JP2021118383A - 無線中継装置、および、通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の無線中継装置に複数の無線端末が集中することを抑制しつつ、無線通信を切断したい配下の無線端末に対し、当該無線端末が自律的に他の無線中継装置に接続するように促す無線中継装置及び通信制御方法を提供する。【解決手段】通信システムにおいて、無線中継装置Ａは、少なくとも１以上の無線端末と無線通信を行う無線中継装置であって、無線端末と所定のチャネルを用いて無線通信を行う無線通信部３１と、無線接続中の無線端末との無線通信を所定の条件をもとに切断する状況か否かを判断する判断部３３と、判断部３３が無線端末と無線通信を切断すると判断した場合に、無線通信部を介して疑似チャネル変更通知を無線端末にユニキャストまたはマルチキャストにて通知する通知部３４と、疑似チャネル変更通知を通知した後、所定のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御する制御部３５と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、無線ＬＡＮ通信システムにおける無線中継装置と無線端末の接続に関する。

工場やビルの構内に有線ネットワークを構築し、無線インタフェースを備えた複数のアクセスポイント（以後、無線中継装置あるいはＡＰとも呼ぶ）を設置することで、構内のあらゆる場所で無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を利用することができるようになってきている。ユーザは、無線端末（例えば、ノートパソコン、タブレット端末、スマートフォンなど）を用いてＡＰに無線接続し、ネットワークを通じて、構内の他の通信機器と通信を行うことができ、ルータを通じて外部ネットワークなどにアクセスすることもできる。また、ユーザは、複数のＡＰと無線端末（以後、ＳＴＡとも呼ぶ）との間で無線接続を適宜切り替えることで、構内を移動しながらでも無線ＬＡＮ通信を利用することができる。

ここで、ＡＰは、その性能にも依存するが、接続する配下のＳＴＡの数が一定数を超えると処理能力が著しく低下することや、仕様によってはＳＴＡの接続台数に制限があることも多い。このように、１台のＡＰに接続するＳＴＡが集中することで、ユーザは無線ＬＡＮ通信を快適に利用できなくなる問題（例えば、無線接続ができない、通信速度が遅いなど）が起こり得る。

特開２０１６−２２０１６４号公報

上記問題に対し、特許文献１に記載の無線基地局は、無線端末から接続要求（プローブ要求）を受けると、自装置に接続している無線端末との混雑具合をもとに、接続要求のある無線端末に接続応答（プローブ応答）するか否かを判断する。そして、無線基地局は、混雑度が一定基準以上の場合には、プローブ要求のある無線端末にプローブ応答しないことで、無線端末に自装置への無線接続処理を停止させ、結果として無線端末に他の無線基地局を異なるチャネルでスキャン（探索）するように促している。このように、特許文献１に記載の無線基地局は、無線端末からの接続が局所的に集中することを抑制する無線端末からの接続が局所的に集中することを抑制している。

しかしながら、特許文献１に記載の無線基地局は、無線端末が以前に無線接続した無線基地局との接続情報（ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、認証方式、暗号方式などの設定情報を含み、以下プロファイル情報とも呼ぶ。）を保持している無線端末に対して無線接続の切断を行いたい状況であっても、無線端末が当該プロファイル情報をもとに、最近接続した履歴のある当該無線基地局にすぐに再接続をしてしまい、当該無線端末を他の無線基地局に接続を促すことができない。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、特定の無線中継装置に複数の無線端末が無線接続すること（集中すること）を抑制しつつ、無線通信を切断したい配下の無線端末に対し、当該無線端末が自律的に、あるいは無線中継装置が意図する、他の無線中継装置に接続するように促すことを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線中継装置は、少なくとも１以上の無線端末と無線通信を行う無線中継装置であって、無線端末と所定のチャネルを用いて無線通信を行う無線通信部と、無線接続中の無線端末との無線通信を切断する状況か否かを判断する判断部と、判断部が無線端末と無線通信を切断すると判断した場合に、無線通信部を介して疑似チャネル変更通知を無線端末にユニキャストまたはマルチキャストにて通知する通知部と、疑似チャネル変更通知を通知した後、所定のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御する制御部とを備える。

これによれば、無線中継装置は、特定の無線中継装置に複数の無線端末が無線接続すること（集中すること）を抑制しつつ、配下にあって無線通信を切断したい特定の無線端末に対し、当該無線端末が自律的に他の無線中継装置に接続するように促すことができる。

また、本発明の一態様に係る無線中継装置において、無線端末との無線通信を切断する状況か否かの判断は、自装置が許容できる所定の条件を外れたか否かにもとづいて行われ、通知部は、他の無線中継装置が無線通信に使用しているチャネル情報を取得しており、疑似チャネル変更通知には他の一の無線中継装置が無線通信に用いるチャネルを格納することにしてもよい。

これによれば、無線中継装置は、自装置が許容できる予め設定された条件を外れた状況の場合に無線通信を切断したい配下の無線端末に対し、当該無線端末が自律的に他の無線中継装置に接続するように促すことができる。

また、本発明の一態様に係る無線中継装置の所定のチャネルは、疑似チャネル変更通知を通知する前に無線端末と無線通信に用いたチャネルとしてもよい。

これによれば、無線中継装置は、疑似チャネル変更通知を通知した後、無線通信で運用中のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御することで、無線通信を切断したい配下の無線端末以外の他の無線端末との無線通信を継続しつつ、無線通信を切断したい配下の無線端末には高速で他の無線中継装置に接続するように促すことができる。

また、本発明の一態様に係る通信制御方法は、少なくとも１以上の無線端末と無線通信を行う無線中継装置の制御方法であって、無線端末と所定のチャネルを用いて無線通信を行う無線通信ステップと、無線接続中の無線端末との無線通信を切断する状況か否かを判断する判断ステップと、判断ステップで無線端末と無線通信を切断すると判断した場合に、無線通信ステップを介して疑似チャネル変更通知を無線端末にユニキャストまたはマルチキャストにて通知する通知ステップと、疑似チャネル変更通知を通知した後、所定のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御する制御ステップとを含む。

これによれば、上記無線中継装置と同様の効果を奏する。

また、本発明の一態様に係る通信制御方法において、他の無線中継装置が無線通信に使用しているチャネル情報を取得する取得ステップをさらに含み、無線端末との無線通信を切断する状況か否かの判断は、自装置が許容できる所定の条件を外れたか否かにもとづいて行われ、通知ステップは、疑似チャネル変更通知に他の一の無線中継装置が無線通信に用いるチャネルを格納することを含む。

これによれば、上記無線中継装置と同様の効果を奏する。

また、本発明の一態様に係る通信制御方法は、所定のチャネルは前記疑似チャネル変更通知を通知する前に無線端末と無線通信に用いたチャネルであることを含む。

これによれば、上記無線中継装置と同様の効果を奏する。

本発明により、無線中継装置は、特定の無線中継装置に複数の無線端末が無線接続すること（集中すること）を抑制しつつ、配下の無線端末を自律的に他の無線中継装置に接続するように促すことができる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる通信システムの全体図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置および無線端末のハードウェア構成図である。 図３は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置の機能ブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態にかかる無線端末の機能ブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置が無線接続している配下の無線端末と無線接続を切断するまでの処理のフロー図である。 図６は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置に無線接続中のいずれかの無線端末が他の無線中継装置と無線接続を開始するまでの処理のフロー図である。 図７は、本発明の実施の形態にかかる通信システムにおけるデータ処理を示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、発明の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態にかかる通信システムの全体図である。

図１に示されるように、通信システム１００は、無線中継装置Ａ１と、無線中継装置Ａ２と、無線端末ＳＴ１と、無線端末ＳＴ２と、無線端末ＳＴ３と、無線リンク１０と、無線リンク１１と、無線リンク１２と、ネットワーク１５と、を備える。なお、無線中継装置Ａ１およびＡ２は、総称して無線中継装置Ａと呼ぶこともある。また、無線端末ＳＴ１、ＳＴ２、およびＳＴ３は、総称して無線端末ＳＴと呼ぶこともある。なお、本実施の形態にかかる通信システム１００における、無線端末ＳＴは、無線中継装置Ａ１および無線中継装置Ａ２との間で無線通信が可能な範囲で運用されているものとする。

通信システム１００は、無線端末ＳＴが無線中継装置Ａを介して、ネットワーク１５に接続している他の通信機器（図示しない）と無線ＬＡＮ通信を行うことができる通信システムである。また、通信システム１００は、ネットワーク１５を通じて、外部のネットワーク（例えば、インターネットなど）に接続されていてもよい。
無線中継装置Ａ１は、ネットワーク１５を通じて、他の無線中継装置（例えば無線中継装置Ａ２など）や他の通信機器と接続されている。また、無線中継装置Ａ１は、それぞれ通信リンク１０、１１、および１２を通じて、それぞれ無線端末ＳＴ１、ＳＴ２、およびＳＴ３に接続されている。

無線中継装置Ａ１は、無線通信可能な通信端末ＳＴとネットワーク１５との通信を中継するアクセスポイントである。例えば、無線中継装置Ａ１は、無線端末ＳＴ１からＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを受信した場合に、当該ＩＰパケットに含まれる宛先アドレスを取得し、受信したＩＰパケットが当該宛先アドレスへネットワーク１５を介して転送される。また、無線中継装置Ａ１は、通信端末ＳＴの各通信端末間で行われる無線通信を中継する。例えば、無線中継装置Ａ１は、無線端末ＳＴ１から無線端末ＳＴ２宛てにＩＰパケットを送信する場合に、無線端末ＳＴ１からＩＰパケットを受信し、宛先である無線端末ＳＴ２にＩＰパケットを送信することで無線通信を中継する。

無線中継装置Ａ２は、無線中継装置Ａ１と同様に、通信リンクを通じて、自装置に無線接続している無線端末とネットワーク１５との通信を中継するアクセスポイントである。

無線端末ＳＴ１、ＳＴ２およびＳＴ３は、持ち運び可能な通信端末である。例えば、無線端末ＳＴ１は、ノートパソコン、タブレット端末、および携帯端末などである。無線端末ＳＴ１は、少なくとも無線通信インタフェース（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格などに準拠）を備える。図１の状態では、無線端末ＳＴ１、ＳＴ２およびＳＴ３は、ユーザからの指示をもとに、それぞれ通信リンク１０、１１および１２を通じて無線中継装置Ａ１と無線通信を行っている。また、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２は、無線中継装置Ａ２との間でも無線通信可能な位置（無線中継装置２の無線通信可能範囲）で動作している。

無線端末ＳＴ１は、高速接続機能（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉのＦＩＬＳなど）を有している。ここでいうＦＩＬＳ（Ｆａｓｔ Ｉｎｉｔｉａｌ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）は、無線通信確立時に行われる接続処理を高速に行うために規定された機能であり、周囲の無線端末に向けて予め指定したチャネルで接続要求（プローブリクエスト）を開始できることからＦＩＬＳ非対応の無線端末に比べ、無線接続時間を大幅に短縮できる。

一方、無線端末ＳＴ２およびＳＴ３は、高速接続機能に対応していない無線端末（例えば、ＦＩＬＳ非対応の無線端末など）である。無線端末ＳＴ２およびＳＴ３は、無線通信確立時に行われる接続処理の前に、自装置のチャネルを順次切り替えながら周囲の無線中継装置が無線通信に使用しているチャネルを検索（スキャン）する必要がある。ここで行われるスキャンは、無線中継装置（Ａ１あるいはＡ２など）からのビーコン信号を受信できるか否かである。このようにして、無線端末ＳＴ２およびＳＴ３は、無線中継装置Ａ１あるいはＡ２の存在を確認でき、受信できたチャネルが無線中継装置Ａ１あるいはＡ２と無線通信が可能であることから接続処理が可能となる。

ネットワーク１５は、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ネットワークであってもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ規格等に適合する無線ネットワークであってもよい。なお、本発明の実施の形態では、ネットワーク１５は有線ネットワークである前提で説明する。

通信リンク１０、１１および１２は、無線端末ＳＴ１、ＳＴ２およびＳＴ３のそれぞれと無線中継装置Ａ１との間で無線接続を確立した通信経路である。通信リンク１０および１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ規格等に適合する無線通信の通信経路である。

ここで、本実施の形態にかかる通信システム１００において、以下無線中継装置Ａ１およびＡ２の２台で説明するが、３台以上の無線中継装置を備えたシステムでもよい。また、無線端末の台数も図１に示す台数に限定されない。

図２は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置Ａ（Ａ１およびＡ２）および無線端末ＳＴ（ＳＴ１、ＳＴ２，およびＳＴ３）のハードウェア構成図である。

図２に示すとおり、これらの装置は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、記憶装置２３、ＷＮＩＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）２４、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）２５および各構成部品間を接続している内部バス２６などを備えている。

ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。

ＲＯＭ２１は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。

ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる記憶領域である。

記憶装置２３は、制御プログラム、制御情報、装置情報、またはプロファイル情報などを記憶する記憶領域である。

ＷＮＩＣ２４は、無線通信を行う無線通信インタフェースを備えている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。

ＮＩＣ２５は、有線通信を行う有線通信インタフェースを備えている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。なお、無線端末ＳＴは、必ずしもＮＩＣ２５を備えていなくてもよい。

内部バス２６は、ＣＰＵ２０，ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、ＷＮＩＣ２４、ＮＩＣ２５を電気的に接続し、信号のやりとりを行うバスである。

図３は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置Ａ（Ａ１およびＡ２）の機能ブロック図である。

図３に示す無線中継装置Ａは、無線通信部３１、記憶部３２、判断部３３、通知部３４、制御部３５などを備えている。

無線通信部３１は、通信リンク１０または１１を通じてそれぞれ無線端末ＳＴ１またはＳＴ２と通信を行う。具体的には、無線通信部３１は、無線端末ＳＴ１またはＳＴ２との間で無線通信規格（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格など）に準じて、各種無線フレーム（例えば、データフレーム、マネジメントフレームなど）を送受信する。無線通信部３１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＷＮＩＣ２４などにより実現される。

記憶部３２は、無線通信に関する各種設定情報や、通信処理において一時的に格納すべき情報などが格納されている。具体的には、記憶部３２は、無線接続で必要なＳＳＩＤ、認証方式、暗号方式などの設定情報（プロファイル情報）などが格納されている。記憶部３２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

判断部３３は、無線接続している配下の無線端末に対し、無線通信を切断する状況か否か、すなわち他の無線中継装置に無線接続を誘導したい状況になったか否かを判断する。判断部３３は、当該配下の無線端末を他の無線中継装置に誘導したい状況になった場合は、通知部３４および制御部３５にその旨を通知する。ここで、接続中の無線中継装置との無線接続を切断する状況とは、自装置が許容できる予め設定された条件（所定の条件）を外れた状況であり、例えば、予め設定された条件とは、接続中の無線端末の上限数や通信量の上限値などが考えられる。判断部３３は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などにより実現される。

通知部３４は、無線通信部３１を通じて、ネットワーク１５に接続している他の無線中継装置（あるいは周囲の無線中継装置）の機器情報、現在無線通信に使用しているチャネル情報を定期的に取得し記憶部３２に格納する。なお、自装置はネットワーク１５に接続している複数の無線中継装置のそれぞれに機器情報、現在無線通信に使用しているチャネル情報を通知してもよい。

また、通知部３４は、判断部３３の通知をもとに、疑似チャネル変更通知を作成する。より具体的には、疑似チャネル変更通知は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈで規格化されたＣＳＡ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｓｗｉｔｃｈ ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）情報を、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠のＡｃｔｉｏｎフレーム（マネージメントフレームのうちの１つ）に格納し通知するものである。ここで、従来の無線中継装置では、ＣＳＡ情報はビーコンフレームに格納され、ブロードキャストにて配下の無線端末に通知されていたが、本発明にかかる中継装置では、疑似チャネル変更通知におけるＣＳＡ情報はＡｃｔｉｏｎフレームに格納され、配下にあって移動させたい特定の無線端末のみにユニキャストにより通知される。移動させたい無線端末が複数あればマルチキャストで送ってもよい。また、疑似チャネル変更通知には、記憶部３２に格納された他の無線中継装置が現在無線通信に使用しているチャネル情報が格納される。なお、通知部３４は、記憶部３２に格納された他の無線中継装置の現在無線通信に使用しているチャネル情報が複数格納されている場合には、取得した当該チャネル情報のうち、いずれか一の無線中継装置が使用しているチャネルを疑似チャネル変更通知で通知するチャネルとして格納してもよい。また望ましくは、疑似チャネル変更通知で通知するチャネルとして、無線端末の移行接続先として意図する一の無線中継装置（例えば、処理能力に対して配下の端末数が少ないなど余力を有する無線中継装置など）が使用しているチャネルを選択してもよい。通知部３４は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＮＩＣ２５などにより実現される。

制御部３５は、判断部３３の通知をもとに、無線通信部３１を通じて、無線接続を切断し他の無線中継装置と無線接続を行わせたい無線端末（例えば、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２）に無線接続を切断するための通知を行い、一方自装置に接続中で切断対象の無線端末以外の無線端末（例えば、無線端末ＳＴ３）とは運用中のチャネル（所定のチャネル）で無線接続を継続する。制御部３５は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などにより実現される。

図４は、本発明の実施の形態にかかる無線端末ＳＴ（ＳＴ１、ＳＴ２，およびＳＴ３）の機能ブロック図である。

図４に示す無線端末ＳＴは、無線通信部４１、記憶部４２、判断部４３、制御部４４などを備えている。

無線通信部４１は、無線中継装置と通信リンクを介して、無線通信を行う。具体的には、無線通信部４１は、無線中継装置との間で無線通信規格（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格など）に準じて、各種無線フレーム（例えば、データフレーム、マネジメントフレームなど）を送受信する。無線通信部４１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＷＮＩＣ２４などにより実現される。

記憶部４２は、無線通信に関する各種設定情報、通信処理において一時的に格納すべき情報などが格納されている。具体的には、記憶部４２は、自装置（無線端末ＳＴ）の装置情報（例えば、無線通信に使用しているチャネル、ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ、認証方式、暗号方式など）を格納している。また、記憶部４２は、周囲の無線中継装置をスキャンするためのチャネル情報とそのスキャンする順序を情報として格納している。なお、スキャンするためのチャネル情報やそのスキャンすべきチャネルの順序は工場出荷時に予め設定されていてもよいし、ユーザが設定ツールなどを用いて設定できてもよい。さらに、記憶部４２は、自装置が適応する各種通信規格に則った設定を格納している。例えば、自装置が高速接続機能（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉのＦＩＬＳなど）を有しているか否か（対応しているか否か）の情報を格納している。記憶部４２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

判断部４３は、接続中の無線中継装置Ａ１から疑似チャネル変更通知を受信したか否かを判断する。判断部４３は、当該通知を受信した場合には、その旨を制御部４４に通知する。

また、判断部４３は、無線通信部４１を通じて、疑似チャネル変更通知で通知された疑似チャネルで無線中継装置から送信されるビーコンを受信できたか否かを判断する。判断部４３は、当該ビーコンを受信できなかった場合は、制御部４４にその旨を通知する。ここでは、例えば、無線端末ＳＴは疑似チャネル変更通知を受信する前に行われていた無線通信を継続するために疑似チャネルで無線中継装置をスキャンする一方、無線中継装置Ａ１は現在無線通信に使用しているチャネル（つまり、疑似チャネルではないチャネル）を継続して使用し続けるのである。

さらに、判断部４３は、記憶部４２に格納された自装置の設定が高速接続機能を有しているか否かを判断する。より具体的には、判断部４３は、記憶部４２に格納された自装置（無線通信端末ＳＴ１など）の設定が例えばＦＩＬＳに対応しているか否かを判断する。高速接続機能を有しない場合には、その旨を制御部４４に通知する。

判断部４３は、記憶部４２に予め設定された、無線通信に使用可能なチャネルの中から次に設定すべき使用可能なチャネルを設定するよう制御部４４に通知する。判断部４３は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などにより実現される。

制御部４４は、判断部４３からの通知をもとに、無線通信で運用中のチャネル（所定のチャネル）を疑似チャネル変更通知に格納されたチャネル（疑似チャネル）に変更し、無線通信部４１を通じて、無線中継装置Ａ１から送信されるビーコンの受信を試みる。つまり、制御部４４は、疑似チャネルにおいて、無線中継装置Ａ１をスキャン（存在を検索）するが、無線中継装置Ａ１自体のチャネルは変わっていないため、一定回数、存在の検索に失敗したあとは、判断部４３の通知をもとに、無線中継装置Ａ１との無線接続を切断する処理を行う。さらにその後、制御部４４は、判断部４３の通知をもとに、疑似チャネル変更通知で取得したチャネル（疑似チャネル）を用いて、周囲の無線中継装置に速やかに無線接続処理を開始する。後述する様に、ある場合は、制御部４４は、判断部４３の通知をもとに、無線通信部４１を通じて、記憶部４２に格納され予め設定された無線通信に使用可能なチャネルを順次切り替えながら周囲の無線中継装置からのビーコンを受信するように制御する。そして制御部４４は、判断部４３の通知をもとに、設定した無線通信に使用可能なチャネル（すなわち疑似チャネル）を用いて、ビーコンを受信できた無線中継装置と無線接続処理を開始する。制御部４４は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２などにより実現される。

つぎに、図５を参照しながら、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置が無線接続している配下の無線端末と無線接続を切断するまでの処理について順をおって説明する。

図５では、図１に示す無線中継装置Ａ１が無線接続している配下の無線端末ＳＴ１およびＳＴ２と無線接続を切断することを例に以下、説明を行う。

ステップＳ５１にて、判断部３３は、無線接続している配下の無線端末（例えば、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２）に対し、無線接続を切断する状況になったか否かを判断する。判断部３３は、接続を切断する状況になった場合は、通知部３４にその旨を通知しステップＳ５２に遷移する（ステップＳ５１のＹｅｓ）。一方、切断する状況でない場合は、ステップＳ５１を繰り返し待機する（ステップＳ５１のＮｏ）。

ステップＳ５２にて、通知部３４は、無線通信部３１を通じて、切断の対象の無線端末に疑似チャネル変更通知をユニキャストにて送信する。前述のとおり、疑似チャネル変更通知にて通知されるチャネルは、他の一の無線中継装置が使用するチャネルである。

次に、ステップＳ５３にて、制御部３５は、無線通信部３１を通じて、無線接続を切断するための通知を当該無線端末に行い、自装置は引き続き運用中のチャネル（所定のチャネル−例えば１００ｃｈなど）で配下の他の無線端末（例えば、無線端末ＳＴ３など）と無線接続を継続する。このように、無線中継装置Ａ１は、他の無線中継装置に誘導したい配下の無線端末との無線接続を切断する一方、他の無線中継装置に誘導しない配下の無線端末とは運用中のチャネルにて無線接続を継続する。

図６は、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置に無線接続中のいずれかの無線端末が他の無線中継装置と無線接続を開始するまでの処理について順をおって説明する。

図６では、図１に示す無線端末ＳＴ１およびＳＴ２が無線中継装置Ａ１から疑似チャネル変更通知を受信後、無線中継装置Ａ１と無線接続を切断し、無線中継装置Ａ２（他の無線中継装置）と無線接続を開始することを例に以下、説明を行う。

ステップＳ６１にて、判断部４３は、接続中の無線中継装置Ａ１から疑似チャネル変更通知を受信したか否かを判断する。判断部４３は、当該通知を受信した場合には、その旨を制御部４４に通知しステップＳ６２に遷移する（ステップＳ６１のＹｅｓ）。一方、受信していない場合には、ステップＳ６１を繰り返し待機する（ステップＳ６１のＮｏ）。

ステップＳ６２にて、制御部４４は、判断部４３の通知をもとに、運用中のチャネル（所定のチャネル）を疑似チャネル変更通知に格納されたチャネル（疑似チャネル）に変更し、無線通信部４１を通じて、無線中継装置Ａ１から送信されるビーコンの受信を試みる。つまり、制御部４４は、疑似チャネルにおいて、無線中継装置Ａ１をスキャン（存在を検索）する。しかし、無線中継装置Ａ１の実際のチャネルは変更されていないので、疑似チャネルによるビーコンの受信は成功せず、制御部４４にその旨を通知した後、ステップＳ６４に遷移する。

ステップＳ６４にて、制御部４４は、判断部４３の通知をもとに、無線中継装置Ａ１との無線接続を切断する処理を行う。具体的には、無線中継装置Ａ１の制御部３５からの無線接続を切断するための通知をもとに、無線中継装置Ａ１と無線通信を停止する。

次にステップＳ６５にて、判断部４３は、記憶部４２に格納された自装置（無線通信端末ＳＴ１など）の設定が高速接続機能を有しているか否かを判断する。より具体的には、判断部４３は、記憶部４２に格納された自装置（無線通信端末ＳＴ１など）の設定が例えばＦＩＬＳに対応した仕様であるか否かを判断する。判断部４３は、自装置が高速接続機能を有している場合には、ステップＳ６９に遷移する（ステップＳ６５のＹｅｓ）。一方、高速接続機能を有しない場合には、その旨を制御部４４に通知しステップＳ６６に遷移する（ステップＳ６５のＮｏ）。

ステップＳ６６にて、制御部４４は、判断部４３の通知（ステップＳ６５のＮｏ）をもとに、無線通信部４１を通じて、記憶部４２に格納された予め設定された無線通信に使用可能なチャネルを順次切り替えながら周囲の無線中継装置からのビーコンを受信するように制御する。

次にステップＳ６７にて、判断部４３は、ステップＳ６６にて設定された使用可能なチャネル全てについて、周囲の無線中継装置からビーコンを受信することを試みたか否かを判断する。つまり、判断部４３は、判断部４３は、使用可能なチャネル全てについて、周囲の無線中継装置からビーコンを受信することを試みた場合には、制御部４４にその旨を通知しステップＳ６８に遷移する（ステップＳ６７のＹｅｓ）。一方、使用可能なチャネル全てについて周囲の無線中継装置からビーコンを受信することが未だできていない場合には、記憶部４２に格納された無線通信に使用可能なチャネルのうち次に設定すべき使用可能なチャネルを設定するように通知しステップＳ６６を繰り返し周囲の無線中継装置をスキャン（ビーコンを受信することを試みる）する（ステップＳ６７のＮｏ）。

ステップＳ６８にて、制御部４４は、判断部４３の通知（ステップＳ６７のＹｅｓ）をもとに、ビーコンを受信できた接続可能な周囲の無線中継装置の中から所定の条件を満たす1台の無線中継装置（例えば無線中継装置Ａ２など）と無線接続処理を開始する。より具体的には、制御部４４は、無線通信部４１を介して、無線中継装置Ａ２に向けて無線接続処理（いわゆる４ｗａｙ-ｈａｎｄｓｈａｋｅ）を行う。ここで、所定の条件とは、無線端末の周囲に複数存在する無線中継装置の中から特定の1台と接続処理を開始する場合に適用される、予め無線端末に設定された条件である。より具体的な条件の例は、電波の強さ、通信モード（例えば、複数の無線中継装置が存在する場合には、より高速な通信規格を運用できる無線中継装置と接続することを優先するモードなど）、周囲の無線中継装置をスキャンした結果のリストの一番上位に挙げられた無線中継装置を選択するなどである。これら具体的な条件は無線端末の製造時に設定される。

ステップＳ６９にて、制御部４４は、判断部４３の通知（ステップＳ６５のＹｅｓ）をもとに、疑似チャネル変更通知で取得したチャネル（疑似チャネル）を用いて、周囲の無線中継装置（例えば無線中継装置Ａ２など）に速やかに無線接続処理を開始する。より、具体的には、制御部４４は、無線通信部４１を介して、無線中継装置Ａ２に向けて疑似チャネルで接続要求（例えばプローブリクエスト）を開始し、以後無線接続処理を行う。

図７は、本発明の実施の形態にかかる通信システムにおけるデータ処理を示す図である。

図７では、図１に示す無線中継装置Ａ１は無線端末ＳＴ１、ＳＴ２、およびＳＴ３との間で無線接続中（通信チャネルは例えば１００ｃｈ）であり、無線中継装置Ａ２は無線中継装置Ａ１と異なるチャネル（通信チャネルは例えば４８ｃｈ）で無線通信を運用していることを前提に説明する。

図７では、図１に示す無線中継装置Ａ１が、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２と無線通信を切断した後、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２が無線中継装置Ａ２（他の無線中継装置）と無線接続を開始するように誘導し、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２が無線中継装置Ａ２（他の無線中継装置）と無線接続を開始するまでを例に以下、説明を行う。無線端末ＳＴ３は、他の無線中継層への移動を誘導しない無線端末であり、図７では無線中継装置Ａ１との接続を継続している。なお、図１に示したとおり、無線端末ＳＴ１は高速接続機能を有する無線端末であり、無線端末ＳＴ２およびＳＴ３は高速接続機能を有しない無線端末である。また、各ステップにおける無線中継装置および無線端末の動作については、図５および図６の各ステップの説明も参照しながら説明を行う。

ステップＳ７０１にて、無線中継装置Ａ１は、配下の無線端末に対し、無線接続を切断し他の無線中継装置に無線接続を誘導したいと判断した（図５のステップＳ５１のＹｅｓ）場合、無線接続中の無線端末ＳＴ１およびＳＴ２と無線接続を切断する処理を開始する。

ステップＳ７０２にて、無線中継装置Ａ１は、無線接続中の無線端末ＳＴ１およびＳＴ２に疑似チャネル変更通知を送信する（図５のステップＳ５２）。通知はそれぞれの無線端末にユニキャスト、またはマルチキャストで行われる。また疑似チャネル変更通知にて通知されるチャネル（４８ｃｈ）は、他の一の無線中継装置（Ａ２）が使用しているチャネルである。

ステップＳ７０３にて、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２は、無線中継装置Ａ１からの疑似チャネル変更通知（具体的には４８ｃｈ）をもとに、運用中のチャネル（所定のチャネル）を疑似チャネル変更通知に格納されたチャネル（疑似チャネル：４８ｃｈ）に変更し、無線接続が切断された無線中継装置Ａ１と再接続を試みるために無線中継装置Ａ１からのビーコン受信を試みる（図６のステップＳ６１およびＳ６２）。

ステップＳ７０４にて、無線端末ＳＴ１およびＳＴ２は、疑似チャネル（４８ｃｈ）で無線中継装置Ａ１からのビーコンを受信しようとするが、受信できず、無線中継装置Ａ１（１００ｃｈ）との無線接続を切断する処理（図６のステップＳ６４）を行う。これ以降は、ＳＴ１とＳＴ２とで異なる振舞により周囲の無線中継装置と新たな無線接続を行う。

無線端末ＳＴ１では、自装置が高速接続機能を有するため（図６のステップＳ６５のＹｅｓ）、ステップＳ７０５にて、疑似チャネル（４８ｃｈ）を用いて無線中継装置Ａ２に無線接続のための無線接続要求（プローブリクエスト）を送信する（図６のステップＳ６９）。その後、無線中継装置Ａ２から無線接続応答を受信する。次に無線端末ＳＴ１は、ステップＳ７０６にて、無線中継装置Ａ２との間で無線接続処理を行い、無線接続を完了する。

一方無線端末ＳＴ２では、自装置が高速接続機能を有しないため（図６のステップＳ６５のＮｏ）、予め設定された使用可能チャネルを順次切り替えながら周囲の無線中継装置からのビーコンを受信する（ステップＳ７０７：図６のステップＳ６６）。そして、無線端末ＳＴ２は、所定の時間の間（例えば、１００ｍｓ以上）に周囲の無線中継装置からのビーコンを受信できない場合は、予め設定された使用可能なチャネルのうち次に設定すべき使用可能なチャネルにおいて、周囲の無線中継装置からのビーコンを受信する。このように順次、使用可能なチャネルを切り替えて周囲の無線中継装置からのビーコンの受信処理を予め設定された使用可能なチャネル全てについて、完了するまで繰り返す。そして、無線端末ＳＴ２は、ビーコンを受信できた接続可能な周囲の無線中継装置の存在を把握する。

ステップＳ７０８にて、無線端末ＳＴ２は、ステップＳ７０７において、ビーコンを受信できた接続可能な周囲の無線中継装置の中から所定の条件を満たす1台の無線中継装置である、無線中継装置Ａ２（４８ｃｈ）に向けて無線接続処理を行い、無線接続を完了する。

このように、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置は、無線接続中の複数の無線端末のいずれか一の無線端末に、無線接続の切断通知と疑似チャンネル変更通知をユニキャストにて送信することで、自装置と無線通信を停止（無線接続を切断）させ、自装置以外の他の無線中継装置に無線接続することを促すことで、自装置への無線接続が集中することを抑制できる。

また、本発明の実施の形態にかかる無線中継装置は、疑似チャンネル変更通知を送信した無線端末が高速接続機能を有する無線端末であった場合には、高速接続機能を有しない無線端末に比べ、高速かつ、（無線端末に対して、ＣＳＡ情報の通知により、無線接続を誘導したい無線中継装置が使用しているチャネルを指定することを通じて）意図した一の無線中継装置に無線接続を誘導できる。

無線ＬＡＮ通信システムにおいて、特定の無線中継装置に複数の無線端末が集中して無線接続されることによる負荷を分散し、再接続の抑制を図りたいときに有用である。

１００ 通信システム
１０、１１、１２ 無線通信リンク
１５ ネットワーク
Ａ１、Ａ２ 無線中継装置（アクセスポイント）
ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３ 無線端末
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 記憶装置
２４ ＷＮＩＣ
２５ ＮＩＣ
２６ 内部バス
３１、４１ 無線通信部
３２、４２ 記憶部
３３、４３ 判断部
３５、４４ 制御部
３４ 通知部

Claims (6)

1. 少なくとも１以上の無線端末と無線通信を行う無線中継装置であって、
   前記無線端末と所定のチャネルを用いて無線通信を行う無線通信部と、
   無線接続中の前記無線端末との無線通信を切断する状況か否かを判断する判断部と、
   前記判断部が前記無線端末と無線通信を切断すると判断した場合に、前記無線通信部を介して疑似チャネル変更通知を前記無線端末にユニキャストまたはマルチキャストにて通知する通知部と、
   前記疑似チャネル変更通知を通知した後、前記所定のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御する制御部と、を備える
   無線中継装置。
   
2. 前記無線端末との無線通信を切断する状況か否かの判断は、自装置が許容できる所定の条件を外れたか否かにもとづいて行われ、
   前記通知部は、他の無線中継装置が無線通信に使用しているチャネル情報を取得しており、前記疑似チャネル変更通知には、他の一の無線中継装置が無線通信に用いるチャネルを格納する、
   請求項１に記載の無線中継装置。
   
3. 前記所定のチャネルは、前記疑似チャネル変更通知を通知する前に無線端末と無線通信に用いたチャネルである、
   請求項１または２に記載の無線中継装置。
   
4. 少なくとも１以上の無線端末と無線通信を行う無線中継装置の制御方法であって、
   前記無線端末と所定のチャネルを用いて無線通信を行う無線通信ステップと、
   無線接続中の前記無線端末との無線通信を切断する状況か否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップで前記無線端末と無線通信を切断すると判断した場合に、前記無線通信ステップを介して疑似チャネル変更通知を前記無線端末にユニキャストまたはマルチキャストにて通知する通知ステップと、
   前記疑似チャネル変更通知を通知した後、前記所定のチャネルを継続して無線通信に用いるように制御する制御ステップとを含む、
   通信制御方法。
   
5. さらに、他の無線中継装置が無線通信に使用しているチャネル情報を取得する取得ステップを含み、
   前記判断ステップにおいて行われる判断は、自装置が許容できる所定の条件を外れたか否かにもとづいて行われ、
   前記通知ステップは、前記疑似チャネル変更通知に他の一の無線中継装置が無線通信に用いるチャネルを格納する、
   請求項４に記載の通信制御方法。
   
6. 前記所定のチャネルは、前記疑似チャネル変更通知を通知する前に無線端末と無線通信に用いたチャネルである、
   請求項４または５に記載の通信制御方法。
   
   

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