JP2008042451A - 無線ｌａｎネットワークシステム、ポリシコントロール装置、アクセスポイント、および負荷制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない処理量で複数のＷＬＡＮ−ＡＰの負荷を良好に制御することができるＷＬＡＮネットワークシステムを提供する。
【解決手段】複数のアクセスポイント１１，１２は、カバーエリア内の端末１５〜１７と無線で接続すると、上位ネットワーク１４と端末１５〜１７の間の通信を可能にすると共に、端末１５〜１７との接続を通知するための接続通知を送信する。ポリシコントロール装置１５〜１７は、アクセスポイント１１，１２から送信された接続通知に基づいてアクセスポイント１１，１２の各々の負荷状態を管理し、過負荷となったアクセスポイント１１，１２に対して端末１５〜１７との接続を制限するように指示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮネットワークに関し、特に、無線ＬＡＮネットワークを構成するアクセスポイントの負荷制御に関する。

一般的なＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ネットワークは、上位ネットワークに有線回線で接続されたＷＬＡＮ−ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）が無線回線でＷＬＡＮ端末を収容し、ＷＬＡＮ端末と上位ネットワークの間の接続を可能にするという構成である。上位ネットワークの例としては、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ネットワーク、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）ネットワーク、インターネット、イントラネット等がある。

ＷＬＡＮネットワークでは、無線区間のアクセス制御にＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を採用している。このＣＳＭＡ／ＣＡ方式の制御により、複数のＷＬＡＮ端末が同一の無線チャネルを時分割でシェアする。

このような構成のＷＬＡＮネットワークにおいて、ＷＬＡＮ−ＡＰに接続するユーザ数（ＷＬＡＮ端末数）の増大やトラヒックの集中により帯域使用率が上昇し、スループットが低下することがある。スループットが低下すれば遅延の増大などサービスに悪影響がある。

スループットの低下を考えたとき、スループットのボトルネックとなる可能性が高いのは無線区間である。通常、ＷＬＡＮ−ＡＰと上位ネットワークの間の有線区間には比較的余裕のある伝送容量が与えられるのに対して、ＷＬＡＮ−ＡＰとＷＬＡＮ端末の間の無線区間には限られた帯域しか与えられないからである。これは、無線周波数に限りがあるためＷＬＡＮネットワークに与えられた限られたリソースを有効に利用しなければならないという無線通信の性質に起因している。

スループットを低下させる要因の１つとして、１台のＷＬＡＮ−ＡＰの配下に多数のＷＬＡＮ端末が接続することによる無線チャネル中のリソースの減少がある。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、対象の無線チャネルに対して同時に複数のＷＬＡＮ端末がアクセスすることはできない。また、多数のＷＬＡＮ端末が無線チャネルを時分割で使用すれば１台のＷＬＡＮ端末のアクセスのために与えられる時間が短くなる。これもスループットを低下させる要因となる。

また、ＷＬＡＮ−ＡＰに接続しているＷＬＡＮ端末の数が少なくても、その中の複数のＷＬＡＮ端末がリッチサービスを利用することによりスループットが低下してしまうことがある。リッチサービスとは、ＶｏＩＰやＶｉｄｅｏなど、リアルタイム性が必要でかつ一定以上の帯域を必要とするサービスである。ＶｏＩＰやＶｉｄｅｏのストリーミングサービスといったようなリアルタイム系のリッチサービスでは、品質安定したサービスを提供するために、高レートでかつ安定したスループットの確保が必要される。そのためリッチサービスはＷＬＡＮネットワークのスループットに対する影響が大きい。

近年ではＷＬＡＮ関連の市場拡大に伴ってＷＬＡＮサービスの提供されるエリアが広がり、またＷＬＡＮサービスを利用するＷＬＡＮ端末の数が増加している。ＷＬＡＮ端末の増加に伴い、ＷＬＡＮネットワークが過負荷状態となってスループットが低下し、サービス品質や接続状況が悪化することが懸念される。

また、ＷＬＡＮネットワークには、適用場所などによって様々な規模のサービスエリアの提供が要求される。これに対し、必要に応じた数のＷＬＡＮ−ＡＰを近接して配置することで所望の規模のサービスエリアを形成している。一般にＷＬＡＮ端末は移動が可能なので、あるＷＬＡＮ−ＡＰのカバーエリアから他のＷＬＡＮ−ＡＰのカバーエリアに移動することがある。そのときＷＬＡＮ端末はハンドオーバや再接続によって通信を継続させる。

このように複数のＷＬＡＮ−ＡＰが近接して配置されるようなＷＬＡＮネットワークにおいては、各ＷＬＡＮ−ＡＰに負荷を分散してバランスを取ることにより、過負荷状態を緩和して全体のサービス品質を良好に維持することが期待できる。

そのため、複数のＷＬＡＮ−ＡＰの輻輳状態を一括で管理する管理装置を配置し、管理装置からＷＬＡＮ端末に対して輻輳を考慮した制御を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１には、管理サーバが複数のＷＬＡＮ−ＡＰの各々に接続されたＷＬＡＮ端末の数を管理し、新たに接続してきたＷＬＡＮ端末に対して最適なＷＬＡＮ−ＡＰへの接続を指示するという技術が開示されている。
特開２００６−０６７１０３号公報（段落００４３，００５９〜００７１、図１，４）

上述した特許文献１に開示された技術では、ＷＬＡＮネットワークが輻輳の緩和を必要とする状態か否かに関わらず、管理サーバは、新たにＷＬＡＮ端末が接続してくる毎に、各ＷＬＡＮ−ＡＰ等の状態に基づいて最適なＷＬＡＮ−ＡＰを判定し、ＷＬＡＮ端末に通知している。そのため管理サーバ配下のＷＬＡＮ−ＡＰの数やＷＬＡＮ−ＡＰに接続してくるＷＬＡＮ端末の数が増えれば、管理サーバにおける判定および通知の処理が増大するという問題がある。

本発明の目的は、少ない処理量で複数のＷＬＡＮ−ＡＰの負荷を良好に制御することができるＷＬＡＮネットワークシステムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の無線ＬＡＮネットワークシステムは、無線で端末と接続することで該端末と上位ネットワークの間の通信を可能にする無線ＬＡＮネットワークシステムであって、
予め前記上位ネットワークと接続され、無線でカバーエリアを形成しており、該カバーエリア内の前記端末と無線で接続すると、前記上位ネットワークと前記端末の間の通信を可能にすると共に、端末との接続を通知するための接続通知を送信する複数のアクセスポイントと、
前記複数のアクセスポイントと接続されており、前記アクセスポイントから送信された前記接続通知に基づいて前記アクセスポイントの各々の負荷状態を管理し、過負荷となったアクセスポイントに対して端末との接続を制限するように指示するポリシコントロール装置と、を有している。

本発明によれば、ポリシコントロール装置、アクセスポイントからの通知に基づいて各アクセスポイントの負荷状態を管理しており、過負荷となったアクセスポイントがあった場合にだけ、そのアクセスポイントに指示を出すので、少ない処理量で複数のアクセスポイントの負荷を良好に制御することができる。また、本発明によれば、ポリシコントロール装置は過負荷状態となったアクセスポイントの状態を予め移行させるので、それ以降に接続要求が発生したときアクセスポイントは早期に接続要求の拒否を決定できる。

また、前記アクセスポイントは、新規呼と既存呼を区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
前記ポリシコントロール装置は、新規呼の接続を制限するための第１の閾値と、既存呼の接続を制限するための第２の閾値とを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記アクセスポイントの各々に接続されている端末数をカウントし、前記端末数が前記第１の閾値に達したとき新規呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示し、前記端末数が前記第２の閾値に達したとき既存呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示することとしてもよい。

これによれば、新規呼と既存呼のそれぞれに異なる閾値を設けて負荷を制御するので、負荷制御において新規呼と既存呼に優先順位を付けることができる。

また、前記第１の閾値が前記第２の閾値以下の値であることとしてもよい。

これによれば、新規呼の接続性よりも既存呼の継続性を重視するポリシに基づき、新規呼の接続を抑えて既存呼の継続のために帯域に余裕を持たせておくことで通信中の呼が切断される可能性を低減することができる。

また、前記アクセスポイントは、前記端末と無線で接続すると、ＱｏＳクラスを区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
前記ポリシコントロール装置は、前記ＱｏＳ毎に呼の重みを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記重みによって重み付けした値を積算することで前記アクセスポイントの各々の負荷の積算値を管理することとしてもよい。

これによれば、重み付けした積算値を用いることで、より適切な負荷状況の判断が可能となる。

また、前記ポリシコントロール装置は、前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限するための複数の閾値を予め設定しておき、前記接続通知を元に算出した前記積算値と前記複数の閾値とを比較し、それぞれの比較結果に従って前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限することとしてもよい。

これによれば、接続要求を許可するか否かをＱｏＳクラス毎に判断することで、より適切な負荷の制御が可能となる。

また、前記アクセスポイントは、前記ポリシコントロール装置からの指示に従って端末からの接続要求を拒否したとき、接続拒否の通知を前記ポリシコントロール装置に送信し、
前記ポリシコントロール装置は、前記接続拒否の通知を受信すると、該接続拒否の通知を送信したアクセスポイントが過負荷の状態であり、かつ該アクセスポイントとカバーエリアが重複している近隣のアクセスポイントが過負荷でない状態であれば、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導することとしてもよい。

これによれば、無線ＬＡＮネットワークに負荷を分散させ、全体としてトラヒックの安定化を実現することができる。

また、前記ポリシコントロール装置は、前記過負荷の状態のアクセスポイントに送信電力を低減させ、前記過負荷でない状態のアクセスポイントに送信電力を増大させることで、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導することとしてもよい。

本発明によれば、無線ＬＡＮネットワークを一括管理するポリシコントロール装置にて少ない処理量で複数のアクセスポイントの負荷を良好に制御することができる。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態のＷＬＡＮネットワークシステムは、複数のＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２とポリシコントロール装置１３を有している。

ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２はポリシコントロール装置１３に接続され、その配下に置かれる。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は上位ネットワーク１４に接続されている。上位ネットワーク１４は例えば３ＧＰＰネットワーク、ＩＳＰネットワーク、インターネット、イントラネット等である。

また、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は無線電波によりカバーエリアを形成し、そのカバーエリア内のＷＬＡＮ端末を無線回線で収容することができる。本実施形態ではＷＬＡＮ−ＡＰ１１のカバーエリアとＷＬＡＮ−ＡＰ１１のカバーエリアとがオーバラップしている。本実施形態では一例として３つのＷＬＡＮ端末１５〜１７が存在している。ＷＬＡＮ端末１５，１６はＷＬＡＮ−ＡＰ１１のみのカバーエリア内におり、ＷＬＡＮ端末１７はＷＬＡＮ−ＡＰ１１のカバーエリアとＷＬＡＮ−ＡＰ１２のカバーエリアがオーバラップした位置にいる。

このような構成において、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２はポリシコントロール装置１３との間で制御信号を送受信する。具体的には、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２はポリシコントロール装置１３へトラヒック報告を送信し、ポリシコントロール装置１３から制御指示を受信する。

トラヒック報告は各ＷＬＡＮ−ＡＰのトラヒックの状況を通知するための制御信号である。このトラヒック報告に基づいて、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２のロードバランスを制御する。制御指示は、ポリシコントロール装置１３からＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２のロードバランスを制御するための制御信号であり、具体的にはＷＬＡＮ端末からの接続要求を許可するか否かをＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２に指示するための信号である。

本実施形態では、接続要求には新規接続要求と継続接続要求がある。新規接続要求は、ＷＬＡＮ端末が新たにＷＬＡＮ−ＡＰに接続しようとするときに発する要求である。継続接続要求は、ＷＬＡＮ端末がハンドオーバや再接続でＷＬＡＮ−ＡＰに接続しようとするときに発する要求である。

ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は、ＷＬＡＮ端末から接続要求を受けると、その接続要求を許可するか否か判定する。接続要求を許可するか否かはポリシコントロール装置１３からの制御指示に基づいて判定される。

ポリシコントロール装置１３から接続要求を許可するように指示されていれば、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は接続要求を許可してＷＬＡＮ端末と接続する。接続要求を許可してＷＬＡＮ端末と接続すると、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１、１２はＷＬＡＮ端末と上位ネットワーク１４の間のユーザデータを中継転送する。なお、ＷＬＡＮ端末と上位ネットワーク１４の間で送受信されるユーザデータは、ポリシコントロール装置１３を経由せず、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２と上位ネットワーク１４の間で直接転送される。

一方、ポリシコントロール装置１３から接続要求を許可しないように指示されていれば、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は接続要求を拒否する。

また、ポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２からトラヒック報告を受信すると、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の負荷の状態を調査する。そして、ポリシコントロール装置１３は、その負荷状態から、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２を、接続要求を許可する状態とするか、許可しない状態とするかを判定する。

そして、ＷＡＮ−ＡＰを、接続要求を許可しない状態にすることを決めると、ポリシコントロール装置１３は接続要求の拒否を指示する制御信号をＷＬＡＮ−ＡＰに送信する。また、それまで接続要求を許可しない状態であったＷＬＡＮ−ＡＰを、接続要求を許可する状態にすることを決めると、ポリシコントロール装置１３は接続要求の許可を指示する制御信号をＷＬＡＮ−ＡＰに送信する。

接続要求の拒否を指示する制御信号を受信したＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は接続要求を許可しない状態に移行し、それ以降にＷＬＡＮ端末から接続要求があって拒否する。接続要求の許可を指示する制御信号を受信したＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は接続要求を許可する状態に移行し、それ以降にＷＬＡＮ端末から接続要求があれば許可する。

図２は、第１の実施形態におけるＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、ＷＬＡＮ−１１，１２は、制御信号通信部２１および接続処理部２２を有している。

接続処理部２２は、ＷＬＡＮ端末からの接続要求を受けると、制御信号通信部２１を介してポリシコントロール装置１３にトラヒック報告を送信すると共に、その接続要求を許可するか否か判定する。

接続処理部２２は、接続要求を許可するか否かの判定を、ポリシコントロール装置１３からの指示により定まる管理情報に従って行う。許可すると判定した場合、接続処理部２２はＷＬＡＮ端末との接続を確立する。許可しないと判定した場合、接続処理部２２はＷＬＡＮ端末との接続を確立しない。

また、ポリシコントロール装置１３から制御信号通信部２１を介して制御指示を受信すると、接続処理部２２は制御指示に応じて管理情報を更新する。管理情報には、接続要求を許可するか否かが設定されている。上述したように本実施形態では接続要求として新規接続要求と継続接続要求とがある。そこで管理情報では、新規接続要求と継続接続要求のそれぞれについて、接続要求を許可するか否かが設定されるものとする。

制御信号通信部２１は、ポリシコントロール装置１３との制御信号による通信を行う。

図３は、第１の実施形態におけるポリシコントロール装置１３の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、ポリシコントロール装置１３はロードバランス部３１および制御信号通信部３２を有している。

ロードバランス部３１は、制御信号通信部３２を介してＷＬＡＮ−ＡＰからトラヒック報告を受信すると、ＷＬＡＮ−ＡＰを接続要求を許可する状態とするか、許可しない状態とするかを判定し、判定結果に応じて制御指示を制御信号通信部３２を介してＷＬＡＮ−ＡＰに送信する。その際、ロードバランス部３１は、ＷＬＡＮ−ＡＰを接続要求を許可する状態とするか、許可しない状態とするかの判定に負荷状態管理テーブルを用いる。

図４は、第１の実施形態のロードバランス部３１が判定に用いる負荷上体管理テーブルの一例を示す図である。図４を参照すると、負荷状態管理テーブルには、ＷＬＡＮ−ＡＰ毎に、新規接続閾値、継続接続閾値、および現接続数が記録される。図４の例ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの２つのＷＬＡＮ−ＡＰがある。

現接続数はＷＬＡＮ−ＡＰに現在接続されているＷＬＡＮ端末の数を示す。新規接続閾値は、新規接続要求を許可するか否かを決める端末接続数の閾値である。継続接続閾値は、継続接続要求を許可するか否かを決める端末接続数の閾値である。

現接続数が新規接続閾値に達していなければ新規接続要求を許可する。一方、現接続数が新規接続閾値に達していれば新規接続要求を許可しない。また、現接続数が継続接続閾値に達していなければ継続接続要求を許可する。一方、現接続数が継続接続閾値に達していれば継続接続要求を許可しない。

例えばＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２へのＷＬＡＮ端末の新規の接続あるいは接続の解除があると、ロードバランス部３１は現接続数を更新して新規接続閾値および継続接続閾値と比較し、その比較結果に基づく制御指示をＷＬＡＮ−ＡＰに送信する。

なお、新規接続閾値と継続接続閾値のそれぞれの値は（新規接続閾値≦継続接続閾値）となるようするのが好ましい。新規の呼の接続性よりも既存呼の継続性を重視するポリシに基づき、新規呼の接続を抑えて既存呼の継続のために帯域に余裕を持たせておくことで通信中の呼が切断される可能性を低減することができる。新規接続閾値と継続接続閾値にどれだけの差を持たせるかは運用状況に応じて調整してもよい。

また、継続接続閾値は、ＷＬＡＮ−ＡＰに接続するＷＬＡＮ端末の最大許容数よりも小さな値にするのが好ましい。複数のＷＬＡＮ端末が同時に接続要求を送信した場合にＷＬＡＮ−ＡＰがそれらの接続を許容できるように、帯域に余裕を持たせて過渡的なトラヒックの増加に対応している。どの程度の余裕を持たせるかは運用状況に応じて調整してもよい。

制御信号通信部３２は、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２との制御信号による通信を行う。

図５は、第１の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。ここでは、ポリシコントロール装置１３の配下にＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂが接続されている。ＷＬＡＮ端末＃１〜＃３が順にＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して接続要求を送信するものとする。

図６は、図５の動作例における負荷状態管理テーブルの初期状態を示す図である。図６の例では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現接続数が“４”であり、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの現接続数が“２”である。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの新規接続閾値が“６”であり、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの新規接続閾値が“４”である。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの継続接続閾値が“８”であり、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの継続接続閾値が“８”である。

この初期状態からＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに接続要求を送信する。この接続要求は新規接続要求であるとする。なお、上述したように接続要求には新規接続要求（新規呼）と継続接続要求（既存呼）があるが、新規接続要求と継続接続要求では要求メッセージが異なり、ＷＬＡＮ−ＡＰは要求メッセージによって識別することができる。

新規接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃１とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“８０２．１１ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャが実行される（ステップ１０１）。“８０２．１１ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャはＩＥＥＥ８０２．１１で規定された新規接続の処理手順である。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現接続数が“４”であり新規接続閾値“６”に達していないため、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可する状態にある。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可し、トラヒック報告として接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ１０２）。この接続通知メッセージは、ＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａと接続したことをポリシコントロール装置１３に通知するものであり、また新規呼の接続であることを示す情報を含む。また、新規接続要求の許可により、ＷＬＡＮ端末＃１はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとデータ通信できる状態となる（ステップ１０３）。

接続通知メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、負荷状態管理テーブルにおいて、現接続数に１を加算して“５”とし、その現接続数“５”と新規接続閾値“６”を比較する（ステップ１０４）。ここでは現接続数＜新規接続閾値なので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して制御指示メッセージを送信しない。

続いて、ＷＬＡＮ端末＃２がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに接続要求を送信する。この接続要求も新規接続要求であるとする。新規接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃２とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“８０２．１１ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャが実行される（ステップ１０５）。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可する状態のままである。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可し、トラヒック報告として接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ１０６）。この接続通知メッセージは、ＷＬＡＮ端末＃２がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに接続したことをポリシコントロール装置１３に通知するものであり、また新規呼の接続であることを示す情報を含む。また、新規接続要求の許可により、ＷＬＡＮ端末＃２はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとデータ通信できる状態となる（ステップ１０７）。

接続通知メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、負荷状態管理テーブルにおいて、現接続数に１を加算して“６”とし、その現接続数“６”と新規接続閾値“６”を比較する（ステップ１０８）。ここでは現接続数＝新規接続閾値なので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、新規接続要求を許可しない状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ１０９）。新規接続要求の拒否は一例として認証拒否により実現するものとする。制御指示メッセージを受信したＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可しない状態に移行する。

続いて、ＷＬＡＮ端末＃３がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに接続要求を送信する。この接続要求も新規接続要求であるとする。新規接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃３とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“８０２．１１ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャが実行される（ステップ１１０）。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可しない状態である。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末＃３から要求された新規呼を接続しない旨の接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ１１１）。

また、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末＃３に対して“８０２．１１ ＤｉｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャにより接続解除を指示する（ステップ１１２）。“８０２．１１ ＤｉｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定された接続解除の処理手順である。新規接続要求が拒否されるので、ＷＬＡＮ端末＃３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとデータ通信できる状態とならない。

接続通知を受信したポリシコントロール装置１３は、負荷状態管理テーブルにおいて、現接続数をそのままの値“６”とし、その現接続数“６”と新規接続閾値“６”を比較する（ステップ１１３）。ここでは現接続数＝新規接続閾値なので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、新規接続要求を許可しない状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ１１４）。

本例では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＷＬＡＮ端末からの接続解除通知を受信したとき、そのＷＬＡＮ端末との接続を解除する。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＷＬＡＮ端末と接続したときに、一定時間で満了するタイマをスタートし、そのタイマが満了したときにＷＬＡＮ端末との接続を解除することにしてもよい。

ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末との接続を解除するとき、ＷＬＡＮ端末との接続を解除する旨の解除要求メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ１１５）。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａから解除要求メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現接続数から１を減算して“５”とし、その現接続数“５”と新規接続閾値“６”および継続接続閾値“８”とを比較する（ステップ１１６）。ここでは現接続数“５”が新規接続閾値“６”より小さくなったので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、新規接続要求を許可する状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ１１７）。

なお、図５の例では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ステップ１０２，１０６において新規呼を接続する旨の接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送り、ステップ１１１において新規呼を接続しない旨の接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送ることとしたが、本発明はこの手順に限定されるものではない。他の例として、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａからポリシコントロール装置１３に送信する接続通知メッセージは新規接続要求があった旨を通知するものとし、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはステップ１０２，１０６，１１１にてポリシコントロール装置１３に同じ接続通知メッセージを送信することにしてもよい。その場合、ポリシコントロール装置１３は、新規接続要求が許可されるかどうかを、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａが新規接続要求を許可する状態にあるいか否かに基づいて自身で判断し、現接続数をカウントアップするか否か判断すればよい。

また、更に他の例として、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは接続要求を許可するときにだけ接続通知メッセージを送り、接続要求を許可しないときには接続通知メッセージを送らないことにしてもよい。すなわち、図５の例では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはステップ１０２，１０６には接続通知メッセージを送り、ステップ１１１には接続通知メッセージを送らない。

また、更に他の例として、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、“Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャを実行する毎に、ＷＬＡＮ端末との接続を通知する接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送り、“ＤｉｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャを実行する毎に、ＷＬＡＮ端末との接続の解除を通知する解除通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送ることにしてもよい。その場合、ポリシコントロール装置１３は、接続通知メッセージで現接続数をカウントアップし、接続解除メッセージでカウントダウンすればよい。

また、図５の例では、接続要求を許可しない状態のＷＬＡＮ−ＡＰがＷＬＡＮ端末から接続要求を受信すると、認証拒否によって接続を拒否することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、接続要求を許可しない状態のＷＬＡＮ−ＡＰがＷＬＡＮ端末から接続要求を受信すると、そのＷＬＡＮ端末に他のＷＬＡＮ−ＡＰへの接続を指示することにしてもよい。

また、図５の例では、ＷＬＡＮ端末＃１，＃２，＃３がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに新規接続要求を送信した場合を例示したが、継続接続要求であってもＷＬＡＮネットワークシステムは同様の動作をする。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａから継続接続の接続通知メッセージを受信すると、ポリシコントロール装置１３は現接続数に１を加算して得られた現接続数を継続接続閾値と比較する。

以上説明したように、本実施形態によれば、各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１、１２がＷＬＡＮ端末と接続すると、ＷＬＡＮ端末と接続した旨のトラヒック報告をポリシコントロール装置１３に送る。ポリシコントロール装置１３は、トラヒック報告に基づいて各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の負荷状態を管理しており、過負荷となったＷＬＡＮ−ＡＰがあると、そのＷＬＡＮ−ＡＰに対して、接続要求を許可しない状態に移行するように指示する。ポリシコントロール装置１３は、負荷状態と閾値の比較という単純な処理の結果として制限が必要な場合にだけＷＬＡＮ−ＡＰに指示を送るので、少ない処理量で複数のＷＬＡＮ−ＡＰの負荷を良好に制御することができる。

また、本実施形態によれば、ポリシコントロール装置１３は、過負荷状態となったＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の状態を予め移行させるので、それ以降に接続要求が発生したときにはＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は早期に接続要求の拒否を決定することができる。

また、本実施形態によれば、新規接続要求と継続接続要求のそれぞれに異なる閾値を設けて負荷を制御するので、負荷制御において新規呼と既存呼に優先順位を付けることができる。例えば、新規接続閾値≦継続接続閾値とすることで、新規呼の接続性よりも既存呼の継続性を重視するポリシに基づき、新規呼の接続を抑えて既存呼の継続のために帯域に余裕を持たせておくことで通信中の呼が切断される可能性を低減することができる。

なお、本実施形態において、実際の通信におけるリアルタイムのデータ量を用いて判断しないのは、“Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ”や“Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ”などバースト性が高く、データ量の変動が激しいサービスを瞬時値で把握することができないからである。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＷＬＡＮ−ＡＰの負荷状態をＷＬＡＮ−ＡＰに接続しているＷＬＡＮ端末の数で判断したが、第２の実施形態ではＱｏＳ毎に重み付けした積算値で負荷状態を判断する。一般に１つの呼に使用される帯域はＱｏＳによって異なる。重み付けした積算値を用いることで、より適切な負荷状況の判断が可能となる。

また、第２の実施形態では、ＱｏＳ毎の積算値についての閾値と全ＱｏＳの積算値の合計についての閾値とを設定し、それらの閾値を用いてＱｏＳ毎に接続要求を許可するか否か判断する。１つの呼によって使用される帯域がＱｏＳクラス毎に異なるのに加えて、ＱｏＳクラス毎に、特性、優先度、他の呼への影響などが異なる。接続要求を許可するか否かをＱｏＳクラス毎に判断することで、より適切な負荷の制御が可能となる。

第２の実施形態のＷＬＡＮネットワークシステムの構成は、図１に示した第１の実施形態のものと同様である。また、第２の実施形態のＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の構成は、図２に示した第１の実施形態のものと同様である。また、第２の実施形態のポリシコントロール装置１３の構成は、図３に示した第１の実施形態のものと同様である。

第２の実施形態では第１の実施形態と異なり、ポリシコントロール装置１３のロードバランス部３１は各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の負荷状態をＱｏＳクラス毎に管理し、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２にＱｏＳ毎の制御指示を送信する。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の接続処理部２２は、接続要求を許可するか否かを、ポリシコントロール装置１３からの制御指示により定まるＱｏＳクラス毎の管理情報に従ってＱｏＳ毎に判定する。

図７は、第２の実施形態のロードバランス部３１が判定に用いる負荷状態管理テーブルの一例を示す図である。図７を参照すると、負荷状態管理テーブルには、ＷＬＡＮ−ＡＰ毎に、各ＱｏＳクラス（“Ｖｏｉｃｅ”、“Ｖｉｄｅｏ”、“Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ”、“Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ"）の現積算値および積算閾値が記録される。また、各ＱｏＳクラスの現積算値を算出するための重みが予め定められている。

重みは、ＱｏＳクラス毎に無線帯域の使用量を想定して設定する重み付けの値であり、ネットワーク管理者により設定される。呼（ＷＬＡＮ端末）毎に重み付けされた値を積算していくことで、ＷＬＡＮ−ＡＰ毎、ＱｏＳクラス毎の帯域使用量を現実に近い値として把握することができる。

現積算値は、接続した呼（ＷＬＡＮ端末）を重み付けしてＱｏＳクラス毎に積算した値であり、無線区間における現在の帯域使用量を示す。ＱｏＳクラス毎の重み付けにより、この現積算値はＷＬＡＮ−ＡＰ毎、ＱｏＳクラス毎の現在の帯域使用量の現実に近い値となる。本実施形態のＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は、ＷＬＡＮ端末との接続を通知する接続通知にＱｏＳ情報を含めてポリシコントロール装置１３に送信する。ＱｏＳ情報は、接続した呼のＱｏＳクラスを示す情報である。このＱｏＳ情報によりポリシコントロール装置１３は各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の負荷状態をＱｏＳクラス毎に管理することが可能となる。

図７では、負荷状態管理テーブルにＱｏＳクラス毎の積算値とＷＬＡＮ−ＡＰ全体の積算値の両方が記録されている。ポリシコントロール装置１３が両方の積算値を用いて制御を行ってもよく、いずれか一方を用いて制御を行ってもよい。また、どの方法を選択するかをＷＬＡＮネットワーク管理者の意図により選択可能としてもよい。

積算閾値は、ＱｏＳクラス毎の許容される帯域使用量の上限値、およびＷＬＡＮ−ＡＰ全体で許容される帯域使用量を示す上限値であり、現積算値に対応している。

ポリシコントロール装置１３は、この負荷状態管理テーブルを用いて以下のような制御を行う。ポリシコントロール装置１３は、現積算値が積算閾値より小さい間は、接続通知があったときに現積算値を更新しつつ各ＷＬＡＮ−ＡＰおよび各ＱｏＳクラスの負荷状態を管理している。

あるＷＬＡＮ−ＡＰのいずれかのＱｏＳクラスの現積算値が積算閾値に達すると、ポリシコントロール装置１３は、そのＷＬＡＮ−ＡＰの該当するＱｏＳクラスに制限をかける。ＱｏＳクラスへの制限は、そのＱｏＳクラスの呼の接続を許可しない状態にすることにより実現する。

また、あるＷＬＡＮ−ＡＰの全体合計の現積算値が積算閾値に達すると、ポリシコントロール装置１３は、そのＷＬＡＮ−ＡＰ全体に制限をかける。ＷＬＡＮ−ＡＰへの制限は、そのＷＬＡＮ−ＡＰへの呼の接続を許可しない状態にすることにより実現する。

なお、ＱｏＳクラスへの制限あるいはＷＬＡＮ−ＡＰへの制限を、ＷＬＡＮ端末の要求するＱｏＳクラスのサービスを提供できる状態にある近隣のＷＬＡＮ−ＡＰへの接続を促すことで実現してもよい。

図８は、第２の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。ここでは、ポリシコントロール装置１３の配下にＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂが接続されている。ＷＬＡＮ端末＃１、＃２が順にＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して接続要求を送信するものとする。

図９は、図８の動作例における負荷状態管理テーブルの初期状態を示す図である。図９の例では、“Ｖｏｉｃｅ”の重みが“３”であり、“Ｖｉｄｅｏ”の重みが“５”であり、“Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ”の重みが“１”であり、“Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ”の重みが“０”である。重みが“０”であることは、対応するＱｏＳクラスについて負荷の積算を行わないことを意味する。

初期状態ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはいずれのＱｏＳクラスも制限されていない（ステップ２０１）。この初期状態からＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａにＶｏＩＰの接続要求を送信する。

接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃１とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“ＱｏＳネゴシエーション”が実行される（ステップ２０２）。このＱｏＳネゴシエーションにおいてＷＬＡＮ端末＃１はＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）を要求する。

この時点では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＶｏＩＰを許可する状態なので、ＶｏＩＰの接続要求を許可し、ＶｏＩＰの接続を通知するための接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ２０３）。

接続通知メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、ＶｏＩＰの現積算値“６”に、重み付けした値“３”を加算して“９”とし、その現積算値“９”と積算閾値“９”を比較する（ステップ２０４）。ここでは現積算値＝積算閾値なので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａのＶｏＩＰが過負荷状態（Ｂｕｓｙ）になったと判断し、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、ＶｏＩＰの接続要求を許可しない状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ２０５）。制御指示メッセージを受信したＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＶｏＩＰの接続要求を許可しない状態に移行する（ステップ２０６）。

続いて、ＷＬＡＮ端末＃２がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａにＶｏＩＰの接続要求を送信する。接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃２とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“ＱｏＳネゴシエーション”が実行される（ステップ２０７）。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＶｏＩＰの接続要求を許可しない状態である。そのため、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＷＬＡＮ端末＃１にＢｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔを割り当て、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔの呼の接続を通知するための接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ２０８）。

接続通知メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔの現積算値“３”に、重み付けした値“１”を加算して“４”とし、その現積算値“４”と積算閾値“１０”を比較する（ステップ２０９）。ここでは現積算値＜積算閾値なので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して制御指示メッセージを送信しない。

本例では、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＷＬＡＮ端末からの接続解除通知を受信したとき、そのＷＬＡＮ端末との接続を解除する。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＷＬＡＮ端末と接続したときに、一定時間で満了するタイマをスタートし、そのタイマが満了したときにＷＬＡＮ端末との接続を解除することにしてもよい。

ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末＃１との接続を解除するとき、ＷＬＡＮ端末＃１との接続を解除する旨の解除要求メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ２１０）。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａから解除要求メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現積算値“９”から、ＶｏＩＰの重みの値“３”を減算し、現積算値“６”と積算閾値“９”を比較する（ステップ２１１）。ここでは現積算値“６”が積算閾値“９”より小さくなったので、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、ＶｏＩＰの接続要求を許可する状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ２１２）。

制御指示メッセージを受信したＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａはＶｏＩＰの制限を解除し、呼の接続を許可する状態に移行する（ステップ２１３）。

以上説明したように、本実施形態によれば、各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２がＷＬＡＮ端末と接続すると、呼接続があった旨とその呼のＱｏＳクラスを示すトラヒック報告をポリシコントロール装置１３に送る。ポリシコントロール装置１３は、トラヒック報告に基づいて、各ＱｏＳクラス毎に重み付けした積算値で負荷状態を管理しており、ＷＬＡＮ−ＡＰ毎およびＱｏＳ毎に負荷を制御する。重み付けした積算値を用いることでＱｏＳクラス毎の負荷状況の適切な把握が可能となり、各ＱｏＳクラスの負荷の良好な制御が可能となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様、過負荷状態を検出したＷＬＡＮ−ＡＰを接続要求を拒否する状態にする。そして、第３の実施形態では、それに加えて、過負荷状態のＷＬＡＮ−ＡＰがＷＬＡＮ端末の接続を拒否したときＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導する制御を行う。過負荷状態のＷＬＡＮ−ＡＰを接続要求を拒否する状態にすることで既存呼のサービス品質の低下を防止すると共に、ＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導することで新規呼の接続性やサービス品質を改善することができる。

第３の実施形態のＷＬＡＮネットワークシステムの構成は、図１に示した第１の実施形態のものと同様である。また、第３の実施形態のポリシコントロール装置１３の構成は、図３に示した第１の実施形態のものと同様である。

図１０は、第３の実施形態におけるＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の構成を示すブロック図である。図１０を参照すると、ＷＬＡＮ−１１，１２は、制御信号通信部２１、接続処理部２２、および誘導制御部２３を有している。制御信号通信部２１および接続処理部２２は第１の実施形態と同様の動作をする。

誘導処理部２３は、ポリシコントロール装置１３からの指示に従ってＷＬＡＮ端末の接続先を誘導する処理を行う。誘導の処理には、自装置に接続しているＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導する処理と、他のＷＬＡＮ−ＡＰにに接続しているＷＬＡＮ端末を自装置に誘導する処理がある。

誘導の処理の一具体例として送信電力制御がある。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は送信電力を下げれば、自身に接続しているＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導することができる。逆に、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は送信電力を上げれば、他のＷＬＡＮ−ＡＰに接続しているＷＬＡＮ端末を自装置に誘導することができる。

誘導の処理の他の具体例としてネットワーク主導のハンドオーバがある。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は、自身に接続しているＷＬＡＮ端末にハンドオーバを指示することで、そのＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導することができる。

誘導の処理の更に他の具体例として再接続の指示がある。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は、自身に接続しているＷＬＡＮ端末に他のＷＬＡＮ−ＡＰへの再接続を指示することで、そのＷＬＡＮ端末を他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導することができる。逆に、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２は、他のＷＬＡＮ−ＡＰに接続しているＷＬＡＮ端末に自装置への再接続を指示することで、そのＷＬＡＮ端末を自装置に誘導することができる。

本実施形態では、ポリシコントロール装置１３のロードバランス部３１は、第１の実施形態に示した処理に加えて以下に示す処理を行う。

ロードバランス部３１は、各ＷＬＡＮ−ＡＰの負荷の状況を管理しており、過負荷状態（Ｂｕｓｙ）となったＷＬＡＮ−ＡＰがあると、そのＷＬＡＮ−ＡＰから他のＷＬＡＮ−ＡＰにＷＬＡＮ端末を誘導する処理を各ＷＬＡＮ−ＡＰに指示する。

そのため、ロードバランス部３１は、制御信号通信部３２を介してＷＬＡＮ−ＡＰからトラヒック報告を受信したとき、そのＷＬＡＮ−ＡＰが過負荷状態となっていれば、カバーエリアが重複している近隣のＷＬＡＮ−ＡＰを検出する。続いて、ロードバランス部３１は、近隣のＷＬＡＮ−ＡＰの負荷状態を調べ、ＷＬＡＮ端末を受け入れることができるか否か判定する。具体的には、近隣のＷＬＡＮ−ＡＰが過負荷状態になっているか否か判定する。近隣のＷＬＡＮ−ＡＰがＷＬＡＮ端末を受け入れることができる状態であれば、ロードバランス部３１は、過負荷状態のＷＬＡＮ−ＡＰに送信電力の低減を指示し、近隣のＷＬＡＮ−ＡＰに送信電力の増加を指示する。これにより、それ以降に接続要求を行うＷＬＡＮ端末を近隣のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導することができる。

図１１は、第３の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。ここでは、ポリシコントロール装置１３の配下にＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂが接続されている。ＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して接続要求を送信する。

図１１を参照すると、ポリシコントロール装置１３はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現接続数が新規接続閾値に達したことで（ステップ３０１）、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに対して、新規接続要求を許可しない状態にする旨の制御指示メッセージを送信する（ステップ３０２）。制御指示メッセージを受信したＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可しない状態に移行する。

この状態から、ＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに接続要求を送信する。この接続要求は新規接続要求であるとする。新規接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃１とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの間で“８０２．１１ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャが実行される（ステップ３０３）。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは新規接続要求を許可しない状態である。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末＃１から要求された新規呼を接続しない旨の接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ３０４）。

また、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、ＷＬＡＮ端末＃１に対して“８０２．１１ ＤｉｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャにより接続解除を指示する（ステップ３０５）。新規接続要求が拒否されるので、ＷＬＡＮ端末＃１はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａとデータ通信できる状態とならない。

接続しない旨の接続通知メッセージを受信したポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａの現接続数と新規接続閾値および継続接続閾値とを比較する（ステップ３０６）。このときＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａは、現接続数が新規接続閾値に達しており過負荷状態である。

続いて、ポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの現接続数と新規接続閾値および継続接続閾値とを比較する（ステップ３０７）。このときＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの現接続数は新規接続閾値と継続接続閾値のいずれにも達していない状態（通常負荷状態）であるとする。そこで、ポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ端末をＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａからＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂに誘導することを決定する。

そして、ポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂに送信電力の増加を指示し（ステップ３０８）、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに送信電力の低減を指示する（ステップ３０９）。本実施形態において、ＷＬＡＮ端末を誘導するための送信電力制御は、一定時間が経過すると解除されるものとする。その一定時間を計測するためにポリシコントロール装置１３は、送信電力制御をＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａ，＃ｂに指示すると共に、一定時間を計測するタイマをスタートさせる。

ここでは、認証拒否されたＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａからの無線信号を喪失し、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂからの無線信号を検出したものとする（ステップ３１０）。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂからの無線信号を検出したＷＬＡＮ端末＃１はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂに継続接続要求を送信する。継続接続要求を契機としてＷＬＡＮ端末＃１とＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの間で“８０２．１１ ＲｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ”プロシージャが実行される（ステップ３１１）。

この時点ではＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂの現接続数は継続接続閾値に達しておらず、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂは継続接続要求を許可する状態にあるとする。ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂは継続接続要求を許可し、トラヒック報告として接続通知メッセージをポリシコントロール装置１３に送信する（ステップ３１３）。この接続通知メッセージは、ＷＬＡＮ端末＃１がＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂと接続したことをポリシコントロール装置１３に通知するものであり、また新規呼の接続であることを示す情報を含む。また、新規接続要求の許可により、ＷＬＡＮ端末＃１はＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂとデータ通信できる状態となる（ステップ３１４）。

送信電力制御の時間を計測するタイマーが満了すると（ステップ３１５）、ポリシコントロール装置１３は、ＷＬＡＮ端末の誘導を解除するため、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ａに送信電力の低減を指示し（ステップ３１６）、ＷＬＡＮ−ＡＰ＃ｂに送信電力の増加を指示する（ステップ３１７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２はＷＬＡＮ端末と接続すると、ＷＬＡＮ端末と接続した旨のトラヒック報告をポリシコントロール装置１３に送る。ポリシコントロール装置１３は、トラヒック報告に基づいて各ＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の負荷状態を管理しており、過負荷となったＷＬＡＮ−ＡＰがあるとＷＬＡＮ端末をそのＷＬＡＮ−ＡＰから他のＷＬＡＮ−ＡＰに誘導する。これにより、ＷＬＡＮネットワークに負荷を分散させ、全体としてトラヒックの安定化を実現することができる。

なお、上述した各実施形態では、ＷＬＡＮ−ＡＰ毎に各負荷状態を管理することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ＷＬＡＮ−ＡＰ内の無線リンクを論理的に分割し、仮想ＡＰ（仮想アクセスポイント）あるいはＶＬＡＮを定義している場合、仮想ＡＰ毎あるいはＶＬＡＮ毎に負荷状態を管理することにしてもよい。これによれば、更にきめ細かい負荷状態の管理および制御が可能となる。

第１の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるポリシコントロール装置１３の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態のロードバランス部３１が判定に用いる負荷上体管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。 図５の動作例における負荷状態管理テーブルの初期状態を示す図である。 第２の実施形態のロードバランス部３１が判定に用いる負荷状態管理テーブルの一例を示す図である。 第２の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。 図８の動作例における負荷状態管理テーブルの初期状態を示す図である。 第３の実施形態におけるＷＬＡＮ−ＡＰ１１，１２の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作例を示すシーケンス図である。

符号の説明

１１，１２ ＷＬＡＮ−ＡＰ
１３ ポリシコントロール装置
１４ 上位ネットワーク
１５〜１７ ＷＬＡＮ端末
２１ 制御信号通信部
２２ 接続処理部
２３ 誘導制御部
３１ ロードバランス部
３２ 制御信号通信部
１０１〜１１７、２０１〜２１３、３０１〜３１７ ステップ

Claims (16)

1. 無線で端末と接続することで該端末と上位ネットワークの間の通信を可能にする無線ＬＡＮネットワークシステムであって、
   予め前記上位ネットワークと接続され、無線でカバーエリアを形成しており、該カバーエリア内の前記端末と無線で接続すると、前記上位ネットワークと前記端末の間の通信を可能にすると共に、端末との接続を通知するための接続通知を送信する複数のアクセスポイントと、
   前記複数のアクセスポイントと接続されており、前記アクセスポイントから送信された前記接続通知に基づいて前記アクセスポイントの各々の負荷状態を管理し、過負荷となったアクセスポイントに対して端末との接続を制限するように指示するポリシコントロール装置と、を有する無線ＬＡＮネットワークシステム。
2. 前記アクセスポイントは、新規呼と既存呼を区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
   前記ポリシコントロール装置は、新規呼の接続を制限するための第１の閾値と、既存呼の接続を制限するための第２の閾値とを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記アクセスポイントの各々に接続されている端末数をカウントし、前記端末数が前記第１の閾値に達したとき新規呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示し、前記端末数が前記第２の閾値に達したとき既存呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示する、請求項１に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
3. 前記第１の閾値が前記第２の閾値以下の値である、請求項２に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
4. 前記アクセスポイントは、前記端末と無線で接続すると、ＱｏＳクラスを区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
   前記ポリシコントロール装置は、前記ＱｏＳ毎に呼の重みを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記重みによって重み付けした値を積算することで前記アクセスポイントの各々の負荷の積算値を管理する、請求項１に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
5. 前記ポリシコントロール装置は、前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限するための複数の閾値を予め設定しておき、前記接続通知を元に算出した前記積算値と前記複数の閾値とを比較し、それぞれの比較結果に従って前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限する、請求項４に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
6. 前記アクセスポイントは、前記ポリシコントロール装置からの指示に従って端末からの接続要求を拒否したとき、接続拒否の通知を前記ポリシコントロール装置に送信し、
   前記ポリシコントロール装置は、前記接続拒否の通知を受信すると、該接続拒否の通知を送信したアクセスポイントが過負荷の状態であり、かつ該アクセスポイントとカバーエリアが重複している近隣のアクセスポイントが過負荷でない状態であれば、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導する、請求項１から５のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
7. 前記ポリシコントロール装置は、前記過負荷の状態のアクセスポイントに送信電力を低減させ、前記過負荷でない状態のアクセスポイントに送信電力を増大させることで、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導する、請求項６に記載の無線ＬＡＮネットワークシステム。
8. 無線で端末と接続することで該端末と上位ネットワークの間の通信を可能にする無線ＬＡＮネットワークを構成するアクセスポイントに接続されるポリシコントロール装置であって、
   予め前記上位ネットワークと接続された複数の前記アクセスポイントに接続し、前記アクセスポイントの各々との間で制御信号による通信を行う制御信号通信部と、
   前記端末と無線で接続して前記上位ネットワークと前記端末の間の通信を可能にしたアクセスポイントから送信された、端末との接続を通知するための接続通知を前記制御信号通信部を介して受信し、前記接続通知に基づいて前記アクセスポイントの各々の負荷状態を管理し、過負荷となったアクセスポイントに対して、端末との接続を制限するように前記制御信号通信部を介して指示するロードバランス部と、を有するポリシコントロール装置。
9. 前記アクセスポイントは、新規呼と既存呼を区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
   前記ポリシコントロール装置の前記ロードバランス部は、新規呼の接続を制限するための第１の閾値と、既存呼の接続を制限するための第２の閾値とを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記アクセスポイントの各々に接続されている端末数をカウントし、前記端末数が前記第１の閾値に達したとき新規呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示し、前記端末数が前記第２の閾値に達したとき既存呼の接続を制限するように前記アクセスポイントに指示する、請求項８に記載のポリシコントロール装置。
10. 前記第１の閾値が前記第２の閾値以下の値である、請求項９に記載のポリシコントロール装置。
11. 前記アクセスポイントは、前記端末と無線で接続すると、ＱｏＳクラスを区別した前記接続通知を前記ポリシコントロール装置に送り、
    前記ポリシコントロール装置の前記ロードバランス部は、前記ＱｏＳ毎に呼の重みを予め設定しておき、前記接続通知を元に、前記重みによって重み付けした値を積算することで前記アクセスポイントの各々の負荷の積算値を管理する、請求項８に記載のポリシコントロール装置。
12. 前記ロードバランス部は、前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限するための複数の閾値を予め設定しておき、前記接続通知を元に算出した前記積算値と前記複数の閾値とを比較し、それぞれの比較結果に従って前記ＱｏＳクラス毎に呼の接続を制限する、請求項１１に記載のポリシコントロール装置。
13. 前記アクセスポイントは、前記ポリシコントロール装置からの指示に従って端末からの接続要求を拒否したとき、接続拒否の通知を前記ポリシコントロール装置に送信し、
    前記ポリシコントロール装置のロードバランス部は、前記接続拒否の通知を受信すると、該接続拒否の通知を送信したアクセスポイントが過負荷の状態であり、かつ該アクセスポイントとカバーエリアが重複している近隣のアクセスポイントが過負荷でない状態であれば、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導する、請求項８から１２のいずれか１項に記載のポリシコントロール装置。
14. 前記ロードバランス部は、前記過負荷の状態のアクセスポイントに送信電力を低減させ、前記過負荷でない状態のアクセスポイントに送信電力を増大させることで、該過負荷の状態のアクセスポイントから該過負荷でない状態のアクセスポイントへ端末を誘導する、請求項１３に記載のポリシコントロール装置。
15. 無線で端末と接続することで該端末と上位ネットワークの間の通信を可能にする無線ＬＡＮネットワークを構成し、前記無線ＬＡＮネットワークを管理するポリシコントロール装置に接続されたアクセスポイントであって、
    前記ポリシコントロール装置との間で制御信号による通信を行う制御信号通信部と、
    カバーエリア内の前記端末と無線で接続すると、前記上位ネットワークと前記端末の間の通信を可能にすると共に、端末との接続を通知するための接続通知を、前記制御信号通信部を介して前記ポリシコントロール装置に送信し、前記ポリシコントロール装置から前記制御信号通信部を介して、端末との接続を制限するように指示を受けると、該指示に従ってそれ以降の端末からの接続要求を拒否する接続処理部と、を有するアクセスポイント。
16. 無線で端末と接続することで該端末と上位ネットワークの間の通信を可能にする複数のアクセスポイントと前記複数のアクセスポイントに接続されたポリシコントロール装置とを含む無線ＬＡＮネットワークシステムにおける負荷制御方法であって、
    前記アクセスポイントがカバーエリア内の前記端末と無線で接続すると、前記上位ネットワークと前記端末の間の通信を可能にすると共に、端末との接続を通知するための接続通知を前記ポリシコントロール装置に送信し、
    前記ポリシコントロール装置が、前記アクセスポイントから受信した前記接続通知に基づいて前記アクセスポイントの各々の負荷状態を管理し、過負荷となったアクセスポイントに対して端末との接続を制限するように指示する、負荷制御方法。

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