JP2008085829A - 無線通信基地局、無線通信ネットワーク及び無線通信端末状況管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ネットワーク負荷を抑えつつ、無線通信端末についての状況変動を迅速に把握できるようにする。
【解決手段】 本発明の無線通信ネットワークは、無線通信端末を収容可能な無線通信基地局と、各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバとがネットワークを介して接続されている。無線通信基地局は、収容している無線通信端末に対するアライブ確認要求の送信動作を自律的に起動し、アライブ確認要求を送信させ、送信先の無線通信端末が応答しなかった場合のみ、通信状況管理サーバに無線通信端末の切断を通知する。通信状況管理サーバは、無線通信端末の無線通信基地局に対する接続、切断を管理するが、アライブ確認機能は備えない。
【選択図】 図１

Description

本発明は無線通信基地局、無線通信ネットワーク及び無線通信端末状況管理方法に関し、例えば、無線ＬＡＮシステムに適用し得るものである。

従来、無線ＬＡＮシステムなどの無線通信ネットワークにおいては、無線通信端末へのチャネル割当てなどのために、各無線通信端末の状況を、通信状況管理サーバが管理するようになされている（特許文献１参照）。通信状況管理サーバは、無線通信端末の状況を、無線通信端末からの接続、切断通知を元に判断している。そのため、無線通信端末が自律的に通信圏外に移動した場合には、システムあるいはサービス網全体として無線通信端末の状況をリアルタイムに把握できない。通常、無線通信端末とその状況を管理する通信状況管理サーバとが、アライブ通信と呼ばれる周期的な存否確認メッセージ（アライブ確認要求及びアライブ応答メッセージ）を授受することにより、通信状況管理サーバが無線通信端末の圏内、圏外（電源オフ）を判断していた。
特開平１１−１７７５７２号公報

しかしながら、アライブ通信はネットワーク負荷を上げる要因にもなるため、アライブ通信の周期は、ネットワーク負荷とシステム信頼性の両立の観点から決められていた。例えば、アライブ通信の通信間隔が数十秒から数分のように長い場合には、無線通信端末が圏外に移動したことを認識するまでに、通信間隔に加えて通信リトライ、タイムアウトの判断等の処理を行うため、数十秒から数分、それ以上の時間がかかるといったケースも起こり得る。

そのため、ネットワーク負荷を抑えつつ、無線通信端末についての状況変動を迅速に把握できることが望まれている。

第１の本発明は、無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおける上記無線通信基地局が該当する無線通信基地局において、（１）当該無線通信基地局に収容されている無線通信端末の情報を記録している記憶手段と、（２）当該無線通信基地局に収容されている無線通信端末に対するアライブ確認要求の送信動作を自律的に起動し、アライブ確認要求を送信させるアライブ確認起動実行手段と、（３）送信させたアライブ確認要求に対し、送信先の上記無線通信端末が応答しなかった場合のみ、上記通信状況管理サーバに上記無線通信端末の切断を通知するアライブ未確認通知手段とを有することを特徴とする。

第２の本発明は、無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおいて、上記無線通信基地局として、請求項１に記載の無線通信基地局を適用すると共に、上記通信状況管理サーバが、上記各無線通信端末の上記各無線通信基地局に対する接続、切断を管理し、アライブ確認機能を備えないことを特徴とする。

第３の本発明の無線通信ネットワークの無線通信端末状況管理方法は、無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおいて、上記無線通信基地局が、収容されている無線通信端末に対するアライブ確認要求の送信動作を自律的に起動し、アライブ確認要求を送信させ、送信させたアライブ確認要求に対し、送信先の上記無線通信端末が応答しなかった場合のみ、上記通信状況管理サーバに上記無線通信端末の切断を通知し、上記通信状況管理サーバが、アライブ確認機能を備えず、上記無線通信基地局からの通知に従って、上記各無線通信端末の上記各無線通信基地局に対する接続、切断を管理することを特徴とする。

本発明によれば、ネットワーク負荷を抑えつつ、無線通信端末についての状況変動を迅速に把握できる無線通信基地局、無線通信ネットワーク及び無線通信端末状況管理方法を提供できる。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明は無線通信基地局、無線通信ネットワーク及び無線通信端末状況管理方法を、無線ＬＡＮシステムに適用した一実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図２は、実施形態の無線ＬＡＮシステムの全体構成を示すブロック図である。図２において、実施形態の無線ＬＡＮシステム１００は、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２（１０２−１、１０２−２、…）及びアプリケーションサーバ１０３が有線ＬＡＮ１０４を介して接続されていると共に、無線通信端末１０１がいずれかの無線ＬＡＮアクセスポイント１０２に収容されるものである。

無線通信端末１０１は、無線ＬＡＮ通信機能を装備した端末である。無線通信端末１０１は、既存のものと同様なものであるので、その詳細構成の説明は省略する。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０２は、収容している無線通信端末１０１と有線ＬＡＮ１０４との間の通信や、収容している２つの無線通信端末１０１間の通信などを中継する基地局として機能するものである。また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２は、無線通信端末１０１からの接続要求、電文送信要求、切断要求などを受けたときに、その都度、アプリケーションサーバ１０３に無線通信端末１０１の状況を通知するものである（状態変化通知）。この実施形態の場合、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２が、無線通信端末１０１へのアライブ確認要求の送信元装置として機能する。なお、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２における無線通信端末１０１の収容数は、１つに限定されるものではない。

図３は、実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２の詳細構成を示すブロック図である。図３において、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２は、通信処理部１０２Ａ、データ処理部１０２Ｂ及びメモリ部１０２Ｃを有する。

通信処理部１０２Ａは、無線通信端末１０１との通信の制御（接続確立、切断）を行うものである。また、通信処理部１０２Ａは、無線空間、有線ＬＡＮ１０４の間のデータの中継を行うものである。さらに、通信処理部１０２Ａは、メモリ部１０２Ｃに格納されている情報を基に、接統中の無線通信端末１０１とのアライブ確認要求及び応答の授受を行うものである。さらにまた、通信処理部１０２Ａは、無線通信端末１０１の接続、切断要求やアライブ確認により、無線通信端末１０１の当該装置１０２への接続、切断を検知した場合、当該装置１０２のＩＤ、無線通信端末１０１のＩＤ、接続状況（接続／切断）を含む位置情報をアプリケーションサーバ１０３へ送信すると共に、無線通信端末１０１のＩＤ、接続状況（接続／切断）などをデータ処理部１０２Ｂへ提供するものである。

データ処理部１０２Ｂは、通信処理部１０２Ａから提供される接続状況などをメモリ部１０２Ｃへ格納させるものである。また、データ処理部１０２Ｂは、通信処理部１０２Ａが行うアライブ要求のために、メモリ部１０２Ｃに格納されている接続状況を通信処理部１０２Ａへ提供するものである。

因みに、上述のような機能を担うデータ処理部１０２Ｂは、従来の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２には設けられていない。

メモリ部１０２Ｃは、当該装置１０２のＩＤ、無線通信端末１０１の接続状況などを格納しているものである。

アプリケーションサーバ１０３は、無線通信端末１０１についての位置情報の管理（接続状況の管理）等を行うためのである。

図４は、実施形態のアプリケーションサーバ１０３の詳細構成を示すブロック図である。図４において、アプリケーションサーバ１０３は、通信処理部１０３Ａ、データ処理部１０３Ｂ及びメモリ部１０３Ｃを有する。

なお、従来のアプリケーションサーバも、通信処理部、データ処理部及びメモリ部を有するものであるが、この実施形態の場合、アライブ確認要求及び応答の授受機能を、上述のように、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２に移したことにより、実施形態のアプリケーションサーバ１０３は、通信処理部１０３Ａ及びデータ処理部１０３Ｂが従来のものとは異なっている。

通信処理部１０３Ａは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２から、その無線ＬＡＮアクセスポイント１０２に接続、切断した無線通信端末１０１の位置情報を受信し、データ処理部１０３Ｂへ位置情報（接続状況など）を提供するものである。

データ処理部１０３Ｂは、通信処理部１０３Ａから提供された位置情報をメモリ部１０３Ｃに格納させるものである。

メモリ部１０３Ｃは、無線通信端末１０１の位置情報（接続状況を含む）を格納している管理データベースとして機能するものである。なお、メモリ部１０３Ｃは、従来のものと同様なものである。

なお、無線通信端末１０１の電波信号の強度を制御する機能は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２が装備していても、アプリケーションサーバ１０３が装備していても良く、また、無線通信端末１０１の電波信号の強度を制御する機能を、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２及びアプリケーションサーバ１０３の両方が装備していないものであっても良い。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態の無線ＬＡＮシステムの動作、特に、無線通信端末１０１の管理面から、無線ＬＡＮシステムの動作を、図１のシーケンス図を参照しながら説明する。ここで、図１は、無線通信端末１０１の管理面から、無線ＬＡＮシステムの動作を示すシーケンス図である。

なお、実施形態の無線ＬＡＮシステムにおけるデータ通信動作そのものは、既存のシステムと同様であるので、説明は省略する。

無線通信端末１０１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１に接続することにより、ネットワークにアクセスする（Ｓ１）。この接続時においては、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のデータ処理部１０２Ｂは、通信処理部１０２Ａから提供される情報に基づいて、メモリ部１０２Ｃに、無線通信端末１０１が当該無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１に接続（収容）されていることを格納する。

無線通信端末１０１が接続（収容）された無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のデータ処理部１０２Ｂは、通信処理部１０２Ａから、無線通信端末１０１が接続したことを表す位置情報をアプリケーションサーバ１０３に送信させる（Ｓ２）。通信処理部１０３Ａによって上述した接続に係る位置情報を受信したアプリケーションサーバ１０３のデータ処理部１０３Ｂは、無線通信端末１０１についての管理情報をメモリ部（管理データベース）１０３Ｃに格納する（Ｓ３）。

上述したステップＳ２で、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１からアプリケーションサーバ１０３に送信される接続に係る位置情報は、図５（Ａ）に示すように、送信元のＩＤとして、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のＩＤを含み、送信先のＩＤとして、アプリケーションサーバ１０３のＩＤを含み、内容として、「無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１に無線通信端末１０１が接続していること」を含むものである。内容は、例えば、アクセスポイントのＩＤ、無線通信端末のＩＤ、接続状況種別の項目でなるものであり、それぞれ、「無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のＩＤ」、「無線通信端末１０１のＩＤ」、「接続」が挿入される。

アプリケーションサーバ１０３のメモリ部（管理データベース）１０３Ｃに格納される管理情報は、例えば、無線通信端末のＩＤ、収容無線ＬＡＮアクセスポイントのＩＤ、接続状況（接続日時・切断日時）等である。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のデータ処理部１０２Ｂは、例えば、所定周期毎に、アライブ確認動作を起動し、メモリ部１０２Ｃに格納されている、接続状況が接続になっている無線通信端末１０１に向けて、アライブ確認要求を送信する（Ｓ４）。

なお、メモリ部１０２Ｃに、接続状況が接続になっている無線通信端末１０１の情報がなければ、アライブ確認要求の送信は実行されない。

図１では省略しているが、無線通信端末１０１が継続して無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１の通信エリアに位置しており、しかも、無線通信端末１０１の電源がオン状態の場合には、無線通信端末１０１は、アライブ確認要求を受信でき、応答を無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１に返信する。無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のデータ処理部１０２Ｂは、通信処理部１０２Ａを介してアライブ確認要求に対する応答の受信が通知されると、電源オン状態の無線通信端末１０１が継続して収容されているとして、一連のアライブ確認動作を終了する。すなわち、アライブ確認ができたときには、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１は、アプリケーションサーバ１０３に何らの通知も行わず、また、内部のメモリ部１０２Ｃに対する更新も実行しない。なお、内部のメモリ部１０２Ｃに対し、アライブ確認できた時刻を書き込むようにしても良い。

これに対して、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のデータ処理部１０２Ｂは、アライブ確認要求を送信したときから、所定時間（例えば１秒）経過しても、無線通信端末１０１からの応答を受信できない場合には（Ｓ５）、通信処理部１０２Ａから、無線通信端末１０１との間が切断したことを表す位置情報をアプリケーションサーバ１０３に送信させる（Ｓ６）。通信処理部１０３Ａによって上述した切断に係る位置情報を受信したアプリケーションサーバ１０３のデータ処理部１０３Ｂは、メモリ部（管理データベース）１０３Ｃにおける無線通信端末１０１についての管理情報を、切断を表すものに更新する（Ｓ７）。

上述したステップＳ６で、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１からアプリケーションサーバ１０３に送信される切断に係る位置情報は、図５（Ｂ）に示すように、送信元のＩＤとして、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のＩＤを含み、送信先のＩＤとして、アプリケーションサーバ１０３のＩＤを含み、内容として、「無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１が収容している無線通信端末１０１との接続が切断したこと」を含むものである。内容は、例えば、アクセスポイントのＩＤ、無線通信端末のＩＤ、接続状況種別の項目でなるものであり、それぞれ、「無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１のＩＤ」、「無線通信端末１０１のＩＤ」、「切断」が挿入される。

無線通信端末１０１が無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１からのアライブ確認要求に応答できない場合は、（１）無線通信端末１０１が電源をオフにしたとき、（２）無線通信端末１０１が当該無線ＬＡＮシステム１００の圏外に移動したとき、（３）無線通信端末１０１が無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１の通信エリアから他の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２の通信エリアに移動したとき（ハンドオーバ）、である。

上述した（１）及び（２）の場合は、上述したステップＳ７が実行されると、管理動作は一旦中止される。すなわち、無線通信端末１０１が電源をオンしたり、又は、無線通信端末１０１が当該無線ＬＡＮシステム１００の圏内に戻ってきたりするまで、管理動作は一旦中止される。

上述した（３）の場合には、無線通信端末１０１が、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２に対する接続動作を行うので（Ｓ８）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２のデータ処理部１０２Ｂは、メモリ部１０２Ｃに無線通信端末１０１が当該無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１２接続（収容）されていることを格納し、通信処理部１０２Ａから、無線通信端末１０１が接続したことを表す、図５（Ｃ）に示すような位置情報をアプリケーションサーバ１０３に送信させる（Ｓ９）。通信処理部１０３Ａによってこの位置情報を受信したアプリケーションサーバ１０３のデータ処理部１０３Ｂは、メモリ部１０３Ｃにおける無線通信端末１０１についての管理情報を、無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２に接続したように更新する（Ｓ１０）。

メモリ部１０２Ｃに無線通信端末１０１の接続状況を記憶した無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２のデータ処理部１０２Ｂは、所定周期で、無線通信端末１０１にアライブ確認動作を行う（Ｓ１１、Ｓ１２）。

図１は、ハンドオーバ時において、移動元の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１によるアライブ確認動作の方が、無線通信端末１０１による移動先の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２に対する接続動作より早く生じた場合を示したが、無線通信端末１０１による移動先の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２に対する接続動作が、移動元の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１による次のアライブ確認動作のタイミングより前に実行されることがある。

このような場合には、移動元の無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１による次のアライブ確認動作が起動されずに、上述したステップＳ８〜Ｓ１０が実行されることになり、このときに実行されるステップＳ１０では、アプリケーションサーバ１０３のメモリ部１０３Ｃにおける無線通信端末１０１についての管理情報は、「無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−１に接続から無線ＬＡＮアクセスポイント１０２−２に接続」に更新されることになる。

（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、無線ＬＡＮアクセスポイントがアライブ確認動作を起動し、応答がない場合だけ、アプリケーションサーバに通知するようにしたので、アライブが確認できた際には、有線ＬＡＮに通知は流れず、その結果、ネットワーク負荷を大幅に軽減することができる。

また、上述のように、応答がない場合だけアプリケーションサーバに通知してネットワーク負荷を大幅に軽減できるので、アライブ確認動作の頻度が問題となることはほとんど考えられず、アライブ確認動作の周期を短くすることも可能である。アライブ確認動作の周期を短くした場合には、無線通信端末の収容先を示す管理情報の精度が向上し、システムの信頼性も高まる。

さらに、従来では、無線ＬＡＮアクセスポイント及びアプリケーションサーバ間で、位置情報に加え、アライブ確認要求及び応答のメッセージも流れていたが、この実施形態では、位置情報が流れるだけであり、アプリケーションサーバの管理処理は非常に簡便なものとなる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態においては、本発明を無線ＬＡＮシステムに適用した場合を示したが、本発明は、これに限定されず、移動体通信網（携帯電話、ＰＨＳ、ポケットベル等）や構内無線通信網（ＰＨＳ、構内無線等）などの無線通信ネットワークにも適用可能である。

また、無線通信ネットワークを構成する構成要素の数は、上記実施形態の説明で言及したものに限られない。

実施形態の無線ＬＡＮシステムの、無線通信端末の管理面からの動作を示すシーケンス図である。 実施形態の無線ＬＡＮシステムの全体構成を示すブロック図である。 実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントの詳細構成を示すブロック図である。 実施形態のアプリケーションサーバの詳細構成を示すブロック図である。 実施形態の位置情報のフォーマット例を示す説明図である。

符号の説明

１００…無線ＬＡＮシステム、１０１…無線通信端末、１０２、１０２−１、１０２−２…無線ＬＡＮアクセスポイント、１０２Ａ…通信処理部、１０２Ｂ…データ処理部、１０２Ｃ…メモリ部、１０３…アプリケーションサーバ、１０３Ａ…通信処理部、１０３Ｂ…データ処理部、１０３Ｃ…メモリ部、１０４…有線ＬＡＮ。

Claims (3)

1. 無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおける上記無線通信基地局が該当する無線通信基地局において、
   当該無線通信基地局に収容されている無線通信端末の情報を記録している記憶手段と、
   当該無線通信基地局に収容されている無線通信端末に対するアライブ確認要求の送信動作を自律的に起動し、アライブ確認要求を送信させるアライブ確認起動実行手段と、
   送信させたアライブ確認要求に対し、送信先の上記無線通信端末が応答しなかった場合のみ、上記通信状況管理サーバに上記無線通信端末の切断を通知するアライブ未確認通知手段と
   を有することを特徴とする無線通信基地局。
2. 無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおいて、
   上記無線通信基地局として、請求項１に記載の無線通信基地局を適用すると共に、
   上記通信状況管理サーバが、上記各無線通信端末の上記各無線通信基地局に対する接続、切断を管理し、アライブ確認機能を備えない
   ことを特徴とする無線通信ネットワーク。
3. 無線通信端末を収容可能な無線通信基地局がネットワークを介して接続されていると共に、上記ネットワークに、上記各無線通信端末の状況を管理する通信状況管理サーバが接続されている無線通信ネットワークにおいて、
   上記無線通信基地局が、収容されている無線通信端末に対するアライブ確認要求の送信動作を自律的に起動し、アライブ確認要求を送信させ、
   送信させたアライブ確認要求に対し、送信先の上記無線通信端末が応答しなかった場合のみ、上記通信状況管理サーバに上記無線通信端末の切断を通知し、
   上記通信状況管理サーバが、アライブ確認機能を備えず、上記無線通信基地局からの通知に従って、上記各無線通信端末の上記各無線通信基地局に対する接続、切断を管理する
   ことを特徴とする無線通信ネットワークの無線通信端末状況管理方法。

Images