JP4084820B2

JP4084820B2 - 通信システムのトラフィック伝送方法及び通信システム

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Description

本発明は、通信システムのトラフィック伝送方法及び通信システムに関し、特に、メイン接続装置及びサブ接続装置を備えた通信システム（例えば、無線分散システム）においてトラフィックを効果的に伝送するトラフィック伝送方法及び通信システムに関する。

一般に、無線通信システムは、ネットワーク（network）に接続された接続装置（Access Point、以下「ＡＰ」という）を介して無線通信サービスを提供する。

図１は、従来の無線通信システムにおけるシステム構成である。図１の無線通信システムは、ネットワーク１０に接続され、所定領域Ａを担うＡＰ２０と、ＡＰ２０を介してネットワーク１０に接続される複数の無線ステーション（ＳＴＡ１）３０、（ＳＴＡ２）４０及び（ＳＴＡ３）５０を備えている。

ところで、無線ステーション３０、４０及び５０が、図１に示すように位置する場合には、無線ステーション３０は、ＡＰ２０を介してネットワーク１０に接続することができる。しかしながら、例えば、無線ステーション４０が障害物（obstacle）６０により陰影領域に位置する場合や無線ステーション５０のように、ＡＰ２０の通信可能領域Ａ外に位置する場合などは、無線ステーション４０及び５０は、ＡＰ２０と通信ができず、ネットワーク１０に接続できなくなる。

このため、障害物等による陰影領域に位置する無線ステーションや通信可能領域外に位置する無線ステーションとＡＰとのトラフィックを中継する補助装置をさらに設置したシステム（無線分散システム（Wireless Distribution System、以下「ＷＤＳ」という）と称す）が提案されている。

図２は、従来の無線分散システムにおけるシステム構成図である。

図２の無線分散システム（ＷＤＳ）は、メイン接続装置であるＭａｉｎ−ＡＰ２２と、サブ接続装置（補助装置）であるＳｕｂ−ＡＰ２６と、複数の無線ステーション（ＳＴＡ１）３０、（ＳＴＡ２）４０及び（ＳＴＡ３）５０とを備えている。

Ｍａｉｎ-ＡＰ２２は、ネットワーク１０に接続され、所定領域（通信可能領域）Ａに位置する無線ステーション（例えば、ＳＴＡ１）と通信を行う。

Ｓｕｂ−ＡＰ２６は、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２に接続され、所定領域（通信可能領域）Ｂに位置する無線ステーションと通信を行い、特に、Ｍａｉｎ-ＡＰ２２と通信ができない領域（例えば、上述の「陰影領域」または「Ｍａｉｎ−ＡＰ２２の通信可能領域外の領域」など）に位置する無線ステーションとＭａｉｎ-ＡＰ２２との間でトラフィック（traffic）を中継する。図２では、無線ステーション４０が障害物６０によりＭａｉｎ−ＡＰ２２との通信ができない陰影領域に位置しており、無線ステーション５０がＭａｉｎ−ＡＰ２２の通信可能領域Ａ外に位置している一例を示している。したがって、Ｓｕｂ−ＡＰ２６の通信可能領域Ｂは、Ｓｕｂ−ＡＰ２６が無線ステーション（例えば、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３）に対し、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２からのトラフィックを中継可能な領域である必要がある。図２の無線ステーション３０は、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２と直接通信を行うが、無線ステーション４０及び無線ステーション５０は、Ｓｕｂ−ＡＰ２６を介してＭａｉｎ−ＡＰ２２と通信を行うことになる。このときＳｕｂ−ＡＰ２６は、無線ステーション４０及び無線ステーション５０に対してトラフィックの中継を行う。

一方、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２、Ｓｕｂ−ＡＰ２６及び複数の無線ステーション３０、４０及び５０は、ＩＥＥＥ８０２.１１に基づくチャネル接続方式（例えば、contention based channel access方式）であるＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）を使用してチャネルに接続する。すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２、Ｓｕｂ−ＡＰ２６及び複数の無線ステーション３０、４０及び５０は、トラフィックを伝送する前に、搬送波感知（carrier sense）を行うことによって、チャネルの使用可否をまず判定する。そして、判定の結果、チャネルがアイドル（idle）状態であると判定されると、自身のトラフィック（traffic）を伝送する。一方、判定の結果、チャネルがビジー状態（busy）であると判定されると、バックオフプロセス（back-off process）を行うことによって、衝突を回避する。ＩＥＥＥ８０２.１１では、ＡＰが一定の周期にビーコン−フレーム（beacon-frame）をブロードキャストし、ネットワークの情報を対応する領域の各無線ステーションに通知する。

図３は、図２の無線分散システムにおける装置間のトラフィック伝送を説明するためのフローチャートである。図３では、メイン接続装置であるＭａｉｎ−ＡＰ２２、サブ接続装置であるＳｕｂ−ＡＰ２６、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２と直接通信が可能な無線ステーション３０及び、Ｓｕｂ−ＡＰ２６を介してＭａｉｎ−ＡＰ２２と通信を行う無線ステーション４０間のトラフィック伝送過程を示している。

以下、図３を参照して、トラフィック伝送過程を説明する。

まず、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２で、無線ステーション３０及び４０へ伝送すべきトラフィックが生成された場合に（ステップＳ１１）、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２は、該トラフィックを伝送するために搬送波感知（carrier sense）を使用したチャネル状態判定処理を行う（ステップＳ１３）。すなわち、チャネルが占有状態であるか否かを判定する。チャネル状態の判定の結果、チャネルがアイドル状態であると判定された場合には、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２は、無線ステーション３０及びＳｕｂ−ＡＰ２６にトラフィックを伝送する（ステップＳ１５、Ｓ１７）。また、ステップＳ１７においてＭａｉｎ−ＡＰ２２からトラフィックを受信したＳｕｂ−ＡＰ２６は、受信した該トラフィックを無線ステーション４０へ伝送するために、ステップＳ１３と同様にチャネル状態判定処理を行う（ステップＳ１９）。そして、チャネルがアイドル状態であると判定された場合には、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２から受信したトラフィックを、無線ステーション４０に伝送する（ステップＳ２１）。

一方、無線ステーション４０において、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２へ伝送すべきトラフィックが生成された場合には（ステップＳ２３）、無線ステーション４０は、チャネル状態判定処理を行った後（ステップＳ２５）、Ｓｕｂ−ＡＰ２６に無線ステーション４０で生成されたトラフィックをＳｕｂ−ＡＰ２６に伝送する（ステップＳ２７）。そして、無線ステーション４０からのトラフィックを受信したＳｕｂ−ＡＰ２６は、チャネル状態判定処理を行った後（ステップＳ２９）、当該トラフィックをＭａｉｎ−ＡＰ２２に伝送する（ステップＳ３１）。

また、無線ステーション３０においても、Ｍａｉｎ−ＡＰ２２へ伝送するトラフィックが生成された場合には（ステップＳ３３）、無線ステーション３０は、チャネル状態判定処理を行った後（ステップＳ３５）、トラフィックをＭａｉｎ−ＡＰ２２に伝送する（ステップＳ３７）。

このように、従来の無線分散システム（ＷＤＳ）では、全ての装備（Ｍａｉｎ−ＡＰ、Ｓｕｂ−ＡＰ、無線ステーション等）がトラフィックを伝送する際に、チャネルの占有状態を検出（チャネルがアイドル状態であるか使用中であるか否かを判定）し、当該チャネルがアイドル状態である場合にのみ、トラフィックを伝送する。したがって、各Ｍａｉｎ−ＡＰ、Ｓｕｂ−ＡＰ、無線ステーション等は、互いに異なる時間にてチャネルを占有して、トラフィックを伝送しなければならなかった。このため、チャネル使用効率が低下するという問題があった。

また、Ｓｕｂ−ＡＰを介してＭａｉｎ−ＡＰとのトラフィック伝送を行う無線ステーション（例えば、ＳＴＡ２）は、トラフィックの送信または受信のために２回以上の伝送過程を経る必要がある。すなわち、該当する無線ステーションとＳｕｂ−ＡＰとの間のトラフィック伝送過程と、Ｓｕｂ−ＡＰとＭａｉｎ−ＡＰとの間のトラフィック伝送過程を経なければならない。したがって、ネットワークの処理効率（throughput）が低下するという問題があった。また、図３の例で、無線ステーション４０は、無線ステーション３０に比べて、２倍の帯域幅（bandwidth）が必要であり、伝送遅延（delay）も発生する。

また、Ｓｕｂ−ＡＰを介してＭａｉｎ−ＡＰと通信を行う無線ステーション数が増加すると、トラフィックがＳｕｂ−ＡＰに集中し、ボトルネック現象が生じるという問題もあった。

本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、メイン接続装置及びサブ接続装置を備えた通信システムのトラフィック伝送効率を向上することのできるトラフィック伝送方法及び通信システムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、メイン接続装置及びサブ接続装置を備えた通信システムにおいて、トラフィックの伝送遅延を低減することのできるトラフィック伝送方法及び通信システムを提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、メイン接続装置及びサブ接続装置を備える通信システムにおいて、サブ接続装置にトラフィックが集中してボトルネック現象が生じることを防止することのできるトラフィック伝送方法及び通信システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の通信システムのトラフィック伝送方法は、ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、該無線ステーションと通信を行い、メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置と、を備える通信システムであって、メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、エラーの発生無しにメイン接続装置とサブ接続装置のトラフィック同時伝送が可能か否かを判定するステップと、判定の結果、トラフィック同時伝送が可能であると判定された場合に、メイン接続装置とサブ接続装置の伝送時点での同期処理を実行するステップと、メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、メイン接続装置とサブ接続装置がそれぞれの通信領域に備えられた無線ステーションにトラフィックを同時に伝送するステップと、を含む。そして、上記判定ステップは、サブ接続装置が、当該サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納するステップと、上記メイン接続装置が、次のトラフィック伝送周期のトラフィック伝送情報をサブ接続装置に伝送するステップと、メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、トラフィックを伝送する無線ステーションに対して、上記サブ接続装置に格納された上記受信電界強度の全てが所定の閾値以下である場合に、トラフィック同時伝送が可能であると判定するステップと、含むことを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、該無線ステーションと通信を行い、メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置と、を備える通信システムであって、メイン接続装置は、次のトラフィック伝送周期のトラフィック伝送情報をサブ接続装置に周期的に送信し、サブ接続装置は、メイン接続装置からのトラフィック伝送情報に基づいて、メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、エラーの発生無しにメイン接続装置と同時にトラフィックを伝送することが可能か否かを判定し、トラフィック同時伝送が可能な場合には、メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、サブ接続装置の伝送待機中のトラフィックを伝送するとともに、上記サブ接続装置は、当該サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納し、トラフィックを伝送する無線ステーションの上記格納された直近の受信電界強度が所定の閾値以下である場合に、同時伝送が可能であると判定することを特徴とする。

また、本発明の通信システムのトラフィック伝送装置は、ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、該無線ステーションと通信を行い、メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置と、を備える通信システムのトラフィック伝送装置であって、サブ接続装置に設けられ、サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納する格納手段と、メイン接続装置に設けられ、次のトラフィック伝送周期に第１の無線ステーションへトラフィックを伝送しようとする場合に、トラフィック伝送情報をサブ接続装置に送信する送信手段と、サブ接続装置に設けられ、格納手段により格納された第１の無線ステーションの直近の受信電界強度と所定の閾値とを比較する比較手段と、第１の無線ステーションの直近の受信電界強度が所定の閾値以下である場合に、メイン接続装置の次のトラフィック伝送周期に、サブ接続装置内の伝送待機中のトラフィックを、第１の無線ステーション以外の無線ステーションへ、前記メイン接続装置と同時に伝送する伝送手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、メイン接続装置のトラフィック伝送周期にサブ接続装置が同時にトラフィックを伝送することにより、メイン接続装置と直接通信を行う場合に比べてサブ接続装置を介してトラフィックの中継を行うことによる伝送効率の低下を改善することができ、これにより、システム全体としての伝送効率の低下を改善することが可能になる。すなわち、本発明は、サブ接続装置を介してトラフィックを中継することによる伝送遅延を低減し、且つシステム全体としての伝送効率を増加させることが可能になる。

また、サブ接続装置の通信領域に位置する無線ステーションの数が増加しても、サブ接続装置にトラフィックが集中することによるボトルネック現象を防止することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記の説明において本発明の要旨のみを明瞭にするために、公知の機能や構成についての詳細な説明は、適宜省略する。

図４は、本発明の実施形態における無線分散システム（ＷＤＳ：Wireless Distribution System）のシステム構成図である。図４において、本発明の実施形態の無線分散システムは、メイン接続装置としてのＭａｉｎ−ＡＰ１００と、サブ接続装置としてのＳｕｂ−ＡＰ２００と、複数の無線ステーション（ＳＴＡ１）３１０、（ＳＴＡ２）３２０、（ＳＴＡ３）３３０、（ＳＴＡ４）３４０及び（ＳＴＡ５）３５０とを備えている。

Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、ネットワーク１０に接続され、所定領域（通信可能領域）Ａに位置する無線ステーション（例えば、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３）と通信を行う。

また、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、当該Ｍａｉｎ−ＡＰ１００の伝送周期にＳｕｂ−ＡＰ２００が同時にトラフィックを伝送できるように、次のトラフィック伝送周期についてのトラフィック伝送情報をＳｕｂ−ＡＰ２００に周期的に伝送する。すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が次のトラフィック伝送周期にチャネルを占有して伝送するトラフィックに関するトラフィック伝送情報（例えば、伝送時間及び目的地（宛先）情報）をＳｕｂ−ＡＰ２００に周期的に伝送する。このため、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、トラフィック伝送情報をＳｕｂ−ＡＰ２００に伝送するために、当該Ｍａｉｎ−ＡＰ１００からＳｕｂ−ＡＰ２００に周期的にブロードキャストするビーコン−フレーム（beacon-frame）中で使用されていない領域を使用することが好ましい。しかしながら、本実施形態では、ビーコン−フレーム中の使用されていない領域にトラフィック伝送情報を乗せて伝送するものに限らず、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００を、別途の伝送データを生成してトラフィック伝送情報を伝送するように構成してもよい。

Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ-ＡＰ１００に接続（通信が確立）され、所定領域（通信可能領域）Ｂに位置する無線ステーションと通信を行い、特に、Ｍａｉｎ-ＡＰ１００と通信ができない領域（例えば、「陰影領域」や「Ｍａｉｎ−ＡＰ１００の通信可能領域外の領域」など）に位置する無線ステーション（例えば、ＳＴＡ３４０、ＳＴＡ３５０）とＭａｉｎ-ＡＰ１００との間のトラフィック（traffic）を中継する。図４の無線ステーション３４０は、障害物６０によりＭａｉｎ−ＡＰ１００との通信ができない陰影領域に位置する場合を示しており、無線ステーション３５０は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００の通信可能領域Ａ外の領域に位置する場合を示している。

一方、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００からトラフィック伝送情報を受信すると、該トラフィック伝送情報に基づいて、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００がチャネルを占有している周期に、同時にトラフィックを伝送できるか否かを判定する。そして、同時に伝送が可能であると判定した場合には、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００がチャネルを占有している周期に、Ｓｕｂ−ＡＰ２００において伝送待機中のトラフィックを伝送する。

図４に示す矢印は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００とＳｕｂ−ＡＰ２００とが同時にトラフィックを伝送する場合を示している。すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が無線ステーション３１０にトラフィックを伝送する際に、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が使用するチャネルに同期させて無線ステーション３４０にトラフィックを伝送し、また、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が無線ステーションＳＴＡ３２０にトラフィックを伝送する際に、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が使用するチャネルに同期させて無線ステーション３５０へのトラフィク伝送を行う。

以下、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が占有したチャネルに同期させてトラフィックを伝送するＳｕｂ−ＡＰ２００の具体的な処理を含め、本実施形態のトラフィック伝送処理を図５から図７を参照して説明する。

図５は、本実施形態における無線分散システムのトラフィック伝送方法を示すフローチャートである。

まず、Ｍａｉｎ-ＡＰ１００は、次のトラフィック伝送周期についてのトラフィック伝送情報をＳｕｂ−ＡＰ２００へ伝送する（ステップＳ１１０）。すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、次のトラフィック伝送周期にチャネルを占有して伝送するトラフィックに関するトラフィック伝送情報（例えば、伝送時間及び目的地（宛先）情報）をＳｕｂ−ＡＰ２００に伝送する。このトラフィック伝送情報の伝送方法は、ユニキャスティング（unicasting；ネットワーク内で、単一のアドレスを指定して特定の相手にデータを送信する伝送方法）またはブロードキャスティング（broadcasting；不特定多数の相手にデータを送信する伝送方法）を使用することが好ましい。図６は、このトラフィック伝送情報の伝送において、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００からＳｕｂ−ＡＰ２００にトラフィック伝送情報を伝送するための伝送データのデータフォーマットの一例を示している。

図６において、伝送データ４００は、対応する周期に伝送されるフレーム数（Ｎｕｍ４１０）と、各フレームのデータが伝送される際の時間情報（ｔ＿１４２０、ｔ＿２４４０、ｔ＿３４６０、…）と、各フレームのデータが伝送される目的地（宛先）を示す情報（ｄｅｓｔ＿１４３０、ｄｅｓｔ＿２４５０、ｄｅｓｔ＿３４７０、…）とを含んでいる。このトラフィック伝送情報は、上述のように、ビーコン−フレーム（beacon-frame）中の使用されていない領域を使用したり、別途の新しいフレームを使用して伝送することが可能である。

図５において、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、ステップＳ１１０においてトラフィック伝送情報をＳｕｂ−ＡＰ２００に伝送した後、対応するトラフィック伝送周期になると、該トラフィック伝送情報に基づいて対応するフレームを他の無線ステーションよりも優先的に伝送する。すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、トラフィック伝送情報に基づいてチャネルを独占的に使用する。

一方、ステップＳ１１０で、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００からトラフィック伝送情報を受信したＳｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期に、エラー（error）が発生することなく同時伝送可能な情報か否かを判定する（ステップＳ１２０）。例えば、Ｓｕｂ−ＡＰ２００内に予め格納された無線ステーションの受信電界強度（Received Signal Strength Indication、以下「ＲＳＳＩ」と称す）に基づいて、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期にＳｕｂ−ＡＰ２００がトラフィックを伝送するときに、衝突（collision）が発生する無線ステーションが存在するか否かを判定する。具体的には、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ１００からトラフィックを受信する無線ステーションのうち、Ｓｕｂ−ＡＰ２００での通信可能領域におけるＲＳＳＩが高い無線ステーションが存在するか否かを判定する。これは、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ１００からトラフィックを受信する無線ステーションのうち、Ｓｕｂ−ＡＰ２００の通信可能領域においてＲＳＳＩが高い無線ステーションが存在する場合には、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００の伝送周期にＳｕｂ−ＡＰ２００が任意の無線ステーションへトラフィックを伝送しようとすると、衝突に起因した受信エラーが発生するためである。図４では、無線ステーション３３０が衝突に起因した受信エラーが発生する無線ステーションに相当する。したがって、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期に無線ステーション３３０にトラフィックを伝送可能であるか否かを判定し、同時周期でトラフィック伝送が可能か否かの可否を確認する。例えば、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期に無線ステーション３３０にトラフィックが伝送されていない場合には、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、同時伝送が可能であると判定し、そうでない場合には、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、同時伝送ができないものと判定する。

そして、このステップＳ１２０において、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００のトラフィック伝送周期に同時伝送が可能であると判定すると、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００がトラフィックを、例えば無線ステーション３１０に伝送する際に（ステップＳ１４０）、当該Ｓｕｂ−ＡＰ２００の伝送待機中のトラフィックを、例えば無線ステーション３４０に同時伝送する（ステップＳ１５０）。

なお、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００は、トラフィック伝送を行う際に、チャネル状態を確認（判定）するチャネル状態判定処理を行い（ステップＳ１３０）、チャネルがアイドル状態である場合に、トラフィックを伝送する。

図７は、本実施形態における無線分散システムのＳｕｂ−ＡＰでのトラフィック伝送処理を示すフローチャートである。本実施形態の無線分散システムのトラフィック伝送において、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、次のような処理を行う。

まず、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、当該Ｓｕｂ−ＡＰ２００の通信可能領域に位置する無線ステーションから受信したＲＳＳＩを最も直近のＲＳＳＩ値として格納する必要がある（不図示）。

そして、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００から次のトラフィック伝送周期についてのトラフィック情報を受信すると、該トラフィック伝送情報を分析する処理を行う（ステップＳ１２１）。すなわち、次のトラフィック伝送周期にトラフィックを受信する無線ステーションとその無線ステーションの数を確認（識別）するとともに、無線ステーションがトラフィックを受信する時間情報を確認（識別）する。

そして、ステップＳ１２１での分析の結果、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、次のトラフィック伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ１００からトラフィックを受信する全ての無線ステーションの中で、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるＳｕｂ−ＡＰ２００の通信可能領域内の無線ステーションが存在するか否かを判定する。そして、存在する場合には、該無線ステーションへトラフィックを伝送する時点で、Ｓｕｂ−ＡＰ２００内に伝送待機中のトラフィックを同時伝送するように同期させる処理を行う（ステップＳ１２２からステップＳ１２６）。すなわち、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、ステップＳ１２１における分析の結果、次のトラフィック伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ２００からトラフィックを受信する全ての無線ステーション数（すなわち、Ｍａｉｎ−ＡＰ２００の伝送フレーム数）に基づいて、無線ステーション数をカウントしつつ、各無線ステーションの受信電界強度が閾値より大きいか否かを判定する。このため、Ｓｕｂ−ＡＰ２００は、「ｎ」を「伝送フレーム数」に、「ｋ」を「１」とする初期化を行う（ステップＳ１２２）。なお、「ｋ」は、Ｍａｉｎ−ＡＰ１００が「ｎ」番目に伝送するフレームの受信ステーションと対応する無線ステーションからの受信電界強度を識別するための変数である。

そして、「ｋ」番目のフレームの受信ステーションからのＲＳＳＩ（ｋ）と閾値とを比較し、閾値より小さいＲＳＳＩ値を有する無線ステーションへトラフィックを伝送するにあたり、Ｓｕｂ−ＡＰ２００のトラフィック伝送を同期させる処理を行う（ステップＳ１２４からステップＳ１２６）。例えば、「ｋ」番目の無線ステーションのＲＳＳＩ値が閾値より小さい場合には、Ｓｕｂ−ＡＰ２００のフレームをＭａｉｎ−ＡＰ１００の「ｋ」番目のフレーム伝送に同期させる（ステップＳ１２５）。そして、「ｎ」が「０」になるまで（ステップＳ１２３）、「ｎ」値には「−１」、「ｋ」値には「＋１」インクリメントする（ステップＳ１２６）。

図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態の無線分散システムにおけるトラフィック伝送方法を、従来のトラフィック伝送方法と比較して説明するための図である。

図８Ａは、従来の無線分散システムにおけるトラフィック伝送方法の例を示しており、図８Ｂは、本実施形態の無線分散システムにおけるトラフィック伝送方法を示している。図８Ａ及び図８Ｂは、時間（time）軸にブロックで表示された部分（斜線部分）がトラフィック伝送時点を示す。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、従来は、Ｍａｉｎ−ＡＰ及びＳｕｂ−ＡＰが、各々互いに異なる伝送周期によりトラフィックを伝送するが、本実施形態では、Ｍａｉｎ−ＡＰ及びＳｕｂ−ＡＰが、同じ伝送周期でトラフィックを伝送可能となっていることが分かる。すなわち、従来は、特定の伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ及びＳｕｂ−ＡＰのいずれか一方だけがトラフィックを伝送しているが、本実施形態では、特定の伝送周期にＭａｉｎ−ＡＰ及びＳｕｂ−ＡＰが同時にトラフィックを伝送可能である。従って、本実施形態は、無線分散システムにおける伝送効率（throughput）を高めることが可能になる。

以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であり、上述した実施形態及び添付された図面に記載された内容に限定されるものではない。例えば、本発明の上記実施形態では、メイン接続装置及びサブ接続装置を備えた無線分散システムの場合について説明しているが、本発明は、無線分散システムに限定されるものではなく、通信網に直接接続されたメイン接続装置と、メイン接続装置とのトラフィックを中継するサブ接続装置とを備えた全ての通信システムに適用可能である。

従来の無線通信システムにおけるシステム構成図である。従来の無線分散システムにおけるシステム構成図である。従来の無線分散システムのトラフィック伝送方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態における無線分散システムのシステム構成図である。本発明の実施形態における無線分散システムのトラフィック伝送方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態におけるメイン接続装置からトラフィック伝送情報をサブ接続装置に通知するための伝送データに関するデータフォーマットの一例を示す図である。本発明の実施形態における無線分散システムのサブ接続装置のトラフィック伝送処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における無線分散システムのトラフィック伝送方法を従来の場合と比較して説明するための図であり、従来の無線分散システムにおけるトラフィック伝送方法の示す図である。本発明の実施形態における無線分散システムのトラフィック伝送方法を従来の場合と比較して説明するための図であり、本発明の実施形態における無線分散システムの伝送方法を示す図である。

符号の説明

１００メイン接続装置（Ｍａｉｎ−ＡＰ）
２００サブ接続装置（Ｓｕｂ−ＡＰ）
３１０、３２０、３３０、３４０、３５０第１乃至第５の無線ステーション（ＳＴＡ）

Claims

ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、前記無線ステーションと通信を行い、前記メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置と、を備える通信システムのトラフィック伝送方法であって、
メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、エラーの発生無しにメイン接続装置とサブ接続装置とのトラフィック同時伝送が可能か否かを判定するステップと、
前記判定の結果、トラフィック同時伝送が可能であると判定された場合に、メイン接続装置とサブ接続装置の伝送時点での同期処理を実行するステップと、
前記メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、前記メイン接続装置と前記サブ接続装置とがそれぞれの通信領域の前記無線ステーションにトラフィックを同時に伝送するステップと、を含み、
前記判定ステップは、
前記サブ接続装置が、当該サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納するステップと、
前記メイン接続装置が、次のトラフィック伝送周期のトラフィック伝送情報を前記サブ接続装置に伝送するステップと、
前記メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、トラフィックを伝送する無線ステーションに対して、前記サブ接続装置に格納された前記受信電界強度の全てが所定の閾値以下である場合に、トラフィック同時伝送が可能であると判定するステップと、を含むことを特徴とする通信システムのトラフィック伝送方法。
前記トラフィック伝送情報は、
対応する周期に伝送されるフレーム数と、
各フレームのデータが伝送される時間情報と、
各フレームのデータが伝送される目的地情報と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信システムのトラフィック伝送方法。
前記トラフィック伝送情報は、
前記サブ接続装置にネットワーク情報を伝送するために前記メイン接続装置が周期的にブロードキャストするビーコン−フレーム中の未使用領域に含まれて、前記サブ接続装置に伝送されることを特徴とする請求項１に記載の通信システムのトラフィック伝送方法。
前記トラフィック伝送情報は、
前記メイン接続装置で生成した別途のデータフレームに含まれて前記サブ接続装置に伝送されることを特徴とする請求項１に記載の通信システムのトラフィック伝送方法。
前記同期処理を実行ステップは、
前記メイン接続装置のトラフィック伝送周期にトラフィックが伝送される前記無線ステーションのうち、前記受信電界強度が閾値以下である無線ステーションにトラフィックを伝送する際に、前記サブ接続装置内の伝送待機中のトラフィックが伝送されるように同期処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の通信システムのトラフィック伝送方法。
ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、前記無線ステーションと通信を行い、前記メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置と、を備える通信システムのトラフィック伝送方法であって、
前記サブ接続装置が、当該サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納するステップと、
前記メイン接続装置が、次のトラフィック伝送周期に第１の無線ステーションへトラフィックを伝送する場合に、トラフィック伝送情報を前記サブ接続装置に送信するステップと、
前記サブ接続装置が、前記格納ステップで格納された前記第１の無線ステーションの直近の受信電界強度と所定の閾値とを比較するステップと、
前記第１の無線ステーションの直近の受信電界強度が前記所定の閾値以下である場合に、前記メイン接続装置の次のトラフィック伝送周期に、前記サブ接続装置内の伝送待機中のトラフィックを、前記第１の無線ステーション以外の無線ステーションに、前記メイン接続装置のトラフィック伝送と同時に伝送するステップとを有することを特徴とする通信システムのトラフィック伝送方法。
ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、前記無線ステーションと通信を行い、前記メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置とを備える通信システムであって、
前記メイン接続装置は、次のトラフィック伝送周期のトラフィック伝送情報を前記サブ接続装置に周期的に送信し、
前記サブ接続装置は、前記メイン接続装置からの前記トラフィック伝送情報に基づいて、前記メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、エラーの発生無しに前記メイン接続装置と同時にトラフィックを伝送することが可能か否かを判定し、前記判定の結果、トラフィック同時伝送が可能な場合には、前記メイン接続装置のトラフィック伝送周期に、当該サブ接続装置に伝送待機中のトラフィックを伝送するとともに、
前記サブ接続装置は、当該サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納し、トラフィックを伝送する無線ステーションの前記格納された直近の受信電界強度が所定の閾値以下である場合に、同時伝送が可能であると判定することを特徴とする通信システム。
前記トラフィック伝送情報は、
対応するトラフィック伝送周期に伝送されるフレーム数と、各フレームのデータが伝送される時間情報と、各フレームのデータが伝送される目的地情報とを含むことを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
前記メイン接続装置は、
ネットワーク情報を伝達するために当該メイン接続装置が前記サブ接続装置に周期的に伝送するビーコン−フレーム中の未使用領域を用いて前記トラフィック伝送情報を送信することを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
前記メイン接続装置は、
前記メイン接続装置で生成した別途のデータフレームを用いて、前記トラフィック伝送情報を伝達することを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
ネットワークに接続され、所定領域に位置する無線ステーションと通信を行うメイン接続装置と、前記無線ステーションと通信を行い、前記メイン接続装置へトラフィックを中継するサブ接続装置とを備える通信システムのトラフィック伝送装置であって、
前記サブ接続装置に設けられ、前記サブ接続装置と通信可能な領域に位置する全ての無線ステーションの直近の受信電界強度を格納する格納手段と、
前記メイン接続装置に設けられ、次のトラフィック伝送周期に第１の無線ステーションへトラフィックを伝送しようとする場合に、トラフィック伝送情報を前記サブ接続装置に送信する送信手段と、
前記サブ接続装置に設けられ、前記格納手段により格納された前記第１の無線ステーションの直近の受信電界強度と所定の閾値とを比較する比較手段と、
前記サブ接続装置に設けられ、前記第１の無線ステーションの直近の受信電界強度が所定の閾値以下である場合に、前記メイン接続装置の次のトラフィック伝送周期に、前記サブ接続装置内に伝送待機中のトラフィックを、前記第１の無線ステーション以外の無線ステーションへ、前記メイン接続装置と同時に伝送する伝送手段とを有することを特徴とする通信システムのトラフィック伝送装置。