JP2011188122A - 無線lan通信制御装置、無線lanアクセスポイント、および通信端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】通信品質をより確保しやすい無線LAN通信制御装置を得る。
【解決手段】無線LANアクセスポイント7は、複数の無線LAN通信方式の通信チャネル毎に無線LANアクセスポイント7の通信状況を検出する通信状況検出部8と、通信状況検出部8で検出された通信状況に応じて無線LANアクセスポイント7の通信端末3との間での無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える切換制御部9と、を備えている。よって、通信中の通信チャネルの通信状況が悪化したときに、複数の無線LAN通信方式におけるより多くの通信チャネルの中から切り換える通信チャネルを選択することができるため、所要の通信品質をより確保しやすくなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、無線LAN通信制御装置、無線LANアクセスポイント、および通信端末に関する。
従来、店舗内の端末とサーバとの通信に無線LAN(Local Area Network)通信方式を利用した商品販売システムが知られている(例えば特許文献1)。
この種の商品販売システムが、例えば広い店舗で実施されるような場合、無線LANアクセスポイントが複数設けられることがある。その場合、複数の無線LANアクセスポイントのそれぞれに別個の通信チャネルが割り当てられる。通信チャネルの割り当て(設定)は、手動で行われる。
このような無線LAN通信方式を利用した商品販売システムでは、各無線LANアクセスポイントに対して通信チャネルが設定された後に、通信状況が変化して、特定の通信チャネルで通信品質が低下する場合がある。しかし、上述したように、通信チャネルの設定は、従来、手動で行われていたため、オペレータ(ユーザ)が通信チャネルを別の通信チャネルに変更するまでは、通信品質が低下した状態が続いてしまうという問題があった。
そこで、本発明は、通信品質をより確保しやすい無線LAN通信制御装置を得ることを目的とする。
本発明にあっては、無線LANアクセスポイントと通信端末との間の無線通信を制御する無線LAN通信制御装置であって、複数の無線LAN通信方式の通信チャネル毎に前記無線LANアクセスポイントの通信状況を検出する通信状況検出部と、前記通信状況検出部で検出された通信状況に応じて前記無線LANアクセスポイントと前記通信端末との間での前記無線LAN通信方式および前記通信チャネルを切り換える切換制御部と、を備えたことを特徴の一つとする。
本発明によれば、通信品質をより確保しやすい無線LAN通信制御装置を得ることができる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる無線LANシステムを利用した商品販売システムの概略構成の一例を示す図である。 図2は、無線LANアクセスポイントの概略構成の一例を示すブロック図である。 図3は、通信端末の概略構成の一例を示すブロック図である。 図4は、無線LANアクセスポイントによる通信チャネルの設定変更の手順の一例を示すフローチャートである。
以下、図1〜4を参照して、本発明の一実施形態にかかる無線LAN通信システムを利用した商品販売システム1について説明する。
商品販売システム1は、店舗サーバ2と、この店舗サーバ2に有線あるいは無線の通信回線を介して接続される複数の通信端末3と、を含んでいる。通信端末3としては、商品の販売登録処理等が行われるPOS(Point Of Sales)端末3Aや、発注処理が行われる発注端末3B、検品処理が行われる検品端末3C、決済処理が行われる決済端末3D等がある。
店舗サーバ2と通信端末3との間の通信は、有線LAN4とともに、無線LAN通信方式による無線通信路5を介して行われる。有線LAN4には、ハブ(HUB)6が設けられるとともに、複数の無線LANアクセスポイント7が接続されている。通信端末3は、無線LAN通信方式で、無線通信路5を介して無線LANアクセスポイント7に接続される。すなわち、本実施形態では、無線LANアクセスポイント7は、店舗サーバ2と各通信端末3とを電気的に接続するための無線ネットワーク装置であって、無線LANと有線LANとの間のプロトコル変換を行う。本実施形態では、かかる商品販売システム1のうち、無線通信路5を介して接続される無線LANアクセスポイント7および通信端末3を含む部分が、無線LANシステムに相当する。
図2に示すように、無線LANアクセスポイント7は、無線LAN通信方式による通信処理機構として、アンテナ7aや、切換部7b、2.4GHz処理部7c、5GHz処理部7d、ベースバンド処理部7e、インタフェース(I/F)部7f等を有している。
2.4GHz処理部7cは、例えば、IEEE 802.11gの、2.4〜2.5GHzの周波数帯域で無線LAN通信方式による信号の送受信処理を行う回路として構成され、具体的には、VCO(Voltage Controlled Oscillator、電圧制御発信器)や、ミキサ、パワーアンプ、BPF(Band Pass Filter、バンドパスフィルタ)、アイソレータ等を有する送信回路(いずれも図示せず)と、LNA(Low Noise Amplifier、低雑音増幅器)や、VCO、ミキサ、BPF等を有する受信回路(いずれも図示せず)と、を有している。
一方、5GHz処理部7dは、例えば、IEEE 802.11aの、5.15〜5.35GHz、5.47〜5.725GHzの周波数帯域で無線LAN通信方式による信号の送受信処理を行う回路として構成され、具体的には、VCOや、ミキサ、パワーアンプ、BPF、アイソレータ等を有する送信回路(いずれも図示せず)と、LNAや、VCO、ミキサ、BPF等を有する受信回路(いずれも図示せず)と、を有している。
2.4GHz処理部7cおよび5GHz処理部7dのうちいずれを動作させるかは、アンテナ7aに対する接続先を切り換えるスイッチとしての切換部7bによって、切り換えることができる。また、切換部7bは、選択された2.4GHz処理部7cあるいは5GHz処理部7dの送信回路を有効とするか受信回路を有効とするかについても、切り換えることができる。本実施形態では、切換部7bによる切換動作は、切換制御部9が制御する。
ベースバンド処理部7eは、変復調部として機能し、ディジタルデータとIF(Intermediate Frequency、中間周波数)信号との間の各種変換処理等を実行する。また、I/F部7fは、有線LAN4に接続され、無線LANアクセスポイント7と、店舗サーバ2や他の無線LANアクセスポイント7との間での各種データの授受を行う。
そして、本実施形態にかかる無線LANアクセスポイント7は、無線LANシステムによる通信品質のより一層の向上のため、通信状況検出部8や、切換制御部9、通信チャネル情報共有部10、不揮発性の記憶部としてのNVRAM(Non Volatile RAM)11等を有している。すなわち、本実施形態では、無線LANアクセスポイント7が、無線LAN通信制御装置に相当する。
通信状況検出部8は、ベースバンド処理部7e等での送受信処理に基づいて無線LANアクセスポイント7と通信端末3との間の通信の状況を検出する。一例として、通信状況検出部8は、通信端末3との間の通信リトライの回数に基づいて、通信状況を検出することができる。例えば、通信端末3は、信号送信中に通信エラーが生じると、無線LANアクセスポイント7へ信号を再送(リトライ)する。この場合、例えば、切換制御部9は、通信状況検出部8によって取得したリトライの回数と所定の閾値(例えば5回)とを比較し、リトライ回数が閾値を超えた場合に、通信状況が不良であると判別することができる。
また、通信状況検出部8は、各通信チャネルで受信された信号に含まれている送信元(通信端末3)の固有情報(例えばMACアドレス等)の数によって、各通信チャネルの通信状況を検出することができる。この場合、例えば、切換制御部9は、固有情報がより少ない通信チャネルほど通信状況が良好であり、固有情報がより多い通信チャネルほど通信状況が不良であると判別することができる。なお、通信状況検出部8は、信号の他の特性によって通信状況を検出してもよい。
切換制御部9は、通信状況検出部8による通信状況の検出結果に基づいて、切換部7bとともに、2.4GHz処理部7cおよび5GHz処理部7dのうち少なくともいずれか一方を制御して、無線LANの通信方式および通信チャネルを変更する。また、切換制御部9は、変更した通信チャネルをNVRAM11に書き込む。
通信チャネル情報共有部10は、通信端末3や他の無線LANアクセスポイント7との間で、無線LANアクセスポイント7が実行する無線通信にかかる無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを共有するための処理を実行する。通信チャネル通知部10aは、通信端末3に、切換制御部9によって切り換える(切り換えようとする、切り換え後の)無線LAN通信方式および通信チャネルを通知する。例えば、通信チャネル通知部10aは、ベースバンド処理部7eに、切り換える(切り換えようとする、切り換え後の)無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを送り、ベースバンド処理部7eが、現行の(切り換える前の)無線LAN通信方式および通信チャネルで送信する信号に、当該データを含める。このようにして、無線LANアクセスポイント7から通信端末3に無線LAN通信方式および通信チャネルを通知することができる。
また、第二の通信チャネル通知部10bは、他の無線LANアクセスポイント7に、有線LAN4を介して、切換制御部9によって切り換えた(切り換えた後の)無線LAN通信方式および通信チャネルを通知する。ここで、オペレータ(ユーザ)は、無線LANシステム(商品販売システム1)に新規に無線LANアクセスポイント7を追加する場合、当該追加される無線LANアクセスポイント7の記憶部(本実施形態ではNVRAM11)に、既に接続されている他の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスを示すデータを、記憶させることができる。具体的には、例えば、オペレータ(ユーザ)は、有線LAN4等を介して接続された店舗サーバ2や、無線LANアクセスポイント7にケーブルあるいは有線LAN4等を介して接続されたパーソナルコンピュータ(図示せず)等を操作することにより、NVRAM11に、有効な他の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスを示すデータを記憶させることができる。
通信チャネル記憶制御部10cは、他の無線LANアクセスポイント7から受け取った無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを、NVRAM11に書き込む。ここで、本実施形態では、通信チャネル記憶制御部10cは、受け取ったデータがこれまで認識していないIPアドレスの無線LANアクセスポイント7からのデータであったとしても、所定の条件を満たしていた場合には、そのIPアドレスとともに、無線LAN通信方式ならびに通信チャネルを示すデータを、NVRAM11に記憶する。こうすることで、オペレータ(ユーザ)は、無線LANシステムに新規に無線LANアクセスポイント7を追加する場合、既に接続されていた無線LANアクセスポイント7の記憶部に対しては、IPアドレスを示すデータを記憶させる処理を実行する必要がない。通信チャネル記憶制御部10cの動作により、各記憶部に、新規の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスが、自動的に追加されるからである。
また、第二の通信チャネル通知部10bは、他の無線LANアクセスポイント7(他機)から無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを受け取った場合、その送信元の他機への応答として、自機の無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを送信してもよい。こうすれば、有線LAN4を介して接続された複数の無線LANアクセスポイント7で、無線LAN通信方式および通信チャネルの最新の使用状況を、共有することができる。また、オペレータ(ユーザ)は、無線LANシステム(商品販売システム1)に新規に無線LANアクセスポイント7を追加した場合に、当該新しい無線LANアクセスポイント7の記憶部(NVRAM11)に対して、他の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスのみを書き込めばよく、他の無線LANアクセスポイント7の無線LAN通信方式や通信チャネルを書き込む必要がなくなる。
NVRAM11には、自機および他機の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスと、無線LAN通信方式および通信チャネルとが、それぞれ対応づけて記憶されている。
さらに、NVRAM11には、切換制御部9が無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える際に2.4GHz帯の通信チャネルを優先させるか5GHz帯の通信チャネルを優先させるかを示す優先度情報(データ)が記憶されている。優先度情報は、例えば、2.4GHz帯の通信チャネルを優先する場合には「11」、5GHz帯の通信チャネルを優先する場合には「10」、特に優先設定しない場合には「00」とすることができる。オペレータ(ユーザ)は、有線LAN4等を介して接続された店舗サーバ2や、無線LANアクセスポイント7にケーブルあるいは有線LAN4等を介して接続されたパーソナルコンピュータ(図示せず)等を操作することにより、記憶部に、優先度情報を設定する(書き込む)ことができる。
また、無線LANアクセスポイント7が、オペレータ(ユーザ)が優先度情報を設定する入力操作部(例えばディップスイッチ等、図示せず)を有する場合、通信チャネル記憶制御部10cが、その入力操作部の操作に対応する優先度情報をNVRAM11に書き込んでもよいし、あるいは切換制御部9が入力操作部の設定状態を参照して、切換制御を行ってもよい。
この優先度情報は、例えば、通信端末3の無線LAN通信方式の対応状況に応じて設定することができる。通信端末3には、例えば、IEEE 802.11a(5GHz帯)およびIEEE 802.11g(2.4GHz帯)の無線LAN通信方式の双方に対応可能なものと、いずれか一方にしか対応できないものとがある。このため、オペレータ(ユーザ)は、主として一方のみに対応する通信端末3と通信させる無線LANアクセスポイント7に対しては、当該一方を優先させる優先度情報を設定することができる。さらに、オペレータ(ユーザ)は、その無線LANアクセスポイント7とは別の無線LANアクセスポイント7に対しては、他方を優先させる優先度情報を設定することができる。
また、例えば、所定の条件下では、IEEE 802.11a(5GHz帯)の通信距離がIEEE 802.11g(2.4GHz帯)に比べて短くなる場合がある。このため、オペレータ(ユーザ)は、例えば、通信端末3や無線LANアクセスポイント7のレイアウトを考慮して、無線LANアクセスポイント7と使用頻度の高い通信端末3との距離が短い場合には、5GHz帯の通信チャネルが優先されるよう、優先度情報を設定することができる。
また、IEEE 802.11a(5GHz帯)の通信品質が、IEEE 802.11g(2.4GHz帯)に比べて高い(良好である)状況となることがある。この場合、オペレータ(ユーザ)は、通信途絶やデータの誤り等による影響がより大きいPOS端末3Aや決済端末3Dが多く配置されるエリアの無線LANアクセスポイント7に対しては、5GHz帯の通信チャネルが優先されるよう、優先度情報を設定することができる。
また、オペレータ(ユーザ)は、相互に隣接する無線LANアクセスポイント7に対しては、相異なる無線LAN通信方式の通信チャネルが優先的に選択されるよう、相異なる優先度情報を設定してもよい。
また、図3に示すように、通信端末3は、無線LAN通信方式による通信処理機構として、アンテナ3aや、切換部3b、2.4GHz処理部3c、5GHz処理部3d、ベースバンド処理部3e、インタフェース(I/F)部3f等を有している。これら各構成要素の構成ならびに機能は、無線LANアクセスポイント7の各構成要素と同様であるので、その説明を省略する。
また、通信端末3では、切換制御部12を備えている。本実施形態では、この切換制御部12が、切換部3b、2.4GHz処理部3c、ならびに5GHz処理部3dを制御する。切換制御部12は、無線LANアクセスポイント7から無線LANシステムを介して受信した信号から、無線LANアクセスポイント7が変更しようとする(決定した)無線LAN通信方式および通信チャネルを示す通知を受け取り、その後、適切なタイミングで、その通知にしたがって、2.4GHz処理部3c、ならびに5GHz処理部3dを制御して、無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える。
ここで、図4を参照しながら、無線LANアクセスポイント7の切換制御部9による無線LAN通信方式および通信チャネルの切換処理の一例について説明する。まず、切換制御部9は、通信状況検出部8による通信状況の検出結果に基づいて通信状況が不良であると判別した場合(ステップS1)、NVRAM11を参照して、他の無線LANアクセスポイント7に割り当てられていない(未割当の)通信チャネルを取得し、未割当の通信チャネルのそれぞれについて、通信状況検出部8とともに通信状況を検出する(ステップS2)。このステップS2で、切換制御部9は、まず、切換部7bや2.4GHz処理部7c、5GHz処理部7d等を制御して、2.4GHz帯および5GHz帯の双方の無線LAN通信方式について未割当の通信チャネルの信号を順次受信し、通信状況検出部8とともに、各通信チャネルの通信状況を調べる。具体的には、切換制御部9は、例えば、通信端末3の固有情報(例えばMACアドレス)がより少なく検出された通信チャネルほど通信状況が良好であり、より多く検出された通信チャネルほど通信状況が不良であると判別することができる。
次に、切換制御部9は、優先度情報に基づいて、未割当の通信チャネルの中から通信状況の良好な通信チャネルを、自機の通信チャネルに決定する(ステップS3)。このステップS3で、切換制御部9は、NVRAM11に記憶されたあるいは入力操作部で指定された優先度情報を参照し、この優先度情報によって、複数の無線LAN通信方式(本実施形態では、2.4GHz帯および5GHz帯)のうちいずれか一方が優先指定されている場合には、当該優先指定された無線LAN通信方式の中で最も通信状況の良好な通信チャネルを、自機の通信チャネルに決定する。一方、優先度情報に特段の優先指定がなされていない場合、切換制御部9は、複数の無線LAN通信方式の未割当の通信チャネルの中から、通信状況の最も良好な通信チャネルを、自機の通信チャネルに決定する。
次いで、通信チャネル通知部10aは、通信を行っている通信端末3に、切り換える(変更しようとする)無線LAN通信方式および通信チャネルを通知する(ステップS4)。このステップS4で、無線LANアクセスポイント7は、その通知に対する応答を、通信していた全ての通信端末3から受信した後、無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える。一方、通信端末3の切換制御部12は、通知を受信し、応答した後の所定のタイミングで、切換部3bや、2.4GHz処理部3c、5GHz処理部3d等を制御し、通知された無線LAN通信方式および通信チャネルに切り換える(ステップS5)。ステップS5の後、第二の通信チャネル通知部10bは、I/F部7fおよび有線LAN4を介して、他の無線LANアクセスポイント7に、変更した通信チャネルを通知する(ステップS6)。これを受けて、他の無線LANアクセスポイント7は、送信元の無線LANアクセスポイント7のIPアドレスと無線LAN通信方式および通信チャネルとを対応づけて、記憶部(本実施形態ではNVRAM11)に記憶する。
以上、説明したように、本実施形態にかかる無線LAN通信制御装置としての無線LANアクセスポイント7は、複数の無線LAN通信方式の通信チャネル毎に無線LANアクセスポイント7の通信状況を検出する通信状況検出部8と、通信状況検出部8で検出された通信状況に応じて無線LANアクセスポイント7と通信端末3との間での無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える切換制御部9と、を備えている。よって、本実施形態によれば、通信中の通信チャネルの通信状況が悪化したときに、複数の無線LAN通信方式におけるより多くの通信チャネルの中から切り換える通信チャネルを選択することができるため、所要の通信品質をより確保しやすくなる。すなわち、複数の無線LAN通信方式に跨って通信チャネルを切り換えることができるため、通信状況の悪化に、より柔軟にかつより確実に対応できるようになる。特に、周波数帯域の異なる複数の無線LAN通信方式の通信チャネルに切り換え可能とした場合、特定の周波数帯で通信品質が低下するような通信環境下でより有利となる。
特に、本実施形態では、無線LANアクセスポイント7が切換制御部9を有しているため、管理サーバ等が不要となり、システムの構成をより簡素化することができる。
また、本実施形態では、通信状況検出部8は、通信状況を、通信端末3との間の通信リトライ数として検出する。よって、通信状況を比較的簡単に検出することができる。
また、本実施形態では、切換制御部9は、無線LAN通信方式の優先度を示す優先度情報に基づいて、無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換える。よって、通信端末3の無線LAN通信方式への対応状況や、通信端末3の設置状況等に応じて、通信チャネルをより適切に割り当てる(切り換える)ことができる。
また、本実施形態では、少なくとも一つの無線LANアクセスポイント7が、切換制御部9と、他の無線LANアクセスポイント7から通知された無線LAN通信方式および通信チャネルを示すデータを記憶部としてのNVRAM11に記憶させる通信チャネル記憶制御部10cと、を有する。よって、無線LANアクセスポイント7は、NVRAM11を参照して、より容易にかつより迅速に、未割当の通信チャネルの中から、適した通信チャネルを選択して切り換えることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明が無線LANシステムを含む商品販売システムとして実施された場合を例示したが、本発明は他のシステムとしても実施することが可能である。また、上記以外の無線LAN通信方式に対応することも可能であるし、三つ以上の無線LAN通信方式に跨って通信チャネルを切換可能に構成することも可能である。
また、上記実施形態では、通信状況切換部や、切換制御部、無線LANアクセスポイント毎の無線LAN通信方式および通信チャネルを記憶する記憶部等の構成要素が、無線LANアクセスポイントに設けられた構成を例示したが、これには限定されず、無線LANアクセスポイントに有線LANを介して接続された管理サーバやパーソナルコンピュータ等(図示せず)にそれら構成要素が設けられた構成としてもよい。また、店舗サーバにそれら構成要素を設けてもよい。
また、本発明は、構成要素の一部または全部をハードウエアまたはソフトウエアとして実施することが可能である。ソフトウエアとして実施される場合、ROM(Read Only Memory)や、NVRAM、HDD(Hard Disk Drive、ハードディスク)等にプログラムがインストールされ、CPU(Central Processing Unit)が、そのプログラムをRAM(Random Access Memory)等も利用して読み出して、各処理を実行する。その場合、プログラムには、通信状況検出部として動作するモジュールや、切換制御部として動作するモジュール、通信チャネル情報共有部(通信チャネル通知部、第二の通信チャネル通知部、通信チャネル記憶制御部等)として動作するモジュール等が、含まれ、当該CPUが、通信状況検出部、切換制御部、通信チャネル情報共有部等として動作する。
以上のように、本発明は、無線LANシステムに有用であり、特に、複数の無線LANアクセスポイントを含む無線LANシステムに適している。
3 通信端末
3A POS端末(通信端末)
3B 発注端末(通信端末)
3C 検品端末(通信端末)
3D 決済端末(通信端末)
7 無線LANアクセスポイント(無線LAN通信制御装置)
8 通信状況検出部、
9 切換制御部
10c 通信チャネル記憶制御部
11 NVRAM(記憶部)
特開2009−163686

Claims (6)

  1. 無線LANアクセスポイントと通信端末との間の無線通信を制御する無線LAN通信制御装置であって、
    複数の無線LAN通信方式の通信チャネル毎に前記無線LANアクセスポイントの通信状況を検出する通信状況検出部と、
    前記通信状況検出部で検出された通信状況に応じて前記無線LANアクセスポイントと前記通信端末との間での前記無線LAN通信方式および前記通信チャネルを切り換える切換制御部と、
    を備えたことを特徴とする無線LAN通信制御装置。
  2. 前記通信状況検出部は、前記通信状況を、前記無線LANアクセスポイントと前記通信端末との間の通信リトライ数として検出することを特徴とする請求項1に記載の無線LAN通信制御装置。
  3. 前記切換制御部は、前記無線LAN通信方式の優先度を示す優先度情報に基づいて、前記無線LAN通信方式および通信チャネルを切り換えることを特徴とする請求項1または2に記載の無線LAN通信制御装置。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか一つに記載の無線LAN通信制御装置で無線通信を制御される無線LANアクセスポイント。
  5. 前記無線LAN通信制御装置から通知された前記無線LAN通信方式および前記通信チャネルを示すデータを所定の記憶部に記憶させる通信チャネル記憶制御部を備えたことを特徴とする請求項4に記載の無線LANアクセスポイント。
  6. 請求項1〜3のうちいずれか一つに記載の無線LAN通信制御装置で無線通信を制御される前記通信端末。
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