JP5068431B2 - ワイヤレスlanシステム、中継端末装置および中継方法 - Google Patents
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Description
第一に、中継局となるSTAに基地局APとの通信用と圏外STAとの通信用という2組の無線通信手段を実装する必要があった。
前記BSSの圏外に存在する第二端末と、を備えたワイヤレスLANシステムであって、
前記第一端末は、
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信を行うとともに、前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記第二端末と通信を行う通信部と、
前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するビーコン受信部と、
前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出する送出部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二端末から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信する第一受信部と、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームを一時的に蓄積する第一蓄積部と、
前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送する第一転送部と、
前記アクセスポイント親局から前記第二端末への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信する第二受信部と、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームを一時的に蓄積する第二蓄積部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記第二端末へ転送する第二転送部と、を含むことを特徴とするワイヤレスLANシステムが提供される。
また、ここで、BSSビーコンフレームおよびEBSSビーコンフレームには、たとえば、送信先および送信元情報が含まれる。BSSビーコンフレームに応答することにより、第一端末は、アクセスポイント親局と第一周波数チャネルにて通信を確立する。一方、EBSSビーコンフレームに第二端末が応答することにより、第一端末と第二周波数チャネルにて通信を確立する。各ビーコンフレームは一定周期毎に発信される。さらに、この構成によれば、簡単な構成で、BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の期間を使用して、第一周波数チャネルを第二周波数チャネルに切り替えることができる。
また、上記ワイヤレスLANシステムにおいて、前記第一端末は、パワーセーブモードで動作し、前記アクセスポイント親局からの前記ビーコンフレームに同期して、Doze状態からAwake状態に遷移し、前記第二周波数チャネルから前記第一周波数チャネルに戻り、前記第一転送部および前記第一受信部において前記アクセスポイント親局と送受信するフレームがないとき、Doze状態に戻し、前記アクセスポイント親局に前記第一端末と前記第二端末の動作モードを通知する際、前記第二端末の動作モードを前記第一端末の動作モードと同じ状態として通知することができる。
また、上記ワイヤレスLANシステムにおいて、前記第一受信部における前記第二端末から前記第一フレームの受信が完了したとき、前記通信部が前記第二周波数チャネルから前記第一周波数チャネルに戻し、前記第一転送部が前記第一蓄積部に蓄積された前記第一フレームを前記アクセスポイント親局に転送することができる。
さらに、上記ワイヤレスLANシステムにおいて、PCF(Point Coordination Function)を利用し、前記アクセスポイント親局が前記第一端末と、CFP(Contention Free Period)に前記第二端末からの前記第一フレームまたは前記第二端末宛の前記第二フレームを送受信することができる。
さらに、上記ワイヤレスLANシステムにおいて、前記第一端末は、前記第二端末と前記第二周波数チャネルで通信を確立しているEBSSにおいて、アドホックモードまたはインフラストラクチャーモードで中継局の動作を行うことができる。
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信を行うとともに、前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記端末装置と通信を行う通信部と、
前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するビーコン受信部と、
前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出する送出部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記端末装置と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記端末装置から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信する第一受信部と、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームを一時的に蓄積する第一蓄積部と、
前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送する第一転送部と、
前記アクセスポイント親局から前記端末装置への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信する第二受信部と、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームを一時的に蓄積する第二蓄積部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記端末装置と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記端末装置へ転送する第二転送部と、を含むことを特徴とする中継端末装置が提供される。
前記第一端末が、
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信するステップと、
前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記第二端末と通信するステップと、
前記第一端末が、前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するステップと、
前記第一端末が、前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出するステップと、
前記通信するステップで前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第一端末が、前記第二端末から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信するステップと、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第一フレームを一時的に第一蓄積部に蓄積するステップと、
前記第一端末が、前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送するステップと、
前記第一端末が、前記アクセスポイント親局から前記第二端末への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信するステップと、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第二フレームを一時的に第二蓄積部に蓄積するステップと、
前記通信するステップで前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第一端末が、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記第二端末へ転送するステップと、
を含むことを特徴とする中継方法が提供される。
本発明は、IEEE802.11シリーズ規格に準拠し、インフラストラクチャモードにて運用されているワイヤレスLAN通信システムにおいて、BSSに属するいずれかの端末(以後、「STA(STAtion)」と呼ぶ)が中継局となって、BSS圏外に位置するSTAに対して通信サービスを提供できるようにしている。
図7は、本発明の他の実施形態のワイヤレスLANシステムの動作の一例を示すタイムチャートである。本実施形態において、ワイヤレスLANシステムの基本的構成については、上記実施形態と同様である。本実施形態のワイヤレスLANシステムは、上記実施形態とは、STA14における周波数チャネル切り替え動作時のSTA15へのフレーム転送において、中継局となるSTA14宛フレームより先にSTA15宛フレームを取得し、STA15への転送処理を行っている点で相違する。
図8は、本発明の他の実施形態のワイヤレスLANシステムの動作の一例を示すタイムチャートである。本実施形態において、ワイヤレスLANシステムの基本的構成については、上記実施形態と同様である。本実施形態のワイヤレスLANシステムは、上記実施形態とは、STA14が、STA15からフレームを受信し記憶部に格納した後、Doze状態にならないですぐにAP11に送信する点で相違する。
図9は、本発明の他の実施形態のワイヤレスLANシステムの動作の一例を示すタイムチャートである。本実施形態において、ワイヤレスLANシステムの基本的構成については、上記実施形態と同様である。本実施形態のワイヤレスLANシステムは、上記実施形態とは、STA14が、拡張BSS50の周波数チャネルCH−bにて中継局の動作をする期間、上記実施形態で示したアドホックモードではなくインフラストラクチャモードでのAPモードで動作する点で相違する。
図10は、本発明の他の実施形態のワイヤレスLANシステムの動作の一例を示すタイムチャートである。本実施形態において、ワイヤレスLANシステムの基本的構成については、上記実施形態と同様である。本実施形態のワイヤレスLANシステムは、上記実施形態とは、PCF(Point Coordination Function)を利用し、AP11が、CFP(Contention Free Period:非競合期間)にSTA15宛フレームを送信し、またSTA15からのフレームを受信している点で相違する。
11、21 AP
12、13、14、15、22、23、24 STA
50 拡張BSS
60 DS
70 ESS
131 アンテナ
132 無線部
133 無線制御部
134 第一記憶部
135 中央制御部
136 第二記憶部
151 BSSビーコン受信部
153 タイマ
155 切替部
157 EBSSビーコン送出部
161 識別情報記憶部
163 受信部
165 情報取得部
167 判定部
169 バッファ
171 書換部
173 送信部
201、231、271、311 BSSビーコンフレーム
221、251、291 拡張BSSビーコンフレーム
253、293 ATIMフレーム
Claims (21)
- BSSに属し、前記BSSのアクセスポイント親局と通信する第一端末と、
前記BSSの圏外に存在する第二端末と、を備えたワイヤレスLANシステムであって、
前記第一端末は、
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信を行うとともに、前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記第二端末と通信を行う通信部と、
前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するビーコン受信部と、
前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出する送出部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二端末から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信する第一受信部と、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームを一時的に蓄積する第一蓄積部と、
前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送する第一転送部と、
前記アクセスポイント親局から前記第二端末への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信する第二受信部と、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームを一時的に蓄積する第二蓄積部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記第二端末へ転送する第二転送部と、を含むことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1に記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一端末は、
パワーセーブモードで動作し、
前記アクセスポイント親局からの前記ビーコンフレームに同期して、Doze状態からAwake状態に遷移し、
前記第二周波数チャネルから前記第一周波数チャネルに戻り、前記第一転送部および前記第一受信部において前記アクセスポイント親局と送受信するフレームがないとき、Doze状態に戻し、
前記アクセスポイント親局に前記第一端末と前記第二端末の動作モードを通知する際、前記第二端末の動作モードを前記第一端末の動作モードと同じ状態として通知することを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1または2に記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一端末は、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームに含まれる前記第二端末の識別情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前記第二端末の前記識別情報を記憶する記憶部と、
を含むことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項3に記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一端末は、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームの送信先が前記記憶部に記憶されている前記第二端末の前記識別情報か否かを判定する送信先判定部を含み、
前記第一端末において、前記送信先判定部が、前記第二フレームの前記送信先が前記第二端末であると判定した場合、前記第二転送部は、前記第二端末に前記第二フレームを転送することを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項3または4に記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一端末は、
前記第一フレームのマックヘッダに含まれる送信先情報を当該アクセスポイント親局の識別情報に書き換え、前記第二フレームのマックヘッダに含まれる送信元情報を前記第一端末の識別情報に書き換える書換部を含むことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至5いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記アクセスポイント親局は、任意の少なくとも一つの前記第一端末を中継局として指定する指定部を含み、
前記第一端末は、前記アクセスポイント親局から前記指定を受け付ける受付部を含み、
前記第一端末が前記指定を受け付けた場合、中継局モードに入り、前記通信部が前記第二周波数チャネルへの切り替え動作を行うことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至6いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第二受信部は、前記第一端末宛のフレームと前記第二端末宛のフレームのいずれを優先して受信するか予め設定された優先度に基づいて行うことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至7いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一受信部における前記第二端末から前記第一フレームの受信が完了したとき、前記通信部が前記第二周波数チャネルから前記第一周波数チャネルに戻し、前記第一転送部が前記第一蓄積部に蓄積された前記第一フレームを前記アクセスポイント親局に転送することを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至8いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
PCF(Point Coordination Function)を利用し、前記アクセスポイント親局が前記第一端末と、CFP(Contention Free Period)に前記第二端末からの前記第一フレームまたは前記第二端末宛の前記第二フレームを送受信することを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至9いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第二端末が、前記第一端末が送出するEBSSビーコンフレームに付加しているベンダー固有インフォメイションエレメントを、付加したEBSSビーコンフレームを送出する送出部を有することを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - 請求項1乃至10いずれかに記載のワイヤレスLANシステムにおいて、
前記第一端末は、前記第二端末と前記第二周波数チャネルで通信を確立しているEBSSにおいて、アドホックモードまたはインフラストラクチャーモードで中継局の動作を行うことを特徴とするワイヤレスLANシステム。 - BSSに属し、前記BSSのアクセスポイント親局と通信するとともに、前記BSSの圏外に存在する端末装置と通信する中継端末装置であって、
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信を行うとともに、前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記端末装置と通信を行う通信部と、
前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するビーコン受信部と、
前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出する送出部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記端末装置と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記端末装置から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信する第一受信部と、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームを一時的に蓄積する第一蓄積部と、
前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送する第一転送部と、
前記アクセスポイント親局から前記端末装置への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信する第二受信部と、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームを一時的に蓄積する第二蓄積部と、
前記通信部が前記EBSSビーコンフレームに応答した前記端末装置と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記端末装置へ転送する第二転送部と、を含むことを特徴とする中継端末装置。 - 請求項12に記載の中継端末装置において、
前記第一受信部が受信した前記第一フレームに含まれる前記端末装置の識別情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前記端末装置の前記識別情報を記憶する記憶部と、
を含むことを特徴とする中継端末装置。 - 請求項13に記載の中継端末装置において、
前記第二受信部が受信した前記第二フレームの送信先が前記記憶部に記憶されている前記端末装置の前記識別情報か否かを判定する送信先判定部を含み、
前記送信先判定部が、前記第二フレームの前記送信先が前記端末装置であると判定した場合、前記第二転送部は、前記端末装置に前記第二フレームを転送することを特徴とする中継端末装置。 - 請求項13または14に記載の中継端末装置において、
前記第一フレームのマックヘッダに含まれる送信先情報を当該アクセスポイント親局の識別情報に書き換え、前記第二フレームのマックヘッダに含まれる送信元情報を自装置の識別情報に書き換える書換部を含むことを特徴とする中継端末装置。 - 請求項12乃至15いずれかに記載の中継端末装置において、
前記アクセスポイント親局から中継局指定を受け付ける受付部を含み、
前記中継局指定を受け付けた場合、中継局モードに入り、前記通信部が前記第二周波数チャネルへの切り替え動作を行うことを特徴とする中継端末装置。 - BSSに属し、前記BSSのアクセスポイント親局と通信する第一端末が、前記BSSの圏外に存在する第二端末および前記アクセスポイント親局間の通信を中継する中継方法であって、
前記第一端末が、
第一周波数チャネルで前記BSS内の前記アクセスポイント親局と通信するステップと、
前記BSSでの通信期間のうちの少なくとも一部の一定期間を使用して、前記第一周波数チャネルと異なる第二周波数チャネルに切り替えて前記第二端末と通信するステップと、
前記第一端末が、前記アクセスポイント親局から、BSSビーコンフレームを受信するステップと、
前記第一端末が、前記BSSビーコンフレームを受信した後、一定時間経過後に、前記第一周波数チャネルから前記第二周波数チャネルに切り替え、EBSSビーコンフレームを送出するステップと、
前記通信するステップで前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第一端末が、前記第二端末から前記アクセスポイント親局への第一フレームを、前記第二周波数チャネルの通信により受信するステップと、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第一フレームを一時的に第一蓄積部に蓄積するステップと、
前記第一端末が、前記第一蓄積部に一時的に蓄積された前記第一フレームを前記第一周波数チャネルの通信により前記アクセスポイント親局へ転送するステップと、
前記第一端末が、前記アクセスポイント親局から前記第二端末への第二フレームを、前記第一周波数チャネルでの通信により受信するステップと、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第二フレームを一時的に第二蓄積部に蓄積するステップと、
前記通信するステップで前記EBSSビーコンフレームに応答した前記第二端末と前記第二周波数チャネルでの通信を確立している前記一定期間中、前記第一端末が、前記第二蓄積部に一時的に蓄積された前記第二フレームを前記第二周波数チャネルでの通信により前記第二端末へ転送するステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。 - 請求項17に記載の中継方法において、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第一フレームに含まれる前記第二端末の識別情報を抽出するステップと、
前記第一端末が前記抽出するステップで抽出した前記第二端末の前記識別情報を記憶部に記憶するステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。 - 請求項18に記載の中継方法において、
前記第一端末が、前記受信するステップで受信した前記第二フレームの送信先が前記記憶部に記憶されている前記第二端末の前記識別情報か否かを判定するステップと、
前記第一端末が、前記判定するステップで前記第二フレームの前記送信先が前記第二端末であると判定された場合、前記第二端末に前記第二フレームを転送するステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。 - 請求項18または19に記載の中継方法において、
前記第一端末が、前記第一フレームのマックヘッダに含まれる送信先情報を当該アクセスポイント親局の識別情報に書き換えるステップと、
前記第一端末が、前記第二フレームのマックヘッダに含まれる送信元情報を前記第一端末の識別情報に書き換えるステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。 - 請求項17乃至20いずれかに記載の中継方法において、
前記アクセスポイント親局が、任意の少なくとも一つの前記第一端末を中継局として指定するステップと、
前記第一端末が、前記アクセスポイント親局から前記指定を受け付けるステップと、
前記第一端末が前記指定を受け付けた場合、中継局モードに入り、前記第二周波数チャネルへの切り替えるステップと、
を含むことを特徴とする中継方法。
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