザが通話を行なうことができる電話機能を有する端末であり、例えば、携帯型又は固定型の無線ＩＰ電話機や、ＩＰ電話機能をハードウェアに実行させるソフトウェアを組み込んだパーソナルコンピュータ等が該当する。また、無線ＩＰ端末２００−１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１で標準化された無線通信機能を有しており、所定の方法により近傍に位置する無線ＬＡＮアクセスポイント１００の存在を認知し、認知した無線ＬＡＮアクセスポイント１００と所定の方法により接続処理を行なうものである。

無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１〜１００−ｎは、所定の無線通信方式に従って自アクセスポイントの電波到達範囲内に位置する無線ＩＰ端末２００−１と接続し、当該無線ＩＰ端末２００−１の音声通信を実現するためのインフラストラクチャモードを採用したアクセスポイントである。

すなわち、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１〜１００−ｎは、無線ＩＰ端末２００−１から無線信号を受信すると、所定の復調処理により無線信号を復調し、その復調信号に基づいて送信先を判断し、所定のフレーム処理を行なった後に有線ＬＡＮを通じて送信先に向けて送信するものである。また、有線ＬＡＮ１から無線ＩＰ端末２００−１宛の信号を受信すると、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１〜１００−ｎは、有線ＬＡＮ１から受信した信号に対して所定の変調処理を施して、無線ＩＰ端末２００−１宛の無線信号を送出するものである。

図１では、無線ＬＡＮアクセスポイント１００の内部構成も示しており、図１を参照しながら、無線ＬＡＮアクセスポイント１００の内部構成を説明する。なお、図１では、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１及び１００−２の内部構成を示しているが、他の無線ＬＡＮアクセスポイントも同様の構成を備える。

図１に示すように、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント１００は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１（１０１−１、１０１−２）、有線ＬＡＮインターフェース部１０２（１０２−１、１０２−２）、コールアドミッションコントロール部１０３（１０３−１、１０３−２）、通信状況監視部１０４（１０４−１、１０４−２）、コールアドミッションコントロール判定部１０５（１０５−１、１０５−２）を少なくとも有する。

無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１標準化された無線ＬＡＮインターフェース部であり、無線ＩＰ端末２００−１とデータの送受信を行なうものである。

また、無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、無線ＩＰ端末２００−１からプローブ要求フレームを受信すると、コールアドミッションコントロール判定部１０５に対してコールアドミッションコントロール部１０３による規制を行なっているか否かの問い合わせをし、規制をしている場合には受信したプローブ要求（Probe Request）に対するプローブ応答（Probe Response）フレームの返送を行なわないようにするものである。

このように、コールアドミッションコントロール部１０３による規制中である場合に、無線ＬＡＮインターフェース部１０１がプローブ応答フレームを返送しないことで、無線ＩＰ端末２００−１に対して、当該規制中の無線ＬＡＮアクセスポイント１００との接続処理進行ができず、当該無線ＬＡＮアクセスポイント１００との接続を断念させ、他の無線ＬＡＮアクセスポイント１００を検索し、接続させることができる。

なお、コールアドミッションコントロール判定部１０５から規制中でないとの通知を受けた場合、無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、通常のとおり、受信したプローブ要求に対するプローブ応答フレームを返信する。

また、本実施形態では、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が、コールアドミッションコントロールの規制中であるか否かに応じて、プローブ要求に対するプローブ応答フレームを返送するものとするが、当該規制中の無線ＬＡＮアクセスポイント１００との接続処理の進行を断絶させることができれば、他のマネージメント・フレーム、例えば、認証要求（Authentication Request）に対する認証応答（Authentication Response）フレームの返送や、アソシエーション要求（Association Request）に対するアソシエーション応答（Association Response）フレームの返送や、リアソシエーション要求（Reassociation Request）に対するリアソシエーション応答（Reassociation Response）フレームの返送をしない等の応答をしないようにしてもよい。さらに、どのマネージメント・フレームに対する応答をしないようにするかは、例えば設計者などの所定操作により予め設定したり、一度設定した後に変更したりするようにしてもよい。

有線ＬＡＮインターフェース部１０２は、有線ＬＡＮ１との間で情報を送受信するためのインターフェース部であり、既存する有線ネットワークのインターフェース部を適用し得る。

コールアドミッションコントロール部１０３は、通信状況監視部１０４により監視された監視結果（例えば伝送帯域や通話数等）が予め定められた基準値を超えている場合に、コールアドミッションコントロール機能を開始させ、又監視結果が基準値を超えていない場合にはコールアドミッションコントロール機能を機能させないものである。ここで、本実施形態のコールアドミッションコントロール部１０３における判定基準値は、特に限定されるものではなく、例えば設計者などにより設定することができるものである。

コールアドミッションコントロール判定部１０５は、プローブ要求受信の際、無線ＬＡＮインターフェース部１０１からコールアドミッションコントロールによる規制中であるか否かの問い合わせを受けると、コールアドミッションコントロール部１０３がコールアドミッションコントロール機能を行なっているか否かを判定し、その旨を無線ＬＡＮインターフェース部１０１に通知するものである。

通信状況監視部１０４は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１と有線ＬＡＮインターフェース部１０２との間の通信状況を監視するものである。通信状況監視部１０４が監視する対象は特に限定されないが、例えば伝送帯域や通話数などを監視する。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の無線ＩＰ電話システム１０において、無線ＩＰ端末２００−１による通話を実現するための動作を図面を参照しながら説明する。

図２は、第１の実施形態の無線ＩＰ端末２００−１と無線ＬＡＮアクセスポイント１００との接続処理を示すシーケンス図である。

図２では、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１はコールアドミッション制御による規制がかかっているものであり、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−２は規制がかかっていないものとする。

まず、無線ＩＰ端末２００−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１が周期的に送出するビーコン信号を受信し、そのビーコン信号に基づいて無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１の存在を認知する。

このとき、無線ＩＰ端末２００−１は、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント１００からのビーコン信号も受信していてもよいが、この場合、例えばビーコン信号の受信強度の大きさの比較等により無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１を最適なアクセスポイントと判断し、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１との接続処理を行なうものとする。

無線ＩＰ端末２００−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１の無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１に対して、無線セルの有無を問い合わせるプローブ要求フレームを送信する（Ｓ１０１）。

無線ＩＰ端末２００−１からのプローブ要求フレームを受信すると、無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１は、コールアドミッションコントロール判定部１０５−１へ問い合わせによるコールアドミッションコントロールによる規制を行なっているか否かの確認処理を行なう（Ｓ２０２）。

ここで、図３は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１とコールアドミッションコントロール判定部１０５との間の確認処理を示すシーケンス図である。

図３において、無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１がプローブ要求を受信すると（Ｓ２０１）、無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１は、コールアドミッションコントロール判定部１０５−１に対して、コールアドミッションコントロールによる規制をしているか否かの問い合わせをする（Ｓ２０２）。

コールアドミッションコントロール判定部１０５−１は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１からの問い合わせに応じて、現在コールアドミッションコントロール部１０３−１がコールアドミッションコントロールをしているか否かを確認し、コールアドミッションコントロールによる規制をしているか否かを無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１に通知する（Ｓ２０３）。

なお、図４は、コールアドミッションコントロール部１０３−１によるコールアドミッションコントロールを開始するか否かの判定方法を示すフローチャートである。

図４に示すように、コールアドミッションコントロール部１０３−１は、通信状況監視部１０４−１から通信状況の監視結果を受け取ると、その監視結果が予め設定された基準値より大きいか否かを判定する（Ｓ３０１）。例えば、通信状況監視部１０４−１が伝送帯域を監視すると、その伝送帯域が基準値を超えているか否かを判定する。

そして、監視結果が基準値を超えている場合には、コールアドミッションコントロール部１０３−１はコールアドミッションコントロール機能を行ない（Ｓ３０２）、監視結果が基準値を超えていない場合には、コールアドミッションコントロール部１０３−１はコールアドミッションコントロール機能を行なわないものとする（Ｓ３０３）。

このようにして、コールアドミッションコントロール判定部１０５−１は、現在接続している無線ＩＰ端末の通話品質を確保するために、コールアドミッションコントロールによる規制をするか否かを判定し、その判定結果を図３のＳ２０３で、無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１に通知する。

図３のＳ２０４において、無線ＬＡＮインターフェース部１０１−１は、コールアドミッションコントロール判定部１０５−１からの通知を受けると、コールアドミッションコントロールによる規制をしている場合にはプローブ応答フレームを返送しない（Ｓ２０５）。

図２において、無線ＩＰ端末２００−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１からプローブ応答フレームが返信されないため、それ以後数回に亘って、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１に対してプローブ要求フレームを再送する（Ｓ１０３、Ｓ１０５）。

無線ＩＰ端末２００−１が数回に亘ってプローブ要求フレームを再送しても（Ｓ１０３、Ｓ１０５）、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−１からのコールアドミッションコントロールによる規制をしておりプローブ応答フレームの返信がないため（Ｓ１０４、Ｓ１０６）、無線ＩＰ端末２００−１は、再度、近傍に位置する最適な無線ＬＡＮアクセスポイントの検索を行なう（Ｓ１０７）。これにより、無線ＩＰ端末２００−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−２を検知する。

そうすると、無線ＩＰ端末２００−１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−２の無線ＬＡＮインタフェース１０１−２に対してプローブ要求フレームを送信する（Ｓ１０８）。

無線ＩＰ端末２００−１からのプローブ要求フレームを受信すると、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−２において、プローブ要求フレームを受信した無線ＬＡＮインターフェース１０１−２は、コールアドミッションコントロール判定部１０５−２へ問い合わせによる確認処理を行なう（Ｓ１０９）。

この無線ＬＡＮインターフェース部１０１−２による確認処理は図３で説明した処理と同様の処理であり、またコールアドミッションコントロール部１０３−２による判定処理も図４で説明した処理と同様の処理であるので、ここでの詳細な処理は省略する。

無線ＬＡＮインターフェース部１０１−２は、コールアドミッションコントロール判定部１０５−２からの通知により、コールアドミッションコントロールによる規制をしていないと分かると（図３のＳ２０６）、無線ＩＰ端末２００−１ヘプローブ応答フレームを返送する（Ｓ１１０）。

そして、プローブ応答フレームを受信した無線ＩＰ端末２００−１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って、無線ＬＡＮアクセスポイント１００−２との間で、認証要求・応答、アソシエーション要求・アソシエーション応答の各フレームの送受信を行ない、接続を確立する（Ｓ１１１〜Ｓ１１４）。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、無線ＬＡＮアクセスポイントがコールアドミッションコントロールによる規制中である場合には、無線ＩＰ端末からの接続処理に応じないようにすることで、無線ＩＰ端末の他の規制中でない無線ＬＡＮアクセスポイントとの接続する機会を与えることができるという効果が得られる。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）上述した実施形態では、コールアドミッションコントロール規制中の無線ＬＡＮアクセスポイントが、無線ＩＰ端末からのプローブ要求フレームに対する応答を返送しない場合を示したが、これに限定されず、例えば、認証要求フレーム、アソシエーショシ要求並びにリアソシエーション要求フレームを受信した場合も、プローブ要求フレームを受信した場合と同様に無視して応答を返さないようにしてもよい。

（Ｂ−２）上述した実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化に適用したアクセスポイント及び無線ＩＰ端末として説明したが、無線通信技術はＩＥＥＥ８０２．１１等で規定された規格や通信プロトコルに限定されず広く適用することができる。

（Ｂ−３）上述した実施形態では、音声通話の品質を保持することを目的としたが、同様の構成を備えることによりビデオ映像の品質も保持することができる。

（Ｂ−４）上述した実施形態において、コールアドミッションコントロール以外の手段を適用してもよい。つまり、通信品質確保のために、通信状況に応じて、通信帯域を制限したり、通信数を制限したりすることができる通信規制手段であれば広く適用できる。

（Ｂ−５）上述した実施形態では、アクセスポイント間を有線回線を通じて接続可能として説明したが、アクセスポイント間でメッセージの授受ができれば、有線接続に限定されず、一部又は全部を無線ネットワークとしてもよい。

この場合、無線端末との通信インターフェース部とアクセスポイント間の通信インターフェース部とが同じ構成であってもよい。これにより、アクセスポイントの構成規模を少なくすることができる。

（Ｂ−６）上述した実施形態において、アクセスポイント１００の機能について、説明便宜上、ハードウェア的な構成として説明したが、実際はソフトウェア的に実行することで実現されるものである。

第１の実施形態の無線ＩＰ電話システムの構成を示す構成図である。 第１の実施形態の無線ＩＰ電話システムのシーケンスである。 第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントでのコールアドミッションコントロールによる規制の有無の確認処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントでのコールアドミッションコントロールの実行を示すフローチャートである。

符号の説明

１…有線ＬＡＮ、１０…無線ＩＰ電話システム、１００（１００−１〜１００−ｎ）…無線ＬＡＮアクセスポイント、１０１（１０１−１、１０１−２）…無線ＬＡＮインターフェース部、１０２（１０２−１、１０２−２）…有線ＬＡＮインターフェース部、１０３（１０３−１、１０３−２）…コールアドミッションコントロール部、１０４（１０４−１、１０４−２）…通信状況監視部、１０５（１０５−１、１０５−２）…コールアドミッションコントロール判定部、２００−１…通信端末。

Claims (4)

1. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの上記無線装置が備えるアクセス制御装置において、
   上記無線端末と無線通信するものであり、上記無線端末との間のメッセージの授受により所定の接続処理を行なう無線通信手段と、
   通信状況に応じて通信規制を行なう通信規制制御手段と、
   新たな無線端末からの接続要求の受信の際、上記通信規制制御手段が通信規制をしているときに、当該接続要求に対する応答を返送させないように制御する応答返送制御手段と
   を備えることを特徴とするアクセス制御装置。
2. 上記応答返送制御手段が、プローブ要求、認証要求、アソシエーション要求、及び又は、リアソシエーション要求に対する応答を制御することを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御装置。
3. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置において、請求項１又は２に記載のアクセス制御装置を備えることを特徴とする無線装置。
4. １又は複数の無線端末と接続する請求項３に記載の無線装置を複数有して構成されるネットワーク。
   
   

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