JP5288460B2 - 無線通信システム及びそれにおけるローミング方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の無線接続装置（以下、ＡＰ(Access Point)という。）又は無線基地局と少なくとも１つの無線端末とを備える無線通信システム及びそれにおけるローミング方法に関する。
無線接続装置又は無線基地局と無線端末とを含む無線通信システムにおいて、無線端末が移動した際に通信速度の低下や再送回数が増える為に、同一のＡＰに接続しているすべての無線端末が通信品質の低下を招くことが問題となっていた。特にストリーミング通信（電話やビデオ等）を行っている場合に通話品質が低下すると音切れや画像の乱れを招くので、一台あたりのＡＰに接続できる端末の台数を制限する方法や端末の種類（もしくはデータの特性）によって優先順位をつけることで解決していたが、不特定多数の無線端末が接続される状況ではこれらの方法では通信品質を保つことが不可能であった。
特開２００５−１７５９３２号公報（第２９、４３、４４、４９及び５０段落）
通常の無線通信システムとして無線ＬＡＮを例にとると、無線通信の品質を保つ為に端末がＡＰの受信電界強度を常に監視し、この値が一定値を下回ると他のＡＰをサーチし、ハンドオーバを開始する。この方法では、端末側にメーカや機種によってハンドオーバのしきい値が任意に設定されており、例えばしきい値が低い端末であれば、電解強度の低いところでは伝送速度の低下と再生回数の増加が発生することもある。この場合、データ通信であれば著しいスループットの低下と同じＡＰ配下の他の端末もスループットが低下し、ストリーミング通信（電話やビデオ等）ではその端末にて音切れ、画像の乱れ等が発生するばかりではなく、同じＡＰ配下の他の端末においても音切れ、画像の乱れが発生するという課題を抱えていた。
そこで、本発明は、無線端末が或るＡＰから離れ、通信品質が低下した場合、その或る端末が、それよりも高い通信品質を得られるＡＰに的確にローミングすることを可能とする無線通信システムを提供することを目的とする。
本発明によれば、複数の無線接続装置と少なくとも１つの無線端末とを備え、或る無線接続装置は、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になった時、前記或る無線端末との通信を切断し、それから一定期間前記或る無線端末から接続要求が来ても、返答をしない切断手段を備え、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記或る無線端末は、周期的にプローブリクエスト信号を送信し、各無線接続装置は、前記プローブリクエスト信号の電波の受信電界強度を測定することを特徴とする無線通信システムが提供される。
また、本発明によれば、複数の無線接続装置と少なくとも１つの無線端末とを備える無線通信システムにおけるローミング方法において、或る無線接続装置は、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になった時、前記或る無線端末との通信を切断し、それから一定期間前記或る無線端末から接続要求が来ても、返答をしない切断ステップを備え、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記或る無線端末は、周期的にプローブリクエスト信号を送信し、各無線接続装置は、前記プローブリクエスト信号の電波の受信電界強度を測定することを特徴とするローミング方法が提供される。
本発明によれば、各無線端末から各ＡＰが受信する電波の受信電界強度無線端末が或るＡＰから離れ、通信品質が低下した場合、その或る端末が、それよりも高い通信品質を得られるＡＰに的確にローミングすることが可能となる。
以下、図面を参照して本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。
本発明はＡＰの受信電界強度がある程度低いにもかかわらずハンドオーバしない端末について、より受信電界強度の強いＡＰへ誘導させることにより、常に高品質な無線通信システムを提供する。
この課題を解決する為に、無線端末は一定間隔にて周辺のＡＰにプローブリクエスト信号を送信する。各ＡＰはプローブリクエスト信号の受信電界強度の測定を行い、他のＡＰと測定の結果を通知し合い、各無線端末について、各ＡＰ毎のプローブリクエスト信号の受信電界強度のリストを作成する。なお、プローブリクエスト信号とは、端末がＡＰを探す際に、端末が送信する信号のことである。
ＡＰは、現在該当の端末が接続している一方のＡＰより他方のＡＰの方がよりプローブリクエスト信号の受信電界強度が強く、他方のＡＰから見ても高い品質で通信できると、一方のＡＰが判断した場合に、一方のＡＰが該当の端末の無線接続を切断する手段を有することで、該当の端末はその端末にとって一番受信電界強度の高いＡＰにハンドオーバするので、端末のしきい値に関係なく、ＡＰが、各端末がどのＡＰと通信をするべきかを判断することによって一定の通信品質を保つことが可能となる。
更に、異なる複数の無線インターフェースを複数持ったシステム、例えばＰＨＳ(Personal Handy-phone System)と無線ＬＡＮ(Local Area Network)とを組合せたハイブリッド無線端末であっても、そのハイブリッド無線端末に同様の機能を具備することで、ＰＨＳの無線基地局（ＣＳ(Cell Station)）と無線ＬＡＮのＡＰとがプローブリクエスト信号の受信電界強度について情報交換をすることで同じ機能を提供することができる。
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムを例えばＩＥＥＥ(the Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１無線ＬＡＮとし、無線端末である無線ＬＡＮ端末と無線接続装置（ＡＰ）の位置関係を示したものである。もちろん他の無線通信システムでもよい。
本実施形態では、ＡＰが２台存在し、無線端末である無線ＬＡＮ端末１１は予めＡＰ１２に接続されており、データ通信もしくはストリーミング通信（電話やビデオ等）を行っている。このときの通信相手は特に限定しない。
無線ＬＡＮ端末１１が移動することによってＡＰ１３に近づいたと想定する。従来の方法であれば、無線ＬＡＮ端末１１がＡＰ１２から受信した電波の受信電界強度を随時監視し、無線ＬＡＮ端末１１の持つＡＰ１２強度がしきい値を下回らなければＡＰ１２に接続したままとなる。このしきい値が低い場合には、近くにＡＰ１３があるにもかかわらずＡＰ１２に接続したままとなり、伝送速度の低下や再送回数の増加が発生し、無線ＬＡＮ端末１１の通信品質が悪くなるばかりでなく、同じＡＰ１２に接続している他の無線ＬＡＮ端末１４の通信品質が低下する。データ通信であればある程度許容されるものの品質が劣化することは明らかであり、さらにリアルタイム性を求められるストリーミング通信（電話やビデオ等）では音切れや画像の乱れが発生してしまう。特にＡＰ１２の配下にいる無線ＬＡＮ端末１４についても品質の劣化が生じる点が最大の欠点であった。
本実施形態によれば、無線ＬＡＮ端末１１が一定周期にて周辺のＡＰにプローブリクエスト信号などの任意の信号（電波）を送る機能を有し、ＡＰ１２及びＡＰ１３はそのプローブリクエスト信号などの信号（電波）を受信することで無線ＬＡＮ端末１１から受信したプローブリクエスト信号などの信号（電波）の受信電界強度を知ることができる。ＡＰ１２とＡＰ１３はそれぞれの無線ＬＡＮ端末について受信電界強度の高い順番に端末リストを作成し、有線ＬＡＮ等を通じてお互いのリストを交換し、記憶する機能を有する。すなわち、各ＡＰは、各無線ＬＡＮ端末について、受信したプローブリクエスト信号の強度の順位を把握することができ、従って、各ＡＰは、各無線ＬＡＮ端末について、受信したプローブリクエスト信号の強度が最も強いＡＰを把握することができる。そこで、無線ＬＡＮ端末１１はＡＰ１３の方が受信電界強度が高くＡＰ１３から見ても無線ＬＡＮ端末１１からの受信電界強度が高いとＡＰ１２が判断した場合、ＡＰ１２から無線ＬＡＮ端末１１の無線接続を切断する信号（re-authenticationやdisauthentication等）を送る。ここで、その後、無線ＬＡＮ端末１１が元の接続先であるＡＰ１２につながっては意味が無いので、ＡＰ１２はある一定の期間（例えば５秒）、無線ＬＡＮ端末１１からの接続要求を無視する機能が働くこととする。無線ＬＡＮ端末１１が元のＡＰ１２に接続できない状態であれば、端末１１は受信電界強度の一番強いＡＰ１３に接続を行う。
図２は、本実施形態で使用されているシーケンスの例を表したものである。
以上説明したように本実施形態によれば、無線通信システムにおいて無線端末の直近に接続装置ＡＰがあった場合に、最初に接続したＡＰから直近のＡＰにつながり直すことで、無線通信システム全体のパフォーマンスが低下することを予防できる効果がある。また、特定のＡＰに端末が集中する（例えば、出入り口付近のＡＰであれば部屋に入ったときにこのＡＰに接続し、そこから離れた席に座ったとしても出入り口のＡＰにつながり続け、これが重なると常に出入り口のＡＰに集中して端末が接続されることになる）ことを防ぐ、すなわち負荷分散の効果もある。さらにＡＰ間で情報を共有することで、高価な無線スイッチ等を必要とせず、安価に無線通信システムを構築することができる。
本発明は、携帯電話機システム、ＰＨＳ、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム等の無線システムに利用することができる。
１１、１４ 端末
ＡＰ１２ アクセスポイント１２
ＡＰ１３ アクセスポイント１３
ＡＰ１２ アクセスポイント１２
ＡＰ１３ アクセスポイント１３
Claims (6)
- 複数の無線接続装置と少なくとも１つの無線端末とを備え、
或る無線接続装置は、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になった時、前記或る無線端末との通信を切断し、それから一定期間前記或る無線端末から接続要求が来ても、返答をしない切断手段を備え、
或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記或る無線端末は、周期的にプローブリクエスト信号を送信し、各無線接続装置は、前記プローブリクエスト信号の電波の受信電界強度を測定することを特徴とする無線通信システム。 - 或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記複数の無線接続装置の各々は、各々の無線端末から受信した電波の受信電界強度を共有する共有手段を備えることを特徴とする
請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記無線接続装置の代わりに、無線基地局を利用したことを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の無線通信システム。
- 複数の無線接続装置と少なくとも１つの無線端末とを備える無線通信システムにおけるローミング方法において、
或る無線接続装置は、或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になった時、前記或る無線端末との通信を切断し、それから一定期間前記或る無線端末から接続要求が来ても、返答をしない切断ステップを備え、
或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記或る無線端末は、周期的にプローブリクエスト信号を送信し、各無線接続装置は、前記プローブリクエスト信号の電波の受信電界強度を測定することを特徴とするローミング方法。 - 或る無線端末から前記或る無線接続装置が受信する電波の受信電界強度よりも強い受信電界強度を有する電波を、前記或る無線端末から他の無線接続装置が受信する状態になったか否かを検出するために、前記複数の無線接続装置の各々は、各々の無線端末から受信した電波の受信電界強度を共有する共有ステップを備えることを特徴とする
請求項４に記載のローミング方法。 - 前記無線接続装置の代わりに、無線基地局を利用したことを特徴とする
請求項４又は５の何れか１項に記載のローミング方法。
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