WO2018147280A1 - 通信ネットワークシステムと無線システムと無線装置及び通信制御方法並びにプログラム - Google Patents

通信ネットワークシステムと無線システムと無線装置及び通信制御方法並びにプログラム Download PDF

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WO2018147280A1
WO2018147280A1 PCT/JP2018/004022 JP2018004022W WO2018147280A1 WO 2018147280 A1 WO2018147280 A1 WO 2018147280A1 JP 2018004022 W JP2018004022 W JP 2018004022W WO 2018147280 A1 WO2018147280 A1 WO 2018147280A1
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WO
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connection
wireless
channel
communication
information table
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PCT/JP2018/004022
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丸橋 建一
聡 辻
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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Priority to US16/482,738 priority patent/US20210282212A1/en
Priority to JP2018567440A priority patent/JP6915631B2/ja
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    • HELECTRICITY
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    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention is based on the priority claim of Japanese Patent Application No. 2017-020720 (filed on Feb. 7, 2017), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.
  • the present invention relates to a communication network system, a wireless system, a wireless device, a communication control method, and a program.
  • wireless communication is preferred over wired communication.
  • Wireless systems for this purpose are expected to be further introduced in the future. At this time, it is common to introduce wireless systems depending on wireless applications, and as a result, independent wireless systems are mixed.
  • the radio wave environment may fluctuate dynamically and be affected by noise and the like.
  • Communication becomes unstable, communication is interrupted, and delay and jitter tolerance values (for example, applications that operate on a server (for example, an application that runs on a server and provides services to a terminal to which the server communicates)) QoE (Quality of Experience) requirements).
  • QoE Quality of Experience
  • a handover technique is used in which individual terminals select and switch a wireless method, a frequency, an access destination, and the like.
  • the simple switching by the existing handover technology does not always guarantee the optimal operation of different systems having different functions and interfaces.
  • a mechanism for managing and reconfiguring a network in an integrated and dynamic manner is necessary for optimal operation of heterogeneous systems.
  • Patent Document 1 describes a technique for improving communication performance by dynamically reconfiguring a network composed of different systems in order to accommodate various wireless systems.
  • a management device 141 is provided.
  • the network management device 141 is connected to the connection policy information table 146 stored in the storage means, the communication network reconfiguration management means 148 that selects the connection method of the communication network based on the connection policy information table 146, and the selected connection method.
  • Communication network reconfiguration execution means 149 for reconfiguration.
  • FIG. 17 is based on FIG. 2 of Patent Document 1 (reference numerals in FIG. 17 are changed from FIG. 2 of Patent Document 1).
  • connection of each wireless system is reconfigured based on the connection policy information table 146 rather than a direct instruction from the management apparatus. For this reason, each wireless system has autonomy, and it is not necessary to define and implement strict functions and interfaces.
  • Patent Document 1 lacks a time management mechanism for reconfiguring the connection to the selected connection method or the like (time management means is not disclosed). For example, when a plurality of communication channels in use are unexpectedly blocked between wireless devices in the wireless system, a plurality of wireless devices in the plurality of wireless systems seek new communication channels all at once. . For this reason, it takes time to determine the communication path, and for example, it becomes impossible to satisfy the communication requirements of an application with a short request delay.
  • an object of the present invention is to provide a wireless system, a device, a communication network system, a communication control method, and a program capable of switching channels corresponding to the communication requirements of each wireless system.
  • a wireless device included in a wireless system includes a connection rule information table including at least a waiting time until a channel is switched and information defining a channel switching order.
  • the length of the standby time is set according to the priority of the wireless system.
  • the wireless device selects a channel according to the order set in the connection rule information table, waits for the waiting time set in the connection rule information table, and then performs wireless communication on the selected channel. It is good also as a structure provided with the connection execution means which controls a connection.
  • a wireless system including an access point and a terminal that wirelessly communicates with the access point.
  • the access point includes a connection rule information table including at least a waiting time until channel switching and information defining a channel switching order, and the waiting time is a priority order of the wireless system. The length is set according to the height.
  • the access point selects a channel according to the order of the connection rule information table, waits for the waiting time set in the connection rule information table, and then controls wireless connection in the selected channel. It is good also as a structure provided with the connection execution means to do.
  • the terminal may include a connection rule information table common to the connection rule information table of the access point.
  • the terminal may be configured to select a channel according to the setting order of the connection rule information table when the channel is switched.
  • a management device connected to one or more wireless systems includes: network connection information collection means for collecting at least one of communication function information and communication path information of the wireless system; network connection management means for generating a connection policy for the wireless system; and Data attribute information collecting means for collecting attribute information of data to be provided, and the data attribute information and the connection policy may be provided to at least one wireless device of the wireless system.
  • a communication network system including a plurality of wireless systems.
  • the plurality of wireless systems may be mixed in a predetermined space.
  • the communication network system includes network connection information collecting means for collecting at least one of communication function information and communication path information of at least one radio system of the plurality of radio systems, and at least one radio system of the plurality of radio systems.
  • a management apparatus comprising: a network connection management unit that generates a connection policy of the first group; and a data attribute information collection unit that collects attribute information of data communicated by at least one wireless system of the plurality of wireless systems.
  • At least one wireless system of the plurality of wireless systems includes at least a waiting time until channel switching and information defining a channel switching order based on the connection policy and the attribute information of the data.
  • a connection rule setting unit that generates a connection rule information table including the connection rule, and a connection execution unit that wirelessly connects using a channel selected based on the connection rule information table.
  • a plurality of wireless devices included in at least one of the plurality of wireless systems and performing wireless communication share the connection rule information table. When at least one of the plurality of wireless devices includes the connection execution unit and switches channels, the channel is selected according to the order of the connection rule information table, and the waiting time set in the connection rule information table is waited. After that, the wireless connection in the selected channel may be controlled.
  • a communication control method for a wireless device included in a wireless system has a connection rule information table including at least a waiting time until a channel is switched and information defining a channel switching order, The waiting time is set to be longer or shorter depending on the priority of the wireless system, When switching channels, a channel is selected according to the order set in the connection rule information table, and after waiting for the waiting time set in the connection rule information table, wireless connection in the selected channel is controlled.
  • the present invention includes at least a waiting time until channel switching and information defining the order of channel switching, and the waiting time depends on whether the priority of the radio system is high or low.
  • the process of storing the connection rule information table in which the length is set and when switching the channel, the channel is selected according to the order set in the connection rule information table, and the waiting time set in the connection rule information table After waiting for a minute, there is provided a program for causing a computer to execute connection execution processing for controlling wireless connection in a selected channel.
  • network connection information collection processing for collecting at least one of communication function information and communication path information of a wireless system
  • network connection management means for generating a connection policy of the wireless system
  • a program for causing a computer to execute data attribute information collection processing for collecting attribute information of data communicated by the wireless system, and processing for providing the data attribute information and the connection policy to at least one wireless device of the wireless system. Is done.
  • a computer-readable recording medium for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), or EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) ROM, etc.), HDD ( Hard-Disk-Drive), CD (Compact-Disc), DVD (Digital Versatile-Disc), etc. are provided.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable and Programmable ROM
  • HDD Hard-Disk-Drive
  • CD Compact-Disc
  • DVD Digital Versatile-Disc
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the first exemplary embodiment of the present invention. It is a figure explaining the example of the access point communication function information table in the illustrative 1st Embodiment of this invention, and a terminal communication function information table. It is a figure explaining the example of the communication path information table in illustrative 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining the example of the connection policy information table in illustrative 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining the example of the data attribute table in illustrative 1st Embodiment of this invention.
  • connection rule information table in illustrative 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining switching of the frequency channel in exemplary 1st Embodiment of this invention. It is a figure explaining switching of the frequency channel in another exemplary embodiment of the present invention. It is a figure explaining switching of the frequency channel in another exemplary embodiment of the present invention.
  • 5 is a flowchart illustrating a procedure for switching frequency channels in an exemplary embodiment of the present invention. It is a figure explaining the example of switching of a frequency channel when standby time is equal in a some radio
  • FIG. 2 It is a figure which illustrates the structure of the communication network system of 2nd exemplary embodiment of this invention. It is a figure explaining the example of the connection rule information table in illustrative 2nd Embodiment of this invention. It is a figure explaining exemplary 4th Embodiment of this invention. It is the figure which quoted FIG. 2 of patent document 1.
  • FIG. 2 It is a figure which illustrates the structure of the communication network system of 2nd exemplary embodiment of this invention. It is a figure explaining the example of the connection rule information table in illustrative 2nd Embodiment of this invention. It is a figure explaining exemplary 4th Embodiment of this invention. It is the figure which quoted FIG. 2 of patent document 1.
  • FIG. 2 of patent document 1 It is a figure which illustrates the structure of the communication network system of 2nd exemplary embodiment of this invention. It is a figure explaining the example of the connection rule information table in illustrative 2nd Embodiment of this invention. It is a figure explaining exemplary 4th
  • a communication network system (for example, 100 in FIG. 1) according to an aspect of the present invention includes a plurality of wireless systems (for example, 2, 2a, 2b,... In FIG. 1) and the plurality of wireless systems (for example, FIG. 1). 2, 2a, 2b,...)) And a management device (for example, 1 in FIG. 1).
  • a plurality of wireless systems (for example, 2, 2a, 2b,... In FIG. 1) may be mixed in a predetermined space, for example.
  • the management device (1) includes at least one wireless system (all wireless systems) of the plurality of wireless systems (2, 2a, 2b,).
  • Network connection information collecting means for collecting communication function information and / or communication path information (for example, 11: also called network connection information collecting unit in FIG. 1), and a plurality of wireless systems (2, 2a, 2b,. ..)
  • Network connection management means for generating a connection policy for at least one wireless system (for example, 12 in FIG. 1: also referred to as a network connection management unit).
  • the management device (1) includes at least one of the plurality of wireless systems (2, 2a, 2b,.
  • a data attribute information collecting unit that collects the attribute information (for example, 13 in FIG. 1: also referred to as a data attribute information collecting unit) may be provided.
  • connection rule setting means for example, 31: connection rule setting unit in FIG. 1 for generating an information table (for example, 35 in FIG. 1), and a frequency channel selected based on the connection rule information table (35). It is also possible to have a configuration including connection execution means (for example, 32: also referred to as a connection execution unit in FIG. 1) for wireless connection.
  • a plurality of wireless devices for example, the access point 3 and the terminal 4 in FIG. 1 included in each wireless system (for example, 2) are connected to the connection rule information table ( 35, 42) may be shared.
  • connection execution means for example, 32: connection execution unit in FIG. 1
  • the frequency channel may be changed based on the information table (35).
  • rapid change in wireless environment means, for example, ⁇ Changes in the wireless environment in a time shorter than the data transmission interval, or A change in the wireless environment in a time shorter than the time for the wireless system to determine frequency channel switching.
  • connection rule information table (35, 42) includes a priority based on data attribute information, and the connection execution means (for example, 32 in FIG. 1)
  • the frequency channel may be changed sequentially in accordance with the priority (frequency channel switching order) in the connection rule information table (35).
  • connection rule information table (35, 42) includes a priority based on attribute information of data, and a frequency channel is changed according to the priority. It is good also as a structure which determines the waiting time until it performs.
  • the connection execution unit uses the waiting time until the change of the frequency channel to execute at least the switching destination frequency channel. It may be configured to measure (calculate) a usage status (for example, a channel frequency usage rate, “channel occupancy rate”, “channel usage rate”, or “channel usage rate”) by another wireless system.
  • a usage status for example, a channel frequency usage rate, “channel occupancy rate”, “channel usage rate”, or “channel usage rate”
  • connection execution unit uses a frequency channel usage state (channel occupancy) of a switching destination by another wireless system. On the basis of the measurement result, whether or not communication on the switching destination frequency channel is determined, and when communication is possible, the communication on the switching destination frequency channel may be started after the waiting time has elapsed.
  • the data attribute information includes at least one of data type, data transmission interval, data amount, and allowable delay time in communication in each wireless system. It is good.
  • connection rule information table connection policy generation unit 121 in FIG. 1, data attribute acquisition
  • a wireless device for example, 3 in FIG. 1 included in a wireless system (for example, 3 in FIG. 1) receives a connection policy and attribute information of data to be communicated from the outside, Connection rule setting means (31: connection rule setting unit in FIG. 1) for generating a connection rule information table (for example, 35 in FIG. 1) from the attribute information of the data, and a frequency channel selected based on the connection rule information table It is good also as a structure provided with the connection execution means (32 of FIG. 1: Connection execution part) which carries out wireless connection using.
  • the connection rule information table for example, 35 in FIG. 1) of the wireless device (3 in FIG. 1) and the connection rule information of the wireless device (for example, 4 in FIG. 1) that is a communication partner of the wireless device (3 in FIG. 1).
  • the table (42) may share information.
  • connection execution means for example, 32: connection execution unit in FIG. 1
  • the connection execution means includes a priority based on attribute information of data in the connection rule information table (35).
  • the frequency channel may be changed sequentially according to the priority.
  • connection rule information table may include a priority based on data attribute information.
  • connection rule setting means (31 in FIG. 1: connection rule) that determines a waiting time until the change of the frequency channel is performed according to the priority. It is good also as a structure provided with the setting part.
  • the configuration is such that at least the channel occupancy rate (channel utilization rate) of the switching destination frequency channel is measured by using the standby time until the frequency channel change is performed. Also good.
  • connection execution unit determines the switching destination frequency based on the channel occupancy measurement result of the switching destination frequency channel. It may be configured to determine whether or not communication on a channel is possible.
  • the connection execution means (for example, 32: connection execution unit in FIG. 1) may start communication on the switching destination frequency channel after the standby time has elapsed when communication is possible.
  • the wireless device (3 or 4 in FIG. 1) included in the wireless system switches the waiting time until the channel is switched, and information specifying the order of switching the channel;
  • a channel may be selected according to the order of the connection rule information table, and wireless connection control may be performed.
  • a communication control method for a communication network system in which a plurality of wireless systems are mixed in a predetermined space, Network connection information collection step for collecting communication function information and communication path information of each wireless system; A network connection management step for generating a connection policy for each wireless system; A data attribute information collecting step for collecting attribute information of data communicated by each wireless communication system; Each wireless system generates a connection rule information table from the connection policy and attribute information of the data, and a connection rule setting step, A connection execution step of performing wireless connection using a frequency channel selected based on the connection rule information table; A plurality of wireless devices included in each wireless system may include a connection rule information sharing step for sharing the connection rule information table.
  • the wireless device included in each wireless system is connected to the connection rule information. You may make it include the change step of the frequency channel which changes a frequency channel autonomously based on a table.
  • the connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and waits until a frequency channel change is performed according to the priority.
  • a waiting time determining step for determining the time may be included.
  • frequency channel measurement that measures at least the channel occupancy rate (channel utilization rate) of the switching destination frequency channel by using the waiting time until the frequency channel is changed. Steps may be included.
  • the network is reconfigured according to the priority included in the connection rule information table. For this reason, for example, in wireless communication, it is possible to satisfy communication requirements (for example, QoE requirements) of applications that require low delay.
  • connection rule information table is shared by a plurality of wireless devices included in each wireless system. This eliminates the need to search for a frequency channel while sweeping the frequency. Furthermore, since the frequency after switching the frequency channel is sequentially determined for a plurality of radio systems, the time required for switching the frequency channels of the plurality of radio systems can be shortened.
  • channel refers to a “frequency channel” in a wireless section in a system in which wired and wireless are mixed.
  • channel occupation rate indicates a channel utilization factor (Channel Utilization) of a frequency channel in a radio section.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication network system 100 according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • a management apparatus 1 is connected to a plurality of wireless systems 2, 2a, 2b,.
  • the plurality of wireless systems 2, 2a, 2b,... are, for example, a wireless LAN such as Wi-Fi (Wireless Fidelity: registered trademark), Wi-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (Registered trademark) or the like.
  • the number of the plurality of wireless systems 2, 2a, 2b,... Is not particularly limited.
  • the plurality of wireless systems 2, 2a, 2b,... May be mixed in a predetermined space (for example, a closed space that is not a free space).
  • the management apparatus 1 includes a network connection information collection unit 11 (network connection information collection unit), a network connection management unit 12 (network connection management unit), a data attribute information collection unit 13 (data attribute information collection unit), an access point (AP)
  • a communication function information table 14, a terminal communication function information table 15, and a communication path information table 16 are provided.
  • the management device 1 may be mounted on, for example, a server device that provides a cloud service.
  • a server device that provides a cloud service.
  • at least a part of the function of the management device 1 is arranged in each of the plurality of wireless systems 2, 2a, 2b,..., Or at least a part of the function of the management device 1 is provided in the access point 3 of the wireless system 2. It is good also as a structure.
  • the access point communication function information table 14, the terminal communication function information table 15, and the communication path information table 16 are held in the storage device 17 of the management device 1.
  • each table may be held in a separate storage device.
  • the storage device 17 may be constituted by, for example, an EEPROM, HDD, SSD (Solid State Drive) or the like.
  • the network connection information collection unit 11 includes a communication function information acquisition unit 111 that acquires information on communication functions of a plurality of wireless devices (access point 3, terminal 4) that constitute each of the wireless systems 2, 2a, 2b,.
  • a communication path information acquisition unit 112 that collects communication path (channel) information is provided.
  • the communication function information acquisition unit 111 generates and updates the access point communication function information table 14 and the terminal communication function information table 15.
  • the access point communication function information table 14 and the terminal communication function information table 15 define the communication means and communication performance (bandwidth and data rate) of the access point 3 and the terminal 4, and the wireless device (access point) of the wireless system 2 3. It may be provided for each terminal 4).
  • the access point communication function information table 14 may include a frequency channel and an MCS (Modulation and Coding Scheme) index at the access point 3 of each wireless system 2 as exemplified in FIG.
  • the terminal communication function information table 15 for each terminal (4, 4a, 4b,...) Of each wireless system also includes the frequency channel and MCS (ModulationSand Coding Scheme) at the access point 3 as exemplified in FIG. It is good also as a structure containing an index.
  • information that can be related to a channel such as a modulation scheme and a data rate may be used instead of MCS.
  • the communication path information acquisition unit 112 generates and updates the communication path information table 16.
  • the communication path information table 16 is configured to hold measurement results or calculation results of communication status (information indicating a band or quality in specific or multiple communications) for each channel of the wireless system.
  • the communication path information table 16 includes a channel occupation rate (COR) for each channel (frequency utilization rate in each channel).
  • COR channel occupation rate
  • the communication channel information includes reception strength, bit error rate (Bit Error Rate: BER), packet error rate (Packet Error Rate: PER) Further, it may be configured to include at least one of round trip time (Round Trip Time: TRTT) and the like.
  • the network connection management unit 12 includes a connection policy generation unit 121.
  • the connection policy generation unit 121 refers to the information in the access point communication function information table 14, the terminal communication function information table 15, and the communication path information table 16, and wirelessly determines the communication band of each channel and the priority given to the channel. Generate a connection policy defined for each system.
  • the connection policy generated by the connection policy generation unit 121 is set in the connection policy table 33 of the access point 3 of the wireless system 2.
  • Connection policy generation by the connection policy generation unit 121 and setting of the generated connection policy in the connection policy table 33 of the access point 3 are appropriately performed.
  • a connection policy may be generated and set in the connection policy table 33.
  • connection policy table 33 defines the communication bandwidth status of each channel and the priority given to the channel for each wireless system. As illustrated in FIG. 5, the connection policy table 33 may include a channel, an occupation rate of the channel (a utilization rate of the channel), and channel allocation order information. The connection policy table 33 may further include other information such as channel stability.
  • the data attribute information collection unit 13 includes a data attribute acquisition unit 131.
  • the data attribute information collection unit 13 may be realized by a device (for example, a server device) that manages the application or a software function on the cloud.
  • the data attribute acquisition unit 131 acquires attribute information of data handled by the wireless system.
  • Each wireless system may include the type of data handled by the wireless system, the data transmission interval (data transmission interval from the terminal, etc.), the data amount (communication speed), and the allowable delay.
  • the type of data may be specific information indicating what the data indicates (for example, based on data information defined by the application, etc.), or, for example, data that is allowed to be retransmitted or discarded. It may be identification information related to data handling, such as possible.
  • the data attribute of the wireless system 2 acquired by the data attribute acquisition unit 131 is set in the data attribute table 34 of the access point 3 of the wireless system 2.
  • the wireless system 2 includes an access point 3 and terminals 4, 4a, 4b,.
  • the number of terminals (4, 4a, 4b ...) may be one or more.
  • a plurality of wireless devices (terminals (4, 4a, 4b%) And access point 3) in the wireless system 2 communicate using the same frequency channel.
  • the access point 3 includes a connection rule setting unit (connection rule setting unit) 31 and a connection execution unit 32 (connection execution unit).
  • the connection rule setting means 31 includes a connection rule generation unit 311 that generates a connection rule information table 35 with reference to setting information in the connection policy table 33 and the data attribute table 34.
  • the connection rule information table 35 may be held in the storage device 36 in the same manner as the connection policy table 33 and the data attribute table 34.
  • the storage device 36 may be composed of, for example, an EEPROM, an HDD, an SSD (Solid State Drive), or the like.
  • the connection rule setting unit 31 is not limited to the configuration implemented in the access point 3, and may be configured as another node device (control device) that communicates with the access point 3 in the wireless system 2. Of course it is good.
  • the connection rule information table 35 may also be held in, for example, an EEPROM, HDD, SSD, or the like.
  • the connection execution means 32 includes a connection execution processing unit 321.
  • the connection execution processing unit 321 selects a switching destination frequency channel according to the channel switching order (priority) set in the connection rule information table 35. Then, when the standby time set in the connection rule information table 35 has elapsed, the connection execution processing unit 321 executes wireless connection in the switching destination frequency channel.
  • connection execution processing unit 321 starts a timer (not shown) (first timer) that measures the standby time at the timing of switching the frequency channel. If the communication on the next frequency channel to be switched to is communicable, the connection execution processing unit 321 is timed out in the timer (first timer) (that is, when the standby time has elapsed), Communication on the frequency channel selected as the switching destination is started.
  • first timer a timer that measures the standby time at the timing of switching the frequency channel.
  • connection execution processing unit 321 determines that communication is possible, the connection rule In accordance with the channel switching order (priority) set in the information table 35, the next frequency channel is further selected. Then, the connection execution processing unit 321 performs processing for confirming whether communication is possible on the next frequency channel. If communication is possible, the connection execution processing unit 321 performs control to start communication when the standby time has elapsed.
  • the connection execution processing unit 321 determines whether or not communication of the frequency channel of the switching destination is possible, during the standby time set in the connection rule information table 35, the channel occupation rate (“channel” of the frequency channel of the switching destination by another wireless system. You may make it measure a utilization rate. Then, the connection execution processing unit 321 may be configured to determine whether or not communication on the switching destination frequency channel is possible based on the measurement result.
  • the channel occupancy rate is the ratio of the time during which the channel is occupied by another wireless system in a predetermined observation time (fixed time). In the following equation (1), the unit of the channel occupation rate is%, but it may not be%.
  • the access point 3 (terminal 4) of the wireless system 2 is set to the reception mode.
  • the connection execution unit 32 may calculate the channel occupation time (communication time in the channel) based on the time when the received power of the monitoring target channel exceeds a predetermined threshold value.
  • the predetermined observation time (fixed time) for measuring the channel occupancy may be an interval between beacon signals (beacon packets) periodically transmitted by other wireless systems.
  • the connection execution means 32 may be configured to include a timer (second timer different from the standby time timer) for measuring the observation time for measuring the channel occupancy rate.
  • the connection execution processing unit 321 determines the channel occupancy rate measurement result and the data amount set in the data attribute table 34 described below when determining whether or not communication is possible for the frequency channel to be switched to. For example, it may be configured to determine whether or not communication on the frequency channel of the switching destination is possible based on (for example, communication speed necessary for transfer of data handled by the application). Below, it demonstrates based on a simple calculation model.
  • the measured value of channel occupancy by other radio systems (2a, 2b,...) Of the frequency channel to be switched to is CO (% display), and the channel communication speed is set to A (bps)
  • the data amount to be transferred is D (bps) as a predetermined ratio (for example, less than half) of the speed and the theoretical value).
  • B D / A (2)
  • E 1-CO / 100- ⁇ (3) (Where ⁇ is a predetermined margin of 0 ⁇ M ⁇ 1 and is a value that takes into account packet header overhead and the like) is calculated based on the channel occupancy rate and can be used by the radio system 2 in the switching destination frequency channel. It represents the percentage of time (available time per unit time).
  • connection execution processing unit 321 when E / B is larger than a predetermined threshold value (1 or more), it is determined that the switching destination frequency channel is communicable, and E / B is predetermined. When it is equal to or less than the predetermined threshold, it may be determined that communication is impossible.
  • connection execution processing unit 321 of the connection execution unit 32 determines that the switching destination frequency channel is communicable, and starts communication on the switching destination frequency channel when the standby time has elapsed. At that time, when the access point 3 or the terminal 4 transmits transmission data on the frequency channel, when detecting that another wireless system is communicating on the frequency channel, the connection execution unit 32 The transmission data may be transmitted after communication in another wireless system is completed. The same applies to the connection execution means 41 of the terminal 4.
  • the data attribute table 34 defines data attribute information handled by the wireless system.
  • the data attribute table 34 includes, for each wireless system, the types of data handled in the wireless system (1, 2, 3, 4,... In FIG. 6), data Includes transmission interval, data volume (required bandwidth (unit: kbps (kilo bits per second))), and allowable delay (unit: msec (milliseconds)).
  • the data transmission interval, the data amount, etc. may be set within a certain range (maximum, minimum). Further, representative values or statistical values (average value and variance, etc.) may be set for the data transmission interval and the data amount.
  • the type of data (represented by 1, 2, 3, 4 etc. for convenience in FIG. 6) may be specific information indicating what the data indicates.
  • the types of data include the content and data types handled by the application (for example, measurement data and streaming data from the terminal (multimedia data such as video and audio), email from the terminal, tweet data, SNS (social networking) service) data, or voice packet data (for example, a packet by a VoIP (Voice Over IP (Internet Protocol) application) or online game data).
  • identification information regarding the handling of data may be included in accordance with the application regulations, the protocol, and the like, such as data that is allowed to be retransmitted and data that can be discarded without being retransmitted.
  • the data transmission interval, data amount (communication speed), and allowable delay in the data attribute table 34 are based on information provided from the data attribute information collection unit 13 (for example, a device that manages applications on the cloud) of the management device 1, for example. , May be set. For example, when the terminal and the application on the server communicate via the wireless system, the terminal (user terminal) is set based on the bandwidth, delay, etc. required to satisfy the QoE requirements of the application, for example. It may be.
  • the data amount (communication speed) may be set based on the measurement result at the access point 3.
  • the connection rule information table 35 defines information shared by the access point 3 and the terminal 4 in each wireless system. As shown in FIG. 7, it includes determination time, standby time, and connection order information of frequency channels in the wireless system (information relating to the order of connected channels).
  • the standby time is the time until the access point 3 actually switches the frequency when there is a channel switching instruction or when it is determined that the communication with the terminal 4 has been disconnected. It is good also as a structure which contains the other information further related as standby time.
  • the terminals 4, 4 a, 4 b,... May include a connection rule information table 42 and connection execution means 41.
  • the connection execution unit 41 selects the next frequency channel according to the priority set in the connection rule information table 42, and the standby time set in the connection rule information table 42 has elapsed. Then, it may be configured to include a connection execution processing unit 411 that performs channel switching operation and wirelessly connects.
  • the terminals 4, 4a, 4b,... Are terminals that can be wirelessly connected to the access point 3, an IoT device, an MTC (Machine Type Communication) device, a mobile communication terminal such as a smartphone, a tablet terminal, a notebook personal computer (Personal Computer: PC) or the like.
  • the connection rule information table 42 may be held in, for example, an EEPROM or an HDD.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of the operation of the first exemplary embodiment whose configuration has been described with reference to FIG. An example of the operation of the exemplary first embodiment will be described below with reference to FIGS.
  • the communication function information acquisition unit 111 of the network connection information collection unit 11 includes an access point 3 and a terminal 4 that constitute each wireless system 2, 2 a, 2 b,... Connected to the management device 1.
  • the information regarding the communication function is acquired (step S21).
  • the communication path information acquisition unit 112 of the network connection information collection unit 11 acquires channel (communication path) information (step S22).
  • the network connection information collecting unit 11 stores the acquired information in the access point communication function information table 14, the terminal communication function information table 15, and the communication path information table 16.
  • the communication function information acquisition unit 111 and the communication path information acquisition unit 112 of the network connection information collection unit 11 acquire the communication function information and the communication path information of the access point 3 and the terminal 4 periodically or when a predetermined event occurs.
  • the access point communication function information table 14, the terminal communication function information table 15, and the communication path information table 16 are updated.
  • connection policy generation unit 121 of the network connection management unit 12 refers to the access point communication function information table 14, the terminal communication function information table 15, and the communication path information table 16 to create a connection policy (step S23). ).
  • the data attribute information collection unit 13 acquires attribute information of data handled by each wireless system by the data attribute acquisition unit 131 (step S24).
  • the access point 3 of the wireless system 2 receives the connection policy and data attribute generated by the management apparatus 1 and stores them in the connection policy table 33 and the data attribute table 34.
  • connection rule setting unit 31 of the access point 3 refers to the connection policy table 33 and the data attribute table 34, creates a connection rule, and stores it in the connection rule information table 35 (step S25).
  • the terminal 4 receives the information in the connection rule information table 35 of the access point 3, sets it in the connection rule information table 42, and holds it (step S26).
  • the connection rule information table 42 is a copy of the connection rule information table 35 of the access point 3, and is transferred from the access point 3 to the terminal 4, for example.
  • the access point 3 transmits the connection rule information table 35 to the terminal 4 as appropriate.
  • 4 replaces the connection rule information table 42 with the contents of the connection rule information table 35.
  • the access point 3 may transmit only the changed part of the connection rule information table 35 to the terminal 4, and the terminal 4 may be updated with the contents in which the corresponding part of the connection rule information table 42 has been changed.
  • connection execution processing unit 321 of the connection execution means 32 sets the setting information (standby) in the connection rule information table 35 or the like when there is a channel switching instruction or communication with the terminal is disconnected. With reference to time and channel connection order, channel switching is performed and wireless connection is performed (step S27).
  • connection execution processing unit 411 of the connection execution means 41 refers to the setting information (standby time, channel connection order) in the connection rule information table 42, executes frequency channel switching, and performs wireless connection. You may make it do.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of operations of the access point 3 and a plurality of terminals (4, 4a, 4b,... In FIG. 1) at the time of channel switching in the first embodiment.
  • two terminals A and B are shown for simplicity.
  • collected data is transferred from two terminals (terminal A and terminal B) (for example, corresponding to 4 and 4a in FIG. 1) to an access point (3 in FIG. 1, “AP” in FIG. 8).
  • the operation when transmitting to (abbreviated as) is shown in a time-series diagram.
  • Terminal A transmits data (X1) to the AP, and the AP receives the data (R1).
  • the AP transmits an acknowledgment (Acknowledgement: ACK) (X2) indicating that the data has been received to the terminal A, and the terminal A receives the ACK (R2).
  • ACK acknowledgment
  • Terminals A and B transmit data to the AP as appropriate, but if the reception situation deteriorates (see the arrow after receiving the AP signal (R5)), the AP , Send channel switching instruction (Polling) (X6).
  • Channel switching may be determined by the AP itself or received from a management device (1 in FIG. 1) connected to the AP.
  • the management device (1 in FIG. 1) based on a request from another wireless system and information from a device (not shown) that monitors a separately prepared channel, A channel switching instruction may be issued.
  • connection execution means 32 in FIG. 1 selects a frequency channel from the setting information in the connection rule information table (35 in FIG. 1), and after the standby time has elapsed, Perform the switch.
  • the AP connection execution means may include a measurement unit that measures a channel occupancy by monitoring at least a packet (frame) in a frequency channel selected as a switching destination.
  • the communication path information acquisition unit 112 of the network connection information collecting unit 11 of the management apparatus 1 receives a request from the access point 3 of the corresponding wireless system, and monitors the packet (frame) captured by the access point 3
  • the channel occupancy rate of the frequency channel may be measured, and the measurement result may be stored in the corresponding entry of the communication path information table 16 and notified to the AP of the wireless system that performs channel switching.
  • the AP determines whether or not communication is possible, such as whether or not a sufficient bandwidth can be stably secured in this channel. Starts communication. If communication is difficult, the AP selects the next rank frequency channel from the connection rule information table 35 and attempts to start communication.
  • the AP periodically transmits (broadcasts) a beacon (X7) to the terminals A and B of the wireless system.
  • a beacon for example, the network identifier of the wireless system set by itself (for example, the network identifier in the wireless LAN (Wi-Fi, etc.) ESS-ID: (Extended Service Set Identifier)) Or the like) is transmitted to the AP (Probe ⁇ Request). If they are the same network identifier, the AP returns a response (Probe Response).
  • the terminal transmits a connection request (Association Request) to the AP, and the AP returns a response (Association Response). Thereafter, communication between the AP and the terminal starts.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the frequency channel switching operation (the connection execution unit 32 of the access point 3 or the connection execution unit 41 of the terminal 4 in the wireless system 2 of FIG. 1) according to the first exemplary embodiment.
  • the connection execution unit 32 of the access point 3 will be described in accordance with the description of FIG. 8 (the same applies to the case where frequency connection switching is performed by the connection execution unit 41 of the terminal 4).
  • connection execution unit 32 of the access point 3 selects a switching destination frequency channel with reference to the connection rule information table 35 when switching the frequency channel (step S111).
  • connection execution means 32 of the access point 3 switches the frequency channel (step S112).
  • the access point 3 is in the reception mode during the standby time specified by the connection rule information table 35.
  • the channel occupancy is measured as the communication status of the wireless system (steps S113 and S114).
  • the channel occupancy rate the channel occupancy rate by the other radio system of the switching frequency channel is measured.
  • the channel occupation rate of the frequency channel to be switched may be measured by a communication monitoring unit (not shown: may be provided in the connection execution unit 32) of the access point 3.
  • the communication path information acquisition unit 112 of the management apparatus 1 in FIG. 1 receives a measurement request from the access point 3 and the channel occupancy of the switching destination of the wireless system 2 to which the access point 3 belongs The rate may be measured, and the measurement result may be notified to the access point 3.
  • the channel occupancy is, for example, the time (channel occupancy time) during which another radio system (for example, 2a, 2b,... It is obtained by dividing, and it can be determined whether or not the channel is congested.
  • the connection execution means 32 of the access point 3 checks whether the switching destination channel is communicable (step S115). For example, the connection execution means 32 of the access point 3 adds the data amount obtained by referring to the data attribute table 34 based on the channel occupancy measurement result of the switching destination frequency channel. If it is a value that can be accommodated in the channel, it is determined that the switching-destination frequency channel is communicable, and if it exceeds a predetermined threshold, it is determined that the switching-destination frequency channel is not communicable.
  • connection execution means 32 of the access point 3 selects the next switching destination frequency channel with reference to the connection rule information table 35 (step S111). ) Is performed.
  • connection execution means 32 of the access point 3 starts communication on the switching destination frequency channel (step S116).
  • the connection rule information table 35 is preset with frequency channel candidates to be switched to (the next frequency channel to be switched to the current frequency channel), Since the access point 3 and the terminal 4 share the frequency channel candidate information to be switched to, the frequency channel can be switched autonomously and in a short time.
  • the switching destination frequency channels may collide and take time.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of frequency channel switching (an example in which the standby time is not set according to the priority of the wireless system).
  • the wireless system A uses the frequency channel 1 (referred to as “CH1”) and the wireless system B uses the frequency channel 2 (referred to as “CH2”). It is assumed that CH1, CH2, and frequency channel 3 (referred to as “CH3”) cannot be used.
  • wireless system A switch from CH1 to CH3.
  • the wireless system A does not know that CH3 can no longer be used.
  • the wireless system A checks whether communication is possible on CH3 during the standby time Tw.
  • the wireless system A may measure the channel occupancy rate of CH3 and check whether communication is possible on CH3 based on the measurement result.
  • Wireless system A determines that CH3 is not communicable, and then switches to frequency channel 4 (referred to as “CH4”), and confirms whether CH4 is communicable, for example, during the waiting time result Tw.
  • the wireless system A may measure the channel occupancy of CH4 and check whether communication is possible on CH4 based on the measurement result.
  • wireless system B switches from CH2 to CH4. Since CH4 is communicable, the wireless system B starts communication on CH4 when time Tb elapses from the channel switching timing.
  • Tb Tw (Tb ⁇ Tw may be satisfied).
  • Wireless system A determines that communication on CH5 is possible based on the channel occupancy rate of CH5, and starts communication on CH5 when approximately Tw + Tw1 + Tw2 has elapsed from the timing of channel switching.
  • Tw2 is the standby time of CH5 of the wireless system A.
  • Tw2 Tw may be sufficient.
  • the wireless system A performs channel switching three times, so that the switching time Ta for reconnection becomes longer (Ta ⁇ Tw + Tw1 + Tw2).
  • the priority order reflecting the data attribute is defined as the standby time.
  • the standby times of the wireless system A and the wireless system B are set to Twa and Twb, respectively, and the standby time of the wireless system A having a high priority is shortened (0 ⁇ Twa). ⁇ Twb).
  • This setting enables the wireless system A to find a channel CH4 that can be preferentially communicated. That is, the wireless system A selects CH3. For example, the wireless system A confirms whether or not CH3 can communicate during the standby time Twa. In this case, since CH3 is not communicable, the next switching destination CH4 is selected based on the order set in the connection rule information table 35 when the standby time Twa has elapsed from the channel switching timing.
  • Wireless system A confirms whether CH4 can communicate during, for example, standby time Twa1.
  • the wireless system A measures the channel occupancy rate of the CH4 by another wireless system at a certain time. Further, based on the measurement result of the channel occupancy rate of CH4, the wireless system A considers the bandwidth required by the application, for example, and if the CH4 bandwidth is sufficient (when it can be accommodated), it communicates with CH4. Judge that it is possible. In this case, since CH4 is communicable, the wireless system A starts communication on CH4 when the standby time Twa1 ends.
  • the time (switching time) until the wireless system A starts switching communication from the switching timing of the frequency channel to CH4 is Ta ( ⁇ Twa + Twa1).
  • the standby time Twa1 in CH3 of the wireless system A may be equal to Twa.
  • Twa1 Twa.
  • the standby time Twa of the wireless system A is 0, the channel occupancy of the frequency channel to be switched is measured for a predetermined time at the same time as the channel switching timing, and the switching destination frequency is determined based on the measurement result. It may be determined whether the channel is communicable. If communication is possible, communication on the switching destination frequency channel may be started immediately.
  • the wireless system B selects CH4 at the channel switching timing and waits at CH4 (standby time Twb), but during that time, the wireless system A with a high priority starts communication at CH4. Since the wireless system A has started communication on CH4, the wireless system B is based on the measurement result of the channel occupancy ratio that is the ratio of the time that the wireless system A, which is another wireless system, occupies the CH4. Thus, it is determined that the CH4 is not communicable, and is switched to the next switching destination CH5. The wireless system B measures the channel occupancy rate of CH5 by another wireless system during the standby time Twb1.
  • priority is given to a communication system that requires a short delay time, and autonomously short communication interruption. It becomes possible to return in time.
  • the above-described means, functions, and tables may be appropriately distributed to the wireless device and the wireless system as long as the operation is not hindered.
  • a part of the functions of the management device 1 such as the network connection information collection unit 11 and the network connection management unit 12 may be integrated into any one of the wireless systems. Or it is good also as a structure which connects to the access point 3 or integrates integrally. Further, some of the functions of the connection rule setting unit 31, the storage device 36, and the connection execution unit 32 in the wireless system 2 may be mounted on a device different from the access point 3.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment.
  • a communication monitoring control unit 37 (communication monitoring control unit) is added to the access point 3 and the first embodiment described with reference to FIG. Further, the communication monitoring control means 43 (communication monitoring control unit) may be added to the terminal 4 as well.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing the configuration of the connection rule information tables 35 and 42.
  • a determination time for determining that the communication between the access point 3 and the terminal (4, 4a, 4b,...) Is disconnected is set.
  • the connection rule information tables 35 and 42 are shared between the access point 3 and the terminals (4, 4a, 4b,).
  • the access point 3 may transmit the connection rule information table 35 to the terminal 4 when the terminal 4 establishes a connection, for example, and may hold the connection rule information table 42 in the terminal 4.
  • the access point 3 may be configured to transmit the connection rule information table 35 to the terminal 4 during an arbitrary period in which the access point 3 and the terminal 4 are in communication connection.
  • the connection rule information tables 35 and 42 may include other information that can be associated with the determination time.
  • the apparatus configuration other than the access point 3 and the terminals (4, 4a, 4b,...) Is the same as that of the first embodiment.
  • the tables other than the connection rule information tables 35 and 42 are the same as those described with reference to FIGS.
  • the operation when the communication between the AP and the terminal is disconnected is different from the first embodiment.
  • the determination time time for monitoring communication
  • the data transmission interval a value set in the data attribute table 34 is referred to.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining channel switching in the second embodiment, and the notation follows FIG. 8 of the first embodiment.
  • the communication monitoring control unit 37 of the access point 3 monitors the data transmission interval for each communication between the access point 3 (AP) and the terminal A.
  • the data transmission interval is a time interval between transmission of data (Data) (X1) from terminal A and transmission of the next data (Data) (X5).
  • the communication monitoring control means 37 of the access point 3 transmits an acknowledgment (ACK) indicating data transmission from the terminal (Data) and reception confirmation at the AP on the receiving side during the determination time set in the connection rule information table 35. ) Or the like is detected at least once, the communication between the AP and the terminal is continued with the current frequency channel without switching the frequency channel.
  • ACK acknowledgment
  • Data data transmission from the terminal
  • Data reception confirmation
  • the AP reception confirmation at the AP on the receiving side during the determination time set in the connection rule information table 35.
  • the connection execution means 32 selects the next frequency channel from the connection rule information table 35 (42), and executes frequency channel switching.
  • the waiting time after switching, beacon transmission, and the like are the same as in the first embodiment.
  • the connection execution unit 41 instructs the connection execution unit 41 to switch the frequency channel, and the connection execution unit 41 selects the next rank frequency from the connection rule information table 42.
  • a channel may be selected.
  • the communication monitoring control means 37 of the access point (AP) from the timing when the access point (AP) receives data (Data) from the terminal A and transmits an acknowledgment (ACK) (X2).
  • ACK acknowledgment
  • FIG. 14 starts a timer (not shown) (third timer) that counts the judgment time.
  • the communication monitoring control means 37 (FIG. 14) of the access point (AP) transmits / receives an acknowledgment (ACK) of data (Data) and the like with the terminal when the timer (third timer) times out. You may make it confirm whether it was at least once.
  • the frequency channel of the access point (AP) is switched in the terminal B (the terminal A and the terminal B that are connected to communicate with the AP use the same channel), transmission / reception is not established, and the connection rule information table 35 is established. Based on the channel switching order set in (2), the next frequency channel is selected and the frequency channel switching is executed.
  • the switching of the frequency channel of terminal B is preferably performed within the waiting time.
  • the waiting time is preferably set longer than the determination time.
  • the transmission interval of data (Data) transmitted from each terminal to the access point is assumed to be equal.
  • the transmission interval of data (Data) transmitted from each terminal to the access point may be different from each other. .
  • FIG. 10 is a diagram for explaining frequency channel switching in the third embodiment. Note that FIG. 10 illustrates communication between the terminal A and the AP. Referring to FIG. 10, transmission of transmission request (Polling) (X5, X7) from AP at a predetermined time interval shorter than the data transmission interval and confirmation response (ACK) that is confirmation of reception (R5) at terminal A (X6) is transmitted.
  • Policy transmission request
  • ACK confirmation response
  • the communication monitoring control unit 37 of the access point 3 transmits a polling (Polling) from the AP and an acknowledgment (ACK) from the terminal A for a predetermined time at the determination time set in the connection rule information table 35. When it is performed at intervals, control is performed so as to continue communication on the current frequency channel (does not output a frequency channel switching instruction to the connection execution means 32).
  • the communication monitoring control unit 37 of the access point 3 transmits the transmission request (Polling) from the AP and the transmission / reception of the acknowledgment (ACK) from the terminal A for a predetermined time in the determination time set in the connection rule information table 35. If it is not performed at an interval (shorter than the data transmission interval), it is determined that the communication path is disconnected, and the connection execution means 32 is instructed to switch the frequency channel.
  • the communication monitoring control unit 37 of the access point 3 may include a timer for measuring a predetermined time interval shorter than the data transmission interval.
  • connection execution means 32 selects the next frequency channel from the connection rule information table 35 (42), and executes frequency channel switching.
  • the connection execution unit 41 instructs the connection execution unit 41 to switch the frequency channel, and the connection execution unit 41 selects the next rank frequency from the connection rule information table 42.
  • a channel may be selected.
  • the frequency channel is switched more quickly than in the second embodiment described above. Can do.
  • the frequency channel is switched based on the instruction.
  • frequency channels are switched by detecting a communication interruption.
  • the first, second, and third embodiments can be operated simultaneously.
  • a computer device 200 includes a processor (CPU (Central Processing Unit), data processing device) 201, a semiconductor memory (eg, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), or EEPROM (Electrically Erasable). and Programmable ROM), HDD (Hard Disk Drive), CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), etc., and storage device 202, and wireless transmitter / receiver connected to antenna 205 203 and an interface 204.
  • CPU Central Processing Unit
  • data processing device e.g, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), or EEPROM (Electrically Erasable). and Programmable ROM), HDD (Hard Disk Drive), CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), etc.
  • storage device 202 and wireless transmitter / receiver connected to antenna 205 203 and an interface 204.
  • wireless transmitter / receiver connected to antenna 205 203 and an interface 204.
  • the wireless transmission unit of the wireless transmission unit / reception unit 203 converts the digital signal output from the processor 201 into an analog signal, and then power-amplifies an RF (Radio Frequency) signal obtained by up-converting the signal to a radio frequency. From 205.
  • the wireless reception unit converts a signal (IF (Intermediate Frequency) signal) obtained by low-noise amplification of the RF signal received by the antenna 205 and down-converted from the wireless frequency into a digital signal and passes it to the processor 201.
  • IF Intermediate Frequency
  • the storage device 202 stores a program that realizes the function of the wireless device (access point 3) described in each of the above-described embodiments, and the processor 201 reads out and executes the program so that each of the above-described embodiments is performed.
  • the function of the wireless device (access point 3) may be realized.
  • the terminal 4 stores a program for realizing the function of the terminal 4 described in each of the above-described embodiments in the storage device 202, and the processor 201 reads out and executes the program so that each of the above-described functions can be obtained. You may make it implement
  • the management device 1 of FIGS. 1 and 14 may also realize the functions of the management device 1 of each of the above-described embodiments by reading and executing a program from the storage device ( In the case of the management device 1, the wireless transmission unit / reception unit 203 and the antenna 205 of Fig. 16 may not be included. Instead, for example, a display device is connected to the processor 201).
  • Patent Document 1 above are incorporated herein by reference.
  • the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept.
  • Various combinations or selections of various disclosed elements including each element of each claim, each element of each embodiment, each element of each drawing, etc. are possible within the scope of the claims of the present invention. . That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
  • (Appendix 1) In a communication network system in which a plurality of wireless systems are mixed in a predetermined space, network connection information collecting means for collecting communication function information and communication path information of each wireless system, and network connection management means for generating a connection policy for each wireless system And a data attribute information collecting unit that collects attribute information of data communicated with each wireless system, and a part or all of each wireless system includes the connection policy and the attribute of the data.
  • a connection rule setting unit that generates a connection rule information table from information; and a connection execution unit that wirelessly connects using a frequency channel selected based on the connection rule information table.
  • a communication network system in which wireless devices share the connection rule information table.
  • connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and the frequency channel is sequentially changed according to the priority.
  • connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and determines a waiting time until a frequency channel change is performed according to the priority.
  • Appendix 5 The communication network system according to appendix 4, wherein at least a frequency utilization factor of the frequency channel after the change is measured by using a waiting time until the change of the frequency channel is executed.
  • Appendix 6 The communication network system according to any one of appendices 1 to 5, wherein the attribute information of the data includes an allowable delay time in communication.
  • connection policy The communication network system according to any one of appendices 1 to 6, wherein the connection policy, the attribute information of the data, and a part or all of the connection rule information table are updated as appropriate.
  • connection policy and attribute information of the data to be communicated are received from the outside, the connection policy, connection rule setting means for generating a connection rule information table from the attribute information of the data, and selected based on the connection rule information table
  • a wireless apparatus comprising: a connection execution unit that wirelessly connects using a frequency channel, and shares the connection rule information table with a wireless apparatus that is a communication partner.
  • connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and the frequency channel is sequentially changed according to the priority.
  • connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and determines a waiting time until a frequency channel change is performed according to the priority.
  • Appendix 11 The wireless device according to appendix 10, wherein at least a frequency usage rate of the frequency channel after the change is measured by using a standby time until the change of the frequency channel is executed.
  • a network connection information collecting step for collecting communication function information and communication path information of each wireless system, a network connection management step for generating a connection policy for each wireless system, and collecting attribute information of data communicated by each wireless communication system
  • a data attribute information collection step A part or all of each wireless system uses the connection policy, a connection rule setting step for generating a connection rule information table from the attribute information of the data, and a frequency channel selected based on the connection rule information table Connection execution step for wireless connection,
  • a communication network communication method comprising: a connection rule information sharing step in which a plurality of wireless devices constituting each wireless system share the connection rule information table.
  • connection rule information table includes a priority based on data attribute information, and includes a standby time determination step of determining a standby time until a frequency channel change is performed according to the priority.
  • Appendix 15 Communication in a communication network according to appendix 14, characterized by including a frequency channel measurement step of measuring at least the frequency utilization rate of the frequency channel after the change by using a waiting time until the change of the frequency channel is executed.
  • connection rule information table including at least waiting time until channel switching and information defining channel switching order; The waiting time is set to be longer or shorter depending on the priority of the wireless system, When switching channels, the channel is selected according to the order set in the connection rule information table, and after waiting for the waiting time set in the connection rule information table, the wireless connection in the selected channel is controlled.
  • a communication terminal comprising a connection execution means.
  • Appendix 17 It is characterized by comprising means for monitoring communication with another wireless device that is a communication partner for a predetermined time, and determining channel switching when the disconnection of the communication is detected.
  • the communication terminal according to appendix 16.
  • Appendix 18 18.
  • connection rule information table including at least waiting time until channel switching and information defining channel switching order; The waiting time is set to be longer or shorter depending on the priority of the wireless system, When switching channels, the channel is selected according to the order set in the connection rule information table, and after waiting for the waiting time set in the connection rule information table, the wireless connection in the selected channel is controlled.
  • An access point base station characterized by comprising connection execution means.
  • Appendix 20 It is characterized by comprising means for monitoring communication with another wireless device that is a communication partner for a predetermined time, and determining channel switching when the disconnection of the communication is detected.
  • the access point (base station) according to appendix 19.
  • Appendix 21 The access point (base station) according to appendix 19 or 20, further comprising means for acquiring at least the status of use of the frequency channel of the switching destination during the standby time.

Abstract

本発明は、各無線システムの通信要件等に対応したチャネルの切り替えを可能とする。無線システムを構成する無線装置が、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを有し、前記待機時間は前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間が経過すると、選択したチャネルで無線接続する制御を行う。

Description

通信ネットワークシステムと無線システムと無線装置及び通信制御方法並びにプログラム
 (関連出願についての記載)
 本発明は、日本国特許出願:特願2017-020720号(2017年2月7日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
 本発明は、通信ネットワークシステム、無線システム、無線装置、通信制御方法とプログラムに関する。
 近年、携帯電話、無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)など、多様で多数の無線システムが用いられている。産業用としても、無線LAN規格に準拠したものや、独自の無線など多数のシステムが販売されており、特にISM帯(Industry, Science, Medical band)を中心にした周波数が利用されている。近時、多種多様の「モノ」がインターネットに接続されるIoT(Internet of Things)が普及し始めている。例えば製造現場や倉庫等においては、センサデータや画像データを収集しこれらのデータを活用して生産や物流の効率化が進められている。移動するものや可動部を備えるものからは、無線通信を用いてデータの収集が行われる。また、設備の移動が頻繁に行われる場合や、ケーブルの敷設が困難である場合または費用がかかる場合等には、有線通信ではなく無線通信が好まれる。そのための無線システムが今後さらに導入されていくものと考えられる。このとき、無線用途によって、それぞれ無線システムの導入が図られていることが一般的であり、その結果として独立した無線システムが混在している。
 さらに、複数の無線システムが混在している閉空間では、例えば人やモノが移動するため、電波環境がダイナミックに変動し、ノイズ等の影響も受けることがある。通信が不安定になり、通信断や、通信を利用するアプリケーション(例えばサーバ上で稼働し、該サーバが通信接続する端末にサービスを提供するアプリケーション)が要求する遅延やジッタの許容値(例えばアプリケーションのQoE (Quality of Experience)要件等)を満たせなくなる。
 異なる無線システムを利用する場合として、個別の端末が、無線方式、周波数、アクセス先などを選択して切り替えるハンドオーバー技術が用いられている。しかしながら、既存のハンドオーバー技術による単純な切り替えでは、機能やインタフェースが異なる異種システムの最適な運用の実現が保障されるとは限らないことが知られている。異種システムの最適な運用のために、統合的かつ動的にネットワークを管理、再構成する仕組みが必要なことも知られている。
 多種の無線システムを収容するため、異なるシステムからなる通信ネットワークにおいて、動的にネットワークを再構成することで、通信パフォーマンスを向上させる技術が特許文献1に記載されている。特許文献1の開示では、複数の有線又は無線の通信ネットワークとの接続方式等を動的に再構成しながら通信端末が通信する通信ネットワークシステムを提供するために、図17に示すように、ネットワーク管理装置141が設けられている。このネットワーク管理装置141は、記憶手段に格納される接続ポリシー情報テーブル146と、それに基づいて通信ネットワークの接続方式等を選択する通信ネットワーク再構成管理手段148と、選択された接続方式等に接続を再構成する通信ネットワーク再構成実行手段149とを備えている。対応する通信端末には、通信ネットワーク再構成管理手段148と協調して通信端末側の接続方式等を選択する端末再構成管理手段と、選択された接続方式等に接続を再構成する端末再構成実行手段とを備える。なお、図17は、特許文献1の図2に基づく(図17において参照符号は、特許文献1の図2から変更されている)。
 特許文献1では、管理装置からの直接の指示ではなく、接続ポリシー情報テーブル146に基づいて各無線システムの接続が再構成される。そのため、各無線システムにそれぞれ自律性が確保されており、厳格な機能やインタフェースの定義や実装が不要である。
 しかしながら、特許文献1では、選択された接続方式等に接続を再構成するための時間管理の仕組みを欠いている(時間管理手段は開示されていない)。例えば、無線システム内にある無線装置間で、利用中の複数の通信路が予期せず遮断された場合、複数の無線システムにある複数の無線装置が一斉に新たな通信路を求めることになる。そのため、通信路の決定に時間を要し、例えば、要求遅延の短いアプリケーションの通信要件を満たせなくなる。
特開2009-246874号公報
 上記した関連技術について分析を与える。
 複数の無線システムが所定の空間に混在している通信ネットワークシステムにおいて、例えば利用中の複数の通信路が予期せず遮断された場合等、無線環境が変動し、ネットワークの再構成を行う場合に、例えば低遅延が要求される無線通信の通信要件を満たさなくなる場合がある(この問題については、後に、図12を参照して説明される)。
 したがって、本発明の目的は、各無線システムの通信要件等に対応したチャネルの切り替えを可能とする無線システム、装置、通信ネットワークシステム、通信制御方法、およびプログラムを提供することにある。
 本発明の1つの側面によれば、無線システムに含まれる無線装置が提供される。前記無線装置は、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備えている。前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定される。前記無線装置は、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択したチャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備えた構成としてもよい。
 本発明の他の1つの側面によれば、アクセスポンイントと、前記アクセスポンイントと無線通信する端末とを備えた無線システムが提供される。
 この無線システムにおいて、前記アクセスポイントは、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備え、前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定される。
 前記アクセスポイントは、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルの順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択したチャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備えた構成としてもよい。
 また、前記端末は、前記アクセスポンイントの前記接続規則情報テーブルと共通の接続規則情報テーブルを備えた構成としてもよい。前記端末は、前記チャネルの切り替え時、前記接続規則情報テーブルの設定順位にしたがってチャネルの選択を行う構成としてもよい。
 本発明のさらに他の1つの側面によれば、1つ又は複数の無線システムに接続される管理装置が提供される。
 前記管理装置は、前記無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集めるネットワーク接続情報収集手段と、前記無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、前記無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段と、を備え、前記データの属性情報、前記接続ポリシーを前記無線システムの少なくとも1つの無線装置に提供する構成としてもよい。
 本発明のさらに他の1つの側面によれば、複数の無線システムを含む通信ネットワークシステムが提供される。前記複数の無線システムは所定空間内に混在する構成としてもよい。
 前記通信ネットワークシステムは、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集めるネットワーク接続情報収集手段と、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段と、を備えた管理装置を有する。
 前記通信ネットワークシステムにおいて、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムは、前記接続ポリシーと前記データの属性情報から、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報とを少なくとも含む接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定手段と、前記接続規則情報テーブルに基づいて選択されたチャネルを用いて無線接続する接続実行手段と、を備える。
 前記通信ネットワークシステムにおいて、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムに含まれ無線通信する複数の無線装置は、前記接続規則情報テーブルを共有する。前記複数の無線装置の少なくとも1つが、前記接続実行手段を備え、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルの順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択したチャネルでの無線接続を制御する構成としてもよい。
 本発明のさらに別の側面によれば、無線システムに含まれる無線装置の通信制御方法が提供される。
 この通信制御方法では、前記無線システムに含まれる無線装置が、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを有し、
 前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
 チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択したチャネルでの無線接続を制御する。
 本発明のさらに別の側面によれば、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替えを行う順位を規定した情報と、を少なくとも含み、前記待機時間は無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定された接続規則情報テーブルを記憶する処理と、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択したチャネルでの無線接続を制御する接続実行処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
 本発明のさらに別の側面によれば、無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集めるネットワーク接続情報収集処理と、前記無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、前記無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集処理と、前記データの属性情報、前記接続ポリシーを前記無線システムの少なくとも1つの無線装置に提供する処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
 本発明によれば、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み出し可能な記録媒体(例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、又は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の半導体ストレージ、HDD(Hard Disk Drive)、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等のnon-transitory computer readable recording medium)が提供される。
本発明の例示的な第1の実施形態の通信ネットワークシステムの構成を例示する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態の動作を説明する流れ図である。 本発明の例示的な第1の実施形態におけるアクセスポイント通信機能情報テーブル、端末通信機能情報テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態における通信路情報テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態における接続ポリシー情報テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態におけるデータ属性テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態における接続規則情報テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第1の実施形態における周波数チャネルの切り替えを説明する図である。 本発明の例示的な別の実施形態における周波数チャネルの切り替えを説明する図である。 本発明の例示的なさらに別の実施形態における周波数チャネルの切り替えを説明する図である。 本発明の例示的な実施形態における周波数チャネルの切り替えの手順を説明する流れ図である。 複数の無線システムにおいて待機時間が等しい場合の周波数チャネルの切り替えの例を説明する図である。 複数の無線システムにおいて待機時間が異なる場合の周波数チャネルの切り替えの例を説明する図である。 本発明の例示的な第2の実施形態の通信ネットワークシステムの構成を例示する図である。 本発明の例示的な第2の実施形態における接続規則情報テーブルの例を説明する図である。 本発明の例示的な第4の実施形態を説明する図である。 特許文献1の図2を引用した図である。
 本発明の実施形態について以下に説明する。本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(例えば図1の100)は、複数の無線システム(例えば図1の2、2a、2b、・・・)と、該複数の無線システム(例えば図1の2、2a、2b、・・・)の少なくとも1つに接続する管理装置(例えば図1の1)と、を含む。複数の無線システム(例えば図1の2、2a、2b、…)は、例えば、所定空間内に混在する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、管理装置(1)は、複数の無線システム(2、2a、2b、・・・)の少なくとも1つの無線システム(全部の無線システムであってもよい)の通信機能情報及び/又は通信路情報を集めるネットワーク接続情報収集手段(例えば図1の11:ネットワーク接続情報収集部ともいう)と、複数の無線システム(2、2a、2b、・・・)の少なくとも1つの無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段(例えば図1の12:ネットワーク接続管理部ともいう)と、を備えた構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、管理装置(1)は、複数の無線システム(2、2a、2b、・・・)のうちの少なくとも1つの無線システムは、通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段(例えば図1の13:データ属性情報収集手段ともいう)を備えた構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記無線システム(2、2a、2b、・・・)の少なくとも1つの無線システムは、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブル(例えば図1の35)を生成する接続規則設定手段(例えば図1の31:接続規則設定部ともいう)と、前記接続規則情報テーブル(35)に基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部ともいう)とを備えた構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記各無線システム(例えば2)に含まれる複数の無線装置(例えば図1のアクセスポイント3と端末4)は、前記接続規則情報テーブル(35、42)を共有する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記各無線システムの一部または全部において、例えば
・急激な無線環境の変化等により通信ができない、または、
・所要の品質で通信を継続できなくなった
等の場合に、前記各無線システムに含まれる無線装置(3)において、前記接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部)は、前記接続規則情報テーブル(35)に基づいて、周波数チャネルの変更を行う構成としてもよい。
 特に制限されないが、「急激な無線環境の変化」とは、例えば、
・データ送信間隔よりも短い時間での無線環境の変化、あるいは、
・無線システムが周波数チャネルの切り替えを判断する時間よりも短い時間での無線環境の変化、をいう。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記接続規則情報テーブル(35、42)は、データの属性情報に基づく優先度を含み、前記接続実行手段(例えば図1の32)は、前記接続規則情報テーブル(35)の前記優先度(周波数チャネルの切り替えの順位)に従って、順次、周波数チャネルの変更を行う構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記接続規則情報テーブル(35、42)に、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記接続実行手段(例えば図1の32)は、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも切り替え先の周波数チャネル利用状況(例えば他の無線システムによるチャネルの周波数利用率、「チャネル占有率」、「チャネル利用率」、「チャネル使用率」ともいう)を測定(算出)する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、前記接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部)は、他の無線システムによる切り替え先の周波数チャネルの利用状況(チャネル占有率)の測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルでの通信の可否を決定し、通信可能である場合、前記待機時間経過後、切り替え先の周波数チャネルでの通信を開始する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)において、データの属性情報は、各無線システムでの通信における、データの種類、データ送信間隔、データ量、許容遅延時間の少なくとも1つを含む構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信ネットワークシステム(100)においては、接続ポリシー、データの属性情報、接続規則情報テーブルの一部もしくは全部を更新する構成(図1の接続ポリシー生成部121、データ属性取得部131、接続規則生成部311)としてもよい。
 本発明の一形態において、無線システム(例えば図1の2)に含まれる無線装置(例えば図1の3)は、接続ポリシーと、通信するデータの属性情報を外部から受け取り、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブル(例えば図1の35)を生成する接続規則設定手段(図1の31:接続規則設定部)と、前記接続規則情報テーブルに基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行手段(図1の32:接続実行部)とを備えた構成としてもよい。無線装置(図1の3)の接続規則情報テーブル(例えば図1の35)と、無線装置(図1の3)の通信の相手となる無線装置(例えば図1の4)の前記接続規則情報テーブル(42)とが情報を共有する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る無線装置(3)において、接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部)は、前記接続規則情報テーブル(35)に、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に従って順次周波数チャネルの変更を行う構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る無線装置(図1の3、4)において、前記接続規則情報テーブル(35、42)が、データの属性情報に基づく優先度を含む構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る無線装置(図1の3)において、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定する接続規則設定手段(図1の31:接続規則設定部)を備えた構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る無線装置(3)において、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率(チャネル利用率)を測定する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る無線装置(3)において、前記接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部)は、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率の測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルでの通信の可否を決定する構成としてもよい。前記接続実行手段(例えば図1の32:接続実行部)は、通信可能である場合、前記待機時間経過後、切り替え先の周波数チャネルでの通信を開始する構成としてもよい。
 本発明の一形態に係る通信制御方法において、無線システムに含まれる無線装置(図1の3又は4)が、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替えを行う順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブル(35、42)を有し、前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
 チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、前記接続規則情報テーブルの順位にしたがってチャネルを選択し、無線接続する制御を行うようにしてもよい。
 本発明の別の一形態に係る通信制御方法において、複数の無線システムが所定空間内に混在する通信ネットワークシステムの通信制御方法であって、
 各無線システムの通信機能情報や通信路情報を集めるネットワーク接続情報収集ステップと、
 前記各無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理ステップと、
 前記各無線通信システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集ステップと、
 前記各無線システムが、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定ステップと、
 前記接続規則情報テーブルに基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行ステップと、
 前記各無線システムに含まれる複数の無線装置が、前記接続規則情報テーブルを共有する接続規則情報共有ステップを含むようにしてもよい。
 本発明の別の一形態に係る通信制御方法において、前記各無線システムの一部または全部において、例えば、無線環境の急激な変化(例えば、データ送信間隔よりも短時間、あるいは、周波数チャネルの切り替えを判断するための判断時間よりも短い時間での変化)により、通信ができない、または所要の品質で通信を継続できなくなった場合に、前記各無線システムに含まれる無線装置が、前記接続規則情報テーブルに基づいて、自律的に周波数チャネルの変更を行う周波数チャネルの変更ステップを含むようにしてもよい。
 本発明の別の一形態に係る通信制御方法において、前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定する待機時間決定ステップを含んでもよい。
 本発明の上記各形態に係る通信制御方法において、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率(チャネル利用率)を測定する周波数チャネル測定ステップを含んでもよい。
 本発明の上記各形態に係る通信制御方法において、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率の測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルでの通信の可否を決定し、通信可能である場合、前記待機時間経過後、切り替え先の周波数チャネルでの通信を開始するようにしてもよい。
 上記した形態によれば、例えば複数の無線システムが所定の空間に混在しており、無線環境が変動した場合においても、接続規則情報テーブルに含まれる優先度に従ってネットワークが再構成される。このため、例えば、無線通信において、低遅延が要求されるアプリケーションの通信要件(例えばQoE要件)等を満たすことを可能としている。
 また上記した形態によれば、接続規則情報テーブルが、各無線システムに含まれる複数の無線装置で共有されている。このため、周波数を掃引(sweep)しながら周波数チャネルを探す処理を不要としている。さらに複数の無線システムに対して、周波数チャネルの切り替え後の周波数が順次決まっていくため、複数の無線システムの周波数チャネルの切り替えに要する時間の短縮を可能としている。
 以下、図面を参照して、いくつかの例示的な実施形態について説明する。なお、通信路を「チャネル」と称する。チャネルは、有線と無線の混在するシステムにおいて、無線区間では「周波数チャネル」を指す。また、「チャネル占有率」(Channel Occupancy Rate :COR)は、無線区間では周波数チャネルのチャネル利用率(Channel Utilization)を指す。
<例示的な第1の実施形態>
 図1は、本発明の例示的な第1の実施形態に係る通信ネットワークシステム100の構成の一例を例示する図である。図1を参照すると、管理装置1は、複数の無線システム2、2a、2b、…が接続されている。複数の無線システム2、2a、2b、…は、例えばWi-Fi(Wireless Fidelity:登録商標)等の無線LANやWi-MAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、あるいは、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)等の近距離無線通信システム等であってよい。複数の無線システム2、2a、2b、…の数は特に限定されない。複数の無線システム2、2a、2b、…は所定空間(例えば自由空間ではない閉空間等)内に混在する構成としてもよい。
 管理装置1は、ネットワーク接続情報収集手段11(ネットワーク接続情報収集部)と、ネットワーク接続管理手段12(ネットワーク接続管理部)と、データ属性情報収集手段13(データ属性情報収集部)と、アクセスポイント(AP)通信機能情報テーブル14と、端末通信機能情報テーブル15と、通信路情報テーブル16を備えている。
 特に制限されないが、管理装置1は、例えばクラウドサービスを提供するサーバ装置等に実装してもよい。あるいは、複数の無線システム2、2a、2b、…にそれぞれ管理装置1の機能の少なくとも一部を配置するか、無線システム2のアクセスポイント3に、管理装置1の機能の少なくとも一部を備えた構成としてもよい。
 アクセスポイント通信機能情報テーブル14と、端末通信機能情報テーブル15と、通信路情報テーブル16は、管理装置1の記憶装置17に保持される。なお、各テーブルを別々の記憶装置に保持してもよいことは勿論である。記憶装置17は例えばEEPROM、HDD、SSD(Solid State Drive)等で構成してもよい。
 ネットワーク接続情報収集手段11は、無線システム2、2a、2b、…の各々を構成する複数の無線装置(アクセスポイント3、端末4)の通信機能の情報を取得する通信機能情報取得部111と、通信路(チャネル)の情報を収集する通信路情報取得部112を備えている。
 通信機能情報取得部111は、アクセスポイント通信機能情報テーブル14と端末通信機能情報テーブル15の生成および更新を行う。
 アクセスポイント通信機能情報テーブル14、端末通信機能情報テーブル15は、アクセスポイント3、端末4が備える通信手段、通信性能(帯域やデータ速度)を規定したもので、無線システム2の無線装置(アクセスポイント3、端末4)ごとに設けるようにしてもよい。
 アクセスポイント通信機能情報テーブル14は、例えば図3に例示するように、各無線システム2のアクセスポイント3における周波数チャネルとMCS(Modulation and Coding Scheme)インデックスを含む構成としてもよい。各無線システムの各端末(4、4a、4b、・・・)用の端末通信機能情報テーブル15も、例えば図3に例示するように、アクセスポイント3における周波数チャネルとMCS(Modulation and Coding Scheme)インデックスを含む構成としてもよい。なお、アクセスポイント通信機能情報テーブル14および端末通信機能情報テーブル15において、MCSの代わりに、変調方式、データ速度などチャネルに関連させることが可能な情報であってもよい。
 通信路情報取得部112は、通信路情報テーブル16の生成および更新を行う。通信路情報テーブル16は、無線システムのチャネルごとの通信状況(特定または複数の通信における帯域や品質を表す情報)の測定結果又は演算結果が設定保持される。図4の例では、通信路情報テーブル16は、チャネル毎のチャネル占有率(COR)(各チャネルにおける周波数利用率)を含む。なお、通信路情報として、チャネル占有率(COR)以外に、あるいは、チャネル占有率(COR)とともに、受信強度、ビットエラーレート(Bit Error Rate:BER)、パケットエラーレート(Packet Error Rate: PER)、ラウンドトリップタイム(Round Trip Time: RTT)等の少なくとも1つを含む構成としてもよい。
 ネットワーク接続管理手段12は、接続ポリシー生成部121を備えている。接続ポリシー生成部121は、アクセスポイント通信機能情報テーブル14、端末通信機能情報テーブル15、通信路情報テーブル16の情報を参照して、各チャネルの通信帯域や、チャネルに付与される優先度を無線システムごとに規定した接続ポリシーを生成する。接続ポリシー生成部121が生成した接続ポリシーは無線システム2のアクセスポイント3の接続ポリシーテーブル33に設定される。
 接続ポリシー生成部121による接続ポリシーの生成と、該生成した接続ポリシーのアクセスポイント3の接続ポリシーテーブル33への設定等は適宜行われる。特に制限されないが、例えば、
・予め定められた所定の時間毎に、あるいは、
・予め定められた所定のイベント発生時等に、あるいは、
・管理装置1側においてシステム管理者からの指示入力等に応答して、
接続ポリシーの生成と接続ポリシーテーブル33への設定等
を行うようにしてもよい。
 接続ポリシーテーブル33は、各チャネルの通信帯域状況や、チャネルに付与される優先度を無線システムごとに規定したものである。図5に例示するように、接続ポリシーテーブル33は、チャネルと、該チャネルの占有率(チャネルの利用率)と、チャネルの割り当て順位の情報を含む構成としてもよい。接続ポリシーテーブル33は、さらに、チャネルの安定度など他の情報を含んでもよい。
 データ属性情報収集手段13は、データ属性取得部131を備えている。データ属性情報収集手段13は、アプリケーションを管轄する装置(例えばサーバ装置)やクラウド上のソフトウェア機能で実現してもよい。データ属性取得部131は、無線システムが取り扱うデータの属性情報を取得する。無線システム毎に、該無線システムで扱うデータの種類、データ送信間隔(端末からのデータ送信間隔等)、データ量(通信速度)、許容遅延を含んでもよい。なお、データの種類は、そのデータが何を示すかという具体的な情報(例えばアプリケーションで規定しているデータ情報等に基づく)であってもよく、あるいは、例えば再送を許可するもの、破棄が可能なものなど、データの扱いに関する識別情報等であってもよい。
 データ属性取得部131で取得した無線システム2のデータ属性は、当該無線システム2のアクセスポイント3のデータ属性テーブル34に設定される。
 無線システム2は、アクセスポイント3と、端末4、4a、4b…を備えている。端末(4、4a、4b…)の数は1つ以上であればよい。なお、無線システム2の複数の無線装置(端末(4、4a、4b…)とアクセスポイント3)は同じ周波数チャネルを使って通信する。
 アクセスポイント3は、接続規則設定手段(接続規則設定部)31と、接続実行手段32(接続実行部)を備えている。接続規則設定手段31は、接続ポリシーテーブル33と、データ属性テーブル34の設定情報を参照して、接続規則情報テーブル35を生成する接続規則生成部311を備えている。接続規則情報テーブル35を接続ポリシーテーブル33と、データ属性テーブル34と同様に記憶装置36に保持してもよい。記憶装置36は、例えばEEPROMや、HDD、SSD(Solid State Drive)等で構成してもよい。なお、接続規則設定手段31は、アクセスポイント3内に実装する構成に限定されるものでなく、無線システム2において、アクセスポイント3と通信接続する別のノード装置(制御装置)として構成してもよいことは勿論である。接続規則情報テーブル35も、例えばEEPROMや、HDD、SSD等に保持するようにしてもよい。
 接続実行手段32は接続実行処理部321を備えている。接続実行処理部321は、周波数チャネルを切り替える時、接続規則情報テーブル35に設定されているチャネルの切り替え順位(優先度)にしたがって、切り替え先の周波数チャネルを選択する。そして、接続実行処理部321は、接続規則情報テーブル35に設定された待機時間が経過すると、該切り替え先の周波数チャネルでの無線接続を実行する。
 より詳しくは、接続実行処理部321は、周波数チャネルを切り替えるタイミングで、待機時間を計時する不図示のタイマ(第1のタイマ)をスタートさせる。そして、接続実行処理部321は、切り替え先の次の周波数チャネルでの通信が通信可能であれば、該タイマ(第1のタイマ)でタイムアウト発生時(すなわち、待機時間が経過した時点で)、切り替え先として選択した当該周波数チャネルでの通信を開始する。
 一方、切り替え先として選択した当該周波数チャネルが、他の無線システム(2a、2b、…)による利用等で混雑しており、接続実行処理部321において、通信可能と判断されない場合には、接続規則情報テーブル35に設定されているチャネルの切り替え順位(優先度)にしたがって、さらに次の周波数チャネルを選択する。そして、接続実行処理部321は、当該次の周波数チャネルでの通信が可能か確認する処理を行い、通信可能であれば待機時間が経過した時点で通信を開始する制御を行う。
 接続実行処理部321は、切り替え先の周波数チャネルの通信の可否判断にあたり、接続規則情報テーブル35に設定された待機時間に、他の無線システムによる該切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率(「チャネル利用率」ともいう)を測定するようにしてもよい。そして、接続実行処理部321は、該測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルでの通信が可能であるか否かを判断する構成としてもよい。ここで、チャネル占有率は、予め定められた観測時間(一定時間)においてチャネルが他の無線システムによって占有されている時間の割合である。次式(1)では、チャネル占有率の単位を%としているが、%でなくてもよい。
 チャネル占有率=(チャネルの占有時間)/(観測時間)×100(%)  ・・・(1)
 待機時間において、無線システム2のアクセスポイント3(端末4)は受信モードに設定されている。接続実行手段32では、監視対象のチャネルの受信電力が予め定められた一定の閾値を超えている時間に基づいて、チャネルの占有時間(該チャネルでの通信時間)を算出するようにしてもよい。なお、チャネル占有率の測定のための予め定められた観測時間(一定時間)は、他の無線システムが定期的に送信するビーコン信号(ビーコンパケット)の間隔であってもよい。
 チャネル占有率が低い程、他の無線システムが、一定時間(観測時間)において、当該切り替え先の周波数チャネルを使用していない時間が多い。このため、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率が低い程、切り替え先の周波数チャネルにおいて通信を行える確率が高くなる。逆に、チャネル占有率が高い程、他の無線システムが一定時間(観測時間)において、当該切り替え先の周波数チャネルを使用している時間が多い。このため、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率が高い程、切り替え先の周波数チャネルにおいて通信を行える確率は低くなる。接続実行手段32は、チャネル占有率の測定の観測時間を計時するタイマ(待機時間のタイマと別の第2のタイマ)を備えた構成としてもよい。
 接続実行処理部321は、チャネル占有率の測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルの通信可否の判断にあたり、チャネル占有率の測定結果と、以下に説明するデータ属性テーブル34に設定されたデータ量(例えばアプリケーションで扱うデータのチャネルでの転送に必要な通信速度)に基づき、切り替え先の周波数チャネルでの通信が可能か否かを判断する構成としてもよい。以下では、単純な計算モデルに基づき説明する。
 例えば切り替え先の周波数チャネルの他の無線システム(2a、2b、…)によるチャネル占有率の測定値がCO(%表示)であり、チャネルの通信速度をA(bps)(公称通信速度(最大転送速度、理論値)の所定割合(例えば半分以下))として、転送すべきデータ量をD(bps)とする。
B=D/A    ・・・(2)
は、当該チャネルにおいて無線システム2がデータの転送に使用する時間が占める割合(単位時間当たりの使用時間)を表している(0<D<1)。また、
E=1-CO/100-α    ・・・(3)
(ただし、αは0≦M<1の所定のマージンであり、パケットヘッダオーバヘッド等を考慮した値)は、チャネル占有率に基づき計算された、切り替え先の周波数チャネルにおいて無線システム2が利用可能な時間の割合(単位時間あたりの利用可能な時間)を表している。
 したがって、接続実行処理部321では、E/Bが予め定められた所定の閾値(1以上)よりも大であるとき、切り替え先の周波数チャネルは通信可能と判定し、E/Bが予め定められた所定の閾値以下であるとき、通信不可と判定するようにしてもよい。
 なお、接続実行手段32の接続実行処理部321において、切り替え先の周波数チャネルが通信可能と判定し、待機時間の経過時に、切り替え先の当該周波数チャネルでの通信を開始する。その際、、アクセスポイント3又は端末4が、当該周波数チャネルで送信データを送信するにあたり、他の無線システムが当該周波数チャネルで通信を行っていることを検出した場合には、接続実行手段32は、他の無線システムでの通信が完了後に、送信データを送信するようにしてもよい。端末4の接続実行手段41についても同様である。
 データ属性テーブル34は、無線システムが取り扱うデータの属性情報を規定するものである。特に制限されないが、図6に示す例では、データ属性テーブル34は、無線システム毎に、該無線システムで扱うデータの種類(図6では、1、2、3、4、・・・)、データ送信間隔、データ量(必要帯域(単位:kbps(kilo bits per second)))、許容遅延(単位:msec (milliseconds))を含む。データ送信間隔やデータ量等は、ある範囲(最大、最小)で設定するようにしてもよい。さらに、データ送信間隔やデータ量等は、代表値、あるいは統計値(平均値と分散等)を設定するようにしてもよい。
 データ属性テーブル34において、データの種類(図6では便宜上1、2、3、4等で表している)は、そのデータが何を示すかという具体的な情報等であってもよい。特に制限されないが、データの種類として、アプリケーションが扱うコンテンツやデータ種類(例えば端末からの測定データやストリーミングデータ(映像、音声等のマルチメディアデータ)、端末からのメール、ツイートデータ、SNS(social networking service)データ、あるいは音声パケットデータ(例えばVoIP(Voice Over IP(Internet Protocol))アプリケーションによるパケット)やオンラインゲームのデータ等)であってもよい。あるいは、アプリケーションの規定やそのプロトコル等に応じて、例えば再送を許可するもの、再送せず破棄が可能なもの等、データの扱いに関する識別情報を含んでもよい。
 データ属性テーブル34のデータ送信間隔、データ量(通信速度)、許容遅延は、例えば管理装置1のデータ属性情報収集手段13(例えばクラウド上でアプリケーションを管理する装置等)から提供される情報に基づき、設定するようにしてもよい。例えば、端末とサーバ上のアプリケーションとが無線システムを介して通信する場合において、端末(ユーザ端末)上で例えば当該アプリケーションのQoE要件等を満たすために要求される帯域、遅延等に基づき設定するようにしてもよい。データ量(通信速度)は、アクセスポイント3での測定結果に基づき、設定するようにしてもよい。
 接続規則情報テーブル35は、各無線システムにおいて、アクセスポイント3と端末4が共有する情報を規定する。図7に示すように、判断時間、待機時間、当該無線システムにおける周波数チャネルの接続順位情報(接続するチャネルの順位に関する情報)を含む。待機時間は、チャネルの切り替え指示があった際、あるいは、端末4との通信が切断されたと判定された際に、アクセスポイント3が実際に周波数を切り替えるまでの時間である。待機時間としてさらに関連した他の情報を含む構成としてもよい。
 端末4、4a、4b、・・・は、接続規則情報テーブル42と、接続実行手段41を備えた構成としてもよい。接続実行手段41は、周波数チャネルを切り替える時、接続規則情報テーブル42に設定されている優先度にしたがって次の周波数チャネルを選択し、接続規則情報テーブル42に設定されている待機時間が経過してから、チャネル切り替え動作を行い、無線接続する接続実行処理部411を備えた構成としてもよい。端末4、4a、4b、・・・は、アクセスポイント3に無線接続可能な端末であれば、IoTデバイス、MTC(Machine Type Communication)デバイス、スマートフォン等の携帯通信端末、タブレット端末、ノートパソコン(Personal Computer:PC)等であってもよい。接続規則情報テーブル42は、例えばEEPROMや、HDD等に保持するようにしてもよい。
 図2は、図1を参照して構成を説明した例示的な第1の実施形態の動作の一例を説明する流れ図である。図2と図1を参照して、例示的な第1の実施形態の動作の一例を以下に説明する。
 管理装置1において、ネットワーク接続情報収集手段11の通信機能情報取得部111が、管理装置1に接続している無線システム2、2a、2b、…の各無線システムを構成するアクセスポイント3と端末4の通信機能に関する情報を取得する(ステップS21)。
 管理装置1において、ネットワーク接続情報収集手段11の通信路情報取得部112がチャネル(通信路)の情報を取得する(ステップS22)。ネットワーク接続情報収集手段11は、取得した情報を、アクセスポイント通信機能情報テーブル14、端末通信機能情報テーブル15、通信路情報テーブル16に保存する。ネットワーク接続情報収集手段11の通信機能情報取得部111と通信路情報取得部112は、定期的又は所定イベント発生時等に、アクセスポイント3、端末4の通信機能の情報、通信路情報を取得し、アクセスポイント通信機能情報テーブル14、端末通信機能情報テーブル15、通信路情報テーブル16を更新する。
 管理装置1において、ネットワーク接続管理手段12の接続ポリシー生成部121は、アクセスポイント通信機能情報テーブル14、端末通信機能情報テーブル15、通信路情報テーブル16を参照し、接続ポリシーを作成する(ステップS23)。
 また、管理装置1において、データ属性情報収集手段13は、データ属性取得部131により、各無線システムが扱うデータの属性情報を取得する(ステップS24)。
 無線システム2のアクセスポイント3は、管理装置1で生成された接続ポリシーとデータ属性を受け取り、接続ポリシーテーブル33、データ属性テーブル34に記憶する。
 アクセスポイント3の接続規則設定手段31は、接続ポリシーテーブル33とデータ属性テーブル34を参照し、接続規則を作成し接続規則情報テーブル35に保存する(ステップS25)。
 端末4は、アクセスポイント3の接続規則情報テーブル35の情報を受信し、接続規則情報テーブル42に設定して保持する(ステップS26)。接続規則情報テーブル42は、アクセスポイント3の接続規則情報テーブル35の写しであり、例えばアクセスポイント3から端末4に転送される。アクセスポイント3において、接続規則設定手段31が接続規則情報テーブル35の待機時間やチャネル切り替えの順位等を更新した場合、適宜、アクセスポイント3は、端末4に接続規則情報テーブル35を送信し、端末4は、接続規則情報テーブル42を接続規則情報テーブル35の内容で置き換える。なお、アクセスポイント3は、端末4に接続規則情報テーブル35の変更部分だけを送信し、端末4は接続規則情報テーブル42の該当する箇所が変更された内容で更新するようにしてよい。
 アクセスポイント3において、接続実行手段32の接続実行処理部321は、チャネルの切り替え指示があった場合、あるいは、端末との通信が切断された場合に、接続規則情報テーブル35等の設定情報(待機時間、チャネルの接続順位)を参照して、チャネル切り替えを実行し、無線接続を実行する(ステップS27)。
 端末4においても、接続実行手段41の接続実行処理部411は接続規則情報テーブル42の設定情報(待機時間、チャネルの接続順位)を参照して、周波数チャネルの切り替えを実行し、無線接続を実行するようにしてもよい。
 図8は、第1の実施形態において、チャネルの切り替え時のアクセスポイント3と複数の端末(図1の4、4a、4b、…)の動作の一例を説明する図である。なお、図8では、簡単のため、2台の端末A、端末Bが示されている。図8には、収集したデータを2つの端末(端末A、端末B)(例えば図1の4、4aに対応させることが可能)から、アクセスポイント(図1の3、図8では「AP」と略記される)へ送信する際の動作を、時系列のダイアグラムで示したものである。
 図8において、送信側からの信号のシーケンス番号をXi(i=1,2,…)、該信号Xiの受信側の信号のシーケンス番号をRi(i=1,2,…)で表している。図8(および、後の説明に参照される図9、図10)では、図面の作成都合で、APと端末間での送受信のシーケンスの全ては示されていず、いくつかの代表的なハンドシェイクを例示したものと理解されるべきである。なお、図8に関する以下の説明では、図1のアクセスポイント3を、図8の記載に合わせて、「AP」という。
 端末Aがデータ(X1)をAPに送信し、APはデータ(R1)を受信する。APは、データを受信した旨の確認応答(Acknowledgement :ACK)(X2)を端末Aに送信し、端末AはACK(R2)を受信する。
 端末A、Bは、適宜、APへデータを送信しているが、受信状況が悪化した場合(APの信号(R5)の受信後の矢印参照)、APは、端末Aと端末Bに対して、チャネル切り替えの指示(Polling(ポーリング))(X6)を送信する。
 チャネル切り替えは、AP自身で判断するか、APに接続された管理装置(図1の1)から受けてもよい。また、管理装置(図1の1)は、別の無線システムからの要求や、別途用意されたチャネルを監視する装置(不図示)からの情報に基づき、適切な無線システムのAPに対して、チャネル切り替えの指示を出してもよい。
 チャネル切り替えの指示があった場合、AP(図1の接続実行手段32)は、接続規則情報テーブル(図1の35)の設定情報から、周波数チャネルを選択し、待機時間経過後に、周波数チャネルの切り替えを実行する。
 その間、APは、受信モードとなる。このとき、APは、周波数チャネルの通信状況、例えばチャネル占有率(チャネル利用率)を測定する。APの接続実行手段(図1の32)で、少なくとも切り替え先として選択した周波数チャネルでのパケット(フレーム)をモニタしてチャネル占有率を測定する測定部を備えた構成としてもよい。あるいは、管理装置1のネットワーク接続情報収集手段11の通信路情報取得部112で、該当する無線システムのアクセスポイント3からの要求を受け、アクセスポイント3でキャプチャされたパケット(フレーム)をモニタして周波数チャネルのチャネル占有率を測定し、測定結果を通信路情報テーブル16の該当するエントリに格納するとともに、チャネル切り替えを行う無線システムの当該APに通知するようにしてもよい。
 APは、接続規則情報テーブル35に規定されている待機時間を経過した時点で、このチャネルで帯域が安定的に十分確保できるか等、通信可能か否かを判定し、通信可能である場合には、通信を開始する。通信が困難な場合には、APは、接続規則情報テーブル35から次の順位の周波数チャネルを選択し、通信開始を試みる。
 周波数チャネル切り替え後の通信開始にあたり、APはビーコン(Beacon)(X7)を定期的に無線システムの端末A、Bに送信(ブロードキャスト)する。端末A、Bはビーコンを受信すると、例えば自身が設定している、例えば無線システムのネットワーク識別子(例えば無線LAN(Wi-Fi等)におけるネットワークの識別子であるESS-ID:(Extended Service Set Identifier)等)であるか否かをAPに対して問い合わせ(Probe Request)を送信する。同じネットワーク識別子であれば、APは応答(Probe Response)を返す。端末は、APに接続要求(Association Request)を送信し、APは応答(Association Response)を返す。その後、APと端末との通信が始まる。
 図11は、例示的な第1の実施形態の周波数チャネル切り替えの動作(図1の無線システム2のアクセスポイント3の接続実行手段32又は端末4の接続実行手段41)を説明する図である。以下では、図8の説明にしたがって、アクセスポイント3の接続実行手段32の動作例として説明する(端末4の接続実行手段41で周波数チャネル切り替えを行う場合も同様とされる)。
 無線システム2において、アクセスポイント3の接続実行手段32は、周波数チャネルの切り替えを行う場合、接続規則情報テーブル35を参照して、切り替え先の周波数チャネルを選択する(ステップS111)。
 アクセスポイント3の接続実行手段32は周波数チャネルの切り替えを行う(ステップS112)。
 アクセスポイント3は、接続規則情報テーブル35で規定される待機時間の間、受信モードとなる。そして、この間、無線システムの通信状況として、チャネル占有率を測定する(ステップS113、S114)。チャネル占有率は、切り替え先の周波数チャネルの他の無線システムによるチャネル占有率が測定される。
 なお、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率は、アクセスポイント3の通信監視部(不図示:接続実行手段32に備えてもよい)で測定してもよい。あるいは、待機時間の長さによっては、アクセスポイント3からの測定要求を受け、図1の管理装置1の通信路情報取得部112が、該アクセスポイント3の属する無線システム2の切り替え先のチャネル占有率を測定し、測定結果を、アクセスポイント3に通知する構成としてもよい。チャネル占有率は、前述したように、例えば、他の無線システム(例えば図1の2a、2b、・・・)が切り替え先の周波数チャネルを利用している時間(チャネル占有時間)を観測時間で除算することで求められ、当該チャネルが混雑しているか否かがわかる。
 待機時間が経過すると、アクセスポイント3の接続実行手段32は、切り替え先のチャネルが通信可能であるかチェックする(ステップS115)。アクセスポイント3の接続実行手段32は、例えば、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率の測定結果に基づき、チャネル占有率がデータ属性テーブル34を参照して得られるデータ量を追加しても、当該チャネルに収容できる値であれば、切り替え先の周波数チャネルが通信可能であると判断し、予め定められた閾値を超える場合、切り替え先の周波数チャネルが通信可能でないと判断する。
 アクセスポイント3の接続実行手段32は、切り替え先の周波数チャネルが通信可能でない場合(ステップS115のNo判定)、接続規則情報テーブル35を参照して、次の切り替え先の周波数チャネルを選択(ステップS111)からの処理行う。
 通信可能な場合(ステップS115のYes判定)、アクセスポイント3の接続実行手段32は、切り替え先の周波数チャネルでの通信を開始する(ステップS116)。
 例えば閉空間で複数の無線システムが共存する場合、無線環境の動的な変化に伴って、通信が維持できなくなる。そのため、利用可能な周波数チャネルが必要とされる。しかし、周波数をスイープ(掃引)することで、利用可能な周波数チャネルを探索するには、時間を要する。
 例示的な第1の実施の形態によれは、接続規則情報テーブル35に、切り替え先となる周波数チャネルの候補(現在の周波数チャネルの切り替え先となる次の周波数チャネル)が予め設定されており、アクセスポイント3や端末4で切り替え先となる周波数チャネルの候補情報を共有しているため、自律的に、かつ、短時間で周波数チャネルを切り替えることが可能となる。
 なお、複数の無線システムが同時に、周波数チャネル切り替えを行った場合、切り替え先の周波数チャネルが衝突し、時間を要する場合がある。
 図12は、周波数チャネル切り替えの一例(待機時間を無線システムの優先度に応じて設定しない場合の例)を説明する図である。図12に模式的に示すように、無線システムAが周波数チャネル1(「CH1」という)を、無線システムBが周波数チャネル2(「CH2」という)を利用しており、ノイズ等の影響で、CH1、CH2、周波数チャネル3(「CH3」という)の利用ができなくなったとする。
 無線システムAでは、CH1からCH3に切り替える。無線システムAは、CH3が利用できなくなったことは分からない。無線システムAは、例えば、待機時間Twの間に、CH3で通信可能か否かを確認する。待機時間Twの間、無線システムAは、CH3のチャネル占有率を測定し、測定結果に基づき、CH3で通信可能か否かを確認するようにしてもよい。
 無線システムAは、CH3は通信可能でないと判断し、次に、周波数チャネル4(「CH4」という)に切り替え、例えば待機時間結果Twの間に、CH4が通信可能か否かを確認する。待機時間Twの間、無線システムAは、CH4のチャネル占有率を測定し測定結果に基づき、CH4で通信可能か否かを確認するようにしてもよい。
 無線システムBは、CH2からCH4へ切り替えたとする。CH4は通信可能であるため、無線システムBは、チャネル切り替えタイミングから時間Tb経過した時点でCH4での通信を開始する。なお、特に制限されないが、図12において、例えばTb=Twとする(Tb<Twであってもよい)。
 チャネル切り替えのタイミングから時間Tb経過時点で無線システムBは、CH4で通信を開始しているため、チャネル切り替えのタイミングからTw+Tw1経過後、無線システムAは、CH4でも通信が開始できず、次の切り替え先の周波数チャネル5「CH5」という)を選択する。なお、図12において、Tw1は、無線システムAのCH4での待機時間である。Tw1=Twであってもよい。すなわち、接続規則情報テーブル35において、無線システムAに設定される待機時間が各チャネルに対して共通の値の場合、Tw1=Twとなる。
 無線システムAは、CH5のチャネル占有率に基づき、CH5での通信は可能と判断し、チャネル切り替えのタイミングから略Tw+Tw1+Tw2経過時点で、CH5で通信を開始する。なお、図12において、Tw2は、無線システムAのCH5での待機時間である。Tw2=Twであってもよい。
 この場合、無線システムAは、チャネル切り替えを3回行い、そのため、再接続のための切り替え時間Taが長くなる(Ta≒Tw+Tw1+Tw2)。
 一方、例示的な第1の実施の形態によれば、データ属性を反映させた優先順位が、待機時間として規定されている。図13に示すように、第1の実施形態によれば、無線システムA、無線システムBの待機時間をそれぞれTwa、Twbとして、優先順位の高い無線システムAの待機時間を短くする(0≦Twa<Twb)。
 この設定により、無線システムAは、優先的に通信可能なチャネルCH4を見つけることが可能となる。すなわち、無線システムAはCH3を選択する。無線システムAは、例えば待機時間Twaの間に、CH3が通信可能であるか否かを確認する。この場合、CH3が通信可能でないため、チャネル切り替えのタイミングから待機時間Twaが経過した時点で、接続規則情報テーブル35に設定された順位に基づき、次の切り替え先のCH4を選択する。
 無線システムAは、例えば待機時間Twa1の間に、CH4が通信可能か否か確認する。無線システムAは、一定時間において、他の無線システムによる当該CH4のチャネル占有率を測定する。さらに、無線システムAはCH4のチャネル占有率の測定結果に基づき、例えばアプリケーションで要求される帯域等を考慮して、CH4の帯域等に余裕がある場合(収容可能である場合)、CH4で通信可能であると判断する。この場合、CH4は、通信可能であるため、無線システムAは待機時間Twa1の終了とともに、CH4で通信を開始する。
 無線システムAが周波数チャネルの切り替えタイミングからCH4へ切り替え通信を開始するまでの時間(切り替え時間)はTa(≒Twa+Twa1)である。なお、無線システムAのCH3での待機時間Twa1は、Twaと等しい値であってもよい。接続規則情報テーブル35において、無線システムAに設定される待機時間が各チャネルに対して共通の値の場合、Twa1=Twaとなる。なお、無線システムAの待機時間Twaが0の場合、チャネルの切り替えタイミングと同時に、切り替え先の周波数チャネルのチャネル占有率を予め定められた一定の時間測定し、測定結果に基づき、切り替え先の周波数チャネルが通信可能であるか判定し、通信可能である場合、ただちに、切り替え先の周波数チャネルでの通信を開始するようにしてもよい。
 無線システムBは、チャネル切り替えタイミングでCH4選択し、CH4で待機しているが(待機時間Twb)、その間に、優先度の高い無線システムAがCH4での通信を始める。無線システムAがCH4での通信を開始しているため、無線システムBは、他の無線システムである無線システムAが当該CH4を占有している時間の割合であるチャネル占有率の測定結果に基づいて、当該CH4は通信可能でないと判断し、次の切り替え先であるCH5に切り替える。無線システムBは、待機時間Twb1に、他の無線システムによるCH5のチャネル占有率を測定する。
 この場合、CH5は他の無線システムで使用されていない(チャネル占有率=0)であるため、待機時間Twb1経過後、CH5で通信を開始する(再接続までの時間Tbは略Twb+Twb1に等しい)。なお、無線システムBのCH5での待機時間Twb1は待機時間Twbと等しい値であってもよい。すなわち、接続規則情報テーブル35において、無線システムBに設定される待機時間が各チャネルに対して共通の値の場合、Twab1=Twbとなる。
 図13によれば、無線システムA、Bとも2回周波数を切り替えているが、再接続までの時間は無線システムAの方が短い(Ta<Tb)。 
 このように、第1の実施形態によれば、無線システムの優先度に基づき、異なる待機時間を設定することにより、例えば短い遅延時間が要求される通信システムを優先させ、自律的に短い通信断時間で復帰させることが可能となる。
 上記した各手段、各機能、各テーブルは、動作に支障がない範囲で、無線装置、無線システムに適切に配分してもよい。管理装置1のネットワーク接続情報収集手段11やネットワーク接続管理手段12等の機能の一部は、いずれかの無線システム内に統合化する構成としてもよい。あるいは、アクセスポイント3に接続するか、一体に統合する構成としてもよい。また、無線システム2における接続規則設定手段31、記憶装置36、接続実行手段32の機能の一部を、アクセスポイント3とは別の装置に実装するようにしてもよい。
<例示的な第2の実施形態>
 図14は、第2の実施形態の構成例を説明する図である。第2の実施形態においては、図1を参照して説明した第1の実施形態とアクセスポイント3に、通信監視制御手段37(通信監視制御部)が追加されている。また、端末4にも、通信監視制御手段43(通信監視制御部)を追加してもよい。
 図15は、接続規則情報テーブル35、42の構成を模式的に示す図である。図15に示すように、接続規則情報テーブル35、42には、アクセスポイント3と端末(4、4a、4b、…)との通信が切断されたことを判定するための判断時間が設定される。接続規則情報テーブル35、42は、アクセスポイント3と端末(4、4a、4b、…)間で共有される。アクセスポイント3は、例えば端末4が接続を確立した時等に、接続規則情報テーブル35を端末4に送信し、端末4で接続規則情報テーブル42として保持するようにしてもよい。あるいは、アクセスポイント3と端末4とが通信接続している任意の期間に、アクセスポイント3は、接続規則情報テーブル35を端末4に送信する構成としてもよい。なお、接続規則情報テーブル35、42には、判断時間に関連付けができる他の情報を含む構成としてもよい。
 第2の実施形態において、アクセスポイント3、端末(4、4a、4b、…)以外の装置構成は第1の実施形態と同様である。また接続規則情報テーブル35、42以外の各テーブルは図3乃至図6を参照して説明したものと同じである。
 第2の実施形態においては、APと端末との通信が切断された場合の動作が、第1の実施形態と相違している。第2の実施形態において、判断時間(通信を監視する時間)は、好ましくは、例えば、各端末4からのデータ送信間隔よりも長くなるように設定されている。なお、データ送信間隔は、データ属性テーブル34に設定された値が参照される。
 図9は、第2の実施形態におけるチャネル切り替えを説明する図であり、表記は第1の実施形態の図8に従う。図9を参照すると、アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、当該アクセスポイント3(AP)と端末Aの通信ごとにデータ送信間隔を監視する。例えばデータ送信間隔は端末Aからのデータ(Data)(X1)の送信と次のデータ(Data)(X5)の送信の時間間隔となる。
 アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、接続規則情報テーブル35に設定された判断時間の間に、端末からのデータの送信(Data)と受信側のAPでの受信確認を表す確認応答(ACK)などの送受信が少なくとも1回あったことを検出した場合には、周波数チャネルを切り替えることなく、現在の周波数チャネルのままAPと端末間の通信を継続する。
 アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、該設定した判断時間の間に、端末からのデータの送信(Data)とその受信確認を表す確認応答(ACK)などの送受信が検出されない場合には、通信路の断と判断し、接続実行手段32に対して周波数チャネルの切り替えを指示する。
 接続実行手段32は、接続規則情報テーブル35(42)から次の順位の周波数チャネルを選択し、周波数チャネルの切り替えを実行する。図9において、切り替え以降の待機時間、ビーコン送信等は、第1の実施形態と同様である。なお、端末側で通信監視制御手段43が、通信断を検出時、接続実行手段41に対して周波数チャネルの切り替えを指示し、接続実行手段41は、接続規則情報テーブル42から次の順位の周波数チャネルを選択するようにしてもよい。
 第2の実施形態では、判断時間とデータ送信間隔の設定により、想定される送受信が何回不成立であれば、周波数チャネルの切り替えを行うのかを決めることができる。特に制限されないが、図9では、アクセスポイント(AP)が端末Aからデータ(Data)を受信し確認応答(ACK)(X2)を送信したタイミングから、アクセスポイント(AP)の通信監視制御手段37(図14)は、判断時間分を計時する不図示のタイマ(第3のタイマ)をスタートさせる。そして、アクセスポイント(AP)の通信監視制御手段37(図14)は、該タイマ(第3のタイマ)のタイムアウト時に、端末との間でデータ(Data)の確認応答(ACK)等の送受信が少なくとも1回あったか否かを確認するようにしてもよい。
 なお、端末Bは、アクセスポイント(AP)の周波数チャネルが切り替わっているため(APと通信接続する端末Aと端末Bは同一チャネルを使用する)、送受信は成立することなく、接続規則情報テーブル35に設定されたチャネルの切り替え順に基づき、次の順位の周波数チャネルを選択し、周波数チャネルの切り替えを実行する。端末Bの周波数チャネルの切り替えは、好ましくは待機時間内に行われる。待機時間は、好ましくは、判断時間よりも長く設定される。
 図9の例では、各端末からアクセスポイントへ送信するデータ(Data)の送信間隔が等しいものとしているが、各端末からアクセスポイントへ送信するデータ(Data)の送信間隔は互いに異なっていてもよい。この場合には、判断時間は、例えば、最も長いデータ送信間隔よりも、さらに長くすることが望ましい。
<例示的な第3の実施形態>
 第2の実施形態と同様に、APと端末との通信が切断された際、特に要求遅延が短時間とされ、通信断の時間を短くする場合について、以下に、例示的な第3の実施形態として説明する。なお、装置構成は、図14を参照して説明した第2の実施形態と同じである。また、接続規則情報テーブル35(42)は、図15を参照して説明した第2の実施形態と同様である。その他のテーブルは、第1の実施形態と同様である。
 図10は、第3の実施形態における周波数チャネルの切り替えを説明する図である。なお、図10では、端末AとAPとの通信が例示されている。図10を参照すると、データ送信間隔より短い所定の時間間隔でAPからの送信要求(Polling)(X5、X7)の送信と、端末Aでの受信(R5)の確認である確認応答(ACK)(X6)の送信が行われる。
 アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、接続規則情報テーブル35に設定された判断時間において、APからのポーリング(Polling)の送信と端末Aからの確認応答(ACK)の送受信が、所定の時間間隔で行われる場合には、現在の周波数チャネルでの通信を継続するように制御する(接続実行手段32)に対して周波数チャネルの切り替え指示は出力しない)。
 アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、接続規則情報テーブル35に設定された判断時間において、APからの送信要求(Polling)の送信と端末Aからの確認応答(ACK)の送受信が所定の時間間隔(データ送信間隔よりも短い)で行なわれない場合には、通信路の断と判断し、接続実行手段32に対して、周波数チャネルの切り替えを指示する。アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、データ送信間隔よりも短い所定の時間間隔を計時するためのタイマを備えた構成としてもよい。
 図10に示す例では、アクセスポイント3の通信監視制御手段37は、データ送信間隔よりも短い所定時間内でのポーリング(Polling)と肯定応答の送受信が行われないことを1回検出した場合、通信路(チャネル)が断であると判断しているが、判断時間の間に、所定時間内でのポーリングと肯定応答の送受信が行われないことを、予め定められた所定回数(複数回数)検出した場合に、通信路が断であると判断するようにしてもよい。
 接続実行手段32は、接続規則情報テーブル35(42)から次の順位の周波数チャネルを選択し、周波数チャネルの切り替えを実行する。なお、端末側で通信監視制御手段43が、通信断を検出時、接続実行手段41に対して周波数チャネルの切り替えを指示し、接続実行手段41は、接続規則情報テーブル42から次の順位の周波数チャネルを選択するようにしてもよい。
 第3の実施形態においては、判断時間とデータ送信間隔の設定により、想定される送受信(データ送信間隔よりも短い所定時間内でのポーリングと肯定応答の送受信)が何回不成立であれば、周波数チャネルの切り替えを行うのかを決めることができる。
 第3の実施形態によれば、データ送信間隔より短い判断時間が設定されるので、通信断が起きた場合には、前記した第2の実施形態と比べ、迅速に周波数チャネルの切り替えを行うことができる。
 上記、実施形態は、指示に基づき周波数チャネルの切り替えを行う。前記第2、第3の実施形態は、通信断の検出による、周波数チャネルの切り替えを行う。なお、前記第1、第2、第3の実施形態は、同時に運用することも可能である。
<例示的な第4の実施形態>
 図16に示すように、無線装置(アクセスポイント3)は、コンピュータ装置200に実装してもよい。図16を参照すると、コンピュータ装置200は、プロセッサ(CPU(Central Processing Unit)、データ処理装置)201、半導体メモリ(例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、又は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等)、HDD(Hard Disk Drive)、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の少なくともいずれかを含む記憶装置202と、アンテナ205に接続される無線送信部/受信部203と、インタフェース204を備えている。図1、図14のアクセスポイント3の場合、インタフェース204を介して管理装置1と通信接続する構成としてもよい。無線送信部/受信部203の無線送信部は、例えばプロセッサ201から出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換した上で無線周波数にアップコンバートしたRF(RF:Radio Frequency)信号を電力増幅してアンテナ205から送出する。無線受信部は、アンテナ205で受信したRF信号を低雑音増幅し無線周波数からダウンコンバートした信号(IF(Intermediate Frequency)信号)をデジタル信号に変換しプロセッサ201に渡す。記憶装置202に、上記した各実施形態で説明した無線装置(アクセスポイント3)の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ201が、該プログラムを読み出して実行することで、上記した各実施形態の無線装置(アクセスポイント3)の機能を実現するようにしてもよい。端末4も同様に、記憶装置202に、上記した各実施形態で説明した端末4の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ201が、該プログラムを読み出して実行することで、上記した各実施形態の端末4の機能を実現するようにしてもよい。なお、図1、図14の端末4、4a、4b・・では、プロセッサ201はインタフェース204を介して不図示の表示装置に画面表示、データ入力等を行うようにしてもよい。
 さらに、図1、図14の管理装置1も、記憶装置からプログラムを読み出して実行することで、上記した各実施形態の管理装置1の機能を実現するようにしてもよいことは勿論である(管理装置1の場合、図16の無線送信部/受信部203とアンテナ205は含まなくてよい。かわりに、例えば表示装置がプロセッサ201に接続される)。
 なお、上記の特許文献1の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
 上記した実施形態は、例えば以下のように付記される(ただし、以下に制限されない)。
(付記1)
 複数の無線システムが所定空間内に混在する通信ネットワークシステムにおいて、各無線システムの通信機能情報や通信路情報を集めるネットワーク接続情報収集手段と、前記各無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、前記各無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段とを備えた管理装置を有し、前記各無線システムの一部または全部が、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定手段と、前記接続規則情報テーブルに基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行手段とを備え、前記各無線システムを構成する複数の無線装置が、前記接続規則情報テーブルを共有する、通信ネットワークシステム。
(付記2)
 前記各無線システムの一部または全部において、急激な無線環境の変化(データ送信間隔よりも短時間であるか、又は周波数チャネルの切り替えを判断する時間よりも短時間の無線環境の変化)により、通信ができない、または、所要の品質で通信を継続できなくなった場合に、前記各無線システムを構成する無線装置が、前記接続規則情報テーブルに基づいて、自律的に周波数チャネルの変更を行う、ことを特徴とする付記1に記載の通信ネットワークシステム。
(付記3)
 前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に従って順次周波数チャネルの変更を行う、ことを特徴とする付記2に記載の通信ネットワークシステム。
(付記4)
 前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定する、ことを特徴とする付記2乃至3に記載の通信ネットワークシステム。
(付記5)
 周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも変更後の周波数チャネルの周波数利用率を測定する、ことを特徴とする付記4に記載の通信ネットワークシステム。
(付記6)
 前記データの属性情報が、通信における許容遅延時間を含む、ことを特徴とする付記1乃至5に記載の通信ネットワークシステム。
(付記7)
 前記接続ポリシー、前記データの属性情報、前記接続規則情報テーブルの一部もしくは全部が適宜更新される、ことを特徴とする付記1乃至6に記載の通信ネットワークシステム。
(付記8)
 無線システムを構成する1つ又は複数の無線装置の少なくとも1つの無線装置であって、
 接続ポリシーと、通信するデータの属性情報を外部から受け取り、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定手段と、前記接続規則情報テーブルに基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行手段とを備え、通信の相手となる無線装置と前記接続規則情報テーブルを共有する、ことを特徴とする無線装置。
(付記9)
 前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に従って順次周波数チャネルの変更を行う、ことを特徴とする付記8に記載の無線装置。
(付記10)
 前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定することを特徴とする付記8乃至9に記載の無線装置。
(付記11)
 周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも変更後の周波数チャネルの周波数利用率を測定する、ことを特徴とする付記10に記載の無線装置。
(付記12)
 複数の無線システムが所定空間内に混在する通信ネットワークシステムにおいて、
 各無線システムの通信機能情報や通信路情報を集めるネットワーク接続情報収集ステップと、前記各無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理ステップと、前記各無線通信システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集ステップと、
 前記各無線システムの一部または全部が、前記接続ポリシーと、前記データの属性情報から接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定ステップと、前記接続規則情報テーブルに基づいて選択された周波数チャネルを用いて無線接続する接続実行ステップと、
 前記各無線システムを構成する複数の無線装置が、前記接続規則情報テーブルを共有する接続規則情報共有ステップを含む、ことを特徴とする通信ネットワークの通信方法。
(付記13)
 前記各無線システムの一部または全部において、急激な無線環境の変化により通信ができない、または所要の品質で通信を継続できなくなった場合に、前記各無線システムを構成する無線装置が、前記接続規則情報テーブルに基づいて、自律的に周波数チャネルの変更を行う周波数チャネルの変更ステップを含む、ことを特徴とする付記12に記載の通信ネットワークの通信方法。
(付記14)
 前記接続規則情報テーブルに、データの属性情報に基づく優先度が含まれ、前記優先度に応じて、周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を決定する待機時間決定ステップを含む、ことを特徴とする付記13に記載の通信ネットワークの通信方法。
(付記15)
 周波数チャネルの変更を実行するまでの待機時間を利用して、少なくとも変更後の周波数チャネルの周波数利用率を測定する周波数チャネル測定ステップを含む、ことを特徴とする付記14に記載の通信ネットワークの通信方法。
(付記16)
 チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備え、
 前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
 チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備えた、ことを特徴とする通信端末。
(付記17)
 通信の相手となる他の無線装置との間の通信を、予め定められた時間、監視し、前記通信の断を検出した場合、チャネルの切り替えを決定する手段を備えた、ことを特徴とする付記16に記載の通信端末。
(付記18)
 前記待機時間に、少なくとも切り替え先の周波数チャネルの利用の状況を取得する手段を備えた、ことを特徴とする付記16又は17に記載の通信端末。
(付記19)
 チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備え、
 前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
 チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備えた、ことを特徴とするアクセスポイント(基地局)。
(付記20)
 通信の相手となる他の無線装置との間の通信を、予め定められた時間、監視し、前記通信の断を検出した場合、チャネルの切り替えを決定する手段を備えた、ことを特徴とする付記19に記載のアクセスポイント(基地局)。
(付記21)
 前記待機時間に、少なくとも切り替え先の周波数チャネルの利用の状況を取得する手段を備えた、ことを特徴とする付記19又は20に記載のアクセスポイント(基地局)。
1 管理装置
2、2a、2b 無線システム
3、3a、3b 無線装置(アクセスポイント)
4、4a、4b 無線装置(端末)
11 ネットワーク接続情報収集手段
12 ネットワーク接続管理手段
13 データ属性情報収集手段
14 AP通信機能情報テーブル
15 端末通信機能情報テーブル
16 通信路情報テーブル
17 記憶装置
31 接続規則設定手段
32 接続実行手段
33 接続ポリシーテーブル
34 データ属性テーブル
35 接続規則情報テーブル
36 記憶装置
37 通信監視制御手段
41 接続実行手段
42 接続規則情報テーブル
43 通信監視制御手段
100 通信ネットワークシステム
111 通信機能情報取得部
112 通信路情報取得部
121 接続ポリシー生成部
131 データ属性取得部
141 ネットワーク管理装置
142 ネットワークアダプタ
143 CPU(Central Processing Unit)
144 キーボード
145 ハードディスク
146 接続ポリシー情報テーブル
147 要求条件情報
148 通信ネットワーク再構成管理手段
148a ネットワーク制御部
148b 接続ポリシー情報生成部
149 通信ネットワーク再構成実行手段
149a ネットワーク再構成実行処理部
200 コンピュータ装置
201 プロセッサ
202 記憶装置
203 無線送信部/受信部
204 インタフェース
205 アンテナ
311 接続規則生成部
321 接続実行処理部
411 接続実行処理部

Claims (10)

  1.  無線システムに含まれる無線装置であって、
     チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備え、
     前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
     チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備えた、ことを特徴とする無線装置。
  2.  通信の相手となる他の無線装置との間の通信を、予め定められた時間、監視し、
     前記通信の断を検出した場合、チャネルの切り替えを決定する手段を備えた、ことを特徴とする請求項1に記載の無線装置。
  3.  前記接続実行手段は、前記待機時間に、少なくとも切り替え先の周波数チャネルの利用状況を取得し、前記利用状況に基づき、前記切り替え先の周波数チャネルでの通信が可能であるか否か判定する手段を備えた、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線装置。
  4.  アクセスポイントと、前記アクセスポイントと無線通信する端末とを備えた無線システムであって、
     前記アクセスポイントが、
     チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、
     を少なくとも含む接続規則情報テーブルを備え、
     前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
     チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルの順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する接続実行手段を備え、
     前記端末が、
     前記アクセスポイントの前記接続規則情報テーブルと情報を共有した接続規則情報テーブルを備え、
     前記チャネルの切り替え時、前記接続規則情報テーブルの設定順位にしたがってチャネルの選択を行う、ことを特徴とする無線システム。
  5.  1つ又は複数の無線システムに接続される管理装置であって、
     前記無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集めるネットワーク接続情報収集手段と、
     前記無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、
     前記無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段と、
     を備え、
     前記データの属性情報、前記接続ポリシーを前記無線システムの少なくとも1つの無線装置に提供する、ことを特徴とする管理装置。
  6.  複数の無線システムを含む通信ネットワークシステムであって、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集めるネットワーク接続情報収集手段と、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの接続ポリシーを生成するネットワーク接続管理手段と、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムが通信するデータの属性情報を集めるデータ属性情報収集手段と、
     を備えた管理装置を有し、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムが、
     前記接続ポリシーと前記データの属性情報から、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報とを少なくとも含む接続規則情報テーブルを生成する接続規則設定手段と、
     前記接続規則情報テーブルに基づいて選択されたチャネルを用いて無線接続する接続実行手段と、
     を備え、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムに含まれ無線通信する複数の無線装置が、
     前記接続規則情報テーブルを共有し、
     前記複数の無線装置の少なくとも1つが、前記接続実行手段を備え、チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルの順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する、ことを特徴とする通信ネットワークシステム。
  7.  前記接続実行手段は、前記待機時間に、少なくとも切り替え先の周波数チャネルの利用状況を測定し、前記利用状況の測定結果に基づき、前記切り替え先の周波数チャネルでの通信が可能であるか否か判定する手段を備えた、ことを特徴とする請求項6に記載の通信ネットワークシステム。
  8.  無線システムに含まれる無線装置の通信制御方法であって、
     チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報と、を少なくとも含む接続規則情報テーブルを有し、
     前記待機時間は、前記無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定され、
     チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する、ことを特徴とする通信制御方法。
  9.  複数の無線システムを含む通信ネットワークシステムの通信制御方法であって、
     管理装置が、複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの通信機能情報と通信路情報の少なくとも一方の情報を集め、
     前記管理装置が、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムの接続ポリシーを生成し、
     前記管理装置が、前記複数の無線システムの少なくとも1つの無線システムが通信するデータの属性情報を収集し、
     前記複数の無線システムの少なくとも1つが、
     前記接続ポリシーと前記データの属性情報から、チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替え順位を規定した情報とを少なくとも含む接続規則情報テーブルを生成し、
     前記接続規則情報テーブルに基づいて選択されたチャネルを用いて無線接続し、
     少なくとも1つの無線システムに含まれ無線通信する複数の無線装置が、前記接続規則情報テーブルを共有する、ことを特徴とする通信制御方法。
  10.  チャネルを切り替えるまでの待機時間と、チャネルの切り替えを行う順位を規定した情報と、を少なくとも含み、前記待機時間は無線システムの優先順位の高低に応じてその長短が設定される接続規則情報テーブルを記憶装置に記憶する処理と、
     チャネルを切り替える場合、前記接続規則情報テーブルに設定された順位にしたがってチャネルを選択し、前記接続規則情報テーブルに設定された前記待機時間分待機したのち、選択した前記チャネルでの無線接続を制御する接続実行処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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