JP6680706B2 - 無線通信システム、無線基地局、および、無線クライアント - Google Patents
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Description
図1に、本実施例が想定するシステム構成例を示す。ネットワークは、無線基地局(001)と複数の無線クライアント(002a、002b)から構成される。本発明が対象とするネットワークは、無線クライアントから無線基地局へ伝送する上り通信、及び無線基地局から各無線クライアントへ伝送する下り通信を対象としている。
図2に、第1の実施例における無線基地局(001)の構成例を示す。無線基地局は、マイクロコンピュータ(011)、二つの無線モジュール(012)を有する。本構成は以下に述べる機能を実現する単なる一構成例にすぎず、本発明の特徴を実現する手段は限定されない。例えば、マイクロコンピュータ(011)は、いわゆるマイコンであって、処理装置(CPU)、メモリ、入力インターフェース、出力インターフェースをを備える。マイクロコンピュータは、FPGA(field-programmable gate array)やASIC(application specific integrated circuit)でも構成可能であるし、また機能の一部は通信用無線モジュール(012)に持たせることも考えられる。図2に示される各構成要素は、ソフトウェアで実現してもよいし、ハードウェアで構成してもよい。
図3は、第1の実施例における無線クライアント(002)の構成例を示す図である。無線クライアント(002)は、マイクロコンピュータ(028)、一つの無線モジュール(022)を有する。本構成は以下に述べる機能を実現する単なる一構成例にすぎず、本発明の特徴を実現する手段は限定されない。例えば、マイクロコンピュータ(028)は、FPGAやASICでも構成可能であるし、また機能の一部は無線モジュール(022)に持たせることも考えられる。
本実施例における無線基地局(001)の動作を図4から図7を用いて説明する。
図9に、第1の実施例における無線クライアント(002)の動作例を示すフローチャートを示す。起動後、無線基地局(001)のスキャン(S041)を行い、無線基地局(001)との認証・アソシエーション処理(S042)を行う。暗号通信が必要な場合は、必要な鍵の生成処理等を行う。これらは、現状の無線LANの処理を踏襲してよい。通信を可能とするデータ処理が終わった後、無線通信(S043)を開始する。
図11に、本実施例で実現される周波数切り替え全体シーケンス例を示す。無線クライアント1は、無線基地局(001)の無線インターフェース1と接続を行い、無線通信を行い、無線クライアント2は、無線基地局(001)の無線インターフェース2と接続を行っていることを示している。
第1の実施例で、二つの無線モジュール(012a、012b)のMACアドレスが同じ場合は、周波数を変更するのみで通信再開が可能になるが、MACアドレスが異なる場合は、図9の無線基地局アドレス変更処理(S045)が必要になる旨説明した。第1の実施例では、変更先のMAXアドレスは、周波数切り替え指示の中に含めて受信することにしていた(図10参照)。第2の実施例では、無線クライアントにMACアドレス情報を事前共有させる例を説明する。
図16に、本実施例で実現される周波数切り替え全体シーケンス例を示す。実施例3では、実施例1と同様に、最初無線インターフェース1と通信していた無線クライアント1が、無線インターフェース1での干渉検出(IT)により、無線インターフェース2で通信再開する(S043−3)。
002 無線クライアント
011、028 マイクロコンピュータ
012、022 無線モジュール
013、023 送受信処理部
014 無線インターフェース
015 結合/スイッチ部
016、026 上位通信プロトコル部
018 干渉記録部
019 干渉監視・周波数制御部
020 通信IF管理テーブル
021 通信接続管理部
024 無線プロトコル処理部
025 基地局情報管理部
027 周波数制御部
Claims (12)
- 一つ以上の無線クライアントと無線データ伝送を行う無線基地局であって、
上記無線クライアントと無線通信する機能と、上記無線通信している周波数チャンネル上の電波状況を観測する機能を有する無線インターフェース1および無線インターフェース2と、
上記電波状況の観測結果に基づいて、上記無線通信している周波数チャンネルでの通信継続可否を判断する制御部と、
接続されている上記無線クライアントに対して、どの上記無線インターフェースと接続しているかを管理する通信IF管理テーブルと、
上記無線クライアントへの送信データを、上記通信IF管理テーブルに応じていずれかの上記無線インターフェースに転送し、また、それぞれの上記無線インターフェースで受信された受信データを上位プロトコル層に転送する結合/スイッチ部を備え、
上記制御部は、
上記無線インターフェース1の周波数チャンネルに他システムからの干渉が観測され電波状況が所望の状況より悪いと判断された場合に、上記無線インターフェース1に接続されている上記無線クライアントに周波数切り替え指示信号を送信し、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、上記無線インターフェース2で受信された場合に、上記通信IF管理テーブルの書き換えを行い、
上記無線インターフェース1および2のどちらかに、一つの上記無線クライアントが接続された場合に、もう一方の無線インターフェースにその無線クライアントの接続情報の少なくとも一部をコピーする、
ことを特徴とする無線基地局。 - 請求項1に記載の無線基地局であって、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、上記無線インターフェース2で受信された場合に、上記無線インターフェース1の周波数チャンネルを切り替える、
ことを特徴とする無線基地局。 - 請求項2に記載の無線基地局であって、
上記電波状況の観測結果を記録し、上記無線インターフェース1の周波数チャンネルを切り替えるときには、記録した上記観測結果を参照して周波数を決定する、
ことを特徴とする無線基地局。 - 請求項1に記載の無線基地局であって、
上記無線インターフェース1の周波数チャンネルを切り替えた後、上記無線インターフェース2に接続された無線クライアントの少なくとも一つに、上記無線インターフェース1の周波数チャンネルで通信するべく新たな周波数切り替え指示信号を送信する、
ことを特徴とする無線基地局。 - 請求項1に記載の無線基地局であって、
上記周波数切り替え指示信号は、切り替え先周波数チャンネル情報、及び、切り替え先無線インターフェースのMACアドレスの少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする無線基地局。 - 無線基地局と無線データ伝送を行う無線クライアントであって、
上記無線基地局と無線通信する機能を有する無線インターフェースと、
上記無線データ伝送を確立するための接続情報を管理する管理部と、
を備え、
上記無線基地局からの周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替えるとともに、切り替え前の周波数チャンネルで使用されていた上記接続情報を、切り替え後の周波数チャンネルに引き継ぎ、
上記周波数チャンネルの切り替えは、上記周波数切り替え指示信号に含まれる周波数チャンネルに切り替え、また、上記周波数切り替え指示信号に切り替え先のMACアドレスが含まれる場合には、上記接続情報に含まれる物理アドレスを変更する、
ことを特徴とする無線クライアント。 - 無線基地局と無線データ伝送を行う無線クライアントであって、
上記無線基地局と無線通信する機能を有する無線インターフェースと、
上記無線データ伝送を確立するための接続情報を管理する管理部と、
を備え、
上記無線基地局からの周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替えるとともに、切り替え前の周波数チャンネルで使用されていた上記接続情報を、切り替え後の周波数チャンネルに引き継ぎ、
上記周波数チャンネルの切り替え時に、上記無線基地局に伝送するデータが存在しない場合は、周波数切り替え完了信号を生成し、周波数切り替え後の周波数チャンネルで上記無線基地局に送信する、
ことを特徴とする無線クライアント。 - 無線基地局と、上記無線基地局とデータ通信を行う複数の無線クライアントで構成される無線通信システムであって、
上記無線基地局は、
上記無線クライアントと無線通信する機能と、上記無線通信している周波数チャンネル上の電波状況を観測する機能と、を有する無線インターフェース1および無線インターフェース2と、
接続されている上記無線クライアントに対して、どちらの上記無線インターフェースと接続しているかを管理する通信IF管理テーブルと、
各無線クライアントへの送信データを上記通信IF管理テーブルに応じていずれかの上記無線インターフェースに転送し、また、それぞれの上記無線インターフェースで受信された受信データを上位プロトコル層に転送する結合/スイッチ機能を備え、
上記無線インターフェースは、異なる周波数チャンネルで上記無線クライアントとの通信が可能の状態に設定され、
上記無線インターフェース1に他システムからの干渉が観測され電波状況が悪いと判断された場合に、上記無線インターフェース1に接続されている無線クライアントに周波数切り替え指示信号を送信し、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、無線インターフェース2で受信された場合に、上記通信IF管理テーブルの書き換えを行い、
上記無線クライアントは、
上記無線基地局と無線通信する機能を有するクライアント側無線インターフェースを備え、
上記無線基地局からの上記周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記クライアント側無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替え、
上記無線基地局は、
上記無線インターフェース1および2のどちらかに無線クライアントが接続された場合に、もう一方の無線インターフェースに、接続した無線クライアントのアソシエーション処理のための情報、認証情報、あるいは暗号化のための鍵情報の少なくとも一つをコピーし、両方の無線インターフェースで上記無線クライアントとの通信が可能な状態にする、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項8に記載の無線通信システムであって、
上記周波数切り替え指示信号は、切り替え先周波数チャンネル情報及び切り替え先の上記無線インターフェースのMACアドレスの少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 無線基地局と、上記無線基地局とデータ通信を行う複数の無線クライアントで構成される無線通信システムであって、
上記無線基地局は、
上記無線クライアントと無線通信する機能と、上記無線通信している周波数チャンネル上の電波状況を観測する機能と、を有する無線インターフェース1および無線インターフェース2と、
接続されている上記無線クライアントに対して、どちらの上記無線インターフェースと接続しているかを管理する通信IF管理テーブルと、
各無線クライアントへの送信データを上記通信IF管理テーブルに応じていずれかの上記無線インターフェースに転送し、また、それぞれの上記無線インターフェースで受信された受信データを上位プロトコル層に転送する結合/スイッチ機能を備え、
上記無線インターフェースは、異なる周波数チャンネルで上記無線クライアントとの通信が可能の状態に設定され、
上記無線インターフェース1に他システムからの干渉が観測され電波状況が悪いと判断された場合に、上記無線インターフェース1に接続されている無線クライアントに周波数切り替え指示信号を送信し、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、無線インターフェース2で受信された場合に、上記通信IF管理テーブルの書き換えを行い、
上記無線クライアントは、
上記無線基地局と無線通信する機能を有するクライアント側無線インターフェースを備え、
上記無線基地局からの上記周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記クライアント側無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替え、
上記無線基地局は、
上記周波数切り替え指示信号が送信された上記無線インターフェース1に接続されていた無線クライアントからのデータが、上記無線インターフェース2で受信された場合、無線インターフェース1の周波数チャンネルを切り替え、
上記無線インターフェース1の周波数切り替え後、再び通信可能状態となった場合に、上記無線インターフェース2に接続された一部の無線クライアントに、上記無線インターフェース1の周波数チャンネルで通信するための新たな周波数切り替え指示信号を送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 無線基地局と、上記無線基地局とデータ通信を行う複数の無線クライアントで構成される無線通信システムであって、
上記無線基地局は、
上記無線クライアントと無線通信する機能と、上記無線通信している周波数チャンネル上の電波状況を観測する機能と、を有する無線インターフェース1および無線インターフェース2と、
接続されている上記無線クライアントに対して、どちらの上記無線インターフェースと接続しているかを管理する通信IF管理テーブルと、
各無線クライアントへの送信データを上記通信IF管理テーブルに応じていずれかの上記無線インターフェースに転送し、また、それぞれの上記無線インターフェースで受信された受信データを上位プロトコル層に転送する結合/スイッチ機能を備え、
上記無線インターフェースは、異なる周波数チャンネルで上記無線クライアントとの通信が可能の状態に設定され、
上記無線インターフェース1に他システムからの干渉が観測され電波状況が悪いと判断された場合に、上記無線インターフェース1に接続されている無線クライアントに周波数切り替え指示信号を送信し、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、無線インターフェース2で受信された場合に、上記通信IF管理テーブルの書き換えを行い、
上記無線クライアントは、
上記無線基地局と無線通信する機能を有するクライアント側無線インターフェースを備え、
上記無線基地局からの上記周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記クライアント側無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替え、
上記無線クライアントの上記周波数切り替えは、上記周波数切り替え指示信号に含まれる周波数チャンネルに切り替えるものであり、また、上記周波数切り替え指示信号に切り替え先のMACアドレスが含まれる場合には、データ伝送に用いる上記無線基地局の物理アドレスを変更し、切り替え後のMACアドレスを用いて送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 無線基地局と、上記無線基地局とデータ通信を行う複数の無線クライアントで構成される無線通信システムであって、
上記無線基地局は、
上記無線クライアントと無線通信する機能と、上記無線通信している周波数チャンネル上の電波状況を観測する機能と、を有する無線インターフェース1および無線インターフェース2と、
接続されている上記無線クライアントに対して、どちらの上記無線インターフェースと接続しているかを管理する通信IF管理テーブルと、
各無線クライアントへの送信データを上記通信IF管理テーブルに応じていずれかの上記無線インターフェースに転送し、また、それぞれの上記無線インターフェースで受信された受信データを上位プロトコル層に転送する結合/スイッチ機能を備え、
上記無線インターフェースは、異なる周波数チャンネルで上記無線クライアントとの通信が可能の状態に設定され、
上記無線インターフェース1に他システムからの干渉が観測され電波状況が悪いと判断された場合に、上記無線インターフェース1に接続されている無線クライアントに周波数切り替え指示信号を送信し、
上記周波数切り替え指示信号を送信した無線クライアントから送信されたデータが、無線インターフェース2で受信された場合に、上記通信IF管理テーブルの書き換えを行い、
上記無線クライアントは、
上記無線基地局と無線通信する機能を有するクライアント側無線インターフェースを備え、
上記無線基地局からの上記周波数切り替え指示信号が受信された場合に、上記クライアント側無線インターフェースの周波数チャンネルを切り替え、
上記無線クライアントは、
上記周波数切り替え時に、上記無線基地局にデータ伝送するデータが存在しない場合は、周波数切り替え完了信号を生成し、周波数切り替え後の周波数チャンネルで無線基地局に送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
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JP2017028999A JP6680706B2 (ja) | 2017-02-20 | 2017-02-20 | 無線通信システム、無線基地局、および、無線クライアント |
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