WO2005125105A1

WO2005125105A1 - 無線通信システム

Info

Publication number: WO2005125105A1
Application number: PCT/JP2004/018478
Authority: WO
Inventors: Seiji Horita; Shotaro Tanaka; Yasuaki Sakanishi; Masaaki Higashida; Naoyuki Inoue; Kenshi Taniguchi; Toshihiro Ezaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2005-12-29
Also published as: US20110176432A1; JP2006005644A; CN1998188A; JP3862717B2; EP1760943A1; CN100559767C

Abstract

　無線通信システムは所定の配置位置を有する複数の無線端末装置（４０）と、これらと無線通信を行う無線基地局装置（３０）と、各無線基地局装置（４０）にＬＡＮ（６０）を介して接続され、各無線基地局装置（３０）を介して各無線端末装置（４０）と通信を行う通信システムコントローラ（１０）とを含む。通信システムコントローラ（１０）は、各無線端末装置（４０）間での直接的な無線通信の可否についてのアドホック無線通信許可テーブル（６ａ）を格納し、各無線端末装置（４０）から無線基地局装置（３０）を介して受信される他の無線端末装置（４０）との直接的な無線通信の要求信号に応答して、アドホック無線通信許可テーブル（６ａ）に基づいて直接的な無線通信の可否を判断し、判断結果を含む通知信号を要求信号を送信した無線端末装置（４０）に対して送信する。

Description

明細書

無線通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、例えば航空機内のスペース（以下、機内スペースという。）など使用位置が固定された複数の無線通信端末装置が密集した環境において各無線通信端末装置間で無線通信を確立するための無線通信システムに関する。

背景技術

[0002] 近年、 IEEE802. l la/b/gをはじめとする無線通信システムが普及しつつある。

これらは無線ローカルエリアネットワーク（以下、ローカルエリアネットワークを LANという。）システムと呼ばれ、有線 LANシステムに用いられているイーサネット（Ethernet ) (登録商標）と同等のことを無線に置き換えたものであるといえる。

[0003] 無線 LANシステムの通信形態には、主として 2種類がある。 1つは、有線 LANシステムで表現するならば、半二重のノードをリピータハブで接続した状態を実現する「ァドホックモード」である（例えば、特許文献 1参照。 ) ₀この通信形態では、 2台の無線端末装置間で同一の周波数帯域を共有することにより、他の仲介を通さずに無線端末装置同士が直接に無線通信をする。もう 1つは、「インフラストラクチャモード」である。この通信形態では、アクセスポイント装置がサービスエリア内の無線端末装置を管理し、すべてのアクセスを取り仕切る。また、アクセスポイント装置はサービスエリア内の無線端末装置が外部のネットワークと通信できるように、内外の中継を行うブリツジとしての役割も担う。

[0004] また、無線 LANシステムの IEEE802. l ib規格を例にとれば、無線通信に用いられる周波数は ISMバンド（Industry Science Medical Band)と呼ばれる 2. 400GHz力ら 2. 485GHzの帯域である。この周波数帯を、 5MHzずつ 13個のチャンネルに区分して用いる。これらの中力も離れたチャンネルを選択して用いれば、隣同士の無線端末装置が別々の無線通信を行う場合でも互いに混信することがなぐ別のネットヮークに接続された無線端末装置同士のように振舞うことができる。ただし、混信しないチャンネルの組み合わせ選定にも限界があるため、もう 1つのネットワーク識別法として、 IEEE802. 11では ESS— ID (Extended Service Set Identifier:拡張されたサービスセット識別子）を規定している。 ESS— IDは無線 LANシステムで送信するパケット信号の先頭に含まれる通信識別コードで、これが一致しない場合、そのパケット信号は無視されるため、 ESS— IDの異なる無線端末装置同士では通信を確立することができない。

[0005] 以上の特徴を持つ無線 LANシステムは、当初、携帯形や可搬形パーソナルコンビユータ、可搬形無線端末装置等での使用を想定されていたが、昨今では、配線の煩雑さをなくす目的から、使用位置が固定された端末装置に対するネットワークサービス提供にも無線 LANシステムを用いることが考えられて、る。

[0006] 使用位置が固定された端末装置に対する無線 LANサービスの提供形態の一例（以下、従来例という。）を図 9に示す。この従来例では、航空機内において、各座席に設置された無線端末装置 202, 206, 207に対して情報データや映像データを配信するために、無線 LANシステムを利用している。情報データや映像データは、当該システムのヘッドエンド装置 201に蓄積されており、各座席に設置された端末 202へは、上記ヘッドエンド装置 201に接続されたアクセスポイント装置である無線基地局装置 203を介して配信される。

[0007] この従来例のごとく無線端末装置 202, 206, 207が密集している場合、 1つのァクセスポイント装置のサービス可能エリア内に含まれる無線端末装置の数が非常に多くなる。しかしながら、アクセスポイント装置の処理能力には限界があるため、これは結果として各無線端末装置へのスループットの低下を招くこととなる。これは、無線を用いて映像データの配信を行う場合などに致命的な欠陥となる。この対策としては、携帯電話機と無線基地局装置との無線通信などの分野で用いられているセルの概念を用いるのが一般的である。セルィ匕を行うためには、機内スペースを複数のエリアに区切り、 1つのエリア 204に対して 1つのアクセスポイント装置 203を割り当てる。上記アクセスポイント装置とエリア内の端末とは決まったチャンネル、もしくは ESS— IDを用いて無線通信する。このとき、隣り合ったエリア 204とエリア 205では異なったチヤンネル、もしくは ESS— IDを用いて通信するよう設定することにより、エリア 205内の端末 207が、別のエリア 204を担当するアクセスポイント装置 203と通信を確立してしまうことを防止することができる。これにより、アクセスポイント装置の 1つ 1つが担当すベき無線端末装置の数が明確になり、無線端末装置に提供する通信品質の管理が容易になる。

[0008] 特許文献 1 :日本国特許出願公開 2001年 197571号公報。

特許文献 2：日本国特許出願公開 2000年 224640号公報。

特許文献 3：日本国特許出願公開 2004年 056333号公報。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] し力しながら、上述の従来例に係る無線 LANシステムにおけるセルィ匕により、エリァ 204内の無線端末装置 206と別のエリア 205内の無線端末装置 207が近距離であるにもかかわらず、アドホックモードに移行できなくなるという問題が生じる。この問題を、図 10を用いて以下に説明する。本図において端末 301と端末 303は異なるェリアに属し、それぞれアクセスポイント装置 304とアクセスポイント装置 305が通信対象である。

[0010] この従来例では、無線端末装置 301の内部にある記憶媒体に存在するデータ 302 を無線端末装置 303が要求した場合を考える。インフラストラクチャモードのままデータ転送をする場合、データ 302はまずアクセスポイント装置 304に転送され、上記ァクセスポイント装置により受信されたデータは無線通信システムの基幹ネットワークを介してアクセスポイント装置 305に送られる。無線端末装置 303は、アクセスポイント装置 305からデータを取得することにより、所望のデータを手に入れることができる。し力しながら、データ 302が大きなサイズを有する場合、アクセスポイント装置 304とァクセスポイント装置 305が大量のパケットを処理することになる。これにより、各々のァクセスポイント装置 304, 305などが担当する他の無線端末装置へのパケット配信が遅延し、無線通信システム全体へのサービス品質低下を招く可能性がある。

[0011] そこで、無線端末装置 301と無線端末装置 303で、アドホックモードを用いてデータ通信を行うことが有効と考えられる。無線端末装置 301と無線端末装置 303が共通のチャンネルや ESS— IDを用いてアドホックモード通信を行うことで、同一のサービスエリア内の別の無線端末装置に対して影響を与えることなぐより高いスループットのデータ転送が可能となる。しカゝしながら、無線端末装置 301と無線端末装置 303は別のセル内に存在し、各々の担当となるアクセスポイント装置との通信に用いて、るチャンネル、もしくは ESS— IDが異なる。従って、無線 LANシステムとしてはお互いの無線端末装置にとってお互いの無線端末装置の存在が隠蔽された状態にあるため、相手装置を見つけることができず、アドホックモードに移行できない。アドホックモードの無線通信を確立するためには、上記両無線端末装置が共通に使用するべきチャンネルや ESS - IDを取得し、無線端末装置自身が無線 LANシステムの通信設定を設定し直す手段が必要となる。また、無線端末装置 301と無線端末装置 303は異なるセルに存在する無線端末装置同士であり、その物理的距離がアドホックモード通信の可能な程度の近距離であるか否力も定かではな、。無線端末装置間距離が遠いにもかかわらずアドホックモード移行を試みると、いつまで経っても通信相手の無線端末装置が見つからず、通信の長期中断を招くこととなり、無線端末装置の利用者にストレスをかける。

[0012] 上記のような状況は、端末 301と端末 303の間で大容量のデータ通信を必要とするネットワーク対応ゲームを行う場合や、ピアツーピアによるデータの拡散を用いたコンテンッ配信を行う場合などにおきる問題であり、ネットワークによるサービス提供のコンテンッ面での充実と通信品質面での保証を両立させるにあたって大きな課題となる

[0013] さらに、移動無線装置から固定基地局を介して通信を行う場合の最適経路を選択する際に、位置情報を利用する装置として、特許文献 2において開示された「移動無線装置」があった。この「移動無線装置」における経路選択は、移動無線装置と通信を行う基地局が固定であるため、予めデータベースに蓄積された基地局の情報を使用して、予め設計しておいた経路を選択する方式であり、固定基地局を持たないアドホックネットワークの経路設計には適さない。この問題点を解決するために、特許文献 3においては、無線通信装置の位置情報を利用して、固定基地局を持たない無線通信装置の経路設計を行い、複数地点の経度と緯度を用いて、通信可能範囲を少ない誤差で効率的に求める移動通信装置などが開示されている。し力しながら、 GP S (Global Positioning System)などの高価な位置検出装置が必要であるという問題点があった。

[0014] 本発明の目的は以上の問題点を解決し、アクセスポイント装置のサービスエリアをまたがる場合であっても、無線端末装置間が近距離ならば各々の無線端末装置が確実にアドホックモードへ移行することができる無線通信システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0015] 第 1の発明に係る無線通信システムは、予め決められた配置位置をそれぞれ有する複数の無線端末装置と、

上記複数の無線端末装置と無線通信を行う少なくとも 1個の無線基地局装置と、上記各無線基地局装置に有線回線を介して接続され、上記各無線基地局装置のいずれかを介して上記各無線端末装置と通信を行う通信制御装置とを備えた無線通信システムであって、

上記通信制御装置は、

上記各無線端末装置間での直接的な無線通信の可否についての第 1のテーブルを格納する記憶手段と、

上記各無線端末装置から上記無線基地局装置を介して受信される、他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号に応答して、上記第 1のテーブルに基づいて当該直接的な無線通信の可否を判断し、当該判断結果を含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信する制御手段とを備えたことを特徴とする。

[0016] 上記無線通信システムにおいて、上記通信制御装置の記憶手段は、上記各無線端末装置毎の現在使用中の通信パラメータについての第 2のテーブルをさらに格納し、

上記通信制御装置の制御手段は、上記要求が可能であれば上記第 2のテーブルを参照して当該要求された直接的な無線通信のための通信パラメータを決定し、当該通信パラメータを含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信することを特徴とする。

[0017] また、上記無線通信システムにおいて、上記要求信号を送信した無線端末装置は、上記通知信号に応答して、複数の通信パラメータを用いて、直接的な無線通信の相手端末装置に対する応答信号要求を送信し、上記応答信号要求に応答して相手端末装置力送信されてくる応答信号に基づいて当該相手端末装置との通信パラメータを決定することを特徴とする。

[0018] 第 2の発明に係る無線通信システムは、予め決められた配置位置をそれぞれ有する複数の無線端末装置と、

上記各無線端末装置は、上記各無線端末装置間での直接的な無線通信の可否についての第 1のテーブルを格納する第 1の記憶手段と、

他の無線端末装置との直接的な無線通信を要求するときに、上記第 1のテーブルを参照して当該他の無線端末装置との直接的な無線通信の可否について判断する通信制御手段とを備えたことを特徴とする。

[0019] 上記無線通信システムにおいて、上記各無線端末装置の通信制御手段は、上記直接的な無線通信が可能であるとき、当該他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号を上記無線基地局装置を介して上記通信制御装置に送信し、上記通信制御装置は、上記各無線端末装置毎の現在使用中の通信パラメータにっ、ての第 2のテーブルを格納する第 2の記憶手段と、

上記各無線端末装置からの他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号に応答して、上記第 2のテーブルを参照して当該要求された直接的な無線通信のための通信パラメータを決定し、当該通信パラメータを含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信する制御手段とを備えたことを特徴とする。

[0020] また、上記無線通信システムにおいて、上記各無線端末装置の通信制御手段は、上記直接的な無線通信が可能であるとき、複数の通信パラメータを用いて、直接的な無線通信の相手端末装置に対する応答信号要求を送信し、上記応答信号要求に応答して相手端末装置力送信されてくる応答信号に基づいて当該相手端末装置との通信パラメータを決定することを特徴とする。

[0021] さらに、上記無線通信システムにおいて、上記通信パラメータは、チャンネル、通信識別子、又は電波周波数であることを特徴とする。

[0022] またさらに、上記無線通信システムにおいて、上記各無線端末装置は、 IPアドレス、端末番号又は位置の座標表現を含む装置識別子により識別されることを特徴とする。ここで、上記要求信号は、上記装置識別子を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0023] 従って、本発明に係る無線通信システムによれば、インフラストラクチャモードで用いるチャンネルや ESS— IDなどの通信パラメータが異なる無線端末装置間でもアドホックモードの無線通信へ移行できるようになる。これにより、例えば機内スペースを異なるチャンネル又は ESS— IDなどの通信パラメータを用いる複数のサービスエリアに分割して通信品質を確保することができるとともに、無線端末装置間の直接的な無線通信 (アドホックモード)を用いることにより無線基地局装置や通信制御装置に対して負荷を与えることがない。

[0024] また、通信制御装置は全無線端末装置の通信状態を、テーブルを用いて管理することにより、無線端末装置間がアドホックモード通信に用いるのに最適なチャンネル又は ESS— IDなどの通信パラメータを無線端末装置ペアに対して割り当てることができ、アドホックモードの無線通信の品質を所定値以上に容易に確保できる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]本発明の一実施形態に係る無線 LANシステムの構成を示すブロック図である。

[図 2]図 1の通信システムコントローラ 10の構成を示すブロック図である。

[図 3]図 1の無線基地局装置 30の構成を示すブロック図である。

[図 4]図 1の無線通信端末装置 40の構成を示すブロック図である。

[図 5]図 2のハードディスクメモリ 6内に格納されるアドホック無線通信許可テーブル 6a の一例を示す図である。

[図 6]図 2のハードディスクメモリ 6内に格納される通信状態テーブル 6bの一例を示す図である。 [図 7]図 1の無線通信システムの第 1の動作例を示すシーケンス図である。

[図 8]図 1の無線通信システムの第 2の動作例を示すシーケンス図である。

[図 9]第 1の従来例に係る無線 LANシステムの構成を示すブロック図である。

[図 10]図 9の無線 LANシステムにおける問題点を説明するためのブロック図である。符号の説明

1…主制御部、

2…表示部、

3…操作部、

4· -ROM,

5· · -RAM,

6…ハードディスクメモリ、

6a- ··アドホック無線通信許可テーブル、

6b…通信状態テーブル、

7· ··通信インターフェース、

8…サービスデータメモリ、

9· ··バス、

10…通信システムコントローラ、

30, 30-1, 30 - 2…無線基地局装置、

30Α· ··アンテナ、

31 · ··コン卜ローラ、

32…通信インターフェース、

33· ··無線通信機回路、

40, 40-1, 40 - 2…無線通信端末装置、

40Α· ··アンテナ、

41 · ··主制御部、

42· ··表示部、

43…操作部、

44· -ROM, 45- --RAM,

46 · · 'ノヽードディスクメモリ、

47· "PCカードインターフェース、

48· ··ノス、

49…無線 LANカード、

50· ··機内スペース、

51, 52· ··セル、

60…有線 LAN。

発明を実施するための最良の形態

[0027] 実施形態.

以下、本発明に係る一実施形態について、航空機内での無線 LANを用いたサービス提供を例にとり、図面を参照しながら説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。

[0028] 図 1は本発明の一実施形態に係る無線 LANシステムの構成を示すブロック図である。図 1において、航空機の機内スペース 50には、配置位置が予め決められた乗客の各シート毎に無線端末装置 40— 1, 40— 2 (以下、総称して符号 40を付す。）が装着されている。通信システムコントローラ 10は、当該無線 LANシステム全体の無線通信を制御する制御装置であり、また、各無線端末装置 40に対して情報データや映像データを自装置内のハードディスクメモリであるサービスデータメモリ 8に予め格納しておき、各無線端末装置 40からの配信要求信号に応答して、上記格納された種々のデータを、有線 LAN60に接続されたアクセスポイント装置である無線基地局装置 30-1, 30 - 2 (以下、総称して符号 30を付す。）を介して各無線端末装置 40に配信する。

[0029] また、機内スペース 50は複数のサービスエリアのセル 51, 52に分割されており、隣り合ったセル 51, 52では異なった無線 LANチャンネル又は ESS— IDを用いることによって各無線基地局装置 30— 1 , 30— 2が担当する無線端末装置 40の数を制限している。また、各無線端末装置 40の IPアドレスは、 IPアドレス力も一意に無線端末装置の端末番号 (以下、端末番号という。）を決定できるように割り振られている。なお、図 1において、機内スペース 50において、 2個のセル 51, 52しか図示していないが、実際上は、 3個以上のセルを実質的に平面的に重複しないように配置され、各セル 51 , 52には少なくとも 1つの無線基地局装置 30が設けられるとともに、少なくとも 1つ、又は実際上は複数の無線端末装置 40が設けられる。

[0030] 本実施形態においては、通信システムコントローラ 10は、各無線端末装置 40に対して配信するための種々のデータを予め格納するハードディスクメモリであるサービスデータメモリ 8を備え、

(A)各無線端末装置 40がアクセスポイント装置である無線基地局装置 30を介して無線通信を行うインフラストラクチャモードと、

(B)各無線端末装置 40が無線基地局装置 30を介さずに無線通信を行うアドホックモードと

の無線通信を制御する制御装置であり、ハードディスクメモリ 6内に、

(a)図 5に示すように、各無線端末装置 40間でのアドホック無線通信の許可又は不許可を示すデータを格納するアドホック無線通信許可テーブル 6aと、

(b)図 6に示すように、アドホックモードでの各無線端末装置 40毎の使用 ID (使用識別子)を示すデータを格納する通信状態テーブル 6bと

を用いて、上記アドホックモードの無線通信を制御することを特徴として、る。

[0031] 図 2は図 1の通信システムコントローラ 10の構成を示すブロック図である。

[0032] 図 2において、通信システムコントローラ 10は、主制御部 1と、表示部 2と、操作部 3 と、 ROM4と、 RAM5と、ハードディスクメモリ 6と、通信インターフェース 7と、サービスデータメモリ 8とを備えて構成される。主制御部 1は具体的には CPUで構成されており、バス 9を介して他のハードウェア各部 2乃至 8と接続されていてそれらを制御して当該通信システムコントローラ 10の動作を制御する。表示部 2は例えば液晶表示装置 (LCD)又は CRTディスプレイ等の表示装置であり、当該通信システムコント口ーラ 10の動作状態を表示し、又は操作部 3を用いて入力されたデータを表示する。操作部 3は、当該通信システムコントローラ 10を操作するために必要な種々のキーを含むキーボード及びマウスを含む。

[0033] ROM4は、当該通信システムコントローラ 10の動作に必要であって主制御部 1によつて実行される種々のソフトウェアのプログラムを予め格納する。また、 RAM5は、 SR AM又はフラッシュメモリ等で構成され、主制御部 1のワーキングエリアとして使用されてプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。さらに、ハードディスクメモリ 6は、主制御部 1によって実行されるアプリケーションプログラムやそれを実行するために必要なデータを格納するとともに、アドホック無線通信許可テーブル 6a及び通信状態テーブル 6bを格納する。通信インターフェース 7は、 LAN60を介して各無線基地局装置 30に接続され、主制御部 1からの信号に対して、信号変換やプロトコル変換を含む所定のインターフェース処理を実行して、所定の信号やデータを LAN 60を介して各無線基地局装置 30に送信する一方、各無線基地局装置 30から LAN 60を介して受信される信号やデータを受信して、信号変換やプロトコル変換を含む所定のインターフェース処理を実行して主制御部 1に出力する。さらに、サービスデ一タメモリ 8は、各無線端末装置 40のユーザに対して配信すべき、例えば情報データゃ映像データなどの種々のデータを格納する。

[0034] 図 3は図 1の無線基地局装置 30の構成を示すブロック図である。図 3において、無線基地局装置 30は、通信インターフェース 32及び無線通信機回路 33を制御することにより無線基地局装置 30の動作を制御するコントローラ 31と、 LAN60を介して通信システムコントローラ 10とインターフェースをとるための通信インターフェース 32と、アンテナ 30Aを有し各無線端末装置 40と無線通信を行うための無線通信機回路 33 とを備えて構成される。

[0035] 図 4は図 1の無線通信端末装置 40の構成を示すブロック図である。

[0036] 図 4において、無線通信制御装置 40は例えば航空機の各座席に取り付けられたサ一ビス端末装置であって、主制御部 41と、表示部 42と、操作部 43と、 ROM44と、 R AM45と、ハードディスクメモリ 46と、 PCカードインターフェース 47とを備えて構成される。ここで、 PCカードインターフェース 47には無線 LANを介して無線基地局装置 30に対してアクセスしてアンテナ 40Aを介して無線通信を行う PCカードである無線 L ANカード 49が装着される。主制御部 41は具体的には CPUで構成されており、バス 48を介して他のハードウェア各部 42乃至 47と接続されていてそれらを制御して当該無線端末装置 40の動作を制御する。表示部 42は例えば液晶表示装置 (LCD)等の表示装置であり、当該無線端末装置 40の動作状態を表示し、又は操作部 43を用いて入力されたデータを表示する。操作部 43は、当該無線端末装置 40を操作するために必要な種々のキーを含むキーボード及びマウスを含む。

[0037] ROM44は、当該無線端末装置 40の動作に必要であって主制御部 1によって実行される種々のソフトウェアのプログラムを予め格納する。また、 RAM45は、 SRAM又はフラッシュメモリ等で構成され、主制御部 41のワーキングエリアとして使用されてプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。さらに、ハードディスクメモリ 46は、主制御部 41によって実行されるアプリケーションプログラムやそれを実行するために必要なデータを格納する。 PCカードインターフェース 47は無線 LANカード 49とのインターフェース処理を実行して、所定の信号やデータを無線 LANを介して各無線基地局装置 30に送信する一方、各無線基地局装置 30から LAN60を介して受信される信号を受信して、信号変換やプロトコル変換を含む所定のインターフエ一ス処理を実行して主制御部 41に出力する。

[0038] 次いで、本実施形態に係る通信システムコントローラ 10によるアドホックモードにおける無線通信の制御について以下に詳細に説明する。

[0039] 通信システムコントローラ 10は、図 5に示すように、機内スペース 50内の任意の 2個の無線端末装置 40の組み合わせにつ、て、それらがアドホック無線通信可能な位置関係にあるか否かについてのアドホック無線通信許可テーブル 6aをハードデイスクメモリ 6内に格納している。図 5の例では、 6つの無線端末装置 40において、無線端末装置 40のうち端末番号 1と 5、 1と 6、 2と 6、 2と 5の間ではアドホックモードで無線通信が不可能であり、それ以外の組み合わせではアドホックモードの無線通信が可能であることが示されている。当該アドホック無線通信許可テーブル 6aは、予め機内スペース 50において測定された通信品質の結果や、電磁界シミュレーションを用いた予測に基づいて、機内スペース 50で各無線端末装置 40を固定したときの上記関係のデータを格納するものである。

[0040] また、通信システムコントローラ 10は、各セル 51, 52でそれぞれ無線基地局装置 3 0-1, 30— 2との無線通信に用いられているチャンネル又は ESS— IDの値を把握し、機内スペース 50内のすべての無線端末装置 40の通信形態及び無線通信に使用しているパラメータを把握する手段を有する。具体的には、本実施形態では、通信システムコントローラ 10は、図 6に示す通信状態テーブル 6bを保持し、通信状態テープル 6bは、すべての無線端末装置 40について、アドホックモードと、インフラストラクチャモードの、ずれを用いて無線通信を行って!/、る力、アドホックモードの無線通信の場合はどの ESS— ID又はチャンネルを用いて無線通信を行って、るかを記録してヽる。

[0041] 図 6の例では、無線端末装置 40のうち、端末番号 1と 3が ESS— ID=ID— Aを用いてアドホックモードの無線通信をしており、その他の無線端末装置 40はインフラストラクチャモードで無線通信していることがわかる。当該通信状態テーブル 6bは、各無線端末装置 40の無線通信状態の変化によって動的に書き換えられる。

[0042] 図 7は図 1の無線通信システムの第 1の動作例を示すシーケンス図であり、この動作例では、セル 51内の無線端末装置 40— 1 (端末番号を 2とする。）とセル 52内の無線端末装置 40 - 2 (端末番号を 4とする。 )の間で大量のデータ通信をする必要が発生した場合の動作について、図 7に示すシーケンス図を用いて説明する。

[0043] この場合において、まず、無線端末装置 40— 1, 40— 2はそれぞれ、通信確立要求信号を通信システムコントローラ 10に対して通知する（ステップ Sl)。ここで、通信確立要求信号には、アドホックモードへの移行要求信号と、通信相手の IPアドレスとを含む。次いで、通信確立要求信号に応答して、通信システムコントローラ 10は両方の無線端末装置 40— 1, 40— 2のアドホックモードへの移行承認作業を開始する (ステツプ S2)。ここで、まず、要求のあった無線端末装置 40— 1, 40— 2のペアの IPアドレスを、ハードディスクメモリ 6内の図示しない DNS (ドメインネームサーバー）テーブルを用いて、無線端末装置の端末番号へと変換する。この動作例では、アドホック移行要求信号を発行した無線端末装置 40が端末番号 2と端末番号 4であることが認識される。これらの端末番号 2, 4を用いて、通信システムコントローラ 10は、アドホック無線通信許可テーブル 6aから両無線端末装置 40— 1, 40— 2間のアドホック無線通信の可否を判断する。図 5のアドホック無線通信許可テーブル 6aを用いるときは、無線端末装置 40— 1と上記無線端末装置 40— 2の無線通信は許可される。

[0044] このように、通信システムコントローラ 10力両無線端末装置 40— 1, 40— 2のアドホックモードの無線通信を可能と判定して許可した場合、これらの無線端末装置 40— 1 , 40— 2のペアがアドホックモードで割り当てるべきチャンネル又は ESS— IDを、通信状態テーブル 6bを参照して決定して通信状態テーブル 6bに記録する。例えば、通信状態テーブル 6bが図 6の状態で、無線端末装置 40 - 1の端末番号 2と無線端末装置 40— 2の端末番号 4の使用 ESS— IDを決める場合、以下の手順となる。まず、使用する ESS— IDの候補から、インフラストラクチャモードの通信で用いられて、る ESS- IDと、他の無線端末装置 40が現在アドホックモードに使用している ESS— ID (本例では端末番号 1と端末番号 3が用いている ID-A)を削除する。残った ESS-IDの候補の中から任意の ESS— IDを選択する。これを両無線端末装置 40— 1, 40— 2で用 V、る通信パラメータとして決定し、選択した ESS— IDを通信状態テーブル 6bにおヽて、無線端末装置 40 - 1の端末番号 2と無線端末装置 40 - 2の端末番号 4の欄に記録する。

[0045] そして、通信システムコントローラ 10は、上記決定した無線 LANのチャンネル又は ESS— IDである通信パラメータを含むアドホック移行許可通知信号を各無線端末装置 40—1, 40— 2に送信することにより、上記両無線端末装置 40— 1, 40— 2の無線 L AN通信モードをアドホックモードへ移行させる（ステップ S3)。

[0046] 次、で、無線端末装置 40-1と無線端末装置 40-2は、アドホック移行許可通知信号により通知された通信パラメータである無線 LANのチャンネル又は ESS— IDを用いて、アドホックモードで通信相手と無線通信を確立する（ステップ S4)。このとき、無線端末装置 40— 1、 40— 2にはタイムアウト値 T1が設定されており、アドホック移行許可通知信号の受信時から時間 T1が経っても通信相手と無線通信を確立できなかつた場合は、自動的にアドホックモード移行前のチャンネル又は ESS— IDを用いてインフラストラクチャモードに復帰し、各無線端末装置 40— 1, 40— 2は通信システムコントローラ 10に対して無線通信の確立の失敗した旨を通知する。

[0047] ここで、両無線端末装置 40— 1, 40— 2がアドホックモードでの無線通信を確立できた場合は、データ通信を無線端末装置 40— 1, 40— 2の間の直接的に無線通信で行う（ステップ S5)。当該アドホックモードでの無線通信が終了すると、両無線端末装置 40-1, 40— 2はアドホックモード移行前のチャンネル又は ESS— IDを用いてインフラストラクチャモードに復帰し、通信システムコントローラ 10に対してアドホック終了通知信号を送信する (ステップ S6)。これに応答して、通信システムコントローラ 10は、通信状態テーブル 6bにおける両無線端末装置 40— 1, 40— 2に関する欄を書き換え、両無線端末装置 40— 1 , 40— 2がインフラストラクチャモードで通信して、ることを記録することにより通信状態テーブル 6bを更新する (ステップ S 7)。

[0048] 図 8は図 1の無線通信システムの第 2の動作例を示すシーケンス図であり、通信システムコントローラ 10が両無線端末装置 40—1, 40— 2のアドホックモードの無線通信を不可能と判断した場合の動作を示す。ここで、ステップ S1からステップ S2までの動作については、図 7と同様である。この場合においては、通信システムコントローラ 10 が両無線端末装置 40— 1, 40— 2のアドホックモードの無線通信を不可能と判断したとき、アドホック移行不許可信号を各無線端末装置 40-1, 40-2に対して送信し (ステツプ S3A)、両無線端末装置 40— 1, 40— 2はインフラストラクチャモードでの無線通信を継続する。ここで、両無線端末装置 40-1, 40-2間のデータ通信は、航空機内の LAN60に接続された無線基地局装置 30— 1, 30— 2及び通信システムコント口ーラ 10を介して行われる（ステップ S 8)。

[0049] 以上説明したように、本実施形態に係る無線通信システムによれば、インフラストラクチャモードで用いるチャンネルや ESS— IDが異なる無線端末装置 40間でもアドホックモードの無線通信へ移行できるようになる。これにより、機内スペースを異なるチヤンネルもしくは ESS— IDを用いる複数のサービスエリアに分割して通信品質を確保することができるとともに、無線端末装置 40間の直接的な無線通信 (アドホックモード )を用いることにより無線基地局装置 30や LAN60及び通信システムコントローラ 10 に負荷を与えることがない。また、通信システムコントローラ 10は全無線端末装置 40 の通信状態を通信状態テーブル 6bを用いて管理することにより、無線端末装置 40 間がアドホックモード通信に用いるのに最適なチャンネル又は ESS— IDを無線端末装置ペアに対して割り当てることができ、アドホックモードの無線通信の品質を所定値以上に容易に確保できる。

[0050] 変形例.

以上の実施形態においては、通信システムコントローラ 10は、各無線端末装置 40 力のアドホック移行要求信号を受信してからアドホックモードへの移行の可否を判断しているが、本発明はこれに限らず、無線端末装置 40を機内スペース 50に固定した際に、図 5のアドホック無線通信許可テーブル 6aを作成して各無線端末装置 40において格納しておき、これに基づいて、各無線端末装置 40はそれ自身で無線通信の相手先がアドホックモードで無線通信できるか否かを判断できる。具体的には、無線端末装置 40は、他の無線端末装置 40との直接的な無線通信を要求するときに、アドホック無線通信許可テーブル 6aを参照して当該他の無線端末装置 40との直接的な無線通信の可否について判断し、上記直接的な無線通信が可能であるとき、当該他の無線端末装置 40との直接的な無線通信の要求信号を無線基地局装置 30を介して通信システムコントローラ 10に送信し、これに応答して、通信システムコント口ーラ 10は、各無線端末装置 40からの他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号に応答して、通信状態テーブル 6bを参照して当該要求された直接的な無線通信のための通信パラメータを決定し、当該通信パラメータを含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置 40に対して無線基地局装置 30を介して送信する。これにより、通信システムコントローラ 10は、アドホック無線通信許可テーブル 6 aを参照してアドホックモードでの無線通信の可否を判断する必要はなぐ通信状態テーブル 6bのみを参照してチャンネル又は ESS— IDの通信パラメータを決定するのみでよ!、と、う効果を有する。

[0051] 以上の実施形態又は変形例においては、無線端末装置 40の IPアドレス力もその無線端末装置の端末番号を一意に判別できるように例えば DNS (ドメインネームサ一バー)テーブルにより割り当てているが、本発明はこれに限らず、無線端末装置 40 の端末番号、もしくは機内スペース 50における無線端末装置 40の位置の座標表現をアドホックモードの無線通信移行要求信号の中に挿入することにより、各無線端末装置 40から通信システムコントローラ 10に対して無線端末装置 40の端末番号を通知してもよい。すなわち、各無線端末装置 40の識別は、 IPアドレス又は端末番号に限定されず、無線端末装置 40の位置の座標表現 (例えば、 2次元又は 3次元の座標値である。）であってもよい。

[0052] 以上の実施形態又は変形例においては、通信システムコントローラ 10は、アドホックモードに移行を要求した無線端末装置 40に対してアドホックモードで用いるべき通信パラメータ（チャンネル又は ESS— ID)を通知している力本発明はこれに限らず、アドホックモードに移行する各無線端末装置 40が、アドホックモードで使用可能性のあるすベてのチャンネル又は ESS— IDをスキャンしながら、各チャンネル又は ESS— I Dで相手端末装置からの応答信号を待機し、所定の時間内に当該相手端末装置から受信される応答信号に基づ、て、それ以降に無線通信にお、て用いるべきチャンネル又は ESS— IDなどの通信パラメータを無線端末装置 40により決定してアドホックモードでの無線通信を確立してもよい。これにより、通信システムコントローラ 10において、通信パラメータを決定する機能を省略することができ、通信システムコントローラ 10の構成を簡単ィ匕できる。また、このとき、各無線端末装置 40が、チャンネル又は ESS— IDのスキャンによる相手の無線端末装置 40とのアドホックモードでの無線通信確立時に、一定の通信品質が確保できたチャンネル又は ESS— IDのみを採用して無線通信に用いることで、アドホックモードでの無線通信の通信品質を所定値以上に確保することが可能となる。

[0053] 以上の実施形態又は変形例では、通信パラメータとして、チャンネル又は ESS— ID

(通信識別子)を用いているが、本発明はこれに限らず、電波周波数であってもよい。

[0054] 以上の実施形態においては、航空機の機内スペース 50内での無線 LANシステムについて説明している力本発明はこれに限らず、例えば、学校内のパソコン教室、 LL教室や、スタジアム (スタジアムの各客席同士は障害物が無く電波は届きやすいので有効である。 )などにおけるホットスポットサービス（ユーザの配置位置が予め決められている。）や、企業内の無線 LANシステム（各ユーザのデスクが固定されている。）などの、無線端末装置 40の位置が予め決められた種々の無線 LANシステムにおいて適用することができる。

産業上の利用可能性

[0055] 本発明に係る無線通信システムによれば、無線端末装置 40が密集した環境におけるアドホックモードの無線通信の確立を実現するものであって、ネットワーク全体に関する通信品質の劣化を防止できる技術として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 予め決められた配置位置をそれぞれ有する複数の無線端末装置と、

上記通信制御装置は、

上記各無線端末装置から上記無線基地局装置を介して受信される、他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号に応答して、上記第 1のテーブルに基づいて当該直接的な無線通信の可否を判断し、当該判断結果を含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信する制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。

[2] 上記通信制御装置の記憶手段は、上記各無線端末装置毎の現在使用中の通信パラメータについての第 2のテーブルをさらに格納し、

上記通信制御装置の制御手段は、上記要求が可能であれば上記第 2のテーブルを参照して当該要求された直接的な無線通信のための通信パラメータを決定し、当該通信パラメータを含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信することを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。

[3] 上記要求信号を送信した無線端末装置は、上記通知信号に応答して、複数の通信パラメータを用いて、直接的な無線通信の相手端末装置に対する応答信号要求を送信し、上記応答信号要求に応答して相手端末装置から送信されてくる応答信号に基づいて当該相手端末装置との通信パラメータを決定することを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。

[4] 予め決められた配置位置をそれぞれ有する複数の無線端末装置と、

他の無線端末装置との直接的な無線通信を要求するときに、上記第 1のテーブルを参照して当該他の無線端末装置との直接的な無線通信の可否について判断する通信制御手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。

[5] 上記各無線端末装置の通信制御手段は、上記直接的な無線通信が可能であるとき、当該他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号を上記無線基地局装置を介して上記通信制御装置に送信し、

上記通信制御装置は、上記各無線端末装置毎の現在使用中の通信パラメータにっ、ての第 2のテーブルを格納する第 2の記憶手段と、

上記各無線端末装置からの他の無線端末装置との直接的な無線通信の要求信号に応答して、上記第 2のテーブルを参照して当該要求された直接的な無線通信のための通信パラメータを決定し、当該通信パラメータを含む通知信号を、当該要求信号を送信した無線端末装置に対して上記無線基地局装置を介して送信する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項 4記載の無線通信システム。

[6] 上記各無線端末装置の通信制御手段は、上記直接的な無線通信が可能であるとき、複数の通信パラメータを用いて、直接的な無線通信の相手端末装置に対する応答信号要求を送信し、上記応答信号要求に応答して相手端末装置から送信されてくる応答信号に基づいて当該相手端末装置との通信パラメータを決定することを特徴とする請求項 5記載の無線通信システム。

[7] 上記通信パラメータは、チャンネル、通信識別子、又は電波周波数であることを特徴とする請求項 1乃至 6のうちのいずれか 1つに記載の無線通信システム。

[8] 上記各無線端末装置は、 IPアドレス、端末番号又は位置の座標表現を含む装置識別子により識別されることを特徴とする請求項 1乃至 7のうちのいずれか 1つに記載の無線通信システム。 [9] 上記要求信号は、上記装置識別子を含むことを特徴とする請求項 8記載の無線通信システム。