JP6255003B2 - 通信システム、制御方法、アクセスポイント及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、アクセスポイントと無線端末との接続を制御する技術に関する。

従来、スマートフォンや携帯電話等の無線通信端末（以下、「無線端末」という。）を３Ｇ（3rd Generation）やＬＴＥ（Long Term Evolution）等の移動体通信網に収容するための基地局が整備されてきた。さらに近年では、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格の普及により、無線ＬＡＮ通信機能を有する無線端末をインターネットに接続する公衆アクセスポイントの整備が進んでいる。このような基地局やアクセスポイント等の整備により、無線端末が常時インターネットに接続可能な環境が実現されつつある。このような背景に応じて、無線端末に対してより良い通信環境を提供することを目的としたアクセスポイントに関する技術がいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、アクセスポイント間で共有されるログ情報を無線端末と共有することによって、無線端末が自身に最適な通信環境を設定する技術が記載されている。このように無線通信環境の増強が進む中で、近年では、無線端末から収集される各種情報を活用したサービスの提供が増えてきている。

一方で、無線端末の通信手段の一つとしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、移動体通信規格や、無線ＬＡＮ規格などに比べて消費電力が少ないなどのメリットがある。そして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）には、さらなる省電力を実現したＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）という規格も策定されている。そのため、上述したサービスを実現するための通信環境をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で実現したいというニーズがある。なお、ここでいう通信環境とは、無線端末同士が１対１で通信する環境ではなく、無線ＬＡＮのように複数の無線端末がアクセスポイントを介して同時に通信可能な通信環境を意味している。

特開２００４−３６４１７９号公報

しかしながら、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた通信環境を構築しようとした場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の仕様により、３ＧやＬＴＥ等の移動体通信網やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮと同様の接続方式（以下、「従来方式」という。）を用いることができない。そのため、移動を伴う無線端末において、無線端末が接続先のアクセスポイントを切り替えるのに長い時間を要してしまう可能性があった。

上記事情に鑑み、本発明は、無線端末が、十分に短い時間で接続先のアクセスポイントを切り換えることを可能にする技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムであって、前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理部と、自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理部と、を備える。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記主となるアクセスポイントは、前記複数のアクセスポイントにおいて検出された無線端末の信号強度を示す信号強度情報を取得する信号強度情報取得部と、前記信号強度情報取得部によって取得された前記信号強度情報に基づいて、前記複数のアクセスポイントの中から前記無線端末の接続先となるアクセスポイントを選択する接続先選択部と、をさらに備える。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記切断処理部は、自装置に接続中の無線端末から自装置に対して送信されたパケットのうち過去の所定期間において受信されなかったパケットの割合を示すパケットロス率が所定の閾値以上となった場合に前記無線端末との接続を切断する。

本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記接続先選択部は、前記信号強度情報が取得されたアクセスポイントのうち、前記信号強度が最も強いアクセスポイントを前記無線端末の接続先として選択する。

本発明の一態様は、自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムが行う制御方法であって、前記複数のアクセスポイントのそれぞれが、前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理ステップと、自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理ステップと、を有する。

本発明の一態様は、自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムにおける前記アクセスポイントであって、前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理部と、自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理部と、を備える。

本発明の一態様は、自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムにおける前記アクセスポイントとして機能するコンピュータに対して、前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理ステップと、自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。

本発明により、無線通信機能を備えた無線端末が、より短い時間で接続先のアクセスポイントを切り換えることが可能となる。

本実施形態の通信システム１０の概略を説明する図である。 実施形態の通信システム１０が備えるアクセスポイント１の機能構成の具体例を示す機能ブロック図である。 実施形態の通信システム１０が備えるアクセスポイント１に接続する無線端末２の機能構成の具体例を示す機能ブロック図である。 実施形態の通信システム１０におけるアクセスポイント１が無線端末２との接続を切断する処理（切断処理）の流れを示すシーケンス図である。 切断処理部１５が確認パケットの受信状況に基づいて無線端末２の切断条件を判定する方法の一例を示す図である。 実施形態の通信システム１０におけるアクセスポイント１が無線端末２との接続を確立する処理（接続処理）の流れを示すシーケンス図である。 実施形態の通信システム１０によって無線端末２がアクセスポイント１の切り替えに要する時間が短縮される効果の具体例を示す図である。

＜概略＞
近年、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信規格を利用した無線端末が普及している。このような近距離無線通信規格は、無線通信範囲が狭い一方で、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＬＴＥ（Long Term Evolution）等の遠距離無線通信規格よりも低電力で動作可能であるというメリットを持つ。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）においては、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）というさらに低い電力での無線通信を実現する規格が策定されている。そのため、無線端末とアクセスポイントとの接続にＢＬＥ等の低電力で動作可能な近距離無線通信規格を用いることができれば、携帯端末により適した通信システムを構築することができる。

ところで、無線端末が移動することを想定した場合、無線端末の常時接続性を維持するため、通信システムには無線端末が移動先に応じて接続先のアクセスポイントを切り替えられるようにする機能が求められる。ＬＴＥ等の移動体通信規格では、無線端末は移動元及び移動先の基地局と同時に接続可能である。そのため、このような移動体通信規格に基づく無線端末は、移動元の基地局から移動先の基地局への切り替えをシームレスに行うことができるように構成されている。

また、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ規格では、無線端末は、あるアクセスポイントと接続を確立している状態で他のアクセスポイントが送信した信号を受信することができる。そのため、このような無線ＬＡＮ規格に基づく無線端末は、受信信号に基づいて電波受信レベルが高いアクセスポイントを選択して切り換えられるように構成されている。

一方で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）には、次のような仕様上の制約がある。１つは、ＬＴＥやＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の遠距離無線通信規格においては、基地局やアクセスポイントが自装置に接続中の無線端末について無線の受信強度を検知することができるのに対して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）においてはそれができないという制約である。そのため、アクセスポイントは、自装置に接続中の無線端末が自装置に近い位置に存在するのか又は遠い位置に存在するのかを判断することができない。

また、１つは、ＬＴＥやＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の遠距離無線通信規格においては、無線端末は、いずれかの基地局やアクセスポイントに接続中の状態であっても他の基地局やアクセスポイントを検出することができるのに対して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）においてはそれができないという制約である。これは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）において、無線端末は接続中のアクセスポイント以外のアクセスポイントを検出しない仕様のためである。

上記のような制約のため、無線端末とアクセスポイントとの間の通信方式にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を採用する場合、無線端末が接続先のアクセスポイントを切り替えるのに長い時間を要する可能性があった。以下では、上記のような制約をもつＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた場合において、無線端末が、接続先のアクセスポイントを十分に短い時間で切り換えることを可能にする通信システムの実施形態について詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施形態の通信システムは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に固有の機能を用いて実現されるものではない。そのため、実施形態の通信システムが上記課題を解決するための構成は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）以外の通信規格を用いたどのような通信システムに適用されてもよい。以下、実施形態の通信システムの詳細を説明する。

＜詳細＞
図１は、本実施形態の通信システム１０の概略を説明する図である。通信システム１０は、アクセスポイント１−１及び１−２と、無線端末２とを備える。アクセスポイント１−１及び１−２は、自装置に接続する無線端末２の通信を中継する。アクセスポイント１−１及び１−２は、アクセスポイントネットワーク２０に接続される。アクセスポイント１−１及び１−２は、アクセスポイントネットワーク２０を介して互いに通信可能である。また、アクセスポイントネットワーク２０はインターネット３０に接続される。例えば、アクセスポイント１−１及び１−２は、自装置に接続する無線端末２に対してインターネット３０への接続環境を提供するアクセスポイントとして機能する。

無線端末２は、アクセスポイント１−１又は１−２に接続する。無線範囲４０−１は、アクセスポイント１−１が無線通信可能な範囲を表し、無線範囲４０−２は、アクセスポイント１−２が無線通信可能な範囲を表す。図１の例における無線端末２は、無線範囲４０−１及び無線範囲４０−２内を矢印５１及び５２の方向に移動する人物１００の身体に備えられている。一般に、このような人間の身体に装着される端末はウェアラブル端末と呼ばれる。無線端末２は、人物１００の移動に伴い、接続先のアクセスポイントをアクセスポイント１−１からアクセスポイント１−２に切り替えることによってインターネット３０への接続状態を維持する。一般に、このようなアクセスポイントの切り替えはローミングと呼ばれる。

なお、図１では、アクセスポイント１−１及び１−２が、無線端末２に対してインターネット３０への接続環境を提供する例について説明しているが、アクセスポイント１−１及び１−２は、無線端末２に対してインターネット３０以外のネットワークへの接続環境を提供するものであってもよい。また、通信システム１０が備えるアクセスポイントの数も図１と異なる数であってもよい。以下、簡単のため、特に区別する必要がない限り、アクセスポイント１−１及び１−２をアクセスポイント１と記載する。

図２は、実施形態の通信システム１０が備えるアクセスポイント１の機能構成の具体例を示す機能ブロック図である。アクセスポイント１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、アクセスポイントプログラムを実行する。アクセスポイント１は、アクセスポイントプログラムの実行によって第１通信部１１、第２通信部１２、接続処理部１３、接続指示情報取得部１４、切断処理部１５、切断条件判定部１６、接続先選択部１７、信号強度情報取得部１８及び接続指示部１９を備える装置として機能する。なお、アクセスポイント１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。アクセスポイントプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。アクセスポイントプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

第１通信部１１は、アクセスポイント１が無線端末２と無線通信するための通信インターフェースである。
第２通信部１２は、アクセスポイント１がアクセスポイントネットワーク２０に接続するための通信インターフェースである。第２通信部１２は、アクセスポイントネットワーク２０を介して他のアクセスポイント１と通信する。

接続処理部１３は、自装置と無線端末２との接続を確立する接続処理を実行する。接続処理部１３は、通信システム１０が備える複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイント１（以下、「マスターＡＰ」という。）によって自装置がある無線端末２の接続先として決定された場合に、当該無線端末２との接続を確立する。この場合、接続処理部１３は、自身に通知される接続指示情報に基づいて、自装置がどの無線端末２の接続先として決定されたかを識別する。接続指示情報は、自装置がマスターＡＰである場合には自装置の接続先選択部１７から出力され、自装置がマスターＡＰでない場合には、マスターＡＰである他のアクセスポイント１から送信される。

なお、アクセスポイント１は、通信システム１０が備える複数のアクセスポイントのうちのマスターＡＰとして動作する第１のモードと、マスターＡＰ以外のアクセスポイント（以下、「スレーブＡＰ」という。）として動作する第２のモードとのいずれかのモードで動作可能である。例えば、アクセスポイント１は、自装置をいずれのモードで動作させるかの設定情報を記憶部に予め記憶している。アクセスポイント１は、自装置の起動処理において設定情報を参照し、設定情報が示すモードで自装置を起動させる。

接続指示情報取得部１４は、自装置がスレーブＡＰとして動作している場合に機能する機能部である。接続指示情報取得部１４は、マスターＡＰから自装置宛てに送信された接続指示情報を取得する。接続指示情報取得部１４は、取得された接続指示情報を接続処理部１３に出力する。

切断処理部１５は、自装置と無線端末２との接続を切断する切断処理を実行する。具体的には、切断処理部１５は、切断条件判定部１６から通知された識別情報が示す無線端末２について切断処理を実行する。

切断条件判定部１６は、自装置に接続中の無線端末２について、接続を切断する条件（以下、「切断条件」という。）を判定する。具体的には、切断条件判定部１６は、自装置と無線端末２との間の通信品質に基づいて切断条件を判定する。例えば、通信品質は、無線端末２から定期的に送信される確認パケットの受信状況によって判断される。切断条件判定部１６は、ある無線端末２から送信された確認パケットの受信状況に基づいて判断された通信品質が、予め定められた所定の品質以下となった場合に、当該無線端末２について切断条件が満たされたと判定する。切断条件判定部１６は、切断条件が満たされた無線端末２の識別情報を切断処理部１５に通知する。

接続先選択部１７は、自装置がマスターＡＰとして動作している場合に機能する機能部である。接続先選択部１７は、アクセスポイント１との接続が切断された無線端末２について、次の接続先となるアクセスポイント１（以下、「接続先ＡＰ」という。）を決定する。信号強度情報は、アクセスポイント１において検出された無線端末２の信号強度を示す情報である。信号強度情報には、どの無線端末２についての信号強度を表しているかを識別するための識別情報が含まれる。信号強度情報は、アクセスポイント１と無線端末２との間の信号強度そのものを示す情報であってもよいし、信号強度に相関する諸量を示す情報であってもよい。例えば、信号強度情報は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）として取得される受信信号強度で表されてもよいし、信号強度に相関するアクセスポイント１と無線端末２との間の距離によって表されてもよい。本実施形態では、無線端末２の送信信号を受信するアクセスポイント１における受信信号のＲＳＳＩ（受信強度）を信号強度情報に用いている。具体的には、接続先選択部１７は、自装置及びスレーブＡＰによって取得される信号強度情報に基づいて接続先ＡＰを決定する。

信号強度情報取得部１８は、自装置において検出された無線端末２についての信号強度情報を取得する。自装置がマスターＡＰとして動作している場合、信号強度情報取得部１８は、さらにスレーブＡＰからも信号強度情報を取得する。信号強度情報取得部１８は、自装置及びスレーブＡＰの信号強度情報を接続先選択部１７に出力する。一方、自装置がスレーブＡＰとして動作している場合、信号強度情報取得部１８は、自装置の信号強度情報をマスターＡＰに送信する。

接続指示部１９は、接続先選択部１７によって決定された接続先ＡＰに対して、無線端末２との接続を指示するための接続指示情報を送信する。接続指示部１９は、接続の対象となる無線端末２の識別情報を含む接続指示情報を送信することによって、接続先ＡＰに対して接続指示情報が示す無線端末２との接続を指示する。

図３は、実施形態の通信システム１０が備えるアクセスポイント１に接続する無線端末２の機能構成の具体例を示す機能ブロック図である。無線端末２は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、端末プログラムを実行する。無線端末２は、端末プログラムの実行によって通信部２１、接続制御部２２及び確認パケット送信部２３を備える装置として機能する。なお、無線端末２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。端末プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。端末プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

通信部２１は、無線端末２がアクセスポイント１と無線通信するための通信インターフェースである。

接続制御部２２は、アクセスポイント１との接続の確立及び切断を制御する。接続制御部２２は、接続中のアクセスポイント１によって接続が切断された場合、又は自装置がいずれのアクセスポイントにも接続していない場合、自装置周辺のアクセスポイントに対して接続要求を送信し、接続要求に応答したアクセスポイント１と接続を確立する。

確認パケット送信部２３は、自装置がいずれかのアクセスポイント１に接続中である場合、接続中のアクセスポイント１に対して確認パケットを定期的に送信する。

図４は、実施形態の通信システム１０におけるアクセスポイント１が無線端末２との接続を切断する処理（切断処理）の流れを示すシーケンス図である。図４のフローチャートに示す処理は、アクセスポイント１と無線端末２とが接続中である状態において実行される。この状態において、無線端末２の確認パケット送信部２３は、自装置が接続中のアクセスポイント１に対して定期的に確認パケットを送信している（ステップＳ１０１）。

アクセスポイント１は、無線端末２から送信された確認パケットを受信する（ステップＳ１０２）。アクセスポイント１の切断条件判定部１６は、確認パケットの受信状況に基づいて、自装置に接続中の無線端末２の切断条件を判定する（ステップＳ１０３）。

図５は、切断処理部１５が確認パケットの受信状況に基づいて無線端末２の切断条件を判定する方法の一例を示す図である。図５の例は、パケットロス率に基づいて切断条件を判定する例である。パケットロス率とは、過去の所定期間において自装置に接続中の無線端末２から自装置に対して送信されたパケットのうちの受信されなかったパケットの割合を示す値である。図５（Ａ）は、アクセスポイント１が、無線端末２から定期的に送信される確認パケットの受信状況を示すタイミングチャートである。図５（Ａ）の時間軸に記載したｔ_１〜ｔ_１２の時刻は確認パケットの受信タイミングを表し、各受信タイミングの上に記載した四角は対応する時刻において確認パケットが受信されたか否かを表している。黒い四角は確認パケットが受信されたことを表し、白い四角は確認パケットが受信されなかったことを表している。図５（Ａ）の例では、時刻ｔ_１〜ｔ_４、ｔ_７及びｔ_８、ｔ_１２において確認パケットが受信され、時刻ｔ_５及びｔ_６、ｔ_９〜ｔ_１１において確認パケットが受信されていない。

切断条件判定部１６は、このように受信される確認パケットのパケットロス率に基づいて切断条件を判定する。例えば、切断条件判定部１６は、直近の５つの確認パケットの受信状況でパケットロス率を算出する。図５（Ｂ）は、時刻ｔ_７において算出されるパケットロス率を示す図である。同様に、図５（Ｃ）は時刻ｔ_８、図５（Ｄ）は時刻ｔ_９においてそれぞれ算出されるパケットロス率を示す図である。時刻ｔ_７及びｔ_８では、５つの確認パケットのうち３つが受信されている。そのため、時刻ｔ_７及びｔ_８におけるパケットロス率は、（５−３）／５＝２／５＝０．４となる。一方、時刻ｔ_９では、５つの確認パケットのうち２つが受信されている。そのため、時刻ｔ_９におけるパケットロス率は、（５−２）／５＝３／５＝０．６となる。

例えば、図５の例における切断条件を、「パケットロス率が閾値０．５以上であること」とした場合、切断条件判定部１６は、パケットロス率が閾値よりも小さい時刻ｔ_７及びｔ_８においては切断条件が満たされていないと判定する。一方、切断条件判定部１６は、パケットロス率が閾値よりも大きくなった時刻ｔ_９において切断条件が満たされたと判定する。一般に、パケットロス率は、無線端末２がアクセスポイント１から離れるほど増大する。直近のいくつの確認パケットの受信状況でパケットロス率を算出するかの設定や、パケットロス率の閾値の設定は、アクセスポイント１及び無線端末２が確実に切断処理を行えるように、適用する環境に応じて調整されるとよい。なお、上述した切断条件の判定は、アクセスポイント１に接続中の無線端末２のそれぞれについて、それぞれの無線端末２から送信された確認パケットの受信状況に基づいて行われる。

図４の説明に戻る。ステップＳ１０３において、切断条件が満たされていないと判定された場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、切断条件判定部１６はステップＳ１０２に処理を戻し、確認パケットの受信と切断条件の判定とを繰り返し実行する。一方、ステップＳ１０３において、切断条件が満たされたと判定された場合、切断条件判定部１６は、切断条件が満たされた無線端末２の識別情報を切断処理部１５に通知する。切断処理部１５は、切断条件判定部１６から通知された識別情報が示す無線端末２についての切断処理を実行する（ステップＳ１０４）。切断処理部１５は、無線端末２の接続制御部２２との間で所定の切断手順を実行することによって切断処理を完了する（ステップＳ１０５）。

同様に、無線端末２の接続制御部２２は、アクセスポイント１の切断処理部１５との間で所定の切断手順を実行することによって切断処理を完了する（ステップＳ１０６）。アクセスポイント１との接続が切断されると、接続制御部２２は、自装置周辺のアクセスポイント１に対する接続要求を開始する（ステップＳ１０７）。以下、この接続要求をアドバタイズと称し、アドバタイズによって送信される接続要求を示す信号をアドバタイズ信号と称する。なお、以下では、必要に応じてこのアドバタイズ信号をＡＤＶと略記する。

図６は、実施形態の通信システム１０におけるアクセスポイント１が無線端末２との接続を確立する処理（接続処理）の流れを示すシーケンス図である。図６のフローチャートに示す処理は、アクセスポイント１と無線端末２との間の接続の切断が完了した後に続く処理である。すなわち、無線端末２は、図６のフローチャートの開始時点で、自装置周辺のアクセスポイント１に対するアドバタイズを実行している（ステップＳ２０１）。アドバタイズは、いずれかのアクセスポイント１によって接続要求が受け付けられるまで、所定のタイミングで継続的に実行される。

また、以下の説明では、無線端末２がマスターＡＰからスレーブＡＰに接続を切り替える場合の接続処理について説明する。マスターＡＰは、無線端末２との間の接続の切断を完了した後、スレーブＡＰに対して信号強度情報の送信を要求する（ステップＳ２０２）。スレーブＡＰの信号強度情報取得部１８は、信号強度情報の送信要求を受け、その時点で検出された無線端末２の信号強度情報をマスターＡＰに送信する（ステップＳ２０３）。

なお、信号強度情報取得部１８は、検出された全ての無線端末２について信号強度情報を送信してもよいし、マスターＡＰから切断された無線端末２の信号強度情報のみ送信してもよい。前者の場合、マスターＡＰは、信号強度情報に含まれる無線端末２の識別情報に基づいて、接続先ＡＰを決定する対象の無線端末２についての信号強度情報を抽出してもよい。また、後者の場合、例えば、マスターＡＰは、自装置が接続を切断した無線端末２の識別情報を送信要求に含めて送信し、スレーブＡＰは送信要求が示す無線端末２についての信号強度情報をマスターＡＰに送信してもよい。

また、ここでは、マスターＡＰは、無線端末２との接続の切断を契機に信号強度情報の送信要求を送信している。これは、無線端末２がマスターＡＰからスレーブＡＰに接続を切り替える場合を想定しているためである。そのため、無線端末２が、スレーブＡＰから他のアクセスポイント１に接続を切り替える場合には、マスターＡＰは、切り替え元のスレーブＡＰから送信される切断通知の受信を契機として信号強度情報の送信要求を送信すればよい。この場合、切り替え元のスレーブＡＰの切断処理部１５が、無線端末２との接続を切断したタイミングで、マスターＡＰに対して切断通知を送信すればよい。

マスターＡＰの接続先選択部１７は、複数のスレーブＡＰから送信される信号強度情報に基づいて、自装置が接続を切断した無線端末２の接続先ＡＰを決定する（ステップＳ２０４）。例えば、接続先選択部１７は、複数のスレーブＡＰのうち、無線端末２の送信信号を最も強い強度で受信しているスレーブＡＰを接続先ＡＰに決定する。接続先選択部１７は、接続先ＡＰに決定されたスレーブＡＰを接続指示部１９に通知する。

接続指示部１９は、接続先選択部１７から通知された接続先ＡＰに対して、自装置が接続を切断した無線端末２との接続を指示する接続指示情報を送信する（ステップＳ２０５）。このとき、接続指示部１９は、自装置によって接続が切断された無線端末２の識別情報を接続指示情報に含めて送信する。

スレーブＡＰの接続指示情報取得部１４は、マスターＡＰから送信された接続指示情報を受信する（ステップＳ２０６）。接続指示情報取得部１４は、取得した接続指示情報を接続処理部１３に出力する。

接続処理部１３は、接続指示情報取得部１４から出力された接続指示情報の受信に応じて、接続指示情報が示す無線端末２の接続要求を受け付ける（ステップＳ２０７）。具体的には、接続処理部１３は、無線端末２のアドバタイズに応答する。接続処理部１３は、無線端末２の接続要求を受け付けると、当該無線端末２についての接続処理を実行する（ステップＳ２０８）。接続処理部１３は、無線端末２の接続制御部２２との間で所定の接続手順を実行することによって接続処理を完了する（ステップＳ２０９）。

同様に、無線端末２の接続制御部２２は、スレーブＡＰの接続処理部１３との間で所定の切断手順を実行することによって接続処理を完了する（ステップＳ２１０）。無線端末２の確認パケット送信部２３は、自装置とスレーブＡＰとの接続が確立されると、接続中のスレーブＡＰに対して確認パケットの送信を開始する（ステップＳ２１１）。

このように構成された実施形態の通信システム１０では、アクセスポイント１が、接続中の無線端末２との間の通信品質に応じて接続を切断し、マスターＡＰとして動作するアクセスポイント１が、自装置を含むアクセスポイント１によって検出された当該無線端末２の送信信号の強度に基づいて、当該無線端末２の接続先ＡＰを決定する。アクセスポイント１がこのような機能を備えることにより、実施形態の通信システム１０では、無線端末２は、より短い時間でアクセスポイント１を切り換えることが可能となる。

図７は、実施形態の通信システム１０によって無線端末２がアクセスポイント１の切り替えに要する時間が短縮される効果の具体例を示す図である。図７（Ａ）は従来方式（例えば３ＧやＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の接続方式）によるアクセスポイントの切り替えの流れを示すタイミングチャートである。図７（Ｂ）本実施形態の通信システム１０によるアクセスポイントの切り替えの流れを示すタイミングチャートである。図７（Ａ）に示されるように、従来方式では、無線端末とアクセスポイント（又は基地局）との間の接続がタイムアウトするまでアクセスポイント（又は基地局）の切り替えが完了せず、アクセスポイント（又は基地局）の切り替えに数秒〜数十秒の時間を要する可能性があった。

これに対して、上記実施形態でも説明したように、本実施形態の通信システム１０の切り替え方式は、従来方式のようなタイムアウト型の切り替え方式ではない。そのため、本実施形態の通信システム１０では、無線端末２が接続先のアクセスポイント１を切り替えるのに要する時間を大幅に削減することが可能となる。具体的には、本実施形態の通信システム１０では、従来方式におけるタイムアウトの待ち時間（数秒〜数十秒）が、切断処理の完了から接続指示情報の送信までの間の時間（図中のＴ）に短縮される。アクセスポイント１の処理性能や通信システム１０の規模に左右される可能性はあるが、時間Ｔの期間においてアクセスポイント１が行う処理を考えれば、本実施形態の通信システム１０では、時間Ｔを数百ミリ秒から数十ミリ秒程度のオーダーで実現することができると考えられる。

上記の理由により、実施形態の通信システム１０において、無線端末２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の従来方式の適用が困難な通信方式を用いた場合であっても、十分に短い時間で接続先のアクセスポイント１を切り替えることが可能となる。そのため、実施形態の通信システム１０によれば、移動する無線端末２からリアルタイム性に優れた情報を収集することが可能となる。例えば、身体データを取得可能な無線端末２が、ウェアラブル端末として団体競技の競技者に装着された場合、チーム全員のコンディションをリアルタイムで把握することが可能となる。また、例えば、介護施設などにおいては、被介護者の健康状態をリアルタイムで把握することが可能となる。また、アクセスポイント１と無線端末２との間の通信方式にＢＬＥを用いた場合、３ＧやＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信方式よりも消費電力を低減させることができる。そのため、可搬式の無線端末２により適した通信環境を構築することができる。

このように、通信機能を備えたモノ（上記の例では、ウェアラブル端末を装着した人）から情報を収集し、収集された情報から新たなサービスを創出しようとする試みは、近年、ＩｏＴ（Internet of Things）と呼ばれる技術思想として注目されている。本実施形態の通信システム１０は、無線端末２にインターネット３０等のネットワークへの接続環境を提供する通信システムに適用されてもよいし、上述したＩｏＴを実現する通信システムに適用されてもよい。本実施形態の通信システム１０が、ネットワークへの接続環境を提供する通信システムに適用された場合、無線端末２の常時接続性を向上させることが可能となる。また、本実施形態の通信システム１０が、ＩｏＴを実現する通信システムに適用された場合、よりリアルタイム性の高いサービスを提供することが可能となる。
＜変形例＞

マスターＡＰとして動作するアクセスポイント１が、接続が切断された無線端末２の接続先ＡＰを決定する処理は、必ずしも当該無線端末２との接続を切断した後に行われる必要はない。例えば、アクセスポイント１は、無線端末２の切断条件を判定する処理と並行して、接続先ＡＰを決定する処理を実行してもよい。この場合、例えば、マスターＡＰは、スレーブＡＰから信号強度情報を所定のタイミングでかつ継続的に取得する。接続先選択部１７は、取得された信号強度情報に基づいて、切断される可能性のある無線端末２を検出し、検出された無線端末２について、当該無線端末２の接続先ＡＰを当該無線端末２が切断される前に決定してもよい。このような構成を備えることにより、アクセスポイント１は、接続先ＡＰをより早いタイミングで決定することができる。

マスターＡＰとして動作するアクセスポイント１が、接続先ＡＰを決定する処理は、必ずしも無線端末２が接続を切断されたこと契機として行われる必要はない。例えば、マスターＡＰは、スレーブＡＰからの要求に応じて接続先ＡＰを決定してもよい。この場合、例えば、無線端末２の接続要求を受信したアクセスポイント１は、マスターＡＰに対して接続許可依頼を送信する。マスターＡＰは、接続許可依頼を送信してきたアクセスポイント１に対して当該無線端末２の信号強度情報を要求する。マスターＡＰは、取得された信号強度情報が示す信号強度のうち、最も強い強度を示す信号強度情報を送信したアクセスポイント１に対して送信許可を通知してもよい。なお、この場合、マスターＡＰの信号強度情報が最も強い強度を示す場合には、信号強度情報を送信してきたいずれのアクセスポイント１に対しても信号許可を通知せず、代わりにマスターＡＰが当該無線端末２との接続を行ってもよい。

上記実施形態では、アクセスポイント１が、マスターＡＰ及びスレーブＡＰの両方の機能を備える構成について説明したが、アクセスポイント１は、マスターＡＰ及びスレーブＡＰのそれぞれに必要な機能のみを備える装置として構成されてもよい。

通信システム１０が備えるマスターＡＰは、１台に限定されない。マスターＡＰは、通信システム１０が備えるアクセスポイント１の中に複数設けられてもよい。この場合、複数のマスターＡＰのそれぞれは、予め対応づけられたスレーブＡＰについて、接続先ＡＰを決定するように構成されてもよい。また、この場合、スレーブＡＰが、複数のマスターＡＰから通知される接続指示情報に基づいて、指示された無線端末２との接続を実行するか否かを判定するように構成されてもよい。また、この場合、あるマスターＡＰは、他のマスターＡＰに対してスレーブＡＰとして機能するように構成されてもよい。

上述した実施形態におけるアクセスポイント１及び無線端末２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０…通信システム、 ２０…アクセスポイントネットワーク、 ３０…インターネット、 ４０−１，４０−２…無線範囲、 ５１，５２…人物１００の移動方向を示す矢印、 １００…人物、 １，１−１，１−２…アクセスポイント、 １１…第１通信部、 １２…第２通信部、 １３…接続処理部、 １４…接続指示情報取得部、 １５…切断処理部、 １６…切断条件判定部、 １７…接続先選択部、 １８…信号強度情報取得部、 １９…接続指示部、 ２…無線端末、 ２１…通信部、 ２２…接続制御部、 ２３…確認パケット送信部

Claims (6)

1. 自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムであって、
   前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、
   近距離無線通信規格に基づいて前記無線端末と無線通信する無線通信部と、
   前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理部と、
   自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理部と、
   を備え、
   前記主となるアクセスポイントは、
   前記複数のアクセスポイントにおいて検出された前記無線端末の信号強度を示す信号強度情報を取得する信号強度情報取得部と、
   前記切断処理部による前記接続の切断後に、前記信号強度情報取得部によって取得された前記信号強度情報に基づいて、前記複数のアクセスポイントの中から前記接続が切断された前記無線端末の次の接続先となるアクセスポイントを選択する接続先選択部と、
   を備える、
   通信システム。
2. 前記切断処理部は、自装置に接続中の無線端末から自装置に対して送信されたパケットのうち過去の所定期間において受信されなかったパケットの割合を示すパケットロス率が所定の閾値以上となった場合に前記無線端末との接続を切断する、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記接続先選択部は、前記信号強度情報が取得されたアクセスポイントのうち、前記信号強度が最も強いアクセスポイントを前記無線端末の接続先として選択する、
   請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムが行う制御方法であって、
   前記複数のアクセスポイントのそれぞれは、近距離無線通信規格に基づいて前記無線端末と無線通信する無線通信部を備え、
   前記複数のアクセスポイントのそれぞれが、
   前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理ステップと、
   自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理ステップと、
   を有し、
   前記主となるアクセスポイントが、
   前記複数のアクセスポイントにおいて検出された前記無線端末の信号強度を示す信号強度情報を取得する信号強度情報取得ステップと、
   前記切断処理ステップにおける前記接続の切断後に、前記信号強度情報取得ステップにおいて取得された前記信号強度情報に基づいて、前記複数のアクセスポイントの中から前記接続が切断された前記無線端末の次の接続先となるアクセスポイントを選択する接続先選択ステップと、
   を有する制御方法。
5. 自装置に接続中の無線端末の通信を中継する複数のアクセスポイントを備える通信システムにおける前記アクセスポイントであって、
   近距離無線通信規格に基づいて前記無線端末と無線通信する無線通信部と、
   前記複数のアクセスポイントのうちの主となるアクセスポイントによって自装置が無線端末の接続先として決定された場合に、前記無線端末との接続を確立する接続処理部と、
   自装置に接続中の無線端末との間の通信品質に応じて前記無線端末との接続を切断する切断処理部と、
   自装置が前記主となるアクセスポイントである場合に、
   前記複数のアクセスポイントにおいて検出された前記無線端末の信号強度を示す信号強度情報を取得する信号強度情報取得部と、
   前記切断処理部による前記接続の切断後に、前記信号強度情報取得部によって取得された前記信号強度情報に基づいて、前記複数のアクセスポイントの中から前記接続が切断された前記無線端末の次の接続先となるアクセスポイントを選択する接続先選択部と、
   を備えるアクセスポイント。
6. 請求項５に記載のアクセスポイントとしてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。

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