JP2009253647A - 無線通信方法及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線ネットワークの切り替え状況に応じた通信制御を可能とする。
【解決手段】 第１の無線ネットワークで予め決められた通信期間に、第１の無線ネットワークでの通信を行い、第１の無線ネットワークで予め決められた非通信期間に、第２の無線ネットワークでの通信を行う。第２の無線ネットワークでの通信を行う際に、第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を、第２の無線ネットワークでの通信により、第２の無線ネットワークにおける無線通信装置に通知する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、第１の無線ネットワークと第２の無線ネットワークとを切り替えて通信を行う無線通信方法及び無線通信装置に関する。

従来、ステーション（ＳＴＡ）が第１のＢＳＳ（Basic Service Set）での通信を第１のＢＳＳのＡｗａｋｅ期間で行い、第２のＢＳＳでの通信を第１のＢＳＳのＤｏｚｅ期間で行う。これにより、通信を行うＢＳＳ、即ち無線ネットワークを時分割的に切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、通信期間を設定する方法がIEEE Std 802.11e-2005に規定されている。具体的には、ＢＳＳでのＡｗａｋｅ期間及びＤｏｚｅ期間をＴＳ（Traffic Stream）のＴＳＰＥＣ（Traffic SPECification）に則して設定している。
特開２００６−３１９４４４号公報

上記従来の技術では、通信を行う無線ネットワークを時分割的に切り替える際に、他の無線ネットワークでどのような通信を行うかの情報を提供しないため、無線ネットワークの切り替え状況に応じた通信制御が行えないという問題があった。

本発明は、無線ネットワークの切り替え状況に応じた通信制御を可能とすることを目的とする。

本発明は、第１の無線ネットワークと第２の無線ネットワークとを切り替えて通信を行う無線通信装置にて実行される無線通信方法であって、前記第１の無線ネットワークで予め決められた通信期間に前記第１の無線ネットワークでの通信を行い、前記第１の無線ネットワークで予め決められた非通信期間に前記第２の無線ネットワークでの通信を行う工程と、前記第２の無線ネットワークでの通信を行う際に、前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を前記第２の無線ネットワークでの通信により、前記第２の無線ネットワークにおける無線通信装置に通知する工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、第１の無線ネットワークと第２の無線ネットワークとを切り替えて通信を行う無線通信装置であって、前記第１の無線ネットワークで予め決められた通信期間に前記第１の無線ネットワークでの通信を行い、前記第１の無線ネットワークで予め決められた非通信期間に前記第２の無線ネットワークでの通信を行う手段と、前記第２の無線ネットワークでの通信を行う際に、前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を前記第２の無線ネットワークでの通信により、前記第２の無線ネットワークにおける無線通信装置に通知する手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、無線ネットワークの切り替え状況に応じた通信制御を行うことが可能となる。

以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における無線通信システムの構成の一例を示す図である。図１において、１０１、１０２はIEEE802.11準拠の通信装置として機能するアクセスポイント（ＡＰ）である。また、１１１〜１１４はIEEE802.11準拠の無線通信装置として機能するステーション（ＳＴＡ）である。尚、各ＳＴＡの構成については、図２を用いて更に後述する。１２１、１２２はIEEE802.11の規格に対応した無線ネットワークのＢＳＳ（Basic Service Set）である。このＢＳＳ１２１（第１の無線ネットワーク）ではＡＰ１０１の制御によるインフラストラクチャモードでＳＴＡ１１１及び１１２が通信を行う。また、ＢＳＳ１２２（第２の無線ネットワーク）ではＡＰ１０２の制御によるインフラストラクチャモードでＳＴＡ１１３及び１１４が通信を行う。

尚、以下の実施形態において、用いる無線通信規格を、暗黙のうちにIEEE802.11規格として説明するが、本発明はIEEE802.11規格以外の他の規格を適用しても良い。

図２は、第１の実施形態におけるＳＴＡの構成の一例を示す図である。ここではＳＴＡ１１２を例に挙げて説明するが、他のＳＴＡ１１１、１１３、１１４も同様に構成されているものとする。

図２において、２０１はＳＴＡ機能部であり、周知の無線モジュールとＳＴＡ１１２がステーションとして機能するための処理を記述したプログラムモジュールなどから構成される。ＳＴＡ機能部２０１により、ＡＰ及び同じくＳＴＡ機能を備えたＳＴＡ、即ちＡＰ１０１及びＳＴＡ１１１とＢＳＳ１２１で通信を行う。

２０２はＢＳＳ情報記憶部であり、ＢＳＳ情報を記憶する領域であるメモリなどで構成される。ここでＢＳＳ情報記憶部２０２に記憶されるＢＳＳ情報の構成を、図３を用いて説明する。

図３は、第１の実施形態におけるＢＳＳ情報の構成の一例を示す図である。図３に示す３０１はＢＳＳ情報を管理するためのインデックスであり、ＳＴＡの通信範囲に存在する、異なるＢＳＳの数だけ番号付けされる。３０２はＢＳＳを制御するＡＰのビーコンが格納されるビーコンメンバである。３０３はＡＰに許可されたＡＰＳＤ（Automatic Power Save Delivery）を用いたＴＳのＴＳＰＥＣが格納されるＴＳＰＥＣメンバである。ここでＴＳはTraffic Streamの略であり、ＴＳＰＥＣはTraffic SPECificationの略である。

図３では、ＳＴＡ１１２が、ＡＰ１０１及び１０２のビーコンを受信し、ＢＳＳ１２１でＡＰＳＤを用いたＴＳにより通信を行っている際の、ＳＴＡ１１２のＢＳＳ情報記憶部２０２に記憶されているＢＳＳ情報を示している。

ここで図２に戻り、２０３はＢＳＳ切替部であり、通信を行うＢＳＳを切り替える処理を記述したプログラムモジュールなどから構成される。ここでＢＳＳ切替部２０３で実行される処理手順を、図４を用いて説明する。

図４は、第１の実施形態におけるＢＳＳ切替部の切替処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えばＳＴＡ１１２において、ＡＰＳＤを用いたＴＳがＡＰ１０１に許可された場合に開始される。

ＳＴＡ１１２が処理を開始すると、まずＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣに則してＳＰ（Service Period）で通信を行う（Ｓ４０１）。そして、ＳＰの終了を待ち（Ｓ４０２）、ＳＰが終了すると、ＳＴＡ１１２はＢＳＳ情報記憶部２０２に記憶されているＢＳＳ情報を読み込む（Ｓ４０３）。次に、通信を行っているＢＳＳを、異なるＢＳＳに切り替える（Ｓ４０４）。そして切り替えたＢＳＳでＡＰＳＤを用いたＴＳがあるか否かを、ＢＳＳ情報を参照することで判定する（Ｓ４０５）。

Ｓ４０５で判定した結果、切り替えたＢＳＳでＡＰＳＤを用いたＴＳがある場合には、Ｓ４０１に戻る。一方、ＡＰＳＤを用いたＴＳがない場合には、ＡＰ１０１にＡＰＳＤを用いたＴＳを申請する（Ｓ４０６）。そして、ＡＰＳＤを用いたＴＳがＡＰ１０１に許可されたか否かを判定する（Ｓ４０７）。ここで、許可された場合には、ＴＳのＴＳＰＥＣを、ＢＳＳ情報のＴＳＰＥＣフィールドに格納することで更新し（Ｓ４０８）、Ｓ４０１に戻る。

また、Ｓ４０７にて、許可されなかった場合には、通信を行うＢＳＳを、前のＢＳＳに切り替えて復帰し（Ｓ４０９）、Ｓ４０１に戻る。例えば、ＳＴＡ１１２が、ＡＰＳＤを用いたＴＳがＡＰ１０１に許可された場合は、ＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣに則してＳＰを開始する。そして、図３に示すＢＳＳ情報を読み込み、通信を行うＢＳＳをＡＰ１０２の制御するＢＳＳ１２２に切り替える。尚、ＢＳＳ１２２においても、ＡＰＳＤを用いたＴＳにより通信を行い、ＢＳＳ情報を更新し、同様の処理を繰り返す。

図５は、第１の実施形態におけるＢＳＳ切替後の無線通信システムの構成の一例を示す図である。ここで、ＳＴＡ１１２はＢＳＳ１２１で予め決められた通信期間にＡＰ１０１を介してＳＴＡ１１１と通信を行う。そして、ＢＳＳ１２１で予め決められた通信しない期間（非通信期間）にＢＳＳ１２２で通信を行うために、ＢＳＳ１２１をＢＳＳ１２２に切り替え、ＢＳＳ情報を、ＡＰ１０２を介してＳＴＡ１１３、１１４に通知する。

ここで図２に戻り、ＴＳＰＥＣを送受信及び記憶する構成について説明する。２０４はＴＳＰＥＣ送信部であり、ＴＳＰＥＣを送信する処理を記述したプログラムモジュールなどから構成される。２０５はＴＳＰＥＣ受信部であり、ＴＳＰＥＣを受信する処理を記述したプログラムモジュールなどから構成される。２０６はＴＳＰＥＣ情報記憶部であり、ＴＳＰＥＣ情報を記憶する領域であるメモリなどから構成される。

図６は、第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ送信フレームの構成の一例を示す図である。ＴＳＰＥＣ送信フレームは、ＳＴＡが通信を行うＢＳＳを切り替えた場合に送信する、IEEE802.11準拠のデータフレームである。

図６において、６０１はＢＳＳＩＤフィールドであり、ＳＴＡが通信を行う他のＢＳＳのＢＳＳＩＤが格納される。６０２はＴＳＰＥＣフィールドであり、ＳＴＡが通信を行う他のＢＳＳを制御するＡＰに許可されたＴＳのＴＳＰＥＣが格納される。例えば、ＳＴＡ１１２が通信を行うＢＳＳをＢＳＳ１２１からＢＳＳ１２２へ切り替えた場合は、ＢＳＳ１２２に対して次のデータを格納したＴＳＰＥＣ送信フレームを送信する。即ち、ＢＳＳＩＤフィールド６０１にはＡＰ１０１のＭＡＣアドレスを格納し、ＴＳＰＥＣフィールド６０２にはＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣを格納したＴＳＰＥＣ送信フレームを送信する。

図７は、第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ送信部の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えばＳＴＡ１１２が通信を行うＢＳＳをＢＳＳ１２１からＢＳＳ１２２に切り替えた場合に開始される。

ＳＴＡ１１２が処理を開始すると、まずＢＳＳ情報記憶部２０２に記憶されているＢＳＳ情報を読み込む（Ｓ７０１）。次に、切り替えたＢＳＳとは異なるインデックスに対応するＢＳＳ情報のビーコンメンバより、ＡＰのＭＡＣアドレスを抽出し、ＴＳＰＥＣ送信フレームのＢＳＳＩＤフィールド６０１を生成する（Ｓ７０２）。

次に、ＴＳＰＥＣメンバより、ＴＳＰＥＣ送信フレームのＴＳＰＥＣフィールドを生成する（Ｓ７０３）。最後に、生成したＴＳＰＥＣ送信フレームを切り替えたＢＳＳ１２２に対して送信し（Ｓ７０４）、この処理を終了する。

図８は、第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ受信部の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えばＳＴＡ１１４において、定期的に開始される。

処理が開始されると、まず他のＳＴＡから送信された、ＴＳＰＥＣ送信フレームの受信を待つ（Ｓ８０１）。その後、受信したＴＳＰＥＣ送信フレームに応じて、後述するＴＳＰＥＣ情報を更新し（Ｓ８０２）、この処理を終了する。

図９は、第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ情報の構成の一例を示す図である。図９において、９０１はＴＳＰＥＣ情報を管理するためのインデックスであり、ＴＳＰＥＣ送信フレームを送信したＳＴＡの数だけ番号付けされる。９０２はＴＳＰＥＣ送信フレームを送信したＳＴＡのＭＡＣアドレスを格納するＳＡメンバであり、ＴＳＰＥＣ送信フレームの８０２．１１ヘッダフィールドから抽出される。

９０３はＢＳＳＩＤメンバであり、ＴＳＰＥＣ送信フレームのＢＳＳＩＤフィールドから同様に抽出される。９０４はＴＳＰＥＣメンバであり、ＴＳＰＥＣ送信フレームのＴＳＰＥＣフィールドから同様に抽出される。

図９では、ＳＴＡ１１２及び１１３が、ＢＳＳ１２２に対してＴＳＰＥＣ送信フレームを送信し、ＳＴＡ１１４が、これらのＴＳＰＥＣ送信フレームを受信した場合の、ＳＴＡ１１４のＴＳＰＥＣ情報記憶部に記憶されているＴＳＰＥＣ情報を示している。

ここで図２に戻り、２０７は通信制御部であり、記憶したＴＳＰＥＣ情報に応じて通信を制御する処理を記述したプログラムモジュールなどから構成される。

図１０は、第１の実施形態における通信制御部の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えばＳＴＡ１１４で他のＳＴＡ（ＳＴＡ１１２）との通信が発生した場合に開始される。

ＳＴＡ１１４が処理を開始すると、まずＴＳＰＥＣ情報記憶部２０６に記憶されているＴＳＰＥＣ情報を読み込む（Ｓ１００１）。そして、通信が発生した相手ＳＴＡが、他のＢＳＳで行う通信の通信期間が大きいか否かを判定する（Ｓ１００２）。具体的には、相手ＳＴＡのＭＡＣアドレスとＴＳＰＥＣ情報のＳＡメンバに格納されたＭＡＣアドレスとが一致したインデックスに対応するＴＳＰＥＣ情報のＴＳＰＥＣメンバを参照することで判定する。判定した結果、大きくない場合には、この処理を終了する。また、大きい場合には、相手ＳＴＡとの通信量を低減し（Ｓ１００３）、この処理を終了する。

例えば、ＳＴＡ１１４において、ＳＴＡ１１２との１０Ｍｂｐｓの通信がＢＳＳ１２２で発生した場合、ＳＴＡ１１４はＴＳＰＥＣ情報を読み込み、ＳＴＡ１１２がＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣを参照する。ここで２０Ｍｂｐｓの通信を示すものであれば、ＳＴＡ１１２がＢＳＳ１２１で行う通信が大きく、ＢＳＳ１２２で発生したＳＴＡ１１２との１０Ｍｂｐｓの通信は満足に行われないとして、５Ｍｂｐｓに低減するなどの処理を行う。

第１の実施形態によれば、ＢＳＳの切り替え状況に応じた通信制御を行うことが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。

尚、第２の実施形態における無線通信システムの構成は、第１の実施形態の構成と同じであり、説明は省略する。また、第２の実施形態におけるＳＴＡの構成も第１の実施形態の構成と同じであり、説明は省略する。

図１１は、第２の実施形態における通信制御部の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えばＳＴＡ１１４で、何らかの理由でＢＳＳ１２１のみで通信を行うＳＴＡ（ＳＴＡ１１１）との通信が発生した場合に開始される。

ＳＴＡ１１４が処理を開始すると、まずＴＳＰＥＣ情報記憶部２０６に記憶されているＴＳＰＥＣ情報を読み込む（Ｓ１１０１）。そして、ＢＳＳＩＤメンバが同一のＴＳＰＥＣ情報のＴＳＰＥＣメンバを参照し、何れのＴＳＰＥＣ情報が示す通信量が最も大きいかを、それぞれ比較する（Ｓ１１０２）。

次に、ＢＳＳＩＤメンバにつき、それぞれ最も大きい通信量を示すＴＳＰＥＣメンバを持つＴＳＰＥＣ情報のインデックスを選出する。そして、選出されたインデックスに対応するＴＳＰＥＣ情報のＳＡメンバに格納されているＳＴＡのＭＡＣアドレスをＢＳＳＩＤメンバに格納されているＡＰのＭＡＣアドレスを持つＡＰが制御するＢＳＳとの中継ＳＴＡを決定する（Ｓ１１０３）。そして、この処理を終了する。

例えば、ＳＴＡ１１４において、何らかの理由でＢＳＳ１２１のみで通信を行うＳＴＡ１１１との通信が発生した場合、ＳＴＡ１１４は、ＴＳＰＥＣ情報を読み込む。そして、ＳＴＡ１１２がＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣとＳＴＡ１１３がＡＰ１０１に許可されたＡＰＳＤを用いたＴＳのＴＳＰＥＣとを比較する。ここで、ＳＴＡ１１３がＢＳＳ１２１で行う通信量がより大きかった場合、ＳＴＡ１１３をＢＳＳ１２１への中継ＳＴＡとして決定するなどの処理を行う。

第２の実施形態によれば、他のＢＳＳとの中継ＳＴＡとして、どの程度の役割を担えるか、ＢＳＳに対して判断材料を提供することができる。

尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。

また、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

このプログラムコードを供給するための記録媒体として、例えばフレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合である。

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードがコンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

第１の実施形態における無線通信システムの構成の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＳＴＡの構成の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＢＳＳ情報の構成の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＢＳＳ切替部の切替処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるＢＳＳ切替後の無線通信システムの構成の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ送信フレームの構成の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ送信部の処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ受信部の処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるＴＳＰＥＣ情報の構成の一例を示す図である。 第１の実施形態における通信制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における通信制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ アクセスポイント（ＡＰ）
１０２ アクセスポイント（ＡＰ）
１１１ ステーション（ＳＴＡ）
１１２ ステーション（ＳＴＡ）
１１３ ステーション（ＳＴＡ）
１１４ ステーション（ＳＴＡ）
１２１ 第１の無線ネットワーク（ＢＳＳ）
１２２ 第２の無線ネットワーク（ＢＳＳ）
２０１ ＳＴＡ機能部
２０２ ＢＳＳ情報記憶部
２０３ ＢＳＳ切替部
２０４ ＴＳＰＥＣ送信部
２０５ ＴＳＰＥＣ受信部
２０６ ＴＳＰＥＣ情報記憶部
２０７ 通信制御部

Claims (6)

1. 第１の無線ネットワークと第２の無線ネットワークとを切り替えて通信を行う無線通信装置にて実行される無線通信方法であって、
   前記第１の無線ネットワークで予め決められた通信期間に前記第１の無線ネットワークでの通信を行い、前記第１の無線ネットワークで予め決められた非通信期間に前記第２の無線ネットワークでの通信を行う工程と、
   前記第２の無線ネットワークでの通信を行う際に、前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を前記第２の無線ネットワークでの通信により、前記第２の無線ネットワークにおける無線通信装置に通知する工程と、
   を有することを特徴とする無線通信方法。
2. 前記第２の無線ネットワークにおける無線通信装置が、前記第２の無線ネットワークでの通信により通知された前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報に基づいて前記第１の無線ネットワークにおける無線通信装置との通信を制御する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
3. 前記第２の無線ネットワークにおける複数の無線通信装置が、前記第２の無線ネットワークでの通信により、前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を通知された場合、前記複数の無線通信装置の通信量に基づいて前記第２の無線ネットワークにおいて中継を行う無線通信装置を決定する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
4. 第１の無線ネットワークと第２の無線ネットワークとを切り替えて通信を行う無線通信装置であって、
   前記第１の無線ネットワークで予め決められた通信期間に前記第１の無線ネットワークでの通信を行い、前記第１の無線ネットワークで予め決められた非通信期間に前記第２の無線ネットワークでの通信を行う手段と、
   前記第２の無線ネットワークでの通信を行う際に、前記第１の無線ネットワークの通信期間に関する情報を前記第２の無線ネットワークでの通信により、前記第２の無線ネットワークにおける無線通信装置に通知する手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
6. 請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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