JP5307078B2 - 仮想化された無線ネットワーク・カードを有する無線端末装置 - Google Patents
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Description
図1は、IEEE802.11に規定するインフラストラクチャ・モードのLAN10のネットワーク構成を示す図である。図1ではイーサネット(登録商標)のバックボーン・ネットワーク11に、代表的に管理サーバ13、AP20、およびAP30が接続された状態が示されている。バックボーン・ネットワーク11には図1には示していないWebサーバ、メール・サーバ、DNSサーバ、およびデータベース・サーバなどのさまざまなサーバが接続される。1つのAPがカバーする電波の到達範囲として画定された面積的な領域をセルという。図1には、AP20が形成したセル15とAP30が形成したセル17とを示している。さらに仮想APとして動作するノートPC21が形成したセル19も示している。セル15とセル17は、重複する範囲を含んでいる。
図2は、ノートPC21a、21b、21c、31a、31bに対応するノートPC100のハードウエア構成を示す概略の機能ブロック図である。ノートPC100は中央演算処理装置(CPU)101、メイン・メモリ103、ディスク・ドライブ105、液晶ディスプレイ装置(LCD)107、入出力デバイス109およびNIC111がバス115に接続されている。ディスク・ドライブ105には、オペレーティング・システム(OS)、アプリケーション・プログラム、およびデバイス・ドライバの他に本実施の形態に関わるプログラムが格納されている。NIC111には、アンテナ113が接続されている。
図4は、図1のLAN10に対してWLANとWPANが同時に形成された複合無線ネットワーク50において電波干渉が発生する状況を説明するためのモデル図である。管理サーバ13は、ネットワーク接続制御部53、電波出力制御部51およびマッピング・テーブル55を含んでいる。ネットワーク接続制御部53は、バックボーン・ネットワーク11との通信を制御する。電波出力制御部51は、マッピング・テーブル55の管理をしたり、所定のノートPCに仮想APとして動作するときの電波出力を低減する要求をしたりする。
図5は、ノートPC100において図3のソフトウエアが実行されることで構成される電波出力制御システム180の構成を示す機能ブロック図である。図5の構成要素はNIC111を除いて、図3に示したソフトウエアとそれを実行するCPU101、メイン・メモリ103などのハードウエアとの協働により実現されるハードウエア機能として表現している。アプリケーション部181は、アプリケーション153およびOS155を含んで構成されており、WLAN195またはWPAN193との間でユーザ・データの交換をする。
図6は、図4の複合無線ネットワーク50において、ノートPC21aがパーソナル機器40aと接続するときの手順を示すフローチャートである。ブロック201では、図4に示すようにAP20、30に対して5台のノートPC21a〜31bが接続されてWLANを形成している。AP20は、現在接続されているノートPC21a、21b、21cの実MACアドレスとIPアドレスを保有しており、AP30は同様にノートPC31a、31bの実MACアドレスとIPアドレスを保有している。
ノートPC31aが仮想AP184の電波出力を低減してセルを小さくするほど、ノートPC21aに対する電波干渉の軽減の程度は大きいといえる。しかし、ノートPC21aが必要とする以上にノートPC31aが電波出力を低減する必要はなく、さらに、セルの縮小によるノートPC31aのスループットの低下および新たなパーソナル機器の接続機会が確保されないといった問題が発生する可能性がある。複合無線ネットワーク50において、各ノートPCにおけるWLANおよびWPANのスループットの合計を最大にするためには、ノートPC31aは必要最小限の範囲で電波出力を低減させることが望ましい。特に、ノートPC31aがバックボーン・ネットワーク11に接続されてルータとして動作するような場合は、他のノートPCなどのパーソナル機器40eは移動することがあるので、セルの範囲はできるだけ大きいことが望ましい。
図6の手順では、すでに形成された複合無線ネットワーク50において、ノートPC21aの仮想AP184がパーソナル機器40aにチャネル5で接続する際に、同じくチャネル5でWPANを構築しているノートPC31aの仮想AP184の電波出力を低下させてノートPC31aのスループットの低下を抑制した。しかし、ノートPC31aは、電波出力を低減したことにより、遠方に存在する他のパーソナル機器と新たな接続ができない場合も生ずる。
時間が経過するとともに、複合無線ネットワーク50に存在するノートPC21a、21b、21c、31a、31bのWLANおよびWPANの状態は変化する。たとえば、ノートPC31bは、新たにパーソナル機器とチャネル5で接続するかもしれない。あるいは、ノートPC21aとノートPC31aの相互の距離が変化するかもしれない。図9は、すでに形成された複合無線ネットワーク50において、各ノートPCが電波出力を制御してスループットの向上を図る手順を示すフローチャートである。
これまでの例では、管理サーバ13が実MACアドレスと仮想MACアドレスの対応リストを格納するマッピング・テーブル55から、電波干渉が生じときに関連するノートPCの実アドレスを抽出して電波出力の低減要求をしていた。本発明は、電波干渉の抑制を希望するノートPC21aが電波干渉を与えている他のノートPC31aに直接電波出力の低減要求をすることもできる。この場合、電波干渉を抑制したいノートPC21aは、ノートPC31aの実MACアドレスを知らないので、ユニキャストでは低減要求をすることができない。
13…管理サーバ
20、30…アクセス・ポイント(AP)
21a、21b、21c、31a、31b…ノートPC
40a、40b、40c、40d、40e…パーソナル機器
50…複合無線ネットワーク
100…ノートPC
180…ノートPCの電波出力制御システム
Claims (17)
- 第1の識別子を使用する第1の動作モードと前記第1の識別子と同一のデータ構造の第2の識別子を使用する第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
前記複数の無線端末装置が前記アクセス・ポイントに接続された管理サーバにそれぞれ前記第1の識別子と前記第2の識別子を登録するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と前記第1の識別子または前記第2の識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から前記第2の動作モードで使用する無線チャネルを選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記管理サーバに前記スキャン・リストから取得した前記第2の識別子を含むパケットを送信するステップと、
前記管理サーバが前記第2の識別子に対応する前記第1の識別子を有する前記第1の無線端末装置に対して前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップ
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルを使用してパーソナル機器に接続するステップと
を有する方法。 - 前記選択するステップが、前記スキャン・リストの中で電波強度が最低のビーコン・フレームの無線チャネルを選択するステップを含む請求項1に記載の方法。
- 前記電波出力を低減するステップが、前記第1の無線端末装置に接続しているパーソナル機器に対して前記第1の無線端末装置が電波出力を低減する要求をするステップを含む請求項1または請求項2に記載の方法。
- 第1の動作モードと第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から前記第2の動作モードで使用する無線チャネルを選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が、前記複数の無線端末装置に前記選択した無線チャネルを前記第2の動作モードで使用しているか否かを問い合わせるステップと、
前記第2の無線端末装置が、前記問い合わせに肯定的な応答をした前記第1の無線端末装置に直接前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップと、
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルを使用してパーソナル機器に接続するステップと
を有する方法。 - 第1の動作モードと第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されていないチャネル番号を前記第2の動作モードで使用する無線チャネルとして選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルに対応する識別子を有する前記第1の無線端末装置に対して前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップと、
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されていない無線チャネルを選択するときの電波出力を、前記スキャン・リストに登録されている無線チャネルを選択するときの電波出力より大きくなるように設定してパーソナル機器に接続するステップと
を有する方法。 - 第1の動作モードと第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から前記第2の動作モードで使用する無線チャネルを選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルに対応する識別子を有する前記第1の無線端末装置に対して前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップと、
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルを使用してパーソナル機器に接続するステップと、
前記第1の無線端末装置がパーソナル機器に接続している無線チャネルを他の無線端末装置が使用しているか否かを監視して他の無線端末装置が前記無線チャネルを使用していないと判断したときに前記低減した電波出力を復帰するステップと
を有する方法。 - 第1の動作モードと第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から前記第2の動作モードで使用する無線チャネルを選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルに対応する識別子を有する前記第1の無線端末装置に対して前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップと、
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルを使用してパーソナル機器に接続するステップと、
前記第1の無線端末装置がパーソナル機器に接続している無線チャネルを他の無線端末装置が使用しているか否かを監視して他の無線端末装置が前記無線チャネルを使用していると判断したときに当該無線端末装置に対して電波出力を低減する要求をするステップとを
を有する方法。 - 第1の動作モードと第2の動作モードで動作するように仮想化された無線ネットワーク・カードを搭載する無線端末装置の動作を制御する方法であって、
第1の無線端末装置を含む複数の無線端末装置がそれぞれ前記第1の動作モードでアクセス・ポイントに接続しかつ前記第2の動作モードでパーソナル機器に接続するステップと、
第2の無線端末装置が前記複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと
前記第2の無線端末装置が前記スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から前記第2の動作モードで使用する無線チャネルを選択するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルに対応する識別子を有する前記第1の無線端末装置に対して前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップと、
前記要求に基づいて前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードでの電波出力を低減するステップと、
前記第2の無線端末装置が前記選択した無線チャネルを使用してパーソナル機器に接続するステップと、
前記第1の無線端末装置が他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成するステップと、
前記第1の無線端末装置が前記第2の動作モードで自らが使用している無線チャネルが前記スキャン・リストに含まれているか否かを判断するステップと、
前記スキャン・リストに含まれていると判断したときに、自らが使用できる無線チャネルに空きがあるか否かを前記第1の無線端末装置が判断するステップと、
空きがあると判断した場合に前記第1の無線端末装置が無線チャネルを変更することが可能である旨をユーザに通知するステップと
を有する方法。 - 空きがないと判断した場合に、前記第1の無線端末装置が他の無線端末装置に前記第2の動作モードでの電波出力を低減するように要求するステップを有する請求項8に記載の方法。
- 無線ネットワーク・カードと、
前記無線ネットワーク・カードを、実MACアドレスを使用するステーションおよび前記実MACアドレスと同一データ構造の仮想MACアドレスを使用する仮想アクセス・ポイントとして動作させるように制御するネットワーク制御部と、
他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と前記実MACアドレスまたは前記仮想MACアドレスとを対応付けたスキャン・リストを作成し、該スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から仮想アクセス・ポイントが使用する無線チャネルを選択するチャネル選択部と、
前記実MACアドレスと前記仮想MACアドレスとを無線端末装置ごとに関連付けたマッピング・テーブルを有するサーバを経由して前記選択した無線チャネルに対応する前記仮想MACアドレスを有する他の無線端末装置に対して前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求する制御部と
を有する無線端末装置。 - 前記チャネル選択部は、前記スキャン・リストの中で電波強度が最低のビーコン・フレームの無線チャネルを選択する請求項10に記載の無線端末装置。
- 前記制御部は、外部から仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減する要求を受けたときに、前記仮想アクセス・ポイントとして動作して接続しているパーソナル機器とコミュニケーションをして電波出力を低減する請求項10または請求項11に記載の無線端末装置。
- 無線ネットワーク・カードと、
前記無線ネットワーク・カードを仮想アクセス・ポイントおよびステーションとして動作させるように制御するネットワーク制御部と、
他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成し、該スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から仮想アクセス・ポイントが使用する無線チャネルを選択するチャネル選択部と、
他の無線端末装置に前記選択した無線チャネルを前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときに使用しているか否かを問い合わせ、肯定的な回答をした無線端末装置に直接前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求する制御部と
を有する無線端末装置。 - 無線ネットワーク・カードと、
前記無線ネットワーク・カードを仮想アクセス・ポイントおよびステーションとして動作させるように制御するネットワーク制御部と、
他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成し、該スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から仮想アクセス・ポイントが使用する無線チャネルを選択するチャネル選択部と、
前記選択した無線チャネルに対応する前記識別子を有する他の無線端末装置に対して前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求し、前記スキャン・リストに登録された無線チャネルを選択するときの電波出力を、前記スキャン・リストに登録されていない無線チャネルを選択するときの電波出力より小さくなるように前記無線ネットワーク・カードを設定する制御部と
を有する無線端末装置。 - 無線ネットワーク・カードと、
前記無線ネットワーク・カードを仮想アクセス・ポイントおよびステーションとして動作させるように制御するネットワーク制御部と、
他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成し、該スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から仮想アクセス・ポイントが使用する無線チャネルを選択するチャネル選択部と、
前記選択した無線チャネルに対応する前記識別子を有する他の無線端末装置に対して前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求し、他の無線端末装置からの要求に応じて前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減したときに、自らが仮想アクセス・ポイントとして使用している前記無線チャネルを他の無線端末装置が使用しているか否かを監視し、使用していないと判断したときに電波出力を復帰させる制御部と
を有する無線端末装置。 - 無線ネットワーク・カードと、
前記無線ネットワーク・カードを仮想アクセス・ポイントおよびステーションとして動作させるように制御するネットワーク制御部と、
他の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成し、該スキャン・リストに登録されたチャネル番号の中から仮想アクセス・ポイントが使用する無線チャネルを選択するチャネル選択部と、
前記選択した無線チャネルに対応する前記識別子を有する他の無線端末装置に対して前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求し、前記スキャン・リストに基づいて自らが前記仮想アクセス・ポイントとして使用している無線チャネルを他の無線端末装置が使用しているか否かを監視し、使用していると判断したときに使用している無線チャネルに対応する識別子を有する他の無線端末装置に対して前記仮想アクセス・ポイントとして動作するときの電波出力を低減するように要求する制御部と
を有する無線端末装置。 - 無線ネットワーク・カードを備えるコンピュータに、
前記無線ネットワーク・カードが第1のインターフェースと第2のインターフェースを形成するように仮想化する機能と、
前記第1のインターフェースでアクセス・ポイントに接続し、前記第2のインターフェースでパーソナル機器に接続する機能と、
複数の無線端末装置が発信しているビーコン・フレームをスキャンしてチャネル番号と電波強度と識別子とを対応付けたスキャン・リストを作成する機能と
前記スキャン・リストに登録された無線チャネルの中から前記第2のインターフェースで使用する無線チャネルを選択する機能と、
前記複数の無線端末装置に前記選択した無線チャネルを前記第2のインターフェースが使用しているか否かを問い合わせる機能と
前記問い合わせに肯定的な応答をした無線端末装置に直接前記第2のインターフェースで使用する電波の出力を低減するように要求する機能と
を有する処理を実行させるコンピュータ・プログラム。
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