JP3855791B2

JP3855791B2 - 無線通信装置

Info

Publication number: JP3855791B2
Application number: JP2002034322A
Authority: JP
Inventors: 進塩原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: JP2003235074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置において円滑な通信を確保する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線を用いて各種無線通信装置間のネットワークを構築する技術が普及しつつある。現在では、規格上定められた複数のチャンネル（周波数帯）の中から選択した任意のチャンネルを利用してネットワークを構築する方式が主流となっている。この方式では、ネットワーク毎にチャンネルを分散させることができるため、ネットワークトラフィックの集中を防ぎ、効率的な運用を図ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、チャンネルの振り分けは、すべて手動で行う必要があった。そのため、ネットワークの規模が大きくなるにつれ、管理者の作業負担が増大することとなっていた。また、不適切なチャンネル設定により、通信の混信や、通信速度の低下といった支障をきたす場合があった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の無線通信装置間で生じる通信の支障を回避することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、以下の構成とした。すなわち、
無線通信装置であって、
該無線通信装置を識別可能な識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
所定のチャンネルによって無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部によって受信した無線信号を用いて通信の支障を検出する支障検出部と、
前記無線信号を発信する他の無線通信装置の識別情報を前記無線信号から検出する識別情報検出部と、
前記識別情報記憶部に記憶した識別情報と、前記検出した識別情報との関係に基づいて設定された所定の条件により、前記支障を回避するための所定の回避動作を行う支障回避部とを備え、
前記無線通信部は、端末として通信を行う端末通信機能と、他の無線通信装置からの無線信号を受信し、該無線信号を更に他の無線通信装置へ送信する中継通信機能とを備えており、
前記支障回避部は、前記所定の回避動作として、前記無線通信部が動作させる通信機能を、前記中継通信機能から前記端末通信機能に切り替える動作を行うことを要旨とする。
【０００６】
支障検出部において通信の支障を検出する方法としては、例えば、無線通信部が用いるチャンネルと競合するチャンネルにより無線信号を受信した場合に支障があるとみなす方法や、無線信号の送受信において通信速度が低下したことを検出することにより支障があるとみなす方法、単位時間当たりの無線信号の受信密度が増加したことを検出することにより支障とみなす方法等がある。また、通信可能状態にある他の無線通信装置の数などから最大通信量を予測し、将来的あるいは潜在的に通信に支障が生じる可能性があると判断した場合にも支障があるものとして扱ってもよい。
【０００７】
このように通信の支障を検出するために用いる無線信号は、他の無線通信装置が発信する信号であればよい。すなわち、通常の通信時に送受信を行う無線信号でもよいし、支障を判別するための固有の信号であってもよい。また、他の無線通信装置が周期的に発信するビーコン信号等を利用してもよい。
【０００８】
このような無線通信装置によれば、支障検出部により通信の支障を検出した場合に、受信した無線信号に含まれる識別情報と、識別情報記憶部に記憶された識別情報とを所定の条件により比較することにより所定の支障回避動作を行うことができる。従って、ユーザが無線通信装置に不適切なチャンネルを設定したとしても、上記のような通信の支障を回避し、正常な通信を可能とすることができる。更に、このような構成であれば、通信の機能を柔軟に切り替えることにより通信の支障を回避することができる。本発明の構成を、例えば、無線ネットワークにおいてアクセスポイントとしても動作するパーソナルコンピュータや無線プリントサーバに適用すると、通信の支障を検出した場合に、アクセスポイントとしての機能を停止し、他のアクセスポイントに対する端末（ステーション）として動作させることができる。従って、チャンネルの競合を避けることができ、効果的である。
【０００９】
また、上記無線通信装置において、例えば、
前記識別情報は数値情報であり、前記所定の条件とは、前記識別情報の大小関係に基づいて設定された条件とすることができる。こうすることにより、客観的かつ一義的に条件の判断を行うことができる。
【００１０】
数値情報は、２進数や１０進数、１６進数等により、種々の表現を採ることができる。例えば、数値情報が、その無線通信装置に一意に割り当てられたＭＡＣアドレス値やＩＰアドレス値であれば、他の無線通信装置に割り当てられた数値情報と重複がないため好適である。また、製造者からその無線通信装置に付されたシリアル番号等であってもよい。このような構成であれば、単純な数値演算により大小関係を判別することができるため、簡易な構成で回避動作を行うかどうかを決定することができる。
【００１１】
また、前記所定の条件は、数値の大小関係に限られることはない。識別情報の末尾が偶数であるか奇数であるか、識別情報の末尾ビットが１であるか０であるか等に基づいて設定された条件とすることもできる。それ以外には、例えば、３ｎ＋２は３ｎ＋１よりも強く、３ｎ＋１は３ｎより強い。そして３ｎは３ｎ＋２よりも強いという条件を設定し、数値情報である識別情報をこれら、３ｎ、３ｎ＋１、３ｎ＋２のうちのどれかに分類し、分類された識別情報の強弱関係により所定の回避動作を行うかどうかを判定することとしてもよい。なお、ｎは任意の実数である。
【００１５】
また、本発明は、通信の支障を回避する方法や、無線通信装置の制御をコンピュータにさせるためのコンピュータプログラムとしても構成することができる。コンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＩＣカード、ハードディスク等の各種記録媒体に記録されていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について実施例に基づき次の順序で説明する。実施例における無線ネットワークは、無線ネットワークの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に基づき運用されているものとするが、もちろん、他の規格を適用してもよい。
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）アクセスポイント概略構成：
（Ａ２）無線ネットワーク：
（Ａ３）競合回避処理：
Ｂ．第２実施例：
（Ｂ１）無線プリントサーバ概略構成：
（Ｂ２）競合回避処理：
Ｃ．変形例：
【００１７】
Ａ．第１実施例：
（Ａ１）アクセスポイント概略構成：
図１は、実施例としてのアクセスポイントの概略構成図である。アクセスポイントとは、無線ネットワークにおいて各種無線通信装置からの無線通信を中継する装置である。図示するように、アクセスポイント１０は、無線通信部１００と、アンテナ１０１と、チャンネル設定部１０２と、ＭＡＣアドレス検出部１０３と、ＭＡＣアドレス記憶部１０４と、競合回避部１０５とを備えている。
【００１８】
無線通信部１００は、アンテナ１０１を介して、チャンネル設定部１０２により設定したチャンネルを用いて無線信号の送受信を行う。また、無線通信部１００は、他のアクセスポイントから発せられたビーコン信号の受信も行う。ビーコン信号とは、周期的にアクセスポイントが発する信号であり、そのアクセスポイントのＭＡＣアドレスや、ＥＳＳ−ＩＤ等の情報が含まれる信号である。他のアクセスポイントからビーコン信号を受信するということは、チャンネル設定部１０２で設定したチャンネルと競合するチャンネルを利用している他のアクセスポイントが存在するということである。
【００１９】
ＭＡＣアドレス検出部１０３は、無線通信部１００により受信したビーコン信号を解析することにより、発信元の他のアクセスポイントのＭＡＣアドレスを検出する。
【００２０】
ＭＡＣアドレス記憶部１０４には、アクセスポイント１０に対して工場出荷時に一意に割り当てられたＭＡＣアドレスが記録されている。
【００２１】
競合回避部１０５は、無線通信部１００がビーコン信号を受信した場合、すなわち、他のアクセスポイントと利用しているチャンネルが競合した場合に、両者のＭＡＣアドレスを後述する方法により比較して、チャンネル設定部１０２にチャンネルを変更する指示を与える。
【００２２】
これらの機能部は、ハードウェアによって実現するものとするが、ＣＰＵやメモリ等により構成されるマイクロコンピュータをアクセスポイント１０に搭載することにより、ソフトウェア的に実現してもよい。
【００２３】
（Ａ２）無線ネットワーク：
図２は、２つの無線ネットワークにおけるチャンネル競合状態を示す説明図である。無線ネットワークＡは、アクセスポイント１０と、ステーションＰＣ１〜ＰＣ４によって構成されている。一方、無線ネットワークＢは、無線プリントサーバ２０とプリンタ３０、およびステーションＰＣ５〜ＰＣ８によって構成されている。ステーションＰＣ１〜ＰＣ８は、無線ＬＡＮカードをインストールしたパーソナルコンピュータにより構成されている。無線プリントサーバ２０は、無線により受信したステーションからの印刷ジョブをスプールし、ケーブルにより接続されたプリンタ３０に対して印刷の制御を行う。実施例における無線プリントサーバ２０は、このようなプリンタ制御の機能を備えているほか、アクセスポイント１０と同様の機能を併せ持っている。従って、アクセスポイントとしても動作可能である。かかる無線プリントサーバ２０の詳細については後述する。
【００２４】
ここで、例えば、アクセスポイント１０の通信可能範囲を、半径Ｒａの円内であるものとする。そして、無線プリントサーバ２０がアクセスポイントとしても動作していることとし、アクセスポイント１０と同様の通信可能範囲があるものとする。すると、お互いの通信可能範囲が重なることとなってしまい、無線ネットワークＡおよびＢで同一のチャンネルに設定した場合に、通信速度の低下等の支障が生じてしまう。そこでアクセスポイント１０は、この支障を検知して、以下で説明するチャンネルの競合回避処理を行う。
【００２５】
（Ａ３）競合回避処理：
図３は、競合回避処理のフローチャートである。この処理は、アクセスポイント１０と、アクセスポイントとしても動作している無線プリントサーバ２０の両者で行われる処理である。ここでは、アクセスポイント１０が行う処理を説明する。
【００２６】
アクセスポイント１０は、無線通信部１００により他の装置が発信するビーコン信号を受信したかどうかを判定する（ステップＳ１００）。受信した場合、通信に支障が生じたと判断し、ビーコン信号をＭＡＣアドレス検出部に引き渡す。ＭＡＣアドレス検出部１０３は、このビーコン信号を解析することにより、発信元である他の装置、すなわち、無線プリントサーバ２０のＭＡＣアドレス（以下、「検出ＭＡＣアドレス」と称する。）を検出する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１００にてビーコン信号を受信しなかった場合は処理を終了する。
【００２７】
競合回避部１０５は、ＭＡＣアドレス記憶部１０４からＭＡＣアドレス（以下、「自ＭＡＣアドレス」と称する。）を入力する（ステップＳ１０２）。そして、検出ＭＡＣアドレスとのアドレス値の大小を判定する（ステップＳ１０３）。ＭＡＣアドレスは、すべてのネットワーク機器に一意に割り当てられる数値情報のため、必ず大小関係を判定することができる。
【００２８】
このように、両者のＭＡＣアドレス値を比較した結果、検出ＭＡＣアドレス値が自ＭＡＣアドレス値より大きい場合、競合回避部１０５は、チャンネル設定部１０２に他のチャンネルに設定を変更するよう指示を与える。そして、チャンネル設定部１０２は、この指示に基づきチャンネルを変更する（ステップＳ１０４）。一方、ステップＳ１０３において、検出ＭＡＣアドレス値が自ＭＡＣアドレス値より小さいと判定した場合、競合回避部１０５は、チャンネル設定部１０２に何も指示を与えず、そのままのチャンネルが維持される。
【００２９】
上記ステップＳ１０４において変更した後のチャンネルは任意であるが、競合しないチャンネルを事前に検出して設定することが望ましい。例えば、チャンネル設定部１０２によって順次他のチャンネルに仮設定していき、無線通信部１００によりビーコン信号が存在しないチャンネルを検知した場合にそのチャンネルを変更後の設定とすることができる。また、他のどのチャンネルにもビーコン信号が存在する場合には、単位時間当たりに受信するビーコン信号の数が最も少ないチャンネルを検知して設定することとしてもよい。その他には、例えば、各チャンネルにおいて通信速度を測定して、最も速度の早いチャンネルを再設定することとしてもよい。
【００３０】
以上、アクセスポイント１０における競合回避処理について説明した。この処理は、無線プリントサーバ２０においても同様に行われる。従って、例えば、上記ステップＳ１０３において、アクセスポイント１０のＭＡＣアドレス値が、無線プリントサーバ２０のＭＡＣアドレス値よりも大きいと判断され、アクセスポイント１０のチャンネルが維持されたとしても、無線プリントサーバ２０における競合回避処理により、無線プリントサーバ２０側のチャンネルが変更されることとなる。このように、複数の無線通信装置が、お互いに上述の競合回避処理を行うことにより、競合するチャンネル利用に伴う通信速度の低下等といった通信の支障を回避することが可能となる。
【００３１】
なお、上記説明では、ＭＡＣアドレスを比較することによりチャンネルの変更の判断を行ったが、ビーコン信号にＩＰアドレスや、その製品に付されたシリアル番号、ユーザが任意に割り当てたＩＤ等が含まれる場合には、それらの値を用いて行ってもよい。また、数値に限られることはなく、文字列等であってもよい。文字列の比較は、その文字列を構成する文字の文字コード順や、文字列数等を比較すること等により可能である。文字列としては、例えば、ビーコン信号に含まれるＥＳＳ−ＩＤを構成する文字列を利用することができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
（Ｂ１）無線プリントサーバ概略構成：
次に、上述の無線プリントサーバ２０の詳細について説明する。図４は、無線プリントサーバ２０の概略構成図である。無線プリントサーバ２０は、無線通信部２００と、アンテナ２０１と、チャンネル設定部２０２と、ＭＡＣアドレス検出部２０３と、ＭＡＣアドレス記憶部２０４と、競合回避部２０５と、通信切替部２０６と、印刷制御部２０７とを備えている。
【００３３】
無線通信部２００は、アンテナ２０１を介して、チャンネル設定部２０２により設定されたチャンネルにより無線信号の送受信を行う。無線通信部２００は、他のアクセスポイント等から発せられたビーコン信号の受信も行う。第１実施例で説明したように、ビーコン信号を受信するということは、他のアクセスポイント等が競合するチャンネルを利用しているということである。
【００３４】
また、無線通信部２００は、標準通信機能と中継通信機能とを保持している。標準通信機能とは、一般の無線端末として無線通信部２００を動作させる機能であり、中継通信機能は、各種無線通信装置からの通信を中継するアクセスポイントとして無線通信部を動作させる機能である。
【００３５】
ＭＡＣアドレス検出部２０３は、無線通信部２００が受信したビーコン信号を解析することにより、発信元である他のアクセスポイント等のＭＡＣアドレスを検出する。ＭＡＣアドレス記憶部２０４には、無線プリントサーバ２０に対して工場出荷時に一意に割り当てられたＭＡＣアドレスが記録されている。
【００３６】
競合回避部２０５は、標準通信機能と中継通信機能のどちらの通信機能を用いて無線通信部を動作させるかの指示を通信切替部２０６に与える。通信切替部２０６は、この指示に従い無線通信部２００の通信機能を切り替えることによりチャンネルの競合を回避する。なお、競合回避部２０５は、第１実施例で説明したように、チャンネル設定部２０２にチャンネルを変更する指示を与えることにより競合を回避することも可能である。
【００３７】
印刷制御部２０７は、無線通信部２００によって受信した他の無線通信装置からの印刷ジョブをスプールし、ケーブルにより接続したプリンタ３０に対して印刷制御を行う。
【００３８】
（Ｂ２）競合回避処理：
本実施例の無線プリントサーバ２０は、中継通信機能を用いた通信から、標準通信機能を用いた通信に機能を切り替えることによりチャンネルの競合を回避することができる。以下に、その競合回避処理について説明する。
【００３９】
図５は、本実施例における競合回避処理のフローチャートである。図示するように、ステップＳ２００からステップＳ２０３までの処理は、第１実施例の競合回避処理のステップＳ１００〜ステップＳ１０３と同様の処理を行う。従って、ここでは説明を省略する。本実施例のステップＳ２０４では、ステップＳ２０３でのアドレス比較処理の結果に従い、他のアクセスポイントのＭＡＣアドレス値（図中の「検出ＭＡＣ」）が、無線プリントサーバ２０のＭＡＣアドレス値（図中の「自ＭＡＣ」）よりも大きい場合に通信機能を標準通信機能に変更する。こうすることで、無線プリントサーバ２０は、アクセスポイントとしての動作を停止し、ビーコン信号を発信しているアクセスポイントに対するステーション、すなわち、単純な無線プリントサーバとして機能することとなり、チャンネルの競合を回避することが可能となる。
【００４０】
Ｃ．変形例：
次に、上述した各種実施例の変形例についていくつか説明する。
【００４１】
（１）上記説明では、チャンネルが競合している場合に通信の支障が生じているものとして判断した。支障が生じているかどうかの判断は、この方法に限られることはなく、例えば、通信速度の低下やビーコン信号の単位時間当たりの受信密度の増加等を検知することにより判断してもよい。
【００４２】
（２）上記説明では、ビーコン信号を利用してチャンネルの競合の判断や、ＭＡＣアドレスの検出を行ったが、チャンネルの競合は競合回避用の固有の通信により検出してもよい。また、ＭＡＣアドレス等の識別情報は、通常通信時に用いるＴＣＰ／ＩＰ等のパケットから検出してもよい。
【００４３】
（３）ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく無線通信では、上記各種手段により通信の支障を検出した場合、他のチャンネルに設定を変更することによりその支障を回避することができる。これはＩＥＥＥ８０２．１１が固定のチャンネルにより通信を行う方式であるためである。しかし、他の規格による無線通信、例えば、周波数ホッピング方式による無線通信の場合にも上述の支障検出方法を適用することができる。すなわち、上記の各種方法により通信の支障を検出した場合に、周波数のホッピングを行うタイミングや、ホッピングする周波数の順序などを変更することにより支障を回避することが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について実施例やその変形例に基づき説明した。本発明は、これらの例に限られることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成を採ることができる。上記説明においてハードウェアにより行った処理は、ソフトウェアにより行ってもよい。また、その逆も無論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクセスポイント１０の概略構成図である。
【図２】２つの無線ネットワークにおけるチャンネル競合状態を示す説明図である。
【図３】第１実施例における競合回避処理のフローチャートである。
【図４】無線プリントサーバ２０の概略構成図である。
【図５】第２実施例における競合回避処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０…アクセスポイント
２０…無線プリントサーバ
３０…プリンタ
１００…無線通信部
１０１…アンテナ
１０２…チャンネル設定部
１０３…ＭＡＣアドレス検出部
１０４…ＭＡＣアドレス記憶部
１０５…競合回避部
２００…無線通信部
２０１…アンテナ
２０２…チャンネル設定部
２０３…ＭＡＣアドレス検出部
２０４…ＭＡＣアドレス記憶部
２０５…競合回避部
２０６…通信切替部
２０７…印刷制御部

Claims

無線通信装置であって、
該無線通信装置を識別可能な識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
所定のチャンネルによって無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部によって受信した無線信号を用いて通信の支障を検出する支障検出部と、
前記無線信号を発信する他の無線通信装置の識別情報を前記無線信号から検出する識別情報検出部と、
前記識別情報記憶部に記憶した識別情報と、前記検出した識別情報との関係に基づいて設定された所定の条件により、前記支障を回避するための所定の回避動作を行う支障回避部とを備え、
前記無線通信部は、端末として通信を行う端末通信機能と、他の無線通信装置からの無線信号を受信し、該無線信号を更に他の無線通信装置へ送信する中継通信機能とを備えており、
前記支障回避部は、前記所定の回避動作として、前記無線通信部が動作させる通信機能を、前記中継通信機能から前記端末通信機能に切り替える動作を行う
無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記識別情報は数値情報であり、前記所定の条件とは、前記識別情報の大小関係に基づいて設定された条件である
無線通信装置。
前記無線通信部によって他の無線通信装置から受信した印刷ジョブに基づきプリンタに対して印刷の制御を行う無線プリントサーバとして構成した請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
無線通信装置。
無線通信装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記無線通信装置を識別可能な識別情報を記憶する識別情報記憶機能と、
所定のチャンネルによって無線通信を行う無線通信機能と、
前記無線通信機能によって受信した無線信号を用いて通信の支障を検出する支障検出機能と、
前記無線信号を発信する他の無線通信装置の識別情報を前記無線信号から検出する識別情報検出機能と、
前記識別情報記憶機能によって記憶された識別情報と、前記検出した識別情報との関係に基づいて設定された所定の条件により、前記支障を回避するための所定の回避動作を行う支障回避機能とをコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであり、
前記無線通信機能は、端末として通信を行う端末通信機能と、他の無線通信装置からの無線信号を受信し、該無線信号を更に他の無線通信装置へ送信する中継通信機能とを備えており、
前記支障回避機能は、前記所定の回避動作として、前記無線通信機能が動作させる通信機能を、前記中継通信機能から前記端末通信機能に切り替える動作を行う
コンピュータプログラム。
請求項４に記載のコンピュータ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。