JP6390382B2 - 無線中継装置、通信チャンネル決定方法、及び通信チャンネル決定プログラム - Google Patents
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Description
A−1.ネットワークの構成
本発明の第1の実施形態の無線中継装置である無線LAN(Local Area Network)アクセスポイント(以下、「AP」という)について説明する。図1は、第1の実施形態のAP1〜3の周辺におけるネットワークの例の構成図である。無線LANシステム10は、無線LANアクセスポイント(以下、APとも記載する)である、3つのAP(AP1、AP2、AP3)と、無線LANクライアントである無線端末4〜6とを備えている。無線LANシステム10は、3つの無線LAN7〜9から構成されている。無線LAN7には、AP1と無線端末4とが接続されており、無線LAN8には、AP2と無線端末5とが接続されており、無線LAN9には、AP3と無線端末6とが接続されている。各無線LAN7〜9における各AP1〜3と各無線端末4〜6とは、IEEE802.11におけるインフラクトラクチャモードで通信を行う。
図2は、上記の各AP1〜3の概略の電気的ブロック構成を示す。AP1〜3は、全て同様の電気的ブロック構成を有しているので、ここでは、AP1の電気的ブロック構成についてのみ説明する。AP1は、CPU(Central Processing Unit)11と、フラッシュROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、無線LANインタフェース(無線LAN I/F)14と、有線LANインタフェース(有線LAN I/F)15と、バス16と、無線LANインタフェース14に接続されたアンテナ29とを備えている。CPU11と、フラッシュROM12と、RAM13と、無線LANインタフェース14と、有線LANインタフェース15とは、バス16を介して相互に接続されている。
次に、図3及び図4を参照して、上記のAP1〜3間で行われる、WDS通信に使用する通信チャンネルの決定処理について説明する。図3は、各AP1〜3の配置の例と、これらのAP1〜3がWDS通信に使用する通信チャンネルの遷移を示す。また、図4は、各APにおいて行われる通信チャンネル決定処理のフローチャートを示す。
上記のように、AP1〜3が、CH52でWDS通信を行っているときに、AP1が、(最初に)レーダ波を検出して、DFS(Dynamic Frequency Selection)機能による干渉回避等のために、WDS通信に使用する通信チャンネルを変更する(再設定する)必要が生じたとする。この場合(図4のS1でYES)、AP1のCPU11は、パッシブスキャン等のチャンネルスキャンを行って(S3)、比較対象のAP2から送信されたビーコンを無線LANインタフェース14により受信する。そして、AP1のCPU11(の優先度判定部21)は、受信したビーコンに含まれる比較対象のAP2の優先度情報と、RAM13上の(フラッシュROM12からRAM13に読み出した)自機の優先度情報とを比較して、自機(AP1)とAP2のいずれの優先度が高いかを判定する(S4)。図3に示される例では、自機(AP1)の方が、AP2よりも優先度が高いので(S4でYES)、AP1のCPU11は、S5に進む。そして、自機(AP1)の優先度(優先度1)が、AP1〜3のうち、最も高いので(S5でYES)、S6に進んで、自機とAP2の両方が使用可能な通信チャンネル(望ましくは、後述するように、AP1〜3の全てが使用可能な通信チャンネル)を求める。
一方、AP2の方は、AP1と異なり、レーダ波を検出しておらず、自機はWDS通信に使用する通信チャンネルを変更する(再設定する)必要がないかもしれないが(図4のS1でNO)、上記のように、AP1が、WDS通信に使用する通信チャンネルを、CH52からCH64に変更すると、AP2は、CH52で行っていたAP1との通信が途絶えるので(S2でYES)、AP1と同様に、上記S3のチャンネルスキャンを行う。
また、AP2と同様に、AP3も、WDS通信の相手機(比較対象のAP2)が、WDS通信に使用する通信チャンネルを、CH52からCH64に変更すると、CH52で行っていたAP2との通信が途絶えるので(S2でYES)、上記S3のチャンネルスキャンを行う。このチャンネルスキャンにおいて、上記S10でAP2がCH64で送信したビーコンを受信すると、AP3のCPU11(の優先度判定部21)は、受信したビーコンに含まれる比較対象のAP2の優先度情報と、RAM13上の自機(AP3)の優先度情報とを比較して、自機(AP3)と比較対象のAP2のいずれの優先度が高いかを判定する(S4)。図3に示される例では、AP2(比較対象の無線中継装置)の方が、自機(AP3)よりも優先度が高いので(S4でNO)、AP3のCPU11(のチャンネル判定部23)は、自機の無線LANインタフェース14によるレーダ波の検出結果に基づいて、相手機(比較対象のAP2)が自機とのWDS通信に使用している通信チャンネル(CH64)が、自機が合わせることができる通信チャンネル(自機が使用可能な通信チャンネル)であるか否かを判定する(S8)。
次に、上記図4に加えて、図5を参照して、優先度が低い方のAPが、優先度が高い方のAPの通信チャンネルに合わせられない場合(図4中のS8でNOの場合)の処理について説明する。例えば、図5のAP1〜3が、CH52でWDS通信を行っているときに、AP2が、(最初に)CH52でレーダ波を検出して、DFS機能による干渉回避のために、WDS通信に使用する通信チャンネルを変更する必要が生じたとする。この場合、AP2のCPU11は、チャンネルスキャンを行って(S3)、(未だ通信チャンネルを変更していない)比較対象のAP1からCH52で送信される(AP1の優先度情報を含む)ビーコンを受信し、自機(AP2)と比較対象のAP1のいずれの優先度が高いかを判定する(S4)。
次に、AP1〜3が、図3のように配置されている時に、AP3が、WDS通信に使用する通信チャンネルを変更する必要が生じた場合の処理について、上記図4に加えて、図6を参照して、説明する。例えば、図6のAP1〜3が、CH52でWDS通信を行っているときに、AP3が、(最初に)CH52でレーダ波を検出して、DFS機能による干渉回避のために、WDS通信に使用する通信チャンネルを変更する必要が生じたとする。この場合、AP3のCPU11は、チャンネルスキャンを行って(S3)、(未だ通信チャンネルを変更していない)比較対象のAP2からCH52で送信される(AP2の優先度情報を含む)ビーコンを受信し、自機(AP3)と比較対象のAP2のいずれの優先度が高いかを判定する(S4)。
上記のように、本実施形態の無線中継装置であるAP1〜3によれば、ディジーチェーン方式で無線接続されたAP1〜3の各々が、自機と比較対象のAPのいずれの優先度が高いかを判定して、比較対象のAPの優先度が高いときに、自機の記憶部20に記憶されている自機使用通信チャンネル19を、(自機よりも優先度が高い)比較対象のAPが自機との無線通信に使用している通信チャンネルに書き替える。これにより、3台のAPが、ディジーチェーン方式で無線接続(WDS接続)されているときに、AP間の無線通信(WDS通信)に使用している通信チャンネルを変更する(選択し直す)必要がある場合でも、変更後(再選択後)のWDS通信に使用する通信チャンネルを、上記の3台のAPのうち最も優先度が高いAP(図3に示される例では、AP1)がWDS通信に使用している通信チャンネル(最も優先度が高いAPが、(自機に直接無線接続している他のAPとの)WDS通信に使用する通信チャンネルとして選択した通信チャンネル)に収束させることができる可能性が高くなる。
上記の説明では、各AP1〜3が送信するビーコンに、各AP1〜3の属する無線LANのBSSIDとは別に、各AP1〜3の優先度情報を付加した場合の例を示したが、各AP1〜3の優先度情報を付加せずに、各AP1〜3が送信するビーコンに(一般的に)含まれる、無線LANのBSSID(すなわち、各AP1〜3のMACアドレス)を、直接、各AP1〜3の優先度情報として用いてもよい。
B−1.ネットワーク構成、及びAP1〜3の概略構成
次に、本発明の第2の実施形態の無線中継装置であるAP1〜3について説明する。第2の実施形態のAP1〜3は、WDS通信に使用する通信チャンネルの決定処理のみが、第1の実施形態のAP1〜3と異なっており、AP1〜3の周辺のネットワーク構成、及びAP1〜3の回路構成(電気的ブロック構成)は、第1の実施形態のAP1と基本的に同じである。従って、図1及び図2に付した符号と同じ符号を用いて、以下の説明を行う。
図7は、第2の実施形態の各AP1〜3において行われる通信チャンネル決定処理のフローチャートを示す。第2の実施形態における(WDS通信に使用する)通信チャンネルの決定処理は、優先度の低い方のAPが、優先度の高い方のAPの優先度情報を、自機の優先度情報としてビーコンに乗せて送信する点が、第1の実施形態の通信チャンネルの決定処理と異なっており、それ以外の点は、基本的に、第1の実施形態と同様である。具体的には、図7に示される第2の実施形態の通信チャンネル決定処理におけるS11〜S19の処理は、図4に示される第1の実施形態の通信チャンネル決定処理におけるS1〜S9の処理と同様である。そして、図7の処理と図4の処理の相違点は、図4のS10では、優先度の低い方のAPによってビーコンに含めて送信される優先度情報が、自機の優先度情報であったのに対して、図7のS20では、優先度の低い方のAPによってビーコンに含めて送信される優先度情報が、相手機(優先度の高い方のAP)の優先度情報であるという点である。
上記のように、第1の実施形態の通信チャンネル決定処理によれば、3台以上のAPが、ディジーチェーン方式でWDS接続されているときに、AP間のWDS通信に使用している通信チャンネルを変更する(選択し直す)必要がある場合でも、変更後(再選択後)の通信チャンネルを、収束させることができる可能性が高い。しかしながら、第1の実施形態の通信チャンネル決定処理では、例えば、図8に示されるように、3台のAPが、ディジーチェーン方式でWDS接続されているときに、優先度が最も低いAP(AP2)を、真ん中に配置した(AP1とAP3の両方にWDS接続するAPとした)場合には、以下のような問題が起きる。この問題について、上記図4のフローチャートと図8を参照して説明する。
上記図7に示される第2の実施形態の通信チャンネル決定処理は、上記の第1の実施形態の通信チャンネル決定処理における問題点を解消する。以下に、図9を参照して、上記図7に示される通信チャンネル決定処理を採用した場合における、(WDS通信に使用する)通信チャンネル収束の仕組みについて説明する。図9に示されるAP1〜3の優先度の並びは、上記図8と同様であり、真ん中のAP(AP2)の優先度が、最も低い。
なお、本発明は、上記の各実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。次に、本発明の変形例について説明する。
上記の第1の実施形態では、各APの優先度情報として、フラッシュROM12から読み出した自機の(固有の)優先度情報を用いたが、ディジーチェーン方式でWDS接続された3台以上のAPのうち、前回のWDS接続時に最も多くのAPと直接WDS接続されたAPの優先度情報を、これらのAPのうち、最も高い優先度を示す優先度情報に設定してもよい。具体的には、前回のWDS接続時に、各AP間で、自機が直接WDS接続しているAPの数を、相互に通知し合って、この結果、最も多くのAPとWDS接続されているAPが、自機が最も多くのAPとWDS接続されたAPであるという情報(最多接続AP情報)を、フラッシュROM12に格納しておく。そして、これらのAP間のWDS通信に使用する通信チャンネルを変更する(再設定する)必要が生じたときに、上記の前回接続時に最も多くのAPと直接WDS接続されたAPが、自機の優先度情報を、上記のAPのうち、最も高い優先度を示す優先度情報(例えば、理論上の最高の優先度を表す優先度情報)に設定して、この優先度情報を、ビーコンに乗せて(含めて)、送信するようにさせる。
上記の各実施形態では、ディジーチェーン方式で無線接続されたAPが、3台の場合の例を示したが、ディジーチェーン方式で無線接続されたAPの数は、3台に限られず、4台以上であってもよい。
また、上記の各実施形態では、ディジーチェーン方式で無線接続されるAP1、AP2、AP3が、それぞれ1台である場合の例を示したが、AP1〜3に対応する装置は、1台に限らない。例えば、AP2に接続されるAP1や、AP2に接続されるAP3に該当するAPは、その一方、或は両方が、複数台で構成されていてもよい。具体的には、例えば、図12に示されるように、AP1が、AP1−1とAP1−2の2台のAPから構成され、AP3が、AP3−1とAP3−2の2台のAPから構成されていてもよい。この際に、例えば、図12中のAP1−1とAP1−2が異なる優先度を持つ場合、AP1−1とAP1−2の優先度のうち高い方の優先度をAP1側の優先度として用いて、このAP1側の優先度とAP2の優先度とを比較し、この比較の結果、優先度が低い方のAPが、自機がWDS通信に使用する通信チャンネルを、優先度が高い方のAPがWDS通信に使用している通信チャンネルに合わせるようにすればよい。図12に示される例では、AP1−1の優先度が最高の優先度(優先度:1)であるため、AP1−2の優先度aが、どんな値であっても、AP1側の優先度は、1になる。また、図12中のAP2とAP3側の優先度の比較処理も、AP3−1とAP3−2の優先度のうち高い方の優先度をAP3側の優先度として用いて、AP3側の優先度とAP2の優先度の比較を行うようにする。例えば、図12に示される例では、AP3−1の優先度が3であるため、AP3−2の優先度bが、3よりも低い場合には、AP3側の優先度は、3になる。なお、上記の説明では、AP1やAP3に相当する(対応する)APは複数あっても、AP1−1とAP2間の通信、及びAP1−2とAP2間の通信には、同一の通信チャンネルが用いられ、AP3−1とAP2間の通信、及びAP3−2とAP2間の通信にも、同一の通信チャンネルが用いらることが前提になっている。
上記の各実施形態では、各AP1〜3の優先度情報として、各AP1〜3が属する無線LANのBSSID(すなわち、各AP1〜3のMACアドレス)を用いる場合の例を示したが、各APの優先度情報は、これに限られず、各AP毎にユニークな値を有する情報であればよい。
上記第1の実施形態では、記憶部20に、自機の優先度情報18を格納(記憶)する場合の例を示したが、これに限られず、記憶部に、上記の自機の優先度情報の代わりに、又は自機の優先度情報に加えて、自機が直接無線接続されているAPの優先度情報や、以前の通信チャンネル決定処理において確認された他のAPの優先度情報を格納してもよい。
上記の各実施形態では、2.4GHz帯の周波数帯域を用いて、各無線LAN内の無線通信(各無線LAN内のAPと無線端末との間の通信)を行い、5GHz帯の周波数帯域を用いて、AP間のWDS通信を行う場合の例を示したが、これに限られず、5GHz帯の周波数帯域を用いて、各無線LAN内の無線通信を行ってもよいし、2.4GHz帯の周波数帯域を用いて、AP間のWDS通信を行ってもよい。
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、通信チャンネル決定方法、通信チャンネル決定プログラム、通信チャンネル決定プログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
14 無線LANインタフェース
17 通信チャンネル決定プログラム
18 優先度情報
19 自機使用通信チャンネル
20 記憶部
21 優先度判定部
22 チャンネル更新部
23 チャンネル判定部
24 チャンネル選択更新部
26 優先度情報送信部
27 優先度情報受信部
28 チャンネル・リスト受信部
51 優先度情報更新部
AP1〜3 アクセスポイント(無線中継装置)
Claims (7)
- ディジーチェーン方式で無線接続された3台以上の無線中継装置の一つであって、
自機の優先度を示す優先度情報と、自機が自機に直接無線接続している他の無線中継装置との無線通信に使用する自機使用通信チャンネルとを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された自機の優先度情報を、前記他の無線中継装置に送信する優先度情報送信部と、
前記他の無線中継装置に含まれる比較対象無線中継装置から、この比較対象無線中継装置の優先度情報を受信する優先度情報受信部と、
前記優先度情報受信部により受信した、前記比較対象無線中継装置の優先度情報と、前記記憶部に記憶された自機の優先度情報とを比較して、自機と前記比較対象無線中継装置のいずれの優先度が高いかを判定する優先度判定部と、
前記優先度判定部による判定の結果、前記比較対象無線中継装置の優先度が高いときに、前記記憶部に記憶されている前記自機使用通信チャンネルを、前記比較対象無線中継装置が自機との無線通信に使用している通信チャンネルに書き替えるチャンネル更新部とを備え、
前記優先度判定部による判定の結果、前記比較対象無線中継装置の優先度が高いときに、前記比較対象無線中継装置の優先度情報を、自機の優先度情報として、前記優先度情報送信部により送信する無線中継装置。 - 前記優先度情報送信部は、前記優先度情報を、ビーコンに含めて送信することを特徴とする請求項1に記載の無線中継装置。
- 自機が使用可能な通信チャンネルを判定するチャンネル判定部と、
前記チャンネル判定部により自機が使用可能と判定された通信チャンネルの中から、自機が前記他の無線中継装置との無線通信に使用する通信チャンネルを選択して、前記記憶部に記憶されている前記自機使用通信チャンネルを、前記選択した通信チャンネルに書き替えるチャンネル選択更新部とをさらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線中継装置。 - 前記自機に直接無線接続している他の無線中継装置から、この他の無線中継装置と、この他の無線中継装置に直接無線接続されている無線中継装置とが使用可能な通信チャンネルのリストである、チャンネル・リストを受信するチャンネル・リスト受信部をさらに備え、
前記チャンネル選択更新部は、前記チャンネル判定部による判定結果と、前記チャンネル・リスト受信部により受信したチャンネル・リストとに基づいて、自機と、前記他の無線中継装置と、この他の無線中継装置に直接無線接続されている無線中継装置の全てが使用可能な通信チャンネルを求め、これらの通信チャンネルの中から、自機が前記他の無線中継装置との無線通信に使用する通信チャンネルを選択することを特徴とする請求項3に記載の無線中継装置。 - 前記3台以上の無線中継装置間の無線通信に使用する通信チャンネルを設定し直す必要が生じたとき、これらの無線中継装置を前回無線接続した際に、自機が、これらの無線中継装置のうち、最も多くの無線中継装置と直接無線接続した無線中継装置である場合に、前記記憶部に記憶された自機の優先度情報を、前記3台以上の無線中継装置のうち、最も高い優先度を示す優先度情報に書き替える優先度情報更新部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の無線中継装置。
- ディジーチェーン方式で無線接続された3台以上の無線中継装置間の無線通信に使用する通信チャンネルを決定する方法であって、
前記3台以上の無線中継装置の各々が、自機が記憶している自機の優先度情報を、自機に直接無線接続している他の無線中継装置に送信するステップと、
前記3台以上の無線中継装置の各々が、前記他の無線中継装置に含まれる比較対象無線中継装置から、該比較対象無線中継装置の優先度情報を受信するステップと、
前記3台以上の無線中継装置の各々が、前記受信した前記比較対象無線中継装置の優先度情報と、前記記憶している自機の優先度情報とを比較して、自機と前記比較対象無線中継装置のいずれの優先度が高いかを判定するステップと、
前記3台以上の無線中継装置の各々が、前記判定の結果、前記比較対象無線中継装置の優先度が高いときに、自機が記憶している、自機が前記他の無線中継装置との無線通信に使用する自機使用通信チャンネルを、前記比較対象無線中継装置が自機との無線通信に使用している通信チャンネルに書き替えると共に、前記比較対象無線中継装置の優先度情報を、自機の優先度情報として、前記他の無線中継装置に送信するステップとを備える通信チャンネル決定方法。 - ディジーチェーン方式で無線接続された3台以上の無線中継装置間の無線通信に使用する通信チャンネルを決定する通信チャンネル決定プログラムであって、
前記3台以上の無線中継装置の各々を、
自機の優先度を示す優先度情報と、自機が自機に直接無線接続している他の無線中継装置との無線通信に使用する自機使用通信チャンネルとを記憶する記憶部、
前記記憶部に記憶された自機の優先度情報を、前記他の無線中継装置に送信する優先度情報送信部、
前記他の無線中継装置に含まれる比較対象無線中継装置から、この比較対象無線中継装置の優先度情報を受信する優先度情報受信部、
前記優先度情報受信部により受信した、前記比較対象無線中継装置の優先度情報と、前記記憶部に記憶された自機の優先度情報とを比較して、自機と前記比較対象無線中継装置のいずれの優先度が高いかを判定する優先度判定部、及び
前記優先度判定部による判定の結果、前記比較対象無線中継装置の優先度が高いときに、前記記憶部に記憶されている前記自機使用通信チャンネルを、前記比較対象無線中継装置が自機との無線通信に使用している通信チャンネルに書き替えるチャンネル更新部として機能させ、
前記優先度判定部による判定の結果、前記比較対象無線中継装置の優先度が高いときに、前記優先度情報送信部は、前記比較対象無線中継装置の優先度情報を、自機の優先度情報として、前記他の無線中継装置に送信する通信チャンネル決定プログラム。
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