WO2017199358A1

WO2017199358A1 - 無線中継装置、無線制御装置及び無線通信システム

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Publication number: WO2017199358A1
Application number: PCT/JP2016/064709
Authority: WO
Inventors: 忠彦守屋; 裕和鈴木; 和司玉井
Original assignee: ヤマハ株式会社
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-11-23
Also published as: JP6729688B2; JPWO2017199358A1; US20190090183A1; US10993179B2

Abstract

より簡易な構成で効率の良い通信を実現する無線中継装置を提供する。本発明の一実施形態に係る無線中継装置は、無線端末からブロードキャスト信号を受信する第１受信部と、前記受信したブロードキャスト信号の受信強度と設定された値とを比較する比較部と、前記比較の結果に応じて、前記無線端末に対し前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する第１送信部と、を備える。

Description

無線中継装置、無線制御装置及び無線通信システム

　本発明は、無線中継装置、無線制御装置及び無線通信システムに関する。

　従来、複数のアクセスポイントがある場合に、効率の良い通信を実現するために、無線端末とその通信相手との間の通信品質に基づいて、接続するアクセスポイントを選択する方法を用いる中継ノードが提案されている（特許文献１）。

特表２００９－５３１８７４号公報

　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、無線端末がアクセスポイントに接続する際に、通信相手またはクロスオーバーノードにおいて最適な経路の判断が必要となるため、接続完了までにオーバーヘッドがあるという問題がある。また、中継ノードが必要となるため、システムの構成が複雑になるという問題がある。

　本発明は、上記のような従来技術に伴う課題を解決しようとするものであって、その目的とするところは、より簡易な構成で効率の良い通信を実現する無線中継装置を提供するところにある。

　本発明の一実施形態によれば、無線端末からブロードキャスト信号を受信する第１受信部と、前記受信したブロードキャスト信号の受信強度と設定された値とを比較する比較部と、前記比較の結果に応じて、前記無線端末に対し前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する第１送信部と、を備える無線中継装置が提供される。

　本発明によれば、より簡易な構成で効率の良い通信を実現する無線中継装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムを示す概念図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置及び無線制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作を示すフロー図である。本発明の一実施形態に係る無線制御装置の動作を示すフロー図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。本発明の他の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂなどを付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

　図１を用いて、無線通信システム１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを示す概念図である。

　無線通信システム１は、複数の無線中継装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び無線制御装置４を含む。ここで、各無線中継装置を特に区別する必要がない場合には、単純に「無線中継装置３」と呼ぶ。以降の説明では、無線中継装置３の数を３つとして説明しているが、３つ以外の複数であってもよい。

　無線端末２は、多機能携帯電話、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の移動通信端末装置、パーソナルコンピュータなどの通信機能及び演算機能を備えた情報処理端末装置等が含まれる。また、表示制御機能としてブラウザを備え、ＣＰＵ、メモリ及び無線中継装置３との間の通信制御を遂行する通信制御部等を含む。さらに、マウスやキーボード、タッチパネル等の操作入力装置及び表示装置を備えることができる。

　無線中継装置３は、この例では、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイント（ＡＰ）である。もっとも、無線中継装置３は、無線ＬＡＮのルータであってもよい。無線制御装置４は、複数の無線中継装置３を制御するが、機器としては、無線中継装置３と同じであってもよい。すなわち、無線中継装置４は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであってもルータであってもよい。ここでは、複数の無線中継装置３を制御する機能を有するという意味で、コントローラアクセスポイント（コントローラＡＰ）と呼んでもよい。他方、コントローラアクセスポイントが制御する複数の無線中継装置３をメンバーアクセスポイントと呼んでもよい。無線端末２は、無線中継装置３を介して、他の無線端末と通信したり、他のネットワークに接続したりする。

［無線中継装置の構成］
　図２を用いて、無線中継装置３及び無線制御装置４について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る無線中継装置及び無線制御装置の構成を示すブロック図である。まず、無線中継装置３の構成について説明する。

　無線中継装置３は、送信部３１、受信部３２、記憶部３３、リセット部３４、ＲＳＳＩ測定部３５及び比較部３６を備える。送信部３１は、第１送信部３１１及び第２送信部３１３を備える。受信部３２は、第１受信部３２１と指示受信部３２３とを備える。

　第１受信部３２１は、無線端末２から探索信号を受信する。この例では、探索信号は、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ（プローブ要求）である。探索信号は、無線端末２から不特定多数の無線中継装置３にブロードキャストされる。Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔは、特定の無線中継装置３を識別するための識別子を含んでもよい。この例では、Ｎｏｎ　Ｗｉｌｄｃａｒｄ　ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ　ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）のＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔである。

　ＲＳＳＩ測定部３５は、受信したＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ（探索信号）の受信強度を測定する。受信強度は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）で測定する。ＲＳＳＩとは、無線通信機器が受信する信号の強度を測定するための回路または信号のことである。

　比較部３６は、受信したＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔの受信強度と予め設定された値とを比較する。ここで、受信したＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔの受信強度は、ＲＳＳＩ測定部３５で測定した受信強度である。予め設定された値は、ユーザが各無線中継装置３に直接設定してもよい。また、予め設定された値は、無線制御装置４から複数の無線中継装置３に設定してもよい。無線制御装置４から複数の無線中継装置３に設定する場合には、一括で設定することができる。この例では、比較部３６は、ＲＳＳＩ測定部３５で測定した受信強度が予め設定された値以上かどうかを判断する。そのため、予め設定された値は、予め設定されたＲＳＳＩの閾値と呼ぶこともできる。

　比較部３６は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含んでもよい。比較部３６は、記憶部３３に記憶されたプログラムをＣＰＵ（コンピュータ）により実行して、上記の比較機能を実現する。この機能を実現する構成の一部または全部は、プログラムの実行によってソフトウエアによって実現される場合に限られず、ハードウエアによって実現されてもよい。

　予め設定されたＲＳＳＩの閾値は、記憶部３３に記憶されてもよい。記憶部３３は、不揮発性メモリ、ハードディスク等の記憶装置である。記憶部３３は、上述したプログラムなど、様々な機能を実現するためのアプリケーションプログラムを記憶する記憶領域、設定処理などによって設定される設定情報を記憶する記憶領域を含む。プログラムは、コンピュータにより実行可能であればよく、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。この場合には、無線中継装置３は、記録媒体を読み取る装置を備えていてもよい。また、予め設定されたＲＳＳＩの閾値は、ネットワーク上のサーバに保持しておいてもよい。ネットワーク上のサーバに保持する場合には、サーバから一旦、記憶部３３に記憶、保持してもよいし、比較部３６による比較の都度、サーバに保持された閾値と比較してもよい。

　第１送信部３１１は、比較部３６の比較の結果に応じて、無線端末２に対し無線端末２が無線中継装置３に接続を開始することができることを示す信号を送信する。ここで、無線端末２が無線中継装置３に接続を開始することができることを示す信号を送信することは、無線端末２に応答信号（Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信することか、又は無線端末２に接続許可信号を送信することである。以降の説明では、無線端末２に応答信号（Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；プローブ応答）を送信することを例として、説明する。

　比較部３６がＲＳＳＩ測定部３５で測定した受信強度が予め設定されたＲＳＳＩの閾値以上と判断した場合に、第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する。他方、比較部３６がＲＳＳＩ測定部３５で測定した受信強度が予め設定されたＲＳＳＩの閾値未満と判断した場合には、第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信しない。

　第２送信部３１３は、応答信号（Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の有無に関する情報を無線制御装置４に送信する。具体的には、第１送信部３１１が無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信した場合には、第２送信部３１３は、応答信号有りであることを示す信号を無線制御装置４に送信する。他方、第１送信部３１１が無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信しなかった場合には、第２送信部３１３は、応答信号無し（未応答）であることを示す信号を無線制御装置４に送信する。

　指示受信部３２３は、第２送信部３１３が応答信号（Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の有無に関する情報を無線制御装置４に送信した後に、無線制御装置４から応答信号を送信する指示（応答許可）を受信する。すなわち、指示受信部３２３は、無線制御装置４から、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信するように指示信号を受信する。ここで、この指示信号を無線制御装置４から受信する無線中継装置３は、複数の無線中継装置３のうちのいずれか一つもしくは複数である。この例では、指示信号を受信したのは、無線中継装置３ｃとして説明する。複数の無線中継装置３のうち、無線中継装置３ｃが選択されると、無線中継装置３ｃは、フラグ（応答許可フラグ）を立ててもよい。すなわち、無線中継装置３ｃは、１ビットのレジスタを内部に有し、指示信号を受信すると、レジスタにデータ値「１」が設定される。

　第１送信部３１１は、無線制御装置４から応答信号を送信する指示を受信すると、比較部３６の比較の結果にかかわらず、無線端末２が無線中継装置３ｃに接続を開始することができることを示す信号を送信する。すなわち、ＲＳＳＩ測定部３５で測定した受信強度が予め設定されたＲＳＳＩの閾値以上かどうかにかかわらない。ここで、指示受信部３２３が無線制御装置４から応答信号を送信する指示を受信した状態で、第１受信部３１１が無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると、第１送信部３１１は無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信しなければならない。そこで、この場合において、指示受信部３２３が無線制御装置４から応答信号を送信する指示を受信した状態を「強制応答状態」と呼ぶこともできる。

　リセット部３４は、指示受信部３２３が指示信号を受信した後、所定の条件を満たさないと、リセットする。ここで、リセットするとは、第１送信部３１１が、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信することが可能な状態から、指示受信部３２３が指示信号を受信する前の状態になることである。また、所定の条件とは、指示受信部３２３が指示信号を受信してから所定の期間が経過する前に、無線端末２との接続を開始することである。所定の期間が経過しても、無線端末２が無線中継装置３ｃとの接続を開始できない場合には、無線端末２の移動等によって、無線中継装置３ｃとの通信環境が悪化した可能性がある。このような場合には、他の無線中継装置３（例えば、無線中継装置３ａ、３ｂ）との通信環境の方が良くなった可能性がある。そのため、無線中継装置３ｃとのみ接続可能な状態から、いまだすべての無線中継装置３の中から特定の無線中継装置が指示信号を受信する前の状態にリセットする必要がある。このようにリセットされると、無線中継装置３ｃのフラグ（応答許可フラグ）は倒されることになる。すなわち、無線中継装置３ｃの内部のレジスタのデータ値が「０」に設定される。

　所定の期間が経過したかどうか判断するために、所定の期間の起算点を記録してもよい。ここで、所定の期間の起算点は、無線中継装置３の指示受信部３２３が指示信号を受信した時点である。この受信時点の時刻印（タイムスタンプ）を取得し、記憶部３３は、このタイムスタンプを記憶してもよい。

　以上、無線中継装置３の構成について説明したが、無線中継装置３は、上記のすべての構成を備えていなければならないわけではない。無線中継装置３の最小構成は、図２において、破線で囲った第１受信部３２１、比較部３６、第１送信部３１１である。その他の構成は、追加することが可能な構成である。

　また、送信部３１は、第１送信部３１１、第２送信部３１３が送信する信号を送信するだけでなく、周波数帯に関する情報（例えば、２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚといった情報）、各無線中継装置３の識別情報、各無線中継装置３に接続する無線端末２の台数に関する情報、各無線中継装置３のチャネル使用率に関する情報、各無線中継装置３の有線側のトラフィックに関する情報、無線端末２の識別情報といった情報を送信してもよい。

［無線制御装置の構成］
　次に、無線制御装置（コントローラアクセスポイント）４の構成について、引き続き図２を用いて説明する。

　この例では、無線制御装置４は、受信部４１、ＲＳＳＩ比較部４３及び指示送信部４５を備える。

　受信部４１は、複数の無線中継装置３から応答信号の有無に関する情報及び複数の無線中継装置３が無線端末２から受信した探索信号（Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）の受信強度に関する情報を含む情報を受信する。この例では、受信部４１は、複数の無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃから、複数の無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃが無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに対し応答したかどうかに関する情報を受信する。また、受信部４１は、複数の無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃから、各無線中継装置３のＲＳＳＩ測定部３５が測定したＲＳＳＩの値を受信する。受信部４１は、周波数帯に関する情報（例えば、２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚといった情報）、各無線中継装置３の識別情報、各無線中継装置３に接続する無線端末２の台数に関する情報、各無線中継装置３のチャネル使用率に関する情報、各無線中継装置３の有線側のトラフィックに関する情報、無線端末２の識別情報といった情報を受信してもよい。

　ＲＳＳＩ比較部４３は、受信部４１が受信した情報に応じて、各無線中継装置３のＲＳＳＩの値を比較する。すなわち、各無線中継装置３のいずれもから、応答信号無し（未応答）であることを示す信号を受信した場合には、ＲＳＳＩ比較部４３は、受信した各無線中継装置３のＲＳＳＩの値を比較して、最も強いＲＳＳＩの値を判断する。他方、各無線中継装置３のうち少なくとも一つから、応答信号有りであることを示す信号を受信した場合には、ＲＳＳＩ比較部４３は、このような比較は行わない。

　ＲＳＳＩ比較部４３も、無線中継装置３の比較部３６と同様に、ＣＰＵなどの演算処理回路を含んでもよい。ＲＳＳＩ比較部４３は、記憶部（図示せず）に記憶されたプログラムをＣＰＵ（コンピュータ）により実行して、上記の比較機能を実現する。この機能を実現する構成の一部または全部は、プログラムの実行によってソフトウエアによって実現される場合に限られず、ハードウエアによって実現されてもよい。

　指示送信部４５は、受信部４１が受信した情報に応じて、複数の無線中継装置のうちの少なくとも一つに対し応答信号を送信する指示を送信する。すべての無線中継装置３について、無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が予め設定されたＲＳＳＩ値未満の場合、無線制御装置４は、各無線中継装置３から、応答信号無し（未応答）であることを示す信号を受信する。このように各無線中継装置３から応答信号無しであることを示す信号を受信した場合には、指示送信部４５は、複数の無線中継装置３のうちのいずれか一つに対し応答信号を送信する指示を送信する。

　ＲＳＳＩ比較部４３で、各無線中継装置３の受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値を比較して、最も強いＲＳＳＩ値を判別する。そして、指示送信部４５は、最も強いＲＳＳＩ値を測定した無線中継装置３ｃに対し、応答信号を送信する指示を送信する。

　もっとも、各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３が複数ある場合には、指示送信部４５は、当該複数の無線中継装置３に対し、応答信号を送信する指示を送信してもよい。また、チャネル使用率を比較した上で、指示送信部４５は、いずれか一つの無線中継装置３に対し応答信号を送信する指示を送信してもよい。この場合には、無線制御装置４は、各無線中継装置３から受信したチャネル使用率を比較し、最もチャネル使用率の低い無線中継装置３を判別するチャネル使用率比較部（図示せず）を備えてもよい。この場合、指示送信部４５は、チャネル使用率の最も低い無線中継装置３に対し、応答信号を送信する指示を送信する。各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３が複数ある場合に、いずれの無線中継装置３を選択するかは、チャネル使用率を比較する方法に限定されるものではない。各無線中継装置３に接続する無線端末２の台数を比較し、最も接続する無線端末２の台数が少ない無線中継装置３を選択してもよいし、各無線中継装置３の有線側のトラフィックを比較し、このトラフィックが低い無線中継装置３を選択してもよい。

　他方、無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が予め設定されたＲＳＳＩ値以上である場合、無線中継装置３ｂ及び３ｃは、無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する。そして、無線中継装置３ｂ及び３ｃは、無線制御装置４に対し、応答信号有りであることを示す信号を送信する。このように無線中継装置３から応答信号有りであることを示す信号を受信した場合には、指示送信部４５は、すでに応答信号有りであることが判明していることから、無線中継装置３に対し応答信号を送信する指示を送信することはない。

　以上、無線制御装置４の構成について説明したが、無線制御装置４は、上記のすべての構成を備えていなければならないわけではない。無線制御装置４の最小構成は、受信部４１、指示送信部４５である。その他の構成は、追加することが可能な構成である。

［無線中継装置の動作］
　次に、図３を用いて、無線中継装置の動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作を示すフロー図である。

　まず、無線中継装置３の第１受信部３２１が、無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信したかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。無線中継装置３の第１受信部３２１が、無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信するまで、このステップはループする。

　無線中継装置３の第１受信部３２１が、無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると（ステップＳ１０１でＹｅｓの場合）、無線中継装置３の状態が強制応答状態かどうかを判断する（ステップ１０３）。ここで、強制応答状態とは、無線端末２からＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると、無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信しなければならない状態をいう。例えば、無線中継装置３の指示受信部３２３が、無線制御装置４の指示送信部４５から応答信号を送信する指示を受信した場合には、無線中継装置３の状態は、強制応答状態である。強制応答状態の場合（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）、無線中継装置３の第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する（ステップＳ１０９ａ）。

　無線中継装置３の状態が強制応答状態でない場合（ステップ１０３でＮｏの場合）、比較部３６は、無線中継装置３が受信したＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔ（探索信号）の受信強度が予め設定されたＲＳＳＩ閾値以上かどうかを判断する（ステップＳ１０５）。Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔの受信強度が予め設定されたＲＳＳＩ閾値以上の場合（ステップ１０５でＹｅｓの場合）、無線中継装置３の第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する（ステップＳ１０９ｂ）。

　Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔの受信強度が予め設定されたＲＳＳＩ閾値未満の場合（ステップ１０５でＮｏの場合）、無線中継装置３の第２送信部３１３は、無線制御装置４に対し、無線端末２のＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに未応答であることを示す信号を送信し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１に戻る。

　ステップＳ１０９ｂで無線中継装置３が無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信した後、無線中継装置３の第２送信部３１３は、無線制御装置４に対し、応答信号有りであることを示す信号（応答報告の信号）を送信する（ステップＳ１１１）。

　次に、無線中継装置３が所定の期間が経過する前に無線端末２との接続を開始したかどうかを判断する（ステップＳ１１３）。無線中継装置３が所定の期間が経過する前に無線端末２との接続を開始しなかった場合（ステップＳ１１３でＮｏの場合）、応答許可フラグを倒して（ステップＳ１１５）、ステップＳ１０１に戻る。他方、無線中継装置３が所定の期間が経過する前に無線端末２との接続を開始した場合（ステップＳ１１３でＹｅｓの場合）、無線中継装置３は、無線端末と通信をする。

　以上で無線中継装置３の動作例について説明したが、動作は以上に限定されるものではない。例えば、以上の動作例においては、ステップＳ１１１で、無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信すると説明したが、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅの代わりに、無線端末に接続許可信号を送信してもよい。

［無線制御装置の動作］
　図４を用いて、無線制御装置の動作について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る無線制御装置の動作を示すフロー図である。

　まず、無線制御装置４の受信部４１が、無線中継装置３から応答報告を受信したかどうかを判断する（ステップＳ２０１）。そして、無線制御装置４の受信部４１が応答報告を受信していない場合（ステップＳ２０１でＮｏの場合）、受信部４１が各無線中継装置３から未応答であることを示す信号及び各無線中継装置３が無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値に関する情報を含む情報を受信したかどうかを判断する（ステップＳ２０３）。受信部４１がこれらの情報を受信していない場合（ステップＳ２０３でＮｏの場合）には、ステップＳ２０１に戻る。

　受信部４１がこれらの情報を受信している場合（ステップＳ２０３でＹｅｓの場合）、無線制御装置４のＲＳＳＩ比較部４３は、受信した各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値を比較して、最も強いＲＳＳＩの値を判断する（ステップＳ２０５）。

　次に、各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３が複数あるかどうか判断する（ステップＳ２０７）。各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３が、一つの場合（ステップＳ２０７でＮｏの場合）、無線制御装置４の指示送信部４５は、該当する無線中継装置３に応答信号を送信する指示（応答許可）を送信し（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０１に戻る。

　他方、各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３が複数の場合（ステップＳ２０７でＹｅｓの場合）、無線制御装置４は、各無線中継装置３から受信したチャネル使用率を比較し、最もチャネル使用率の低い無線中継装置３を判別した上で、当該無線中継装置３に応答信号を送信する指示（応答許可）を送信し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０１に戻る。

　以上で無線中継装置４の動作例について説明したが、動作は以上に限定されるものではない。例えば、以上の動作例においては、ステップＳ２０９で、無線制御装置４は、各無線中継装置３から受信したチャネル使用率を比較し、最もチャネル使用率の低い無線中継装置３を選択した上で、当該無線中継装置３に応答信号を送信する指示（応答許可）を送信すると説明した。もっとも、複数の無線中継装置３から一つに選択する方法としては、各無線中継装置３に接続する無線端末２の台数を比較し、最も接続する無線端末２の台数が少ない無線中継装置３を選択してもよいし、各無線中継装置３の有線側のトラフィックを比較し、このトラフィックが低い無線中継装置３を選択してもよい。

［動作例１］
　図５Ａ及び図５Ｂを用いて、複数の無線中継装置３が無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値のうち、少なくとも一つが予め設定されたＲＳＳＩ閾値以上の場合における無線中継装置３及び無線制御装置４の動作例について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。

　無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃの各ＲＳＳＩ閾値は、予め－６０ｄＢｍと設定されている。この状態で、各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃは、無線端末２から、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信する（ステップＳ１０１）。次に、無線中継装置３ａの比較部３６は、無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値（－７０ｄＢｍ）が予め設定されたＲＳＳＩ閾値（－６０ｄＢｍ）以上かどうかを判断する（ステップＳ１０５）。無線中継装置３ｂ及び３ｃの比較部３６も同様の判断をする。その結果、無線中継装置３ｂ及び３ｃの比較部３６は、無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値（それぞれ、順に－６０ｄＢｍと－５５ｄＢｍ）が予め設定されたＲＳＳＩ閾値（－６０ｄＢｍ）以上であると判断する。そして、無線中継装置３ｂ及び３ｃの第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する。（ステップＳ１０９ｂ）。他方、無線中継装置３ａの第１送信部３１１は、無線端末２に対しＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信しない。ステップＳ１０９ｂ以降の動作については、図３の説明で説明したとおりである。

［動作例２］
　図６Ａ及び図６Ｂを用いて、各無線中継装置３が無線端末２から受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が予め設定されたＲＳＳＩ閾値未満の場合における無線中継装置３及び無線制御装置４の動作例について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る無線中継装置の動作の一部を示すブロック図である。

　無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃの各ＲＳＳＩ閾値は、予め－６０ｄＢｍと設定されている。この状態で、各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃは、無線端末２から、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを受信する（ステップＳ１０１）。ここで、無線端末２から各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃが受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値は、順に－７０ｄＢｍ、－６５ｄＢｍ、－６１ｄＢｍである。これらの値は、いずれも予め設定されたＲＳＳＩ閾値（－６０ｄＢｍ）未満である。この場合には、各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃの第２送信部３１３は、無線制御装置４に対し、無線端末２のＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに未応答であることを示す信号及び各ＲＳＳＩ値を送信する（ステップＳ１０７）。

　各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃから、無線端末２のＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに未応答であることを示す信号及び各ＲＳＳＩ値を受信した無線制御装置４のＲＳＳＩ比較部４３は、各ＲＳＳＩ値を比較する。各ＲＳＳＩ値を比較すると、各無線中継装置３ｃが受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が－６１ｄＢｍで、最も強いＲＳＳＩ値である。そこで、無線制御装置４の指示送信部４５は、無線中継装置３ｃに対し、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する指示を送信する。そして、無線中継装置３ｃの指示受信部３２３は、この指示を受信する。無線中継装置３ｃの状態は、強制応答状態（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）である。

　続いて、図６Ｂに示すように、無線端末２から各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃがＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信すると、強制応答状態にある無線中継装置３ｃの第１送信部３１１は、無線端末２にＰｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する（ステップＳ１０９ａ）。ステップＳ１０９ａ以降の動作については、図３の説明で説明したとおりである。

　以上で、無線制御装置及び複数の無線中継装置を備える無線通信システムにおける無線制御装置４及び各無線中継装置３ａ、３ｂ及び３ｃの動作例について説明した。

　本実施形態では、各無線中継装置３にＲＳＳＩの閾値を設定することにより、無線端末２が通信環境の良い無線中継装置３と通信接続することができる。そのため、無線端末２が電波の弱い遠方の無線中継装置３に接続するといった事態を回避することができ、無線チャネルの効率的な利用を実現することができるという効果を奏する。

　また、本実施形態では、従来技術と異なり、各無線中継装置３にＲＳＳＩの閾値を設定することにより、無線端末２が通信環境の良い無線中継装置３と通信接続することができるため、通信相手またはクロスオーバーノードにおいて最適な経路の判断が不要である。また、従来技術と異なり、中継ノードも不要である。したがって、本実施形態では、より簡易な構成で効率の良い通信を実現することができるという効果を奏する。

　さらに、本実施形態では、各無線中継装置３が無線制御装置４に対し、無線端末２からのＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに応答したかどうかに関する情報を送信する。そして、無線制御装置４がすべての無線中継装置３から未応答の信号を受信した場合には、各無線中継装置３の中から各無線中継装置３で受信したＰｒｏｂｅ　ＲｅｑｕｅｓｔのＲＳＳＩ値が最も強い無線中継装置３を選択して、Ｐｒｏｂｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信する指示を送信する。このように各無線中継装置３から無線制御装置４に対し、無線端末２からのＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔに応答したかどうかに関する情報を送信することによって、無線端末２がどの無線中継装置３とも通信接続できない状態を回避することができるという効果を奏する。

［無線装置の構成］
　図７は、本発明の他の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。無線装置５は、第１受信部５１、比較部５２、第１送信部５３、受信部５４、指示送信部５５及び切替部５６を備える。第１受信部５１、比較部５２、第１送信部５３は、それぞれ図２の無線中継装置３の第１受信部３２１、比較部３６、第１送信部３１１に対応する。同様に、受信部５４、指示送信部５５は、それぞれ図２の無線制御装置４の受信部４１、指示送信部４５に対応する。切替部５６は、切り替え命令によって、無線中継装置及び無線制御装置のうちの機能が停止されている一方を動作させ、動作している他方の機能を停止させる。この例では、無線中継装置の機能は、第１受信部５１、比較部５２、第１送信部５３によって実現され、無線制御装置の機能は、受信部５４、指示送信部５５によって実現される。切り替え命令は、管理者ＰＣから受信する。この例では、両者の切り替えは、ソフトウエアで行っている。

　無線装置５は、図２の無線中継装置３及び無線制御装置４の最小構成と切替部５６を備えるものとして説明したが、適宜、無線中継装置３及び無線制御装置４のその他の構成を備えてもよい。

　なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１：無線通信システム　２：無線端末　３：無線中継装置
４：無線制御装置　３１：送信部　３２：受信部　３３：記憶部
３４：リセット部　３５：ＲＳＳＩ測定部　３６：比較部
４１：受信部　４３：ＲＳＳＩ比較部　４５：指示送信部　５６：切替部
３１１：第１送信部　３１３：第２送信部
３２１：第１受信部　３２３：指示受信部

Claims

　無線端末からブロードキャスト信号を受信する第１受信部と、
　前記受信したブロードキャスト信号の受信強度と設定された値とを比較する比較部と、
　前記比較の結果に応じて、前記無線端末に対し前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する第１送信部と、を備える無線中継装置。
　応答信号の有無に関する情報を無線制御装置に送信する第２送信部と、
　前記応答信号の有無に関する情報を送信した後に、前記無線制御装置から前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する指示を受信する指示受信部と、をさらに備え、
　前記第１送信部は、前記指示を受信すると、前記比較の結果にかかわらず、前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信することを備えることを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
　前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信することは、前記無線端末に対し応答信号を送信することか、又は前記無線端末に接続許可信号を送信することであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線中継装置。
　前記指示受信部が前記指示を受信した後、所定の条件を満たさないと、前記第１送信部が前記信号を送信することが可能な状態から前記指示を受信する前の状態にリセットするリセット部をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の無線中継装置。
　前記所定の条件は、前記指示受信部が前記指示を受信してから所定の期間が経過する前に前記無線端末との接続を開始することであることを特徴とする請求項４に記載の無線中継装置。
　前記ブロードキャスト信号は、特定の無線中継装置を識別するための識別子を含み、
　前記比較部は、特定の識別子を含むブロードキャスト信号の受信強度と設定された値とを比較することを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
　前記設定された値は、無線制御装置から設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
　前記無線中継装置は、無線アクセスポイントであることを特徴とする請求項１から請求項７に記載の無線中継装置。
　複数の無線中継装置から応答信号の有無に関する情報及び前記複数の無線中継装置が無線端末から受信したブロードキャスト信号の受信強度に関する情報を含む情報を受信する受信部と、
　前記受信した情報に応じて、前記複数の無線中継装置のうちの少なくとも一つに対し前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する指示を送信する指示送信部と、
　を備える無線制御装置。
　請求項１に記載の無線中継装置と、
　請求項９に記載の無線制御装置と、
　切り替え命令によって、前記無線中継装置及び前記無線制御装置のうちの機能が停止されている一方を動作させ、動作している他方の機能を停止させる切替部と、
　を備える無線装置。
　請求項９に記載の無線制御装置及び複数の請求項１に記載の無線中継装置を備える無線通信システムであって、
　前記無線中継装置は、
　前記応答信号の有無に関する情報及び前記複数の無線中継装置が無線端末から受信したブロードキャスト信号の受信強度に関する情報を含む情報を前記無線制御装置に送信し、
　前記無線制御装置から前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信する指示を受信した無線中継装置は、前記無線端末からブロードキャスト信号を受信すると、前記比較の結果にかかわらず、前記無線端末に対し前記無線端末が接続を開始することができることを示す信号を送信することを特徴とする無線通信システム。