JP2011250158A

JP2011250158A - 無線基地局探索方法および無線基地局探索装置

Info

Publication number: JP2011250158A
Application number: JP2010121586A
Authority: JP
Inventors: Makoto Umeuchi; 誠梅内; Akira Kishida; 朗岸田; Takeshi Hirakuri; 健史平栗; Kengo Nagata; 健悟永田; Tomohiro Tokuyasu; 朋浩徳安; Toshihiro Manabe; 利裕眞部; Hiroshi Hojo; 博史北條
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】無線基地局の探索時間を短縮することにより、無線基地局と接続するまでに要する時間を短縮できる方法を提供する。
【解決手段】無線チャネルごとに無線基地局と接続した接続回数を記録し、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を管理する接続管理テーブルを備え、無線基地局を探索するときに、接続管理テーブルを参照して優先度の順に１つの無線チャネルを選択するステップ１と、優先度に応じて選択された無線チャネルで無線基地局の探索を行うステップ２と、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知して接続できた場合には、接続管理テーブルの当該無線チャネルに対応する接続回数を更新して探索処理を終了し、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、複数の無線チャネルのすべてで探索が終了するまでステップ１に戻る。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システムの複数の無線基地局と接続可能な無線端末または当該無線端末と無線基地局との間を中継する無線中継装置において、複数の無線基地局の中から接続する無線基地局を探索する無線基地局探索方法および無線基地局探索装置に関する。特に、探索する無線チャネルの決定方法に関する。

従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線ＬＡＮ端末が無線基地局を探索するための方法として、パッシブスキャンとアクティブスキャンの２種類の方法が規定されている（非特許文献１）。

パッシブスキャンによる無線基地局の探索方法は、無線基地局が送信するビーコンを無線ＬＡＮ端末が受信し、そこに含まれる接続情報に基づいて接続可能な無線基地局を検知し、接続処理を実施する。なお、ビーコンは、接続情報の一部としてＳＳＩＤ（無線基地局が接続するネットワークの識別子）を含み、周期的な間隔で送信される。無線ＬＡＮ端末は、接続先候補として登録している無線基地局のＳＳＩＤと一致する無線基地局を選択する。利用可能な無線チャネルが複数存在する場合には、各無線チャネルに対して順番に探索を行う。

一方、アクティブスキャンによる無線基地局の探索方法は、無線ＬＡＮ端末が利用可能な無線チャネルで、無線基地局探索用のプローブ要求と呼ばれる無線フレームを送信する。無線基地局は、プローブ要求に対してプローブ応答と呼ばれる無線フレームを返信する。無線ＬＡＮ端末はプローブ応答を受信することにより無線基地局を検知し、接続処理を実施する。プローブ応答には、ビーコンと同様にＳＳＩＤが含まれる。無線ＬＡＮ端末は、プローブ要求を送信後にタイマを起動してプローブ応答を監視し、その監視時間内に当該ＳＳＩＤを含むプローブ応答を受信しなければ、次の無線チャネルを探索する。

一般的に、パッシブスキャンおよびアクティブスキャンでは、ビーコンを受信しない、あるいはプローブ応答を受信しない場合には、探索する無線チャネルを変えながら、無線基地局が検知されるまで繰り返し探索が実施される。

図１は、従来の無線基地局探索の処理手順の一例を示す。
無線ＬＡＮ端末は、探索処理を開始すると、まず最初にスキャンするチャネルをチャネル番号１に設定する（S101，S102）。次に設定したチャネル番号１について、探索処理を行う（S103）。探索処理においては、パッシブスキャンまたはアクティブスキャンの方法により、接続可能な無線基地局の存在を検知する。無線基地局が検出された場合には接続処理を行い、成功した場合には処理を終了する（S104，S105，S106）。

接続処理では、接続のための情報や認証のための情報等を無線基地局との間で交換することによって行う。一方、無線基地局を検出できない場合（S104；No）、または接続失敗した場合（S106；No）には、全てのチャネルを探索したかを判定し（S107）、探索していないチャネルがある場合には、ステップS102に戻って探索するチャネル番号を１増加した上で、ステップS103〜S107の処理を繰り返す。なお、全てのチャネルを探索終了したら、チャネル番号１に戻ってスキャンを繰り返し行うことが一般的である。

IEEE802.11規格「11.1.3.1 Passive scanning 」、「11.1.3.2 Active scanning」

従来の無線基地局探索方法は、探索処理を起動してから、無線基地局を検知し、その無線基地局に接続して通信データの送受信が開始されるまでには複数のステップを要するため、一定の時間がかかる。ユーザの利便性を高めるためには、かかる時間は短いことが望ましい。しかし、従来の無線基地局探索方法では、チャネル番号１から順にキャリアセンスすることが一般的であり、通常使用する無線基地局が後半のチャネル番号（例えばチャネル番号11）を使用しているときは、無線基地局を検知するまでに時間がかかり、延いては無線基地局との接続に時間がかかる問題があった。

本発明は、無線基地局の探索時間を短縮し、無線基地局と接続して通信データの送受信開始までに要する時間を短縮できる無線基地局探索方法および無線基地局探索装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、複数の無線チャネルの中から選択した所定の無線チャネルで無線基地局を探索し、検知した無線基地局に接続する通信インタフェース部に対して、当該無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、他の無線チャネルに切り替えて無線基地局の探索を繰り返し、接続できる無線基地局を探索する無線基地局探索方法において、無線チャネルごとに無線基地局と接続した接続回数を記録し、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を管理する接続管理テーブルを備え、無線基地局を探索するときに、接続管理テーブルを参照して優先度の順に１つの無線チャネルを選択するステップ１と、優先度に応じて選択された無線チャネルで無線基地局の探索を行うステップ２と、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知して接続できた場合には、接続管理テーブルの当該無線チャネルに対応する接続回数を更新して探索処理を終了し、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、複数の無線チャネルのすべてで探索が終了するまでステップ１に戻ることを特徴とする。

第１の発明の無線基地局探索方法において、接続管理テーブルに記録されている無線チャネルの接続回数が等しい場合には、若番または老番の無線チャネルの優先度を高く設定することを特徴とする。

第１の発明の無線基地局探索方法において、通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのアクティブスキャンではステップ２で選択された無線チャネルでプローブ要求を送信してそのプローブ応答の受信により無線基地局の探索を行うことを特徴とする。また、通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのパッシブスキャンでは、ステップ２で選択された無線チャネルでビーコンの受信により無線基地局の探索を行うことを特徴とする。

第２の発明は、複数の無線チャネルの中から選択した所定の無線チャネルで無線基地局を探索し、検知した無線基地局に接続する通信インタフェース部に対して、当該無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、他の無線チャネルに切り替えて無線基地局の探索を繰り返し、接続できる無線基地局を探索する無線基地局探索装置において、無線チャネルごとに無線基地局と接続した接続回数を記録し、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を管理する接続管理テーブルを有する接続履歴管理部と、無線基地局を探索するときに、接続管理テーブルを参照して優先度の順に１つの無線チャネルを選択するステップ１と、優先度に応じて選択された無線チャネルで無線基地局の探索を行うステップ２と、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知して接続できた場合には、接続管理テーブルの当該無線チャネルに対応する接続回数を更新して探索処理を終了し、ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、複数の無線チャネルのすべてで探索が終了するまでステップ１に戻る処理を行うチャネル設定部とを備える。

第２の発明の無線基地局探索装置における接続履歴管理部は、接続管理テーブルに記録されている無線チャネルの接続回数が等しい場合には、若番または老番の無線チャネルの優先度を高く設定する構成である。

第２の発明の無線基地局探索装置における通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのアクティブスキャンではステップ２で選択された無線チャネルでプローブ要求を送信してそのプローブ応答の受信により無線基地局の探索を行う構成である。また、通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのパッシブスキャンでは、ステップ２で選択された無線チャネルでビーコンの受信により無線基地局の探索を行う構成である。

本発明は、過去の接続履歴に基づく接続回数の多い順に無線チャネルを選択することができる。したがって、従来の方法よりも早期に無線基地局を検出することが期待でき、無線基地局の探索時間を短縮し、無線基地局と接続して通信データの送受信開始までに要する時間の短縮が可能である。

従来の無線基地局探索の処理手順の一例を示すフローチャートである。本発明の無線基地局探索装置を含む無線ＬＡＮ端末の実施例構成を示す図である。本発明における無線基地局探索の処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２は、本発明の無線基地局探索装置を含む無線ＬＡＮ端末の実施例構成を示す。なお、本構成は、無線ＬＡＮ端末と無線基地局との間を中継する無線中継装置において、無線基地局との接続処理を行う無線基地局接続部にも適用可能である。

図２において、無線ＬＡＮ端末は、本発明の無線基地局探索装置に対応する部分として無線ＬＡＮインタフェース部１１、チャネル設定部１２および接続履歴管理部１３を備える。接続履歴管理部１３は、表１に示すように、無線チャネルごとに、無線ＬＡＮ端末が過去に無線基地局との接続に用いた接続回数を記録する接続管理テーブルを備える。この接続管理テーブルにおける無線チャネル対応の接続回数は、無線基地局を接続するごとにその無線チャネルの接続回数が更新される。この無線チャネルごとの接続回数に応じて優先度が設定される。

ここでは、チャネル番号１の接続回数が最も多い50であるので優先度が１に設定され、次に接続回数が多いチャネル番号４の優先度が２に設定され、チャネル番号12の接続回数が最も少ない０であるので優先度が７に設定される。なお、接続回数が等しいチャネル番号３と13は、若番（または老番）のチャネル番号３の優先度を高く設定する。また、初期接続時などの接続回数の履歴がない場合には、チャネル番号１から13まで順番またはその逆の順番に優先度を設定する。

チャネル設定部１２は接続履歴管理部１３を参照し、接続管理テーブルに設定されているチャネル番号の優先度に従って探索するチャネル番号を選択し、無線ＬＡＮインタフェース部１１が選択された無線チャネルで無線基地局の探索を行う。また、無線ＬＡＮインタフェース部１１は、接続に成功した無線チャネルを接続履歴管理部１３に通知し、当該無線チャネルの接続回数を更新する。

図３は、本発明における無線基地局探索の処理手順の一例を示す。
無線ＬＡＮ端末は、探索処理を開始すると、まず最初に探索するチャネル番号を接続履歴テーブルから選択する（S201）。最初の探索は、接続履歴テーブルにおいて、優先度が１に設定されているチャネル番号を選択する。優先度は、各無線チャネルごとの接続回数に応じたものであるので、接続回数の多い無線チャネルほど優先的に探索されることになる。

次に、接続履歴テーブルから選択した無線チャネルに対して探索処理を行う（S202）。探索処理では、パッシブスキャンまたはアクティブスキャンの方法により、接続可能な無線基地局の存在を検知する。無線基地局が検出された場合には接続処理を行い、成功した場合には接続履歴テーブルを更新して処理を終了する（S203，S204，S205，S206，S207）。

接続処理では、接続のための情報や認証のための情報等を無線基地局との間で交換することによって行う。また、接続履歴テーブルの更新では、まず無線基地局との接続に用いた無線チャネルについて、接続回数を１つインクリメントし（S206）、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を付け直す（S207）。

一方、無線基地局を検出できない場合、または接続失敗した場合には、全てのチャネルをスキャンしたかを判定し（S208）、スキャンしていないチャネルがある場合には、ステップS201に戻って次に優先度の高いチャネル番号を探索対象として選択した上で、ステップS202〜S208の処理を繰り返す。

このように、無線ＬＡＮ端末が過去に接続した無線基地局の無線チャネルに関する情報を蓄積し、これを利用して探索する無線チャネルに優先順位付けを行って探索することにより、ユーザが無線ＬＡＮ端末を頻繁に利用する環境において、無線基地局が存在しやすい無線チャネルを優先的に探索することになり、探索時間の短縮化が期待できる。

また、複数のＳＳＩＤに対応する無線基地局にそれぞれ接続可能な場合には、ＳＳＩＤごとに接続履歴テーブルを管理し、接続するＳＳＩＤに対応する接続履歴テーブルを参照して、接続回数の多い無線チャネルの順番に探索することにする。

また、無線ＬＡＮ端末または無線中継装置が、自装置の位置を検知できる場合には、その位置情報と接続できた無線基地局のＳＳＩＤとを対応させるテーブルを備え、まず位置を検知し、接続するＳＳＩＤを特定し、そのＳＳＩＤに対応する接続履歴テーブルを参照して、接続回数の多い無線チャネルの順番に探索するようにしてもよい。

以上の説明は、無線ＬＡＮシステムを例に説明したが、複数の無線チャネルのいずれかを用いて無線基地局を探索し、接続処理を行う無線通信システムであれば、同様に無線基地局の探索時間を短縮し、無線基地局と接続して通信データの送受信開始までに要する時間の短縮に適用することができる。

１１無線ＬＡＮインタフェース部
１２チャネル設定部
１３接続履歴管理部

Claims

複数の無線チャネルの中から選択した所定の無線チャネルで無線基地局を探索し、検知した無線基地局に接続する通信インタフェース部に対して、当該無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、他の無線チャネルに切り替えて無線基地局の探索を繰り返し、接続できる無線基地局を探索する無線基地局探索方法において、
前記無線チャネルごとに無線基地局と接続した接続回数を記録し、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を管理する接続管理テーブルを備え、
前記無線基地局を探索するときに、前記接続管理テーブルを参照して前記優先度の順に１つの無線チャネルを選択するステップ１と、
前記優先度に応じて選択された無線チャネルで前記無線基地局の探索を行うステップ２と、
前記ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知して接続できた場合には、前記接続管理テーブルの当該無線チャネルに対応する接続回数を更新して探索処理を終了し、前記ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、前記複数の無線チャネルのすべてで探索が終了するまで前記ステップ１に戻る
ことを特徴とする無線基地局探索方法。
請求項１に記載の無線基地局探索方法において、
前記接続管理テーブルに記録されている無線チャネルの接続回数が等しい場合には、若番または老番の無線チャネルの優先度を高く設定する
ことを特徴とする無線基地局探索方法。
請求項１に記載の無線基地局探索方法において、
前記通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのアクティブスキャンでは前記ステップ２で選択された無線チャネルでプローブ要求を送信してそのプローブ応答の受信により前記無線基地局の探索を行う
ことを特徴とする無線基地局探索方法。
請求項１に記載の無線基地局探索方法において、
前記通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのパッシブスキャンでは、前記ステップ２で選択された無線チャネルでビーコンの受信により前記無線基地局の探索を行う
ことを特徴とする無線基地局探索方法。
複数の無線チャネルの中から選択した所定の無線チャネルで無線基地局を探索し、検知した無線基地局に接続する通信インタフェース部に対して、当該無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、他の無線チャネルに切り替えて無線基地局の探索を繰り返し、接続できる無線基地局を探索する無線基地局探索装置において、
前記無線チャネルごとに無線基地局と接続した接続回数を記録し、接続回数の多い順に無線チャネルの優先度を管理する接続管理テーブルを有する接続履歴管理部と、
前記無線基地局を探索するときに、前記接続管理テーブルを参照して前記優先度の順に１つの無線チャネルを選択するステップ１と、前記優先度に応じて選択された無線チャネルで前記無線基地局の探索を行うステップ２と、前記ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知して接続できた場合には、前記接続管理テーブルの当該無線チャネルに対応する接続回数を更新して探索処理を終了し、前記ステップ２で選択された無線チャネルで無線基地局を検知できないとき、または検知できた無線基地局に接続できないときに、前記複数の無線チャネルのすべてで探索が終了するまで前記ステップ１に戻る処理を行うチャネル設定部と
を備えたことを特徴とする無線基地局探索装置。
請求項５に記載の無線基地局探索装置において、
前記接続履歴管理部は、前記接続管理テーブルに記録されている無線チャネルの接続回数が等しい場合には、若番または老番の無線チャネルの優先度を高く設定する構成である
ことを特徴とする無線基地局探索装置。
請求項５に記載の無線基地局探索装置において、
前記通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのアクティブスキャンでは前記ステップ２で選択された無線チャネルでプローブ要求を送信してそのプローブ応答の受信により前記無線基地局の探索を行う構成である
ことを特徴とする無線基地局探索装置。
請求項５に記載の無線基地局探索装置において、
前記通信インタフェース部は、無線ＬＡＮシステムのパッシブスキャンでは、前記ステップ２で選択された無線チャネルでビーコンの受信により前記無線基地局の探索を行う構成である
ことを特徴とする無線基地局探索装置。