JP6524797B2 - 無線基地局、システム、通信装置、及び、端末接続制御プログラム - Google Patents

無線基地局、システム、通信装置、及び、端末接続制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、無線基地局、システム、通信装置、及び、端末接続制御プログラムに関する。
スマートフォン、タブレット端末等の無線通信端末は、複数の無線通信用のインタフェースを備えていることが多い。無線通信端末に備えられる無線通信用のインタフェースは、例えば、無線LAN(Local Area Network)、3G(3rd Generation:第3世代移動通
信システム)、LTE(Long Term Evolution)、等のインタフェースである。例えば、
無線LANの場合には、無線通信端末は、近傍のアクセスポイント(AP)に接続することで、インターネットやローカルネットワークに接続することができる。以降、無線通信端末を、単に、端末、と称する。
APの電波到達範囲は数十メートルであるため、より広い範囲をカバーしたい場合には、20〜30メートルの間隔でAPが設置されることが多い。スポーツ競技場やホテルのロビー等の、人が局所的に集中する場所では、所定の間隔で設置されたAPの中でも、特定のAPに端末の接続が集中してしまい、通信速度が低下することがある。
これは、受信信号強度(RSSI)の最も高いAPに接続する、という無線LANにおける端末の仕様によるものである。受信信号強度は、受信電波強度ともいう。例えば、ネットワーク内の全APの電波出力強度が同じである場合には、端末との距離が近いほど、APからの出力電波の受信電波強度が高くなる。そのため、端末は、最も近くのAPに接続することになる。したがって、局所的に人が集中する場合には、該当場所の最も近くに設置されているAPに端末の接続が集中することとなる。結果、1台の端末当たりの電波占有率が低下し、通信速度が低下する。
端末から特定のAPへのアクセスの集中を抑制する方法として、例えば、端末に、周辺のAPの混雑状況を取得させ、混雑していないAPに接続させる方法がある。また、他には、例えば、APを制御する無線LANコントローラが各APの混雑状況を監視し、混雑しているAPに複数の端末の接続を切断させることによって、混雑しているAPの負荷を軽減する方法がある。なお、APが混雑している、とは、APに接続する端末の1台あたりの電波占有率が、端末のユーザに不快感を与えない程度の通信速度を維持可能な閾値未満であることを示す。すなわち、APが混雑しているとは、APに接続する端末数、又は、APの電波占有率が、閾値以上であることを示す。
特開2004−140614号公報 特開2014−192899号公報 特開2009−111768号公報
しかしながら、端末に周辺のAPの混雑状況を取得させる方法では、以下の問題がある。例えば、端末はAPに接続していないと周辺のAPの混雑状況が取得できず、いずれのAPとも接続していない場合には、最初に、アクセスが集中しているAPに接続してしまうことがある。また、例えば、接続先のAPを切り替えるための機能が端末に搭載される
ことが求められ、汎用的ではない。
無線LANコントローラが混雑しているAPの接続端末数を制御する方法では、以下の問題がある。例えば、無線LANコントローラは、混雑しているAPに接続している端末からの発信電波の該端末の周辺のAPにおける受信電波強度については認識しない。そのため、周辺に混雑しているAP以外に接続可能な他のAPが存在していない端末が、該混雑しているAPとの接続を切断する端末に選択される場合には、該端末は、接続の切断後、再度同じAPに接続してしまう可能性がある。この場合には、混雑しているAPの過負荷を改善できないことがある。
なお、端末のアクセスが特定の無線基地局に集中してしまうという問題は、無線LANに限定されず、3G、LTE等の他の無線通信ネットワークにおいても発生しうる問題である。
本発明の一態様は、無線端末からの接続が局所的に集中することを抑制する無線基地局、システム、通信装置、及び、端末接続制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明の態様の一つは、無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局である。無線基地局は、他の複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、該他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、選択されなかった無線基地局に対して該信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、を備える。
開示の無線基地局、システム、通信装置、及び、端末接続制御プログラムによれば、無線端末からの接続が局所的に集中することを抑制することができる。
無線LANの端末とAPとの接続確立までの処理の流れの一例を示す図である。 第1実施形態に係る、APの端末接続制御処理の一例を示す図である。 第1実施形態に係る無線通信ネットワークシステムの構成の一例を示す図である。 端末接続制御処理の第1フェーズの処理の流れの一例を示す図である。 端末接続制御処理の第2フェーズの処理の流れの一例を示す図である。 APのハードウェア構成の一例を示す図である。 APの機能構成の一例を示す図である。 接続端末管理テーブルの一例を示す図である。 周辺AP管理テーブルの一例を示す図である。 端末接続制御処理の第1フェーズの処理におけるAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 端末接続制御処理の第2フェーズの処理におけるAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 自APの端末用無線通信IFの混雑未検出時のAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 自APの端末用無線通信IFの混雑未検出時のAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 無線通信ネットワークシステムにおける端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。 第1実施形態の変形例に係る接続端末管理テーブルの一例である。 第2実施形態に係る端末接続制御処理の第1フェーズの処理の流れの一例を示す図である。 RSSI変化履歴管理テーブルの一例を示す図である。 第2実施形態に係る端末接続制御処理の第1フェーズにおけるAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 接続先判定部の、対象端末の次の接続先の判定処理のフローチャートの一例である。 第2実施形態に係る端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。 第3実施形態に係るAPの機能構成の一例を示す図である。 平均混雑度履歴管理テーブルの一例である。 火曜日13:00〜13:30の時間帯にAP#1、AP#2、AP#3間で通知される混雑度の一例を示す図である。 通知混雑度判定部の通知混雑度の判定処理のフローチャートの一例である。 第3実施形態に係るAP制御部の混雑検出時の処理のフローチャートの一例である。 第3実施形態に係る、端末用無線通信IFの混雑未検出時のAP制御部の処理のフローチャートの一例である。 第3実施形態に係る端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。 第1実施形態〜第3実施形態の変形例に係る無線通信ネットワークシステムのシステム構成の一例を示す図である。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
<第1実施形態>
図1は、無線LANの端末とAPとの接続確立までの処理の流れの一例を示す図である。図1に示される例では、AP#1、AP#2、AP#3は、同一管理者の管理下の装置である。AP#1、AP#3、AP#3は、同一の無線ネットワーク名を用いる。無線LANでは、無線ネットワーク名は、SSID(Service Set IDentifier)、ESSID(Extended SSID)と称される。以降、本明細書では、便宜上、無線ネットワーク名につい
ては、統一してSSIDと称して説明する。
(1)各APは、ビーコンを所定の周期で送出する。ビーコンには、SSID、利用チャネルの情報等が含まれる。ビーコンの送出周期は、例えば、100ミリ秒程度である。ビーコンは、ブロードキャストで送信されるので、電波到達可能範囲内の全ての装置に届く。
(2)端末#1は、AP#1、AP#2、AP#3から同一SSIDのビーコンを受信するので、各APの利用チャネルごとにプローブ要求を送信する。プローブ要求は、自APに設定されているSSIDとAPのSSIDとが同一であるか否かを、APに確認するための要求である。プローブ要求は、ブロードキャストアドレスを用いて送信される。図1では、AP#1、AP#2、AP#3とで、電波干渉を避けるため、それぞれ利用チャネルが異なるので、端末#1は、それぞれの利用チャネルについて、3回プローブ要求を送信する。
(3)端末#1からのプローブ要求に対して、各APは、SSIDが同じであれば、プローブ応答を送信する。端末#1は、各APからプローブ応答を受信することによって、AP#1、AP#2、AP#3の存在を認識する。
(4)端末#1が接続するAPは一台のため、端末#1は、プローブ応答を受信したAP#1、AP#2、AP#3の中から、受信電波強度の最も高いAPを選択する。図1では、端末#1は、AP#1に近い位置に存在し、AP#1を選択するとする。(5)端末#1とAP#1との間で認証が行われ、その後、接続が確立する。
図2は、第1実施形態に係る、APの端末接続制御処理の一例を示す図である。第1実施形態では、各APは、混雑状況を示す混雑度を交換し合い、互いの混雑状況を把握している。APは、自APの混雑度が混雑閾値より大きくなった場合に、混雑を検出する。APは、自APの混雑を検出すると、自APに接続している端末の接続先を他のAPに切り替えさせ、混雑の解消を図る。具体的には、APは、混雑を検出した場合に、接続先切替対象の端末と、該端末の次の接続先として、混雑していない他のAPと、を選択する。混雑度が大きくなったAPを、以降、混雑APと称する。混雑度は、「混雑状況」の一例である。
混雑APは、接続先切替対象の端末に、次の接続先として選択したAPへと接続させるために、選択しなかったAPには、一旦、プローブ要求への応答を停止するように指示する。これによって、接続先切替対象の端末が混雑APによって接続が切断された後に該端末がプローブ要求を送信しても次の接続先に選択されなかったAPからのプローブ応答は送信されない。したがって、接続先切替対象の端末に対して、選択されなかったAPの存在を隠すことができ、選択されたAPを接続先として該端末に選択させることができる。なお、混雑AP自身も、一旦、プローブ応答を停止する。
図2では、AP#1が混雑APである。また、端末#1が接続先切替対象の端末である。AP#1が端末#1の次の接続先にAP#2を選択した場合には、AP#2は、端末#1からのプローブ要求に応答する。一方、AP#1及びAP#3は、端末#1からのプローブ要求には応答しない。これによって、端末#1は、AP#2の存在は認識するものの、AP#1とAP#3との存在を認識せず、AP#2に接続することとなる。プローブ要求は、「無線端末からの接続先の確認を行う信号」の一例である。
図3は、第1実施形態に係る無線通信ネットワークシステム100の構成の一例を示す図である。無線通信ネットワーク100は、複数のAP 1、複数の端末2を含む。図3では、便宜上、3台のAP 1と、該3台のうちの1台に接続する4台の端末2とが表示されている。各AP、及び、各端末を区別しない場合には、総称して、それぞれ、AP 1、端末2と表記する。各AP、及び、各端末を特定する場合には、それぞれ、図に示されるように、AP#X、端末#X(Xは、数字)で表記される。
AP 1は、有線LAN 50に接続している。有線LAN 50は、AP 1間の通信用のネットワークである。AP 1は、端末 2との通信用のインタフェースと、混雑APの利用チャネルの電波測定用のインタフェースと、の2つの無線LANのインタフェースを有する。混雑APは、他のAP 1の電波測定用のインタフェースによる受信電波強度の測定を指示し、各AP 1からの受信電波強度の測定結果に基づいて、接続先切替対象の端末と、該端末の次の接続先とを選択する。
第1実施形態に係る、上述のAP 1の端末接続制御処理は、大きく2つのフェーズに分けられる。第1フェーズでは、接続先切替対象の端末、及び、該端末の次の接続先となるAP 1を選択する処理が行われる。第2フェーズでは、接続先切替対象の端末の接続
先を、混雑APから次の接続先のAP 1に切り替えさせるための処理が行われる。
図4Aは、端末接続制御処理の第1フェーズの処理の流れの一例を示す図である。図4Aでは、図3の無線通信ネットワークシステム100が示されており、端末#1は、AP#1、AP#2、AP#3のいずれからもビーコンを受信可能な位置に存在していることとする。端末#1は、AP#1に接続していることとする。端末#1とAP#1とは、チャンネル#1を利用していることとする。図4Aでは、AP#1が混雑してきたことを検知した混雑APである。
(1)混雑AP#1は、AP#2及びAP#3に、電波測定用のインタフェースのチャネルを、混雑AP#1の通信用のインタフェースのチャネル#1に合わせて、受信電波強度の測定を開始するように指示を送信する。この指示は、有線ネットワーク50を通じて送信される。
(2)混雑AP#1からの指示を受けると、AP#2及びAP#3は、それぞれ、電波測定用のインタフェースのチャネルを混雑AP#1の利用チャネル#1に合わせる。AP#2及びAP#3は、電波測定用のインタフェースによって、混雑AP#1の利用チャネル#1で受信電波強度を測定する。これによって、AP#2及びAP#3は、混雑AP#1に接続する端末 2を検出する。
(3)AP#2及びAP#3は、チャンネル#1の受信電波強度の測定によって検出された端末の識別子と、受信電波強度(RSSI)とを、混雑AP#1に送信する。端末の識別子には、例えば、MACアドレス、端末識別番号等の各端末に固有に割り当てられた識別情報のうちのいずれかが用いられる。
(4)混雑AP#1は、AP#2及びAP#3から受信した各端末のRSSIに基づいて、接続先切替対象の端末を選択する。また、混雑AP#1は、AP#2及びAP#3のそれぞれの混雑度に基づいて、接続先切替対象の端末の次の接続先となるAP 1を選択する。例えば、混雑度の最も低いAP 1が、接続先切替対象の端末の次の接続先として選択され、該選択されたAP 1の測定結果において、最も高いRSSIを示す端末 2が接続先切替対象の端末として選択される。なお、混雑度は、AP 1間で所定の周期で交換されている。
図4Bは、端末接続制御処理の第2フェーズの処理の流れの一例を示す図である。第1フェーズにおいて、混雑AP#1は、接続先切替対象の端末として端末#1を、次の接続先としてAP#3を、選択したこととする。
(5)混雑AP#1は、接続先切替対象の端末#1の識別子と次の接続先のAP#3の識別子とを含む切替端末情報を、AP#2、AP#3に、有線LAN 50を通じて送信する。切替端末情報は、混雑APから次の接続先のAP 1への、接続先切替対象の端末の接続の受け入れの依頼でもある。
(6)AP#2及びAP#3は、切替端末情報を受信すると、切替端末情報に従って、プローブ応答の設定を行う。AP#2は次の接続先のAPではなく、切替端末情報にAP#2の識別子は含まれていない。そのため、AP#2は、プローブ応答を停止させる。AP#3は次の接続先のAPであるため、切替端末情報にAP#3の識別子が含まれている。そのため、AP#3は、接続先切替対象の端末#1からのプローブ要求にはプローブ応答を送信し、その他の端末からのプローブ要求にはプローブ応答を送信しないように設定を行う。
(7)混雑AP#1は、接続先切替対象の端末#1との接続を切断する。(8)接続先切替対象の端末#1は、接続が切断されたことを契機に、プローブ要求を送信する。プローブ要求は、AP#1の利用チャネル#1、AP#2の利用チャネル#6、AP#3の利用チャネル#11で、それぞれ送信される。各AP 1の利用チャネルは、各AP 1から所定の周期で送出されているビーコンから取得される。
(9)接続先切替対象の端末#1からのプローブ要求は、AP#1、AP#2、AP#3のいずれにも届くものの、次の接続先のAP#3がプローブ応答を送信し、AP#1及びAP#2はプローブ応答を送信しない。これによって、接続先切替対象の端末#1は、AP#3の存在は認識するものの、AP#1及びAP#2の存在を認識しない。そのため、接続先切替対象の端末#1は、AP#3と接続処理を行う。
以上のように、第1実施形態では、混雑AP 1は、自AP 1に接続している端末2の接続先を他の混雑していないAP 1に切替させることによって、端末2の接続を分散させる。また、混雑AP 1は、接続先切替対象の端末2の次の接続先となるAP 1を混雑していないAP 1から選択する。次の接続先のAP 1は、接続先切替対象の端末2からのプローブ要求に応答するものの、それ以外のAP 1は、プローブ応答を停止させるため、プローブ応答を送信しない。これによって、接続先切替対象の端末2は、次の接続先のAP 1の以外のAP 1の存在を認識しなくなり、接続先切替対象の端末2を次の接続先AP 1に接続するように誘導することができる。
<装置構成>
図5は、AP 1のハードウェア構成の一例を示す図である。AP 1は、「無線基地局」の一例である。AP 1は、CPU(Central Processing Unit)11、一次記憶装
置12、二次記憶装置13、無線通信インタフェース15A及び15B、有線ネットワークインタフェース16を備え、これらはバス19によって電気的に接続される。
CPU 11は、二次記憶装置13に保持されたOSや様々なアプリケーションプログラムを一次記憶装置12にロードして実行することによって、様々な処理を実行する。CPU 11は、1つに限られず、複数備えられてもよい。CPU 11は、「制御部」の一例である。
一次記憶装置12は、CPU 11に、二次記憶装置13に格納されているプログラムをロードする記憶領域および作業領域を提供したり、バッファとして用いられたりする揮発性の記憶媒体である。一次記憶装置12は、例えば、DRAM(Dynamic RAM)、SR
AM(Static RAM)、SDRAM(Synchronous DRAM)、のような、所謂、RAM(Random Access Memory)である。
二次記憶装置13は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してCPU 11が使用するデータを格納する。二次記憶装置13は、例えば、EPROM(Erasable Programmable ROM)、又はハードディスクドライブ(Hard Disk Drive)等の不揮発性の記憶媒体である。二次記憶装置13は、例えば、オペレーティングシステム(OS)、端末接続制御プログラム13P、その他様々なアプリケーションプログラムを保持する。端末接続制御プログラム13Pは、上述の端末接続制御処理を実行するためのプログラムである。また、二次記憶装置13には、接続端末管理テーブル132、周辺AP管理テーブル133が保持される。接続端末管理テーブル132、周辺AP管理テーブル133の詳細については、後述される。
無線通信インタフェース15A及び15Bは、第1実施形態では、無線LANの無線通信回路である。無線インタフェース15Aは、端末2との通信用インタフェースである。
無線ネットワークインタフェース15Bは、他のAP 1の利用チャネルで受信される電波の強度を測定するための電波測定用インタフェースである。無線通信インタフェース15Aは、「第1の無線通信部」の一例である。無線通信インタフェース15Bは、「第2の無線通信部」の一例である。
有線ネットワークインタフェース16は、例えば、LAN(Local Area Network)ケーブル等の有線のネットワーク回線のケーブルを接続する回路である。AP 1は、例えば、有線ネットワークインタフェース16を通じて他のAP 1と接続する。有線ネットワークインタフェース16は、「通信部」の一例である。
なお、図5に示されるAP 1のハードウェア構成は、一例であり、上記に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。例えば、AP 1は、可搬記録媒体駆動装置を備え、SDカード等の可搬記録媒体を二次記憶装置として使用してもよい。
図6は、AP 1の機能構成の一例を示す図である。AP 1は、機能構成として、端末用無線通信インタフェース(IF)101、測定用無線通信IF 102、AP用通信IF 103、接続端末管理部104、混雑度判定部105、測定端末管理部106、AP制御部107、接続先判定部108、周辺AP管理部109、プローブ応答制御部110、ビーコン制御部111を含む。接続端末管理部104、混雑度判定部105、測定端末管理部106、AP制御部107、接続先判定部108、周辺AP管理部109、プローブ応答制御部110、ビーコン制御部111は、CPU 11が二次記憶装置13内の端末接続制御プログラム13Pを実行することによって達成される機能構成である。なお、これらの機能構成は、FPGA(field-programmable gate array)等の電気回路を用
いることで、ハードウェアによって達成されてもよい。
端末用無線通信IF 101は、端末2との通信のインタフェースであり、無線通信IF 15Aに相当する。後述のプローブ応答制御部110、ビーコン制御部111からの指示に従って、端末用無線通信IF 101は、プローブ応答及びビーコン送信の開始及び停止を変更する。また、端末用無線通信IF 101は、端末用無線通信IF 101に接続している端末2の識別子と受信電波強度とを、所定の周期で測定し、接続端末管理部104に出力する。また、端末用無線通信IF 101は、無線占有率、接続端末数、再送回数等の伝送品質情報を、混雑度判定部105に所定の周期で通知する。無線占有率は、例えば、所定の単位時間における通信時間の割合である。
接続端末管理部104は、端末用無線通信IF 101に接続されている端末2を管理する。具体的には、以下の通りである。接続端末管理部104は、例えば、端末用無線通信IF 101からの通知によって、端末用無線通信IF 101に接続されている端末2の識別子と、各端末2の発信電波の受信電波強度と、を取得する。接続端末管理部104は、端末用無線通信IF 101から入力される情報を、後述の接続端末管理テーブル132に格納する。また、接続端末管理部104は、依頼に応じて、接続端末管理テーブル132に保持されている情報を、接続先判定部108、混雑度判定部105に出力する。接続端末管理テーブル132に格納されている情報(接続中の端末2の識別子と各端末2の発信電波の受信電波強度)を、以降、接続端末情報と称する。
混雑度判定部105は、例えば、端末用無線通信IF 101から入力される無線占有率、接続端末管理部104から入力される接続端末情報等に基づいて、混雑度を取得する。混雑度には、例えば、無線占有率、接続端末数等のいずれかを、又は、組み合わせを用いることができる。混雑度は、AP制御部107に出力される。混雑度は、AP制御部107からAP用通信IF 103に出力され、AP用通信IF 103によって、有線L
AN 50を通じて、他のAP 1に送信される。混雑度は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれかで送信される。混雑度の算出及び送信の周期は、例えば、分単位で管理者によって設定される。
また、混雑度判定部105は、混雑度が混雑閾値以上である場合に、端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑していることを判定する。混雑閾値は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑の判定用の閾値である。混雑閾値は、例えば、混雑度が無線占有率の場合には80%以上、混雑度が接続端末数の場合には30台以上に設定される。混雑度判定部105は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑を判定すると、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑をAP制御部107に通知する。
AP用通信IF 103は、他のAP 1と通信するための有線インタフェースであり、有線ネットワークIF 16に相当する。AP用通信IF 103は、有線LAN 50に接続する。AP用通信IF 103は、AP制御部107から、混雑度等の制御情報の通知を受け、該制御情報を他のAP 1に送信する。また、AP制御部107は、他のAP 1から受信した制御情報をAP制御部107に出力する。
周辺AP管理部109は、他のAP 1の混雑度、他のAP 1の発信電波の受信電波強度を管理する。他のAP 1の混雑度は、他のAP 1のそれぞれから、所定の周期で、AP制御部107を通じて、周辺AP管理部109に入力される。他のAP 1の発信電波の受信電波強度は、他のAP 1のそれぞれから発信されるビーコンを測定することによって取得される。他のAP 1の発信電波の受信電波強度の測定には、端末用無線通信IF 101又は測定用無線通信IF 102のいずれが用いられてもよい。他のAP
1のそれぞれから発信されるビーコンの測定周期は、例えば、一時間単位、一日単位で管理者によって設定される。
周辺AP管理部109は、他のAP 1の混雑度、他のAP 1の発信電波の受信電波強度を、後述の周辺AP管理テーブル133に格納する。また、周辺AP管理部109は、依頼に応じて、周辺AP管理テーブル133に保持されている情報を、接続先判定部108に出力する。周辺AP管理テーブル133に格納されている情報(他のAP 1の混雑度、他のAP 1の発信電波の受信電波強度)を、以降、周辺AP情報と称する。
測定用無線通信IF 102は、他のAP 1の利用チャネルでの受信電波強度を測定するための測定用無線インタフェースであり、無線通信IF 15Bに相当する。測定用無線通信IF 102は、他のAP 1から利用チャネルの受信電波強度の測定開始指示が入力された場合に、AP制御部107からの指示に従って、該他のAP 1の利用チャネルの周波数に合わせて、該チャネルで受信される電波の受信電波強度を測定する。測定用無線通信IF 102は、検出された端末2と、各端末2の受信電波強度とを、測定結果として測定端末管理部106に通知する。以降、測定用無線通信IF 102の測定結果を、測定端末情報と称する。測定端末情報には、検出された端末2の識別子と、検出された各端末2の受信電波強度と、が含まれる。
測定端末管理部106は、測定用無線通信IF 102から入力される、測定端末情報を管理する。測定端末管理部106によって管理される情報は、例えば、測定用無線通信IF 102による電波強度の測定で検出された端末2の識別子と、各端末2の受信電波強度と、が含まれる。測定端末管理部106は、測定端末情報をAP制御部107に出力する。測定端末情報は、AP制御部107からAP用通信IF 103に出力され、指定チャネルの受信電波強度の測定開始指示の送信元のAP 1に送信される。
接続先判定部108は、混雑度判定部105によって混雑が検出された場合に、AP制御部107からの指示を受けて、自AP 1に接続している端末2の中から接続先切替対象の端末2と、該端末2の次の接続先となるAP 1とを判定する。この判定は、周辺AP管理部109から入力される周辺AP情報と、AP制御部107から入力される、他のAP 1からの測定端末情報と、に基づいて行われる。
例えば、接続先判定部108は、次の接続先として、周辺AP情報における最も混雑度の低いAP 1を選択する。また、接続先切替対象の端末として、次の接続先に選択したAP 1の測定端末情報において最も高い受信電波強度を示す端末2を選択する。なお。接続先切替対象の端末及び該端末の次の接続先の選択方法は、上述の方法に限定されない。接続先判定部108は、接続先切替対象の端末の識別子と該端末の次の接続先となるAP 1の識別子とを含む切替端末情報を、AP制御部107に出力する。切替端末情報は、AP制御部107からAP用通信IF 103に出力され、AP用通信IF 103から他のAP 1に送信される。切替端末情報は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれで送信されてもよい。
プローブ応答制御部110は、AP制御部107からの指示を受け、端末用無線通信IF 101のプローブ応答の開始及び停止を制御する。例えば、混雑度判定部105が端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑を判定した場合に、プローブ応答制御部110は、AP制御部107からの指示を受け、端末用無線通信IF 101のプローブ応答を停止させる。また、他のAP 1からの切替端末情報に自AP 1の識別子が含まれている場合には、プローブ応答制御部110は、プローブ応答を一旦停止し、該切替端末情報に含まれる識別子を有する端末2からのプローブ要求には応答するように、端末用無線通信IF 101を設定する。
ビーコン制御部111は、AP制御部107からの指示を受け、端末用無線通信IF 101のビーコン送信の開始及び停止を制御する。例えば、混雑度判定部105が端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑を判定した場合に、ビーコン制御部111は、AP制御部107からの指示を受け、端末用無線通信IF 101のビーコン送信を停止させる。
AP制御部107は、各機能構成から入力される制御情報に基づいて、各機能構成を制御する。例えば、AP制御部107は、プローブ応答制御部110及びビーコン制御部111の、それぞれ、プローブ応答およびビーコン送信の開始又は停止を制御する。例えば、AP制御部107は、測定端末管理部106に、測定用無線通信IF 102を他のAP 1の利用チャネルに合わせて、受信電波強度を測定させるように指示する。例えば、AP制御部107は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑の検出に基づいて、接続先判定部108に、接続先切替対象の端末及び該端末の次の接続先の選択を指示する。
また、例えば、AP制御部107は、混雑度判定部105から入力される混雑度、測定端末管理部106から入力される測定端末情報、接続先判定部108から入力される切替端末情報等の制御情報をAP用通信IF 103に出力して、他のAP 1に送信する。また、例えば、AP制御部107は、AP用通信IF 103から、他のAP1からの測定端末情報、混雑度等の制御情報の入力を受けて、それぞれ、接続先判定部108、周辺AP管理部109に出力する。
また、AP制御部107は、他のAP 1に対する指示も行う。例えば、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が検出された場合には、該利用チャネルでの受信電波強度の測定の開始を指示する測定開始指示をAP用通信IF 103を通じて他のAP
1に送信する。AP制御部107のより詳細な処理については、後述される。
図7は、接続端末管理テーブル132の一例を示す図である。接続端末管理テーブル132は、端末用無線通信IF 101に接続している端末の情報を格納している。接続端末管理テーブル132は、接続端末管理部104によって管理される。
接続端末管理テーブル132のエントリには、端末識別子と、受信電波強度との項目が含まれる。図7に示される接続端末管理テーブル132の端末識別子の項目には、端末用無線通信IF 101に接続している端末2の無線LANインタフェースに割り当てられているMACアドレスが格納される。受信電波強度の項目には、端末用無線通信IF 101によって測定された端末2の受信電波強度が格納される。端末用無線通信IF 101は、所定の周期で受信電波強度を測定するため、接続端末管理テーブル132の受信電波強度の項目は、該所定の周期で更新される。
接続端末管理テーブル132には、端末用無線通信IF 101に接続している端末2の受信電波強度が格納されるので、接続端末管理テーブル132のエントリ数より、端末用無線通信IF 101に接続している端末数を取得することができる。
また、測定用無線通信IF 102の測定端末情報も、接続端末管理テーブル132と同様の構成をしている。ただし、測定端末情報は、通知元のAP 1の識別子と関連付けられている。すなわち、AP 1が、測定用無線通信IF 102での利用チャネルの測定開始指示を送信すると、通知元のAP 1の数の測定端末情報が通知されてくることとなる。
図8は、周辺AP管理テーブル133の一例を示す図である。周辺AP管理テーブル133は、周辺に位置するAP 1の情報を格納している。周辺AP管理テーブル133は、周辺AP管理部109によって管理される。
図8に示される周辺AP管理テーブルの133のエントリには、AP識別子、混雑度、受信電波強度の項目が含まれる。AP識別子の項目には、無線通信ネットワークシステム100内に存在する各AP 1の有線ネットワークIF 16に割り当てられているMACアドレスが格納される。無線通信ネットワークシステム100内に存在する各AP 1の有線ネットワークIF 16に割り当てられているMACアドレスは、管理者によって、予め設定される。
混雑度の項目には、各AP 1から通知された各AP 1の混雑度が格納される。混雑度は、所定の周期で通知されるので、通知される度に混雑度の項目の値は更新される。
受信電波強度は、各AP 1からのビーコンの受信電波強度の測定値が格納される。無線通信ネットワークシステム100内に位置するAP 1であっても、電波が届かないほど遠くに位置するAP 1の受信電波強度は、ビーコンが届ないため、空白となる。なお、ビーコンには、AP 1の端末用無線通信IF 101に割り当てられているMACアドレスが格納されている。周辺AP管理部109は、予め、端末用無線通信IF 101のMACアドレスとAP用通信IF 103のMACアドレスとの対応表(図示せず)を保持しており、該対応表から、ビーコンの送信元のAP 1のAP用通信IF 103のMACアドレスを取得する。
周辺AP管理テーブル133に格納される各AP 1の受信電波強度より、自AP 1と各AP 1との距離関係を把握することができる。なお、周辺AP管理テーブル133には、自AP 1のエントリも含まれる。
接続先判定部108は、通知元のAP 1の数分の測定端末情報と、接続端末管理テーブル132と、周辺AP管理テーブル133と、に基づいて、接続先切替対象の端末、該端末の次の接続先を選択する。例えば、次の接続先として、最も混雑度の低いAP 1が選択される場合には、接続先判定部108は、周辺AP管理テーブル133を参照して、次の接続先となるAP 1を選択する。
また、接続先切替対象の端末として、次の接続先として選択されたAP 1において最も高い受信電波強度を示す端末が選択される場合には、接続先判定部108は、次の接続先に選択されたAP 1の測定端末情報と接続端末管理テーブル132とを参照する。接続先判定部108は、次の接続先に選択されたAP 1の測定端末情報と接続端末管理テーブル132との両方に受信電波強度が登録されている端末2の中で最も受信電波強度が高い端末を、接続を切断する端末として選択する。
<処理の流れ>
図9は、端末接続制御処理の第1フェーズの処理におけるAP制御部107の処理のフローチャートの一例である。図9に示される処理は、AP制御部107に混雑度判定部105から端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑の検出が通知されると開始される。なお、便宜上、AP制御部107を主体として説明されるが、図9に示される処理の主体は、実際には、端末接続制御プログラム13Pを実行するCPU 11である。以降のフローチャートについても同様である。
OP1では、AP制御部107は、ビーコン制御部111とプローブ応答制御部110に、それぞれ、ビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止を指示する。これによって、新規の端末からの接続が行われないようにする。なお、すでにビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止状態である場合には、OP1の処理は省略される。次に処理がOP2に進む。
OP2では、AP制御部107は、周辺に位置するAP 1に、測定用無線通信IF 102での利用チャネルの受信電波強度の測定開始指示を、AP用通信IF 103を通じて、送信する。次に処理がOP3に進む。
OP3では、AP制御部107は、測定用無線通信IF 102での利用チャネルの受信電波強度の測定開始指示に対する、周辺AP 1からの応答である測定端末情報を受信する。例えば、周辺AP管理テーブル133に受信電波強度が記録されているすべてのAP 1から測定端末情報が受信されると、次に処理がOP4に進む。例えば、受信電波強度の測定開始指示を送信してから所定時間経過後に、処理がOP4に進むようにしてもよい。
OP4では、AP制御部107は、少なくとも一台の端末2の受信電波強度が閾値よりも高い測定端末情報を有する周辺AP 1が存在するか否かを判定する。この判定に用いられる閾値は、切替対象の端末が接続切替後に該当の周辺AP 1を通じて通信可能か否かを判定するためのものであり、無線LANにおいて十分に通信品質が保証される受信電波強度の値が設定される。
少なくとも一台の端末2の受信電波強度が閾値よりも高い測定端末情報を有するAP 1が存在する場合には(OP4:YES)、処理がOP5に進む。少なくとも一台の端末2の受信電波強度が閾値よりも高い測定端末情報を有する周辺AP 1が存在しない場合には(OP4:NO)、次の接続先として適切なAP 1が周辺に存在していないため、端末2の接続先切替は行われずに、図9に示される処理が終了する。
OP5では、AP制御部107は、接続先切替対象の端末2と、次の接続先のAP 1との決定を、接続先判定部108に指示し、接続先判定部108から接続先切替対象の端末2と、次の接続先のAP 1との情報を取得する。接続先判定部108のよる接続先切替対象の端末2と次の接続先のAP 1との決定方法は、上述の通りである。具体的には、最も混雑度の低いAP 1が次の接続先として選択され、選択されたAP 1において受信電波強度が最も高い端末2が接続先切替対象の端末2として選択される。なお、接続先切替対象として選択される端末2は、複数であってもよい。何台の端末の接続先を切り替えるかは、例えば、混雑度に応じて決定される。例えば、混雑度が接続端末数であり、接続端末数が30台以上で混雑が検出される場合には、接続端末数が30台未満となるように、接続先切替対象の端末数が決定される。次に処理がOP6に進む。
OP6では、AP制御部107は、端末接続制御処理の第2フェーズの処理を起動させる。その後、図9に示される処理が終了する。
図10は、端末接続制御処理の第2フェーズの処理におけるAP制御部107の処理のフローチャートの一例である。図10に示される処理は、端末接続制御処理の第1フェーズにおいて、接続先切替対象の端末2と次の接続先のAP 1とが選択された後に、開始される。
OP11では、AP制御部107は、接続先切替対象の端末2の識別子と次の接続先のAP 1の識別子とを含む切替端末情報を、AP用通信IF 103を通じて、周辺AP
1に通知する。次に処理がOP12に進む。
OP12では、AP制御部107は、AP用通信IF 103を通じて、周辺AP 1から設定完了の通知を受信する。例えば、周辺AP管理テーブル133に受信電波強度が記録されているすべてのAP 1から設定完了の通知が受信されると、次に処理がOP13に進む。例えば、切替端末情報を送信してから所定時間経過後に、処理がOP13に進むようにしてもよい。
OP13では、AP制御部107は、接続先切替対象の端末2との接続を切断する。次に処理がOP14に進む。
OP14では、AP制御部107は、自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かを判定する。AP制御部107は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かの判定を、混雑度判定部105に依頼する。混雑度判定部105は、現在の混雑度が所定の閾値以上であることによって、装置の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑していることを検出する。
自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑している場合には(OP14:YES)、図10に示される処理が終了する。その後、次の混雑度判定部105の混雑度算出のタイミングになると、再度、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が検出され、図9の端末接続制御処理の第1フェーズが開始される。新たに接続先切替対象の端末2が選択される。
自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑していない場合には(OP14:NO)、処理がOP15に進む。
OP15では、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が解消されたので、AP制御部107は、ビーコン制御部111及びプローブ応答制御部110に、それぞれ
、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の送信の開始を指示する。これによって、新規の端末の自AP 1への接続が再開される。その後、図10に示される処理が終了する。
図11A、図11Bは、自AP 1の端末用無線通信IF 101の混雑未検出時のAP制御部107の処理のフローチャートの一例である。図11A及び図11Bに示される処理は、AP 1の起動とともに開始され、AP 1の稼働中繰り返し実行される。図11A、図11Bの処理も、CPU 11が端末制御プログラム13Pを実行することで行われる処理である。すなわち、端末接続制御プログラム13Pは、AP 1の起動後、自動的に開始されるプログラムである。
OP21では、AP制御部107が、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1からの該混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示を受信する場合には(OP21:YES)、処理がOP22に進む。該測定開始指示が受信されていない場合には(OP21:NO)、処理がOP31に進む。
OP22からOP24は、混雑AP 1から該混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示が受信された場合の処理である。OP22では、AP制御部107は、測定用無線通信IF 102に混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定を指示する。測定用無線通信IF 102は、混雑AP 1の利用チャネルに合わせて、受信電波強度の測定を開始する。次に処理がOP23に進む。
OP23では、測定用無線通信IF 102が測定を行う所定時間の間、AP制御部107は待機状態となる。所定時間が経過すると(OP23:YES)、測定端末管理部106を通じて、測定用無線通信IF 102の混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定結果(測定端末情報)がAP制御部107に入力される。次に、処理がOP24に進む。
OP24では、AP制御部107は、混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定により検出された端末2の識別子と、測定された受信電波強度とを含む測定端末情報と、自AP 1の混雑度とを、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1に送信する。その後、図11Aに示される処理が終了し、再度OP21から処理が開始される。
図11BのOP31では、AP制御部107が、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1から切替端末情報を受信する場合には(OP31:YES)、処理がOP32に進む。切替端末情報も、混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示も受信されない場合には(OP31:NO)、図11Bに示される処理が終了し、再度図11AのOP21から処理が開始される。
OP32からOP42の処理は、混雑AP 1から切替端末情報が受信された場合の処理である。切替端末情報には、接続先切替対象の端末2の識別子と、次の接続先となるAP 1の識別子とが含まれている。
OP32では、AP制御部107は、切替端末情報に、次の接続先として、自AP 1の識別子が含まれているか否かを判定する。切替端末情報に、次の接続先として、自AP
1の識別子が含まれている場合には(OP32:YES)、処理がOP35に進む。切替端末情報に、自AP 1の識別子が含まれていない場合には(OP32:NO)、処理がOP33に進む。
OP33からOP34は、切替端末情報に自AP 1の識別子が含まれていない、すな
わち、自AP 1は、いずれの端末の接続も受け入れない場合の処理である。OP33では、AP制御部107は、ビーコン制御部111とプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止を指示する。これによって、切替端末情報によって接続先切替対象の端末に指定されている端末2を含む、新規の端末2が新たに接続することが抑制される。次に処理がOP34に進む。
OP34では、AP制御部107は、切替端末情報に従った設定を完了した旨を通知する設定完了通知を、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1に送信する。次に処理がOP41に進む。
OP35からOP40は、切替端末情報に次の接続先として自AP 1の識別子が含まれている場合の処理である。OP35では、AP制御部107は、ビーコン制御部111とプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止を指示する。これによって、新規の端末2からの接続が抑制される。次に処理がOP36に進む。
OP36では、AP制御部107は、切替端末情報によって自AP 1が次の接続先となることを指定されている端末からのプローブ要求には応答するように、プローブ応答制御部110に指示する。切替端末情報によって自AP 1が次の接続先となることを指定されている端末を、以降、受入指定端末、と称する。プローブ応答制御部110は、端末用無線通信IF 101において、受入指定端末からプローブ要求には応答するように設定を行う。次に処理がOP37に進む。
OP37では、AP制御部107は、設定完了通知を、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1に送信する。次に処理がOP38に進む。
OP38では、AP制御部107は、受入指定端末からのプローブ要求の受信の待機状態となる。受入指定端末からのプローブ要求が端末用無線通信IF 101で受信された場合には(OP38:YES)、処理がOP39に進む。
OP39では、プローブ応答制御部110は、端末用無線通信IF 101において、受入指定端末からのプローブ要求に対してプローブ応答を送信し、AP制御部107に受入指定端末へのプローブ応答の完了を通知する。この後、端末用無線通信IF 101と受入指定端末との間で接続処理が行われる。次に処理がOP40に進む。
OP40では、AP制御部107は、受入指定端末との接続が完了したことを通知するための接続完了応答を混雑AP 1に送信する。次に処理がOP41に進む。
OP41では、AP制御部107は、自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かを判定する。自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑している場合には(OP41:YES)、図11Bに示される処理が終了し、代わりに、図9に示される端末接続制御処理が開始される。自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑していない場合には(OP41:NO)、処理がOP42に進む。
OP42では、AP制御部107は、ビーコン制御部111及びプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の送信の開始を指示する。端末用無線通信IF 101の利用チャネルは混雑しておらず、新規の端末2の接続を受入可能なためである。これによって、新規の端末2の自AP 1
への接続が再開される。その後、図11Bに示される処理が終了し、再度図11AのOP21から処理が開始される。
<動作例>
図12は、図1に示される無線通信ネットワークシステム100における端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。図12に示される例では、AP#1、AP#2、AP#3の電波の出力強度は、同じであることとする。また、端末#1に対して、AP#1が最も近くに位置しており、AP#2、AP#3の順で遠くに位置することとする。図12に示される例において、端末#1は、AP#1に接続して、通信を行っている。
S1では、AP#1は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑を検出する。S2では、AP#1は、端末用無線通信IF 101からのビーコン送信及びプローブ応答の送信を停止する(図9、OP1)。
S3では、AP#1は、AP#1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示を送信する(図9、OP2)。AP#1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれで送信されてもよい。
S4では、AP#2及びAP#3は、それぞれ、AP#1からのAP#1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示を受信し(図11A、OP21:YES)、測定用無線通信IF 102をAP#1の利用チャネルに合わせて、受信電波強度の測定を行う(図11A、OP22、OP23)。AP#2及びAP#3はいずれも、端末#1の発信電波の到達範囲内に位置しているため、AP#2及びAP#3は、端末#1からの受信電波の強度を測定可能である。
S5及びS6では、それぞれ、AP#2及びAP#3は、測定端末情報と混雑度とをAP#1に送信する(図11A、OP24)。図12に示される例では、AP#2の測定端末情報及びAP#3の測定端末情報のいずれにも、AP#1の識別子と、端末#1からの電波の受信電波強度とが含まれている。なお、測定端末情報は、AP#1を宛先としてユニキャストで送信される。
S7では、AP#1は、AP#2とAP#3とから測定端末情報を受信し(図9、OP3)、接続先切替対象の端末と次の接続先とを決定する(図9、OP5)。なお、AP#2の測定端末情報及びAP#3の測定端末情報に含まれる端末#1の受信電波強度は、いずれも、閾値より大きく、通信可能な値であるとする(図9、OP4:YES)。AP#1は、接続先切替対象の端末として端末#1を、次の接続先としてAP#2を選択したこととする。
S8では、AP#1は、切替端末情報を送信する(図10、OP11)。S8でAP#1から送信される切替端末情報には、端末#1の識別子と、AP#2の識別子とが関連付けられて含まれている。切替端末情報は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれで送信されてもよい。
S9では、AP#2及びAP#3は、それぞれ、切替端末情報を受信し(図11B、OP31:YES)、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信とプローブ応答の送信とを停止させる(図11B、OP33、OP35)。
S10では、AP#2は、切替端末情報によって次の接続先に指定されているため、端末#1からのプローブ要求に対してはプローブ応答を送信するように設定し(図11B、OP36)、AP#1に設定完了通知を送信する(図11B、OP37)。
S11では、AP#3は、切替端末情報に自APの識別子が含まれていないため、S9の処理が終了するとそのまま、AP#1に設定完了通知を送信する(図11B、OP34)。なお、設定完了通知は、AP#1を宛先としてユニキャストで送信される。
S12では、AP#1は、AP#2とAP#3とから設定完了通知を受信し(図10、OP12)、端末#1との接続を切断する(図10、OP13)。
S13では、端末#1は、AP#1によって接続が切断されたので、ハンドオーバを行うために、再接続処理を開始する。S14では、端末#1は、再接続処理のうちの一つとして、AP#1、AP#2、AP#3のそれぞれの端末用無線通信IF 101の利用チャネルに対してプローブ要求を送信する。
S15では、AP#2は、端末#1からのプローブ要求を受信し(図11B、OP38)、端末#1にプローブ応答を送信する(図11B、OP39)。AP#1、AP#3も端末#1からのプローブ要求を受信するが、プローブ応答の送信は停止されているため、端末#1にプローブ応答を送信しない。
S16では、端末#1は、AP#2からのプローブ応答を受信する。AP#1、AP#3から端末#1にはプローブ応答は送信されないので、端末#1はAP#2の存在を認識するものの、AP#1、AP#3の存在は認識しない。S17では、端末#1は、存在を認識しているAP#2に接続する。
S18では、AP#2は、接続完了通知をAP#1に送信する(図11B、OP40)。端末#1がAP#1からAP#2にハンドオーバしたことによって、AP#1の混雑が解消されたとする。また、AP#2、AP#3も引き続き混雑していない状態であるとする。
S19では、AP#1、AP#2、AP#3は、いずれも混雑していないため、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の送信を再開させる(図10、OP15、図11B、OP42)。
<第1実施形態の作用効果>
第1実施形態によれば、混雑AP 1が、混雑していないAP 1を接続先切替対象の端末2の次の接続先として選択して、他のAP 1に通知し、次の接続先として選択されたAP 1以外のAPは、接続先切替対象の端末2からのプローブ要求には応答しない。これによって、接続先切替対象の端末2からは、次の接続先として選択されたAP 1以外のAPの存在は見えなくなるため、接続先切替対象の端末2は、混雑AP 1から次の接続先として選択されたAP 1にハンドオーバーを行うことになる。これによって、混雑AP 1の混雑を軽減し、且つ、接続先切替対象の端末2が次に接続したAP 1においても混雑が発生しているような事態を抑制することができる。
したがって、第1実施形態によれば、混雑AP 1への端末の接続の集中を分散させることができる。また、接続先の切り替えによる通信の途絶等も抑制することができ、端末のユーザに快適な通信環境を提供することができる。
また、第1実施形態では、各AP 1は、端末用無線通信IF 101に加え、測定用無線通信IF 102を備える。各AP 1は、混雑AP 1からの指示に従って、測定用無線通信IF 102で混雑AP 1の端末用無線通信IF 101の使用周波数での受信電波強度の測定を行い、測定端末情報を混雑AP 1に通知する。混雑AP 1は、
他のAP 1から通知される測定端末情報から、接続先切替対象の端末2と、該端末2の次の接続先とを決定する。これによって、混雑AP 1によって接続を切断された端末2の電波到達範囲外に存在するAP 1や、混雑しているAP 1が、該端末2によって、次の接続先として選択されることを抑制することができる。
接続先切替対象の端末2の次の接続先として、最も混雑度が低いAP 1が選択されることによって、次の接続先のAP 1が接続先切替対象の端末2の接続の受け入れによって混雑してしまうことを抑制することができる。また、これによって、端末2の接続先の切替回数を少なく抑えることができる。
また、接続先切替対象の端末2として、次の接続先に選択されたAP 1の測定端末情報において最も受信電波強度の高い端末2が選択されることによって、該端末2の接続先切替後の通信が不安定になることを抑制でき、より快適な通信サービスを提供することができる。
第1実施形態では、混雑AP 1からの測定開始指示がある場合に、AP 1は、測定用無線通信IF 102による受信電波強度の測定を行うので、測定用無線通信IF 102による電力消費及び処理負荷を抑えることができる。
また、第1実施形態では、端末2は、AP 1との接続を切断されるとプローブ要求を送信する、という無線LANの規定通りの動作を行い、規定以外の動作を行わない。そのため、端末2に第1実施形態用の機能を搭載せずともよく、第1実施形態で説明される無線通信システム100は、汎用性が高い。
<第1実施形態の変形例>
第1実施形態では、混雑AP 1は、接続先切替対象の端末2を、他のAP 1から通知される測定端末情報に基づいて決定する。測定端末情報には、他のAP 1の、混雑AP 1の使用周波数において検出される端末2の識別子と受信電波強度が含まれる。
第1実施形態の変形例では、混雑AP 1に接続する端末2から取得される情報に基づいて、接続先切替対象の端末2が決定される。第1実施形態の変形例では、端末2から取得される情報として、電池の残容量量と使用中のアプリケーションの情報とが用いられる。ただし、端末2から取得される情報は、これらに限定されない。電池の残容量は、以降、電池残量と称される。
第1実施形態の変形例では、端末2から情報を取得するために、端末2の二次記憶装置に、端末状況測定プログラムと端末状況送信プログラムとが追加される。AP 1の二次記憶装置13には、端末状況受信プログラムが追加される。
端末状況測定プログラムは、端末2が電池残量と使用中のアプリケーションの情報とを所定周期で取得するためのプログラムである。端末状況送信プログラムは、端末2が端末状況測定プログラムの実行によって取得した電池残量と使用中のアプリケーションの情報とを、接続するAP 1に送信するためのプログラムである。
端末状況受信プログラムは、AP 1が端末2から電池残量と使用中のアプリケーションの情報とを受信するためのプログラムである。AP 1のCPU 11が端末状況受信プログラムを実行することによって、接続端末管理部104は、端末用無線通信IF 101から端末2の電池残量と使用中のアプリケーションの情報とを受信し、接続端末管理テーブル131に格納する。
図13は、第1実施形態の変形例に係る接続端末管理テーブル131の一例である。第1実施形態の変形例に係る接続端末管理テーブル131は、エントリに、端末識別子、受信電波強度に加えて、使用中のアプリケーションの種類、電池残量の項目を含む。
使用中のアプリケーションの種類には、例えば、VoIP(Voice over IP(Internet Protocol))、動画サイト等のリアルタイム通信を行うアプリケーションの種類が格納される。電池残量には、例えば、端末2の電池容量の最大値に対する残容量のパーセンテージが格納される。
第1実施形態では、混雑AP 1は、次の接続先として、混雑度の最も低いAP 1を選択し、接続先切替対象の端末として、自AP 1に接続中であり、且つ、次の接続先に選択したAP 1において、受信電波強度が最も高い端末2を選択する。
一方、第1実施形態の変形例では、混雑AP 1の接続先判定部108は、例えば、接続端末管理テーブル131の、(1)電池残量、(2)アプリケーションの種類、(3)受信電波強度の順で、接続先切替対象の端末2の判定を行う。
まず、接続先判定部108は、端末2の電池残量が閾値以上である端末2を候補の端末として抽出する。次に、接続先判定部108は、抽出された端末2の中から、アプリケーションの種類によってさらに候補の端末2を抽出する。例えば、VoIPよりも動画サイトの方が優先度が高く、接続先判定部108は、電池残量によって抽出された端末2の中から、動作サイトを使用中の端末2をさらに抽出する。
次に、接続先判定部108は、候補として抽出された端末2から、接続端末管理テーブル132において受信電波強度の最も小さい端末2を接続先切替対象として選択する。この場合には、測定端末情報における接続先切替対象の端末2の受信電波強度が最も高いAP 1が次の選択先として選択される。
図13に示される端末接続管理テーブル131において、例えば、電池残量の閾値が40%である場合には、電池残量が80%で使用中アプリケーションの種類が動作サイトである端末Bが接続先切替対象として選択される。ただし、接続先切替対象の端末2の判定方法は、これに限られない。
第1実施形態の変形例では、端末2から得られる電池残量と、通信中のアプリケーションの種類と、をさらに用いて、接続先切替対象の端末2が選択される。電池残量が少ない端末2が接続先切替対象として選択された場合には、ハンドオーバーによって、さらに電池を消費させてしまうおそれがある。第1実施形態では、電池残量が閾値以上の端末2が接続先切替対象として選択されるため、電池残量の少ない端末2の電力を余計に消費させることを抑制することができる。
また、VoIPのようなリアルタイム通信を行うアプリケーションを使用中の端末2をハンドオーバーさせてしまうと、接続先のAP 1の切り替えによって通信が一旦切断されることをユーザに顕著に感じさせてしまうおそれがある。第1実施形態では、リアルタイム通信のアプリケーションを使用中の端末2は、優先順位が下げられるため、リアルタイム通信のアプリケーションを使用中の端末2に対して、快適な通信環境を提供することができる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、端末用無線通信IF 101の混雑度が混雑閾値以上となることで混雑が検出され、該混雑の検出を契機に、端末接続制御処理が開始される。第2実施形態
では、混雑の検出ではなく、接続中の端末2の移動の検出を契機に、端末接続制御処理が開始される。すなわち、端末接続制御処理の第1フェーズの処理が、第1実施形態と異なる。以降、第2実施形態については、第1実施形態と共通する説明については省略される。なお、第2実施形態のAP 1のハードウェア構成及び機能構成は、第1実施形態と同様である。
図14は、第2実施形態に係る端末接続制御処理の第1フェーズの処理の流れの一例を示す図である。図14では、図3の無線通信ネットワークシステム100が示されており、端末#1は、AP#1、AP#2、AP#3のいずれものビーコンを受信可能な位置に存在していることとする。端末#1は、AP#2の方向に移動したとする。AP#2方向の先には、AP#3が位置していることとする。
(1)各AP 1は、測定用無線通信IF 102によって、周辺の他のAP 1のチャネルの受信電波強度を所定周期で測定し、測定時刻と、検出した端末2と、受信電波強度とを含む受信電波強度の測定履歴を所定時間分保持する。周辺の他のAP 1が複数存在する場合には、測定用無線通信IF 102の周波数の設定を、周辺の各AP 1の利用チャネルを巡回しながら切り替えるか、測定用無線通信IFを複数備えることにより、各周辺のAP 1の利用チャネルを監視する。
(2)AP#1は、端末用無線通信IF 101に接続する端末#1の受信電波強度が移動検出閾値未満となることを検出する。AP#1は、端末#1の移動を検出し、端末#1の識別子を周辺の他のAP#2、AP#3に通知する。移動検出閾値は、端末2の移動を検知するために用いられる閾値である。移動検出閾値は、例えば、端末2がAP 1の電波到達範囲の境界付近に位置する場合に測定される受信電波強度と同程度の値に設定される。
(3)AP#2及びAP#3は、AP#1から端末#1の識別子の通知を受けると、各自、測定用無線通信IF 102で測定された受信電波強度の測定履歴の中から、端末#1の履歴をAP#1に通知する。履歴が保持される時間は、例えば数秒〜数分の範囲で管理者によって設定される。
(4)AP#1は、AP#2及びAP#3から受信した端末#1の受信電波強度の履歴から、端末#1の移動方向と移動速度とを推定する。AP#1は、端末#1の移動方向を、例えば、AP#2の位置する方向、というように、AP 1の位置を用いて認識する。また、端末#1の移動方向は、時間の経過とともに端末#1の受信電波強度が高くなる受信電波強度の履歴を保持するAP 1を特定することによって、推定される。
端末#1の移動速度は、少なくとも2台のAP 1における履歴内の端末#1の受信電波強度の変化から推定することができる。AP 1は、端末#1の移動速度を、他のAP1より受信される端末#1の受信電波強度の履歴から推定する。例えば、AP 1は、AP 1と端末2との間の距離と受信電波強度との関係を予め保持し、受信電波強度の変化からAP 1と端末2との間の距離の変化を取得し、移動距離を取得する。また、AP 1は、履歴の受信電波強度の測定時刻から端末#1の移動に要した時間を取得する。AP
1は、取得した移動履歴を取得した移動に要した時間で割ることによって、端末#1の移動速度の推定値を取得する。
(5)AP#1は、端末#1のハンドオーバー回数が少なくなるように、次の接続先を選択する。例えば、図14において、端末#1がAP#2の方向に移動する場合には、AP#2のさらに先に位置するAP#3を次の接続先に選択する。これによって、端末#1がAP#2からAP#3の方向へと継続してさらに移動する場合には、端末#1は、AP
#2に接続先を切り替えることが省略できる。ただし、次の接続先として選択されるAPは、混雑度が混雑閾値未満であることが条件である。
端末#1の次の接続先のAP 1が決定された後の第2フェーズの処理は、第1実施形態と同様である。すなわち、AP#1は、AP#2及びAP#3に、端末#1の識別子と、次の接続先としてのAP#3の識別子とを含む切替端末情報を通知する。AP#2及びAP#3は、自AP 1の識別子とともに通知された端末2からのプローブ要求には応答するが、それ以外の端末2からのプローブ要求には応答しない。
これによって、端末#1がAP#1→AP#2→AP#3の方向に移動する場合に、端末#1は、AP#1からAP#2、AP#2からAP#3とハンドオーバーするのではなく、AP#1からAP#3にハンドオーバーすることになる。したがって、移動している端末2のハンドオーバー回数が少なく抑えられ、通信の瞬断の回数を減らすことができる。
図15は、RSSI変化履歴管理テーブルの一例を示す図である。RSSI変化履歴管理テーブルは、AP 1の測定用無線通信IF 102による周辺の他のAP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定履歴を格納するテーブルである。RSSI変化履歴管理テーブルは、AP 1の二次記憶装置13に保持されている。
図15では、1つの端末2についてのRSSI変化履歴テーブルが示される。図15に示されるRSSI変化履歴管理テーブルのエントリには、時間と受信電波強度との項目が含まれる。時間の項目には、測定が行われた時刻が格納されている。受信電波強度の項目には、測定結果の受信電波強度が格納されている。
RSSI変化履歴管理テーブルは、受信電波強度の測定によって検出された端末の数分存在する。また、RSSI変化履歴管理テーブルには所定時間長分の情報が格納され、新たにエントリが格納されると、最も古いエントリが削除される。また、新たにエントリが格納されない場合でも、該所定時間長経過すると、エントリは削除される。RSSI変化履歴管理テーブルに情報が保持される所定時間長は、例えば、1分等の分単位であり、管理者が任意に設定可能である。なお、RSSI変化履歴管理テーブルには、自AP 1の利用チャネルの受信電波強度も格納される。
第2実施形態では、測定用無線通信IF 102及び測定端末管理部106は、AP 1の起動とともに起動する。測定用無線通信IF 102は、所定の周期で、周辺の各AP 1の利用チャネルを巡回しながら、受信電波強度を測定する。測定端末管理部106は、測定用無線通信IF 102から測定結果が入力されると、該当の端末2のRSSI変化履歴管理テーブルに測定結果を格納する。
他のAP 1から端末2の識別子の通知が受信された場合には、測定端末管理部106は、AP制御部107から指示を受け、該通知によって指定された端末2のRSSI変化履歴管理テーブルを、AP制御部107に出力する。該RSSI変化履歴管理テーブルは、AP用通信IF 103を通じて、通知元のAP 1に送信される。通知元のAP 1では、接続先判定部108が、移動検出の端末2の次の接続先を、周辺の他のAP 1から受信した、RSSI変化履歴管理テーブルに基づいて、判定する。移動検出の端末2の次の接続先の判定方法の詳細は、後述される。
図16は、第2実施形態に係る端末接続制御処理の第1フェーズにおけるAP制御部107の処理のフローチャートの一例である。図16に示される処理は、自AP 1に接続中の端末2の移動が検出されると開始される。端末2の移動は、接続端末管理部104に
よって検出される。接続端末管理部104は、端末用無線通信IF 101から入力されるいずれかの端末2の受信電波強度が移動検出閾値未満となる場合に、該端末2の移動を検出する。以降、移動が検出された端末2を、対象の端末2、と称する。
OP51では、AP制御部107は、ビーコン制御部111及びプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101からのビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止を指示する。次に、処理がOP52に進む。
OP52では、AP制御部107は、AP用通信IF 103を通じて、対象端末2の識別子を他のAP 1に送信する。次に処理がOP53に進む。
OP53では、AP制御部107は、AP用通信IF 103を通じて、他のAP 1から対象端末2の受信電波強度の履歴(RSSI変化履歴テーブル)を受信する。OP53の処理の完了は、例えば、周辺AP管理テーブル133に登録されている全てのAP 1から履歴を受信することや、対象端末2の識別子の送信後に所定時間経過することで、判定される。次に処理がOP54に進む。
OP54では、AP制御部107は、接続先判定部108に対象端末2の次の接続先の判定を指示し、接続先判定部108から対象端末2の次の接続先のAP 1の情報を取得する。その後、図16に示される処理が終了し、次に、第1実施形態と同様に、第2フェーズの図10の処理が開始される。
図17は、接続先判定部108の、対象端末2の次の接続先の判定処理のフローチャートの一例である。図17に示される処理は、AP制御部107から、対象端末2の次の接続先の判定の指示が入力されると開始される。
OP61では、接続先判定部108は、対象端末2の移動速度が速度閾値以上であるか否かを判定する。速度閾値は、ユーザの歩行速度の範囲内で管理者によって任意に設定される。対象端末2の移動速度は速度閾値以上である場合には(OP61:YES)、処理がOP62に進む。対象端末2の移動速度が速度閾値未満である場合には(OP61:NO)、処理がOP66に進む。
OP62では、接続先判定部108は、対象端末2の移動方向で自AP 1に一番近いAP 1よりも先に他のAP 1が存在するか否かを判定する。他のAP 1の位置は、予め保持されている。対象端末2の移動方向で自AP 1に一番近いAP 1よりも先に他のAP 1が存在する場合には(OP62:YES)、処理がOP63に進む。対象端末2の移動方向で自AP 1に一番近いAP 1よりも先に他のAP 1が存在していない場合には(OP62:NO)、処理がOP66に進む。以降、対象端末2の移動方向で自AP 1に一番近いAP 1よりも先に存在するAP 1を候補APと称する。
OP63では、接続先判定部108は、候補AP 1に対象端末2の電波が届いているか否かを判定する。候補AP 1から対象端末2のRSSI変化履歴管理テーブルが受信されていれば、候補AP 1に対象端末2の電波が届いていることが示される。候補AP
1に対象端末2の電波が届いている場合には(OP63:YES)、処理がOP64に進む。候補AP 1に対象端末2の電波が届いていない場合には(OP63:NO)、処理がOP66に進む。
OP64では、接続先判定部108は、候補AP 1の中から、混雑度が混雑閾値未満であるAP 1を抽出し、抽出されたAP 1を新たに候補AP 1とする。次に処理がOP65に進む。なお、混雑度が混雑閾値未満であるAP 1が存在しない場合には、処
理がOP66に進んでもよい。
OP65では、接続先判定部108は、候補AP 1から抽出されたAP 1の中で、一番自AP 1に近いAP 1を次の接続先として決定し、AP制御部107に通知する。その後、図17に示される処理が終了する。
OP66では、自AP 1に一番近いAP 1の混雑度は混雑閾値未満であるか否かを判定する。自AP 1に一番近いAP 1の混雑度が混雑閾値未満である場合には(OP66:YES)、処理がOP67に進む。自AP 1に一番近いAP 1の混雑度が混雑閾値以上である場合には(OP66:NO)、接続先判定部108は、次の接続先無しとしてAP制御部107に通知し、図17に示される処理が終了する。この場合には、AP
1は、対象端末2との接続を切断しない。
OP67では、接続先判定部108は、自AP 1に一番近いAP 1を次の接続先として決定し、AP制御部107に通知する。その後、図17に示される処理が終了する。
なお、図17に示される例では、候補AP 1の中から自AP 1に最も近いAP 1が対象端末2の次の接続先として選択されるが、対象端末2の次の接続先の選択方法は、これに限られない。対象端末2の次の接続先には、候補AP 1の中から自AP 1に最も遠いAP 1が選択されても、該最も近いAP 1と該最も遠いAP 1との間に位置するAP 1が選択されてもよい。
図18は、第2実施形態に係る端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。図18に示される例では、AP#1、AP#2、AP#3の電波の出力強度は、同じであることとする。また、端末#1に対して、AP#1が最も近くに位置しており、AP#2、AP#3の順で遠くに位置することとする。図18に示される例において、端末#1は、AP#1に接続して、通信を行っている。また、AP#1、AP#2、AP#3のいずれからも混雑は検出されていないこととする。
S21では、AP#1は、端末#1の受信電波強度が所定の閾値未満であり、端末#1の移動を検出する。S22では、AP#1は、端末用無線通信IF 101からのビーコン送信及びプローブ応答の送信を停止する(図16、OP51)。
S23では、AP#1は、端末#1の識別子を周辺の他のAP 1に通知する(図16、OP52)。この通知は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれで送信されてもよい。
S24及びS25では、それぞれ、AP#2及びAP#3は、端末#1のRSSI変化履歴管理テーブルをAP#1に送信する。なお、端末#1のRSSI変化履歴管理テーブルは、AP#1を宛先としてユニキャストで送信される。
S26では、AP#1は、AP#2とAP#3とから端末#1のRSSI変化履歴管理テーブルを受信し(図16、OP53)、端末#1の次の接続先を決定する(図16、OP54)。AP#1は、端末#1がAP#2の方向に移動していることを検出し、端末#1の次の接続先として、端末#1の移動方向でAP#2の先に位置するAP#3を選択したこととする。
S27では、AP#1は、切替端末情報を送信する(図10、OP11)。S27でAP#1から送信される切替端末情報には、端末#1の識別子と、AP#3の識別子とが関連付けられて含まれている。切替端末情報は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニ
キャストのいずれで送信されてもよい。
S28では、AP#2及びAP#3は、それぞれ、切替端末情報を受信し(図11B、OP31:YES)、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信とプローブ応答の送信とを停止させる(図11B、OP33、OP35)。
S29では、AP#2は、切替端末情報に自APの識別子が含まれていないため、S28の処理が終了するとそのまま、AP#1に設定完了通知を送信する(図11B、OP34)。
S30では、AP#3は、切替端末情報によって次の接続先に指定されているため、端末#1からのプローブ要求に対してはプローブ応答を送信するように設定し(図11B、OP36)、AP#1に設定完了通知を送信する(図11B、OP37)。
S31では、AP#1は、AP#2とAP#3とから設定完了通知を受信し(図10、OP12)、端末#1との接続を切断する(図10、OP13)。
S32では、端末#1は、AP#1によって接続が切断されたので、ハンドオーバを行うために、再接続処理を開始する。S33では、端末#1は、再接続処理のうちの一つとして、AP#1、AP#2、AP#3のそれぞれの端末用無線通信IF 101の利用チャネルに対してプローブ要求を送信する。
S34では、AP#3は、端末#1からのプローブ要求を受信し(図11B、OP38)、端末#1にプローブ応答を送信する(図11B、OP39)。AP#1、AP#2も端末#1からのプローブ要求を受信するが、プローブ応答の送信は停止されているため、端末#1にプローブ応答を送信しない。
S35では、端末#1は、AP#3からのプローブ応答を受信する。AP#1、AP#2から端末#1にはプローブ応答は送信されないので、端末#1はAP#3の存在を認識するものの、AP#1、AP#2の存在は認識しない。S36では、端末#1は、存在を認識しているAP#3に接続する。
S37では、AP#3は、接続完了通知をAP#1に送信する(図11B、OP40)。S38では、AP#1、AP#2、AP#3いずれも混雑していないため、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の送信を再開させる(図10、OP15、図11B、OP42)。
<第2実施形態の作用効果>
図18に示される例では、端末#1は、AP#2の方向に移動しており、AP#1は、端末#1の移動を検出すると、端末#1の次の接続先としてAP#3を選択する。これによって、端末#1が、AP#1→AP#2→AP#3と移動する場合に、AP#1からAP#2へのハンドオーバーを省略することができる。これによって、端末#1の通信の瞬断回数を減らすことができる。また、AP#1は、混雑しているAP 1を対象端末の次の接続先の候補から除外するため、端末#1が混雑しているAP 1に接続することを抑制することができ、端末の接続の局所的な集中を抑制することができる。
また、端末#1がAP#3に接続先を切り替えた後に、端末#1のユーザがAP#2の付近で立ち止まったり、方向転換したりした場合でも、AP#3が端末#1が遠くに位置することを検知して、上述の接続先切替処理を行う。結果、端末#1の接続先はAP#3から他のAP 1に切り替えられることになる。
また、端末#1が推定とは異なる方向に移動して、AP#3へと接続先を切り替えられなかった場合には、AP#1、AP#2、AP#3がビーコン送信及びプローブ応答の送信を再開するタイミングで、端末#1は、最も受信電波強度の高いAP 1に接続する。
<第3実施形態>
第1及び第2実施形態は、AP 1に既に接続済みの端末の次の接続先を決定する。第3実施形態では、AP 1は、いずれのAP 1にも接続していない新規の端末が接続処理を行う場合にも、混雑していないAP 1に接続できるように、制御を行う。第3実施形態では、第1及び第2実施形態と共通する説明は省略される。なお、第3実施形態に係るAP 1のハードウェア構成は、第1実施形態と同様である。
第3実施形態では、AP 1は、自AP 1の混雑を検出すると、それ以上、端末2の接続を受信しないように、ビーコン送信とプローブ応答の送信とを停止する。これとともに、AP 1は、他のAP 1の混雑度に基づいて、混雑していないAP 1を接続先として選択して他のAP 1に通知し、選択したAP 1が新規の端末2のプローブ要求に応答するように設定させる。
さらに、第3実施形態では、AP 1は、他のAP 1と通知し合う混雑度を、過去の混雑度の履歴に基づいて制御する。例えば、過去に混雑していた履歴がある時間帯には、現在時刻においても混雑が発生する可能性高い。そのため、予め新規の端末2からの接続の集中を抑制するために、実際には混雑していない場合でも、AP 1は、実際の混雑度よりも高い値に混雑度を変更して、他のAP 1に送信する。これによって、他のAP 1からは、混雑しているように見えるので、新規の端末2の接続先として自AP 1が選択される可能性を低下させることができる。
図19は、第3実施形態に係るAP 1の機能構成の一例を示す図である。AP 1は、機能構成として、端末用無線通信IF 101、AP用通信IF 103、接続端末管理部104、混雑度判定部105、AP制御部107、接続先判定部108、周辺AP管理部109、プローブ応答制御部110、ビーコン制御部111、混雑度管理部112、通知混雑度判定部113を備える。これらの機能構成は、AP 1のCPU 11が二次記憶装置13に格納されている端末接続制御プログラム13Pを実行することによって達成される機能である。
端末用無線通信IF 101、AP用通信IF 103、接続端末管理部104、混雑度判定部105、AP制御部107、接続先判定部108、周辺AP管理部109、プローブ応答制御部110、ビーコン制御部111については、第1実施形態で説明された通りである。
混雑度判定部105は、第3実施形態では、混雑度を、周辺AP管理部109と、混雑度管理部112とに出力する。混雑度が算出される周期は、例えば、1分等の分単位で管理者によって任意に設定される。
混雑度管理部112は、混雑度判定部105から混雑度を受信し、自AP 1の混雑度を管理する。具体的には、混雑度管理部112は、所定の単位時間ごとの平均混雑度を算出し、平均混雑度の履歴を、後述の平均混雑度履歴管理テーブルに格納する。平均混雑度が算出される所定の単位時間は、例えば、数分〜数時間の範囲で管理者によって設定される。
通知混雑度判定部113は、過去の混雑度と現在の混雑度とから、他のAP 1に通知
する混雑度を判定する。他のAP 1に通知される混雑度を、以降、通知混雑度、と称する。例えば、通知混雑度判定部113は、現在時刻と同時間帯における過去の混雑度が混雑を示す場合には、自AP 1に端末2の接続が集中しないように、通知混雑度を現在の混雑度よりも高く設定する。通知混雑度判定部113は、通知混雑度判定部113の処理の詳細な説明は、後述される。
図20は、平均混雑度履歴管理テーブルの一例である。平均混雑度履歴管理テーブルは、自AP 1の混雑度の単位時間当たりの平均値である平均混雑度の履歴を保持するテーブルである。平均混雑度履歴管理テーブルは、AP 1の二次記憶装置13に保持されている。
図20に示される平均混雑度履歴管理テーブルでは、単位時間は30分である。また、図20に示される平均混雑度管理テーブルでは、各曜日の30分ごとに区切られた時間帯ごとに平均混雑度が格納されている。図20に示される例において、混雑度は、端末用無線通信IF 101の無線占有率であり、パーセンテージで示されている。
図21は、火曜日13:00〜13:30の時間帯にAP#1、AP#2、AP#3間で通知される混雑度の一例を示す図である。AP#1の一週間前の火曜日の同時間帯の平均混雑度は20、現在の混雑度は30である。AP#2の一週間前の火曜日の同時間帯の平均混雑度は70、現在の混雑度は30であるAP#3の一週間前の火曜日の同時間帯の平均混雑度は30、現在の混雑度は50である。一週間前の同時間帯の平均混雑度を、以降、前回の平均混雑度と称する。
AP 1は、自AP 1の前回の平均混雑度を、平均混雑度履歴管理テーブルから取得する。AP 1は、他のAP 1の前回の平均混雑度を、該他のAP 1の混雑度とともに該他のAP 1からの通知により取得する。
第3実施形態では、AP 1は、自AP 1の前回の平均混雑度と他のAP 1の前回の平均混雑度との平均値を混雑推定閾値として、以下のポリシーに従って、通知混雑度の判定を行う。混雑推定閾値は、混雑の発生を推定するための閾値である。
(1)いずれのAP 1も、現在の混雑度が混雑度推定閾値以上である場合には、通知混雑度を現在の混雑度とする。
(2)混雑が予想されるAP 1は、現在の混雑度が混雑度推定閾値未満である場合には、混雑度推定閾値を通知混雑度とする。混雑が予想されるAP 1とは、前回の平均混雑度が混雑度推定閾値以上であるAP 1である。
(3)混雑が予想されるAP 1以外のAP 1は、現在の混雑度が混雑度推定閾値未満である場合には、混雑が予測されるAP 1の通知混雑度よりも低い値を通知混雑度とする。
図21に示される例では、混雑度推定閾値は、前回の平均混雑度の平均値である40となる。また、前回の平均混雑度が混雑度推定閾値(40)以上であるAP#2が、混雑が予想されるAP 1である。
AP#1は、混雑が予想されるAP 1ではなく、現在の混雑度は30で混雑度推定閾値(40)未満であるため、通知混雑度を、混雑が予想されるAP#2の通知混雑度40よりも小さい値である10に決定する。AP#2は、混雑が予想されるAP 1であり、現在の混雑度が30で混雑度推定閾値(40)未満であるので、通知混雑度を混雑度推定閾値(40)に決定する。AP#3は、現在の混雑度が50で混雑度推定閾値(40)以上であるので、通知混雑度を現在の混雑度(50)に決定する。
図21に示される各AP 1の混雑度の状態において、AP#3が混雑を検出すると、AP#3は、新規の端末2の接続先となるAP 1を選択する。例えば、新規の端末の接続先として、最も通知混雑度の低いAP 1が選択される場合には、AP#3は、AP#11を新規の端末2の接続先として選択する。上述のポリシーに従って、各AP 1の通知混雑度が決定されることによって、現在の混雑度が同じAP#1とAP#2であっても、混雑が予想されるAP#2の方が通知混雑度が高いので、新規の端末2の接続先として、AP#1が選択されることになる。これによって、混雑が予想されるAP#2に新規の端末2からの接続が集中しないようにすることができる。
図22は、通知混雑度判定部113の通知混雑度の判定処理のフローチャートの一例である。図22に示される処理は、混雑度判定部105から通知混雑度判定部113に混雑度が入力されると開始される。すなわち、図22に示される処理は、混雑度の算出周期で実行される。なお、混雑度の算出周期は、例えば、1分等の分単位、又は、秒単位で管理者によって任意に設定される。
OP71では、通知混雑度判定部113は、現在の混雑度は混雑度推定閾値以上であるか否かを判定する。混雑度推定閾値は、例えば、一週間前の同じ曜日の現在時刻と同時間帯における各AP 1の平均混雑度の平均値である。現在の混雑度が混雑度推定閾値以上である場合には(OP71:YES)、処理がOP72に進む。現在の混雑度が混雑度推定閾値未満である場合には(OP71:NO)、処理がOP73に進む。
OP72では、通知混雑度判定部113は、通知混雑度として現在の混雑度を決定する。その後、図22に示される処理が終了する。
OP73では、通知混雑度判定部113は、前回の平均混雑度が、混雑度推定閾値以上であるか否かを判定する。前回の平均混雑度が混雑度推定閾値以上である場合には(OP73:YES)、処理がOP74に進む。前回の平均混雑度が混雑度推定閾値未満である場合には(OP73:NO)、処理がOP75に進む。
OP74では、通知混雑度判定部113は、前回の平均混雑度の平均値を通知混雑度に決定する。その後、図22に示される処理が終了する。
OP75では、通知混雑度判定部113は、自AP 1は混雑が予想されるAP 1ではないので、混雑が予測される他のAP 1の通知混雑度よりも小さい値を、通知混雑度と判定する。混雑が予測されるAP 1の通知混雑度からどのくらい小さく通知混雑度が設定されるかは、管理者が任意に設定可能である。その後、図22に示される処理が終了する。
決定された通知混雑度は、AP制御部107に出力され、AP用通信IF 103を通じて、他のAP 1に送信される。なお、混雑度推定閾値は、一週間前の同じ曜日の現在時刻と同時間帯における各AP 1の平均混雑度の平均値に限定されず、例えば、固定で値が設定されていてもよい。または、混雑度推定閾値は、混雑度閾値と同じ値であってもよい。
図23は、第3実施形態に係るAP制御部107の混雑検出時の処理のフローチャートの一例である。図23に示される処理は、混雑度判定部105から混雑の検出が入力されると開始される。
OP81では、AP制御部107は、ビーコン送信とプローブ応答の送信との停止を、
それぞれ、ビーコン制御部111とプローブ応答制御部110とに指示する。次に処理がOP82に進む。
OP82では、AP制御部107は、接続先判定部108に、新規の端末2の接続先となるAP 1の決定を指示し、接続先判定部108から、新規の端末2の接続先のAP 1を取得する。接続先判定部108は、例えば、通知混雑度の最も低いAP 1を新規の端末2の接続先APとして選択する。又は、接続先判定部108は、通知混雑度が混雑閾値よりも低いAP 1すべてを新規の端末2の接続先APとして選択してもよい。次に処理がOP83に進む。
OP83では、AP制御部107は、新規端末の接続先となるAP 1の識別子を含む新規端末接続先情報を、AP用通信IF 103を通じて、他のAP 1に送信する。次に処理がOP84に進む。
OP84では、AP制御部107は、AP用通信IF 103を通じて、他のAP 1から設定完了の通知を受信する。例えば、新規端末接続先情報を送信してから所定時間経過後に、処理がOP85に進むようにしてもよい。
OP85では、AP制御部107は、自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かを判定する。AP制御部107は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かの判定を、混雑度判定部105に依頼する。混雑度判定部105は、現在の混雑度が混雑閾値以上であることによって、装置の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑していることを検出する。
自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が解消するまで、AP制御部107は、待機状態となる。自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が解消されると(OP85:NO)、処理がOP86に進む。
OP86では、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑が解消されたので、AP制御部107は、ビーコン制御部111及びプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の送信の開始を指示する。これによって、新規の端末2の自AP 1への接続が再開される。その後、図23に示される処理が終了する。
図24は、第3実施形態に係る、端末用無線通信IF 101の混雑未検出時のAP制御部107の処理のフローチャートの一例である。図24に示される処理は、AP 1の起動とともに開始され、AP 1の稼働中繰り返し実行される。
OP91では、AP制御部107が、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1から新規端末接続先情報を受信する場合には(OP91:YES)、処理がOP92に進む。新規端末接続先情報が受信されていない場合には(OP91:NO)、図24に示される処理が終了し、再度開始される。
OP92では、AP制御部107は、新規端末接続先情報によって、自AP 1が接続先として指定されているか否か、すなわち、新規端末接続先情報に自AP 1の識別子が含まれているか否かを判定する。新規端末接続先情報によって、自AP 1が接続先として指定されている場合には(OP92:YES)、図24に示される処理が終了する。新規端末接続先情報によって、自AP 1が接続先として指定されていない場合には(OP92:NO)、処理がOP93に進む。
OP93では、AP制御部107は、ビーコン制御部111とプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコン送信及びプローブ応答の送信の停止を指示する。これによって、新規の端末2が自AP 1に新たに接続することを抑制する。次に処理がOP94に進む。
OP94では、AP制御部107は、新規端末接続先情報に従った設定を完了した旨を通知する設定完了通知を、AP用通信IF 103を通じて、混雑AP 1に送信する。次に処理がOP95に進む。
OP95では、AP制御部107は、自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑しているか否かを判定する。自AP 1の端末用無線通信IF 101の利用チャネルが混雑している場合には(OP95:YES)、図24に示される処理が終了し、代わりに、図23に示される処理が開始される。自AP 1の端末用無線通信IF
101の利用チャネルが混雑していない場合には(OP95:NO)、処理がOP96に進む。
OP96では、AP制御部107は、ビーコン制御部111及びプローブ応答制御部110に、それぞれ、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信及びプローブ応答の開始を指示する。端末用無線通信IF 101の利用チャネルは混雑しておらず、新規の端末2の接続を受入可能なためである。これによって、新規の端末2の自AP 1への接続が再開される。その後、図24に示される処理が終了し、再度処理が開始される。
<動作例>
図25は、第3実施形態に係る端末接続制御処理のシーケンスの一例を示す図である。図25は、図1に示される無線通信ネットワークシステム100が想定されている。
S41では、AP#1は、端末用無線通信IF 101の利用チャネルの混雑を検出する。S42では、AP#1は、端末用無線通信IF 101からのビーコン送信及びプローブ応答の送信を停止する(図23、OP81)。
S43では、AP#1は、新規の端末2の接続先を決定する(図23、OP82)。AP#1は、新規の端末2の接続先としてAP#2を選択したこととする。
S44では、AP#1は、新規端末接続先情報を送信する(図23、OP83)。S44でAP#1から送信される新規端末接続先情報には、AP#2の識別子が含まれる。新規端末接続先情報は、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのいずれで送信されてもよい。
S45では、AP#2及びAP#3は、それぞれ、新規端末接続先情報を受信する(図24、OP91:YES)。AP#3は、新規端末接続先情報によって新規の端末2の接続先に指定されていないので(図24、OP92:NO)、新規の端末2を接続しないために、端末用無線通信IF 101でのビーコンの送信とプローブ応答の送信とを停止させる(図24、OP93)。AP#2は、新規端末接続先情報によって新規の端末2の接続先に指定されているので(図24、OP92:YES)、新規の端末2を接続できるように、ビーコンの送信とプローブ応答の送信を停止させない。
S46では、AP#3は、AP#1に設定完了通知を送信する(図24、OP94)。なお、設定完了通知は、AP#1を宛先としてユニキャストで送信される。
S47では、いずれのAP 1にも接続していない新規の端末#1は、接続処理を開始
する。S48では、端末#1は、接続処理のうちの一つとして、AP#1、AP#2、AP#3のそれぞれの端末用無線通信IF 101の利用チャネルについて、プローブ要求を送信する。
S49では、AP#2は、端末#1からのプローブ要求を受信し、端末#1にプローブ応答を送信する。AP#1、AP#3も端末#1からのプローブ要求を受信するが、プローブ応答の送信は停止されているため、端末#1にプローブ応答を送信しない。
S50では、端末#1は、AP#2からのプローブ応答を受信する。AP#1、AP#3から端末#1にはプローブ応答は送信されないので、端末#1はAP#2の存在を認識するものの、AP#1、AP#3の存在は認識しない。S51では、端末#1は、存在を認識しているAP#2に接続する。
<第3実施形態の作用効果>
図25に示される例において、混雑AP#1は、混雑を検出すると、自AP 1のプローブ応答を停止するとともに、混雑していないAP#2を新規の端末2の接続先として指名する。指名されてないAP#3は、プローブ応答を停止し、指名されたAP#2は、端末2からのプローブ要求に応答する。これによって、新規の端末2は、混雑していないAP#2に接続することになり、AP#1への端末からの接続の集中を抑制することができる。
第3実施形態では、AP 1は、現在の混雑度と、過去の混雑度とに基づいて、通知混雑度を決定する。例えば、AP 1は、過去の同時間帯に自AP 1が混雑している履歴がなく、混雑もしていない場合には、該過去の同時間帯に混雑している履歴のある他のAP 1から通知されてくる混雑度よりも小さい値にして、通知混雑度を決定する。過去の同時間帯に混雑している履歴のあるAP 1は、現在の時間帯においても混雑が予想される。混雑が予想されるAP 1よりも混雑度を低く通知することによって、新規の端末2の接続先として指定される可能性が高くなる。これによって、新規の端末2からの接続を、混雑が予想されないAP 1へ振り分けることができ、混雑が予想されるAP 1への接続の集中を抑制することができる。
なお、第3実施形態では、新規端末接続情報によって指名されていないAP 1は、プローブ応答とビーコンの送信を停止したままとなる。これらのAP 1は、プローブ応答の送信とビーコン送信の停止後、所定時間経過してから、プローブ応答の送信とビーコン送信とを再開してもよい。プローブ応答の送信とビーコン送信の停止から再開までの所定時間は、例えば、1分〜数分程度で、管理者によって任意に設定される。
<第1実施形態〜第3実施形態の変形例>
第1実施形態〜第3実施形態では、各AP 1が、個々に、端末2の接続先の決定処理を行う。これに代えて、端末2の接続先の決定処理は、AP 1を統括するサーバが行う、マスタースレーブ型のシステム構成であってもよい。この場合には、AP制御部107及び接続先判定部108の処理を、サーバが行う。
図26は、第1実施形態〜第3実施形態の変形例に係る無線通信ネットワークシステム200のシステム構成の一例を示す図である。無線通信ネットワークシステム200は、複数のAP 1と、いずれかのAP 1に接続して通信を行う端末2と、複数のAP 1を統括するサーバ3である。サーバ3のハードウェア構成は、例えば、CPU、メモリ、補助記憶装置、ネットワークインタフェースを備える情報処理装置である。また、サーバ3は、補助記憶装置に端末接続制御プログラムを備え、該プログラムを実行することによって、AP制御部107と、接続先判定部108との処理を行う。サーバは、「通信装置
」の一例である。
例えば、第1実施形態では、各AP 1は所定の周期で混雑度をサーバ3に送信する。各AP 1は混雑度が混雑閾値以上となり混雑を検出すると、サーバ3に通知する。混雑AP 1から混雑検出の通知を受けると、サーバ3は、混雑AP 1の利用チャネルでの受信電波強度の測定開始指示を他のAP 1に通知する。サーバ3は、該他のAP 1から測定端末情報を受信し、測定端末情報に基づいて、接続先切替対象の端末と、該端末の次の接続先のAP 1を決定し、各AP 1に切替端末情報を送信する。
AP 1は、サーバ3からの切替端末情報に従って、次の接続先に指定されていなければプローブ応答を停止し、次の接続先に指定されていれば、該端末からのプローブ要求に応答するように設定する。混雑AP 1は、サーバ3からの切替端末情報を受信すると、指定された端末との接続を切断し、プローブ応答を停止する。
例えば、第2実施形態では、端末2の移動の通知をAP 1から受けると、サーバ3が、他のAP 1に該端末2のRSSI変化履歴管理テーブルを要求して受信し、該テーブルに基づいて次の接続先を決定し、各AP 1に切替端末情報を送信する。その後の各AP 1の動作は、第1実施形態と同様である。
例えば、第3実施形態では、各AP 1は、所定の周期で、通知混雑度を判定し、通知混雑度をサーバ3に通知する。混雑AP 1から混雑検出の通知を受けると、サーバ3が、新規の端末2の接続先となるAP 1を決定し、各AP 1に新規端末接続先情報を通知する。新規端末接続先情報によって指定されていないAP 1は、プローブ応答を停止する。
いずれの実施形態についても、AP 1間で交換される情報をサーバ3に通知するようにし、サーバ3が各実施形態において用いられる情報を保持することで、実現可能である。第1実施形態では、例えば、各AP 1の混雑度、混雑AP 1に接続する端末の識別情報、指定チャネルでの受信電波強度の測定端末情報等を、サーバ3が保持すればよい。第2実施形態では、各AP 1の混雑度、周辺AP 1の各利用チャネルでの受信電波強度の測定結果、移動が検知された端末の識別情報、各AP 1の位置情報等の情報を、サーバ3が保持すればよい。第3実施形態では、各AP 1の混雑度、各AP 1の混雑度の履歴等の情報をサーバ3が保持すればよい。
AP制御部107、接続先判定部108の処理をサーバ3が実行することによって、端末接続制御処理の負荷をAP 1にかけなくてよくなるため、AP 1は、その分のリソースを端末2との接続の処理に回すことができる。また、第1実施形態及び第3実施形態では、混雑AP 1が接続先のAP 1の判定処理を実行することになるため、サーバが該判定処理を行うようにすることで、混雑AP 1の動作に対する負荷軽減の影響が顕著となる。
なお、サーバを導入せずに、無線通信ネットワークシステム100内のいずれか1つのAP 1がマスタとして、上述のサーバのような動作をしてもよい。マスタとして動作するAP 1は、「通信装置」の一例である。
<その他の変形例>
第1〜第3実施形態では、無線通信ネットワークシステム100は、無線LANのネットワークが想定されているが、想定されるネットワークは、無線LANに限定されない。無線通信ネットワークシステム100は、3G、LTE(Long Term Evolution)等のネ
ットワークであってもよい。無線通信ネットワークシステム100が、3G、LTEのネ
ットワークである場合には、「無線基地局」は基地局である。また、無線通信インタフェース15A及び15Bは、3G、LTEの無線通信回路である。また、無線LANのプローブ要求及びプローブ応答に代えて、3G、LTEでのプローブ要求及びプローブ応答に相当する確認要求及び確認応答が用いられる。
また、第1実施形態〜第3実施形態は、各実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、第3実施形態の通知混雑度を、第1実施形態又は第2実施形態に導入してもよい。これによって、過去に混雑が検出された実績のあるAP 1への端末2の接続が切り替わることが抑制され、該AP 1の混雑度の上昇を抑えることができる。
第1実施形態〜第3実施形態は、例えば、電車等の移動体に設置されているAP 1を含む無線通信ネットワークシステムにも適用可能である。
<記録媒体>
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R/W、DVD、ブルーレイディスク、DAT、8mmテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ROM(Read Only Memory)等がある。さらに、SSD(Solid State Drive)は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コンピ
ュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。
<その他>
上述の実施形態は、以下の付記を開示する。
(付記1)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局であって、
他の複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
を備える無線基地局。
(付記2)
前記通信部は、前記他の複数の無線基地局それぞれの、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度を受信し、
前記制御部は、前記接続状況として前記混雑度に基づいて、前記所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する、
付記1に記載の無線基地局。
(付記3)
前記無線基地局は、
無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
をさらに備え、
前記通信部は、前記他の複数の無線基地局から、前記第2の無線通信部によって測定された、自局の前記第1の無線通信部の使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
前記制御部は、前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記自局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局と、を選択する、
付記2に記載の無線基地局。
(付記4)
前記制御部は、前記次の接続先として、前記混雑度の最も低い無線基地局を選択し、接続先を切り替えさせる無線端末として、該選択された無線基地局によって最も高い受信電波強度が測定された無線端末を選択する、
付記3に記載の無線基地局。
(付記5)
前記通信部は、前記自局の前記混雑度が閾値以上となる場合に、前記他の複数の無線基地局に、前記第2の無線通信部による、前記自局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を、送信する、
付記4に記載の無線基地局。
(付記6)
前記第1の無線通信部は、端末の使用する通信アプリケーションと、端末の電池残容量と、を接続中の端末から受信し、
前記制御部は、前記端末の使用する通信アプリケーションと、前記端末の電池残容量と、前記他の複数の無線基地局から受信された前記測定結果と、に基づいて、前記接続先を切り替えさせる無線端末を選択する、
付記4又は5に記載の無線基地局。
(付記7)
前記制御部は、前記自局に接続中の無線端末の移動を検知した場合に、前記受信された測定結果に基づいて、該無線端末の移動速度と移動方向とを推定し、該移動速度と該移動方向と前記他の複数の無線基地局の接続状況とに基づいて、該無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
付記3に記載の無線基地局。
(付記8)
前記制御部は、前記第1の無線通信部による接続中の無線端末の受信電波強度の変化によって、該無線端末の移動を検知する、
付記7に記載の無線基地局。
(付記9)
前記制御部は、前記移動速度が速度閾値未満の場合には、前記移動方向において自局の最も近くに位置する無線基地局を前記次の接続先として選択し、前記移動速度が前記速度閾値以上の場合には、前記移動方向において前記自局の最も近くに位置する無線基地局のさらに先に位置する無線基地局を前記次の接続先として選択する、
付記8に記載の無線基地局。
(付記10)
前記制御部は、前記所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局の前記選択を行う場合に、自局を、少なくとも前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信しないように設定する、
付記1から9のいずれか一つに記載の無線基地局。
(付記11)
前記制御部は、自局の前記混雑度を算出し、前記混雑度が閾値以上の場合に、前記所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局の前記選択を行い、前記自局がいずれの無線端末からの前記信号に対しても応答を送信しないように設定する、
付記2に記載の無線基地局。
(付記12)
前記制御部は、前記混雑度が前記閾値未満に変化した場合に、前記設定を解除する、
付記11に記載の無線基地局。
(付記13)
前記制御部は、前記混雑度を算出し、現在の混雑度と、過去の混雑度の履歴とに基づいて、他の無線基地局に通知する混雑度を決定し、
前記通信部は、前記決定された混雑度を、前記他の無線基地局に通知する、
付記2から12のいずれか一つに記載の無線基地局。
(付記14)
前記制御部は、現在の自局の混雑度が所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、現在と同時間帯の混雑度の平均値が前記所定の閾値未満である場合に、前記平均値が前記所定の閾値以上となる他の無線基地局から通知される最新の混雑度よりも小さい値を、前記通知する混雑度に決定し、
前記通信部は、前記決定された混雑度と、前記自局の前記平均値と、を送信する、
付記13に記載の無線基地局。
(付記15)
前記制御部は、現在の自局の混雑度が前記所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、自局の前記平均値が前記所定の閾値以上である場合に、前記通知する混雑度を前記所定の閾値に決定する、
付記14に記載の無線基地局。
(付記16)
前記制御部は、他の無線基地局から受信した前記通知において、自局が前記選択されていない無線基地局として指定されている場合には、自局を少なくとも前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信しないように設定する、
付記1から15のいずれか一つに記載の無線基地局。
(付記17)
前記通知部は、前記通知に、前記接続先として選択された無線基地局と前記所定の無線端末の情報を含めて送信し、
前記制御部は、他の無線基地局から受信した前記通知において、自局が前記接続先として選択されている無線基地局である場合には、自局を、前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信し、前記所定の無線端末以外からの前記信号に対しては応答しないように設定する、
付記1から10のいずれか一つに記載の無線基地局。
(付記18)
前記制御部は、前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信した場合には、前記設定を解除する、
付記17に記載の無線基地局。
(付記19)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う複数の無線基地局と、
前記複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
を備える通信装置と、
を含むシステム。
(付記20)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局を選択する制御部と、
前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
を備える通信装置。
(付記21)
前記通信部は、前記複数の無線基地局から、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度を受信し、
前記制御部は、前記接続状況としての前記混雑度に基づいて、前記所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する、
付記20に記載の通信装置。
(付記22)
前記複数の無線基地局のそれぞれは、
無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
を備え、
前記通信装置の前記通信部は、前記第2の無線通信部によって測定された、所定の無線基地局の前記第1の無線通信部の使用周波数における受信電波強度の測定結果を、前記所定の無線基地局以外の無線基地局から受信し、
前記通信装置の前記制御部は、前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記所定の基地局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を、前記所定の無線基地局以外の無線基地局から、選択する、
付記21に記載の通信装置。
(付記23)
前記制御部は、前記次の接続先として、前記混雑度の最も低い無線基地局を選択し、接続先を切り替えさせる無線端末として、該選択された無線基地局によって最も高い受信電波強度が測定された無線端末を選択する、
付記22に記載の通信装置。
(付記24)
前記通信部は、前記複数の無線基地局の中に、前記混雑度が閾値以上となる前記所定の無線基地局としての第1の無線基地局が発生した場合に、前記第1の無線基地局以外の無線基地局に、前記第2の無線通信部による、前記第1の無線基地局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を送信する、
付記22又は23に記載の通信装置。
(付記25)
前記制御部は、前記複数の無線基地局の中に、接続している無線端末の移動が検知された前記所定の無線基地局としての第2の無線基地局が発生した場合に、前記第2の無線基地局以外の無線基地局の前記第2の無線通信部による測定結果に基づいて、該無線端末の移動速度と移動方向とを推定し、該移動速度と該移動方向と前記複数の無線基地局の接続状況とに基づいて、該無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
付記22に記載の通信装置。
(付記26)
前記制御部は、前記移動速度が速度閾値未満の場合には、前記移動方向において前記第2の無線基地局の最も近くに位置する無線基地局を前記次の接続先として選択し、前記移動速度が前記速度閾値以上の場合には、前記移動方向において前記第2の無線基地局の最も近くに位置する無線基地局のさらに先に位置する無線基地局を前記次の接続先として選択する、
付記25に記載の通信装置。
(付記27)
前記通信装置は、前記複数の無線基地局に含まれる無線基地局である、
付記20から26のいずれか一つに記載の通信装置。
(付記28)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線通信部と、
複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づき所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局を選択する通信装置から、選択されなかった無線基地局に対する前記信号への応答の停止の通知を受信する通信部と、
自局が前記選択されなかった無線基地局である場合には、前記無線通信部に、前記所定の無線端末からの前記信号への応答の停止を設定する制御部と、
を備える無線基地局。
(付記29)
前記制御部は、前記無線通信部に接続中の無線端末の受信電波強度の変化によって、該無線端末の移動を検知する、
付記28に記載の無線基地局。
(付記30)
前記制御部は、前記無線通信部の無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度を算出し、現在の混雑度と、過去の混雑度の履歴とに基づいて、通知する混雑度を決定し、
前記通信部は、前記決定された混雑度を、前記通信装置に通知する、
付記28又は29に記載の無線基地局。
(付記31)
前記制御部は、現在の自局の混雑度が所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、現在と同時間帯の混雑度の平均値が前記所定の閾値未満である場合に、前記平均値が前記所定の閾値以上となる他の無線基地局から通知される最新の混雑度よりも小さい値を、通知する混雑度に決定し、
前記通信部は、前記決定された混雑度と、前記自局の前記平均値と、を前記通信装置に送信する、
付記30に記載の無線基地局。
(付記32)
前記制御部は、現在の自局の混雑度が前記所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、自局の前記平均値が前記所定の閾値以上である場合に、前記前記所定の閾値に、前記通知する混雑度を決定する、
付記31に記載の無線基地局。
(付記33)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局のプロセッサに、
他の複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択させ、
選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信させる、
ための端末接続制御プログラム。
(付記34)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局が、
他の複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択し、
選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する、
端末接続制御方法。
(付記35)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う複数の無線基地局を制御するコンピュータに、
前記複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択させ、
選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信させる、ための端末接続制御プログラム。
(付記36)
無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う複数の無線基地局を制御するコンピュータが、
前記複数の無線基地局の無線端末の接続状況に基づいて、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択し、
選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する、
端末接続制御方法。
1 アクセスポイント
11 CPU
12 一次記憶装置
13 二次記憶装置
13P 端末接続制御プログラム
15A、15B 無線通信インタフェース
16 有線通信インタフェース
101 端末用無線通信インタフェース
102 測定用無線通信インタフェース
103 AP用通信インタフェース
104 接続端末管理部
105 混雑度判定部
106 測定端末管理部
107 AP制御部
108 接続先判定部
109 周辺AP管理部
110 プローブ応答制御部
111 ビーコン制御部
112 混雑度管理部
113 通知混雑度判定部
132 接続端末管理テーブル
133 周辺AP管理テーブル

Claims (21)

  1. 無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局であって、
    他の複数の無線基地局それぞれから受信された、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    を備え、
    前記通信部は、
    自局の前記混雑度が閾値以上となる場合に、前記他の複数の無線基地局へ、前記自局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を送信し、
    前記他の複数の無線基地局から、前記他の複数の無線基地局によって測定された、前記使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
    前記制御部は、
    前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記自局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    無線基地局。
  2. 前記制御部は、前記次の接続先として、前記混雑度の最も低い無線基地局を選択し、接続先を切り替えさせる無線端末として、該選択された無線基地局によって最も高い受信電波強度が測定された無線端末を選択する、
    請求項に記載の無線基地局。
  3. 前記第1の無線通信部は、無線端末の使用する通信アプリケーションと、無線端末の電池残容量と、を接続中の無線端末から受信し、
    前記制御部は、前記接続中の無線端末の使用する通信アプリケーションと、前記接続中の無線端末の電池残容量と、前記他の複数の無線基地局から受信された前記測定結果と、
    に基づいて、前記接続先を切り替えさせる無線端末を選択する、
    請求項又はに記載の無線基地局。
  4. 前記制御部は、前記自局に接続中の無線端末の移動を検知した場合に、前記受信された測定結果に基づいて、該無線端末の移動速度と移動方向とを推定し、該移動速度と該移動方向と前記他の複数の無線基地局の接続状況とに基づいて、該無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    請求項に記載の無線基地局。
  5. 前記制御部は、前記移動速度が速度閾値未満の場合には、前記移動方向において自局の最も近くに位置する無線基地局を前記次の接続先として選択し、前記移動速度が前記速度閾値以上の場合には、前記移動方向において前記自局の最も近くに位置する無線基地局のさらに先に位置する無線基地局を前記次の接続先として選択する、
    請求項に記載の無線基地局。
  6. 前記制御部は、前記所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局の前記選択を行う場合に、自局を、少なくとも前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信しないように設定する、
    請求項1からのいずれか一項に記載の無線基地局。
  7. 前記制御部は、自局の前記混雑度を算出し、前記混雑度が閾値以上の場合に、前記所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局の前記選択を行い、前記自局がいずれの無線端末からの前記信号に対しても応答を送信しないように設定する、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の無線基地局。
  8. 前記制御部は、前記混雑度が閾値未満に変化した場合に、前記設定を解除する、
    請求項に記載の無線基地局。
  9. 前記制御部は、前記混雑度を算出し、現在の混雑度と、過去の混雑度の履歴とに基づいて、他の無線基地局に通知する混雑度を決定し、
    前記通信部は、前記決定された混雑度を、前記他の無線基地局に通知する、
    請求項からのいずれか一項に記載の無線基地局。
  10. 前記制御部は、現在の自局の混雑度が所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、現在と同時間帯の混雑度の平均値が前記所定の閾値未満である場合に、前記平均値が前記所定の閾値以上となる他の無線基地局から通知される最新の混雑度よりも小さい値を、前記通知する混雑度に決定し、
    前記通信部は、前記決定された混雑度と、前記自局の前記平均値と、を送信する、
    請求項に記載の無線基地局。
  11. 前記制御部は、現在の自局の混雑度が前記所定の閾値未満であり、且つ、前記過去の混雑度の履歴のうち、自局の前記平均値が前記所定の閾値以上である場合に、前記通知する混雑度を前記所定の閾値に決定する、
    請求項10に記載の無線基地局。
  12. 前記制御部は、他の無線基地局から受信した前記通知において、自局が前記選択されていない無線基地局として指定されている場合には、自局を少なくとも前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信しないように設定する、
    請求項1から11のいずれか一項に記載の無線基地局。
  13. 前記通部は、前記通知に、前記接続先として選択された無線基地局と前記所定の無線端末の情報を含めて送信し、
    前記制御部は、他の無線基地局から受信した前記通知において、自局が前記接続先として選択されている無線基地局である場合には、自局を、前記所定の無線端末からの前記信号に対して応答を送信し、前記所定の無線端末以外からの前記信号に対しては応答しないように設定する、
    請求項1からのいずれか一項に記載の無線基地局。
  14. 無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局であって、
    他の複数の無線基地局それぞれから受信された、前記他の複数の無線基地局それぞれの、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    を備え、
    前記通信部は、
    前記他の複数の無線基地局から、前記他の複数の無線基地局によって測定された、自局の前記第1の無線通信部の使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
    前記第1の無線通信部は、無線端末の使用する通信アプリケーションと、無線端末の電池残容量と、を接続中の無線端末から受信し、
    前記制御部は、
    前記接続中の無線端末の使用する通信アプリケーションと、前記接続中の無線端末の電池残容量と、前記他の複数の無線基地局から受信された前記測定結果と、に基づいて、前記選択された自局に接続中の無線端末の中から、前記接続先を切り替えさせる無線端末を選択し、
    前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記選択された自局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    無線基地局。
  15. 無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局であって、
    他の複数の無線基地局それぞれから受信された、前記他の複数の無線基地局それぞれの、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    を備え、
    前記通信部は、
    前記他の複数の無線基地局から、前記他の複数の無線基地局によって測定された、自局の前記第1の無線通信部の使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
    前記制御部は、前記自局に接続中の無線端末の移動を検知した場合に、前記受信された測定結果に基づいて、該無線端末の移動速度と移動方向とを推定し、該移動速度と該移動方向と前記混雑度とに基づいて、該無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、無線基地局。
  16. 無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う無線基地局であって、
    他の複数の無線基地局それぞれから受信された、前記他の複数の無線基地局それぞれの、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記混雑度を算出し、現在の混雑度と、過去の混雑度の履歴とに基づいて、他の無線基地局に通知する混雑度を決定し、
    前記通信部は、前記決定された混雑度を、前記他の無線基地局に通知する、
    無線基地局。
  17. 無線端末を接続し、該無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    を備える複数の無線基地局と、
    前記複数の無線基地局から受信された、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    を備える通信装置と、
    を含むシステムであって、
    前記通信部は、
    前記混雑度が閾値以上となる第1の無線基地局が存在する場合に、他の無線基地局へ、前記他の無線基地局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を送信し、
    前記他の無線基地局から、前記他の無線基地局によって測定された、前記使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
    前記制御部は、
    前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記第1の無線基地局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    システム
  18. 無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を行う複数の無線基地局から受信された、無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局を選択する制御部と、
    前記制御部によって選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信する通信部と、
    を備え
    前記通信部は、
    前記混雑度が閾値以上となる第1の無線基地局が存在する場合に、他の無線基地局へ、無線端末を接続し、該無線端末からの前記信号に対して応答を送信する使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を送信し、
    前記他の無線基地局から、前記他の無線基地局によって測定された、前記使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信し、
    前記制御部は、
    前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記第1の無線基地局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    通信装置。
  19. 前記通信装置は、前記複数の無線基地局に含まれる無線基地局である、
    請求項18に記載の通信装置。
  20. 無線端末を接続し、該無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    複数の無線基地局の無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づき所定の無線端末の接続先となり得る無線基地局を選択する通信装置から、選択されなかった無線基地局に対する前記信号への応答の停止の通知を受信する通信部と、
    自局が前記選択されなかった無線基地局である場合には、前記第1の無線通信部に、前記所定の無線端末からの前記信号への応答の停止を設定する制御部と、
    を備え
    前記通信部は、
    前記混雑度が閾値以上となる第1の無線基地局が存在する場合に、前記通信装置から、前記第2の無線通信部による、前記第1の無線基地局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を受信し、
    前記通信装置へ、前記第2の無線通信部によって測定された、前記使用周波数における受信電波強度の測定結果を送信し、
    前記通信装置は、前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記第1の無線基地局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択する、
    無線基地局。
  21. 無線端末を接続し、該無線端末からの接続先の確認を行う信号に対して応答を送信する第1の無線通信部と、
    所定の周波数において、受信電波強度を測定する第2の無線通信部と、
    を備える無線基地局のプロセッサに、
    他の複数の無線基地局の無線端末の接続に係る処理の負荷の度合いを示す混雑度に基づいて、前記他の複数の無線基地局の中から、所定の無線端末の接続先の無線基地局を選択させ、
    選択されなかった無線基地局に対して前記信号への応答の停止の通知を送信させる、
    ための端末接続制御プログラムであって、
    自局の前記混雑度が閾値以上となる場合に、前記他の複数の無線基地局へ、前記他の複数の無線基地局それぞれの前記第2の無線通信部による、前記自局の前記第1の無線通信部の使用周波数での受信電波強度の測定開始の指示を送信させ、
    前記他の複数の無線基地局から、前記他の複数の無線基地局によって測定された、前記使用周波数における受信電波強度の測定結果を受信させ、
    前記混雑度と前記受信された前記測定結果とに基づいて、前記自局に接続中の無線端末の次の接続先となる無線基地局を選択させる、
    端末接続制御プログラム
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