JP2014143461A - 無線基地局、それを用いた無線通信システム及び無線通信接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
通信が休止中である無線端末についての無線基地局における通信リソースを有効活用して、無線基地局に同時接続可能な無線端末数を増やす無線システムの提供。
【解決手段】
無線基地局が、無線確立した無線端末の通信状態を管理し、無線基地局の無線接続上限数を超える無線端末から無線確立要求を受信時、通信状態が休止中である無線端末の接続を強制切断し、新たな無線接続を確立するようにした無線システム。
【選択図】 図４

Description

本発明に係る技術分野は、複数の無線端末と通信する無線基地局、無線通信システム及び無線通信接続方法に関する。

近年、スマートフォン、スマート家電などの無線対応機器の普及により、無線端末が急増している。また、センサーネットワークや自動検針用スマートメータなど無線通信を経由するネットワークを構成する無線端末の導入が進められ、無線基地局に多数の無線端末を同時接続する状況が増えている。即ち、無線基地局にできる限り多数の無線端末を収容し通信可能にすることは、無線基地局を効率的に運用する上で重要である。しかし、無線基地局の通信リソースは有限であるため、一つの無線基地局に無線端末が同時接続できる無線接続数に上限がある。そのため、無線接続数の上限を超える端末が同時に無線基地局に接続しようとして、端末が通信できない状況が増えている。特許文献１は、無線ＬＡＮ基地局は無線ＬＡＮ端末の通信休止状態を管理し、通信休止状態の無線リソースを解放し他端末を接続できるようにする方式を開示している。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルに通信休止状態、アクティブ状態通知メッセージを追加し、無線ＬＡＮ端末は、通信休止中状態時に通信休止状態を、通信再開時にアクティブ状態を、無線ＬＡＮ基地局に通知し無線ＬＡＮ基地局は接続されている無線ＬＡＮ端末の通信休止状態を管理することが記載されている。

特開２００９−０８８９５５号公報

本発明は、無線接続上限数に達している無線通信環境において、無線リソースの利用効率を向上させることを目的とする。

本発明の無線基地局は、複数の無線端末と通信する、通信網に接続された無線基地局であって、無線基地局は、接続を確立した無線端末の通信状態を管理し、無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、通信状態が休止中の無線端末を選択し、選択された無線端末の接続を切断し、接続要求を送信した無線端末を無線基地局に接続させることを特徴とする。また、本発明の無線通信接続方法は、複数の無線端末と通信網に接続された無線基地局との無線通信接続方法であって、無線接続を確立した無線端末の通信状態を管理するステップと、無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、通信状態が休止中の無線端末を選択するステップと、選択された無線端末の無線接続を切断するステップと、接続要求を送信した無線端末を前記無線基地局に無線接続を確立させるステップと、を有することを特徴とする。

本発明により、無線基地局の無線リソースを有効に活用することができる無線基地局、無線通信システム及び無線通信接続方法を提供することができる。

本発明の実施例に係るネットワーク構成。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局の機能ブロック図。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ端末の機能ブロック図。 本発明の実施例に係るネットワークにおける通信制御シーケンス。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局が備える無線端末接続管理テーブル。 本発明の実施例に係る切断無線ＬＡＮ端末の選択フロー図。 本発明の実施例に係る送信ユーザデータキャッシュ処理のシーケンス図。 本発明の実施例に係るネットワーク構成。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局の機能ブロック図。 本発明の実施例に係る、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレステーブル。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ端末の機能ブロック図。 本発明の実施例に係る通信制御シーケンス。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ端末が接続する無線ＬＡＮ基地局を選択するフロー図。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局が備える無線端末接続管理テーブル。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局が実行する切断無線ＬＡＮ端末の選択フロー図。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局が備える無線端末接続管理テーブル。 本発明の実施例に係る無線ＬＡＮ基地局が実行する切断無線ＬＡＮ端末の選択フロー図。

以下、本発明に係る実施例を図面を用いて説明する。

（実施例１）
まず、図１には本発明に係る実施例が適用されるネットワーク構成の一例を示す。無線ＬＡＮ網１０４には、無線ＬＡＮ基地局１０３と無線ＬＡＮ端末１、２及び３（１０５、１０６及び１０７）とが含まれる。１０２はインターネット網を示し、無線ＬＡＮ基地局はインターネット網１０２と無線ＬＡＮ網１０４の間に位置している。無線ＬＡＮ基地局１０３は、インターネット網１０２を経由してサーバ１０１と接続されているため、無線ＬＡＮ網１０４に接続する各無線ＬＡＮ端末１０５、１０６及び１０７は、無線ＬＡＮ基地局１０３を介して、インターネット網１０２に接続されるサーバ１０１と通信を行うことができる。無線ＬＡＮ基地局１０３が管理する、無線ＬＡＮ基地局１０３に接続する無線ＬＡＮ端末の通信状態には二つの状態がある。一つ目の状態は、無線ＬＡＮ基地局１０３を介してインターネット網１０２へのユーザデータの通信が存在する通信中状態であり、二つ目の状態は、上記のユーザデータの通信が存在しない休止中状態である。

次に、図２は無線ＬＡＮ基地局の機能ブロック図の一例である。無線ＬＡＮ基地局１０３においては、無線通信送受信部２０４に接続された無線通信制御部２０３と、無線端末状態管理部２０２と、無線端末接続管理テーブル２０１とから構成されている。
無線通信制御部２０２は、無線通信送受信部２０４を経由して無線ＬＡＮ端末とやりとりする制御メッセージにより無線ＬＡＮ端末の無線通信を制御し、また、ユーザデータの通信の有無により無線ＬＡＮ端末の接続状態を遷移させ、その接続状態を無線端末接続管理テーブル２０１に登録し管理する。

図３は、無線ＬＡＮ端末の機能ブロック図の一例である。ここで、無線ＬＡＮ端末１０５は、無線通信送受信部３０５に接続された無線通信制御部３０３と、送信データキャッシュ３０４と、ユーザデータ通信制御部３０２と、アプリケーション３０１とから構成されている。ここで、アプリケーション３０１はユーザデータ通信制御部３０２を通してデータ送受信し、ユーザデータ通信制御部３０２は無線通信状態を意識せずにユーザデータを無線通信制御部３０３へ送信し、無線通信制御部３０３では無線通信を制御する。例えば、無線ＬＡＮ端末が無線ＬＡＮを確立していない場合、無線通信制御部３０３は、無線ＬＡＮ確立シーケンスを実行することにより無線ＬＡＮ確立し、ユーザデータを通信する。

無線ＬＡＮ確立シーケンスの実行には、所定の時間を要するため、無線ＬＡＮ確立までに、ユーザデータ通信制御部３０３が送信するユーザデータは、送信データキャッシュ３０４に一旦記憶する。無線通信制御部３０３が無線ＬＡＮ確立後、無線通信制御部３０３は、送信データキャッシュ３０４に記憶されたユーザデータを読出し、無線通信送受信部３０５を経由し無線ＬＡＮ網１０４に送信し、その後、ユーザデータ通信制御部３０３が送信するユーザデータを逐次送信する。このように、無線端末は無線接続が確立していない場合、無線確立シーケンス中は無線端末のアプリケーションがユーザデータ送信時にユーザデータをキャッシュし、無線確立状態へ遷移後にキャッシュしたユーザデータを送信することにより、ユーザデータをロスなしで通信することができる。

次に、図４に示すシーケンス図を参照して、本実施例に係る無線ＬＡＮシステムに適用した無線ＬＡＮ端末の接続制御について説明する。この例では、無線ＬＡＮ基地局１０３は接続可能な無線ＬＡＮ端末数の上限を２台とする。ここで、無線ＬＡＮ端末１０５のＭＡＣアドレスを「01:01:01:01:01:01」とし、無線ＬＡＮ端末１０６のＭＡＣアドレスを「02:02:02:02:02:02」とし、無線ＬＡＮ端末１０７のＭＡＣアドレスを「03:03:03:03:03:03」とする。無線ＬＡＮ端末１、２及び３（１０５、１０６及び１０７）と無線ＬＡＮ基地局１０３とが無線ＬＡＮ確立手順を実行した後、無線ＬＡＮ基地局とのユーザデータ送受信がなかった無線ＬＡＮ端末の無線ＬＡＮ接続を無線ＬＡＮ基地局が切断し、新たに無線ＬＡＮ端末３（１０７）と無線ＬＡＮ基地局とが無線ＬＡＮ確立する制御シーケンスについて説明する。

まず、無線ＬＡＮ端末１（１０５）と無線ＬＡＮ基地局１０３との間で無線ＬＡＮ確立する制御シーケンスを説明する。無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ確立に先立ち、無線ＬＡＮ基地局を探すために、Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信する。無線ＬＡＮ基地局を指定しないため、Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームはブロードキャストする（４０１）。無線ＬＡＮ基地局１０３は上記Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、送信元の無線ＬＡＮ端末１（１０５）が無線ＬＡＮ網１０４に加入可能であると判断する場合、Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信する（４０２）。無線ＬＡＮ端末１（１０５）は上記Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信すると、無線ＬＡＮ基地局１０３に対して、認証情報を付与したＡｕｔｈ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信し、認証を要求する（４０３）。無線ＬＡＮ基地局１０３は上記Ａｕｔｈ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、送信元の無線ＬＡＮ端末１（１０５）が無線ＬＡＮ網１０４に加入可能か判断するために、受信フレームが示す認証情報を参照し、加入可能な端末と認証する場合、無線ＬＡＮ端末１（１０５）に対して、Ａｕｔｈ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信する（４０４）。

無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ基地局１０３から上記Ａｕｔｈ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信すると、無線ＬＡＮ基地局１０３にＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信し（４０５）、無線ＬＡＮ網１０４への加入を要求する。無線ＬＡＮ基地局は上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、無線ＬＡＮ端末１０５にＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信し（４０６）、無線ＬＡＮ網１０４への加入を許可し、接続管理テーブル２０１に登録する（４０８）。なお、ここまで（４０１〜４０６）の一連のシーケンスを無線ＬＡＮ確立シーケンスとする。ここで、図５を用いて接続管理テーブル２０１への登録内容を説明する。無線端末ＭＡＣアドレス５０２に上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームのＭＡＣヘッダの送信先ＭＡＣアドレスを、無線確立時刻５０３に上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ送信時刻を、通信状態５０４に通信中の旨を登録し、通信状態５０４には合せてその登録時刻を登録する。通信状態５０４は無線ＬＡＮ基地局が該当の無線端末ＭＡＣアドレスを持つ無線ＬＡＮ端末とユーザデータ通信を行っている状態を通信中、ユーザデータ通信を行っていない状態を休止中とする。

通信状態５０４の登録処理の例を説明する。無線ＬＡＮ基地局が外部からのフレームを転送処理する都度、無線端末ＭＡＣアドレス５０２に登録されたアドレスの中に、転送処理するフレームの送信元アドレスまたは宛先アドレスと一致するアドレスがあるか確認し、一致するアドレスがある場合は、該当する項番の通信状態５０４に通信中の旨を登録し、通信状態５０４には合せてその登録時刻を登録する。つまり、通信状態５０４に記憶されている登録時刻は、無線端末がユーザデータ通信を行っている場合は更新され続け、ユーザデータ通信を行っていない場合は前回ユーザデータ通信を行った時刻のままになる。そのため、現在時刻から通信状態５０４に記憶されている登録時刻を減算した値がユーザデータ通信が行われていない状態、すなわち休止中が継続している期間である。無線ＬＡＮ基地局は所定周期毎に現在時刻から通信状態５０４の登録時刻を減算し、その結果が所定の値以上になった場合、通信状態５０４に休止中の旨を登録する。

前述の無線ＬＡＮ確立シーケンスに続いて、無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ基地局１０３から上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すると、無線ＬＡＮ確立状態に遷移する（４０７）。無線ＬＡＮ端末１は、無線ＬＡＮ確立状態になると無線ＬＡＮ基地局１０３を介し、サーバ１０１とユーザデータ通信可能になる（４０９）。

次に、無線ＬＡＮ端末２（１０６）と無線ＬＡＮ基地局１０３との間での無線ＬＡＮ確立する制御シーケンスを図４及び５を用いて説明する。無線ＬＡＮ端末２（１０６）と無線ＬＡＮ基地局１０３との間において、無線ＬＡＮ端末１と同様の無線ＬＡＮ確立シーケンスを実施し（４１１）、無線ＬＡＮ端末２（１０６）は、無線ＬＡＮ確立状態に遷移し（４１２）、無線ＬＡＮ基地局１０３は、無線ＬＡＮ端末２（１０６）に送信したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームのＭＡＣヘッダの送信先ＭＡＣアドレスと、送信時刻を無線端末接続管理テーブル２０１に登録する（４１３）。そして、無線ＬＡＮ端末２は無線ＬＡＮ確立状態になると無線ＬＡＮ基地局１０３を介し、サーバ１０１とユーザデータ通信可能になる（４１４）。

このとき、無線ＬＡＮ基地局１０３が無線ＬＡＮ端末１（１０５）とのユーザデータ送受信が行われていない状態を一定時間継続すると（４２１）、無線端末接続管理テーブル２０１の無線端末ＭＡＣアドレス（５０２）が無線ＬＡＮ端末１（１０５）のＭＡＣアドレスであるのテーブルの通信状態（５０４）を通信中から休止中に上書きする（４２２）。
即ち、無線端末とのデータ通信が休止中であることを検出した場合に、無線端末接続管理テーブルの通信状態に関する情報を休止中に書き換え、データ通信が再開したことを検出した場合に、無線端末接続管理テーブルの通信状態を通信中に書き換える無線端末状態管理手段を有する構成が好ましい。

次に、無線ＬＡＮ端末３（１０７）と無線ＬＡＮ基地局１０３との間で無線ＬＡＮ確立する制御シーケンスを説明する。前述の無線ＬＡＮ確立シーケンスを実行すべく、無線ＬＡＮ端末３（１０７）と無線ＬＡＮ基地局１０３は、Ａｕｔｈ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム（４３１）、Ａｕｔｈ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム（４３２）、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの送受信を行う（４３３）。無線ＬＡＮ基地局１０３は上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム受信時に、接続数が既に上限であると判断し（４３４）、切断してよい端末を図６の選択判断フローに従って選択し、該当する無線ＬＡＮ端末に対し、無線ＬＡＮ接続を切断するためにＤｉｓａｓｓｏｓｉｃａｔｉｏｎフレームを送信し（４３５）、無線端末接続管理テーブル２０１の無線端末ＭＡＣアドレス（５０２）に一致する情報をテーブルから削除する（４３７）。

無線ＬＡＮ端末１（１０５）はＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームを受信すると（４３５）、無線ＬＡＮ切断状態に遷移する（４３６）。このとき、無線ＬＡＮ基地局１０３は、接続数上限未満になるため、無線ＬＡＮ端末１０７にＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信し（４３８）、無線ＬＡＮ網１０４への加入を許可し、無線端末接続管理テーブル２０１の、無線端末ＭＡＣアドレス５０２に上記Ａｓｓｏｉｃａｔｉｏｎ−ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームのＭＡＣヘッダの送信先ＭＡＣアドレスを、無線確立時刻５０３に送信時刻を、通信状態５０４に通信中を登録する（４４０）。そして、無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ基地局１０３から上記Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信すると（４３８）、無線ＬＡＮ確立状態に遷移する（４３９）。

次に、図６は無線ＬＡＮ基地局１０３が強制切断する無線ＬＡＮ端末を選択する判断フローを示す。無線ＬＡＮ基地局１０３は無線端末接続管理テーブル２０１にデータがあるか判定する（６０１）。判定６０１の結果がＮｏの場合（無線端末データがない場合）は切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。Ｙｅｓの場合（無線端末データがある場合）は無線確立時刻が最も古い項番を選択し（６０２）、該当項番のデータを取得し（６０３）、取得したデータの通信状態が休止中か判定する（６０４）。判定６０４の結果がＹｅｓの場合は、該当の項番の無線ＬＡＮ端末を切断端末と判断し、フローを終了する（６０８）。Ｎｏの場合は、無線確立時刻が次に古い項番を選択し（６０５）、選択した無線確立時刻が最も新しい項番か判定する（６０６）。判定６０６の結果が、Ｙｅｓの場合は、切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。判定６０６の結果が、Ｎｏの場合は、該当項番のデータを取得し（６０３）、判定６０４から判定６０６までの処理を繰り返す。このように、複数の無線端末と通信する、通信網に接続された無線基地局であって、無線基地局は、接続を確立した無線端末の通信状態を管理し、無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、通信状態が休止中の無線端末を選択し、選択された無線端末の接続を切断し、接続要求を送信した無線端末を前記無線基地局に接続させる構成であることが好ましい。ここで、無線端末接続上限数は、各無線基地局ごとに予め決められた固定値でも良いし、各無線基地局の状況に応じて予め決められる変動値でも良く、各無線基地局又は上位のサーバが管理している。また無線端末接続管理テーブルは無線端末の通信状態をその都度記憶しており、無線端末のアドレス情報と対応付けて記憶している構成がより好ましい。さらに、無線基地局は選択された無線端末との接続を切断する際に、無線端末に切断する旨を通知する無線通信制御手段を有する構成が好ましい。

切断端末なし（６０７）と判断された場合は、無線ＬＡＮ基地局１０３は新たに無線接続するための通信リソースを確保できないため、無線ＬＡＮ端末３（１０７）が確立しようとした無線ＬＡＮ確立シーケンスを終了させる。この場合、無線ＬＡＮ基地局１０３は無線ＬＡＮ端末３（１０７）にＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを返送しない。従って、無線ＬＡＮ端末３（１０７）は無線ＬＡＮ接続に失敗する。

図７に、無線ＬＡＮ端末が無線ＬＡＮ確立するまでの送信ユーザデータのキャッシュ処理のシーケンスを示す。無線通信制御部３０３は無線ＬＡＮ基地局１０３との無線ＬＡＮ確立していない場合、ユーザデータ通信制御部３０２から送信されたユーザデータ通信７０１を、送信データキャッシュ３０４にキャッシュし、無線ＬＡＮ確立シーケンスを実行することにより無線ＬＡＮ確立（７０３〜７１０）し、無線ＬＡＮ確立後に、キャッシュしたユーザデータ送信し（７１２）、さらに無線ＬＡＮ確立後に無線通信制御部３０３から送信されたユーザデータを無線ＬＡＮ基地局１０３に送信する。このように、無線端末が、無線端末内部のアプリケーションからユーザデータを送信する際に、ユーザデータをキャッシュする送信データキャッシュと、無線接続が確立する前に、ユーザデータを送信データキャッシュに記憶し、無線接続確立した後に、記憶したユーザデータを無線基地局に対して送信する無線通信制御手段と、を有する構成であることが好ましい。

以上のように、無線ＬＡＮ基地局に対する接続上限数まで無線ＬＡＮ端末が接続されている場合であって、新たな無線ＬＡＮ端末からの接続要求があった場合、即ち、無線基地局に対して無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合は、通信休止中の無線ＬＡＭ端末を抽出し、順番に強制的に通信を切断することにより通信リソースを確保し、接続要求があった無線ＬＡＭ端末を接続させることが可能となり、効率の良い無線通信を実現することができる。

続いて、複数の無線ＬＡＮ基地局が存在する場合、一つの無線ＬＡＮ基地局から強制切断された無線ＬＡＮ端末が次に無線ＬＡＮ接続する際、別の無線ＬＡＮ基地局に接続する例を説明する。まず、図８は実施例２におけるネットワーク構成の一例である。既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成については説明を省略する。インターネット網１０２に無線ＬＡＮ基地局１（８０１）と無線ＬＡＮ基地局２（８０２）とが、それぞれ無線ＬＡＮ網１（８０３）と無線ＬＡＮ網２（８０４）とを構成する。無線ＬＡＮ端末１（１０５）は、無線ＬＡＮ網１（８０３）または無線ＬＡＮ網２（８０４）に接続し、接続した無線ＬＡＮ基地局を介してインターネット網１０２に接続されるサーバ１０１にアクセスする。

図９は無線ＬＡＮ基地局１（８０１）の機能ブロック図の一例である。無線ＬＡＮ基地局２（８０２）も同様のブロック構成になる。このブロック構成は既に説明した図２に示された構成に、無線ＬＡＮ基地局管理テーブル９０１を追加する構成になる。なお、無線ＬＡＮ基地局管理テーブル９０１には無線端末状態管理部２０２からアクセスする。図１０は、無線ＬＡＮ基地局管理テーブル９０１の一例である。無線ＬＡＮ基地局管理テーブル９０１は項番１００１と次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス１００２とから構成し、無線ＬＡＮ基地局における無線ＬＡＮ接続数が上限を超える際に、無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮ端末へ通知する次回接続先の無線ＬＡＮ基地局のＭＡＣアドレスを管理する。このＭＡＣアドレスを通知された無線ＬＡＮ端末は、次に無線ＬＡＮ接続する際の無線ＬＡＮ接続シーケンスの相手とすべき無線ＬＡＮ基地局のＭＡＣアドレスにする。このＭＡＣアドレスは事前に設定しておくものとする。即ち、無線通信制御手段は、無線接続を切断された無線端末に、次に接続すべき無線基地局に関する情報を通知する構成であることが好ましい。

図１１は無線ＬＡＮ端末１（１０５）の機能ブロック図の一例である。このブロック構成は、既に説明した図３に示された構成に、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１を追加した構成である。次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１には、無線通信制御部３０３からアクセスする。図１２は図８のネットワーク構成例におけるシーケンスの一例であり、図４のシーケンスにおいて無線ＬＡＮ基地局１０３の代わりに無線ＬＡＮ基地局１（８０１）を適用した例である。無線ＬＡＮ端末１（１０５）と無線ＬＡＮ基地局１（８０１）との無線ＬＡＮ確立シーケンス（４０１〜４０６）が完了すると、無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ確立状態に遷移し、無線ＬＡＮ基地局１（８０１）は、無線ＬＡＮ端末１（１０５）を接続端末テーブルに追加する（４０８）。シーケンスのステップ４０９〜４３４において、通信中状態であった無線ＬＡＮ端末１（１０５）は通信休止中の状態に遷移し、その後、無線ＬＡＮ基地局１（８０１）は、新たに無線ＬＡＮ端末３（１０７）から無線ＬＡＮ接続要求を受信する。そのとき、無線ＬＡＮ基地局１（８０１）は無線ＬＡＮ接続数が既に上限であると判断し（４３４）、無線ＬＡＮ端末１（１０５）の無線ＬＡＮ接続を切断するために送信するＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームに、次回接続先無線ＬＡＮ基地局に関する情報として、無線ＬＡＮ基地局管理テーブル９０１から収集した無線ＬＡＮ基地局のＭＡＣアドレスを設定して送信する（１２０１）。この場合、次回接続先無線ＬＡＮ基地局に関する情報に無線ＬＡＮ基地局２（８０２）のＭＡＣアドレスを設定して、Ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームを送信する。

無線ＬＡＮ基地局１（８０１）は無線端末接続管理テーブル２０１の無線端末ＭＡＣアドレス（５０２）に一致する情報をテーブルから削除する（４３７）。無線ＬＡＮ端末１（１０５）はＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームを受信すると（１２０１）、Ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームに設定された次回接続先無線ＬＡＮ基地局に関する情報を、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１に登録し（１２０２）、無線ＬＡＮ切断状態に遷移する（４３６）。無線ＬＡＮ端末１（１０５）は次に無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ接続する際、Ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレーム（１２０１）に設定して通知されたＭＡＣアドレスを持つ無線ＬＡＮ基地局、この場合は無線ＬＡＮ基地局２（８０２）と、無線ＬＡＮ確立シーケンスを行う（１２０４）。具体的には、Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム（１２０４）の宛先は、Ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレーム（１２０１）にて通知されたＭＡＣアドレスを設定（１２０３）してユニキャストすることにより、無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ基地局が指定され、無線ＬＡＮ確立シーケンス１２０４が行われる。

次に、図１３は無線ＬＡＮ端末が無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ基地局を選択するフロー図の一例である。無線ＬＡＮ端末は、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１にデータがあるか判定する（１３０１）。判定１３０１の結果がＮｏの場合は、Ｐｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームをブロードキャストする（１３０４）ことにより、無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ基地局は指定しない。判定１３０１の結果がＹｅｓの場合は、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１を取得し（１３０２）、取得したＭＡＣアドレス宛にＰｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームをユニキャストする（１３０３）ことにより、無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ基地局を指定する。なお、図１２のシーケンス４０１におけるＰｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム送信時は、次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報１１０１にデータがないため、判定１３０１の結果がＮｏとなり、無線ＬＡＮ端末はＰｒｏｂｅ−Ｒｅｑｕｅｓｔフレームをブロードキャストする（１３０４）。

無線ＬＡＮ端末１（１０５）と無線ＬＡＮ基地局２（８０２）との無線ＬＡＮ接続が確立すると、無線ＬＡＮ端末１（１０５）は無線ＬＡＮ確立状態に遷移し（１２０５）、無線ＬＡＮ基地局２（８０２）は無線ＬＡＮ端末１（１０５）を接続端末テーブルに追加する（１２０６）。このシーケンスに示すように、無線ＬＡＮ端末１（１０５）が無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ基地局が、無線ＬＡＮ基地局１（８０１）から無線ＬＡＮ基地局２（８０２）に変わるため、その結果、無線ＬＡＮ基地局１（８０１）の負荷が軽減される。

即ち、無線接続が強制切断されても、無線端末のアプリケーションは切断されたことを意識することなく、ユーザデータ通信を継続することが可能になる。また、無線接続数の上限を超えた無線基地局とは別の無線基地局を指定することができるようになるため、特定の無線基地局の負荷が分散され、負荷の集中を軽減することが可能になる。

（実施例２）
本実施例では、無線基地局において通信休止中と判断し無線接続を切断する無線端末を選択する際に、判断基準として無線端末が通信休止中に遷移した時刻を用いる例を説明する。その判断基準以外の構成及び処理方法は実施例１と同様の構成及び処理方法を用いる。まず図１４は、無線ＬＡＮ基地局において、無線端末が通信休止中に遷移した時刻を用いる場合の無線ＬＡＮ基地局が備える無線端末接続管理テーブル２０１の一例である。既に説明した図５に示された同一の符号を付された構成と同一の構成については説明を省略する。図４のステップ４２２において、無線端末接続管理テーブル２０１に端末１の通信中状態を休止中として登録（５０４）する際、通信休止中への遷移時刻１４０１にそのときの時刻を登録する。ユーザデータ通信が再開した場合、通信中状態５０４は通信中に上書きし、通信休止中への遷移時刻１４０１の内容は削除し空白に戻す。

図１５は無線ＬＡＮ基地局において、無線端末が通信休止中に遷移した時刻を用いる場合の無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮ基地局が強制切断する無線ＬＡＮ端末を選択する判断フローを示す。無線ＬＡＮ基地局は無線端末接続管理テーブル２０１にデータがあるか判定する（６０１）。判定６０１の結果がＮｏの場合は切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。Ｙｅｓの場合は通信休止中への遷移時刻が最も古い項番を選択し（１５０１）、該当項番のデータを取得（６０３）し、取得したデータの通信状態が休止中か判定する（６０４）。判定６０４の結果が、Ｙｅｓの場合は、該当の項番の無線ＬＡＮ端末を切断端末と判断し、フローを終了する（６０８）。Ｎｏの場合は、通信休止中への遷移時刻が次に古い項番を選択し（１５０２）、選択した通信休止中への遷移時刻が最も新しい項番か判定する（１５０３）。判定１５０３の結果が、Ｙｅｓの場合は、切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。判定１５０３の結果が、Ｎｏの場合は、該当項番のデータを取得し（６０３）、判定６０４から判定１５０３までの処理を繰り返す。このように、通信休止中への遷移時刻が古い順に通信を強制切断する端末を選択することにより、即ち通信休止期間が長い端末を選択することにより効率よく通信リソースを使用することが可能になる。

また、複数の無線ＬＡＮ基地局が存在する場合であって、一つの無線ＬＡＮ基地局から強制切断された無線ＬＡＮ端末が次に無線ＬＡＮ接続する際、別の無線ＬＡＮ基地局に接続する方法に関しては、実施例１で図８〜１３を用いて説明したものと同様の方法で実現できる。

（実施例３）
本実施例では、無線基地局において通信休止中と判断し無線接続を切断する無線端末を選択する際に、判断基準として無線端末との通信の電波強度を用いる例を説明する。その判断基準以外の構成及び処理方法は実施例１と同様の構成及び処理方法を用いる。まず図１６は無線ＬＡＮ基地局において、無線端末との通信の電波強度を用いる場合の無線ＬＡＮ基地局が備える無線端末接続管理テーブル２０１の一例である。既に説明した図５に示された同一の符号を付された構成と同一構成については説明を省略する。無線ＬＡＮではＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などの電波強度を示す指標がある。この指標を使い、無線ＬＡＮ基地局は、無線端末接続管理テーブル２０１に登録された無線ＬＡＮ端末の電波強度を所定周期で測定し、所定回数の測定結果の平均値を無線端末接続管理テーブル２０１の電波強度１６０１に登録する。電波強度１６０１に登録済の場合はその値を上書きする。

図１７は無線ＬＡＮ基地局において、無線端末との通信の電波強度を用いる場合の無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮ基地局が強制切断する無線ＬＡＮ端末を選択する判断フローを示す。無線ＬＡＮ基地局は無線端末接続管理テーブル２０１にデータがあるか判定する（６０１）。判定６０１の結果がＮｏの場合は切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。Ｙｅｓの場合は電波強度が最も弱い項番を選択し（１７０１）、該当項番のデータを取得し（６０３）、取得したデータの通信状態が休止中か判定する（６０４）。判定６０４の結果が、Ｙｅｓの場合は、該当の項番の無線ＬＡＮ端末を切断端末と判断し、フローを終了する（６０８）。Ｎｏの場合は、電波強度が次に弱い項番を選択し（１７０２）、選択した電波強度が最も強い項番か判定する（１７０３）。判定１７０３の結果が、Ｙｅｓの場合は、切断端末なしと判断しフローを終了する（６０７）。判定１７０３の結果が、Ｎｏの場合は、該当項番のデータを取得し（６０３）、判定６０４から判定１７０３までの処理を繰り返すことにより切断対象の端末を選択する。このように、無線ＬＡＭ基地局間の電波強度が弱い順に通信を強制切断する端末を選択することにより、即ち、他の通信エリアに移動する可能性が高い端末を選択することにより、効率よく通信リソースを使用することが可能になる。

また、複数の無線ＬＡＮ基地局が存在する場合であって、一つの無線ＬＡＮ基地局から強制切断された無線ＬＡＮ端末が次に無線ＬＡＮ接続する際、別の無線ＬＡＮ基地局に接続する方法に関しては、実施例１で図８〜１３を用いて説明したものと同様の方法で実現できる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な通信方式が含まれる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４などの無線方式を適用するネットワークでも同様の手段が実現可能である。また、通信網１０２はインターネット網に限らず、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：登録商標）などのバックボーン・ネットワークや、無線ネットワークなどの通信網も用いることができる。

１０１ サーバ
１０２ インターネット網
１０３ 無線ＬＡＮ基地局
１０４ 無線ＬＡＮ網
１０５、１０６、１０７ 無線ＬＡＮ端末
２０１ 無線端末接続管理テーブル
２０２ 無線端末状態管理
２０３ 無線通信制御部
２０４ 無線通信送受信部
３０１ アプリケーション
３０２ ユーザデータ通信制御部
３０３ 無線通信制御部
３０４ 送信データキャッシュ
３０５ 無線通信送受信部
８０１、８０２ 無線ＬＡＮ基地局
８０３，８０４ 無線ＬＡＮ網
９０１ 無線ＬＡＮ基地局管理テーブル
１１０１ 次回接続先の無線ＬＡＮ基地局ＭＡＣアドレス情報

Claims (12)

1. 複数の無線端末と通信する、通信網に接続された無線基地局であって、
   前記無線基地局は、
   接続を確立した無線端末の通信状態を管理し、
   前記無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、通信状態が休止中の無線端末を選択し、前記選択された無線端末の接続を切断し、
   前記接続要求を送信した無線端末を前記無線基地局に接続させることを特徴とする無線基地局。
2. 前記無線基地局は、前記無線端末の通信状態を記憶する無線端末接続管理テーブルを有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記無線基地局は、
   前記無線端末の通信状態を前記無線端末のアドレス情報と対応付けて登録する無線端末接続管理テーブルと、
   前記無線端末とのユーザデータ通信が休止中であることを検出した場合に、前記無線端末接続管理テーブルの通信状態に関する情報を休止中に書き換え、ユーザデータ通信が再開したことを検出した場合に、前記無線端末接続管理テーブルの通信状態を通信中に書き換える無線端末状態管理手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記無線基地局は、
   前記選択された無線端末との接続を切断する際に、前記無線端末に切断する旨を通知する無線通信制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
5. 前記無線基地局が、
   前記無線基地局に対して無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、無線接続を確立した時刻、通信状態が休止状態に遷移した時刻又は電波強度の少なくとも一つに基いて、接続を切断すべき無線端末を選択することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
6. 前記無線通信制御手段は、
   無線接続を切断された無線端末に、次に接続すべき無線基地局に関する情報を通知することを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の無線基地局と、前記無線基地局と通信する複数の無線端末と、を有することを特徴とする無線通信システム。
8. 前記無線端末は、
   前記無線端末内部のアプリケーションからユーザデータを送信する際に、前記ユーザデータをキャッシュする送信データキャッシュ手段と、
   無線接続が確立する前に、ユーザデータを送信データキャッシュに記憶し、無線接続確立した後に、前記記憶したユーザデータを前記無線基地局に対して送信する無線通信制御手段と、を有することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
9. 複数の無線端末と通信網に接続された無線基地局との無線通信接続方法であって、
   無線接続を確立した無線端末の通信状態を管理するステップと、
   前記無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、通信状態が休止中の無線端末を選択するステップと、
   前記選択された無線端末の無線接続を切断するステップと、
   前記接続要求を送信した無線端末を前記無線基地局に無線接続を確立させるステップと、を有することを特徴とする無線通信接続方法。
10. 前記無線端末の通信状態を前記無線端末のアドレス情報と対応付けて登録するステップと、
    無線端末とのデータ通信が休止中であることを検出した場合に、前記無線端末接続管理テーブルの通信状態に関する情報を休止中に書き換え、データ通信が再開したことを検出した場合に、前記無線端末接続管理テーブルの通信状態を通信中に書き換えるステップと、を有することを特徴とする請求項９に記載の無線通信接続方法。
11. 前記選択された無線端末との接続を切断する際に、前記無線端末に切断する旨を通知するステップを有することを特徴とする請求項９に記載の無線通信接続方法。
12. 前記無線基地局に対して予め決められた無線端末接続上限数を超えて接続要求が送信された場合に、無線接続を確立した時刻、通信状態が休止状態に遷移した時刻又は電波強度の少なくとも一つに基いて、接続を切断すべき無線端末を選択するステップを有することを特徴とする請求項９に記載の無線通信接続方法。

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