JP5463419B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
本発明は、第1及び第2の無線通信装置とアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのための第1の無線通信装置である無線通信装置と、アクセスポイント装置と、無線通信システムとに関する。特に、本発明は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置への直接通信経路と、第1の無線通信装置からアクセスポイント装置を介して第2の無線通信装置までの間接通信経路とのうちの一方の通信経路を選択する第1の無線通信装置である無線通信装置と、アクセスポイント装置と、無線通信システムとに関する。
近年、IEEE802.11a又はIEEE802.11gなどの無線LAN(Local Area Network)規格が策定されている。このような無線LAN規格に準拠したネットワーク構成には、インフラストラクチャモードと、アドホックモードとがある。ここで、インフラストラクチャモードのネットワークは、アクセスポイント装置(基地局)と、アクセスポイント装置からの電波の到達範囲内の複数の無線通信装置とを含み、アクセスポイント装置は各無線通信装置間のアクセスタイミングを調停する。また、アドホックモードのネットワークは上述したアクセスポイント装置を必要とせず、無線通信装置間でアクセスタイミングを決定する。
アクセスポイント装置を経由するインフラストラクチャモードの通信は、アドホックモードの通信と比較してスループットが低下するという短所を有する一方、アクセスポイント装置からの電波の到達範囲内の無線通信装置が、当該アクセスポイント装置を介して有線LANやインターネットに接続できるという長所を有する。また、アドホックモードの通信では、無線通信装置どうしが直接通信するのでアクセスポイント装置での中継によるオーバーヘッドがなく、インフラストラクチャモードの通信よりもスループットが上がるが、無線通信装置が有線LANやインターネットに接続できないという短所を有する。
インフラストラクチャモードとアドホックモードの両方の長所を活かすことができる方式として、直接通信方式(ダイレクトリンクプロトコル方式。DLP(Direct Link Protocol))の通信がIEEE802.11eのオプション機能として定義されている。直接通信方式によれば、一方の無線通信装置は、他方の通信装置が、アクセスポイント装置を介さない直接通信に対応しているか否かを、アクセスポイント装置を経由した通信によって確認する。そして、他方の無線通信装置が直接通信に対応しているときに、上述した一方の無線通信装置は、当該他方の無線通信装置との間で直接通信を行う。
例えば、特許文献1及び2記載の従来技術に係る無線通信システムは、第1の無線通信装置と、第2の無線通信装置と、第1及び第2の無線通信装置の間の無線通信を中継する基地局とを備える無線通信システムである。ここで、第1及び第2の無線通信装置は、基地局を介する間接通信又は基地局を介さない直接通信のいずれかを行う。また、第1の無線通信装置は、第2の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得し、第1の無線通信装置、第2の無線通信装置及び基地局が対応している通信機能を利用してデータフレームを送信し、かつ、第1及び第2の無線通信装置が対応しており、基地局が対応していない通信機能を利用して第2の無線通信装置へ直接データフレームを送信する。さらに、基地局は第1の無線通信装置から受信したデータフレームを第2の無線通信装置へ送信し、第2の無線通信装置は、第1の無線通信装置から受信したデータフレーム、及び基地局から受信したデータフレームの双方の通信品質を利用されている通信機能ごとに測定する。そして、第1の無線通信装置又は第2の無線通信装置は、通信品質に基づき、間接通信又は直接通信のいずれを行うかを判断する。
上述した従来技術に係る無線通信システムにおいて、第1の無線通信装置は、第2の無線通信装置にデータフレームを送信する場合、第2の無線通信装置が基地局から受信したデータフレームの通信品質と、第2の無線通信装置が第1の無線通信装置から直接受信したデータフレームの通信品質とに基づいて、間接通信又は直接通信を選択する。従って、基地局の送信電力が第1及び第2の無線通信装置の各送信電力よりも非常に大きい場合、第2の無線通信装置が基地局から受信したデータフレームの通信品質は第2の無線通信装置が第1の無線通信装置から直接受信したデータフレームの通信品質より高くなるので、第1の無線通信装置は間接通信を選択する。
しかしながら、第1の無線通信装置の送信電力が基地局の送信電力より非常に小さいので、基地局が第1の無線通信装置から受信するデータフレームの通信品質は、第2の無線通信装置が基地局から受信したデータフレームの通信品質よりも低い。このため、実際は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置までの基地局を経由する間接通信経路の通信品質は、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置までの直接通信経路の通信品質よりも低くなる場合がある。従来技術に係る無線通信システムでは、このような場合に、通信経路を適切に選択できなかった。
本発明の目的は以上の問題点を解決し、第1及び第2の無線通信装置並びにアクセスポイント装置を備えた無線通信システムにおいて、第1の無線通信装置から第2の無線通信装置への直接通信経路と、第1の無線通信装置からアクセスポイント装置を介して第2の無線通信装置までの間接通信経路とのうちの一方の通信経路を、従来技術に比較して適切に選択できる無線通信装置と、アクセスポイント装置と、無線通信システムとを提供することにある。
第1の発明に係る無線通信装置は、
第1及び第2の無線通信装置と、上記第1及び第2の無線通信装置に無線接続されかつ上記第1の無線通信装置からの無線信号を中継して上記第2の無線通信装置に無線送信するアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのための第1の無線通信装置である無線通信装置において、
上記第1の無線通信装置は、
上記第1の無線通信装置から上記第2の無線通信装置までの直接通信経路、又は上記第1の無線通信装置から上記アクセスポイント装置までの第1の通信経路及び上記アクセスポイント装置から上記第2の無線通信装置までの第2の通信経路を含む間接通信経路を選択する経路選択部と、
上記直接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す直接通信用通信性能テーブルと、上記間接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す間接通信用通信性能テーブルとをあらかじめ格納するテーブルメモリとを備え、
上記経路選択部は、
上記第1の通信経路の第1の通信品質と、上記第2の通信経路の第2の通信品質と、上記直接通信経路の通信品質とを取得し、
上記直接通信経路の通信品質に基づいて上記直接通信用通信性能テーブルを参照して、上記直接通信経路の通信性能を取得し、
上記第1及び第2の通信品質のうち低い方の通信品質を、上記間接通信経路の通信品質として用いて、上記間接通信用通信性能テーブルを参照して、上記間接通信経路の通信性能を取得し、
上記直接通信経路の通信性能と、上記間接通信経路の通信性能とのうち、高い方の通信性能を有する通信経路を選択することを特徴とする。
第1及び第2の無線通信装置と、上記第1及び第2の無線通信装置に無線接続されかつ上記第1の無線通信装置からの無線信号を中継して上記第2の無線通信装置に無線送信するアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのための第1の無線通信装置である無線通信装置において、
上記第1の無線通信装置は、
上記第1の無線通信装置から上記第2の無線通信装置までの直接通信経路、又は上記第1の無線通信装置から上記アクセスポイント装置までの第1の通信経路及び上記アクセスポイント装置から上記第2の無線通信装置までの第2の通信経路を含む間接通信経路を選択する経路選択部と、
上記直接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す直接通信用通信性能テーブルと、上記間接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す間接通信用通信性能テーブルとをあらかじめ格納するテーブルメモリとを備え、
上記経路選択部は、
上記第1の通信経路の第1の通信品質と、上記第2の通信経路の第2の通信品質と、上記直接通信経路の通信品質とを取得し、
上記直接通信経路の通信品質に基づいて上記直接通信用通信性能テーブルを参照して、上記直接通信経路の通信性能を取得し、
上記第1及び第2の通信品質のうち低い方の通信品質を、上記間接通信経路の通信品質として用いて、上記間接通信用通信性能テーブルを参照して、上記間接通信経路の通信性能を取得し、
上記直接通信経路の通信性能と、上記間接通信経路の通信性能とのうち、高い方の通信性能を有する通信経路を選択することを特徴とする。
上記無線通信装置において、上記経路選択部は、
所定の第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置に送信し、
上記第1の通信品質測定要求信号に応答して上記アクセスポイント装置から上記第1及び第2の無線通信装置に送信された第1の無線制御信号であって、上記第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置が受信したときの通信品質を含む第1の無線制御信号を上記アクセスポイント装置から受信することにより、上記第1の通信経路の通信品質を取得し、
上記第1の無線制御信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第2の無線制御信号であって、上記第1の無線制御信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第2の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記第2の通信経路の通信品質を取得することを特徴とする。
所定の第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置に送信し、
上記第1の通信品質測定要求信号に応答して上記アクセスポイント装置から上記第1及び第2の無線通信装置に送信された第1の無線制御信号であって、上記第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置が受信したときの通信品質を含む第1の無線制御信号を上記アクセスポイント装置から受信することにより、上記第1の通信経路の通信品質を取得し、
上記第1の無線制御信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第2の無線制御信号であって、上記第1の無線制御信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第2の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記第2の通信経路の通信品質を取得することを特徴とする。
また、上記無線通信装置において、上記経路選択部は、
所定の第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置に送信し、
上記第2の通信品質測定要求信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第3の無線制御信号であって、上記第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第3の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記直接通信経路の通信品質を取得することを特徴とする。
所定の第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置に送信し、
上記第2の通信品質測定要求信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第3の無線制御信号であって、上記第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第3の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記直接通信経路の通信品質を取得することを特徴とする。
さらに、上記無線通信装置において、上記通信性能はスループットであることを特徴とする。
またさらに、上記無線通信装置において、上記経路選択部は、上記直接通信経路又は上記間接通信経路を間欠的に選択することを特徴とする。
第2の発明に係るアクセスポイント装置は、第1及び第2の無線通信装置と、上記第1及び第2の無線通信装置に無線接続されかつ上記第1の無線通信装置からの無線信号を中継して上記第2の無線通信装置に無線送信するアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのためのアクセスポイント装置において、
所定の第1の通信品質測定要求信号に応答して、当該第1の通信品質測定要求信号の通信品質を測定し、上記測定された通信品質を含む無線制御信号を、上記第1及び第2の無線通信装置に送信することを特徴とする。
所定の第1の通信品質測定要求信号に応答して、当該第1の通信品質測定要求信号の通信品質を測定し、上記測定された通信品質を含む無線制御信号を、上記第1及び第2の無線通信装置に送信することを特徴とする。
第3の発明に係る無線通信装置は、上記第1の無線通信装置と、上記第2の無線通信装置と、上記アクセスポイント装置とを備えたことを特徴とする。
本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムによれば、当該無線通信装置は、第1の通信経路の第1の通信品質と、第2の通信経路の第2の通信品質と、直接通信経路の通信品質とを取得し、直接通信経路の通信品質に基づいて直接通信用通信性能テーブルを参照して、直接通信経路の通信性能を取得し、第1及び第2の通信品質のうち低い方の通信品質を、間接通信経路の通信品質として用いて、間接通信用通信性能テーブルを参照して、間接通信経路の通信性能を取得し、直接通信経路の通信性能と、間接通信経路の通信性能とのうち、高い方の通信性能を有する通信経路を選択する経路選択部を備えたので、直接通信経路又は間接通信経路を、従来技術に比較して適切に選択できる。
本発明に係るアクセスポイント装置によれば、所定の第1の通信品質測定要求信号に応答して、当該第1の通信品質測定要求信号の通信品質を測定し、測定された通信品質を含む無線制御信号を、第1及び第2の無線通信装置に送信するので、第2の通信経路の通信品質を第1の無線通信装置に通知できる。従って、第1の無線通信装置において、直接通信経路又は間接通信経路を、従来技術に比較して適切に選択できる。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図であり、図2は、図1の第1の無線通信装置20Aと第2の無線通信装置20Bとの間の直接通信経路Rd及び間接通信経路Riを示すブロック図である。また、図3は、図1のアクセスポイント装置10の構成を示すブロック図であり、図4は、図1の第1の無線通信装置20Aの構成を示すブロック図であり、図5は、図1の第2の無線通信装置20Bの構成を示すブロック図である。図1において、本実施形態に係る無線通信システムは、第1の無線通信装置20Aと、第2の無線通信装置20Bと、第1及び第2の無線通信装置20A,20B間で送受信される無線信号を中継するアクセスポイント装置10とを備えて構成される。
図1において、アクセスポイント装置10と、第1の無線通信装置20Aと、第2の無線通信装置20Bとは、それぞれ固有のアドレスを有しており、通信相手のアドレスを指定して互いに無線通信を行う。
図2において、第1の無線通信装置20Aは、詳細後述する図7の経路選択処理を実行することにより、第1の無線通信装置20Aから第2の無線通信装置20Bまでの直接通信経路Rd及び第1の無線通信装置20Aからアクセスポイント装置10を介して第2の無線通信装置20Bまでの間接通信経路Riのうちの一方の通信経路を選択する。そして、第1の無線通信装置20Aは、選択した通信経路を介して第2の無線通信装置20Bに無線信号を送信する。ここで、図2に示すように、間接通信経路Riは、第1の無線通信装置20Aからアクセスポイント装置10までの通信経路R1と、アクセスポイント装置10から第2の無線通信装置20Bまでの通信経路R2とを含む。
図3において、アクセスポイント装置10は、無線通信インタフェース200と、データ中継部210と、通信品質測定部(無線通信測定部)220とを備えて構成される。無線通信インタフェース200はアンテナ230を備えて構成される無線通信回路であって、例えばIEEE802.11などの無線LANの規格に準拠したデバイスである。無線通信インタフェース200は、第1の無線通信装置20Aの無線通信インタフェース310(図4参照。)及び第2の無線通信装置20Bの無線通信インタフェース310a(図5参照。)と無線接続されている。無線通信インタフェース200は、無線通信インタフェース310及び310aから無線送信される無線信号に対して所定のインタフェース処理を行ってデータ中継部210に出力する一方、データ中継部210からの無線信号に対して所定のインタフェース処理を行い、アンテナ230を介して無線通信インタフェース310及び310aのうちの少なくとも一方に無線送信する。
また、図3において、データ中継部210は、CPU(Central Processing Unit)などの制御装置により構成され、無線通信インタフェース200により受信された無線信号のヘッダに格納されている宛先アドレスに基づいて、当該無線信号を中継する。また、受信した無線信号が通信品質測定要求信号であるときは、当該無線信号を通信品質測定部220に出力する。
さらに、図3において、通信品質測定部220は、CPUなどの制御装置により構成され、データ中継部210を介して通信品質測定要求信号である無線信号を受信すると、当該無線信号の通信品質を測定し、測定した通信品質を含む無線信号を、データ中継部210と無線通信インタフェース200とを介して無線信号の送信元の無線通信装置に向けて送信する。具体的には、通信品質測定部220は、受信された無線信号の中間周波信号のレベルに基づいて当該無線信号のRSSI(Received Signal Strength Indication:受信信号強度)を通信品質として測定する。
次に、図4において、第1の無線通信装置20Aは、無線通信インタフェース310と、制御部320と、通信品質測定部330と、経路選択部340と、テーブルメモリ350と、記憶部360とを備えて構成される。ここで、無線通信インタフェース310はアンテナ370を備えて構成される無線通信回路であって、例えばIEEE802.11などの無線LANの規格に準拠したデバイスである。無線通信インタフェース310は、アクセスポイント装置10の無線通信インタフェース200(図3参照。)及び第2の無線通信装置20Bの無線通信インタフェース310a(図5参照。)と無線接続されている。無線通信インタフェース310は、無線通信インタフェース200及び310aから無線送信される無線信号に対して所定のインタフェース処理を行って制御部320に出力する一方、制御部320からの無線信号に対して所定のインタフェース処理を行い、アンテナ370を介して無線通信インタフェース200及び310aのうちの少なくとも一方に無線送信する。
また、図4において制御部320はCPUなどの制御装置により構成され、第1の無線通信装置20A内の各部の制御を行う。また、制御部320は、アクセスポイント装置10及び第2の無線通信装置20Bに送信する信号を生成して無線通信インタフェース310を介して無線送信する一方、アクセスポイント装置10及び第2の無線通信装置20Bから受信された無線信号に対して所定の処理を行う。
さらに、図4において、通信品質測定部330は、CPUなどの制御装置により構成され、無線通信インタフェース310により受信された無線信号を、制御部320を介して受信する。そして、通信品質測定部330は、受信された無線信号の通信品質を測定し、測定した通信品質を記憶部360に格納するとともに、制御部320に出力する。具体的には、通信品質測定部330は、受信された無線信号の中間周波信号のレベルに基づいて、当該無線信号のRSSIを通信品質として測定する。
また、記憶部360は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)及びEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリ、ハードディスク及び円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、CD−R(Compact Disc Recordable)/RW(ReWritable)、DVD−R(Digital Versatile Disc Recordable)/RW/+R/+RW/RAM(Random Access Memory)及びBD(Blu-Ray Disc(登録商標))−R/BD−REなどの光ディスク、並びにMO(Magneto Optical)ディスクなどの記憶媒体であって、各種データを保持する機能を有する。記憶部360は、通信品質測定部330により測定された通信品質を記憶する。
さらに、テーブルメモリ350は記憶部360と同様の記憶媒体であって、直接通信用通信品質−スループットテーブルTd(直接通信用通信性能テーブル)と、間接通信用通信品質−スループットテーブルTi(間接通信用通信性能テーブル)とをあらかじめ格納する。図6は、図4の直接通信用通信品質−スループットテーブルTdに対応するRSSIとスループットとの関係の一例を示すグラフ及び間接通信用通信品質−スループットテーブルTiに対応するRSSIとスループットとの関係の一例を示すグラフである。図6において、直接通信用通信品質−スループットテーブルTdは、第1の無線通信装置20Aと第2の無線通信装置20Bとの間で直接無線通信を行う直接通信モードの通信における、RSSIとスループットTPdとの関係を表す。また、間接通信用通信品質−スループットテーブルTiは、第1の無線通信装置20Aと第2の無線通信装置20Bとの間でアクセスポイント装置10を介する無線通信を行うインフラストラクチャモードの通信における、RSSIとスループットTPiとの関係を表す。各テーブルTd及びTiのデータは、あらかじめ測定されてテーブルメモリ350に格納される。
図6の間接通信用通信品質−スループットテーブルTiに対応するグラフから、間接通信経路Riを介するインフラストラクチャモードの通信での最大スループットは30Mbpsであることがわかる。また、直接通信用通信品質−スループットテーブルTdに対応するグラフから、直接通信経路Rdを介する直接通信モードの通信での最大スループットは50MBpsであることがわかる。なお、スループットTPdは直接通信経路Rdの通信性能を表し、スループットTPiは間接通信経路Riの通信性能を表す。
図4において、制御部320は、第2の無線通信装置20Bとの通信開始(すなわち、第1の無線通信装置20Aと第2の無線通信装置20Bとの間の無線通信が確立したとき。)から通信終了まで、図7の経路選択処理を間欠的に所定の周期で繰り返して実行するように経路選択部340を制御する。経路選択部340は、制御部320からの指示に従って図7の経路選択処理を間欠的に所定の周期で繰り返して実行し、当該実行毎に、間接通信経路Ri又は直接通信経路Rdを選択して制御部320に通知する。これに応答して、制御部320は、経路選択部340から通知された通信経路を介して第2の無線通信装置20Bに無線信号を送信するように制御する。
図5において、第2の無線通信装置20Bは、無線通信インタフェース310aと、制御部320aと、通信品質測定部330aと、経路選択部340aと、テーブルメモリ350aと、記憶部360aとを備えて構成される。ここで、無線通信インタフェース310aと、制御部320aと、通信品質測定部330aと、経路選択部340aと、テーブルメモリ350aと、記憶部360aとは、それぞれ第1の無線通信装置20Aの無線通信インタフェース310と、制御部320と、通信品質測定部330と、経路選択部340と、テーブルメモリ350と、記憶部360と同様に構成されるので、説明を省略する。
なお、経路選択部340は制御部320及び無線通信インタフェース310を介して無線通信を行うが、以下、その記載を省略する。また、経路選択部340aは制御部320a及び無線通信インタフェース310aを介して無線通信を行うが、以下、その記載を省略する。さらに、通信品質測定部220は、データ中継部210及び無線通信インタフェース200を介して無線通信を行うが、以下、その記載を省略する。
次に、図7を参照して、経路選択部340によって実行される経路選択処理を説明する。まず始めに、ステップS1において、経路選択部340は、第2の無線通信装置20Bが直接通信モードの通信に対応しているか否かを判断する。具体的には、経路選択部340は、直接通信モードの通信に対応しているか否かを問い合わせるための直接通信可否問合せ信号を、第2の無線通信装置20Bに直接無線送信する。これに応答して、第2の無線通信装置20Bは、直接通信モードの通信に対応しているか否かを示す直接通信可否応答信号を第1の無線通信装置20Aに直接無線送信する。経路選択部340は、直接通信可否応答信号に基づいて、第2の無線通信装置20Bが直接通信モードの通信に対応しているか否かを判断する。なお、ステップS1において、経路選択部340は、アクセスポイント装置10を介して直接通信可否問合せ信号及び直接通信可否応答信号のうちの少なくとも一方を送受信してもよい。
ステップS1においてYESのときはステップS2に進む。一方、ステップS1においてNOのときはステップS8に進み、間接通信経路Riを選択してステップS9に進む。ステップS2において、経路選択部340は、直接通信経路Rdの通信品質Qdと、通信経路R1の通信品質Q1と、通信経路R2の通信品質Q2とを取得し、記憶部360に格納する。ステップS2における具体的な処理については、図8を参照して後述する。ステップS3において、経路選択部340は、通信経路R1の通信品質Q1と、通信経路R2の通信品質Q2とのうちの低い方の通信品質を、間接通信経路Riの通信品質Qiとして採用する。
ステップS3に続いてステップS4において、経路選択部340は、通信品質Qdに基づいて直接通信用通信品質−スループットテーブルTdを参照して、直接通信経路RdのスループットTPdを取得する。さらに、ステップS5において、経路選択部340は、通信品質Qiに基づいて間接通信用通信品質−スループットテーブルTiを参照して、直接通信経路RiのスループットTPiを取得する。続いてステップS6において、経路選択部340は、スループットTPdがスループットTPiより大きいか否かを判断し、YESのときはステップS7に進む一方、NOのときはステップS8に進む。そして、ステップS7において、直接通信経路Rdを選択してステップS9に進む。ステップS9において、経路選択部340は、選択された通信経路を制御部320に通知して経路選択処理を終了する。
図8は、図1の無線通信システムによって実行される経路選択処理を示すタイミングチャートである。なお、図8において、第2の無線通信装置20Bは直接通信モードの通信に対応している。また、図8における第1の無線通信装置20Aの動作の主体は経路選択部340であるが、以下、単に第1の無線通信装置20Aと記載する。
図8において、第1の無線通信装置20Aは、図7の経路選択処理のステップS1を実行することにより、直接通信可否問合せ信号S20を、第2の無線通信装置20Bに直接無線送信する。第2の無線通信装置20Bの制御部320aは、無線通信インタフェース310aを介して直接通信可否問合せ信号S20を受信し、直接通信モードの通信に対応していることを示す直接通信可否応答信号S21を、無線通信インタフェース310aを介して第1の無線通信装置20Aに直接無線送信する。第1の無線通信装置20Aは、直接通信可否応答信号S21を解析し、第2の無線通信装置20Bは直接通信モードの通信に対応していると判断する。
次に、第1の無線通信装置20Aは、図7のステップS2の処理を実行する。具体的には、図8において、第1の無線通信装置20Aは、IEEE802.11に準拠したプローブリクエスト(Probe Request)信号(探索要求信号)を、通信品質測定要求信号S22として、第2の無線通信装置20Bに無線送信する。第2の無線通信装置20Bにおいて、通信品質測定部330aは、無線通信インタフェース310a及び制御部320aを介して、通信品質測定要求信号S22を受信する。そして、通信品質測定部330aは、ステップS30において、通信品質測定要求信号S22を受信したときのRSSIを測定して、記憶部360aに格納する。さらに、通信品質測定部330aは、IEEE802.11に準拠しかつ測定したRSSIを含むプローブレスポンス(Probe Response)信号(探索応答信号)を、通信品質測定応答信号S23として第1の無線通信装置20Aに無線送信する。ここで、ステップS30において測定されるRSSIは、直接通信経路Rdの通信品質Qdに対応する。第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S23を無線受信すると、当該信号S23に含まれるRSSIを、通信品質Qdとして記憶部360に格納する。
次に、第1の無線通信装置20Aは、プローブリクエスト信号を、当該プローブリクエスト信号を受信したときの通信品質を測定して当該通信品質を破棄しないように要求する通信品質測定要求信号S24として、アクセスポイント装置10に無線送信する。ここで、通信品質測定要求信号S24は、宛先装置のアドレスとして、第2の無線通信装置20Bのアドレスを含む。アクセスポイント装置10のデータ中継部210は、通信品質測定要求信号S24を受信して通信品質測定部220に出力する。これに応答して、通信品質測定部220は、通信品質測定要求信号S24のRSSIを測定してデータ中継部210に出力する(ステップS32)。さらに、データ中継部210は、通信品質測定部220によって測定されたRSSIと、通信品質測定要求信号S24を含むビーコン信号S25を、無線送信する。ここで、ステップS32において測定されるRSSIは、通信経路R1の通信品質Q1に対応する。なお、ビーコン信号S25として、アクセスポイント装置10から所定の時間間隔で無線送信されるビーコン信号を用いればよい。アクセスポイント装置10は、1つのビーコン信号S25を用いて、通信品質測定要求信号S24を第2の無線通信装置20Bに実質的に中継するとともに、ステップS32において測定したRSSIを第1の無線通信装置20Aに通知できる。
第1の無線通信装置20Aは、ビーコン信号S25を受信すると、当該ビーコン信号S25に含まれるRSSIを、通信品質Q1として記憶部360に格納する(ステップS33)。一方、第2の無線通信装置20Bは、ビーコン信号S25を受信すると、当該ビーコン信号S25のRSSIを測定して、記憶部360aに格納する(ステップS34)。さらに、通信品質測定部330aは、測定したRSSIを含む通信品質測定応答信号S26を、第1の無線通信装置20Aに無線送信する。ここで、ステップS34において測定されるRSSIは、通信経路R2の通信品質Q2に対応する。なお、通信品質測定応答信号S26として、プローブレスポンス信号を用いてもよい。
第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S26を受信すると、当該信号S26に含まれるRSSIを、通信品質Q2として記憶部360に格納する(ステップS35)。そして、第1の無線通信装置20Aは、記憶部360に格納された通信品質Qd,Q1,Q2を用いて図7のステップS3〜S8の処理を実行することにより、直接通信経路Rd又は間接通信経路Riを選択する(ステップS36)。
例えば、通信品質Q2が通信品質Q1より高い場合、間接通信経路Riの通信品質Qiは通信品質Q1に設定される。図6に示す例の場合、通信品質Qdが−60dBmより高いときは、直接通信経路RdのスループットTPdは30Mbpsより大きい。間接通信経路Riの最大スループットは30Mbpsであるから、経路選択部340は、Qd>−60dBmである場合には、直接通信経路Rdを選択する。また、図6に示すように、通信品質Qdが−60dBm以下である場合は、通信品質Qiが通信品質Qdより5dBmだけ大きいとき、間接通信経路RiのスループットTPiと、直接通信経路RdのスループットTPdが同じ値となる。従って、経路選択部340は、Qd≧Qi−5(dBm)の場合、直接通信経路Rdを選択する。また、Qd<−60dBmかつQd<Qi−5(dBm)の場合には、間接通信経路RiのスループットTPiが直接通信経路RdのスループットTPdより大きくなるので、経路選択部340は間接通信経路Riを選択する。
以上説明したように、第1の無線通信装置は、直接通信経路Rd又は間接通信経路Riを選択する経路選択部340と、直接通信経路Rdの通信品質QdとスループットTPdとの関係を示す直接通信用通信品質−スループットテーブルTd及び間接通信経路Riの通信品質QiとスループットTPiとの関係を示す間接通信用通信品質−スループットテーブルTiをあらかじめ格納するテーブルメモリ350とを備える。ここで、経路選択部340は、通信経路R1の通信品質Q1と、通信経路R2の通信品質Q2と、直接通信経路Rdの通信品質Qdとを取得し、直接通信経路Rdの通信品質Qdに基づいて直接通信用通信品質−スループットテーブルTdを参照して、直接通信経路RdのスループットTPdを取得し、通信品質Q1,Q2のうち低い方の通信品質を、間接通信経路Riの通信品質Qiとして用いて、間接通信用通信品質−スループットテーブルTiを参照して、間接通信経路RiのスループットTPiを取得し、直接通信経路RdのスループットTPdと、間接通信経路RiのスループットTPiとのうち、高い方のスループットを有する通信経路を選択する。
また、経路選択部340は、通信品質測定要求信号S24をアクセスポイント装置10に送信し、通信品質測定要求信号S24に応答してアクセスポイント装置10から第1及び第2の無線通信装置20A,20Bに送信されたビーコン信号S25であって、通信品質測定要求信号S24をアクセスポイント装置10が受信したときの通信品質を含むビーコン信号S25をアクセスポイント装置10から受信することにより、通信経路R1の通信品質Q1を取得する。さらに、経路選択部340は、ビーコン信号S25に応答して第2の無線通信装置20Bから送信された通信品質測定応答信号S26であって、ビーコン信号S25を第2の無線通信装置20Bが受信したときの通信品質を含む通信品質測定応答信号S26を第2の無線通信装置20Bから受信することにより、通信経路R2の通信品質Q2を取得する。またさらに、経路選択部340は、通信品質測定要求信号S22を第2の無線通信装置20Bに送信し、通信品質測定要求信号S22に応答して第2の無線通信装置20Bから送信された通信品質測定応答信号S23であって、通信品質測定要求信号S22を第2の無線通信装置20Bが受信したときの通信品質を含む通信品質測定応答信号S23を第2の無線通信装置20Bから受信することにより、直接通信経路Rdの通信品質Qdを取得する。
従って、本実施形態によれば、経路選択部340は、通信品質Q1及びQ2のうちの低い方の通信品質を、間接通信経路Riの通信品質Qiとして用いるので、例えば、第1の無線通信装置20A及び第2の無線通信装置20Bの各送信電力がアクセスポイント装置10の送信電力よりも非常に小さい場合でも、直接通信経路Rd及び間接通信経路Riのうち適切な通信経路を従来技術に比較して高い精度で選択できる。このため、第1の無線通信装置20Aから第2の無線通信装置20Bに、データを高速かつ安定して無線送信できる。
また、本実施形態に係る第1の無線通信装置20Aは、アクセスポイント装置10を介さない直接通信モードでの通信が可能な従来技術に係る無線通信装置に通信品質測定部330と、経路選択部340と、テーブルメモリ350を追加するだけで実現できる。従って、本発明は、高速かつ安定なデータ伝送が求められるストレージ機器やAVストリーム対応機器に対して特に有用である。
なお、第2の無線通信装置20Bの経路選択部340aは、図7の経路選択処理と同様の経路選択処理を実行して、第2の無線通信装置20Bから第1の無線通信装置20Aへの直接通信経路又は、第2の無線通信装置20Bからアクセスポイント装置10を介して第1の無線通信装置20Aまでの間接通信経路を選択する。従って、例えば、第1の無線通信装置20Aの送信電力が、アクセスポイント装置10及び第2の無線通信装置20Bの各送信電力より非常に小さい場合、第1の無線通信装置20Aから第2の無線通信装置20Bに無線信号を送信するときの通信経路は、第2の無線通信装置20Bから第1の無線通信装置20Aに無線信号を送信するときの通信経路と異なる場合がある。
変形例.
図7のステップS2における具体的な処理は、図8に示した処理に限られない。図9は、図1の無線通信システムによって実行される変形例に係る経路選択処理を示すタイミングチャートである。図9において、図8との相違点のみを説明する。図9のステップS30において、第2の無線通信装置20Bの通信品質測定部330aは、通信品質測定要求信号S22に応答して、第1の無線通信装置20Aから受信した通信品質測定要求信号S22のRSSIを測定して、記憶部360aに格納する。このとき、第2の無線通信装置20Bは通信品質測定応答信号S23を第1の無線通信装置20Aに送信しない。代わりに、第2の無線通信装置20Bは、ステップS34において、ビーコン信号S25のRSSIを測定して記憶部360aに格納した後に、ステップS30において測定したRSSIと、ステップS34において測定したRSSIを含む通信品質測定応答信号S26Aを、第1の無線通信装置20Aに無線送信する。そして、第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S26Aを受信すると、当該信号S26Aに含まれるRSSIを、通信品質Qd及びQ2として記憶部360に格納する(ステップS37)。本変形例は、上記実施形態と同様の効果を奏する。
図7のステップS2における具体的な処理は、図8に示した処理に限られない。図9は、図1の無線通信システムによって実行される変形例に係る経路選択処理を示すタイミングチャートである。図9において、図8との相違点のみを説明する。図9のステップS30において、第2の無線通信装置20Bの通信品質測定部330aは、通信品質測定要求信号S22に応答して、第1の無線通信装置20Aから受信した通信品質測定要求信号S22のRSSIを測定して、記憶部360aに格納する。このとき、第2の無線通信装置20Bは通信品質測定応答信号S23を第1の無線通信装置20Aに送信しない。代わりに、第2の無線通信装置20Bは、ステップS34において、ビーコン信号S25のRSSIを測定して記憶部360aに格納した後に、ステップS30において測定したRSSIと、ステップS34において測定したRSSIを含む通信品質測定応答信号S26Aを、第1の無線通信装置20Aに無線送信する。そして、第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S26Aを受信すると、当該信号S26Aに含まれるRSSIを、通信品質Qd及びQ2として記憶部360に格納する(ステップS37)。本変形例は、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、上記実施形態及びその変形例において、経路選択部340は図7の経路選択処理を繰り返して実行したが、本発明はこれに限られず、図7のステップS1においてNOと判断された場合は、図7の経路選択処理を2回以上実行することなく間接通信経路Riを選択してもよい。また、図7のステップS1においてNOと判断された場合は、次に図7の経路選択処理を実行するときに、ステップS1の処理を実行せずにスキップしてもよい。
また、上記実施形態及びその変形例において、アクセスポイント装置10に対して2台の無線通信装置20A,20Bが無線接続されたが、本発明はこれに限られず、3台以上の複数の無線通信装置が無線接続されていてもよい。この場合、3台以上の複数の無線通信装置のうちの2つの無線通信装置間の通信経路を、図7の経路選択処理により選択できる。
さらに、上記実施形態及びその変形例において、通信品質測定部220,330,330aは、受信された無線信号のRSSIを当該無線信号の通信品質として測定したが、本発明はこれに限られず、IEEE802.11kにおいて規定されているRCPI(Radio Channel Power Indicator:受信チャネル電力インジケータ)などの無線信号の通信品質を表すパラメータを測定すればよい。さらに、上記実施形態及びその変形例において、通信品質測定部220は通信品質測定要求信号に応答して通信品質を測定したが、本発明はこれに限られず、常に、又は所定の間隔で通信品質を測定してもよい。またさらに、上記実施形態及びその変形例において、通信品質測定部220はデータ中継部210を介して無線通信インタフェース200に接続されたが、本発明はこれに限られず、無線通信インタフェース200に直接接続されてもよい。
またさらに、上記実施形態及びその変形例において、制御部320は、第2の無線通信装置20Bとの通信開始から通信終了まで、図7の経路選択処理を間欠的に所定の周期で繰り返して実行するように経路選択部340を制御したが、本発明はこれに限られない。制御部320は、第2の無線通信装置20Bに無線信号を送信するタイミング毎に図7の経路選択処理を実行するように、経路選択部340を制御してもよい。また、制御部320は、所定の時間間隔で図7の経路選択処理を実行するように、経路選択部340を制御してもよい。
また、上記実施形態及びその変形例において、アクセスポイント装置10は、通信品質測定部220によって測定されたRSSIと、通信品質を測定して当該通信品質を破棄せずに記憶部360aに格納することを第2の無線通信装置20Bに対して要求する所定のコマンドとを含むビーコン信号S25を、無線送信したが、本発明はこれに限られない。アクセスポイント装置10は、通信品質測定部220によって測定されたRSSIを含むビーコン信号を無線送信し、通信品質測定用の所定のテスト信号を第2の無線通信装置20Bに無線送信してもよい。この場合、第2の無線通信装置20Bの通信品質測定部330aは、受信したテスト信号のRSSIを測定して当該RSSIを第1の無線通信装置20Aに無線送信する。
さらに、上記実施形態において、第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S23を第2の無線通信装置20Bから受信することにより通信品質Qdを取得し、ビーコン信号S25をアクセスポイント装置10から受信することにより通信品質Q1を取得し、通信品質測定応答信号S26を第2の無線通信装置20Bから受信することにより通信品質Q2を取得した。また、上記変形例において、ビーコン信号S25をアクセスポイント装置10から受信することにより通信品質Q1を取得し、通信品質測定応答信号S26Aを第2の無線通信装置20Bから受信することにより通信品質Qd及びQ2を取得した。ここで、ビーコン信号S25及び通信品質測定応答信号S23,S26,S26Aは、それぞれ無線制御信号である。
しかしながら、本発明はこれに限られない。第1の無線通信装置20Aは、ビーコン信号S25に代えて、通信品質測定要求信号S24に応答してアクセスポイント装置10から第1及び第2の無線通信装置20A,20Bに送信された第1の無線制御信号であって、通信品質測定要求信号S24をアクセスポイント装置10が受信したときの通信品質を含む第1の無線制御信号をアクセスポイント装置10から受信することにより通信品質Q1を取得すればよい。また、第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S26,S26Aに代えて、上述した第1の無線制御信号に応答して第2の無線通信装置20Bから送信された第2の無線制御信号であって、第1の無線制御信号を第2の無線通信装置20Bが受信したときの通信品質を含む所定の第2の無線制御信号を第2の無線通信装置20Bから受信することにより通信品質Q2を取得すればよい。さらに、第1の無線通信装置20Aは、通信品質測定応答信号S23,S26Aに代えて、通信品質測定要求信号S22に応答して第2の無線通信装置20Bから送信された第3の無線制御信号であって、通信品質測定要求信号S22を第2の無線通信装置20Bが受信したときの通信品質を含む所定の第3の無線制御信号を第2の無線通信装置20Bから受信することにより、通信品質Qdを取得すればよい。
またさらに、図6の直接通信用通信品質−スループットテーブルTdに対応するRSSIとスループットとの関係の一例を示すグラフ及び間接通信用通信品質−スループットテーブルTiに対応するRSSIとスループットとの関係の一例を示すグラフは、一例に過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
また、上記実施形態及びその変形例において、プローブリクエスト信号及びプローブレスポンス信号を用いたが、本発明はこれに限られず、プローブリクエスト信号と同様の探索要求信号及びプローブレスポンス信号と同様の探索応答信号を用いてもよい。
さらに、上記実施形態及びその変形例において、第2の無線通信装置20Bは第1の無線通信装置20Aと同様に構成されたが、本発明はこれに限られない。第2の無線通信装置20Bから第1の無線通信装置20Aに無線信号を送信しない場合は、図5の第2の無線通信装置20Bにおいて経路選択部340aとテーブルメモリ350aとを備える必要がない。
またさらに、本発明は、例えば第1の無線通信装置20A、第2の無線通信装置20B及びアクセスポイント装置10として実現できるだけではなく、各装置20A,20B,10によって実行される各処理に対応するステップを含む方法として実現することもできる。また、本発明を、上記方法における各ステップを含むことを特徴とするプログラム、又は当該プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータで読み取り可能なCD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)などの記録媒体として実現してもよい。さらに、本発明を、上記プログラムを示す情報、データ又は信号として実現してもよい。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号を、インターネットなどの通信ネットワークを介して配信してもよい。特に、本発明を、図7の経路選択処理における各ステップを含むプログラム又は、当該プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体として実現してもよい。
また、第1の無線通信装置20A、第2の無線通信装置20B及びアクセスポイント装置10の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されていてもよい。システムLSIは、複数の構成要素を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM及びRAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。
以上説明したように、本発明に係る無線通信装置及び無線通信システムによれば、当該無線通信装置は、第1の通信経路の第1の通信品質と、第2の通信経路の第2の通信品質と、直接通信経路の通信品質とを取得し、直接通信経路の通信品質に基づいて直接通信用通信性能テーブルを参照して、直接通信経路の通信性能を取得し、第1及び第2の通信品質のうち低い方の通信品質を、間接通信経路の通信品質として用いて、間接通信用通信性能テーブルを参照して、間接通信経路の通信性能を取得し、直接通信経路の通信性能と、間接通信経路の通信性能とのうち、高い方の通信性能を有する通信経路を選択する経路選択部を備えたので、直接通信経路又は間接通信経路を、従来技術に比較して適切に選択できる。
本発明に係るアクセスポイント装置によれば、所定の第1の通信品質測定要求信号に応答して、当該第1の通信品質測定要求信号の通信品質を測定し、測定された通信品質を含む無線制御信号を、第1及び第2の無線通信装置に送信するので、第2の通信経路の通信品質を第1の無線通信装置に通知できる。従って、第1の無線通信装置において、直接通信経路又は間接通信経路を、従来技術に比較して適切に選択できる。
10…アクセスポイント
20A…第1の無線通信装置、
20B…第2の無線通信装置、
200,310,310a…無線通信インタフェース、
210…データ中継部、
220…通信品質測定部、
320,320a…制御部、
330,330a…通信品質測定部、
340,340a…経路選択部、
350,350a…テーブルメモリ、
360,360a…記憶部、
Td…直接通信用通信品質−スループットテーブル、
Ti…間接通信用通信品質−スループットテーブル。
20A…第1の無線通信装置、
20B…第2の無線通信装置、
200,310,310a…無線通信インタフェース、
210…データ中継部、
220…通信品質測定部、
320,320a…制御部、
330,330a…通信品質測定部、
340,340a…経路選択部、
350,350a…テーブルメモリ、
360,360a…記憶部、
Td…直接通信用通信品質−スループットテーブル、
Ti…間接通信用通信品質−スループットテーブル。
Claims (5)
- 第1及び第2の無線通信装置と、上記第1及び第2の無線通信装置に無線接続されかつ上記第1の無線通信装置からの無線信号を中継して上記第2の無線通信装置に無線送信するアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのための第1の無線通信装置である無線通信装置において、
上記第1の無線通信装置は、
上記第1の無線通信装置から上記第2の無線通信装置までの直接通信経路、又は上記第1の無線通信装置から上記アクセスポイント装置までの第1の通信経路及び上記アクセスポイント装置から上記第2の無線通信装置までの第2の通信経路を含む間接通信経路を選択する経路選択部と、
上記直接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す直接通信用通信性能テーブルと、上記間接通信経路の通信品質と通信性能との関係を示す間接通信用通信性能テーブルとをあらかじめ格納するテーブルメモリとを備え、
上記経路選択部は、
上記第1の通信経路の第1の通信品質と、上記第2の通信経路の第2の通信品質と、上記直接通信経路の通信品質とを取得し、
上記直接通信経路の通信品質に基づいて上記直接通信用通信性能テーブルを参照して、上記直接通信経路の通信性能を取得し、
上記第1及び第2の通信品質のうち低い方の通信品質を、上記間接通信経路の通信品質として用いて、上記間接通信用通信性能テーブルを参照して、上記間接通信経路の通信性能を取得し、
上記直接通信経路の通信性能と、上記間接通信経路の通信性能とのうち、高い方の通信性能を有する通信経路を選択し、
上記経路選択部は、
所定の第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置に送信し、
上記第1の通信品質測定要求信号に応答して上記アクセスポイント装置から上記第1及び第2の無線通信装置に送信された第1の無線制御信号であって、上記第1の通信品質測定要求信号を上記アクセスポイント装置が受信したときの通信品質を含む第1の無線制御信号を上記アクセスポイント装置から受信することにより、上記第1の通信経路の通信品質を取得し、
上記第1の無線制御信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第2の無線制御信号であって、上記第1の無線制御信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第2の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記第2の通信経路の通信品質を取得することを特徴とする無線通信装置。 - 上記経路選択部は、
所定の第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置に送信し、
上記第2の通信品質測定要求信号に応答して上記第2の無線通信装置から送信された第3の無線制御信号であって、上記第2の通信品質測定要求信号を上記第2の無線通信装置が受信したときの通信品質を含む第3の無線制御信号を上記第2の無線通信装置から受信することにより、上記直接通信経路の通信品質を取得することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 上記通信性能はスループットであることを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信装置。
- 上記経路選択部は、上記直接通信経路又は上記間接通信経路を間欠的に選択することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか1つに記載の無線通信装置。
- 請求項1乃至4のうちのいずれか1つに記載の上記第1の無線通信装置と、
上記第2の無線通信装置と、
アクセスポイント装置とを備える無線通信システムであって、
上記アクセスポイント装置は、第1及び第2の無線通信装置と、上記第1及び第2の無線通信装置に無線接続されかつ上記第1の無線通信装置からの無線信号を中継して上記第2の無線通信装置に無線送信するアクセスポイント装置とを備えた無線通信システムのためのアクセスポイント装置であって、所定の第1の通信品質測定要求信号に応答して、当該第1の通信品質測定要求信号の通信品質を測定し、上記測定された通信品質を含む無線制御信号を、上記第1及び第2の無線通信装置に送信することを特徴とする無線通信システム。
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