JP2017005462A - 無線機器及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線ＬＡＮ中継機を備えた無線ＬＡＮ通信システムで、信号の干渉を回避した機器設定を容易にできる無線通信システム及び無線ＬＡＮ中継機を提供する。
【解決手段】無線ＬＡＮ親機と、他の無線ＬＡＮ中継機とに接続され、無線ＬＡＮ親機と、他の無線ＬＡＮ中継機との間の通信を中継する無線ＬＡＮ中継機であって、通信先ごとに、通信先が前記無線ＬＡＮ親機であるか他の無線ＬＡＮ中継機であるかを判別し、無線ＬＡＮ親機と判別された通信先との間の通信で利用する周波数帯域の情報に基づいて他の無線ＬＡＮ中継機との間の通信で利用する周波数帯域を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線機器及び無線通信システムに関する。

無線ＬＡＮを利用した通信において、無線通信装置間の干渉等の問題を解消するため、無線周波数を効率的かつ柔軟に割り当てようとする技術が、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の技術では、エリア内通信で使用している周波数を避けて、エリア間通信の周波数を定めることが開示されている。

特開２００３−１５２７３２号公報

しかしながら、上記従来の無線ＬＡＮシステムでは、複数の無線ＬＡＮ中継機を用いて、多段に中継することまでは考慮されていない。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、中継機能を備えた無線機器を複数備えた無線ＬＡＮ通信システムにおいて、複数の中継機能を備えた無線機器間の通信路を安定させるよう、信号の干渉を回避した機器設定を容易にできる無線機器及び無線通信システムを提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決する本発明は、複数の周波数帯域のうちいずれかの周波数帯域を用いて他の無線機器と通信を行う無線機器であって、当該前記無線機器の接続要求先無線機器である上流側無線機器と、少なくとも一つの、当該前記無線機器の接続要求元無線機器である下流側無線機器との間の通信を中継する無線機器であって、前記下流側無線機器ごとに、当該下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する判別手段と、前記上流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域の情報に基づいて、前記判別手段により中継機能を有していると判別された下流側無線機器との通信で利用する周波数帯域を決定する決定手段と、前記決定された周波数帯域を用いて、前記判別手段により中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間での通信を行う通信手段と、を備えることとしたものである。

これより、この中継機能を有する無線機器に対して、中継機能を有する他の無線機器を接続した無線ＬＡＮ通信システムにおける、中継機能を備えた無線機器間の通信路を安定させるよう、信号の干渉を回避した機器設定を容易にできる。

ここで前記判別手段は、判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報を参照し、当該参照した情報に基づいて、前記判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別してもよい。

また前記判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報であるパケットのローカルビットを参照し、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別してもよい。

さらに判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報において、複数回のＤＨＣＰ要求があった場合に、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有していると判別してもよい。

また前記判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から上流側無線機器へ中継する情報のうち、通信制御に用いられる情報部分における前記判別の対象となった下流側無線機器のアドレス情報ごとに、伝送される内容情報部分に含まれる、当該情報の送信元のアドレス情報に、互いに異なるアドレス情報が複数ある場合に、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有すると判別してもよい。

また本発明の別の態様は、複数の周波数帯域のうちいずれかの周波数帯域を用いて他の無線機器と通信を行う３つ以上の複数の無線機器を有し、前記複数の無線機器の一つが、接続先とする上流側無線機器と、接続元となる複数の下流側無線機器との間の通信を中継する無線機器である無線通信システムであって、前記無線機器は、前記複数の下流側無線機器ごとに、当該下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する判別手段と、前記上流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域の情報に基づいて、前記中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域を決定する決定手段と、前記決定された周波数帯域を用いて前記中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間での通信を行う通信手段と、を備えることとしたものである。

これより、複数の無線ＬＡＮ中継機を備えた無線ＬＡＮ通信システムで、中継機能を備えた無線機器間の通信路を安定させるよう、信号の干渉を回避した機器設定を容易にできる。

本発明によると、複数の無線ＬＡＮ中継機を備えた無線ＬＡＮ通信システムで、信号の干渉を回避した機器設定を容易にできる。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの例を表す構成ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る中継装置等が保持する接続先情報の内容例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る中継装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る中継装置の動作例を表すフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る中継装置の動作例を表すもう一つのフローチャート図である。 本発明の実施の形態に係る中継装置のもう一つの動作例を表すフローチャート図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは図１に例示するように、第１の無線機器１０と、第２の無線機器２０ａと、第３の無線機器２０ｂと、クライアント無線機器３０とを備えて構成される。また図１の例では、複数のクライアント無線機器３０ａ，３０ｂ…が示されている。以下、クライアント無線機器３０ａ，３０ｂ，…を区別する必要のないときには、クライアント無線機器３０と表記する。このクライアント無線機器３０は、アクセスポイント機能としての動作を行っておらず、専らクライアントとして機能する。

第１の無線機器１０は、アクセスポイントとして動作する無線機器であり、制御部１１と、記憶部１２と、ＷＡＮインタフェース部１３と、無線ＬＡＮインタフェース部１４とを備えている。第２、第３の無線機器２０ａ，ｂは、いずれも中継機能を有し、アクセスポイントとして動作しており、制御部２１、記憶部２２、及び無線ＬＡＮインタフェース部２３を備えている。ここで中継機能は、リピータとして動作する機能を意味する。

以下、第２、第３の無線機器２０ａ，ｂを区別する必要のないときには、無線機器２０としてまとめて表記する。なお、図１の例では中継機能を有している無線機器として、第２、第３の無線機器２０を示し、最大で２段の中継が行われる例を示しているが、中継機能を有している無線機器をさらに多く設けて、さらに多段に構成してもよい。

具体的に、第１の無線機器１０を上流側の末端として、この第１の無線機器を接続先として、第２の無線機器が第１の無線機器に対して接続を要求し（第１の無線機器からみればこの第２の無線機器は接続元である下流側となる）、第１の無線機器が接続要求に応答することで、通信が開始される。このとき、接続先とする無線機器を便宜的に上流側無線機器と呼び、接続元（接続を要求する側）の無線機器を便宜的に下流側無線機器と呼ぶ。

仮に第１の無線機器１０がＷＡＮ（Wide Area Network）に対して例えば有線ＬＡＮ等で接続されている場合、ある無線機器からみて、よりＷＡＮ側に近い無線機器が上流側無線機器となり、ＷＡＮ側から遠い無線機器が下流側無線機器となる。

従って、ある無線機器から第１の無線機器１０へ到達するパケットを送出したとき、当該パケットの中継回数が多いほど、より下流側にあることを意味する。

具体的に図１の例であれば、第２の無線機器２０ａは第１の無線機器１０に対して接続要求を行って通信を開始しており、第２の無線機器２０ａからみて第１の無線機器１０が上流側無線機器となる。またこの第２の無線機器２０ａに接続要求を行う（接続元となる）第３の無線機器２０ｂや、第２の無線機器２０ａと直接通信を行っているクライアント無線機器３０が第２の無線機器２０ａからみて下流側無線機器ということとなる。

また、第３の無線機器２０ｂからみたとき、接続先となる第２の無線機器２０ａが上流側無線機器であり、第３の無線機器２０ｂと直接通信を行っているクライアント無線機器３０が下流側無線機器ということとなる。

なお、ある無線機器が上流側無線機器との間で通信を行う方法としては、アクセスポイントとしての動作を利用する方法（アクセスポイント間通信、いわゆるＷＤＳ（Wireless Distribution System）を用いる方法）のほか、自己自身がアクセスポイントとして機能して下流側無線機器との間で通信をするとともに、クライアントとしても機能し、クライアントとしての動作により上流側無線機器との間で通信をする方法（この方法には、後に説明する無線ＬＡＮインタフェース部が複数の無線ＬＡＮインタフェースモジュールを備える場合には各無線ＬＡＮインタフェースモジュールをそれぞれアクセスポイントとしての機能に対応するものとクライアントとしての機能に対応するものとに分けて用いてもよいし、一つの無線ＬＡＮインタフェースモジュールを時分割的に用いてもよい）等があるが、本実施の形態では、どのような方法を用いるかは問われない。

さらに本実施の形態において、また本実施の形態において、第１の無線機器１０や、第２、第３の無線機器２０等、少なくともアクセスポイントとして動作している無線機器は、複数の周波数帯域のうちいずれかの周波数帯域に属するチャンネルを用いて他の無線機器と通信を行う。ここで周波数帯域は、予め定められた周波数の範囲であり、この周波数の範囲には、複数のチャンネル（実施の通信を行うための無線通信路）が設定されている。本実施の形態の一例では、第１の無線機器１０、及び第２、第３の無線機器２０はIEEE802.11b、11a、11g、11n、11ac等の規格に従い、無線周波数帯域として2.4GHz帯と5GHz帯とを用いるものとする。この例において、各無線周波数帯域に含まれる複数のチャンネルの具体的構成は、広く知られているので、ここでの詳しい説明を省略する。

なお、ここでは説明を簡略にするため、周波数帯域は2.4GHz帯と5GHz帯と、といった規格周波数帯域としているが、本実施の形態はこれに限らず、周波数帯域は、5GHzのW52と、5GHzのW53と、…というようなタイプごとの周波数帯域（以下特に区別する場合にはタイプ周波数帯域と呼ぶ）であってもよい。また、規格周波数帯域と、タイプ周波数帯域とを混在して用いてもよい。例えば本実施の形態では、2.4GHzと、5GHzのW52と、5GHzのW53と、…といったように、周波数帯域を区別してもよい。つまり本実施の形態で周波数帯域は複数のチャンネルを含んだ周波数の範囲をいうものであり、必ずしもIEEE802.11b、11a、11g、11n、11ac等の規格において定められた周波数帯域（バンド）に一致しない。

ここで第１の無線機器１０の制御部１１は、ＣＰＵ等のプログラム制御デバイスであり、記憶部１２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態では、この制御部１１は、無線ＬＡＮのアクセスポイント機能を実現する動作を行う。本実施の形態では、この制御部１１は、無線ＬＡＮインタフェース部１４が無線にてデータを送受している（下流側無線機器となっている）他の無線機器２０やクライアント無線機器３０等の無線機器（無線ＬＡＮ子機、以下単に子機と呼ぶ）を特定する情報（無線ＬＡＮによる通信を行っている子機を特定する情報、例えば各子機のＭＡＣアドレス等）を通信先情報として図２に例示するような態様で記憶部１２に格納している。

この制御部１１は、ＷＡＮインタフェース部１３または無線ＬＡＮインタフェース部１４が、当該記憶している通信先情報に含まれる情報で特定される子機宛のデータを受信すると、当該受信したデータを、無線ＬＡＮインタフェース部１４に出力して、宛先となった子機宛に送出させる。またこの制御部１１は、いずれかの子機から当該記憶している情報で特定される他の子機宛でないデータを受信すると、ＷＡＮインタフェース部１３に対して当該受信したデータを出力して、有線ＬＡＮ等のＷＡＮを介して当該データを送出させる。

記憶部１２は、メモリデバイス等であり、制御部１１によって実行されるプログラムを保持する。このプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読、かつ持続的（non-transitory）な記録媒体によって提供され、この記憶部１２に複写されたものであってもよいし、ネットワーク等の通信回線を介して提供され、この記憶部１２に複写されたものであってもよい。またこの記憶部１２は、制御部１１のワークメモリとしても動作する。

ＷＡＮインタフェース部１３は、例えば有線ＬＡＮ等のＷＡＮに接続されてもよい。このＷＡＮインタフェース部１３は、ＷＡＮに接続されると、ＷＡＮを介して情報を受信し、当該受信した情報を制御部１１に出力する。またこのＷＡＮインタフェース部１３は、制御部１１から入力される指示に従い、ＷＡＮを介して指示された情報を送出する。

無線ＬＡＮインタフェース部１４は、少なくとも一つの無線ＬＡＮインタフェースモジュール１４０を有している。無線ＬＡＮインタフェースモジュール１４０は、指定された周波数帯域に属する指定されたチャンネルを用いて、第２の無線機器２０や、クライアント無線機器３０等、他の無線機器や子機との間で無線にて通信を行い、これら第２の無線機器２０や子機から受信した情報を制御部１１に出力する。またこの無線ＬＡＮインタフェース部１４は、制御部１１から入力される指示に従い、指示された情報を、別途定められた周波数帯域に属するチャンネルを用いて、指示された第２の無線機器や子機宛に送出する。本実施の形態のここでの例では、既に述べたように、この無線ＬＡＮインタフェースモジュール１４０は、それぞれ複数の周波数帯域のいずれかに属している、いずれかのチャンネルでの無線通信が可能なものとする。具体的に以下の例では無線ＬＡＮインタフェースモジュール１４０は、無線周波数帯域として、無線ＬＡＮ規格の一つであるIEEE802.11b、11a、11g、11n、11ac等の規格に従い2.4GHz帯と5GHz帯と（特に区別するときにはこれらの周波数帯域を規格周波数帯域と呼ぶ）を用いるものとする。この例において2.4GHz無線周波数帯域には１から１４チャンネルの複数のチャンネルが含まれ、また5GHz無線周波数帯域には、W52/53/56/58のタイプに分けられた各チャンネルが含まれる。

また第２または第３の無線機器２０（以下、中継動作中無線機器２０と称する）の制御部２１は、ＣＰＵ等のプログラム制御デバイスであり、記憶部２２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態では、この制御部２１が無線ＬＡＮ中継機としての動作を行うことで、中継動作中無線機器２０がその無線ＬＡＮ親機（以下単に親機と呼ぶ）として機能する第１の無線機器１０に対して通信可能に接続されるとともに、中継動作中無線機器２０に対する子機であるクライアント無線機器３０との間でも通信可能に接続される。そしてこの制御部２１は、中継動作中無線機器２０にとっての親機である第１の無線機器１０と、中継動作中無線機器２０にとっての子機であるクライアント無線機器３０との間の通信を中継する処理を行う。

また本実施の形態の中継動作中無線機器２０の少なくとも一つは、他の中継動作中無線機器２０との間でも通信可能に接続される。この場合、第１の無線機器１０に近い側、つまり上流側となる中継動作中無線機器である第２の無線機器２０ａが、接続元（下流側）となった他の中継動作中無線機器２０である第３の無線機器２０ｂを子機として、第１の無線機器１０と第３の無線機器２０ｂとの間の通信を中継する。この場合、第２の無線機器２０ａは第３の無線機器２０ｂにとっての親機として動作する。

この制御部２１は、第１の無線機器１０の制御部１１と同様に、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ，ｂ，…（以下、区別の必要がないときには、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０と表記する）が無線にてデータを送受している下流側の無線機器（クライアント無線機器３０または他の中継動作中無線機器２０）を特定する情報（例えば各子機のＭＡＣアドレス等）を通信先情報として記憶部２２に格納している。

また本実施の形態では、この中継動作中無線機器２０の制御部２１は、通信を行っている子機（下流側無線機器に相当する）が中継機能を有しているか、つまり中継動作中無線機器２０であるかを判別する。制御部２１は、親機（上流側無線機器に相当する）との間での通信に利用している周波数帯域の情報に基づいて、下流側無線機器である子機のうち、中継動作中無線機器２０と判別された通信先との間の通信で利用する周波数帯域を決定する。そして制御部２１は、当該決定された周波数帯域に属するチャンネルを用いて、中継動作中無線機器２０と判別された下流側無線機器との間での通信を行うよう、無線ＬＡＮインタフェース部２３を制御する。この制御部２１の詳しい動作の内容は後述する。

記憶部２２は、メモリデバイス等であり、制御部２１によって実行されるプログラムを保持する。このプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読、かつ持続的（non-transitory）な記録媒体によって提供され、この記憶部２２に複写されたものであってもよいし、ネットワーク等の通信回線を介して提供され、この記憶部２２に複写されたものであってもよい。またこの記憶部２２は、制御部２１のワークメモリとしても動作する。

無線ＬＡＮインタフェース部２３は、図１に例示したように、複数の無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ，ｂ，…を備えている。この無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０には、それぞれ互いに異なるＭＡＣアドレスが設定されており（通常は製造の都合から連番となる）、それぞれが複数の周波数帯域のいずれかに属する、いずれかのチャンネルでの無線通信が可能なものであり、ここでは一例として2.4GHz帯と5GHz帯とを用いた通信が可能なものであるとする。各無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０が、どの周波数帯域に属するチャンネルでの無線通信を行うかは制御部２１からの指示に従って設定される。

各無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０は、それぞれ、通信先である子機として接続されているクライアント無線機器３０や他の中継動作中無線機器２０との間、または親機として接続される第１の無線機器１０や他の中継動作中無線機器２０との間で無線にて通信を行い、これらの他の無線機器から受信した情報を制御部２１に出力する。またこの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０は、制御部２１から入力される指示に従い、指示された情報を宛先となった他の無線機器へ送出する。

クライアント無線機器３０は、例えばスマートフォン等の携帯端末のほか、テレビ等の映像機器や、ＩＰ電話機等を含む、種々の無線機器である。このクライアント無線機器３０は、無線ＬＡＮの規格におけるクライアント機能を備えるものであり、第１の無線機器１０または中継動作中無線機器２０との間で通信を行い、通信先となった第１の無線機器１０または中継動作中無線機器２０を介して、ウェブサーバや、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ、その他の機器との間でデータの送受を行う。

ここで中継機能を有する第２，第３の無線機器２０の制御部２１の動作について説明する。本実施の形態では、この制御部２１は記憶部２２に格納されたプログラムを実行することで、機能的に、図３に例示するように、中継機能部４１と、判別部４２と、帯域決定部４３と、帯域制御部４４とを含んで構成される。また本実施の形態の無線機器２０に対して親機となる上流側の無線機器１０または他の無線機器２０を特定する情報（例えばそのＭＡＣアドレス）を設定して、記憶部２２に記憶させておく。

ここで中継機能部４１は、起動時等の所定のタイミングで設定された親機に対して通信開始要求（具体的にはＡＲＰリクエスト等）を送出し、親機との間でアクセスポイント間通信（ＷＤＳ）またはクライアント機能による通信を開始する。この通信開始要求には、無線機器２０自身が備えるいずれかの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０のＭＡＣアドレスが含まれる。また中継機能部４１は、この通信開始要求時に定められた周波数帯域に属するチャンネルを用いて親機との間の通信を行う。

また、この中継機能部４１は、記憶部２２に格納された通信先情報で特定される子機宛の情報を親機から受信すると、アクセスポイント機能としての処理により、当該受信した情報を、宛先となった子機宛に送出する（親機から子機宛の中継）。

中継機能部４１は、子機となる無線機器から通信開始要求（具体的にはＡＲＰリクエスト等）を受けると、通信開始要求に係るパケットを親機宛に送出する。この通信開始要求には、第２，第３の無線機器２０が親機との間の通信で用いている無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０のＭＡＣアドレスが含まれる。中継機能部４１は、この通信開始要求に係るパケットに含まれるローカルビット（ＭＡＣアドレスの第１オクテットのＭＳＢの７ビット目）をオンとして、親機宛に送出する。また中継機能部４１は、子機から記憶部２２に格納された通信先情報に含まれない宛先宛の情報を受信すると、親機に対して当該受信した情報を送出する（子機から親機宛の中継）。

判別部４２は、子機となる無線機器の実際の通信開始時、つまり下流側の無線機器２０またはクライアント無線機器３０から通信開始の要求（具体的にはＡＲＰリクエスト等）があったとき、または親機に対して通信開始の要求を送出したタイミングで、当該通信を開始しようとする子機を判別の対象として、当該判別の対象となった子機が中継機能を有しているか、つまり判別の対象となった子機が他の中継動作中無線機器２０であるか否かを判別する。

具体的にこの判別部４２は、中継機能部４１が子機である無線機器から親機へ中継する情報を参照して、子機である無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する。

本実施の形態の一例では、子機である他の中継動作中無線機器２０自身が通信開始の要求を行うときには当該通信開始要求に係るパケット内のローカルビットはオンとなっていないが、当該他の中継動作中無線機器２０がその子機からの通信開始要求に係るパケットを送出したときには、当該パケット内のローカルビットがオンとなっている。そこで判別部４２は、子機から受信したパケットのローカルビットを参照し、当該ローカルビットがオンとなっていると判断されるときに、当該子機が中継機能を有している、つまり、他の中継動作中無線機器２０であると判別する。またこのローカルビットがオンとなっていなければ、判別部４２は、当該通信開始要求を行った子機は、中継機能を有していない（中継機能を有しているか否かが不明である）と判別する。判別部４２は、この判別の結果、他の中継動作中無線機器２０であると判別した子機を特定する情報（当該子機である無線機器のＭＡＣアドレス等でよい）を帯域決定部４３に出力する。

帯域決定部４３は、判別部４２が出力した情報で特定される無線機器（子機である他の中継動作中無線機器２０）を、帯域決定対象として、当該帯域決定対象となった他の中継動作中無線機器２０との間での通信で利用する周波数帯域を決定する。具体的にこの帯域決定部４３は、親機との間で利用している周波数帯域Ｂ１の情報を参照し、帯域決定対象となった他の中継動作中無線機器２０との間で利用する周波数帯域を、上記親機との間で利用している周波数帯域Ｂ１とは異なる周波数帯域Ｂ２に決定する。

一例として、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０が、2.4GHz帯と5GHz帯とのいずれかを用いて通信をするものである場合、親機との間で無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０の一つが用いている周波数帯域Ｂ１が2.4GHzであるとすると、この帯域決定部４３は、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０の別の一つが上記帯域決定対象となった他の中継動作中無線機器２０との間での通信で利用する周波数帯域Ｂ２を5GHzに決定する。

帯域制御部４４は、帯域決定部４３が決定した周波数帯域に属するチャンネルでの通信を行うよう、上記帯域決定対象となった他の中継動作中無線機器２０との間で通信する無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０に対して指示する。この指示に従い、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０は帯域決定対象となった他の中継動作中無線機器２０との間の通信を、当該指示された周波数帯域に属するチャンネルを用いた通信に切り替える。

［動作］
本実施の形態の無線通信システムは以上の構成を備えており、次のように動作する。以下の例では第２の無線機器２０ａが、その親機である第１の無線機器１０との間で無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ（以下、第２の無線機器２０ａの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａを区別のため、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-1と記す）を用い、所定の周波数帯域Ｂ１の周波数にて通信を行っているものとする。また第３の無線機器２０ｂには、第２の無線機器２０ａが備える無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ（以下、第３の無線機器２０ｂの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａを区別のため、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-2と記す）のＭＡＣアドレスが親機のＭＡＣアドレスとして設定されているものとする。

また、以下では、第２の無線機器２０ａと第３の無線機器２０ｂとの間の通信で用いる周波数帯域を制御する処理について述べ、その他、接続（アソシエーション）の処理や実際のユーザデータの中継等の処理については説明を明確にするために省略する。

第３の無線機器２０ｂが起動されると、図４に例示するように、第３の無線機器２０ｂはその親機として設定されている第２の無線機器２０ａに対して、この第３の無線機器２０ｂが備える無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1（以下、第３の無線機器２０ｂの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂを区別のため、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1と記す）を用いて通信開始要求を送出する（Ｓ１）。この通信開始要求には、当該無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスが含まれる。ここでは当該ＭＡＣアドレスのローカルビットはオンとしない。

第２の無線機器２０ａでは、この通信開始要求を受けて、通信開始要求を行った第３の無線機器２０ｂを子機として、その無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスを、当該子機を特定する情報として通信先情報に含めて記憶し、通信を開始する（Ｓ２）。ここでの例では、この段階では、第２の無線機器２０ａは第３の無線機器２０ｂが中継機能を有していることの判別を行うことができない。このため、この段階では第２の無線機器２０ａと第３の無線機器２０ｂとの間は、予め設定された周波数帯域に属するチャンネル（例えばこの時点で第１の無線機器１０と第２の無線機器２０ａとの間の通信で用いられている周波数帯域Ｂ１のチャンネル）で通信を行う。

その後、第３の無線機器２０ｂに対してクライアント無線機器３０が通信開始要求を行うと（Ｓ３）、第３の無線機器２０ｂは、当該クライアント無線機器３０を子機として、当該子機のＭＡＣアドレス（子機を特定する情報の一例）を、通信先情報に含めて記憶して通信を開始する。また、第３の無線機器２０ｂは、第２の無線機器２０ａに対し、通信開始要求に係るパケットであって、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスを含むパケットを送出する（Ｓ４）。第３の無線機器２０ｂは、このパケットに含まれる無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスのローカルビットをオンとして送出する。

第２の無線機器２０ａは、第３の無線機器２０ｂからこの通信開始要求を受けて、そのパケットに含まれるＭＡＣアドレスを参照し、ローカルビットがオンであるか否かを判断する（Ｓ５）。ここではローカルビットがオンである（Yesである）ので、第２の無線機器２０ａは、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスで特定される無線機器、すなわち第３の無線機器２０ｂが中継機能を有していると判別する（Ｓ６）。そして、中継機能を有している（つまり中継動作中無線機器２０である）と判別された第３の無線機器２０ｂとの間の通信に用いる周波数帯域を、第２の無線機器２０ａにとっての親機である第１の無線機器１０と、第２の無線機器２０ａとの間の通信で用いられている周波数帯域Ｂ１とは異なる周波数帯域Ｂ２とするよう制御する（Ｓ７）。

なお、この第２の無線機器２０ａにおける処理Ｓ７の制御は例えば図５（ａ）に例示するように、子機の接続を解除し（Ｓ１１）、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-2が使用する周波数帯域を、周波数帯域Ｂ２に設定し（周波数帯域の設定：Ｓ１２）、再度通信を開始させることで行うようにしてもよい。

また、第３の無線機器２０ｂが、親機からの指示によって、親機との通信に用いている無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1で使用する周波数帯域を変更する機能（動的帯域変更機能）を有している場合であって、かつ、第２の無線機器２０ａに対して子機として接続される中継動作中無線機器２０が第３の無線機器２０ｂのみである場合は、この処理Ｓ７では第２の無線機器２０ａは、図５（ｂ）に例示するように、第３の無線機器２０ｂに対して使用周波数帯域をＢ２とするよう指示し（Ｓ１５）、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-2が使用する周波数帯域を、周波数帯域Ｂ２に設定し（周波数帯域の設定：Ｓ１２）てもよい。このとき、第３の無線機器２０ｂは、親機である第２の無線機器２０ａが送出した指示を受信し、第２の無線機器２０ａとの通信に用いている無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1で使用する周波数帯域を指示された周波数帯域であるＢ２に変更する。この後、第２の無線機器２０ａと第３の無線機器２０ｂとの間の通信は、周波数帯域Ｂ２に属するいずれかのチャンネルで行われる。なお、周波数帯域Ｂ２に属するどのチャンネルを利用するかについては、広く知られている技術を採用できる。

なお、この図５（ｂ）に例示した処理を行うためには、第２の無線機器２０ａにおいて第３の無線機器２０ｂが動的帯域変更機能を有しているか否かを判別する必要があるが、この判別は、例えば第３の無線機器２０ｂのＭＡＣアドレスを用いて（例えば上位３オクテットを参照して、第２の中継機器２０ｂが特定のメーカーのものであると判断されれば）、動的帯域変更機能を有していると判別するといった方法で行ってもよい。

［変形例］
以上の説明において、第２，第３の無線機器２０の判別部４２としての動作においては、子機から送信されるパケットに含まれるＭＡＣアドレスのローカルビットがオンとなっているか否かにより子機が中継機能を有している（つまり他の中継動作中無線機器２０である）か否かを判別することとしていたが、本実施の形態はこれに限られない。

例えばこの判別部４２は、上記の方法のほか、
（１）ＤＨＣＰ（Dynamic Host Control Protocol）要求に基づく方法
（２）ＭＡＣアドレスの連続性に基づく方法
の少なくともいずれかによって、子機が中継機能を有している（他の中継動作中無線機器２０である）か否かを判別することとしてもよい。これらの方法では、例えば、判別の対象となった子機（アドレス情報であるＭＡＣアドレスにより識別する）が伝送する内容情報部分に含まれる、当該情報の送信元のアドレス情報（ＭＡＣアドレス）として、互いに異なるアドレス情報が複数ある場合に子機が中継機能を有していると判別する。

すなわち（１）ＤＨＣＰ要求に基づく場合、判別部４２は、子機である無線機器から親機へ中継する情報として、複数回のＤＨＣＰ要求があった場合に、当該子機が中継機能を有している（他の中継動作中無線機器２０である）と判別する。

この例の本実施の形態の無線通信システムの動作は次のようになる。以下の例は図４に例示した処理の説明における例と同様、第２の無線機器２０ａが親機である第１の無線機器１０との間で無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-1を用い、所定の周波数帯域Ｂ１の周波数にて通信を行っているものとする。また第３の無線機器２０ｂには、第２の無線機器２０ａが備える無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ-2のＭＡＣアドレスが親機のＭＡＣアドレスとして設定されているものとする。また、以下でも、第２の無線機器２０ａと第３の無線機器２０ｂとの間の通信で用いる周波数帯域を制御する処理について述べ、その他、接続（アソシエーション）の処理や実際のユーザデータの中継等の処理については説明を明確にするために省略する。また図４における処理と同様の処理については同じ符号を付して繰り返しての説明を省略する。

ＤＨＣＰが利用されている場合、第３の無線機器２０ｂが起動されると、図６に例示するように、第３の無線機器２０ｂは親機として設定されている第２の無線機器２０ａに対して、この第３の無線機器２０ｂが備える無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1を用いて通信開始要求を送出し、第２の無線機器２０ａとの間での通信を開始する（Ｓ２１）。

そして第３の無線機器２０ｂは、自己の無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1に割り当てられるべきＩＰアドレスを得るため、ＤＨＣＰ要求を、親機となった第２の無線機器２０ａへ送出する（Ｓ２２）。このＤＨＣＰ要求は、広く知られているように、イーサネットヘッダ部（通信制御に用いられる情報部分）と、ＵＤＰヘッダ部と、ＤＨＣＰメッセージ部（伝送される内容情報部分）とを含んでおり、このうちイーサネットヘッダ部には発信元ＭＡＣアドレス（下流側無線機器のアドレス情報に相当する）が含まれ、またＤＨＣＰメッセージ部にもクライアントハードアドレスとして、このＤＨＣＰ要求を送信したネットワークインタフェースのＭＡＣアドレス（情報の送信元のアドレス情報に相当する）が含まれる。この処理Ｓ２２で送出されるＤＨＣＰ要求は、第３の無線機器２０ｂが、自己自身の備える無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1に割り当てられるべきＩＰアドレスを得るための要求であるので、そのイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとは同じものとなる。

第２の無線機器２０ａは、ＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じであるか否かを判断する（Ｓ２３）。この判断の結果、ＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じであれば（Yesであれば）、第２の無線機器２０ａは、当該イーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスとＤＨＣＰ要求の回数（このとき「１」にリセットされるものとする）とを関連付けて記憶部２２に格納する（Ｓ２４）。なお、処理Ｓ２３においてＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じでない場合（Noの場合）については、後に述べる。

第２の無線機器２０ａは、記憶部２２に発信元ＭＡＣアドレスに関連付けて記憶したＤＨＣＰ要求の回数が所定のしきい値（例えば「２」でもよい）を超える子機があるか否かを調べる（Ｓ２５）。ここではそのような子機はまだない（Noである）ので特段の処理を行わない。なお、処理Ｓ２５において発信元ＭＡＣアドレスに関連付けて記憶したＤＨＣＰ要求の回数が所定のしきい値を超える子機がある場合（Yesの場合）については、後に述べる。

この段階では、第２の無線機器２０ａは第３の無線機器２０ｂが中継機能を有している（他の中継中無線機器２０である）ことの判別を行うことができない。このため、この段階では第２の無線機器２０ａと第３の無線機器２０ｂとの間は、予め設定された周波数帯域に属するチャンネル（例えばこの時点で第１の無線機器１０と第２の無線機器２０ａとの間の通信で用いられている周波数帯域Ｂ１に属するチャンネル）で通信を行う。

その後、第３の無線機器２０ｂに対してクライアント無線機器３０が通信開始要求を行うと（Ｓ２６）、第３の無線機器２０ｂは、当該クライアント無線機器３０のＭＡＣアドレスを、当該子機を特定する情報として通信先情報に含めて記憶し、通信を開始する（Ｓ２７）。そして第３の無線機器２０ｂは、クライアント無線機器３０からＤＨＣＰ要求を受け入れる（Ｓ２８）。このＤＨＣＰ要求において、ＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとはそれぞれクライアント無線機器３０のネットワークインタフェースのＭＡＣアドレスとなっている。

第３の無線機器２０ｂは、このＤＨＣＰ要求を第２の無線機器２０ａへ送出するが（Ｓ２９）、このときそのイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスは、第３の無線機器２０ｂの無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂ-1のＭＡＣアドレスとなる。

第２の無線機器２０ａは、処理Ｓ２３以下の処理を実行し、ＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じであるか否かを判断する。ここではＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じでない（Noである）ので、第２の無線機器２０ａは、当該イーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスに関連付けて記憶部２２に格納されたＤＨＣＰ要求の回数を「１」だけインクリメントする（Ｓ３０）。

そして、第２の無線機器２０ａは、処理Ｓ２５に移行して、記憶部２２に発信元ＭＡＣアドレスに関連付けて記憶したＤＨＣＰ要求の回数が所定のしきい値を超える子機があるか否かを調べる。ここでは当該所定のしきい値が「２」であるとすると、第２の無線機器２０ａは、発信元ＭＡＣアドレスに関連付けて記憶したＤＨＣＰ要求の回数が所定のしきい値を超える子機がある（Yesである）と判断し、第２の無線機器２０ａは、上記しきい値を超えるＤＨＣＰ要求の回数となっている第３の無線機器２０ｂが中継機能を有する（中継動作中無線機器２０である）と判別する（Ｓ６）。そして、中継動作中無線機器２０であると判別された第３の無線機器２０ｂとの間の通信に用いる周波数帯域を、第２の無線機器２０ａにとっての親機である第１の無線機器１０と第２の無線機器２０ａとの間の通信で用いられている周波数帯域Ｂ１とは異なる周波数帯域Ｂ２とするよう制御する（Ｓ７）。

またここではイーサネットヘッダ内の発信元ＭＡＣアドレスが共通し、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスが互いに異なるＤＨＣＰ要求が所定のしきい値を超える回数を超えてあった場合に、当該ＤＨＣＰ要求元の（イーサネットヘッダ内のＭＡＣアドレスで特定される）無線機器が、中継動作中無線機器２０であると判別することとしていた。しかしながら例えば上記所定のしきい値を「２」とする場合、回数をカウントするまでもなく、第２の無線機器２０ａは、イーサネットヘッダ部に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと、ＤＨＣＰメッセージ部に含まれるＭＡＣアドレスとが同じでないＤＨＣＰ要求があったときに、当該ＤＨＣＰ要求の送信元である無線機器が、中継機能を有する（中継動作中無線機器２０である）と判別することとしてもよい。

また次に、判別部４２が、（２）ＭＡＣアドレスの連続性に基づいて、子機が中継機能を有しているか（他の中継動作中無線機器２０であるか）否かを判別する例について説明する。

この例では、第３の無線機器２０ｂが３つ以上の無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ，…を備えるものとし、それぞれのＭＡＣアドレスが、ＭＡＣｂ１，ＭＡＣｂ２，ＭＡＣｂ３であるものとする。既に述べたように、製造上の都合により、これらのＭＡＣアドレスは一般に連番となる。

第３の無線機器２０ｂは、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ａを用いて親機である第２の無線機器２０ａとの間の通信を行い、また、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂを用いて、クライアント無線機器３０ａとの間の通信を行い、無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｃを用いて、クライアント無線機器３０ｂとの間の通信を行うものとする。

またこの例の第３の無線機器２０ｂは、クライアント無線機器３０からＤＨＣＰ要求を受け入れると、当該ＤＨＣＰ要求を親機である第２の無線機器２０ａへ送出するが、その際、要求元のクライアント無線機器３０との通信に用いている無線ＬＡＮインタフェースモジュール２３０ｂまたは２３０ｃを介して送出するものとする。従って、当該ＤＨＣＰ要求のイーサネットヘッダ部に含められる発信元ＭＡＣアドレスは、ＭＡＣｂ２またはＭＡＣｂ３となる。

この例の中継動作中無線機器２０は、子機からＤＨＣＰ要求を受けるごとに、当該ＤＨＣＰ要求を親機へ中継する。このとき中継動作中無線機器２０は、当該ＤＨＣＰ要求に含まれるイーサネットヘッダ部（通信制御に用いられる情報部分）内の発信元ＭＡＣアドレス（下流側無線機器のアドレス情報に相当する）を抽出し、過去に受信したＤＨＣＰ要求に含まれるイーサネットヘッダ部内の発信元ＭＡＣアドレスを列挙したリストに含める。中継動作中無線機器２０は、当該リストを参照し、連番となっているＭＡＣアドレスがあるか否かを調べる。具体的にはこのリストに含まれるＭＡＣアドレスの一つを注目アドレスとして選択し、この注目アドレスを含む所定範囲のＭＡＣアドレスがリストに含まれているか否かを調べる。ここで所定範囲は、例えば注目アドレス±ａなどとして設定する。このａは任意に定め得るが、例えばａ＝１０などとしておく。ここで中継動作中無線機器２０が当該リストから連番となっているＭＡＣアドレスを見出したときには、中継動作中無線機器２０は、当該見出したＭＡＣアドレスで特定される無線機器が、他の中継動作中無線機器２０であると判別する。

［気象レーダへの対応］
また本実施の形態の中継動作中無線機器２０は、親機との間で用いている周波数帯域において、気象レーダの信号を検知したときには、親機との間で用いている周波数帯域を気象レーダとの干渉を起こさない周波数帯域（例えば2.4GHz帯）へ変更するとともに、子機である他の中継動作中無線機器２０と判別された無線ＬＡＮ通信機器との間の通信に用いる周波数帯域を、親機との間の通信で用いることとなった周波数帯域とは異なる周波数帯域へ変更する。

１０，２０ 無線機器、１１，２１ 制御部、１２，２２ 記憶部、１３ ＷＡＮインタフェース部、１４，２３ 無線ＬＡＮインタフェース部、３０ クライアント無線機器、４１ 中継機能部、４２ 判別部、４３ 帯域決定部、４４ 帯域制御部、１４０，２３０ 無線ＬＡＮインタフェースモジュール。

Claims (6)

1. 複数の周波数帯域のうちいずれかの周波数帯域を用いて他の無線機器と通信を行う無線機器であって、当該前記無線機器の接続要求先無線機器である上流側無線機器と、少なくとも一つの、当該前記無線機器の接続要求元無線機器である下流側無線機器との間の通信を中継する無線機器であって、
   前記下流側無線機器ごとに、当該下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する判別手段と、
   前記上流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域の情報に基づいて、前記判別手段により中継機能を有していると判別された下流側無線機器との通信で利用する周波数帯域を決定する決定手段と、
   前記決定された周波数帯域を用いて、前記判別手段により中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間での通信を行う通信手段と、
   を備える無線機器。
2. 請求項１記載の無線機器であって、
   前記判別手段は、判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報を参照し、当該参照した情報に基づいて、前記判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する無線機器。
3. 請求項２記載の無線機器であって、
   前記判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報であるパケットのローカルビットを参照し、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する無線機器。
4. 請求項２記載の無線機器であって、
   判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から受信した情報において、複数回のＤＨＣＰ要求があった場合に、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有していると判別する無線機器。
5. 請求項２記載の無線機器であって、
   前記判別手段は、前記判別の対象となった下流側無線機器から上流側無線機器へ中継する情報のうち、通信制御に用いられる情報部分における前記判別の対象となった下流側無線機器のアドレス情報ごとに、伝送される内容情報部分に含まれる、当該情報の送信元のアドレス情報に、互いに異なるアドレス情報が複数ある場合に、当該判別の対象となった下流側無線機器が中継機能を有すると判別する無線機器。
6. 複数の周波数帯域のうちいずれかの周波数帯域を用いて他の無線機器と通信を行う３つ以上の複数の無線機器を有し、前記複数の無線機器の一つが、接続先とする上流側無線機器と、接続元となる複数の下流側無線機器との間の通信を中継する無線機器である無線通信システムであって、
   前記無線機器は、
   前記複数の下流側無線機器ごとに、当該下流側無線機器が中継機能を有しているか否かを判別する判別手段と、
   前記上流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域の情報に基づいて、前記中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間の通信で利用する周波数帯域を決定する決定手段と、
   前記決定された周波数帯域を用いて前記中継機能を有していると判別された下流側無線機器との間での通信を行う通信手段と、
   を備える無線通信システム。

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