JP4265620B2 - アクセス制御装置、無線装置、ネットワーク、アクセス制御方法及びアクセス制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、アクセス制御装置、無線装置、ネットワーク、アクセス制御方法及びアクセス制御プログラムに関し、例えば、無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークにおいて、無線装置における通信品質を確保するアクセス制御装置、アクセス制御方法及びアクセス制御プログラム、このアクセス制御装置、アクセス制御方法及びアクセス制御プログラムを備える無線装置、ネットワークに適用し得る。

従来、例えばＩＥＥＥ８０２．１１仕様の無線ＬＡＮアクセスポイントでは、通信はベストエフォートで行なわれるため、ＶｏＩＰ通信などリアルタイム通信を行なう場合、通信品質の確保に必要な帯域が取れず、品質劣化の原因となった。

このような問題に対処するため通信品質（ＱｏＳ：Quality of Service）の確保の規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ｅが制定され、それによる通信品質の確保が行なわれている。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、ＱｏＳをサポートするため、ＭＡＣレイヤを拡張したアクセス制御手順を標準化しており、そのアクセス制御手順として、ＨＣＦ（Hybrid Coordination Function）の機能が規定されている。このＨＣＦは、従来の自律分散的なアクセス制御手順であるＤＣＦ（Distributed Coordination Function）と、ポーリングを使用する集中制御手段であるＰＣＦ（Point Coordination Function）の機能を統合的に組み合わせた機能であり、ＨＣＦ競合チャネルアクセス制御方式と、ＨＣＦコントロールドチャネルアクセス制御方式とに大別できる。

ＨＣＦ競合チャネルアクセス制御方式は、従来のＣＳＭＡ／ＣＡ手順を改良したものであり、送信フレームをサービス品質に応じたカテゴリーに分類し、各カテゴリーのサービス品質に応じて差をつけた優先制御を行なうものである。

ＨＣＦコントロールドチャネルアクセス制御方式は、従来のＰＣＦを拡張した手順であり、データ転送前にアクセスポイントと端末との間で通信品質のネゴシエーションが可能であり、又データ転送のためのポーリングを行なう際にはデータ種別に応じた所定の品質を考慮してスケジューリングを行なうため、指定された帯域幅や遅延時間などのパラメータを保障するものである。

特開２００４−３０４６４８号公報

ところで、接続するクライアント端末数が多くなると、アクセスポイントの通信帯域の割り当てが複雑になり、通信品質を維持することが困難となる。特に、ＶｏＩＰ通信のようにリアルタイム性を要する通信を行なっているアクセスポイントについては通信品質の確保が強く望まれている。

このような場合、通常は、アクセスポイントの設置台数を増やし、現在接続中のクライアント端末との接続を一旦切断し、別チャネルを用いて他のアクセスポイントと通信させることがなされている。

しかし、他のアクセスポイントとの接続に移動させるクライアント端末がどのアクセスポイントに接続するかを決定する方法については、ＩＥＥＥ８０２．１１では標準化されていないので、アクセスポイントが上述したＩＥＥＥ８０２．１１ｅの標準化技術をそのまま実行しようとすると、クライアント端末の仕様（例えば、クライアント端末が接続要求するネットワークに関する仕様）やアクセスポイントの製造上の電波品質のばらつきや、アクセスポイントの通信チャネルなどによって、複数のアクセスポイントの１台のみにクライアント端末が接続され、そのアクセスポイントで通信品質上の問題が生じるという事態があった。

そのため、アクセスポイント（無線装置）における通信品質を確保するため、アクセスポイント（無線装置）に帰属するクライアント端末（無線端末）の移動先を振り分けることができ、ネットワークシステムの全体の通信帯域を有効に利用することができ、使用できる無線チャネル毎の通信量を均一化することができるアクセス制御装置、無線装置及びネットワークが求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明のアクセス制御装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、（１）他の無線装置と通信する装置間通信手段と、（２）無線端末と無線通信する無線通信手段と、（３）無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視手段と、（４）無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定手段と、（５）接続切断端末が選定されると、装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに接続切断端末と接続すると判断に用いられ、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに接続切断端末と接続しないと判断に用いられる接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言手段と、（６）装置間通信手段を通じて、接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認手段と、（７）接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、（８）受け入れ確認手段の確認後、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示手段とを備える。第５の本発明のアクセス制御方法は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、各無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のアクセス制御方法において、（１）無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視ステップと、（２）無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定ステップと、（３）接続切断端末が選定されると、装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに接続切断端末と接続すると判断に用いられ、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに接続切断端末と接続しないと判断に用いられる接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言ステップと、（４）装置間通信手段を通じて、接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認ステップと、（５）接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定ステップと、（６）受け入れ確認手段の確認後、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示ステップとを備えることを特徴とする。第６の本発明のアクセス制御プログラムは、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、各無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のプログラムにおいて、コンピュータを、（１）無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視手段と、（２）無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定手段と、（３）接続切断端末が選定されると、装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに接続切断端末と接続すると判断に用いられ、接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに接続切断端末と接続しないと判断に用いられる接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言手段と、（４）装置間通信手段を通じて、接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認手段と、（５）接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、（６）受け入れ確認手段の確認後、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示手段として機能させることを備えることを特徴とする。

第２の本発明のアクセス制御装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、（１）他の無線装置と通信する装置間通信手段と、（２）無線端末と無線通信する無線通信手段と、（３）装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断手段と、（４）上記受け入れ判断手段により接続切断端末と接続しない判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、（５）受け入れ判断手段により接続切断端末と接続する判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、装置間通信手段を通じて第１の無線装置に対して接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言手段とを備えることを特徴とする。第７の本発明のアクセス制御方法は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のアクセス制御方法において、（１）装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、当該接続切断端末と接続するか否かを判断する受け入れ判断ステップと、（２）装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断ステップと、（３）受け入れ判断手段により接続切断端末と接続しない判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定ステップと、（４）受け入れ判断手段により接続切断端末と接続する判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、装置間通信手段を通じて第１の無線装置に対して接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言ステップとを備えることを特徴とする。第８のアクセス制御プログラムは、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のプログラムにおいて、コンピュータを、（１）装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、当該接続切断端末と接続するか否かを判断する受け入れ判断手段と、（２）装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断手段と、（３）受け入れ判断手段により接続切断端末と接続しない判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、（４）受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続する判断をしたときに、接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、装置間通信手段を通じて第１の無線装置に対して接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言手段として機能させることを備えることを特徴とする。

第３の本発明の無線装置は、１又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が、第１又は第２の本発明のアクセス制御装置を備えることを特徴とする。

第４の本発明のネットワークは、１又は複数の無線端末と接続する第３の本発明の無線装置を複数有して構成されるものである。

本発明によれば、無線装置における通信品質を確保するため、無線装置に帰属する無線端末の移動先を振り分けることができ、ネットワークシステムの全体の通信帯域を有効に利用することができ、使用できる無線チャネル毎の通信量を均一化することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明のアクセス制御装置、無線装置、ネットワーク、アクセス制御方法及びアクセス制御プログラムを実施する第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態は、インフラストラクチャ・モードを採用した無線ネットワークを構成するアクセスポイントに、本発明のアクセス制御装置を適用した場合の形態を説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、本実施形態に係るネットワーク構成を示す構成図である。図２に示すように、本実施形態のネットワーク１０は、ユーザが操作する複数（図２では２台）のクライアント端末３００（３００−１及び３００−２）と、これらクライアント端末３００−１及び３００−２と無線接続する複数（図２では３台）のアクセスポイント１００（１００−１〜１００−３）と、各アクセスポイント１００を有線回線で接続するネットワーク機器２００とを少なくとも有して構成される。

図２に示す本実施形態のネットワーク１０は、アクセスポイント１００が各電波到達範囲内に存在するクライアント端末３００と無線接続するインフラストラクチャ・モードを採用する。

図２では、アクセスポイント１００−１の電波到達範囲内にクライアント端末３００−１及び３００−２が存在し、アクセスポイント１００−１はクライアント端末３００−１及び３００−２と無線接続している様子を示す。

各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、有線回線を通じてネットワーク機器２００と接続しており、ネットワーク機器２００を介して他のアクセスポイントとの間で情報のやり取りをするものである。

ここで、ネットワーク機器２００は、有線回線を通じてアクセスポイント１００−１〜１００−３間で情報転送を行なうものであり、各アクセスポイント１００−１〜１００−３間で情報転送できるネットワーク機器であれば、例えばスイッチングハブやルータなど広く適用できる。なお、図２では図示しないが、有線回線に他の中継装置やサーバ等が接続する有線ＬＡＮを構成するものでもよい。

各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、所定周期でビーコン信号を送出し、無線セル（電波到達範囲）の存在をクライアント端末３００に知らせている。

また、各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、ＩＥＥＥ８０２．１１で標準化された無線ＬＡＮのＭＡＣレイヤの機能を備えており、クライアント端末３００のアクセス制御や、クライアント端末３００との間のマネージメントを行なうものである。

ここで、各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、アクセス制御機能として、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance）を適用することができる。また、各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、クライアント端末３００との間のマネージメント機能として、クライアント端末３００から受信した要求メッセージ（例えば、Probe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージ、Association Requestメッセージ等）に応じて当該クライアント端末３００の認証処理や接続処理を行なうクライアント端末３００の認証機能と接続機能や、クライアント端末３００のパワーマネージメント状態管理機能などを有する。

さらに、各アクセスポイント１００−１〜１００−３は、クライアント端末３００の認証と接続を完了すると、そのクライアント端末３００との間で無線通信を確立するものである。

図１は、本実施形態に係るアクセスポイント１００の主な内部構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のアクセスポイント１００は、主に、無線ＬＡＮインターフェース部１０１、有線ＬＡＮインターフェース部１０２、接続拒否コントローラー部１０３、使用帯域監視部１０４、切断クライアント端末判定部１０５、ロードバランスメッセージ送受信部１０６を備える。

無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化されたインフラストラクチャ・モードで動作する一般的な無線ＬＡＮインターフェース部であり、ＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセス制御方式により、所定の無線チャネルを用いてクライアント端末３００との間で信号を授受するものである。

また、無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、接続拒否コントローラー部１０３から接続拒否とするクライアント端末３００のＭＡＣアドレスを受け取り、そのＭＡＣアドレスのクライアント端末３００との接続処理を制限するものである。つまり、無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、当該ＭＡＣアドレスのクライアント端末３００からProbe RequestメッセージやAuthentication Requestメッセージを受信しても、これに対して、Probe ResponseメッセージやAuthentication Responseメッセージの返答を行なわない。

有線ＬＡＮインターフェース部１０２は、接続する有線回線との間で情報を送受信するためのインターフェース部であり、既存する有線ネットワークのインターフェース部を適用し得る。

使用帯域監視部１０４は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が現在使用中である通信帯域を監視するものである。使用帯域監視部１０４は、予めロードバランス機能開始閾値が設定されており、無線ＬＡＮインターフェース部１０１の現在使用中の通信帯域がロードバランス機能開始閾値を超えたことを検出すると、その旨を切断クライアント端末判定部１０５に通知するものである。これにより、クライアント端末３００と接続するアクセスポイント１００が、通信品質を確保するために、現在接続中のクライアント端末３００の接続拒否に係る処理を開始できる。

なお、本実施形態では、使用帯域を監視するものとするが、アクセスポイントの通信数を監視し、通信数が閾値を超えたときに、その旨を通知するものとしてもよい。

切断クライアント端末判定部１０５は、使用帯域監視部１０４から無線ＬＡＮインターフェース部１０１の通信帯域がロードバランス機能開始閾値を超えたことを示す通知を受けると、現在接続中のクライアント端末３００の中から、所定の選択方法で接続を切断するクライアント端末３００を選択し、その選択したクライアント端末３００のＭＡＣアドレスをロードバランスメッセージ送受信部１０６に与えるものである。これにより、アクセスポイント１００が、通信品質確保のために、接続拒否するクライアント端末３００の候補を選択することができる。

ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、切断クライアント端末判定部１０５から受け取ったクライアント端末３００のＭＡＣアドレスと、当該クライアント端末３００との無線通信で使用している無線チャネル（無線チャネル番号）ＳＳＩＤ（Service Set Identifier：サービスセット識別子）とを含むDeauthentication予定メッセージという強制切断予定メッセージを作成し、このDeauthentication予定メッセージをＩＰパケットとして有線ＬＡＮインターフェース部１０２からブロードキャスト又はマルチキャストで送信させるものである。これにより、アクセスポイント１００は、有線回線を通じて、近隣の他のアクセスポイント１００に対して、強制的に切断するクライアント端末３００に関する情報を通知することができる。

また、接続しているクライアント端末３００の接続拒否を実行しようとするアクセスポイント１００からDeauthentication予定メッセージを含むＩＰパケットを受信した他のアクセスポイント１００におけるロードバランスメッセージ送受信部１０６は、受信したDeauthentication予定メッセージに含まれているＳＳＩＤの同一を判断した後、無線チャネルがＩＰパケットの送信元アクセスポイント１００のものと、自アクセスポイント１００のものと一致するか否かを判断するものである。

そして、無線チャネルが一致しない他のアクセスポイント１００は、送信元が接続拒否の対象であるクライアント端末３００と再接続（接続の切り替え）の準備をし、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、その旨を通知するため、Readyメッセージの送信要求を有線ＬＡＮインターフェース部１０２に指示する。また、その後、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が当該接続拒否の対象であるクライアント端末３００との間で認証及び接続処理によりAssociationが成功すると、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、Completeメッセージのブロードキャスト又はマルチキャストの送信要求を有線ＬＡＮインターフェース部１０２に指示する。

一方、無線チャネルが一致する他のアクセスポイント１００は、接続拒否の対象であるクライアント端末３００との接続準備をとらず、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は接続拒否コントローラー部１０３に対して当該クライアント端末３００との接続拒否を指示する。

なお、アクセスポイント１００は、有線回線を通じて、クライアント端末３００との再接続を行なった他のアクセスポイント１００からCompleteメッセージを受信すると、ロードバランス送受信部１０６は、当該クライアント端末３００との接続拒否を解除する。

接続拒否コントローラー部１０３は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１に対して、接続拒否をするクライアント端末３００のＭＡＣアドレスを通知するものである。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
続いて、本実施形態のアクセスポイント１００における動作を図面を参照しながら説明する。アクセスポイント１００は、通常の既存するアクセスポイントとしての機能も動作するものであるが、その通常の動作の他に、以下で説明する本実施形態の動作も行なう。

以下では、図２において、アクセスポイント１００−１における通信品質を確保するために、現在接続中のクライアント端末３００の中からいずれかのクライアント端末との接続を切断する動作、及び、近隣に位置する他のアクセスポイント１００−２及び１００−３が接続切断されるクライアント端末３００との接続処理を行なう動作を説明する。

図３は、アクセスポイント１００によるクライアント端末３００との接続を切断する動作を示すフローチャートである。本実施形態に係るアクセスポイント１００には、ユーザ等の操作により、予めロードバランス機能開始閾値が設定されている。

図２に示すアクセスポイント１００−１は、既存する無線ＬＡＮに係るアクセス制御手順によりクライアント端末３００−１及び３００−２と無線接続している。

複数のクライアント端末３００−１及び３００−２と接続しているアクセスポイント１００−１において、使用帯域監視部１０４は、常時、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が現在使用している通信帯域を監視している。

使用帯域監視部１０４は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が使用している使用帯域が予め設定されたロードバランス機能開始閾値を超えた場合、その旨を切断クライアント端末判定部１０５に通知する。

使用帯域監視部１０４からのロードバランス機能開始閾値を超えた旨の通知が切断クライアント端末判定部１０５に与えられると、切断クライアント端末判定部１０５は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１が現在接続中のクライアント端末３００−１及び３００−２のうち、最も受信電波強度が低いクライアント端末３００を選択し、その選択したクライアント端末３００のＭＡＣアドレスをロードバランスメッセージ送受信部１０２に通知する（Ｓ１０１）。

このとき、切断クライアント端末判定部１０５は、通信品質を確保するために、音声通信を行なっているクライアント端末３００を除外して、接続対象を選択するようにしてもよい。

切断クライアント端末判定部１０５により選択されたクライアント端末３００のＭＡＣアドレスを受け取ると、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、通知されたＭＡＣアドレスと、無線ＬＡＮインターフェース１０１が使用する無線チャネルと、ＳＳＩＤとを含んだDeauthentication予定メッセージを作成し、その作成したDeauthentication予定メッセージをＩＰパケットとして、そのＩＰパケットをブロードキャスト又はマルチキャストデータとして有線ＬＡＮインターフェース１０２から送信する（Ｓ１０３）。

このとき、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、有線ＬＡＮインターフェース１０２から、他のアクセスポイントから送信される受け入れ可能メッセージ（以下：Readyメッセージ）の到達をタイムアウトまで待つ（Ｓ１０２）。

タイムアウト以前に、他のアクセスポイント１００からReadyメッセージが到達した場合、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、切断クライアント端末判定部１０５にロードバランス先発見メッセージを送信するＳ１０５以降の処理を行なう（Ｓ１０４）。

一方、タイムアウト以前にReadyメッセージが到達しなかった場合、切断クライアント端末判定部１０５にロードバランス先未発見メッセージを送信し、切断クライアント端末判定部１０５は、Ｓ１０１に戻り、２番目に受信電波強度の低いクライアント端末３００の選択処理に戻る（Ｓ１０４）。

Ｓ１０５において、切断クライアント端末判定部１０５は、接続拒否コントローラー１０３に対し、切断するクライアント端末のＭＡＣアドレスを通知すると同時にロードバランスメッセージ送受信部１０６に対し、ロードバランス機能動作完了メッセージ（Completeメッセージ）の受信準備を開始させる（Ｓ１０５）。

接続拒否コントローラー部１０３は、該当するＭＡＣアドレスの全てのProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージを無視するように無線ＬＡＮインターフェース部１０１に通知し（Ｓ１０６）、無線ＬＡＮインターフェース部１０１に対し、該当ＭＡＣアドレスの端末に対するDeauthentication Requestメッセージを出す（Ｓ１０７）。

タイムアウト以前にCompleteメッセージが到来しない場合、接続拒否コントローラー部１０３は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１のProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージの拒否を解除し、その後、Ｓ１０１に戻り、他のクライアント端末の選択処理を行なう（Ｓ１０９）。これにより、切断予定のクライアント端末３００が次の接続先アクセスポイントが見つからないものと判断し、当該クライアント端末３００の切断を断念し、他のクライアント端末３００の選択をすることができる。

一方、タイムアウト以前に、Completeメッセージが到達した場合、接続拒否コントローラー部１０３は、無線ＬＡＮインターフェース部１０１のProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージの拒否を解除し、応答メッセージ（Probe responseメッセージ、Authentication Responseメッセージ）を返答する（Ｓ１１０）。

続いて、アクセスポイント１００−１の近隣に位置する帯域が空いている他のアクセスポイント１００−２及び１００−３の動作を図４を参照しながら説明する。

図４において、ロードバランス送受信部１０６は、有線ＬＡＮインターフェース部１０２からDeauthentication予定メッセージの受信準備を行なう（Ｓ２０１）。

上述の他のアクセスポイント１００−１が送信したDeauthentication予定メッセージを有線ＬＡＮインターフェース１０２が受信すると、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、受信したDeauthentication予定メッセージに含まれているＭＡＣアドレスと無線チャネルとＳＳＩＤを抽出し（Ｓ２０３）、抽出したＭＡＣアドレスと無線チャネルを、接続拒否コントローラー部１０３に通知する。

このとき、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、Deauthentication予定メッセージに含まれているＳＳＩＤを用いて、自アクセスポイント１００のＳＳＩＤの同一を判断して、当該クライアント端末３００が接続しているネットワークを判断する。そして、ＳＳＩＤが同一である場合にはＳ２０４に進み、ＳＳＩＤが同一でない場合にはＳ２０１に戻り、Readyメッセージの受信を待つ（Ｓ２０３）。

Ｓ２０３において、ロードバランスメッセージ送受信部１０６によるCompleteメッセージの受信準備を有線ＬＡＮインターフェース部１０２に対して行なう（Ｓ２０４）。

接続拒否コントローラー部１０３は、ロードバランスメッセージ送受信部１０６から通知された無線チャネルが、無線ＬＡＮインターフェース部１０１の使用チャネルと同一であるか判断する（Ｓ２０５）。

そして、無線チャネルが同一であると判断すると、接続拒否コントローラー部１０３は、Deauthentication予定メッセージに含まれているＭＡＣアドレスの全てのProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージに対して応答しないように、無線ＬＡＮインターフェース部１０１に指示する。これを受けて、無線ＬＡＮインターフェース部１０１は、受信したProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージのうち、送信元が当該ＭＡＣアドレスのものについては応答メッセージを返答しない（Ｓ２０６）。このときアクセスポイント１００はCompleteメッセージの受信を待つためのタイマ動作を開始させる。

すなわち、無線チャネルが同一のアクセスポイント１００は、当該クライアント端末３００との接続処理を行なわないものとして機能する。

一方、無線チャネルが同一でないと判断すると、接続拒否コントローラー部１０３は、ロードバランスメッセージ送受信部１０６に対して、Readyメッセージの送信要求を行ない、これを受けて、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、有線ＬＡＮインターフェース部１０２からReadyメッセージを送信させる（Ｓ２０８）。

すなわち、無線チャネルが異なるアクセスポイント１００は、当該クライアント端末３００との接続処理を行なうものとして機能する。

Ｓ２０５において、無線チャネルが異なると判断した場合、クライアント端末３００と接続処理を行ない、クライアント端末が、無線ＬＡＮインターフェース部１０１に対するAssociationに成功した場合（Ｓ２０９）、ロードバランスメッセージ送受信部１０６はCompleteメッセージを作成し、ブロードキャスト又はマルチキャスト通信で有線ＬＡＮインターフェース１０２から送信する（Ｓ２１０）。

一方、Ｓ２０５において、無線チャネルが同一である判断した場合、クライアント端末３００との接続を拒否しているが、所定時間内に他のアクセスポイント１００からのCompleteメッセージの受信を検出した場合又はタイムアウトによって、接続拒否コントローラー部１０３は、当該クライアント端末３００との接続拒否を解除し、無線ＬＡＮインターフェース１０１のProbe Requestメッセージ、Authentication Requestメッセージに対する返答を開始させる（Ｓ２０７）。

次に、図３又は図４に示す処理を実行するアクセスポイント１００−１〜１００−３間での動作を、図５のシーケンスを参照しながら説明する。

図５において、まず、アクセスポイント１００−１がクライアント端末３００と接続しているものとする。

アクセスポイント１００−１において、使用帯域監視部１０４により無線ＬＡＮインターフェース部１０１の通信帯域がロードバランス機能開始閾値を超えたことが検出されると、切断クライアント端末判定部１０５により接続切断の対象のクライアント端末３００が選定される。

そうすると、アクセスポイント１００−１は、ロードバランスメッセージ送受信部１０６が、クライアント端末３００のＭＡＣアドレスと無線チャネルとＳＳＩＤとを含むDeauthentication予定メッセージを作成し、有線回線を介してブロードキャスト又はマルチキャスト送信する（Ｓ３０１）。

このとき、アクセスポイント１００−１は、Readyメッセージの受信準備をしており、タイムアウト内に他のアクセスポイント１００−２及び１００−３からのReadyメッセージの到達待ちをする（Ｓ３０２）。

一方、他のアクセスポイント１００−２及び１００−３がアクセスポイント１００−１からDeauthentication予定メッセージを受信すると、ロードバランスメッセージ送受信部１０６は、ＳＳＩＤの一致を判断して、無線チャネルが一致するか判断する。

そして、アクセスポイント１００−３は、アクセスポイント１００−１の無線チャネルと一致するため、図４のＳ２０６の処理を行ない、当該クライアント端末３００のProbe RequestメッセージやAuthentication Requestメッセージに対する応答拒否を行なう（Ｓ３０３）。このとき、アクセスポイント１００−３は、タイマ動作を開始させる。

また、アクセスポイント１００−２は、アクセスポイント１００−１の無線チャネルが一致しないため、図４のＳ２０８の処理を行ない、当該クライアント端末３００との接続をするためReadyメッセージを送信する（Ｓ３０４）。

アクセスポイント１００−１では、アクセスポイント１００−２からReadyメッセージを受信すると、当該クライアント端末３００からのProbe RequestメッセージやAuthentication Requestメッセージに対する応答拒否を行ない（Ｓ３０５）、クライアント端末３００に対してDeauthenticationメッセージを送信する（Ｓ３０６）。

そうすると、クライアント端末３００のアクセスポイント１００−１への接続は強制的に切断され、クライアント端末３００は、別のアクセスポイント１００と接続をするため、Probe Requestメッセージを送信する（Ｓ３０７）。

アクセスポイント１００−２は、クライアント端末３００からProbe Requestメッセージを受信すると、これに対してProbe Responseメッセージで応答する（Ｓ３０８）。

また、クライアント端末３００が認証要求であるAuthentication Requestメッセージを送信すると、アクセスポイント１００−２は、所定の認証処理を行ない、認証が成功すると、Authentication Responseメッセージを応答する（Ｓ３０９、Ｓ３１０）。

クライアント端末３００はAssociation Requestメッセージを送信すると、アクセスポイント１００−２は、Association Responseメッセージを応答し、Associationが成功し、クライアント端末３００のアクセスポイント１００-２との接続処理が完了する（Ｓ３１１、Ｓ３１２）。

そうすると、アクセスポイント１００−２は、図４のＳ２１０の処理を行ない、Completeメッセージをブロードキャスト又はマルチキャストで送信する（Ｓ３１３）。

アクセスポイント１００−１及び１００−３は、アクセスポイント１００−２からのCompleteメッセージを受信すると、図３のＳ１１０及び図４のＳ２０７の処理を行ない、クライアント端末３００の接続拒否を解除する（Ｓ３１４及びＳ３１５）。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、アクセスポイント１００の通信帯域が増大した場合に、現在接続しているクライアント端末３００の中から選択したクライアント端末３００との接続を強制的に切断することができる。

また、第１の実施形態によれば、クライアント端末３００の強制切断を実行しようとするアクセスポイント１００が、他のアクセスポイントに強制的に移動させることができるので、新規の通信を開始する確率を減らすことができると共に、同一チャネルでのネットワークトラフィックの増加を押さえ、ネットワークシステム全体の帯域の有効利用と通信品質の向上が期待できる。

さらに、第１の実施形態によれば、アクセスポイント１００がリアルタイム通信の増大にもネットワーク全体の帯域を有効に利用しながら対応することができる。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）上述した実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化に適用したアクセスポイント（無線装置）及びクライアント端末（無線端末）として説明したが、無線通信技術はＩＥＥＥ８０２．１１等で規定された規格や通信プロトコルに限定されず広く適用することができる。

（Ｂ−２）接続切断予定のクライアント端末の移動先としてのアクセスポイントが複数存在する場合、すなわち、図４のＳ２０８のReadyメッセージを返信するアクセスポイントが複数ある場合、接続切断するアクセスポイントは、Readyメッセージの先着に応じて移動先のアクセスポイントを決定してよい。

また、この場合、例えば、アクセスポイントの通信能力（例えば通信帯域容量等）に応じて予め優先度を設定しておき、その優先度に応じて移動先アクセスポイントを決定してよい。つまり、アクセスポイントの通信帯域容量が大きいものを優先的に移動先とすることができる。

（Ｂ−３）上述した実施形態では、アクセスポイント間を有線回線を通じて接続可能として説明したが、アクセスポイント間でメッセージの授受ができれば、有線接続に限定されず、一部又は全部を無線ネットワークとしてもよい。

この場合、クライアント側の通信インターフェース部とアクセスポイント側の通信インターフェース部とが同じ構成であってもよい。これにより、アクセスポイントの構成規模を少なくすることができる。

（Ｂ−４）上述した実施形態において、アクセスポイント１００の機能について、説明便宜上、ハードウェア的な構成として説明したが、実際はソフトウェア的に実行することで実現されるものである。

第１の実施形態に係るアクセスポイントの内部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るネットワークの全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係るアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るネットワークの動作シーケンスを示す図である。

符号の説明

１０…ネットワーク、１００（１００−１〜１００−３）…アクセスポイント、１０１…無線ＬＡＮインターフェース部、１０２…有線ＬＡＮインターフェース部、１０３…接続拒否コントローラー部、１０４…使用帯域監視部、１０５…切断クライアント端末判定部、１０６…ロードバランスメッセージ送受信部、２００…ネットワーク機器、３００（３００−１及び３００−２）…クライアント端末。

Claims (11)

1. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、
   他の無線装置と通信する装置間通信手段と、
   上記各無線端末と無線通信する無線通信手段と、
   上記無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視手段と、
   上記無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している上記無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定手段と、
   上記接続切断端末が選定されると、上記装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに上記接続切断端末と接続すると判断に用いられ、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに上記接続切断端末と接続しないと判断に用いられる
   上記接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言手段と、
   上記装置間通信手段を通じて、上記接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認手段と、
   上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、
   上記受け入れ確認手段の確認後、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示手段と
   を備えることを特徴とするアクセス制御装置。
2. 上記装置間通信手段が、他の無線装置から上記接続切断端末との接続処理完了したことを示す接続処理完了メッセージを受信して、上記接続切断端末からの接続要求の応答拒否を解除する解除設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクセス制御装置。
3. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備えるアクセス制御装置において、
   他の無線装置と通信する装置間通信手段と、
   上記無線端末と無線通信する無線通信手段と、
   上記装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、
   上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、
   上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断手段と、
   上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続しない判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、
   上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続する判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、上記装置間通信手段を通じて上記第１の無線装置に対して上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言手段と
   を備えることを特徴とするアクセス制御装置。
4. 上記装置間通信手段が上記接続切断端末との接続処理完了後、上記第１の無線装置が、上記装置間通信手段を通じて上記接続切断端末からの接続要求の応答拒否を解除できるように、接続処理完了メッセージを送信する接続完了送信手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のアクセス制御装置。
5. 上記装置間通信手段が上記接続切断端末との接続処理完了後、上記第１の無線装置を除く他の無線装置が、上記装置間通信手段を通じて上記接続切断端末からの接続要求の応答拒否を解除できるように、接続処理完了メッセージを送信する接続完了送信手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のアクセス制御装置。
6. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置において、請求項１〜５のいずれかに記載のアクセス制御装置を備えることを特徴とする無線装置。
7. １又は複数の無線端末と接続する請求項６に記載の無線装置を複数有して構成されるネットワーク。
8. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、各無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のアクセス制御方法において、
   上記無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視ステップと、
   上記無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している上記無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定ステップと、
   上記接続切断端末が選定されると、上記装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに上記接続切断端末と接続すると判断に用いられ、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに上記接続切断端末と接続しないと判断に用いられる上記接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言ステップと、
   上記装置間通信手段を通じて、上記接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認ステップと、
   上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定ステップと、
   上記受け入れ確認手段の確認後、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示ステップと
   を備えることを特徴とするアクセス制御方法。
9. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、各無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のプログラムにおいて、
   コンピュータを、
   上記無線通信手段の使用帯域を監視する使用帯域監視手段と、
   上記無線通信手段の使用帯域が閾値を超えると、無線接続している上記無線端末の中から接続切断端末を選定する接続切断端末選定手段と、
   上記接続切断端末が選定されると、上記装置間通信手段を通じて他の無線装置に対して、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに上記接続切断端末と接続すると判断に用いられ、
   上記接続切断端末に接続される当該無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される当該無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに上記接続切断端末と接続しないと判断に用いられる上記接続切断端末情報を含む接続切断宣言メッセージを送信する接続切断宣言手段と、
   上記装置間通信手段を通じて、上記接続切断端末と接続すると判断した他の無線装置から、上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージの受信を確認する受け入れ確認手段と、
   上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、
   上記受け入れ確認手段の確認後、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信する強制切断指示手段として機能させることを備えること
   を特徴とするアクセス制御プログラム。
10. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のアクセス制御方法において、
    上記装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、当該接続切断端末と接続するか否かを判断する受け入れ判断ステップと、
    上記装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、
    上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、
    上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断ステップと、
    上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続しない判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定ステップと、
    上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続する判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、上記装置間通信手段を通じて上記第１の無線装置に対して上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言ステップと
    を備えることを特徴とするアクセス制御方法。
11. １又は複数の無線端末と接続する無線装置を複数有して構成されるネットワークの無線装置が備え、他の無線装置と通信する装置間通信手段と、無線端末と無線通信する無線通信手段とを有するアクセス制御装置のプログラムにおいて、
    コンピュータを、
    上記装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、当該接続切断端末と接続するか否かを判断する受け入れ判断手段と、
    上記装置間通信手段が受信した第１の無線装置からの接続切断宣言メッセージに含まれている接続切断端末情報に基づいて、
    上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが同じであるときに当該接続切断端末と接続すると判断し、
    上記接続切断端末に接続される無線装置と同じネットワークへの接続を示す識別子を有し、上記接続切断端末に接続される無線装置と使用する無線チャネルが異なるときに当該接続切断端末と接続しないと判断する受け入れ判断手段と、
    上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続しない判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答を拒否に設定する拒否設定手段と、
    上記受け入れ判断手段により上記接続切断端末と接続する判断をしたときに、上記接続切断端末からの接続要求に対する応答拒否の設定と、上記接続切断端末に対して強制切断指示メッセージを送信できるように、上記装置間通信手段を通じて上記第１の無線装置に対して上記接続切断端末の受け入れ宣言メッセージを送信する受け入れ宣言手段として機能させることを備えること
    を特徴とするアクセス制御プログラム。

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