JP2021083107A

JP2021083107A - 無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法

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Publication number: JP2021083107A
Application number: JP2021021559A
Authority: JP
Inventors: 岸田　昌巳; Masami Kishida; 昌巳岸田
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2037-02-06
Also published as: JP7128922B2

Abstract

【課題】ビーコンの送信時間を抑制できる無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法を提供する。【解決手段】無線通信システムは、第１アクセスポイントと、第２アクセスポイントとを備える。第１アクセスポイントは、第１無線通信部を有し、当該第１無線通信部からビーコンを送信する。第２アクセスポイントは、第２無線通信部を有し、ビーコンに応じて通信端末から送信されるアソシエーション要求を第２無線通信部によって受信し、アソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を第２無線通信部から送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイントを複数有する無線通信システム、通信端末と無線通信を行うアクセスポイント、及び通信端末とアクセスポイントとの無線通信方法に関する。

近年、駅構内、学校の校舎、会社の社屋等において、大規模な無線通信システムが設けられている。かかる無線通信システムでは、ネットワーク全体での通信端末の接続台数をより多くするため、アクセスポイント（ＡＰ）が多数配置される。各アクセスポイントは接続に必要な情報を含むビーコンを定期的に送信し、通信端末がビーコンを受信するとこれに応じて接続要求を送信し、アクセスポイントとの接続を確立する。

特許文献１には、通信端末が各アクセスポイントから送信されるビーコンから受信信号強度を測定し、測定された受信信号強度に基づいて接続対象のアクセスポイントを決定する無線通信システムが開示されている。

特開２０１６−６３２３５号公報

ビーコン送信に使用される周波数帯域幅はデータ通信に使用される周波数帯域幅よりも狭い。このためビーコンの送信速度は低く、ビーコン送信には時間がかかる。従来の無線通信システムでは、ビーコンを全てのアクセスポイントのそれぞれが一定間隔（多くの場合、約１００ミリ秒間隔）で送信するため、ビーコンの送信に多くの時間及び空間が占有され、データ通信の速度を十分に確保できないという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ビーコンの送信時間を抑制できる無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の無線通信システムは、ビーコンを送信する第１無線通信部を有する第１アクセスポイントと、前記ビーコンに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する第２無線通信部を有する第２アクセスポイントとを備える。

この態様において、前記第１無線通信部は、送信元を示すＭＡＣアドレスを含む前記ビーコンを送信し、前記第２無線通信部は、前記ＭＡＣアドレスと同一のＭＡＣアドレスを送信元として含む前記アソシエーション応答を送信してもよい。

また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第２アクセスポイントを備え、前記第１無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第１アクセスポイントに設けられ、前記要求データに含まれる前記通信端末のＭＡＣアドレス毎に、前記複数の第２アクセスポイントの中から接続対象を決定する制御部と、前記第１アクセスポイントに設けられ、前記接続対象として決定された前記第２アクセスポイントに、前記接続対象であることを通知する通知データを送信する第１有線通信部と、前記第２アクセスポイントに設けられ、前記第１有線通信部から送信された前記通知データを受信する第２有線通信部とをさらに備え、前記第２無線通信部は、前記第２有線通信部によって前記通知データが受信された場合に、前記要求データの送信元のＭＡＣアドレスを宛先とする前記アソシエーション応答を送信してもよい。

また、上記態様において、前記第２無線通信部は、前記第２有線通信部が前記通知データを受信した場合に、前記通知データに含まれる前記ＭＡＣアドレスを宛先とし、前記ビーコンの送信元の前記ＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。

また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第２アクセスポイントを備え、前記第２無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第２アクセスポイントに設けられ、前記第２無線通信部によって前記要求データが受信された場合に、前記通信端末との接続対象となることを宣言する宣言データを他の前記第２アクセスポイントへ向けて送信する第２有線通信部をさらに備え、前記第２有線通信部は、前記他の第２アクセスポイントから前記宣言データを受信しなかったときに、前記宣言データを送信し、且つ、前記要求データの送信元のＭＡＣアドレスを宛先とし、前記ビーコンの送信元のＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信し、前記他の第２アクセスポイントから前記宣言データを受信したときに、前記宣言データを送信せず、且つ、前記応答データを送信しなくてもよい。

また、上記態様において、前記第２無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第１アクセスポイントに設けられ、前記第２無線通信部における前記要求データの受信状態に基づいて、前記複数の第２アクセスポイントの中から前記通信端末の接続対象を決定する制御部と、前記第１アクセスポイントに設けられ、前記制御部によって接続対象として決定された前記第２アクセスポイントに、前記接続対象であることを通知する通知データを送信する第１有線通信部と、前記第２アクセスポイントに設けられ、前記第１有線通信部から送信された前記通知データを受信する第２有線通信部とをさらに備え、前記第２無線通信部は、前記第２有線通信部によって前記通知データが受信された場合に、前記要求データの送信元のＭＡＣアドレスを宛先として含み、前記ビーコンの送信元のＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。

また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第２アクセスポイントを備え、前記複数の第２アクセスポイントそれぞれに設けられた複数の前記第２無線通信部は、それぞれ異なるＭＡＣアドレスを設定され、前記第１無線通信部は、前記複数の第２無線通信部それぞれに設定された複数の前記ＭＡＣアドレスを送信元として各別に含む複数の前記ビーコンを送信し、前記第２無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記要求データが、当該第２無線通信部に設定された前記ＭＡＣアドレスを宛先として含む場合に、前記ＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。

また、上記態様において、前記第１無線通信部は、前記複数のビーコンを時分割で順番に送信してもよい。

また、上記態様において、前記第１無線通信部は、ビームフォーミングにより前記複数のビーコンを互いに異なる方向へ送信してもよい。

また、上記態様において、前記無線通信システムは、ビーコンを送信する第１モードと、ビーコンを送信しない第２モードとの何れかに設定される無線通信部をそれぞれ有する複数のアクセスポイントを備え、一の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第１モードに設定され、前記第１アクセスポイントとして機能し、他の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第２モードに設定され、前記第２アクセスポイントとして機能してもよい。

また、本発明の他の態様のアクセスポイントは、通信端末と無線通信する通信部と、他のアクセスポイントが送信したビーコンに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を前記通信部に送信させる制御部とを備える。

また、本発明の他の態様の無線通信方法は、第１アクセスポイントがビーコンを送信し、通信端末が前記ビーコンを受信した後、前記ビーコンに応じたアソシエーション要求を送信し、第２アクセスポイントが前記アソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する。

本発明によれば、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。

実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す模式図。第１アクセスポイントの構成を示すブロック図。第２アクセスポイントの構成を示すブロック図。実施の形態１に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（前半）。実施の形態１に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（後半）。実施の形態１に係る無線通信システムの動作の流れを示すシーケンス図。ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるフレームフォーマットの構成を示す概念図。実施の形態１に係るビーコンフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態１に係るプローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。接続対象リストの構成を示す概念図。実施の形態１に係るプローブ応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態１に係るデータフレーム（無線ノードから有線ノードへ送信）におけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態１に係るデータフレーム（有線ノードから無線ノードへ送信）におけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態２に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（前半）。実施の形態２に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（後半）。実施の形態２に係る無線通信システムの動作の流れを示すシーケンス図。実施の形態３に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（前半）。実施の形態３に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（後半）。実施の形態３に係る無線通信システムの動作の流れを示すシーケンス図。実施の形態４に係る無線通信システムの構成を示す模式図。実施の形態４に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（前半）。実施の形態４に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（後半）。実施の形態４に係る無線通信システムの動作の流れを示すシーケンス図。実施の形態４に係るビーコンフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態４に係るプローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態４に係るアソシエーション応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図。実施の形態５に係る無線通信システムの構成を示す模式図。実施の形態５に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（前半）。実施の形態５に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャート（後半）。実施の形態５に係る無線通信システムの動作の流れを示すシーケンス図。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、第１アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末が送信したプローブ要求を受信した後、ビーコンを送信しない複数の第２アクセスポイントの中から通信端末との接続対象を決定する。接続対象となった第２アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。

図１は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、無線通信システム１００は、１つの第１アクセスポイント１１０と、複数の第２アクセスポイント１２０とを備える。かかる無線通信システム１００は、駅構内、学校の校舎、会社の社屋等の建物内に設置される。第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０は、有線ＬＡＮ等の有線ネットワーク４に接続され、相互に通信可能である。また、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０は、無線規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃによる無線通信が可能である。かかる第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０により、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）が構成される。

次に、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０の構成について説明する。図２は、第１アクセスポイント１１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、第１アクセスポイント１１０は、第１無線通信部１１１と、第１有線通信部１１２と、制御部１１３とを備える。

第１無線通信部１１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃによる無線通信を可能とする通信モジュールであり、複数の無線通信用のアンテナ１１１ａを有している。通信端末６（図１参照）は、第１無線通信部１１１との間でＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、又はａｃによる無線通信を行うことができる。

第１有線通信部１１２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔの通信モジュールであり、有線ネットワーク４を介して、当該有線ネットワーク４に接続された他の機器（図１の場合は第２アクセスポイント１２０）との間で通信を行うことができる。

制御部１１３は、マイクロプロセッサ、メモリ等を備えており、第１無線通信部１１１及び第１有線通信部１１２による通信を制御する。また、制御部１１３は、通信端末６との接続対象の第２アクセスポイント１２０を決定する。

図３は、第２アクセスポイント１２０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、第２アクセスポイント１２０は、第２無線通信部１２１と、第２有線通信部１２２と、制御部１２３とを備える。第２無線通信部１２１は、複数の無線通信用のアンテナ１２１ａを有している。なお、第２無線通信部１２１、第２有線通信部１２２、制御部１２３のそれぞれの構成は、第１無線通信部１１１、第１有線通信部１１２、制御部１１３のそれぞれの構成と同様であるため、その説明を省略する。

上記のような第１アクセスポイント１１０の第１無線通信部１１１と全ての第２アクセスポイント１２０の第２無線通信部１２１とは、同一の無線通信用の周波数帯域（チャネル）に設定されている。このため、通信端末６は、このチャネルを用いることで、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０と無線通信を行うことができる。また、第１無線通信部１１１と全ての第２無線通信部１２１とには、同一のＭＡＣアドレス（以下、「共通ＭＡＣアドレス」という）及びＳＳＩＤ（Service Set Identifier）が設定されている。

一方、第１アクセスポイント１１０の第１有線通信部１１２と全ての第２アクセスポイント１２０の第２有線通信部１２２とは、互いに異なるＭＡＣアドレス（以下、「有線通信用ＭＡＣアドレス」という）が設定されている。この有線通信用ＭＡＣアドレスにより、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０間における有線通信では、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０の全てを個別に特定できる。

また、制御部１１３，１２３のそれぞれは、無線通信によりビーコンを送信する第１モードと、ビーコンを送信しない第２モードとの何れかに設定可能である。本実施の形態では、第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は第１モードに設定され、第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は第２モードに設定される。これにより、第１アクセスポイント１１０は定期的にビーコンを送信し、第２アクセスポイント１２０はビーコンを送信しないように機能する。かかる第１アクセスポイント１１０の制御部１１３を第１モードから第２モードへ設定変更し、１つの第２アクセスポイント１２０の制御部１２３を第２モードから第１モードへ設定変更すれば、ビーコンの送信元を変更できる。

次に、本実施の形態に係る無線通信システム１００の動作について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システム１００の動作の手順を示すフローチャートであり、図５は、通信端末との接続確立までの無線通信システム１００の動作の流れを示すシーケンス図である。

まず、第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、第１無線通信部１１１に定期的にビーコンをブロードキャストさせる（ステップＳ１０１）。図６は、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されるフレームフォーマット（以下、「ＩＥＥＥ８０２．１１フレームフォーマット」という）の構成を示す概念図である。ＩＥＥＥ８０２．１１フレームフォーマットは、物理ヘッダとＭＡＣフレームとから構成され、ＭＡＣフレームにはＭＡＣヘッダとデータ（ペイロード）のフィールドとが含まれる。ＭＡＣヘッダは、フレーム制御、デュレーション／ＩＤ、アドレス１、アドレス２、アドレス３、シーケンス制御、アドレス４等の各フィールドを含んでいる。フレームは、管理フレーム、制御フレーム、及びデータフレームの３種に分類され、このフレーム種類はフレーム制御フィールドで特定される。無線ノード間（例えば、アクセスポイントと通信端末間）のみでの通信の場合（つまり、アクセスポイントを介したデータ転送でない場合）、アドレス１フィールドには宛先のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドには送信元のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス３フィールドにはＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）が格納され、アドレス４フィールドはＮＵＬＬとされる。ここで、ＢＳＳＩＤはアクセスポイントの無線通信用のＭＡＣアドレスである。図７は、ビーコンフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。ビーコンフレームは管理フレームの１つであり、またブロードキャストされるため特定の宛先がない。よって、ビーコンフレームのアドレス１フィールドはブロードキャスト（ＢＣ）アドレス（ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ）とされ、アドレス２フィールド及びアドレス３フィールドには共通ＭＡＣアドレスが格納される。

図５を参照する。通信端末６は、第１アクセスポイント１１０が使用するチャネルにて上記のビーコンを受信し、このビーコンに応じてプローブ要求を送信する。図８は、プローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。プローブ要求フレームは、上述した管理フレームの１つであり、アドレス１フィールドには宛先として共通ＭＡＣアドレス（つまり、ビーコンフレームのアドレス２フィールドに格納されたＭＡＣアドレス）が格納され、アドレス２フィールドには送信元として通信端末６自身のＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス３フィールドには上記のＢＳＳＩＤが格納される。プローブ要求フレームのデータフィールドには、通信端末６に設定されているＳＳＩＤ等が格納される。また、通信端末６がビームフォーミングに対応している場合、プローブ要求フレームには、ビームフォーミングに対応していることを示す情報が付加される。

再び図４Ａ及び図５を参照する。第１アクセスポイント１１０の第１無線通信部１１１は、通信端末６から送信されたプローブ要求を受信し（ステップＳ１０２）、制御部１１３は、プローブ要求に含まれるＳＳＩＤを参照し、要求を受け付けるか否か（つまり、自身のＳＳＩＤと一致するか否か）を判定する（ステップＳ１０３）。要求を受け付けない場合（ステップＳ１０３においてＮＯ）、制御部１１３は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、制御部１１３は、プローブ要求フレームのアドレス２フィールドに含まれる通信端末６のＭＡＣアドレスに対して、接続対象の第２アクセスポイント１２０を決定する（ステップＳ１０４）。この処理では、制御部１１３が全ての第２アクスポイント１２０の中から無作為に接続対象を決定したり、所定の順番で接続対象となる第２アクセスポイント１２０を決定したりするなど、適宜の方法で接続対象を決定できる。なお、プローブ要求は、第１アクセスポイント１１０だけでなく、第２アクセスポイント１２０によっても受信されるが、第２アクセスポイント１２０はプローブ要求に対して何等処理を行わない。

次に、制御部１１３は、接続対象として決定された第２アクセスポイント１２０の有線通信用ＭＡＣアドレスに対応付けて通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ１０５）。制御部１１３のメモリには接続対象リストの領域が設けられている。図９は、接続対象リストの構成を示す概念図である。接続対象リストには、その時点において接続対象とされている全ての第２アクセスポイント１２０の有線通信用ＭＡＣアドレスに対応付けて、それぞれの接続相手の通信端末６のＭＡＣアドレスが記憶される。この接続対象リストによって、制御部１１３は第２アクセスポイント１２０の接続状況を管理する。

なお、第２アクセスポイント１２０のそれぞれは、同時に接続可能な通信端末６の数の上限（例えば、４機）が定められている。ステップＳ１０４の接続対象の決定処理において、制御部１１３は、接続対象リストを確認し、通信端末６の接続数が上限に達していないアクセスポイント１２０の中から接続対象を決定する。

再び図４Ａ及び図５を参照する。次に、制御部１１３は、接続対象に決定された第２アクセスポイント１２０へ、接続対象であることの通知データを第１有線通信部１１２に送信させ（ステップＳ１０６）、処理を終了する。この通知データには、接続相手の通信端末６のＭＡＣアドレスが含まれる。これにより、接続処理が第１アクセスポイント１１０から接続対象に決定された第２アクセスポイント１２０に引き継がれる。共通ＭＡＣアドレス及びＳＳＩＤは第１アクセスポイント１１０と第２アクセスポイント１２０との間で同一であるので、通信端末６からはあたかも第１アクセスポイント１１０と無線通信しているように、第２アクセスポイント１２０と無線通信を行うことができる。

第２アクセスポイント１２０の第２有線通信部１２２が、通知データを受信し（ステップＳ１０７）、この第２アクセスポイント１２０の制御部１２３が、通知データに含まれる通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ１０８）。上述したように第２アクセスポイント１２０はプローブ要求を受信している。制御部１２３は、プローブ要求を参照し、通信端末６がビームフォーミングに対応可能であるか否かを判定し（ステップＳ１０９）、ビームフォーミングに対応可能である場合（ステップＳ１０９においてＹＥＳ）、プローブ要求の受信状態から通信端末６への伝搬路を推定する（ステップＳ１１０）。他方、ビームフォーミングに対応不可である場合（ステップＳ１０９においてＮＯ）、制御部１２３は、処理をステップＳ１１１へと移す。

制御部１２３は、記憶された通信端末６のＭＡＣアドレスを宛先として、第２無線通信部１２１にプローブ応答を送信させる（ステップＳ１１１）。以降の無線通信処理では、第２アクセスポイント１２０が受信した無線ＬＡＮフレームに含まれる送信元のＭＡＣアドレスが、記憶されたＭＡＣアドレスと一致した場合に、制御部１２３は通信相手からの送信フレームであると判断する。また、通信端末６がビームフォーミングに対応可能である場合、通信端末６の位置において電波強度が最大となるように第２無線通信部１２１の各アンテナ１２１ａから送信される信号の位相を制御する。

図１０は、プローブ応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。プローブ応答フレームは、管理フレームの１つであり、アドレス１フィールドには宛先の通信端末６のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドには送信元として第２アクセスポイント１２０のＭＡＣアドレスである共通ＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス３フィールドにはＢＳＳＩＤとして共通ＭＡＣアドレスが格納される。プローブ応答フレームのデータフィールドにはＳＳＩＤ、チャネル、データレート等の無線接続に必要なパラメータが格納される。

再び図４Ａ及び図５を参照する。通信端末６はプローブ応答を受信し、プローブ応答に含まれるパラメータにて無線接続の設定を行った後、認証要求を送信する。認証要求フレームは、パスワード等、予め定められた認証方式にしたがったデータにより接続認証を行うための管理フレームである。認証要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容は、プローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容と同一であるので、その説明を省略する。

接続対象の第２アクセスポイント１２０の第２無線通信部１２１は、認証要求を受信し（ステップＳ１１２）、制御部１２３は、認証要求に含まれるデータを参照し、認証処理を実行する。なお、ここでは認証処理に失敗した場合についての説明を省略する。認証に成功した場合、制御部１２３は、第２無線通信部１２１に認証応答を送信させる（ステップＳ１１３）。認証応答フレームは、認証処理の成功を示す管理フレームである。認証応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容は、プローブ応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容と同一であるので、その説明を省略する。

上記のような認証要求及び認証応答の授受を行う認証フェーズを終了すると、通信端末６は、共通ＭＡＣアドレスを宛先としたアソシエーション要求（図５では「ＡＳＲｅｑ」）を送信する。アソシエーション要求フレームは、アクセスポイントに対して接続を要求するための管理フレームである。アソシエーション要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容は、プローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容と同一である。つまり、アソシエーション要求フレームのアドレス１フィールドには宛先として共通ＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドには送信元として通信端末６自身のＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス３フィールドにはＢＳＳＩＤとしてアドレス１フィールドと同一の共通ＭＡＣアドレスが格納される（図８参照）。

再び図４Ｂ及び図５を参照する。接続対象の第２アクセスポイント１２０の第２無線通信部１２１は、アソシエーション要求を受信し（ステップＳ１１４）、制御部１２３は、通信端末６との接続を許可するか否かを判定する。制御部１２３は、この判定結果にしたがって、第２無線通信部１２１にアソシエーション応答（図５では「ＡＳＲｅｓ」）を送信させる（ステップＳ１１５）。なお、ここでは通信端末６との接続を拒否する場合についての説明を省略する。アソシエーション応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容は、プローブ応答フレームにおけるＭＡＣヘッダの内容と同一である。つまり、アソシエーション応答フレームのアドレス１フィールドには宛先の通信端末６のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドには送信元として共通ＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス３フィールドにはＢＳＳＩＤとしてアドレス２フィールドと同一の共通ＭＡＣアドレスが格納される（図１０参照）。

通信端末６がアソシエーション応答を受信することで、通信端末６と第２アクセスポイントとの接続が確立する。これにより、通信端末６が、有線ネットワーク４に接続された他の通信機器、又は有線ネットワーク４を介してインターネット上の他の通信機器（以下、「外部通信機器」という）との間で通信が可能となる。

通信端末６は、外部通信機器との間でデータ通信を行う場合、接続された第２アクセスポイント１２０へデータフレームを送信する。図１１は、無線ノードから有線ノードへ送信されるデータフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。無線ノードから有線ノードへ通信する場合の無線ＬＡＮフレームにおいては、アドレス１フィールドにＢＳＳＩＤが格納され、アドレス２フィールドに送信元のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス３フィールドに宛先のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス４フィールドがＮＵＬＬとされる。通信端末６から外部通信機器へ通信する場合、図１１に示すように、データフレームのＭＡＣヘッダにおいて、アドレス１フィールドにはＢＳＳＩＤとして共通ＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス２フィールドには送信元として通信端末６自身のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス３フィールドには宛先として外部通信機器のＭＡＣアドレスが格納される。また、データフレームのデータフィールドには、外部通信機器へ送信するデータ本体が格納される。

再び図４Ａ及び図５を参照する。接続対象の第２アクセスポイント１２０は、第２無線通信部１２１によってデータフレームを受信し（ステップＳ１１６）、制御部１２３がデータフレームをＥｔｈｅｒｎｅｔフレームへ変換し、第２有線通信部１２２によって外部通信機器へと転送する（ステップＳ１１７）。

また、外部通信機器から通信端末６へとデータ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）が送信される場合、第２アクセスポイント１２０の第２有線通信部１２２によってＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが受信される（ステップＳ１１８）。第２アクセスポイント１２０の制御部１２３がＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを無線ＬＡＮのデータフレームへと変換し、第２無線通信部１２１によって通信端末６へ転送する（ステップＳ１１９）。図１２は、有線ノードから無線ノードへ送信されるデータフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。有線ノードから無線ノードへ通信する場合の無線ＬＡＮフレームにおいては、アドレス１フィールドに宛先のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドにＢＳＳＩＤが格納され、アドレス３フィールドに送信元のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス４フィールドがＮＵＬＬとされる。外部通信機器から通信端末６へ通信する場合、図１２に示すように、データフレームのＭＡＣヘッダにおいて、アドレス１フィールドには宛先として通信端末６のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールドにはＢＳＳＩＤとして共通ＭＡＣアドレスが格納される。また、アドレス３フィールドには送信元として外部通信機器のＭＡＣアドレスが格納される。

本実施の形態に係る無線通信システム１００においては、ビーコンを送信した第１アクセスポイント１１０ではなく、ビーコンを送信していない第２アクセスポイント１２０が通信端末６との無線接続を確立する。図１には、本実施の形態に係る無線通信システム１００に対し、複数の通信端末６を接続した状態を示している。第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０が同一のチャネル、ＳＳＩＤ、第１及び第２無線通信部１１１，１２１のＭＡＣアドレスを共用するため、通信端末６からは全ての第２アクセスポイント１２０が、ビーコンを送信した第１アクセスポイント１１０のように認識される。よって、通信端末６があたかも第１アクセスポイント１１０に対して無線通信を行うように動作することで、実際には通信端末６と第２アクセスポイント１２０との間で通信が行われる。かかる無線通信システム１００では、ビーコンに応答した複数の通信端末６をデータ転送用の第２アクセスポイント１２０のそれぞれに割り振ることができるため、第２アクセスポイント１２０の台数を増やすことで、通信端末６の接続台数を増やすことができる。

本実施の形態に係る無線通信システム１００にあっては、第１アクセスポイント１１０しかビーコンを送信せず、第２アクセスポイント１２０はデータ転送用であるため、ビーコンの単位時間当たりの送信数は第２アクセスポイント１２０の台数によらず一定であり、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。

また、ビームフォーミングを利用することで、第２アクセスポイント１２０と通信端末との間における通信のＳ／Ｎ比が向上し、これにより通信効率が向上する。また、ビームフォーミングにより同時に複数の通信端末６との高精度な無線通信が可能となり、システム全体でのスループットがさらに向上する。

（実施の形態２）
本実施の形態では、第１アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末から送信されたプローブ要求を受信した第２アクセスポイントのうちの１つが、自身が接続対象となることを宣言する。接続対象となった第２アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。

本実施の形態に係る無線通信システムの構成は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０の第１及び第２無線通信部１１１，１２１の全てが、同一のチャネル、同一のＳＳＩＤ、及び同一のＭＡＣアドレス（共通ＭＡＣアドレス）に設定されている。

本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図１４は、そのシーケンス図である。第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、第１無線通信部１１１に定期的にビーコンをブロードキャストさせる（ステップＳ２０１）。このビーコンフレームは、実施の形態１で説明したものと同様に、アドレス１フィールドに宛先としてブロードキャストアドレスを、アドレス２フィールド及びアドレス３フィールドのそれぞれに送信元及びＢＳＳＩＤとして共通ＭＡＣアドレスを含んでいる。

通信端末６は、上記のビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。このプローブ要求フレームは、実施の形態１で説明したものと同様に、アドレス１フィールド（宛先）に共通ＭＡＣアドレスを、アドレス２フィールド（送信元）に通信端末６自身のＭＡＣアドレスを、アドレス３フィールド（ＢＳＳＩＤ）に共通ＭＡＣアドレスをそれぞれ含んでいる。

通信端末６から送信されたプローブ要求は、１又は複数の第２アクセスポイント１２０によって受信される（ステップＳ２０２）。第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、プローブ要求に含まれるＳＳＩＤを参照し、要求を受け付けるか否か（つまり、自身のＳＳＩＤと一致するか否か）を判定する（ステップＳ２０３）。要求を受け付けない場合（ステップＳ２０３においてＮＯ）、制御部１２３は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合（ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、制御部１２３は、第２有線通信部１２２が、他の第２アクセスポイント１２０からの宣言データを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。宣言データは、その送信元の第２アクセスポイント１２０が通信端末６との接続対象となることを宣言するためのデータであり、宣言データを送信した第２アクセスポイント１２０が通信端末６との通信権を獲得する。つまり、第２アクセスポイント１２０が、他の第２アクセスポイント１２０から送信された宣言データを受信した場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）、その第２アクセスポイント１２０には通信端末６との通信権がなく、制御部１２３は処理を終了する。

他方、第２アクセスポイント１２０が宣言データを受信していない場合（ステップＳ２０４においてＮＯ）、制御部１２３は、例えばブロードキャスト又はマルチキャストによって、他の全てのアクセスポイント１２０へ向けて宣言データを第２有線通信部１２２に送信させる（ステップＳ２０５）。これにより、当該第２アクセスポイント１２０が通信端末６との通信権を獲得する。なお、複数の第２アクセスポイント１２０が同時に宣言データを送信すると、それぞれが送信した宣言データが衝突する。このような衝突を回避するために、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Request to Send/Clear to Send）等の公知の衝突回避方法を採用することができる。

通信権を獲得した第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、通信相手となる通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ２０６）。その後、制御部１２３は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末６との接続を確立する。なお、ステップＳ２０７以降の処理は、実施の形態１において説明したステップＳ１０９以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。

本実施の形態においては、最も早く宣言データを送信した第２アクセスポイント１２０が通信端末６との通信権を獲得する。また、通信端末６との同時接続数が上限に達した第２アクセスポイント１２０は、ステップＳ２０３においてプローブ要求を受け付けないように判定すればよい。これにより、この第２アクセスポイント１２０が上記の上限を超えて通信端末６との接続を試みることがなくなる。

以上のような構成としたことにより、データ転送用の第２アクセスポイント１２０の台数を増やすことで、通信端末６の接続台数を増やすことができる。また、第１アクセスポイント１１０しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、第１アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末から送信されたプローブ要求を複数の第２アクセスポイントが受信する。複数の第２アクセスポイントのうち、プローブ要求の受信状態が最良のものが接続対象として決定される。接続対象となった第２アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。

本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図１６は、そのシーケンス図である。第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、第１無線通信部１１１に定期的にビーコンをブロードキャストさせる（ステップＳ３０１）。このビーコンフレームは、実施の形態１で説明したものと同様に、アドレス１フィールドに宛先としてブロードキャストアドレスを、アドレス２フィールド及びアドレス３フィールドのそれぞれに送信元及びＢＳＳＩＤとして共通ＭＡＣアドレスを含んでいる。

通信端末６から送信されたプローブ要求は、１又は複数の第２アクセスポイント１２０によって受信される（ステップＳ３０２）。第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、プローブ要求に含まれるＳＳＩＤを参照し、要求を受け付けるか否か（つまり、自身のＳＳＩＤと一致するか否か）を判定する（ステップＳ３０３）。要求を受け付けない場合（ステップＳ３０３においてＮＯ）、制御部１２３は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合（ステップＳ３０３においてＹＥＳ）、制御部１２３は、第２有線通信部１２２に受信状態データを第１アクセスポイント１１０へと送信させる（ステップＳ３０４）。この受信状態データは、第２アクセスポイント１２０におけるプローブ要求の受信強度を示しており、通信端末６のＭＡＣアドレスを含む情報である。

第１アクセスポイント１１０の第１有線通信部１１２は、第２アクセスポイント１２０から送信された受信状態データを受信する（ステップＳ３０５）。第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、各第２アクセスポイント１２０から受信した受信状態データを参照し、受信強度が最大の第２アクセスポイント１２０を接続対象として決定する（ステップＳ３０６）。

次に、制御部１１３は、接続対象リストに、接続対象として決定された第２アクセスポイント１２０の有線通信用ＭＡＣアドレスと通信端末６のＭＡＣアドレスとを対応付けて記憶し（ステップＳ３０７）、接続対象に決定された第２アクセスポイント１２０へ、接続対象であることの通知データを第１有線通信部１１２に送信させ（ステップＳ３０８）、処理を終了する。接続対象リスト及び通知データは、実施の形態１で説明した接続対象リスト及び通知データと同様であるので、その説明を省略する。

第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、第２有線通信部１２２が通知データを受信したか否かを判定する（ステップＳ３０９）。通知データを受信しなかった場合（ステップＳ３０９においてＮＯ）、制御部１２３は、処理を終了する。他方、通知データを受信した場合（ステップＳ３０９においてＹＥＳ）、制御部１２３は、通知データに含まれる通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ３１０）。その後、制御部１２３は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末６との接続を確立する。なお、ステップＳ３１１以降の処理は、実施の形態１において説明したステップＳ１０９以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。

本実施の形態においては、プローブ要求の受信状態が最良であった第２アクセスポイント１２０が通信端末６との接続対象として決定される。これにより、通信端末６との通信状態が良好な第２アクセスポイント１２０を接続対象とすることができる。

なお、本実施の形態ではプローブ要求の受信強度を通信状態の指標として使用し、通信状態が最良の第２アクセスポイント１２０を接続対象として決定したが、これに限定されるものではない。データ誤り又はパケットの衝突に伴うデータの再送率を通信状態の指標とし、再送率が最も低い第２アクセスポイント１２０を接続対象として決定してもよい。

（実施の形態４）
本実施の形態では、複数の第２アクセスポイントのそれぞれが個別のＭＡＣアドレスを設定される。第１アクセスポイントが送信元のＭＡＣアドレスを切り替えながら繰り返しビーコンを送信する。送信元のＭＡＣアドレスは、各第２アクセスポイントに設定された個別のＭＡＣアドレスである。ビーコンを受信した通信端末がこのビーコンに送信元として設定されているＭＡＣアドレスに対してプローブ要求を送信し、当該ＭＡＣアドレスが設定されている第２アクセスポイントがプローブ要求を受信する。プローブ要求を受信した第２アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。

図１７は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る無線通信システム４００は、１つの第１アクセスポイント１１０と、複数の第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｄとを備える。第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｄそれぞれの第２無線通信部１２１には、互いに異なるＭＡＣアドレス（以下、「個別ＭＡＣアドレス」という）が設定されている。また、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０ａ〜１２０ｄの第１及び第２無線通信部１１１，１２１の全てが、同一のチャネル、同一のＳＳＩＤに設定されている。なお、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０ａ〜１２０ｄの構成は、実施の形態１で説明した第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

第１アクセスポイント１１０は、送信元のＭＡＣアドレスを切り替えながら、複数のビーコンを順次送信する。各ビーコンには、第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｄの個別ＭＡＣアドレスが送信元として各別に含まれる。例えば、送信元として第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスが含まれるビーコンが送信された後、送信元として第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスが含まれるビーコンが送信される。

次に、本実施の形態に係る無線通信システム４００の動作について説明する。図１８Ａ及び図１８Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システム４００の動作の手順を示すフローチャートであり、図１９は、通信端末との接続確立までの無線通信システム４００の動作の流れを示すシーケンス図である。以下の説明では、第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｄを、第２アクセスポイント１２０とも表記する。

第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、第１無線通信部１１１に、個別ＭＡＣアドレスを送信元として含むビーコンを送信させる（ステップＳ４０１）。ビーコンについてさらに具体的に説明する。図２０は、ビーコンフレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。図２０に示すように、ビーコンフレームのアドレス１フィールドはブロードキャストアドレス（ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ）とされ、アドレス２フィールド及びアドレス３フィールドには個別ＭＡＣアドレスが格納される。

再び図１８Ａを参照する。次に制御部１１３は、送信元のＭＡＣアドレスを次の第２アクセスポイント１２０の個別ＭＡＣアドレスに切り替え（ステップＳ４０２）、ステップＳ４０１へ処理を戻す。以降、ステップＳ４０１，Ｓ４０２の処理を繰り返すことで、第１アクセスポイント１１０は、送信元のＭＡＣアドレスを切り替えつつ、順次ビーコンを送信する。

通信端末６は、上記のビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。図２１は、プローブ要求フレームにおけるＭＡＣヘッダの構成を示す概念図である。プローブ要求フレームにおけるアドレス１フィールド及びアドレス３フィールドのそれぞれには、ビーコンにおける送信元の個別ＭＡＣアドレスが宛先及びＢＳＳＩＤとして格納される。また、アドレス２フィールドには送信元として通信端末６自身のＭＡＣアドレスが格納される。例えば、送信元に第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスを含むビーコンを通信端末６ａが受信した場合、通信端末６ａは、第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスを宛先として含むプローブ要求を送信する。一方、送信元に第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスを含むビーコンを通信端末６ｂが受信した場合、通信端末６ｂは、第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスを宛先として含むプローブ要求を送信する（図１７及び図１９参照）。

再び図１８Ａを参照する。通信端末６から送信されたプローブ要求は、宛先とされる個別ＭＡＣアドレスが設定される第２アクセスポイント１２０の第２無線通信部１２１によって受信される（ステップＳ４０３）。例えば、宛先として第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスを含むプローブ要求は、第２アクセスポイント１２０ａによって受信される。一方、宛先として第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスを含むプローブ要求は、第２アクセスポイント１２０ｂによって受信される（図１７及び図１９参照）。

再び図１８Ａ及び図１８Ｂを参照する。第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、プローブ要求に含まれるＳＳＩＤを参照し、要求を受け付けるか否か（つまり、自身のＳＳＩＤと一致するか否か）を判定する（ステップＳ４０４）。要求を受け付けない場合（ステップＳ４０４においてＮＯ）、制御部１２３は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合（ステップＳ４０４においてＹＥＳ）、制御部１２３は、通信相手となる通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ４０５）。その後、制御部１２３は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末６との接続を確立する。なお、ステップＳ４０６以降の処理は、実施の形態１において説明したステップＳ１０９以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。但し、通信端末６から第２アクセスポイント１２０へ送信されるフレームにおいて、実施の形態１では共通ＭＡＣアドレスとされた宛先又はＢＳＳＩＤが個別ＭＡＣアドレスとされる。また、第２アクセスポイント１２０から通信端末６へ送信されるフレームにおいて、実施の形態１では共通ＭＡＣアドレスとされた送信元又はＢＳＳＩＤが個別ＭＡＣアドレスとされる。例えば、アソシエーション応答フレームでは、アドレス１フィールドに宛先の通信端末６のＭＡＣアドレスが格納され、アドレス２フィールド及びアドレス３フィールドに送信元及びＢＳＳＩＤとして個別ＭＡＣアドレスが格納される（図２２参照）。

本実施の形態においては、第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｄの個別ＭＡＣアドレスを送信元とするビーコンを、第１アクセスポイント１１０が時分割により送信する。このため、各々の個別ＭＡＣアドレスを含む複数のビーコンを衝突することなく効率的に送信できる。また、データ転送用の第２アクセスポイント１２０の台数を増やすことで、通信端末６の接続台数を増やすことができる。かかる無線通信システム４００では、第１アクセスポイント１１０しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、複数の第２アクセスポイントのそれぞれが個別のＭＡＣアドレスを設定される。第１アクセスポイントが互いに異なる複数方向のそれぞれにビーコンを同時送信する。ビーコンを送信する方向には第２アクセスポイントが配置され、ビーコンにはその送信方向に配置された第２アクセスポイントのＭＡＣアドレスが送信元として含まれる。ビーコンを受信した通信端末がこのビーコンに送信元として設定されているＭＡＣアドレスに対してプローブ要求を送信し、当該ＭＡＣアドレスが設定されている第２アクセスポイントがプローブ要求を受信する。プローブ要求を受信した第２アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。

図２３は、本実施の形態に係る無線通信システム５００の構成を示す模式図である。第１アクセスポイント１１０は、指向性アンテナ１１１ａを有し（図２参照）、任意の方向に向けて電波を放射可能である。第１アクセスポイント１１０の周囲には複数のビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆが設けられており、第１アクセスポイント１１０は、ビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆのそれぞれに向けて個別にビーコンを送信する。ビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆのそれぞれには、第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｆが配置されている。なお、第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０ａ〜１２０ｆの構成は、実施の形態４で説明した第１及び第２アクセスポイント１１０，１２０ａ〜１２０ｄの構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。

第１アクセスポイント１１０は、複数のビーコンをビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆのそれぞれに向けて同時に送信する。各ビーコンには、その送信方向に配置された第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｆの個別ＭＡＣアドレスが送信元として含まれる。例えば、ビーコン送信エリア５０１ａに向けて送信されたビーコンには、送信元として第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスが含まれ、ビーコン送信エリア５０１ｂに向けて送信されたビーコンには、送信元として第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスが含まれる。

本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図２４Ａ及び図２４Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図２５は、そのシーケンス図である。上記のように、第１アクセスポイント１１０の制御部１１３は、第１無線通信部１１１に、各ビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆに向けて、個別ＭＡＣアドレスを送信元として含むビーコンを同時送信させる（ステップＳ５０１）。本実施の形態におけるビーコンフレームの構成は、実施の形態４において説明したビーコンフレームの構成と同様であるので、その説明を省略する。

通信端末６は、ビーコン送信エリア５０１ａ〜５０１ｆのうち、自身が位置するエリアに向けて送信されたビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。例えば、ビーコン送信エリア５０１ａに位置する通信端末６ａは、第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスを送信元に含むビーコンを受信し、当該個別ＭＡＣアドレスを宛先に含むプローブ要求を送信する。一方、ビーコン送信エリア５０１ｂに位置する通信端末６ｂは、第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスを送信元に含むビーコンを受信し、当該個別ＭＡＣアドレスを宛先に含むプローブ要求を送信する（図２３及び図２５参照）。本実施の形態におけるプローブ要求フレームの構成は、実施の形態４において説明したプローブ要求フレームの構成と同様であるので、その説明を省略する。

再び図２４Ａを参照する。通信端末６から送信されたプローブ要求は、宛先とされる個別ＭＡＣアドレスが設定される第２アクセスポイント１２０によって受信される（ステップＳ５０２）。例えば、宛先として第２アクセスポイント１２０ａの個別ＭＡＣアドレスを含むプローブ要求は、第２アクセスポイント１２０ａによって受信される。一方、宛先として第２アクセスポイント１２０ｂの個別ＭＡＣアドレスを含むプローブ要求は、第２アクセスポイント１２０ｂによって受信される（図２３及び図２５参照）。

再び図２４Ａ及び図２４Ｂを参照する。第２アクセスポイント１２０の制御部１２３は、プローブ要求に含まれるＳＳＩＤを参照し、要求を受け付けるか否か（つまり、自身のＳＳＩＤと一致するか否か）を判定する（ステップＳ５０３）。要求を受け付けない場合（ステップＳ５０３においてＮＯ）、制御部１２３は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合（ステップＳ５０３においてＹＥＳ）、制御部１２３は、通信相手となる通信端末６のＭＡＣアドレスを記憶する（ステップＳ５０４）。その後、制御部１２３は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末６との接続を確立する。なお、ステップＳ５０５以降の処理は、実施の形態１において説明したステップＳ１０９以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。但し、通信端末６から第２アクセスポイント１２０へ送信されるフレームにおいて、実施の形態１では共通ＭＡＣアドレスとされた宛先又はＢＳＳＩＤが個別ＭＡＣアドレスとされる。また、第２アクセスポイント１２０から通信端末６へ送信されるフレームにおいて、実施の形態１では共通ＭＡＣアドレスとされた送信元又はＢＳＳＩＤが個別ＭＡＣアドレスとされる。

本実施の形態においては、第２アクセスポイント１２０ａ〜１２０ｆの個別ＭＡＣアドレスを送信元とするビーコンを、第１アクセスポイント１１０が空間分割により送信する。このため、各々の個別ＭＡＣアドレスを含む複数のビーコンを衝突することなく効率的に送信できる。また、データ転送用の第２アクセスポイント１２０の台数を増やすことで、通信端末６の接続台数を増やすことができる。かかる無線通信システム５００では、第１アクセスポイント１１０しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態１乃至５においては、第１アクセスポイント１１０をビーコン送信用としたが、これに限定されるものではない。第１アクセスポイント１１０を、ビーコン送信及びデータ通信の両方を行う構成とすることもできる。この場合、第１アクセスポイント１１０及び全ての第２アクセスポイント１２０のうちの何れかが、通信端末６との接続対象となる。

また、実施の形態１乃至５においては、第１モードと第２モードの何れかに設定可能なアクセスポイントが、第１モードに設定された場合に第１アクセスポイント１１０として機能し、第２モードに設定された場合に第２アクセスポイント１２０として機能する構成について述べたが、これに限定されるものではない。第１アクセスポイント１１０を、ビーコン送信機能のみを有する構成とすることもできるし、第２アクセスポイント１２０を、データ通信機能のみを有する構成とすることもできる。

また、実施の形態１においては、ビーコンに応じて通信端末６から送信されるプローブ要求を第１アクセスポイント１１０が受信し、通信端末６の接続対象となる第２アクセスポイント１２０を決定し、接続対象となった第２アクセスポイント１２０がプローブ応答以降の通信処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。接続を確立するためのアソシエーション応答の送信より前の通信処理（プローブ応答の送信、認証要求の受信、認証応答の送信、及びアソシエーション要求の受信）については第１アクセスポイント１１０が実行することもできる。例えば、第１アクセスポイント１１０がプローブ応答を送信し、認証要求を受信した後、接続対象となる第２アクセスポイント１２０が認証応答の送信、アソシエーション要求の受信、及びアソシエーション応答の送信を実行することもできる。

また、実施の形態１においては、第１アクセスポイント１１０の制御部１１３が、受信されたプローブ要求を用いて、これに送信元として含まれる通信端末６のＭＡＣアドレス毎に、接続対象の第２アクセスポイント１２０を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。プローブ要求以外の要求データ（認証要求、アソシエーション要求）を使用して接続対象の第２アクセスポイント１２０を決定し、要求データに対応する応答データ（認証応答、アソシエーション応答）を第２アクセスポイント１２０が通信端末６へ送信する構成としてもよい。例えば、上記のように認証要求を第１アクセスポイント１１０が受信し、これに送信元として含まれる通信端末６のＭＡＣアドレス毎に、接続対象の第２アクセスポイント１２０を決定することもできる。この場合、プローブ応答は第１アクセスポイント１１０から送信され、応答データである認証応答は第２アクセスポイント１２０から送信される。

つまり、無線通信システムは、次の何れの構成であってもよい。
（１）第１アクセスポイント１１０がビーコンを送信する。接続対象として決定された第２アクセスポイント１２０が、通信端末６から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信し、通信端末６から送信された認証要求に応じて認証応答を送信し、通信端末６から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。
（２）第１アクセスポイント１１０がビーコンを送信し、通信端末６から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信する。接続対象として決定された第２アクセスポイント１２０が、通信端末６から送信された認証要求に応じて認証応答を送信し、通信端末６から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。
（３）第１アクセスポイント１１０がビーコンを送信し、通信端末６から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信し、通信端末６から送信された認証要求に応じて認証応答を送信する。接続対象として決定された第２アクセスポイント１２０が、通信端末６から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。

また、実施の形態２においては、第２アクセスポイント１２０が通信端末６からのプローブ要求を受信した場合に、宣言データを送信する構成について述べたが、これに限定されるものではない。プローブ要求以外の要求データ（認証要求、アソシエーション要求）を受信した場合に、宣言データを送信し、要求データに対応する応答データ（認証応答、アソシエーション応答）を第２アクセスポイント１２０が通信端末６へ送信する構成としてもよい。例えば、第２アクセスポイント１２０が通信端末６からの認証要求を受信した場合に、宣言データを送信することもできる。この場合、プローブ応答は第１アクセスポイント１１０から送信され、応答データである認証応答は第２アクセスポイント１２０から送信される。

また、実施の形態３においては、第２アクセスポイント１２０におけるプローブ要求の受信状態に基づいて、接続対象となる第２アクセスポイント１２０を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。通信端末６からのプローブ要求以外の要求データ（認証要求、アソシエーション要求）の受信状態に基づいて、接続対象となる第２アクセスポイント１２０を決定し、要求データに対応する応答データ（認証応答、アソシエーション応答）を第２アクセスポイント１２０が通信端末６へ送信する構成としてもよい。例えば、第２アクセスポイント１２０における認証要求の受信状態に基づいて、接続対象となる第２アクセスポイント１２０を決定することもできる。この場合、プローブ応答は第１アクセスポイント１１０から送信され、応答データである認証応答は第２アクセスポイント１２０から送信される。

また、実施の形態１においては、接続対象リストに第２アクセスポイント１２０の有線通信用ＭＡＣアドレスを記憶することで、接続対象の管理を行う構成について述べたが、これに限定されるものではない。管理に使用される情報は、第２アクセスポイント１２０のそれぞれを個別に特定できるものであれば有線通信用ＭＡＣアドレスに限られず、例えば、各第２アクセスポイント１２０に互いに異なる名称を与え、これを使用してもよいし、各第２アクセスポイント１２０の第２有線通信部１２２に割り当てられたＩＰアドレスを使用してもよい。

本発明の無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法は、無線ＬＡＮのアクセスポイントを複数有する無線通信システム、通信端末と無線通信を行うアクセスポイント、及び通信端末とアクセスポイントとの無線通信方法として有用である。

１００無線通信システム
１１０第１アクセスポイント
１１１第１無線通信部
１１１ａアンテナ
１１２第１有線通信部
１１３制御部
１２０第２アクセスポイント
１２１第２無線通信部
１２１ａアンテナ
１２２第２有線通信部
１２３制御部
６通信端末

Claims

ビームフォーミングにより複数のビーコンを互いに異なる方向へ送信する第１アクセスポイントと、
前記ビーコンに応じて通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する複数の第２アクセスポイントと
を備え、
前記複数の第２アクセスポイントは、それぞれ異なるＭＡＣアドレスを設定され、
前記第１アクセスポイントは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられた前記第２アクセスポイントの前記ＭＡＣアドレスを送信元としてそれぞれ含む前記複数のビーコンを送信し、
前記複数の第２アクセスポイントのそれぞれは、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、当該第２アクセスポイントに設定された前記ＭＡＣアドレスを宛先として含む場合に、当該ＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
無線通信システム。
ビーコンを送信する第１モードと、ビーコンを送信しない第２モードとの何れかに設定される無線通信部をそれぞれ有する複数のアクセスポイントを備え、
一の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第１モードに設定され、前記第１アクセスポイントとして機能し、
他の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第２モードに設定され、前記第２アクセスポイントとして機能する、
請求項１に記載の無線通信システム。
通信端末と無線通信する通信部と、
他のアクセスポイントがビームフォーミングにより互いに異なる方向へ送信した複数のビーコンの１つに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を前記通信部に送信させる制御部と
を備え、
前記他のアクセスポイントにより送信される前記複数のビーコンは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられたアクセスポイントのＭＡＣアドレスを送信元としてそれぞれ含み、
前記通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、自身に設定されたＭＡＣアドレスを宛先として含む場合に、当該ＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
アクセスポイント。
ビームフォーミングにより複数のビーコンを互いに異なる方向へ第１アクセスポイントがビーコンを送信し、
通信端末が前記ビーコンを受信した後、前記ビーコンに応じたアソシエーション要求を送信し、
複数の第２アクセスポイントの１つが前記アソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する無線通信方法であって、
前記複数の第２アクセスポイントは、それぞれ異なるＭＡＣアドレスを設定され、
前記第１アクセスポイントは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられた前記第２アクセスポイントの前記ＭＡＣアドレスを送信元としてそれぞれ含む前記複数のビーコンを送信し、
前記複数の第２アクセスポイントのそれぞれは、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、当該第２アクセスポイントに設定された前記ＭＡＣアドレスを宛先として含む場合に、当該ＭＡＣアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
無線通信方法。