JP4351892B2 - 無線ｌａｎにおけるアクセス制御方法及び無線ｌａｎシステム並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、分配方式(インフラ方式)の高速無線ローカルエリアネットッワーク(ＬＡＮ) におけるＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１標準方式のアクセス制御に関し、詳細には 無線ＬＡＮにおける移動無線端末（適宜、クライアント端と称し、また、「ＭＴ」と略称する）からの上がり回線データを制御するためのアクセス制御方法及び無線ＬＡＮシステム並びにプログラムに関する。

従来、この種の無線ＬＡＮ通信システムでは、移動無線端末が、移動地点でアクセスポイント(ＡＰ：Access Point、適宜、「ＡＰ」と略称する)装置との双方向通信を通じて、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ通信ネットワーク（インターネットやイントラネット）への接続要求（アクセス）を行っている。

このようなアクセスでは、移動無線端末に予め付与されているユーザ識別符号(ＩＤ)やパスワード、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなどをアクセスポイント装置を通じて、ＴＣＰ／ＩＰ通信ネットワーク上などの認証サーバで登録情報と比較して、その認証を行っている。

このような高速無線ＬＡＮシステムとしては、ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式が知られている。この高速無線ＬＡＮシステムにあって、集中制御手順（ＰＣＦ：Point Coordination Function）モードのポーリング制御方式では、アクセスポイント装置から送信を許可する。この場合、移動無線端末に対して送信権を与える許可の制御パケット（ＣＦ―ｐｏｌｌ：Contention Free pollable）であるポーリング制御のフレームを送信することによって、移動無線端末からの上がり回線データを制御(例えば、アクセスの許可又は拒否)している(非特許文献１参照)。

この高速無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのＰＣＦモードのポーリング制御方式は、次のような欠点がある。

すなわち、ポーリング制御のフレームをアクセスポイント装置から、このサービスエリア内の全ての移動無線端末に送信している。したがって、比較的広い周波数帯域が必要となり、特にサービスエリア内に多数の移動無線端末が存在する場合、多大な周波数帯域を使用することになってしまう。この場合、通信ネットワークでの限られた周波数の利用効率（スループット）が悪化するという欠点がある。

図１１は、背景技術の伝送方式を説明するための図である。

図１１を参照すると、この例は上記したポーリングを使用する集中制御手順（ＰＣＦ）モードでの伝送方式を示している。

このポーリング制御では、図１１中の（ａ）がアクセスポイント装置から移動無線端末への下り回線伝送データ列(伝送アロケーション)を示し、(ｂ)が移動無線端末からのアクセスポイント装置への上がり回線伝送データ列を示している。

下り回線伝送データ列は、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ Inter Frame Space：固定時間）とビーコンフレーム（Beacon ２Mbps）とＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space：固定時間）とアクノリッジ（ＡＣＫ ２Mbps）とＳＩＦＳとデータ(Data１１Mbps）のそれぞれのフレームからなる。上がり回線伝送データ列は、ＳＩＦＳとデータ(Data)とアクノリッジ（ＡＣＫ）からなる。

なお、時間長は「ＳＩＦＳ」よりも「ＰＩＦＳ」が大きく、さらに、「ＰＩＦＳ」よりも「ＤＩＦＳ（ＤＣＦ Inter Frame Space：固定時間）」が大きい。また、ＤＣＦモードでのデータフレームの送信では、衝突回避の待ち時間が、ＳＩＦＳではなく、ＤＩＦＳとＣＷ（Contention Window：可変時間）の合計であるが、ビーコン（Beacon ２Mbps）内に格納された複数のセグメントからなる高速無線ＬＡＮシステム（ＥＳＳ：Extended Service Set）の識別符号（ＩＤ）によってアクセス制御を実行しているためデータフレームの衝突回避時間をＳＩＦＳとしている。

この、ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式でのＰＣＦモードでは、そのＭＡＣフレーム内のデータ伝送速度が「６．０２０Mbps」であり、比較的に多大な周波数帯域が必要である。換言すれば、通信ネットワークでの限られた周波数の利用効率（スループット）の改善が課題である。
松枝英明及び守倉正博弘著「８０２．１１高速無線ＬＡＮシステム教科書」ＩＤＧジャパン社２００３年発行

本発明が解決しようとする課題は、高速無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのＰＣＦモードのポーリング制御方式において、比較的に多大な周波数帯域を使用することになるポーリング制御のフレームをアクセスポイント装置から、このサービスエリア内の全ての移動無線端末に送信している点である。

上記目的を達成する本発明の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法は、アクセスポイント装置側が通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握する段階と、この把握した通信ネットワークの状況に応じてサービスセット識別子（ＳＳＩＤ：Service Set Identifier）を決定する段階と、この決定したサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側に無線送信する段階と、このサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側が無線受信する段階と、この受信データに含まれるサービスセット識別子の内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を移動無線端末側が実行する段階とを有することを特徴とする。

そして、前記サービスセット識別子によるアクセス制御が、通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末側の発信を規制する制御であることを特徴とする。

さらに、前記移動無線端末側の発信を規制するアクセス制御が、音声データ、画像データ、アプリケーション種別、プロトコル種別、ポート番号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスのいずれかを含む規制であり、かつ、アクセスの許可、拒否、優先度、アクセスポイント装置と移動無線端末間の帰属関係の強制切断を含む規制である。

また、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に応じたサービスセット識別子を決定し、この決定したサービスセット識別子のデータを無線送信するアクセスポイント装置と、このサービスセット識別子のデータを無線受信し、この受信データに含まれるサービスセット識別子の内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行する移動無線端末とを備えることを特徴とする。

また、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づきサービスセット識別子を決定する決定手段と、前記決定手段で決定したサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側に無線送信する送信手段とを備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイント装置である。

さらに、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視する監視手段と、前記監視手段で把握した通信ネットワークの状況に対応したサービスセット識別子を決定する決定手段と、前記決定手段で決定したサービスセット識別子のデータを無線送信する送信手段とを備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイント装置である。

さらに、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づき決定されたサービスセット識別子のデータを無線受信する受信手段と、前記受信手段で受信したデータ内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行する実行手段と、を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおける移動無線端末である。

そして、前記アクセスポイント装置が、移動無線端末と無線回線接続を行う無線回線接続部と、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に対応したサービスセット識別子を決定する制御処理部とが一つの装置として構成され、又は前記無線回線接続部と制御処理部とが通信回線で一体的に動作する離間した構成である。

上記目的を達成する本発明のプログラムは、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視するステップと、この監視で把握した通信ネットワークの状況に基づいてサービスセット識別子を決定するステップと、この決定したサービスセット識別子のデータを無線送信するステップとをコンピュータに実行させるためのものである。

また、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づき決定されたサービスセット識別子のデータを無線受信するステップと、この受信したデータ内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行するステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。

本発明の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法では、アクセスポイント装置側が、高速無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのグループ(ＥＳＳ)を表すサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）を、例えば、通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末側の発信を規制するアクセス制御を実行している。

換言すれば、背景技術の説明のようなＣＦ―ｐｏｌｌフレーム(制御フレーム)によるポーリング制御（ポーリングフレーム送信）を実行していない。すなわち、アクセスポイント装置からのポーリングフレームを送信することなく、移動無線端末側のアクセス制御を実行できるため、多大な周波数帯域を必要とすることなく、その周波数の利用効率（スループット）が向上するという利点がある。

本発明の無線ＬＡＮシステムでは、上記した無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法と同様に、多大な周波数帯域を必要とすることなく、その周波数の利用効率が向上する。

また、本発明のプログラムでは、発明が、通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末側の発信を規制するアクセス制御を実行している。したがって、当該発明を、種々の装置に搭載されるマイクロコンピュータなどで容易に実施できるようになって、その汎用性が向上する。

本発明の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法及び無線ＬＡＮシステム並びにプログラムでは、多大な周波数帯域を必要とすることなく、その周波数の利用効率（スループット）を向上させるという目的を次のようにして達成している。

すなわち、アクセスポイント装置側が、高速無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのグループ(ＥＳＳ)を表すサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）を、例えば、通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末側の発信を規制する制御を実行するようにしている。これによって、アクセスポイント装置からのポーリングフレームを送信することなく移動無線端末側のアクセス制御を実現している。

＜実施形態１＞
(実施形態１の構成及び要部動作説明)
図１は、本発明の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法及び無線ＬＡＮシステム並びにプログラムの実施形態１における全体の概略構成を示す通信ネットワーク図である。

図１を参照すると、この実施形態１の概略構成では、例えば、デジタル方式の有線通信回線網１とともに、この有線通信回線網１に接続された認証サーバや、例えば、ＭＡＣアドレス、ユーザ識別符号(ＩＤ)やパスワードが予め格納されるユーザ管理テーブル、通信ネットワークの管理などを実行するホストコンピュータ装置２とを有している。

さらに、この実施形態１の概略構成では、有線通信回線網１に収容され、地域や施設内に構築されるセグメントであるＬＡＮ３，４と、ＬＡＮ３を形成するデータ通信路３ａに設けられたアクセスポイント(ＡＰ)装置３ｂ，３ｄ，・・・と、このアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・によって構築される分配方式(インフラ方式)の無線通信網３ｃ，３ｅ，・・・と、このアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・と無線通信網３ｃ，３ｅ，・・・を介して接続を行う移動無線端末（クライアント端末、ＭＴ）１０とを有している。

図２は、図１中のアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の内部の具体的構成例を示すブロック図である。

図２を参照すると、このアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の具体的な内部構成例では、ＣＰＵ，プログラムを格納するＲＯＭ，ワーキング用のＲＡＭからなるＭＰＵ２０と、ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体から、当該実施形態１を実行するためのプログラムをＭＰＵ２０のＲＯＭに実装するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２１と、アクセス管理テーブル（以降で説明する図６参照）のデータを新規又は更新のために取り込むためのＩ／Ｆ部２３と、アクセス管理テーブル（図６参照）のデータを登録(格納)する固体メモリ(半導体メモリ)２２と、アクセス管理テーブル（図６参照）のデータを送出する情報処理装置２４と、移動無線端末（ＭＴ）１０との無線通信を行うための無線通信部２５と、図１に示すＬＡＮ３，４における接続処理（例えば、ＲＰＣ：Remote Procedure Call）を行うための有線ＬＡＮ通信部２６を有している。

固体メモリ２２は、例えば、アクセス管理テーブル（図６参照）のデータ変更を情報処理装置２４を接続しないで行うことを考慮すると、その好ましい形態とするため、交換(着脱)可能な構成となっている（図示参照）。

図３は、図１中の移動無線端末１０の内部具体的構成例を示すブロック図である。

図３を参照すると、この移動無線端末１０の具体的な内部構成例では、ＣＰＵ，プログラムを格納するＲＯＭ，ワーキング用のＲＡＭからなるＭＰＵ３０と、ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体から、当該実施形態１を実行するためのプログラムをＭＰＵ３０のＲＯＭに実装するためのインターフェース(Ｉ／Ｆ)部３３と、アクセス管理テーブル（図６参照）のデータを新規又は更新のために取り込むためのＩ／Ｆ部３１と、アクセス管理テーブルのデータを登録(格納)する固体メモリ(半導体メモリ)３２と、アクセス管理テーブルのデータを送出する情報処理装置３４と、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・との無線通信を行うための無線通信部３５とを有している。

さらに、この移動無線端末１０には、その具体的構成として、当該端末が、例えば、モバイルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの場合における操作処理系であるマンマシンＩ／Ｆ処理系３６と、このマンマシンＩ／Ｆ処理系３６に接続されるＬＣＤなどの表示器３６ａとキーボードなどの入力装置３６ｂと、各種の処理データを記憶する固体メモリ３７及びハードディスク装置（ＨＤＤ）３８とを有している。

固体メモリ３２は、例えば、アクセス管理テーブル（図６参照）のデータ変更を情報処理装置３４を接続しないで行うことを考慮すると、その好ましい形態とするため、交換(着脱)可能な構成となっている（図示参照）。

図４は、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・及び移動無線端末１０の内部機能構成を示すブロック図である。

図４を参照すると、このアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・及び移動無線端末１０は、上記した図２のアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の機能構成（動作上の処理内容）、及び図３の移動無線端末１０の機能構成（動作上の処理内容）を示している。

図４において、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・は、移動無線端末１０との無線回線接続用のアンテナＡｎｔ２と、無線通信部５０と、データ処理部５１と、イーサネット(登録商標）通信部５２と、アクセス制御部５３とで構成されている。このアクセス制御部５３はアクセス制御処理部５３ａと、アクセス管理テーブル５３ｂとを有している。

移動無線端末１０は、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・との無線回線接続用のアンテナＡｎｔ１と、無線通信部４０と、データ処理部４１と、アクセス制御部４２とで構成されている。このアクセス制御部４２は、アクセス制御処理部４２ａと、アクセス管理テーブル４２ｂとを有している。

(実施形態１の動作説明)
まず、図１の通信ネットワークの全体の概略動作について説明する。

図１において、移動無線端末（ＭＴ）１０からアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・に対して、無線接続（無線区間）による認証要求が行われる。アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・は、ＬＡＮ３，４及び有線通信回線網１を通じて、ホストコンピュータ装置２の図示しない認証サーバに認証要求を転送する。

認証サーバは、内部の図示しないＭＡＣテーブルを参照して、このＭＡＣアドレス、又はユーザ識別符号(ＩＤ)とパスワードに基づいた認証を行う。認証サーバは、認証結果の認証応答をアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・に転送し、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・が認証応答を移動無線端末１０に転送する。この認証応答が認証許可の応答の場合に、移動無線端末１０は、有線通信回線網１を通じた通信が可能であり、そのデータ通信がアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・を通じて実行される。

次に、このような通信ネットワークの全体概略動作における本発明に対応した実施形態１の全体動作について説明する。

図５は、実施形態１の全体動作を説明するための図であり、図６は、実施形態１におけるアクセス管理テーブルの内容を示す図である。また、図７は実施形態１の全体動作における流れを示すフローチャートである。

図１及び図５において、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・が、高速無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのグループ（複数のセグメントからなる高速無線ＬＡＮシステムＥＳＳ：Extended Service Set）を表すサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）を、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末１０側の発信を規制するアクセス制御を実行する。

図４から図７において、初めにアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・側と移動無線端末１０側でサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）とアクセス制御レベル、アクセス規制を対応付けた図６に示すようなＳＳＩＤとアクセス制御レベル、アクセス規制の対応表であるアクセス管理テーブルを作成する（図５中のＡ１，Ａ２及び図７中のＳ１）。アクセス制御レベルとは、いずれかのSSIDを自動的に選択するために用いる値であり、例えば、通信ネットワークのトラヒック量で表される。SSIDは通信ネットワークのトラヒックの状況とアクセス制御レベルに基づいて選択される。

このアクセス管理テーブルのうち、アクセスポイント装置が有するアクセス管理テーブルは、下記（１）自動的又は（２）手動操作の説明のようにして作成される。

（１）アクセス管理テーブルの自動的作成
図４に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・では、アクセス制御部５３のアクセス制御処理部５３ａが、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を監視し、この状況から図６に示すアクセス管理テーブルを作成する。

このアクセス管理テーブルの自動的作成の動作を、図２に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の具体的構成をもって説明すると、ＭＰＵ２０が、無線通信部２５及び有線ＬＡＮ通信部２６を通じて、有線通信回線網１やＬＡＮ３，４を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を監視し、この状況から図６のアクセス管理テーブルを作成し、又は、予め定めた設定内容（例えば音声データ優先設定）によって固体メモリ２２に格納する。

（２）アクセス管理テーブルの手動操作による作成
図４に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・では、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を、図示しない装置で監視し、この監視状況から図６のデータをアクセス管理テーブル５３ｂに手動操作で格納して作成する。また、上記通信ネットワークのトラヒック状況によらず、人為的な取り決めにより作成する場合もある。

このアクセス管理テーブルの手動操作による作成の動作を、図２に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の具体的構成をもって説明すると、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を図示しない装置で監視し、この監視状況を情報処理装置２４からＩ／Ｆ部２３を通じて固体メモリ２２に格納する。あるいは、監視状況に関係なく人為的な取り決めに基づいたテーブルデータを固体メモリ２２に格納する。

このようにしてアクセス管理テーブルが作成された後に、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・は、有線通信回線網１を含む通信ネットワークまたは無線通信網３ｄ，３ｅのトラヒックの状況とアクセス制御レベルに基づいてSSIDを決定する。また、SSIDはトラヒック状況によらず、例えば、音声データのみを許可するといった人為的な取り決めにより決定する場合も存在する。

ここでは、上記した図５の説明のように有線通信回線網１を含む通信ネットワークまたは無線通信網３ｄ，３ｅのトラヒックの状況とアクセス制御レベルを比較し、アクセス制御レベルに対応したサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「１，２，３」を決定する（図５中のＢ及び図７中のステップＳ２）。

このように決定したサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）の値「１，２，３」のいずれかをビーコンフレーム（本発明（請求項）における「サービスセット識別子のデータ」に対応する）に挿入して、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・から移動無線端末１０側に送信する（図５中のＣ及び図７中のステップＳ３）。

また、通信ネットワークのトラヒック状況に関係なく、ある時間においては音声データ「voice」のみの通信を許可する、といった、例えば時間、ユーザ、地理的範囲などの所定の条件に基づきサービスセット識別子を決定してもよい。

移動無線端末１０側は、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・から受信したビーコンフレーム中のサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）の値「１，２，３」のいずれかに対応したアクセス規制に基づき、下記のアクセス規制を実行する（図５中のＤ，Ｅ及び図７中のステップＳ４，Ｓ５）。

上記した、ここでのアクセス管理テーブルは、例えば、図６に例示した次の内容（Ａ）〜（Ｃ）である。このアクセス管理テーブルの設定内容は、このビーコンフレーム中の予め定めたフィールドに、例えば、図６に示す設定内容が数値の最少ビット数や数値のみで格納される。
（Ａ）サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）が「１」の場合は、(ａ)音声データ「voice」のみの送信を許可（アクセス規制−許可又は拒否）する。
（Ｂ）サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）が「２」の場合は、(ｂ)音声データ以外「non-voice」 (例えば、画像データ)のみの送信を許可（アクセス規制−許可又は拒否）する。
（Ｃ）サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）が「３」の場合は、（ｃ）「(ａ)音声データ「voice」と（ｂ）音声データ以外「non-voice」（例えば、画像データ）の組み合わせ」の送信を許可（アクセス規制−許可又は拒否）する。

なお、アクセス管理テーブル５３ｂのデータのアクセス制御分類の(ａ)音声データ「voice」(ｂ)音声データ以外「non-voice」 (例えば、画像データ)は、一例であり、この他にも「アプリケーション種別、プロトコル種別、ポート番号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスのいずれかによる分類としても良い。また、アクセス規制も上記した「許可又は拒否」だけでなく「優先度」によって規制したり、「アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・と移動無線端末１０間の帰属関係の強制切断（例えば、アクセスが許可されなくなったユーザからのアクセス制御の強制切断）」とすることも出来る。

また、移動無線端末１０が有するアクセス管理テーブルは、下記（１）自動的又は（２）手動操作の説明のようにして作成される。

（１）アクセス管理テーブルの自動的作成
図４に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・では、アクセス制御部５３のアクセス制御処理部５３ａが、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を監視し、この状況から図６及び下記に示すようなアクセス管理テーブル内容のアクセス管理テーブルを作成する。このアクセス管理テーブルのデータをビーコンフレームとしてアクセス制御部５３、無線通信部５０及びアンテナＡｎｔ２を通じて移動無線端末１０にブロードキャスト無線送信する。

移動無線端末１０側は、アンテナＡｎｔ１、無線通信部４０を通じてアクセス制御部４２のアクセス制御処理部４２ａの処理によって、アクセス管理テーブルのデータを取り込んでアクセス管理テーブル４２ｂを作成する。このアクセス管理テーブル４２ｂに基づいて、これ以降の移動無線端末１０側の発信を制御(規制、アクセス制御)する。

このアクセス管理テーブルの自動的作成の動作を、図２に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の具体的構成をもって説明すると、ＭＰＵ２０が、無線通信部２５及び有線ＬＡＮ通信部２６を通じて、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を監視し、この状況から図６及び下記に示すようなアクセス管理テーブル内容のアクセス管理テーブルを作成して固体メモリ２２に格納する。そして、ＭＰＵ２０の制御によって無線通信部２５から、作成したアクセス制御テーブルのデータを移動無線端末１０にブロードキャスト無線送信する。

図３に示す移動無線端末１０の具体的構成では、ＭＰＵ３０が無線通信部３５を通じてアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・からのアクセス管理テーブルのデータを取り込んで固体メモリ３２に格納する。このアクセス管理テーブルに基づいて、これ以降の移動無線端末１０側の発信を規制するアクセス制御を実行する。

（２）アクセス管理テーブルの手動操作による作成
図４に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・では、有線通信回線網１及びＬＡＮ３，４を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を、図示しない装置で監視し、この監視状況から図６及び下記に示すようなアクセス管理テーブル内容のアクセス管理テーブル５３ｂに手動操作で格納して作成する。このアクセス管理テーブルのデータをビーコンフレームとしてアクセス制御部５３、無線通信部５０及びアンテナＡｎｔ２を通じて移動無線端末１０にブロードキャスト無線送信する。

移動無線端末１０側は、アンテナＡｎｔ１、無線通信部４０を通じてアクセス制御部４２のアクセス制御処理部４２ａの処理によって、アクセス管理テーブルのデータを取り込んでアクセス管理テーブル４２ｂを手動操作で格納して作成する。

このアクセス管理テーブルの手動操作による作成の動作を、図２に示すアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・の具体的構成をもって説明すると、有線通信回線網１を含む通信ネットワークのトラヒックの状況を図示しない装置で監視し、この監視状況を情報処理装置２４からＩ／Ｆ部２３を通じて固体メモリ２２に格納する。そして、ＭＰＵ２０の制御によって無線通信部２５から、この作成したアクセス管理テーブルのデータを移動無線端末１０にビーコンフレームとしてブロードキャスト無線送信する。

図３に示す移動無線端末１０の具体的構成では、ＭＰＵ３０が無線通信部３５を通じてアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・からのアクセス管理テーブルのデータを手動操作(マンマシンＩ／Ｆ処理系３６の表示器３６ａ及び入力装置３６ｂの操作による手動操作)で取り込んで固体メモリ)３２に、同様の手動操作で格納する。また、上記通信ネットワークのトラヒック状況によらず、人為的な取り決めにより作成する場合も存在し、情報処理装置３４からＩ／Ｆ部３３を通じて固体メモリ３２に格納する。

図５及び図６のアクセス管理テーブルの例としては、移動無線端末１０としての ＭＴ１（この例ではモバイルコンピュータ） ，ＭＴ２（この例ではＰＤＡ），ＭＴ３（この例では携帯電話機）に対し、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「１」(ａ)音声データ「voice」のみの送信許可（アクセス規制−許可又は拒否）が設定されている。また、ＭＴ１には、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「２」(ｂ)音声データ以外「non-voice」 (例えば、画像データ)のみの送信許可（アクセス規制−許可又は拒否）が設定されている。さらに、ＭＴ２には、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「３」（ｃ）「（ａ）音声データ「voice」と（ｂ）音声データ以外「non-voice」の組み合わせ」の送信許可（アクセス規制−許可又は拒否）が設定されている（図５中のＥ１，Ｅ２，Ｅ３参照）。

このようにして移動無線端末１０側が、アクセス管理テーブルのアクセス規制に基づいたアクセス規制を実行し、そのトラヒックの状況の変化ごとに更新される（図７中のステップＳ６）。

次に、上記したアクセス制御の実行による、多大な周波数帯域を必要とすることなく、その周波数の利用効率（スループット）が向上することについて説明する。

この実施形態１では、通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化、移動無線端末１０ごとに変化させる、この変化の一方又は両方による移動通信端末１０の発信を規制するアクセス制御を実行している。このアクセス制御は、上記したアクセス制御分類が、(ａ)音声データ「voice」、(ｂ)音声データ以外「non-voice」であり、アクセス規制が「許可又は拒否」である、また、アクセス制御分類が「アプリケーション種別、プロトコル種別、ポート番号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス」のいずれかであり、アクセス規制も「優先度」による規制であり、さらに「アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・と移動無線端末１０間の帰属関係の強制切断」である。

図８は、実施形態１のアクセス制御における伝送方式を説明するための図であり、図９は、実施形態１の各フレームの伝送速度及び衝突回避時間を説明するための図である。

図８及び図９を参照すると、このアクセスポイント制御において、（ａ）がアクセスポイント(AP)装置３ｂ，３ｄ，・・・から移動無線端末(MT)１０への下り回伝送データ列(伝送アロケーション）を示し、（ｂ）が移動無線端末１０からアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・への上がり回線伝送データ列を示している。

図８（ａ）において、この下り回線伝送データ列は、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ）、ＳＩＦＳ、アクノリッジ（ＡＣＫ）、ＳＩＦＳ及びデータ(Data)のそれぞれのフレームからなる。また、図８（ｂ）において、上がり回線伝送データ列は、ＳＩＦＳとデータ(Data)、ＳＩＦＳとアクノリッジ（ＡＣＫ）からなる。

この下り及び上がり回線伝送データ列にあって、各フレームの伝送速度は、実施形態１のビーコン（Beacon）フレーム長が８９バイト(byte)であり、その伝送速度が２Ｍｂｐｓである。これに対して、背景技術のＰＣＦモード(ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）は、ビーコン（Beacon）フレーム長が９７バイト(byte)であり、その伝送速度が２Ｍｂｐｓである。なお、データ(Data)フレーム長が１５３６バイト(byte)であり、その伝送速度が１１Ｍｂｐｓであり、アクノリッジ(ACK)フレーム長が１４(byte)であり、その伝送速度が２Ｍｂｐｓである。

また、ＣＦＡ（Contention Free ＡＣＫ ２Mbps）とデータの合計のフレーム長が１５３６バイト(byte)であり、その伝送速度が１１Ｍｂｐｓである。さらに、ＣＦＰ（Contention Free Poll ２Mbps）及びＣＦＡのフレーム長がそれぞれ３６バイト(byte)であり、その伝送速度が１１Mbpsである。また、ＣＦＥ（Contention Free ＥＮＤ）のフレーム長が２０バイト(byte)でありその伝送速度が２Mbpsである。

なお、上記した背景技術における説明と同様に時間長は「ＳＩＦＳ」よりも「ＰＩＦＳ」が大きく、さらに、「ＰＩＦＳ」よりも「ＤＩＦＳ」が大きい。また、ＰＣＭモードでのデータフレームの送信では、図９に示すように衝突回避の待ち時間(ＳＩＦＳ：１０μｓ，ＰＩＦＳ：３０μｓ，ＤＩＦＳ：５０μｓ)が、ＳＩＦＳではなくＤＩＦＳ（ＤＣＦ Inter Frame Space：固定時間）とＣＷ（Contention Window：可変時間）の合計であるが、ビーコンフレーム内に格納された複数のセグメントからなる高速無線ＬＡＮシステム（ＥＳＳ：Extended Service Set）のＩＤによってアクセス制御を実行しているためデータフレームの衝突回避時間をＳＩＦＳとしている。

この、実施形態１でのアクセス制御では、そのＭＡＣフレーム内のデータ伝送速度が「６．４３Mbps」であり、上記した背景技術における説明よりも伝送速度が速く、周波数帯域が小さくなり、通信ネットワークでの限られた周波数の利用効率が向上することになる。

これらから、この実施形態１では、上記の背景技術で説明したような、ＩＥＥＥ８０２．１１標準方式）でのＰＣＦモードのポーリング制御（ポーリングフレーム送信）が行われずに、その使用される周波数帯域が小さくなって、周波数の利用効率が向上することになる。

なお、周波数の利用効率が向上することは、次に説明する実施形態２も同様であり、以下の実施形態２での重複した説明を省略する。

次に、実施形態１での音声データ「voice」を優先的に伝送するアクセス制御について説明する（図５及び図６におけるＭＴ3の携帯電話機などにおける）(ａ)音声データ「voice」サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「１」(ａ)音声データ「voice」の設定参照）。

この音声データ「voice」を優先するアクセス制御は、音声通話品質の劣化を阻止するためである。この制御は、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・での通信ネットワーク負荷増大による輻輳発生や、また、音声データのリアルタイム伝送が不可能になるのを防止するためのものである。

この場合、(ａ)音声データ「voice」を最優先する伝送（例えば、図５及び図６におけるMT-3に対するサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）「１」(ａ)音声データ「voice」が設定）を行うことによって、音声データを間引くなどの圧縮処理や、輻輳発生が軽減又は実行されなくなる。また、音声データのリアルタイム伝送が可能になる。すなわち、音声通話品質の劣化が阻止できることになる。

この音声データ「voice」を優先伝送するアクセス制御は、周波数の利用効率（スループット）の向上に寄与するものである。

なお、この音声データを優先伝送するアクセス制御は次に説明する実施形態２にも同様に適用される。この重複する実施形態２での説明は省略する。

＜実施形態２＞
(実施形態２の構成及び要部動作説明)
図１０は、実施形態２における要部概略構成を示すブロック図である。

上記した実施形態１が、アクセス管理テーブルの新規登録、更新及びアクセス制御レベル、アクセス規制とSSIDの設定、変更をアクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・で実行しているのに対して、この実施形態２では、図１０を参照すると、アクセスポイント(ＡＰ)制御装置５のようなアクセスポイント(ＡＰ)装置３ｂａ，３ｄａ，・・・を一括制御する装置が実行している。

この場合のアクセスポイント(ＡＰ)制御装置５は、図１に示す分配方式(インフラ方式)のセグメントに対応するＬＡＮ３，４ごとに、例えば、上記したＲＰＣを実行するＬＡＮサーバと併設して実施形態１と同様のアクセス制御を実行する。

この構成では、アクセスポイント装置３ｂ，３ｄ，・・・ごとにアクセス制御を実行しないため、アクセスポイント装置の構成が簡素化でき、かつ、既存のアクセスポイント装置の制御系の例えば、プログラムを変更するのみで実施形態１と同様のアクセス制御が出来るようになるため、通信ネットワークシステム規模、換言すれば、装置規模を縮小できる利点がある。

さらに、この実施形態２の変形例として、アクセスポイント制御装置５を、有線通信回線網１上のホストコンピュータ装置２に併設して、分配方式(インフラ方式)のセグメントに対応するＬＡＮ３，４ごとに実施形態１と同様のアクセス制御を実行するようにも出来る。したがって、この実施形態２の変形例では、上記したＬＡＮ３，４ごとに、例えば、上記したＲＰＣを実行するＬＡＮサーバと併設して実施形態１と同様のアクセス制御を実行する場合に対して、通信ネットワークシステム規模、換言すれば、装置規模がより縮小される利点がある。

なお、アクセスポイント制御装置５及びアセスポイント装置３ｂａ，３ｄａ，・・・の構成は、上記した図２から図７に分割して説明したと同じ構成であり、かつ、その制御を実行するものであり、ここでの重複した詳細説明は省略する。

本発明の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法及び無線ＬＡＮシステム並びにプログラムの実施形態１における全体の概略構成を示す通信ネットワーク図である。 図１中のアクセスポイント装置の内部具体的構成例を示すブロック図である。 図１中の移動無線端末の内部具体的構成例を示すブロック図である。 アクセスポイント装置及び移動無線端末の内部機能構成を示すブロック図である。 図１の全体動作を説明するための図である。 実施形態１におけるアクセス管理テーブルの内容を示す図である。 実施形態１の全体動作における流れを示すフローチャートである。 実施形態１のアクセス制御における伝送方式を説明するための図である。 実施形態１の各フレームの伝送速度及び衝突回避時間を説明するための図である。 実施形態２における要部概略構成を示す図である。 背景技術における伝送方式を説明するための図である。

符号の説明

１ 有線通信回線網
２ ホストコンピュータ装置
３，４ ＬＡＮ
３ａ データ通信路
３ｂ，３ｄ アクセスポイント(ＡＰ)装置
３ｃ，３ｅ 無線通信網
１０ 移動無線端末（クライアント端末、ＭＴ）
２０，３０ ＭＰＵ
２２，３２，３７ 固体メモリ(半導体メモリ)
２４，３４ 情報処理装置
２５，３５，４０，５０ 無線通信部
２６ 有線ＬＡＮ通信部
４２，５３ アクセス制御部
４２ａ，５３ａ アクセス制御処理部
４２ｂ，５３ｂ アクセス管理テーブル

Claims (11)

1. アクセスポイント装置が収容する移動無線端末からのアクセスを制御する無線ローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)におけるアクセス制御方法において、
   アクセスポイント装置側が通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握する段階と、
   この把握した通信ネットワークの状況に応じてサービスセット識別子を決定する段階と、
   この決定したサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側に無線送信する段階と、
   このサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側が無線受信する段階と、
   この受信データに含まれるサービスセット識別子の内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を移動無線端末側が実行する段階と、
   を有すること
   を特徴とする無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法。
2. 前記サービスセット識別子によるアクセス制御が、
   通信ネットワークのトラヒックの状況に応じた時間的な変化による移動無線端末側の発信を規制する制御であること
   を特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法。
3. 前記移動無線端末側の発信を規制するアクセス制御が、
   音声データ、画像データ、アプリケーション種別、プロトコル種別、ポート番号、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスのいずれかを含む規制であり、かつ、
   アクセスの許可、拒否、優先度、アクセスポイント装置と移動無線端末間の帰属関係の強制切断を含む規制であること
   を特徴とする請求項２に記載の無線ＬＡＮにおけるアクセス制御方法。
4. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に応じたサービスセット識別子を決定し、この決定したサービスセット識別子のデータを無線送信するアクセスポイント装置と、
   このサービスセット識別子のデータを無線受信し、この受信データに含まれるサービスセット識別子の内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行する移動無線端末と、
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
5. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づきサービスセット識別子を決定する決定手段と、
   前記決定手段で決定したサービスセット識別子を含むデータを移動無線端末側に無線送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイント装置。
6. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視する監視手段と、
   前記監視手段で把握した通信ネットワークの状況に対応したサービスセット識別子を決定する決定手段と、
   前記決定手段で決定したサービスセット識別子のデータを無線送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイント装置。
7. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づき決定されたサービスセット識別子のデータを無線受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信したデータ内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行する実行手段と、
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおける移動無線端末。
8. 前記アクセスポイント装置が、
   移動無線端末と無線回線接続を行う無線回線接続部と、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に対応したサービスセット識別子を決定する制御処理部とが一つの装置として構成され、又は前記無線回線接続部と制御処理部とが通信回線で一体的に動作する離間した構成である
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線ＬＡＮシステム。
9. 前記アクセスポイント装置が、
   移動無線端末と無線回線接続を行う無線回線接続部と、通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に対応したサービスセット識別子を決定する制御処理部とが一つの装置として構成され、又は前記無線回線接続部と制御処理部とが通信回線で一体的に動作する離間した構成である
   ことを特徴とする請求項６に記載のアクセスポイント装置。
10. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視するステップと、
    この監視で把握した通信ネットワークの状況に基づいてサービスセット識別子を決定するステップと、
    この決定したサービスセット識別子のデータを無線送信するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
11. 通信ネットワークのトラヒック量を含む状況を監視して把握した通信ネットワークの状況に基づき決定されたサービスセット識別子のデータを無線受信するステップと、
    この受信したデータ内容に基づいたアクセスポイント装置側に対するアクセス制御を実行するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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