TWI385951B - Wireless relay devices and wireless communication systems - Google Patents

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TWI385951B
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Tomohiro Tokuyasu
Makoto Umeuchi
Toshihiro Manabe
Hiroshi Hojo
Kengo Nagata
Tadao Kobayashi
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Nippon Telegraph & Telephone
Ntt Broadband Platform Inc
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Description

無線中繼裝置及無線通信系統 發明領域
本發明係有關於將可連接於特定存取網路之無線終端裝置連接於無線介面不同之各種種類之存取網路，進而，可進行複數個存取網路間之連接切換之無線中繼裝置及無線通信系統。
在此，無線介面不同之各種種類之存取網路假設有無線LAN、行動電話、PHS(Personal Handy-phone System)、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等。本發明係無線LAN終端裝置可連接於無線LAN及其他存取網路，進而可進行複數存取網路間之連接切換者。
 發明背景
習知之通信網自動切換系統係使用對應於無線LAN與PHS兩種存取網路之無線終端裝置，依電波狀態，並且依考量連接費用之優先順位，適當切換該等存取網路之結構(專利文獻1)。
又，為謀求無線LAN之服務區域之擴大，提出於無線LAN終端裝置與無線LAN基地台(存取點)間配置無線中繼裝置之系統及使其他無線LAN終端裝置具有中繼裝置之功能之系統(專利文獻2、3)。
並且檢討無線終端裝置在無線介面不同之存取網路間 移動時，用以實現無縫轉移之移動管理方式。
【專利文獻1】日本專利公開公報2004-179958號
【專利文獻2】日本專利公開公報2004-007411號
【專利文獻3】日本專利公開公報2003-249937號
目前，提供無線介面不同之各種存取網路，舉例言之，雖有對應於無線LAN及PHS兩者之無線終端裝置等，但並非可連接於所有存取網路之無線終端裝置。然而，無線終端裝置具有可連接於所有存取網路之功能從無線終端裝置之攜帶性及成本績效之觀點亦並非良策。
另一方面，若僅對應於1個存取網路之無線終端裝置具有亦可連接於其他存取網路之結構時，可不個別識別各存取網路，而藉由從電波狀態及費用等之觀點認為最適合之存取網路，接收所需服務之提供。
本發明之目的係提供可將可連接於特定存取網路之無線終端裝置連接於無線介面不同之各種種類之存取網路，進而，可進行複數個存取網路間之連接切換之無線中繼裝置及無線通信系統。
第1發明係一種無線中繼裝置，其係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，包含有區域端無線連接部、複數個網路端無線連接部、及連接控制部。 該區域端無線連接部係具有連接於前述無線終端裝置之無線介面者；該等複數個網路端無線連接部係具有分別無線連接於前述複數個存取網路之無線介面者。該連接控制部係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先已確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，並且將前述無線終端裝置連接於對應於該網路端無線連接部之存取網路。
第1發明之無線中繼裝置之複數個網路端無線連接部構造成分別監測與所連接之存取網路間之電波狀態，且通知前述連接控制部，又，前述連接控制部構造成比較與從前述複數個網路端無線連接部通知之存取網路間之電波狀態，且若有電波狀態較前述最先已確立無線連接之網路端無線連接部良好之網路端無線連接部，則進行切換連接至當中最好之電波狀態之網路端無線連接部。
第1發明之無線中繼裝置之網路端無線連接部係監測接收位準、實效通量、延遲量、干擾量之至少1個作為前述電波狀態之結構。
第1發明之無線中繼裝置之連接控制部構造成具有前述複數個存取網路之優先順位及連接費用之資訊，且配合前述電波狀態，比較判斷該等參數，選擇1個網路端無線連接部，與前述區域端無線連接部連接。
在第1發明之無線中繼裝置中，構造成前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前 述區域端無線連接部及前述無線終端裝置為分別對應於無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構在前述無線LAN對應之網路端無線連接部與區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，取得前述網路端無線連接部所使用之網路端無線LAN通道號碼，且在檢測出該網路端無線LAN通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼相同或接近時，進行將前述區域端無線LAN通道號碼轉換成不與前述網路端無線LAN通道號碼相同或接近之其他通道號碼的控制。前述區域端無線連接部構造成具有在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，切換成已變更與前述無線終端裝置間之無線通道之通道號碼的功能。
在第1發明之無線中繼裝置中，構造成前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應於無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構於前述無線LAN對應之網路端無線連接部與區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，取得該網路端無線連接部所使用之網路端無線LAN通道號碼，當檢測出該網路端無線LAN通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼為相互干擾之通道號碼時，進行將前述區域端無線LAN通道號碼變更成因與前述網路端無線LAN通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼的控制。前述區域端無線連接部之結構為具有於從前 述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，切換成已變更與前述無線終端裝置間之無線通道之通道號碼之功能。
在第1發明之無線中繼裝置中，構造成前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應於無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構在非前述無線LAN對應之網路端無線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，從前述無線LAN對應之網路端無線連接部取得在其周邊之無線LAN所使用之通道號碼，且在檢測出在周邊之無線LAN所使用之通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼相同或接近時，進行將前述區域端無線LAN通道號碼變更成不與在周邊之無線LAN使用之通道號碼接近之其他通道號碼之控制。前述區域端無線連接部構造成具有在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，切換成已變更與前述無線終端裝置間之無線通道之通道號碼之功能。
在第1發明之無線中繼裝置中，構造成前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應於無線LAN，該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構在非前述無線LAN對應之網路端無線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，從前述無線LAN對應之網路端無線連接部取得 在其周邊之無線LAN所使用之通道號碼，且在檢測出在周邊之無線LAN所使用之通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端通道號碼為相互干擾之通道號碼時，進行將前述區域端通道號碼變更成因與在周邊之無線LAN所使用之無線通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼的控制。前述區域端無線連接部構造成具有在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，切換成已變更與前述無線終端裝置間之無線通道之通道號碼的功能。
在第1發明之無線中繼裝置中，構造成前述複數個存取網路中之1個及前述複數個網路端無線連接部之1個對應於WiMAX，且構造成前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置對應於無線LAN。又，該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構在前述WiMAX對應之網路端無線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，且在檢測出前述WiMAX使用之通道號碼與前述區域端無線連接部使用之區域端通道號碼為相互干擾之通道號碼時，進行將前述區域端通道號碼變更成因與WiMAX使用之無線通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼的控制。前述區域端無線連接部構造成具有在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，切換成已變更與前述無線終端裝置間之無線通道之通道號碼的功能。
第1發明之無線中繼裝置之通道變更機構構造成從因前述干擾造成之品質惡化小者依序對通道號碼賦予優先 度，且從不包括優先度低之通道號碼之通道號碼中依優先度選擇前述區域端無線LAN通道號碼。
第2發明為一種無線通信系統，其係包含有將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理之無線中繼裝置者，前述無線中繼裝置包含有區域端無線連接部、複數個網路端無線連接部、及連接控制部。該區域端無線連接部係具有無線連接於前述無線終端裝置之無線介面者；該複數個網路端無線連接部係具有分別無線連接於前述複數個存取網路之無線介面者；該連接控制部係於前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先已確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，並且將前述無線終端裝置連接於對應於該網路端無線連接部之存取網路。
第2發明之複數個網路端無線連接部構造成分別監測與所連接之存取網路間之電波狀態，且通知前述連接控制部。又，前述連接控制部構造成比較與從前述複數個網路端無線連接部通知之存取網路間之電波狀態，且若有電波狀態較前述最先已確立無線連接之網路端無線連接部良好之網路端無線連接部，則進行連接切換至當中最好之電波狀態之網路端無線連接部。
本發明即使為僅可連接於特定存取網路之無線終端裝 置，亦可藉由無線中繼裝置，選擇無線介面不同之複數個存取網路中之1個而連接。特別是有較最先連接之存取網路之電波狀態好之存取網路時，藉切換成連接於該存取網路，可使無線終端裝置連接於平常電波狀態良好之存取網路。又，藉進行除了電波狀態外，亦考慮複數個存取網路之優先順位或連接費用之連接處理，可使無線終端裝置連接於平常最適合之存取網路。
本發明考慮網路端無線LAN之無線通道、在無線中繼裝置周邊之無線LAN使用之無線通道、連接於WiMAX時之無線通道，設定或動態變更區域端無線LAN之通道號碼。藉此，在網路端無線LAN、周邊之無線LAN或WiMAX與區域端無線LAN間，可確保雙方之通信品質。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明第1實施形態者。
第2圖係顯示本發明第2實施形態者。
第3(1)圖~第3(3)圖係顯示無線通道間之干擾圖案之例者。
第4圖係顯示對第3實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第5圖係顯示對第4實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第6圖係顯示本發明第5實施形態者。
第7圖係顯示對第5實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第8圖係顯示本發明第6實施形態者。
第9圖係顯示對第6實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第10圖係顯示本發明第7實施形態者。
 用以實施發明之最佳形態 (第1實施形態)
第1圖顯示本發明第1實施形態。
在圖中，無線終端裝置21藉由無線終端裝置21之用戶管理之無線中繼裝置，連接於無線介面不同之複數個存取網路11、12、13中之任一個之無線基地台(AP)，進而，藉由各存取網路11、12、13中之任一個，連接於基幹網路10。
無線中繼裝置1具有與存取網路11、12、13個別無線連接之網路端無線連接部101、102、103、與無線終端裝置21無線連接之區域端無線連接部201。又，具有控制網路端無線連接部101、102、103與區域端無線連接部201間之連接之連接控制部301。連接控制部301分別監測存取網路11、12、13與網路端無線連接部101、102、103間之電波狀態，選擇一個電波狀態良好之網路端無線連接部101、102、103，連接於區域端無線連接部201。又，連接控制部301連接設定有各存取網路11、12、13之連接費用資訊或優先順位資訊之連接資訊設定部302，參照該連接資訊，選擇要連接之1個網路端無線連接部101、102、103，連接於區域端無線連接部201。
在此，網路端無線連接部101、102、103與區域端無線連接部201亦可為僅對應於各存取網路之無線介面機構不同，具有共通之IP封包處理機構之結構。
以下，就無線中繼處理裝置1之處理程序作說明。
(1)區域端無線發送接收機構201接收處理從無線終端裝置21發送之存取信號，通知連接控制部301。
(2)連接控制部301檢測出無線終端裝置21之存取信號時，啟動網路端無線連接部101、102、103。網路端無線連接部101、102、103進行分別與存取網路11、12、13之無線連接處理。
(3)連接控制部301將最先確立無線連接之網路端連接部(在此為101)與區域端無線連接部201連接。在此，其他網路端無線連接部102、103繼續執行網路連接程序。
(4)無線終端裝置21藉由區域端無線連接部201、連接控制部301、網路端無線連接部101，連接於存取網路11，進而，連接於基幹網路10，從基幹網路10提供所需之服務。
(5)網路端無線連接部101、102、103確立存取網路11、12、13與無線層之連接時，便持續維持該無線連接狀態。網路端無線連接部101、102、103監測與存取網路11、12、13之電波狀態，通知連接控制部301。此外，未與無線終端裝置201呈連接狀態之網路端無線連接部102、103在與存取網路12、13間發送接收預定之空封包，或接收從無線基地台(AP)發送之控制信號，繼續監測該電波狀態。
(6)連接控制部301比較最先連接之存取網路11及其他 存取網路12、13之電波狀態，當有較最先連接之存取網路11之電波狀態良好之存取網路時，進行將區域端無線連接部201之連接標的切換成電波狀態良好之網路端無線連接部之處理。分別監測接收位準、實效通量、延遲量、干擾量作為電波狀態時，亦可以實效通量優先等，對各參數加權，總合地判斷電波狀態。在此之切換處理可利用不同之存取網路間之交遞處理，例如利用移動IP或新規定之網路區域移動處理(NETLMM：NETwork based Localized Mobility Management)等之協定，無線終端裝置21在不識別存取網路之變更下，繼續與基幹網路10之連接。此外，不與區域端無線連接部201連接之網路端無線連接部不切斷與存取網路之無線連接，維持確立無線連接之狀態，藉此，因應電波狀態之變化。網路端無線連接部101、102、103切斷與存取網路11、12、13之無線連接時，再度進行與存取網路之連接處理，維持無線連接狀態。
(7)連接控制部301檢測出區域端無線連接部201與無線終端裝置21之無線連接切斷時，對網路端無線連接部101、102、103進行與存取網路11、12、13之無線連接之切斷處理。
藉以上(3)~(6)之處理，無線終端裝置21最初在短時間藉由存取網路11、12、13之任一個，連接於基幹網路10，且，之後，亦選擇電波狀態佳之存取網路11、12、13，而可維持與基幹網路10之連接。
又，連接控制部301亦可參照連接資訊設定部302，依連接費用資訊或存取網路之優先順位，進行區域端無線連 接部201與網路端無線連接部101、102、103之連接切換。舉例言之，從可確保電波狀態在某程度以上之存取網路中選擇連接費用最便宜者，或選擇對應於無線終端裝置21之應用程度指定之傳送速度之存取網路等，根據用戶設定之優先順位之存取網路。
(第2實施形態)
第2圖顯示本發明之第2實施形態。
本實施形態係使第1圖所示之1個存取網路13與網路端無線連接部103、區域端無線連接部201與無線終端裝置21分別對應於無線LAN，令該等分別作為無線LAN14、網路端無線LAN連接部104、區域端無線LAN連接部202、無線LAN終端裝置22、23。
無線中繼裝置2具有與存取網路11、12個別無線連接之網路端無線連接部101、102、與無線LAN無線連接之網路端無線LAN連接部104、可與複數個無線LAN終端裝置22、23同時無線連接之區域端無線LAN連接部202。又，具有進行網路端無線連接部101、102及網路端無線LAN連接部104與區域端無線LAN連接部202間之連接控制之連接控制部301。連接控制部301分別監測存取網路11、12與網路端無線連接部101、102間及無線LAN14與網路端無線LAN連接部104間之電波狀態，選擇1個電波狀態良好之網路端無線連接部101、102及網路端無線LAN連接部104，連接於區域端無線連接部202。
本實施形態之連接控制部301及連接資訊設定部302之 基本動作與第1實施形態相同，在此，顯示藉由連接控制部301，連接區域端無線LAN連接部202與網路端無線LAN連接部104之狀態。即，無線LAN終端裝置22、23藉由無線中繼裝置2之區域端1無線LAN連接部202、連接控制部301、網路端無線LAN連接部104，連接於無線LAN14之無線基地台(AP)，藉由無線LAN14，連接於基幹網路10。
近年來，不僅個人電腦及PDA，行動電話、遊戲機、數位相機等亦搭載有無線LAN。本實施形態之無線中繼裝置2藉使區域端無線LAN連接部202具有無線LAN基地台之功能，使該等機器連接於各種存取網路。特別是即使無線LAN終端裝置22、23為最普及之IEEE802.11b規格為準則之機器，藉網路端無線LAN連接部104利用最新無線LAN技術之高速化技術(IEEE802.11a.g.n)或QoS支援技術(IEEE802.11e)等，可進行更高速且穩定之無線LAN連接。
在此，本實施形態之特徵在於於網路端無線LAN連接部104與區域端無線LAN連接部202間連接通道變更部401及動態通道變更部402，依在網路端無線LAN使用之無線通道，動態控制區域端無線LAN之無線通道。
於連接控制部301將網路端無線LAN連接部104與區域端無線LAN連接部202相互連接時，通道變更判斷部401從網路端無線LAN連接部104取得用於與無線LAN14之連接之通道號碼。動態通道變更部402於檢測出通道變更判定部401取得之網路端通道號碼與區域端無線LAN連接部202使用之區域端通道號碼相同或接近時，對區域端無線LAN連 接部202指示將區域端通道號碼變更成不與網路端通道號碼相同或接近之其他號碼。區域端無線LAN連接部202具有從動態通道變更部40指示使用之通道號碼之變更時，切換成已變更與無線LAN終端裝置22、23間之無線通道之通道號碼之功能。
一般在使用2.4GHz頻域之無線LAN系統(IEEE802.11b.g)，已知有電波干擾至使用通道號碼附近。是故，通道變更判斷部401及動態通道變更部4202控制成在區域端無線LAN連接部202不使用與網路端無線LAN連接部104使用之通道號碼相同或接近之通道號碼。藉此，可避免網路端無線LAN與區域端無線LAN間之干擾，雙方可確保良好之通信品質。
(第3實施形態)
第2實施形態之區域端無線LAN連接部202以通道變更判定部401及動態通道變更部402控制成不使用與網路端無線LAN連接部104使用之通道號碼相同或接近之通道號碼。在第3實施形態中，特徵係依網路端無線LAN連接部104與區域端無線LAN連接部202各自使用之無線通道間之干擾模式，於區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼設定優先度，依該優先度，選擇區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼。
第3圖顯示無線通道間之干擾模式。第3(1)圖顯示2個無線通道距離6個通道以上時之頻譜遮罩。此時，2個無線通道間不相互干擾，各無線通道獨立，兩者皆可進行良好之 通信。
第3(2)圖之干擾模式顯示2個無線通道接近3個通道以內時之頻譜遮罩。此時，2個無線通道間有強烈之干擾。然而，在依CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)之載波感測之存取程序，由於檢測一者未使用，於通道不產生干擾之時間帶，可發送信號，故通量雖稍微降低，但兩者仍可進行良好通信。即，當2個無線通道接近至CSMA/CA之載波感測有效發揮功能時，即可使用該2個無線通道。
第3(3)圖之干擾模式係顯示2個無線通道距離4~5通道時之頻譜遮罩。此時，2個無線通道間有微弱干擾。因此，CSMA/CA之載波感測不有效地發揮功能，儘管相互干擾，仍發送信號。結果，反覆發送失敗，通量明顯降低。即，當2個無線通道之關係在第3圖之(1)與(2)中間之狀態時，應無法使用該2個無線通道。
因而，在第3(1)、(2)、(3)圖之順序，於區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼設定優先度A，B，D。在此，於第4圖顯示對相對於網路端無線LAN之通道號碼之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度A，B，D。
在第4圖中，當網路端無線LAN連接部104使用通道號碼5時，在區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼1~13中，從通道號碼5接近3個通道以內之通道號碼2~8為優先度B，距離通道號碼54~5個通道之通道號碼1、9、10為優先度D，距離通道號碼56個通道以上之通道號碼11~13為優 先度A。此時，通道變更判定部401及動態通道變更部4202控制成區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼排除優先度D之通道號碼1、9、10外，首先選擇優先度A之通道號碼11~13之任一個，接著，選擇優先度B之通道號碼2~8之任一個。
第2實施形態係使2個無線通道間之干擾與其通道號碼之差單純對應者，即，控制成不單純使用第4圖之優先度B、D之通道號碼。在本實施形態中，從2個無線通道之頻譜遮罩考慮干擾模式，於區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼設定優先度A、B、D，不使用優先度D之通道號碼，可使用優先度A或優先度B之通道號碼。藉此，可擴大使用通道之範圍。
此外，在本實施形態中，就依頻譜遮罩，推測干擾模式之方法作了說明，亦可以其他方法推定干擾模式。舉例言之，以實測等得知實際之頻域外輻射之模式時，藉使用此，設定優先度，可擴大使用通道之範圍。
(第4實施形態)
在第2實施形態中，區域端無線LAN連接部202不使用與在網路端無線LAN連接部104使用之通道號碼相同之通道號碼。在第4實施形態中，除了第3實施形態之手法外，其特徵係積極地使用同一通道號碼。
在第3(2)圖之干擾模式中，當其中一者為無線通道時，使用無線通道1優於使用無線通道2、3、4。此係根據以下之理由。在無線LAN之CSMA/CA中，除了利用依實際之信 號接收電力，判別有無發送至無線通道之信號之有無的物理之載波感測外，亦利用依解讀接收信號而得之無線通道之預約時間，判定未來之信號之有無之假設載波感測。因此，當使用與為干擾波之其他無線LAN使用之無線通道相同之無線通道時，可以物理之載波感測及假想之載波感測兩者，檢測干擾。另一方面，當使用不同之無線通道時，因僅以物理之載波感測避免干擾，故避免干擾之精確度降低，易受干擾之影響。是故，在必須使用與其他無線LAN相同或接近之無線通道之狀況，反而宜使用與其他無線LAN使用之無線通道相同之無線通道。
在本實施形態中，將第3(2)圖之干擾模式分為同一無線通道(2)-1及接近無線通道(2)-2，以第3(1)、(2)-1、(2)-2、(3)之順序，於區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼設定優先度A、B、C、D。在此，於第5圖顯示對相對於網路端無線LAN連接部104之通道號碼之區域端無線LAN連接部202之通道號碼賦予之優先度A、B、C、D。
在第5圖中，當網路端無線LAN連接部104使用通道號碼5時，區域端無線LAN連接1202可使用之通道號碼1~13中，同一通道號碼5為優先度B，接近通道號碼51~3個通道以內之通道號碼2~4、6~8為優先度C，距離通道號碼54~5個通道之通道號碼1、9、10為優先度D，距離通道號碼56個通道以上之通道號碼為優先度A。此時，通道變更判斷部401及動態通道變更部402控制成區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼排除優先度D之通道號碼1、9、10，首 先選擇優先度A之通道號碼11~13之任一個，接著，選擇優先度B之通道號碼5，然後，選擇優先度C之通道號碼2~4、6~8之任一個。
在第2實施形態中，結果，控制使用第5圖之優先度A之通道號碼，而不使用優先度B~D之通道號碼，而在本實施形態中，藉依優先度，使用優先度A、B、C之通道號碼，可擴大使用通道之範圍。特別是相對於第3實施形態，不同處係可將與在網路端無線LAN連接部104使用之通道號碼相同之通道號碼之優先度設定較高。
(第5實施形態)
第6圖顯示本發明第5實施形態。
第5實施形態之結構係使第2圖所示之第2實施形態之無線中繼裝置2之網路端之連接標的為存取網路11。即，無線終端裝置22、23藉由無線中繼裝置2之區域端無線LAN連接部202、連接控制部301、網路端無線連接部101，連接於存取網路11之無線基地台(AP)，藉由存取網路11，連接於基幹網路10。
在本實施形態中，通道變更判斷部401使用網路端無線LAN連接部104，取得在周邊之無線LAN使用之通道號碼。動態通道變更部402檢測出通道變更判斷部401所取得，在周邊之無線LAN使用之通道號碼與區域端無線LAN連接部202使用之區域端通道號碼相同或接近時，對區域端無線LAN連接部202指示將區域端通道號碼變更成不與網路端通道號碼相同或接近之其他通道號碼。區域端無線LAN連 接部202具有於從動態通道變更部402指示使用之通道號碼之變更時，切換成已變更與無線LAN終端裝置22、23間之無線通道之通道號碼之功能。
由於隨著最近之無線LAN普及，設置非常多之無線LAN基地台，故空通道少，無線LAN之利用狀況隨著用戶之移動等而頻繁地變化。因此，當網路端無線LAN連接部104未運轉時，調整周邊之無線LAN之通道利用狀況，將其結果反應於在區域端1無線LAN連接部202使用之通道號碼，藉此，可確保區域端無線LAN之通信品質。
此外，收容於無線中繼裝置2之網路端無線LAN連接部104及區域端無線LAN連接部202接近，兩者之干擾位準高。因此，第2實施形態控制區域端無線LAN連接部之使用通道，以使兩者使用之通道號碼不致相同或接近。另一方面，在第5實施形態中，由於無線中繼裝置2之網路端無線LAN連接部104不發送信號，僅監測周邊之無線LAN，故無與區域端無線LAN連接部202之相互干擾。對區域端無線LAN形成干擾源者為周邊之無線LAN，且僅為與區域端無線LAN使用之無線通道最接近之無線通道。因而，在區域端無線LAN連接部202，避免使用最接近周邊之無線LAN使用之通道號碼之通道號碼即可。
又，亦可與第3實施形態同樣地，依周邊之無線LAN與區域端無線LAN連接部202使用之無線通道間之干擾模式，於區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼設定優先度，依該優先度，選擇區域端無線LAN連接部202使用之通 道號碼。
再者，亦可與第4實施形態同樣地，區域端無線LAN連接部202積極地使用與在周邊之無線LAN使用之通道號碼相同之通道號碼。於第7圖顯示對相對於在周邊之無線LAN使用之通道號碼之區域端無線LAN連接部202之通道號碼賦予之優先度A、B、C。
在第7圖中，當在周邊之無線LAN使用通道號碼5時，區域端無線LAN連接部202可使用之通道號碼1~13中，同一通道號碼5為優先度B，接近通道號碼51~2個通道以內之通道號碼3、4、6~7為優先度C，距離通道號碼53個通道以上之通道號碼1~2、8~13為優先度A。此時，通道變更判斷部401及動態通道變更部402控制成作為區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼，首先選擇優先度A之通道號碼1~2、8~13之任一個，接著，選擇優先度B之通道號碼5，然後，選擇優先度C之通道號碼3~4、6~7之任一個。
(第6實施形態)
第8圖顯示本發明之第6實施形態。
本實施形態係使第2圖所示之第2實施形態之無線LAN14與網路端無線LAN連接部104對應於WiMAX，分別令該等為WiMAX網路15及網路端WiMAX連接部105者。本實施形態之連接控制部301及連接資訊設定部302之基本動作與第2實施形態相同。
無線中繼裝置3具有與存取網路11、12個別無線連接之網路端無線連接部101、102、與WiMAX網路15無線連接之 網路端WiMAX連接部105、可與複數個無線LAN終端裝置22、23同時無線連接之區域端無線LAN連接部202。又，具有進行網路端無線連接部101、102及網路端1WiMAX連接部105與區域端無線LAN連接部202之連接控制之連接控制部301。連接控制部301分別監測存取網路11、12與網路端無線連接部101、102間及WiMAX15與網路端1WiMAX連接部105間之電波狀態，選擇1個電波狀態良好之網路端無線連接部101、102及網路端WiMAX連接部105，連接於區域端無線連接部202。又，控制連接部301連接設定有存取網路11、12及WiMAX網路15之連接費用資訊或優先順位資訊之連接資訊設定部302，參照該連接資訊，選擇網路端無線連接部101、102或網路端WiMAX連接部105中之1個，連接於區域端無線連接部203。
在此，無線LAN終端裝置22、23藉由無線中繼裝置3之區域端無線LAN連接部202、連接控制部301、網路端WiMAX連接部105，連接於WiMAX網路15之無線基地台(AP)，藉由WiMAX網路15，連接於基幹網路10。在本實施形態中，特徵係於網路端WiMAX連接部105與區域端無線LAN連接部202間連接通道變更判斷部401及動態通道變更部402，網路端WiMAX連接部105在運轉中，動態控制區域端無線LAN之無線通道。
即，於連接控制部301將網路端WiMAX連接部105與區域端無線LAN連接部202相互連接時，通道變更判斷部401從網路端WiMAX連接部105取得WiMAX連接資訊。動態通 道變更部402從通道變更判斷部401檢測出網路端WiMAX連接部105正運轉時，對區域端無線LAN連接部202指示將區域端通道號碼變更成距離WiMAX使用之通道號碼相當遠之通道號碼。區域端無線LAN連接部202具有於從動態通道變更部402指示使用之通道號碼之變更時，切換成已變更與無線LAN終端裝置22、23間之無線通道之通道號碼之功能。
在使用2.5GHz頻域之WiMAX，在無線LAN使用之通道號碼1~13中頻率高之通道號碼、例如通道號碼7~13相互干擾。是故，通道變更判斷部401及動態通道變更部402於網路端WiMAX連接部105運轉時，如第9圖所示，令通道號碼1~6之優先度為A，通道號碼7~13之優先度為D，控制成在區域端無線LAN連接部202不使用優先度D之通道號碼。藉此，避免WiMAX網路與區端端無線LAN間之干擾，而雙方可確保良好之通信品質。
(第7實施形態)
第10圖顯示本發明之第7實施形態。
第7實施形態係在第6圖所示之第5實施形態中，令連接中之存取網路11與網路端無線連接部101對應於WiMAX，使該等為WiMAX網路15與網路端WiMAX連接部105。即，無線LAN終端裝置22、23藉由無線中繼裝置2之區域端無線LAN連接部202、連接控制部301、網路端WiMAX連接部105，連接於WiMAX網路15之無線基地台(AP)，藉由WiMAX網路15，連接於基幹網路10。
本實施形態之通道變更判斷部401從網路端無線LAN 連接部輸入在周邊之無線LAN使用之通道號碼，進而，從網路端WiMAX連接部105輸入運轉資訊。動態通道變更部402考慮通道變更判斷部402所取得，在周邊之無線LAN使用之通道號碼，設定區域端無線LAN連接部202使用之通道號碼，進而，依網路端WiMAX連接部105之運轉資訊，於區域端無線LAN連接部202設定不接近在WiMAX使用無線通道之通道號碼。舉例言之，使用合成有第7圖及第9圖所示之區域端無線LAN之通道號碼之優先度者。即，在第7圖，WiMAX運轉中，於區域端無線LAN之通道號碼7~13設定優先度D，根據對通道號碼1~6賦予之優先度A~C，進行通道號碼之選擇即可。
1，2，3，4‧‧‧無線中繼裝置
10‧‧‧基幹網路
11，12，13‧‧‧存取網路
14‧‧‧無線LAN
15‧‧‧WiMAX網路
21‧‧‧無線終端裝置
22，23‧‧‧無線LAN終端裝置
101，102，103‧‧‧網路端無線連接部
104‧‧‧網路端無線LAN連接部
105‧‧‧網路端WiMAX連接部
201‧‧‧區域端無線連接部
202‧‧‧區域端無線LAN連接部
301‧‧‧連接控制部
302‧‧‧連接資訊設定部
401‧‧‧通道變更判斷部
402‧‧‧動態通道變更部
AP‧‧‧無線基地台
第1圖係顯示本發明第1實施形態者。
第2圖係顯示本發明第2實施形態者。
第3(1)圖~第3(3)圖係顯示無線通道間之干擾圖案之例者。
第4圖係顯示對第3實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第5圖係顯示對第4實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第6圖係顯示本發明第5實施形態者。
第7圖係顯示對第5實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第8圖係顯示本發明第6實施形態者。
第9圖係顯示對第6實施形態之區域端無線LAN之通道號碼賦予之優先度之例者。
第10圖係顯示本發明第7實施形態者。
1‧‧‧無線中繼裝置
10‧‧‧基幹網路
11‧‧‧存取網路
12‧‧‧存取網路
13‧‧‧存取網路
21‧‧‧無線中繼裝置
101‧‧‧網路端無線連接部
102‧‧‧網路端無線連接部
103‧‧‧網路端無線連接部
201‧‧‧區域端無線連接部
301‧‧‧連接控制部
302‧‧‧連接資訊設定部

Claims (11)

  1. 一種無線中繼裝置，係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，其包含有：區域端無線連接部，係具有與前述無線終端裝置無線連接之無線介面者；複數個網路端無線連接部，係具有與前述複數個存取網路分別無線連接之無線介面者；連接控制部，係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，將前述無線終端裝置與對應於該網路端無線連接部之存取網路連接者；前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構進行控制，在前述無線LAN對應之網路端無線連接部與區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，取得前述網路端無線連接部所使用之網路端無線LAN通道號碼，且在檢測出該網路端無線LAN通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼相同或接近時，將前述區域端無線LAN通道號碼變更成不與前述網路端無線LAN通道號碼相同或接 近之其他通道號碼；前述區域端無線連接部構造成具有如下功能：在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，將與前述無線終端裝置間之無線通道切換至所變更之通道號碼。
  2. 一種無線中繼裝置，係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，其包含有：區域端無線連接部，係具有與前述無線終端裝置無線連接之無線介面者；複數個網路端無線連接部，係具有與前述複數個存取網路分別無線連接之無線介面者；連接控制部，係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，將前述無線終端裝置與對應於該網路端無線連接部之存取網路連接者；前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構進行控制，在前述無線LAN對應之網路端無線連接部與區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，取得該網路端無線連接部所使用之網路端無線LAN通道號碼，且在檢測出該網路端無線LAN通道號碼 與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼為相互干擾之通道號碼時，將前述區域端無線LAN通道號碼變更成因與前述網路端無線LAN通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼；前述區域端無線連接部構造成具有如下功能：在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，將與前述無線終端裝置間之無線通道切換至所變更之通道號碼。
  3. 一種無線中繼裝置，係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，其包含有：區域端無線連接部，係具有與前述無線終端裝置無線連接之無線介面者；複數個網路端無線連接部，係具有與前述複數個存取網路分別無線連接之無線介面者；連接控制部，係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，將前述無線終端裝置與對應於該網路端無線連接部之存取網路連接者；前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構進行控制，在非前述無線LAN對應之網路端無 線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，從前述無線LAN對應之網路端無線連接部取得在其周邊之無線LAN所使用之通道號碼，且在檢測出在周邊之無線LAN所使用之通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端無線LAN通道號碼相同或接近時，將前述區域端無線LAN通道號碼變更成不與在周邊之無線LAN所使用之通道號碼接近之其他通道號碼；前述區域端無線連接部構造成具有如下功能：在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，將與前述無線終端裝置間之無線通道切換至所變更之通道號碼。
  4. 一種無線中繼裝置，係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，其包含有：區域端無線連接部，係具有與前述無線終端裝置無線連接之無線介面者；複數個網路端無線連接部，係具有與前述複數個存取網路分別無線連接之無線介面者；連接控制部，係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端無線連接部，且連接最先確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，將前述無線終端裝置與對應於該網路端無線連接部之存取網路連接者；前述複數個存取網路中之1個、前述複數個網路端 無線連接部中之1個、前述區域端無線連接部及前述無線終端裝置分別對應無線LAN，且該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構進行控制，在非前述無線LAN對應之網路端無線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，從前述無線LAN對應之網路端無線連接部取得在其周邊之無線LAN所使用之通道號碼，且在檢測出在周邊之無線LAN所使用之通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端通道號碼為相互干擾之通道號碼時，將前述區域端通道號碼變更成因與在周邊之無線LAN所使用之無線通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼；前述區域端無線連接部構造成具有如下功能：在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，將與前述無線終端裝置間之無線通道切換至所變更之通道號碼。
  5. 一種無線中繼裝置，係將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理者，其包含有：區域端無線連接部，係具有與前述無線終端裝置無線連接之無線介面者；複數個網路端無線連接部，係具有與前述複數個存取網路分別無線連接之無線介面者；連接控制部，係在前述區域端無線連接部已接收前述無線終端裝置之存取信號時，啟動前述複數個網路端 無線連接部，且連接最先確立無線連接之網路端無線連接部與前述區域端無線連接部，將前述無線終端裝置與對應於該網路端無線連接部之存取網路連接者；前述複數個存取網路中之1個及前述複數個網路端無線連接部之1個對應WiMAX，且區域端無線連接部及無線終端裝置對應無線LAN，又，該無線中繼裝置更包含有通道變更機構，該通道變更機構進行控制，在前述WiMAX對應之網路端無線連接部與前述無線LAN對應之區域端無線連接部藉由前述連接控制部相互連接時，且在檢測出前述WiMAX所使用之通道號碼與前述區域端無線連接部所使用之區域端通道號碼為相互干擾之通道號碼時，將前述區域端通道號碼變更成因與WiMAX所使用之無線通道之干擾造成之品質惡化小之其他通道號碼；前述區域端無線連接部構造成具有如下功能：在從前述通道變更機構有通道號碼之變更控制時，將與前述無線終端裝置間之無線通道切換至所變更之通道號碼。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之無線中繼裝置，其中前述複數個網路端無線連接部構造成監測與分別連接之存取網路間之電波狀態，且通知前述連接控制部，又，前述連接控制部係構造成比較從前述複數個網路端無線連接部通知之與存取網路間之電波狀態，且若有電波狀態較前述最先確立無線連接之網路端無線連接部良好之網路端無線連接部，則將連接切換至當中電 波狀態最好之網路端無線連接部。
  7. 如申請專利範圍第6項之無線中繼裝置，其中前述網路端無線連接部構造成監測接收位準、實效通量、延遲量、干擾量之至少1個作為前述電波狀態。
  8. 如申請專利範圍第6項之無線中繼裝置，其中前述連接控制部構造成具有前述複數個存取網路之優先順位及連接費用之資訊，且配合前述電波狀態比較判斷該等參數，選擇1個網路端無線連接部來與前述區域端無線連接部連接。
  9. 如申請專利範圍第2、4及5項中任一項之無線中繼裝置，其中前述通道變更機構構造成從因前述干擾造成之品質惡化小者依序對通道號碼賦予優先度，且從不包括優先度低之通道號碼之通道號碼中依優先度選擇前述區域端無線LAN通道號碼。
  10. 一種無線通信系統，係包含有將無線終端裝置無線連接於無線介面不同之複數個存取網路中之任一個，在無線終端裝置與存取網路間進行中繼處理之無線中繼裝置者，且前述無線中繼裝置係如申請專利範圍第1至5項中任一項之無線中繼裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項之無線通信系統，其中前述複數個網路端無線連接部構造成監測與分別連接之存取網路間之電波狀態，且通知前述連接控制部，又，前述連接控制部構造成比較從前述複數個網路 端無線連接部通知之與存取網路間之電波狀態，且若有電波狀態較前述最先確立無線連接之網路端無線連接部良好之網路端無線連接部，則將連接切換至當中電波狀態最好之網路端無線連接部。
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