JP5947827B2 - 中継装置、接続制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

中継装置、接続制御方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本発明は、接続制御技術に関する。
近年、無線LAN(Local Area Network;例えばWi−Fi(登録商標)(Wireless Fidelity))の利用シーンが増加している(例えば、特許文献1参照)。それに伴い、宅内における多様な装置(例えば、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の通信装置、テレビジョン、エアコン等の家電)が増加し、宅内に設置された無線アクセスポイント(以下、「AP」という。)で効率よく収容することが望まれている。
特開2005−094656号公報
しかしながら、従来の技術では、装置側がAPに接続する周波数帯域を決定するため、効率的な収容となっていなかった。例えば、ゲーム機やセンサー等の低速デバイスと、テレビやパーソナルコンピュータ等の高速デバイスとが同じ周波数帯域に収容された場合、低速デバイスが無線区間を占有する結果、高速デバイスのスループットが低下してしまう。その結果、自装置に帰属している通信装置全体のスループットが低下してしまうという問題があった。
上記事情に鑑み、本発明は、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制する技術の提供を目的としている。
本発明の一態様は、自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定部と、決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続先制御部と、を備える中継装置である。
本発明の一態様は、上記の中継装置であって、前記通信装置との間における通信速度に関する情報を定期的に取得する速度情報取得部をさらに備え、前記決定部は、前記通信装置との間で取得された最も新しい通信速度に関する情報と、前記最も新しい通信速度に関する情報が取得される以前に取得された通信速度に関する情報とに基づいて前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する。
本発明の一態様は、上記の中継装置であって、前記通信装置が使用しているアプリケーションの情報を取得するアプリケーション情報取得部をさらに備え、前記決定部は、取得されたアプリケーションの情報に基づいて前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する。
本発明の一態様は、自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定ステップと、決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続制御ステップと、を有する接続制御方法である。
本発明の一態様は、自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定ステップと、決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
本発明により、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制することが可能となる。
本発明における接続制御システム100のシステム構成を示す図である。 AP10の機能構成を表す概略ブロック図である。 装置情報データベースの具体例を示す図である。 第1実施形態におけるAP10の制御処理の流れを示すフローチャートである。 第1実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。 第1実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。 第2実施形態におけるAP10aの機能構成を表す概略ブロック図である。 装置情報データベースの具体例を示す図である。 第2実施形態におけるAP10aの制御処理の流れを示すフローチャートである。 第2実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。 第2実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明における接続制御システム100のシステム構成を示す図である。接続制御システム100は、AP10を備える。接続制御システム100には、通信装置20が接続される。通信装置20は、ネットワーク30を介してAP10に接続される。図1では、接続制御システム100が1台のAP10を備える構成を示しているが、接続制御システム100は2台以上のAP10を備えるように構成されてもよい。また、図1では、接続制御システム100が1台の通信装置20を備える構成を示しているが、接続制御システム100は2台以上の通信装置20を備えるように構成されてもよい。
AP10は、無線LANのアクセスポイントであり、通信装置20との間で無線LAN接続によって通信を行う。無線LAN接続には、例えばWi−Fiが用いられる。AP10は、ネットワーク30を介して通信装置20との間で通信を行う。AP10は、複数の周波数帯域(以下、「周波数帯域」を単に「帯域」と称する。)を利用して通信可能である。例えば、AP10は、2.4GHz帯及び5GHz帯を利用して通信装置20との間で通信を行う。なお、以下の説明では、2.4GHz帯を低速な周波数帯域として説明し、5GHz帯を高速な周波数帯域として説明する。
通信装置20は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ノートパソコン、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。通信装置20は、AP10との間で通信を行う。
ネットワーク30は、どのように構成されたネットワークでもよい。例えば、ネットワーク30はLANを用いて構成されてもよい。
以下、本発明の具体的な構成例(第1実施形態及び第2実施形態)について説明する。
[第1実施形態]
図2は、AP10の機能構成を表す概略ブロック図である。
AP10は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、AP10は、通信部101、制御部102、速度情報取得部103、装置情報記憶部104、装置情報管理部105、決定部106、接続先制御部107を備える装置として機能する。また、通信部101は、2.4GHz帯通信部1011、5GHz帯通信部1012として機能する。なお、AP10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
通信部101は、通信装置20との間で通信を行う。以下、通信部101の具体的な構成について説明する。2.4GHz帯通信部1011は、2.4GHz帯を利用して通信装置20との間で通信を行う。5GHz帯通信部1012は、5GHz帯を利用して通信装置20との間で通信を行う。
制御部102は、AP10の各機能部を制御する。
速度情報取得部103は、定期的に自装置と、自装置に帰属している通信装置20(以下、「帰属装置」という。)との間におけるリンク速度(通信速度)の情報を取得する。
装置情報記憶部104は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。装置情報記憶部104は、装置情報データベースを記憶している。図3は、装置情報記憶部104が記憶する装置情報データベースの具体例を示す図である。装置情報データベースは、通信装置20に関する情報を表すレコード40を複数有する。レコード40は、MAC_STA、使用周波数帯域、通信能力及びリンク状態の各値を有する。
MAC_STAは、帰属装置のMACアドレスを表す。使用周波数帯域は、帰属装置が使用(利用)している周波数帯域を表す。通信能力は、帰属装置が備える機能を表す。通信能力の具体例として、使用可能周波数帯域及び速度がある。使用可能周波数帯域は、帰属装置が使用可能な周波数帯域を表す。速度は、帰属装置が実現できる最高通信速度を表す。リンク状態は、通信中の帰属装置とAP10との間におけるリンク速度の状態を表す。リンク状態の具体例として、現在リンク状態インデックス値及び過去平均リンク状態インデックス値がある。現在リンク状態インデックス値は、帰属装置とAP10との間における現在のリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号を表す。過去平均リンク状態インデックス値は、帰属装置とAP10との間におけるリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号の平均値を表す。過去平均リンク状態インデックス値は、現在リンク状態インデックス値が更新される度に更新される。例えば、過去平均リンク状態インデックス値は、更新前の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値との平均値であってもよいし、更新前の現在リンク状態インデックス値の値と、過去平均リンク状態インデックス値が求められた際に使用された過去平均リンク状態インデックス値全てとの平均値であってもよい。
図3に示される例では、装置情報データベースには2つのMAC_STAが登録されている。これら2つのMAC_STAは、“AAA”、“BBB”である。図3において、装置情報データベースの最上段の行は、MAC_STAの値が“AAA”、使用周波数帯域の値が“5”、使用可能周波数帯域の値が“5”、速度の値が“1300”、現在リンク状態インデックス値が“MCS1”、過去平均リンク状態インデックス値が“MCS5”である。
すなわち、MACアドレス“AAA”で識別される通信装置20が通信に使用している周波数帯域が“5GHz”帯であり、使用可能な周波数帯域が“5GHz”帯のみであり、実現できる最高通信速度が“1300Mbps”であり、AP10との間における現在のリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号が“MCS1”であり、AP10との間におけるリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号の平均値が“MCS5”であることが表されている。
また、図3において、装置情報データベースの2段目の行は、MAC_STAの値が“BBB”、使用周波数帯域の値が“2.4”、使用可能周波数帯域の値が“2.4、5”、速度の値が“300”、現在リンク状態インデックス値が“MCS9”、過去平均リンク状態インデックス値が“MCS3”である。
すなわち、MACアドレス“BBB”で識別される通信装置20が通信に使用している周波数帯域が“2.4GHz”帯であり、使用可能な周波数帯域が“2.4GHz及び5GHz”帯であり、実現できる最高通信速度が“300Mbps”であり、AP10との間における現在のリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号が“MCS9”であり、AP10との間におけるリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号の平均値が“MCS3”であることが表されている。
図2に戻って、AP10の説明を続ける。
装置情報管理部105は、定期的に装置情報記憶部104に記憶されている装置情報データベースを参照することによって、帰属装置のリンク状態の変動を管理する。例えば、装置情報管理部105は、帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があるか否か判定する。
決定部106は、装置情報管理部105の判定結果に応じて、通信装置20に利用させる周波数帯域を決定する。
接続先制御部107は、決定部106が決定した結果に基づいて通信装置20の接続を制御する。
図4は、第1実施形態におけるAP10の制御処理の流れを示すフローチャートである。
速度情報取得部103は、定期的に自装置と帰属装置との間におけるリンク速度の情報を取得する(ステップS101)。速度情報取得部103は、取得したリンク速度の情報に基づく現在リンク状態インデックス値を端末情報データベースに記録する。具体的には、まず、速度情報取得部103は、装置情報記憶部104に記憶されている装置情報データベースを読み出す。速度情報取得部103は、読み出した装置情報データベースに登録されているレコード40のうち、自装置がリンク速度の情報を取得した帰属装置に対応するレコード40を選択する。速度情報取得部103は、選択したレコード40の現在リンク状態インデックス値の項目に記録されている値を、取得したリンク速度の情報に基づく現在リンク状態インデックス値で上書きすることによって更新する。これに伴い、過去平均リンク状態インデックス値も更新される。
装置情報管理部105は、定期的に装置情報記憶部104に記憶されている装置情報データベースを参照することによって、帰属装置のリンク状態の変動を管理する(ステップS102)。装置情報管理部105は、帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があるか否か判定する(ステップS103)。
帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値との変動が所定の値(例えば、MCS3)以上ではない場合(ステップS103−NO)、装置情報管理部105は帰属装置全てのリンク状態を確認したか否か判定する(ステップS104)。帰属装置全てのリンク状態を確認した場合(ステップS104−YES)、AP10は処理を終了する。
一方、帰属装置全てのリンク状態を確認していない場合(ステップS104−NO)、AP10はステップS101以降の処理を繰り返し実行する。
また、ステップS103の処理において、帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値との変動が所定の値(例えば、MCS3)以上である場合(ステップS103−YES)、決定部106は帰属装置が高速な周波数帯域を利用しているか否か判定する(ステップS105)。具体的には、まず、決定部106は、装置情報データベースを参照して帰属装置に対応するレコード40を選択する。次に、決定部106は、選択したレコード40の使用周波数帯域の項目に記録されている値を取得する。そして、決定部106は、取得した使用周波数帯域の値が“5”であるか否か判定する。
帰属装置が高速な周波数帯域を利用している場合(ステップS105−YES)、決定部106は帰属装置が低速な周波数帯域を使用可能であるか否か判定する(ステップS106)。具体的には、まず、決定部106は、装置情報データベースを参照して帰属装置に対応するレコード40を選択する。次に、決定部106は、選択したレコード40の利用可能周波数帯域の項目に記録されている値を取得する。そして、決定部106は、取得した利用可能周波数帯域の値が“2.4”又は“2.4、5”であるか否か判定する。利用可能周波数帯域の値が“2.4”又は“2.4、5”である場合、決定部106は帰属装置が低速な周波数帯域を使用可能であると判定する。一方、利用可能周波数帯域の値が“2.4”又は“2.4、5”ではない場合、決定部106は帰属装置が低速な周波数帯域を使用可能ではないと判定する。
帰属装置が低速な周波数帯域を使用可能ではない場合(ステップS106−NO)、ステップS104の処理に進む。
一方、帰属装置が低速な周波数帯域を使用可能である場合(ステップS106−YES)、決定部106は帰属装置のリンク速度が低下したか否か判定する(ステップS107)。具体的には、まず、決定部106は、装置情報データベースを参照して帰属装置に対応するレコード40を選択する。次に、決定部106は、選択したレコード40のリンク状態の項目に記録されている値を取得する。そして、決定部106は、取得した現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より低いか否か判定する。現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より低い場合、決定部106は帰属装置のリンク速度が低下していると判定する。一方、現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より低くない場合、決定部106は帰属装置のリンク速度が低下していないと判定する。
帰属装置のリンク速度が低下していない場合(ステップS107−NO)、ステップS104の処理に進む。
一方、帰属装置のリンク速度が低下している場合(ステップS107−YES)、決定部106は帰属装置に利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域(2.4GHz帯)に決定する(ステップS108)。その後、接続先制御部107は、帰属装置の接続を制御する(ステップS109)。例えば、接続先制御部107は、通信部101を介して帰属装置に対してDeauth信号を送信し、帰属装置との接続を解除する。そして、接続先制御部107は、接続が解除された通信装置20に低速な周波数帯域を利用して通信を行わせる。例えば、接続が解除された通信装置20から低速な周波数帯域に対するプローブ要求が受信された場合、接続先制御部107は当該通信装置20と接続する。一方、接続が解除された通信装置20から高速な周波数帯域(例えば、5GHz帯)に対するプローブ要求が受信された場合、接続先制御部107は当該通信装置20と接続しない。このような処理により、接続先制御部107は、接続が解除された通信装置20との接続を制御する。
また、ステップS105の処理において、帰属装置が高速な周波数帯域を利用していない場合(ステップS105−NO)、決定部106は帰属装置が高速な周波数帯域を使用可能であるか否か判定する(ステップS110)。具体的には、まず、決定部106は、装置情報データベースを参照して帰属装置に対応するレコード40を選択する。次に、決定部106は、選択したレコード40の利用可能周波数帯域の項目に記録されている値を取得する。そして、決定部106は、取得した利用可能周波数帯域の値が“5”又は“2.4、5”であるか否か判定する。利用可能周波数帯域の値が“5”又は“2.4、5”である場合、決定部106は帰属装置が高速な周波数帯域を使用可能であると判定する。一方、利用可能周波数帯域の値が“5”又は“2.4、5”ではない場合、決定部106は帰属装置が高速な周波数帯域を使用可能ではないと判定する。
帰属装置が高速な周波数帯域を使用可能ではない場合(ステップS110−NO)、ステップS104の処理に進む。
一方、帰属装置が高速な周波数帯域を使用可能である場合(ステップS110−YES)、決定部106は帰属装置のリンク速度が上昇したか否か判定する(ステップS111)。具体的には、まず、決定部106は、装置情報データベースを参照して帰属装置に対応するレコード40を選択する。次に、決定部106は、選択したレコード40のリンク状態の項目に記録されている値を取得する。そして、決定部106は、取得した現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より大きいか否か判定する。現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より大きい場合、決定部106は帰属装置のリンク速度が上昇していると判定する。一方、現在リンク状態インデックス値が過去平均リンク状態インデックス値より小さい場合、決定部106は帰属装置のリンク速度が上昇していないと判定する。
帰属装置のリンク速度が上昇していない場合(ステップS111−NO)、ステップS104の処理に進む。
一方、帰属装置のリンク速度が上昇している場合(ステップS111−YES)、決定部106は帰属装置に利用させる周波数帯域を高速な周波数帯域に決定する(ステップS112)。その後、接続先制御部107は、帰属装置の接続を制御する(ステップS113)。例えば、接続先制御部107は、通信部101を介して帰属装置に対してDeauth信号を送信し、帰属装置との接続を解除する。そして、接続先制御部107は、接続が解除された通信装置20に高速な周波数帯域を利用して通信を行わせる。例えば、接続が解除された通信装置20から高速な周波数帯域に対するプローブ要求が受信された場合、接続先制御部107は当該通信装置20と接続する。一方、接続が解除された通信装置20から低速な周波数帯域に対するプローブ要求が受信された場合、接続先制御部107は当該通信装置20と接続しない。このような処理により、接続先制御部107は、接続が解除された通信装置20との接続を制御する。
図5及び6は、第1実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。
通信装置20は、低速な周波数帯域を利用してプローブ要求をAP10に送信する(ステップS201)。通信装置20は、高速な周波数帯域を利用してプローブ要求をAP10に送信する(ステップS202)。
AP10の2.4GHz帯通信部1011は、低速な周波数帯域で通信装置20から送信されたプローブ要求を受信する。2.4GHz帯通信部1011は、プローブ要求の応答として、低速な周波数帯域を利用してプローブ応答を送信する(ステップS203)。AP10の5GHz帯通信部1012は、高速な周波数帯域で通信装置20から送信されたプローブ要求を受信する。5GHz帯通信部1012は、プローブ要求の応答として、高速な周波数帯域を利用してプローブ応答を送信する(ステップS204)。
通信装置20は、低速な周波数帯域で、AP10から送信されたプローブ応答を受信する。また、通信装置20は、高速な周波数帯域で、AP10から送信されたプローブ応答を受信する。通信装置20は、受信したプローブ応答に基づいて、自装置が利用する周波数帯域を決定する(ステップS205)。例えば、通信装置20は、自装置が利用する周波数帯域として低速な周波数帯域を決定する。その後、通信装置20は、低速な周波数帯域を利用してAP10との間で認証を行う(ステップS206)。通信装置20は、認証が完了すると、AP10にアソシエーション要求を送信する(ステップS207)。
AP10の2.4GHz帯通信部1011は、通信装置20から送信されたアソシエーション要求に対する応答としてアソシエーション応答を通信装置20に送信する(ステップS208)。これにより、AP10と通信装置20との間で接続が完了する。その後、AP10と通信装置20との間で通信が行われる(ステップS209)。
速度情報取得部103は、自装置と通信装置20との間におけるリンク速度の情報を取得する(ステップS210)。速度情報取得部103は、取得したリンク速度の情報に応じて決定された変調速度のインデックス番号を装置情報データベースの現在リンク状態インデックス値に記録する。装置情報管理部105は、定期的に装置情報データベースを参照し、帰属装置のリンク状態の変動を管理する(ステップS211)。帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があるまでステップS210及びステップS211の処理が繰り返し実行される。
帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があった場合、決定部106は装置情報データベースに基づいて帰属装置に利用させる周波数帯域を決定する(ステップS212)。例えば、決定部106は、帰属装置に利用させる周波数帯域を高速な周波数帯域に決定する。その後、接続先制御部107は、通信部101を介して帰属装置に対してDeauth信号を送信し、帰属装置との接続を解除する(ステップS213)。
通信装置20は、低速な周波数帯域を利用してプローブ要求をAP10に送信する(ステップS214)。通信装置20は、高速な周波数帯域を利用してプローブ要求をAP10に送信する(ステップS215)。
AP10の2.4GHz帯通信部1011は、低速な周波数帯域で通信装置20から送信されたプローブ要求を受信する。2.4GHz帯通信部1011は、プローブ要求の応答として、低速な周波数帯域を利用してプローブ応答を送信する(ステップS216)。AP10の5GHz帯通信部1012は、高速な周波数帯域で通信装置20から送信されたプローブ要求を受信する。5GHz帯通信部1012は、プローブ要求の応答として、高速な周波数帯域を利用してプローブ応答を送信する(ステップS217)。
通信装置20は、低速な周波数帯域で、AP10から送信されたプローブ応答を受信する。また、通信装置20は、高速な周波数帯域で、AP10から送信されたプローブ応答を受信する。通信装置20は、受信したプローブ応答に基づいて、自装置が利用する周波数帯域を決定する(ステップS218)。例えば、通信装置20は、自装置が利用する周波数帯域として高速な周波数帯域を決定する。その後、通信装置20は、高速な周波数帯域を利用してAP10との間で認証を行う(ステップS219)。通信装置20は、認証が完了すると、AP10にアソシエーション要求を送信する(ステップS220)。
AP10の5GHz帯通信部1012は、通信装置20から送信されたアソシエーション要求に対する応答としてアソシエーション応答を通信装置20に送信する(ステップS221)。これにより、AP10と通信装置20との間で接続が完了する。その後、AP10と通信装置20との間で通信が行われる(ステップS222)。
AP10の速度情報取得部103は、自装置と通信装置20との間におけるリンク速度の情報を取得する(ステップS223)。速度情報取得部103は、取得したリンク速度の情報に応じて決定された変調速度のインデックス番号を装置情報データベースの現在リンク状態インデックス値に記録する。装置情報管理部105は、定期的に装置情報データベースを参照し、帰属装置のリンク状態の変動を管理する(ステップS224)。帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があるまでステップS223及びステップS224の処理が繰り返し実行される。
帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があった場合、決定部106は装置情報データベースに基づいて帰属装置に利用させる周波数帯域を決定する(ステップS225)。例えば、決定部106は、帰属装置に利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する。その後、接続先制御部107は、通信部101を介して帰属装置に対してDeauth信号を送信し、帰属装置との接続を解除する(ステップS226)。そして、接続先制御部107は、接続が解除された通信装置20との接続を制御する。
以上のように構成されたAP10は、AP10側で通信装置20を接続させる周波数帯域を決定することができる。例えば、AP10は、自装置に帰属する通信装置20の通信能力に応じて、接続させる周波数帯域を適宜決定することができる。そのため、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制させることが可能になる。
また、通信装置20が移動している場合、AP10との距離や障害物などの有無で無線リンク状態が変動する。しかし、AP10は、リンク状態の変動に応じて動的に帰属装置を接続させる周波数帯域を決定する。そのため、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制させることが可能になる。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態におけるAP10aの機能構成を表す概略ブロック図である。
AP10aは、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、AP10aは、通信部101、制御部102、速度情報取得部103、装置情報記憶部104a、装置情報管理部105a、決定部106a、接続先制御部107a、アプリケーションデータベース108、アプリケーション情報取得部109を備える装置として機能する。また、通信部101は、2.4GHz帯通信部1011、5GHz帯通信部1012として機能する。なお、AP10aの各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
AP10aは、装置情報記憶部104、装置情報管理部105、決定部106及び接続先制御部107に代えて装置情報記憶部104a、装置情報管理部105a、決定部106a、接続先制御部107a、アプリケーションデータベース108及びアプリケーション情報取得部109を備える点でAP10と構成が異なる。AP10aは、他の構成についてはAP10と同様である。そのため、AP10a全体の説明は省略し、装置情報記憶部104a、装置情報管理部105a、決定部106a、接続先制御部107a、アプリケーションデータベース108及びアプリケーション情報取得部109について説明する。
装置情報記憶部104aは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。装置情報記憶部104aは、装置情報データベースを記憶している。図8は、装置情報記憶部104aが記憶する装置情報データベースの具体例を示す図である。装置情報データベースは、通信装置20aに関する情報を表すレコード40aを複数有する。レコード40aは、MAC_STA、使用周波数帯域、通信能力、リンク状態、使用アプリ1及び使用アプリ2の各値を有する。
MAC_STAは、帰属装置のMACアドレスを表す。使用周波数帯域は、帰属装置が使用(利用)している周波数帯域を表す。通信能力は、帰属装置が備える機能を表す。通信能力の具体例として、使用可能周波数帯域及び速度がある。使用可能周波数帯域は、帰属装置が使用可能な周波数帯域を表す。速度は、帰属装置が実現できる最高通信速度を表す。リンク状態は、通信中の帰属装置とAP10aとの間におけるリンク速度の状態を表す。リンク状態の具体例として、現在リンク状態インデックス値及び過去平均リンク状態インデックス値がある。現在リンク状態インデックス値は、帰属装置とAP10aとの間における現在のリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号を表す。過去平均リンク状態は、帰属装置とAP10aとの間におけるリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号の平均値を表す。使用アプリ1及び使用アプリ2は、帰属装置が使用しているアプリケーションを表す。使用アプリ1及び使用アプリ2の具体例として、アプリ種別及び通信頻度がある。アプリ種別は、アプリケーションで要求される通信速度を表す。通信頻度は、帰属装置がアプリケーションを使用している頻度を表す。
図8に示される例では、装置情報データベースには2つのMAC_STAが登録されている。これら2つのMAC_STAは、“AAA”、“BBB”である。図8において、装置情報データベースの最上段の行は、MAC_STAの値が“AAA”、使用周波数帯域の値が“5”、使用可能周波数帯域の値が“5”、速度の値が“1300”、現在リンク状態インデックス値が“MCS1”、過去平均リンク状態インデックス値が“MCS5”、使用アプリ1のアプリ種別の値が“高速”、使用アプリ1の通信頻度の値が“20%”、使用アプリ2のアプリ種別の値が“中速”、使用アプリ2の通信頻度の値が“8%”である。
すなわち、MACアドレス“AAA”で識別される通信装置20が通信に使用している周波数帯域が“5GHz”帯であり、使用可能な周波数帯域が“5GHz”帯であり、実現できる最高通信速度が“1300Mbps”であり、AP10aとの間における現在のリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号が“MCS1”であり、AP10aとの間におけるリンク速度の状態に応じて決定された変調速度のインデックス番号の平均値が“MCS5”であり、帰属装置が使用しているアプリケーション1が“高速”性が要求されるアプリケーションであり、アプリケーション1の使用頻度が“20%”であり、帰属装置が使用しているアプリケーション2が“中速”性が要求されるアプリケーションであり、アプリケーション2の使用頻度が“5%”であることが表されている。
図7に戻って、AP10aの説明を続ける。
装置情報管理部105aは、定期的に装置情報記憶部104aに記憶されている装置情報データベースを参照することによって、帰属装置のリンク状態の変動を管理する。例えば、装置情報管理部105aは、帰属装置の現在リンク状態インデックス値と過去平均リンク状態インデックス値とを比較して所定の値(例えば、MCS3)以上の変動があるか否か判定する。また、装置情報管理部105aは、定期的に装置情報記憶部104aに記憶されている装置情報データベースを参照することによって、帰属装置の使用アプリケーションを管理する。
決定部106aは、装置情報管理部105aの判定結果に応じて、通信装置20aに利用させる周波数帯域を決定する。
接続先制御部107aは、決定部106aが決定した結果に基づいて通信装置20aの接続を制御する。
アプリケーションデータベース108は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。アプリケーションデータベース108は、パケットのフォーマットとアプリケーションの情報との対応データを記憶している。例えば、対応データには、パケットのフォーマットで識別されるアプリケーション及び当該アプリケーションで要求される通信速度(アプリ種別)のデータが含まれる。
アプリケーション情報取得部109は、アプリケーションデータベース108に記憶されている対応データと、DPI(Deep Packet Inspection)機能とに基づいて帰属装置が使用しているアプリケーションの情報を取得する。
図9は、第2実施形態におけるAP10aの制御処理の流れを示すフローチャートである。
アプリケーション情報取得部109は、DPI機能により帰属装置のアプリケーションの情報を取得する(ステップS301)。具体的には、自装置に帰属している高速な周波数帯域を利用している通信装置20aの台数が所定の閾値以上になった場合、アプリケーション情報取得部109はDPI機能により帰属装置全てのアプリケーションの情報を取得する。
アプリケーション情報取得部109は、取得したアプリケーションの情報を装置情報データベースに記録する。装置情報管理部105aは、装置情報データベースを参照して、高速な周波数帯域を使用している通信装置20の接続状態を確認する(ステップS302)。具体的には、装置情報管理部105aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aの使用アプリ(使用アプリ1及び2)の項目に記録されている値を確認する。
装置情報管理部105aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aの使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上であるか否か判定する(ステップS303)。使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上ではない場合(ステップS303−NO)、AP10aは処理を終了する。
一方、使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上である場合(ステップS303−YES)、決定部106aは低速アプリケーションのみ使用している通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する(ステップS304)。具体的には、まず、決定部106aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aのうち、アプリ種別の値が“低速”のみのレコード40aを選択する。次に、決定部106aは、選択したレコード40aに対応する通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する。そして、決定部106aは、決定した指示を接続先制御部107aに出力する。
接続先制御部107aは、決定部106aから出力された指示に基づいて帰属装置との接続を制御する(ステップS305)。例えば、接続先制御部107aは、決定部106aから出力された指示で示される帰属装置(以下、「該当装置」という。)に対して、通信部101を介してDeauth信号を送信し、該当装置との接続を解除する。装置情報管理部105aは、定期的に装置情報データベースを参照して、高速な周波数帯域を使用している通信装置20の接続状態を確認する(ステップS306)。
装置情報管理部105aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aの使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上であるか否か判定する(ステップS307)。使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上ではない場合(ステップS307−NO)、AP10aは処理を終了する。
一方、使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上である場合(ステップS307−YES)、決定部106aは低速及び中速アプリケーションを使用している通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する(ステップS308)。具体的には、まず、決定部106aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aのうち、アプリ種別の値が“低速”及び“中速”のレコード40aを選択する。次に、決定部106aは、選択したレコード40aに対応する通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する。そして、決定部106aは、決定した指示を接続先制御部107aに出力する。
接続先制御部107aは、決定部106aから出力された指示に基づいて帰属装置との接続を制御する(ステップS309)。装置情報管理部105aは、定期的に装置情報データベースを参照して、高速な周波数帯域を使用している通信装置20の接続状態を確認する(ステップS310)。装置情報管理部105aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aの使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上であるか否か判定する(ステップS311)。
使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上ではない場合(ステップS312−NO)、AP10aは処理を終了する。
一方、使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上である場合(ステップS312−YES)、決定部106aは中速アプリケーションのみ使用している通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する(ステップS312)。具体的には、まず、決定部106aは、装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aのうち、アプリ種別の値が“中速”のレコード40aを選択する。次に、決定部106aは、選択したレコード40aに対応する通信装置20aに利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定する。そして、決定部106aは、決定した指示を接続先制御部107aに出力する。接続先制御部107aは、決定部106aから出力された指示に基づいて帰属装置との接続を制御する(ステップS313)。
図10及び11は、第2実施形態における接続制御システム100の動作を示すシーケンス図である。また、図5及び6と同様の処理については、図10及び11において図5及び6と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップS201〜ステップS222までの処理が繰り返し実行され、自装置に帰属している高速な周波数帯域を利用している通信装置20aの台数が所定の閾値以上になった場合、アプリケーション情報取得部109はDPI機能により帰属装置全てのアプリケーションの情報を取得する(ステップS401)。装置情報データベースの使用周波数帯域の項目が“5”に対応するレコード40aの使用頻度の合計が所定の値(例えば、使用頻度が全体の70%)以上である場合、決定部106aは帰属装置に利用させる周波数帯域を決定する(ステップS402)。そして、接続先制御部107aは、決定部106aに決定された周波数帯域に基づいて帰属装置との接続を制御する。例えば、接続先制御部107aは、該当装置に対して、通信部101を介してDeauth信号を送信し、該当装置との接続を解除する(ステップS403)。
以上のように構成されたAP10aは、AP10a側で通信装置20aを接続させる周波数帯域を決定することができる。例えば、AP10aは、DPI機能により帰属装置が使用しているアプリケーションの情報に基づいて、低速なアプリケーションや中速なアプリケーションを使用している帰属装置に低速な周波数帯域を利用させる。したがって、低速デバイスによって高速な周波数帯域が占有されてしまうおそれを軽減することができる。これにより、高速デバイスは、高速な周波数帯域を有効に利用することができる。そのため、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制することが可能になる。
また、通信装置20aが移動している場合、AP10aとの距離や障害物などの有無で無線リンク状態が変動する。しかし、AP10aは、リンク状態の変動に応じて動的に帰属装置を接続させる周波数帯域を決定する。そのため、自装置に帰属している通信装置全体のスループットの低下を抑制させることが可能になる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
10…AP, 20…通信装置, 30…ネットワーク, 101…通信部, 1011…2.4GHz帯通信部, 1012…5GHz帯通信部, 102、102a…制御部, 103…速度情報取得部, 104、104a…装置情報記憶部, 105、105a…装置情報管理部, 106、106a…決定部, 107、107a…接続先制御部, 108…アプリケーションデータベース, 109…アプリケーション情報取得部

Claims (4)

  1. 自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定部と、
    決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続先制御部と、
    を備え
    前記通信装置との間における通信速度に関する情報を定期的に取得する速度情報取得部をさらに備え、
    前記決定部は、前記通信装置との間で取得された最も新しい通信速度の状態に応じて決定された現在のインデックス値と、前記最も新しい通信速度に関する情報が取得される以前に取得された通信速度の状態に応じて決定されたインデックス値の平均値とに基づいて、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していて前記通信装置が低速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より低い場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定し、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していなくて前記通信装置が高速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より大きい場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を高速な周波数帯域に決定する中継装置。
  2. 前記通信装置が使用しているアプリケーションの情報を取得するアプリケーション情報取得部をさらに備え、
    前記決定部は、取得されたアプリケーションの情報に基づいて前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する、請求項1に記載の中継装置。
  3. 自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定ステップと、
    決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続制御ステップと、
    を有し、
    前記通信装置との間における通信速度に関する情報を定期的に取得する速度情報取得ステップをさらに有し、
    前記決定ステップにおいて、前記通信装置との間で取得された最も新しい通信速度の状態に応じて決定された現在のインデックス値と、前記最も新しい通信速度に関する情報が取得される以前に取得された通信速度の状態に応じて決定されたインデックス値の平均値とに基づいて、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していて前記通信装置が低速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より低い場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定し、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していなくて前記通信装置が高速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より大きい場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を高速な周波数帯域に決定する接続制御方法。
  4. 自装置に帰属している通信装置との間における通信速度に応じて、前記通信装置に利用させる周波数帯域を決定する決定ステップと、
    決定された周波数帯域に基づいて前記通信装置との接続を制御する接続制御ステップと、
    をコンピュータに実行させ
    前記通信装置との間における通信速度に関する情報を定期的に取得する速度情報取得ステップをさらに実行させ、
    前記決定ステップにおいて、前記通信装置との間で取得された最も新しい通信速度の状態に応じて決定された現在のインデックス値と、前記最も新しい通信速度に関する情報が取得される以前に取得された通信速度の状態に応じて決定されたインデックス値の平均値とに基づいて、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していて前記通信装置が低速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より低い場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を低速な周波数帯域に決定し、前記通信装置が高速な周波数帯域を利用していなくて前記通信装置が高速な周波数帯域を使用可能であり、前記現在のインデックス値が前記平均値より大きい場合に前記通信装置に利用させる周波数帯域を高速な周波数帯域に決定するためのコンピュータプログラム。
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