JPH1098469A - 無線端末の通信状況調査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワークの負荷を増加させることなく、
無線ネットワーク上の各端末間の通信状況を確実に調査
すること。 【解決手段】 無線通信エリア内に存在する各無線端末
から自端末の存在を示す存在フレームを定期的に送信す
ると共に、他の無線端末から受信した存在フレームによ
って各無線端末が受信可能な端末アドレスを登録する受
信状況テーブルを更新し、更新後の受信状況テーブルの
内容を巡回フレームによって各無線端末が通信可能な他
の無線端末へと巡回送信し、かつ他の無線端末から受信
した巡回フレームの内容によって前記受信状況テーブル
をさらに更新し、その受信状況テーブルの内容によって
無線通信エリア内に存在する複数の無線端末間での通信
可否の状況を把握する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線ＬＡＮネット
ワーク等の無線通信エリア内に存在する複数の無線端末
相互間における通信可否の状況を調査する無線端末の通
信状況調査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、有線によるネットワーク
上の端末の存在を調べる場合は、存在確認フレームを同
報通信形式で送り、各端末からの応答フレームを受信す
ることでネットワーク上で通信可能な端末を確認する方
法がある。

【０００３】また別の方法として、ネットワーク上の全
端末のフレームを送受信できる位置に存在監視用端末を
置き、端末間で送受信するフレームのデータを調べるこ
とにより端末の存在を確認する方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、無線ネットワ
ークの場合、無線端末間の距離により通信できない場合
や、無線端末の設置状況により無線端末間の通信状況が
刻々と変化し通信できたり、できなかったりする場合が
発生する。このような環境にあっては、存在確認フレー
ムを送信し、無線端末からの応答フレームを受信するこ
とで無線端末の存在を確認する方法では、無線ネットワ
ーク上の全ての無線端末の存在や無線端末間の通信状況
（通信可能か不可能）を確実に調べることができなくな
る。すなわち、無線ネットワークにおいては、従来の技
術では、無線端末の存在確認や無線端末間の通信状況を
調査してネットワーク管理を行うことができないという
問題がある。

【０００５】また、多数の無線端末が存在する無線ネッ
トワーク上で、存在確認フレームを同時に送信した場
合、各端末が応答フレームを同時に送信するため、無線
伝送路に負荷をかけてしまう。そして、ネットワークに
負荷がかかり過ぎると、通信出来ない状態が一時的に発
生してしまうなどの問題が発生する。

【０００６】一方、ネットワーク上の全端末のフレーム
を送受信できる位置に存在監視端末を置く方法にあって
は、全端末のフレームを送受信できる位置を特定し、そ
の特定位置に存在監視端末を置く必要があるが、無線ネ
ットワークの場合、送受信範囲が環境により刻々と変化
するため、全端末の通信状態を確実に調べることが難し
いという問題がある。

【０００７】このように、無線ネットワーク上の各端末
間の通信状況を調査し、端末の存在確認や端末間の通信
状況を調べてネットワーク管理を行う際に、従来の方法
を適用した場合は、無線通信環境等の変化に起因し、無
線ネットワーク上の各端末間の通信状況を確実に調査す
ることができないといった問題やネットワークの負荷が
増加し、通常の通信に支障を来すなどの問題がある。

【０００８】本発明の目的は、ネットワークの負荷を増
加させることなく、無線ネットワーク上の各端末間の通
信状況を確実に調査することができる無線端末の通信状
況調査方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、無線通信エリア内に存在する各無線端末
から自端末の存在を示す存在フレームを定期的に送信す
ると共に、他の無線端末から受信した存在フレームによ
って各無線端末が受信可能な端末アドレスを登録する受
信状況テーブルを更新し、更新後の受信状況テーブルの
内容を巡回フレームによって各無線端末が通信可能な他
の無線端末へと巡回送信し、かつ他の無線端末から受信
した巡回フレームの内容によって前記受信状況テーブル
をさらに更新し、その受信状況テーブルの内容によって
無線通信エリア内に存在する複数の無線端末間での通信
可否の状況を把握することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。

【００１１】図１は、本発明を適用した無線ネットワー
クシステムの実施の形態を示す概略構成図である。

【００１２】図１において、１１，１２，１３，１４
は、無線ネットワーク上の無線端末（Ａ〜Ｄ）であり、
自端末の存在を他の無線端末に知らせることを目的とす
る端末存在フレーム２１，２２，２３，２４を定期的に
送信する。

【００１３】３１，３２，３３，３４は、各無線端末１
１〜１４が端末存在フレーム２１〜２４を受信した結果
を記録する受信状況テーブルであり、各無線端末内の記
憶領域に存在する。この受信状況テーブル３１〜３４
は、図２に示すように、２次元の配列になっており、
「行」は端末存在フレームを受信した無線端末のアドレ
ス情報を示し、「列」は端末存在フレームを送信した無
線端末のアドレスを示すものである。

【００１４】各無線端末１１〜１４は、自端末の存在を
示す端末存在フレーム２１〜２４を定期的に送信すると
共に、他の無線端末から受信した存在フレームによって
各無線端末が受信可能な端末アドレス受信状況テーブル
３１〜３４に登録し、登録後の受信状況テーブル３１〜
３４の内容を端末リスト巡回フレーム４０によって各無
線端末が通信可能な他の無線端末へと巡回送信し、かつ
他の無線端末から受信した巡回フレーム４０の内容によ
って前記受信状況テーブル３１〜３４を更新し、その受
信状況テーブルの内容によって無線通信エリア内に存在
する複数の無線端末間での通信可否の状況を把握する。

【００１５】図３は、端末存在フレーム２１〜２４の構
成を示す図であり、送信先アドレス（ＤＡ）２５と送信
元アドレス（ＳＡ）２６と存在フレームであることを示
すデータ２７で構成されている。

【００１６】図４は、端末リスト巡回フレーム４０の構
成を示す図であり、送信先アドレスＤＡ４１と送信元ア
ドレスＳＡ４２を先頭に、無線ネットワーク上の無線端
末のアドレスを設定する端末アドレス情報領域４３と、
各無線端末が受信した結果を設定する端末別の受信状況
の情報設定領域４４と、巡回した無線端末の情報を記録
する巡回データ領域４５と、最初に端末リスト巡回フレ
ーム４０を送信した無線端末の送信元アドレスを記録し
ておく領域４６とを備えている。

【００１７】通信状況の調査は、各無線端末１１〜１４
が端末存在フレーム２１〜２４と端末リスト巡回フレー
ム４０と受信状況テーブル３１〜３４を使って行う。

【００１８】無線端末間の通信状況を調査する流れとし
ては、大きく分けて、端末存在フレーム２１〜２４の送
受信、端末リスト巡回フレーム４０の送受信の処理に分
けられる。

【００１９】図５は、端末存在フレームの送受信処理を
示すフローチャートであり、まず、各無線端末１１〜１
４は、前回の端末存在フレーム送信時刻より所定時間経
過したかどうかを判定し（ステップ５１）、所定時間経
過している場合は、図３に示した構成の端末存在フレー
ムを送信する（ステップ５２）。この端末存在フレーム
は、各無線端末で受信できるように、送信先アドレス
（ＤＡ）２５と送信元アドレス（ＳＡ）２６および端末
存在フレームであることを示すデータ２７が設定され
る。

【００２０】例えば、送信先アドレス（ＤＡ）２５に
は、同報通信用のアドレスを設定し、送信元アドレス
（ＳＡ）２６には自端末のアドレスを設定して送信する
ことによって、不特定の無線端末に端末存在フレームを
送信することができる。

【００２１】この端末存在フレームを受信した端末は、
フレーム内容を解析し、端末存在フレームであることを
示すデータを検出することで端末存在フレームと分か
り、フレームの送信元アドレス（ＳＡ）２６から無線ネ
ットワーク上のどの無線端末からのフレームであるかを
判断する（ステップ５３，５４）。

【００２２】端末存在フレームを受信した無線ネットワ
ーク上の無線端末１１〜１４は、受信状況テーブル３１
〜３４の送信元アドレス（ＳＡ）２６で示される無線端
末から端末存在フレームを受信したことを登録する。す
なわち、他の無線端末から端末存在フレームを受信した
ことにより、自端末内の受信状況テーブル３１〜３４を
更新する（ステップ５５）。

【００２３】すなわち、受信状況テーブル３１〜３４
は、図２に示したように、２次元の配列になっており、
「行」は存在確認フレームを受信した無線端末のアドレ
スを示し、「列」は端末存在フレームを送信した端末の
アドレスを示している。この場合、配列の行と列の大き
さは、ネットワークで許される存在可能な端末の数と同
じにしてあり、受信状況は最初は「０」（＝受信してい
ない）に初期化されている。

【００２４】例えば無線端末１１が他の無線端末から端
末存在フレームを受信した場合、自端末内の受信状況テ
ーブル３１の「行」を検索し、自端末と同じアドレスの
行を見つける。もしなければ、空いている行を自端末の
アドレスとして登録する。次に、受信した端末存在フレ
ームの送信元アドレス（ＳＡ）２６と同じアドレスが受
信状況テーブル３１の「列」に登録されているかチェッ
クする。もし登録されていれば、「行」と「列」が交わ
る領域に受信したという情報、例えば「１」を設定す
る。もし、受信した端末存在フレームの送信元アドレス
（ＳＡ）２６と同じアドレスが無ければ、空いている列
に、受信した端末存在フレームの送信元アドレス（Ｓ
Ａ）２６と同じアドレスを登録し、「行」と「列」が交
わる領域に受信したという情報「１」を設定する。

【００２５】このように、無線ネットワーク上の他の無
線端末から送られてくる端末存在フレームを受信するこ
とによって、それぞれの無線端末１１〜１４は自端末内
の受信状況テーブル３１〜３４に他の無線端末からの受
信状況を登録する。

【００２６】これによって、自端末内の受信状況テーブ
ル３１〜３４の内容を調べることにより、「１」が設定
されている「列」の端末アドレスの無線端末が受信可能
な無線端末であることを確認することができる。

【００２７】次に、端末リスト巡回フレーム４０につい
て説明する。

【００２８】端末リスト巡回フレーム４０は、ネットワ
ーク上の無線端末１１〜１４が各無線端末における通信
状況を他の無線端末に伝達するために送信するフレーム
である。

【００２９】図６は、端末リスト巡回フレーム４０の送
受信処理を示すフローチャートであり、端末リスト巡回
フレーム４０を送信する前に、所定時間、端末リスト巡
回フレーム４０を受信していないことを確め（ステップ
６１）、受信していない場合は端末リスト巡回フレーム
４０を送信し（ステップ６２）、受信している場合は、
その受信端末リスト巡回フレーム４０に自端末の受信状
況を反映させて次の無線端末に送信する。

【００３０】端末リスト巡回フレーム４０は、図４に示
したように、巡回した無線端末の情報を記録する巡回デ
ータ領域４５と、無線端末のアドレス情報を設定する端
末アドレス情報領域４３と各無線端末の受信状況の情報
を設定する領域４４と、最初に端末リスト巡回フレーム
４０を送信した送信元アドレスを記録しておく領域４６
と、フレームを送受信するための送信先アドレスＤＡ４
１と送信元アドレスＳＡ４２から成るフレームである。

【００３１】例えば、無線端末１１が他の無線端末から
端末リスト巡回フレーム４０を受信した場合、無線端末
１１は、端末リスト巡回フレーム４０を最初に送信した
無線端末が自端末であるか否かを領域４６のフレーム送
信元アドレスによって判定する（ステップ６３，６
４）。端末リスト巡回フレーム４０を最初に送信した無
線端末が自端末であった場合、受信した端末リスト巡回
フレーム４０の巡回データ領域４５に記録されている情
報をクリアし（ステップ６５）、所定時間経過するのを
待った後、再度、端末リスト巡回フレーム４０を送信す
る。

【００３２】しかし、端末リスト巡回フレーム４０を最
初に送信した無線端末が自端末でなかった場合は、受信
した端末リスト巡回フレーム４０の端末アドレス情報領
域４３のアドレス情報の順番に、自端末内の受信状況テ
ーブル３１の「行」と「列」を並び変える（ステップ６
６）。

【００３３】この場合、受信した端末リスト巡回フレー
ム４０の端末アドレス情報領域４３の中の端末アドレス
が、受信状況テーブル３１の「行」又は「列」に存在し
なかった場合、空きの「行」または「列」に端末アドレ
スを登録する。

【００３４】逆に、自端末内の受信状況テーブル３１の
「列」に有り、端末リスト巡回フレーム４０の端末アド
レス情報領域４３の中に存在しないアドレスがある場
合、端末リスト巡回フレーム４０の端末アドレス情報領
域４３の中に、そのアドレスを追加する。

【００３５】次に、端末リスト巡回フレーム４０の端末
アドレス情報領域４３の中に、自端末アドレスが何番目
に登録されているか調べる。例えばＫ番目に自端末アド
レスにあるとした場合、自端末の番号をｋと呼ぶことに
する。端末リスト巡回フレーム４０には、各端末の受信
状況を設定する領域４４があるが、自端末の受信状況を
端末リスト巡回フレーム４０に反映するため、ｋ番目の
無線端末の受信状況の情報を設定する領域に、自端末の
受信状況を設定する（ステップ６７）。

【００３６】受信状況の設定は、例えばビット情報で表
し、ビットの並びが端末リスト巡回フレーム４０の端末
アドレス情報の順番に対応しているものとして扱い、ビ
ット幅はネットワークで許されている端末の存在可能な
数と同じとしておく。このビット情報は、「１」の場合
が受信可能、「０」の場合が受信不可をあらわすものと
して、受信状況の設定を行う。

【００３７】この設定を終えた後、無線端末１１は、端
末リスト巡回フレーム４０の中に入っている他の無線端
末１２〜１４の受信状況を自端末内の受信状況テーブル
３１に反映させる（ステップ６８）。

【００３８】無線端末１１は、受信した端末リスト巡回
フレーム４０の中に入っている他の無線端末１２〜１４
の受信状況を受信状況テーブル３１に反映した後、端末
リスト巡回フレーム４０を送信する準備をする。

【００３９】今まで巡回した無線端末の情報は、巡回デ
ータ領域４５に記録されているので、まず自端末１１を
通過したことを示すため、巡回データ領域４５に通過し
たことを示す情報を記録する（ステップ６９）。この巡
回データ領域もビット情報で表し、ネットワークで許さ
れている端末の存在可能な数と同じビット幅を持ち、端
末リスト巡回フレーム４０の端末アドレスの情報の順番
に対応している。ビット情報は、「１」の場合が通過、
「０」の場合が未通過を表し、巡回した無線端末の設定
を行う。

【００４０】端末リスト巡回フレーム４０の巡回データ
領域４５を更新した後は、次の送信宛先を決める処理を
行う（ステップ７０）。今まで巡回した無線端末の情報
は、受信した端末リスト巡回フレーム４０の巡回データ
領域４５に記録されている。そこで、自端末内の受信状
況テーブル３１から、端末存在フレーム２１を受信可能
な他の無線端末のアドレスを求め、今まで巡回していな
い無線端末に対して、端末リスト巡回フレーム４０を送
信する（ステップ７１）。もし、自端末の端末存在フレ
ーム２１を受信可能な他の無線端末が全て巡回済みの場
合、巡回していない無線端末につながっている、自端末
の端末存在フレーム２１を受信可能な無線端末に端末リ
スト巡回フレーム４０を送信する。

【００４１】このようにして、次の巡回先を決定し、ネ
ットワーク上の無線端末間で端末リスト巡回フレーム４
０を巡回させる。巡回可能な無線端末に対して、すべて
巡回し場合は、端末リスト巡回フレーム４０を最初に送
信した無線端末に戻るように、各無線端末が経路を選択
して端末リスト巡回フレーム４０を送信する。最初に送
信した無線端末に戻ると、端末リスト巡回フレーム４０
の巡回データフィールドに記録されている情報をクリア
し、再度、端末リスト巡回フレーム４０を送信する。

【００４２】以上のようにして、各無線端末１１〜１４
が端末存在フレーム２１〜２４と端末リスト巡回フレー
ム４０および受信状況テーブル３１〜３４を使ってネッ
トワーク上の各無線端末の通信状況の調査を行う。

【００４３】従って、本実施形態によれば、各無線端末
１１〜１４は、自端末内の受信状況テーブル３１〜３４
の内容を調べることによって、各無線端末相互間の通信
の可否を正確に把握することができる。

【００４４】すなわち、端末リスト巡回フレーム４０が
一巡すると、端末アドレス情報領域４３には、ネットワ
ーク内に存在し、かつ、いずれかの無線端末と通信可能
な無線端末のアドレスが記録されるため、端末アドレス
情報領域４３の内容によってネットワーク内に存在し、
かつ、いずれかの無線端末と通信可能な無線端末が判明
する。そして、受信状況の領域４４には、端末アドレス
情報領域４３内の無線端末で通信可能な無線端末がビッ
ト列で記録される。この端末アドレス情報領域４３およ
び受信状況の領域４４の内容は、各無線端末１１〜１４
の受信状況テーブル３１〜３４に反映される。

【００４５】従って、通信可能な無線端末と通信不可能
な無線端末とを受信状況テーブルによって把握すること
ができる。

【００４６】この場合、所定時間間隔で端末存在フレー
ムおよび端末リスト巡回フレームを送信しているため、
無線通信環境が一時的に変化したことにより通信不可能
になった無線端末と、電源断または故障によってネット
ワークから離脱した無線端末とを容易に識別することも
できる。

【００４７】また、通信状況を把握するために、端末リ
スト巡回フレームを使用しているため、多数の無線端末
が同時に存在確認フレームを送信することがなくなり、
ネットワーク負荷を増加させることなく通信状況を調査
することができる。

【００４８】さらに、各無線端末は、自端末が通信可能
な他の無線端末を選択して端末リスト巡回フレームを巡
回させるため、換言すれば通信環境が良好な位置にある
他の無線端末を選択して端末リスト巡回フレームを巡回
させるため、ネットワーク内の無線端末相互間の通信状
況を正確に調査することができる。

【００４９】なお、上記実施形態においては、通信可能
か、不可能かを受信状況テーブルに登録しているが、受
信電界強度などの受信状態を示す情報を追加してもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、無線通
信エリア内に存在する各無線端末から自端末の存在を示
す存在フレームを定期的に送信すると共に、他の無線端
末から受信した存在フレームによって各無線端末が受信
可能な端末アドレスを登録する受信状況テーブルを更新
し、更新後の受信状況テーブルの内容を巡回フレームに
よって各無線端末が通信可能な他の無線端末へと巡回送
信し、かつ他の無線端末から受信した巡回フレームの内
容によって前記受信状況テーブルをさらに更新し、その
受信状況テーブルの内容によって無線通信エリア内に存
在する複数の無線端末間での通信可否の状況を把握する
ようにしたため、ネットワークの負荷を増加させること
なく、無線ネットワーク上の各端末間の通信状況を確実
に調査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した無線ネットワークシステムの
実施の形態を示す概略構成図である。

【図２】端末受信状況テーブルの構成図である。

【図３】端末存在フレームの概略構成図である。

【図４】端末リスト巡回フレームの概略構成図である。

【図５】端末存在フレームの送受信処理を示すフローチ
ャートである。

【図６】端末リスト巡回フレームの送受信処理を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１１〜１４…無線端末、２１〜２４…端末存在フレー
ム、３１〜３４…端末受信状況テーブル、４０…端末リ
スト巡回フレーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信エリア内に存在する複数の無線
   端末間での通信可否の状況を調査する方法であって、 前記無線通信エリア内に存在する各無線端末から自端末
   の存在を示す存在フレームを定期的に送信すると共に、
   他の無線端末から受信した存在フレームによって各無線
   端末が受信可能な端末アドレスを登録する受信状況テー
   ブルを更新し、更新後の受信状況テーブルの内容を巡回
   フレームによって各無線端末が通信可能な他の無線端末
   へと巡回送信し、かつ他の無線端末から受信した巡回フ
   レームの内容によって前記受信状況テーブルをさらに更
   新し、その受信状況テーブルの内容によって無線通信エ
   リア内に存在する複数の無線端末間での通信可否の状況
   を把握することを特徴とする無線端末の通信状況調査方
   法。