図面 (/)

技術 無線通信システム、無線通信方法、および、プログラム

出願人 株式会社国際電気通信基礎技術研究所
発明者 近藤良久長谷川晃朗
出願日 2018年9月18日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-173713
公開日 2020年3月26日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-048024
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 時間同期処理 AP群 冗長フレーム 無線通信性能 プローブ要求信号 無線通信ステップ 無線通信データ 無線通信状況
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保する無線通信システムを実現する。

解決手段

無線通信システム1000では、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントの中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントが担当アクセスポイントに設定される。そして、この無線通信システム1000では、担当アクセスポイントと無線端末との間で無線通信を行うことができるため、無線通信性能を適切に確保することができる。

概要

背景

Machine−to−Machine(M2M)やInternet of Thing(IoT)に関する技術を用いて、例えば、工場稼動状況の把握や制御、作業の管理等を効率良く行うシステムが開発されている。このようなシステムでは、例えば、工場での生産性を向上させるためにロボット製造装置工具などにセンサ等の機器を取り付け、当該機器により取得されたデータに基づいて、工場の稼動状況の把握や各装置・機器の制御、工場内の作業の管理等を行う。

上記のようなシステムにおいて、移動する機器への対応や配線の簡略化を実現するために、上記システムに用いられる機器の無線化が期待されている。その一方で、工場のような狭い空間では電波干渉反射、機器等の移動により無線環境時々刻々と変動するため、無線通信不安定化するという問題がある。

また、複数のアクセスポイントAP)と複数の無線端末とを含む無線通信システムの場合、無線端末が、当該無線端末が接続しているアクセスポイントの通信範囲外に移動すると、無線通信を維持させるために、アクセスポイントを変更するハンドオーバーが実行される(例えば、特許文献1を参照)。そして、ハンドオーバーが実行されることで、無線端末が移動した場合であっても無線通信が維持される。

概要

工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保する無線通信システムを実現する。無線通信システム1000では、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントの中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントが担当アクセスポイントに設定される。そして、この無線通信システム1000では、担当アクセスポイントと無線端末との間で無線通信を行うことができるため、無線通信性能を適切に確保することができる。

目的

本発明は上記課題に鑑み、例えば、工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保する無線通信システムを実現することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

無線端末無線通信を行うための無線通信システムであって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントと、前記無線端末から送信される無線信号についての前記複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を取得し、受信電力強度が最大であるアクセスポイントを前記無線端末の担当アクセスポイントに設定するコントローラと、を備え、前記コントローラにより設定された担当アクセスポイントが、前記無線端末と無線通信を行う、無線通信システム。

請求項2

前記コントローラは、前記無線端末から送信される無線信号についての前記複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を監視し、受信強度が最大であるアクセスポイントが変わった場合、受信強度が最大であるアクセスポイントに前記無線端末の担当アクセスポイントを更新する処理を実行する、請求項1に記載の無線通信システム。

請求項3

前記コントローラは、一定時間が経過するまで、前記担当アクセスポイントを更新する処理を実行しない、請求項2に記載の無線通信システム。

請求項4

同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、前記無線端末からフレーム信号を受信する場合、前記フレーム信号がデータフレームであり、宛先がブロードキャストに設定されているとき、前記複数のアクセスポイントに含まれる全てのアクセスポイントが当該データフレームを受信する、請求項1から3のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項5

同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、前記無線端末からフレーム信号を受信する場合、前記フレーム信号がデータフレームであり、宛先がユニキャストあるいはマルチキャストに設定されているとき、前記複数のアクセスポイントにより同時受信許可するのは、特定のデータフレームだけとし、前記特定のデータフレームは、フレーム信号のフレーム構造の所定のフィールドに設定されている同時受信の許可/不許可を示す値に基づいて、決定される、請求項1から4のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項6

同時受信が許可されないユニキャストのデータフレームについては、前記コントローラが指定した担当アクセスポイントのみが受信処理を行う、請求項5に記載の無線通信システム。

請求項7

同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、前記無線端末からフレーム信号を受信する場合、前記フレーム信号が管理フレームであり、当該管理フレームがプローブ要求信号であり、前記同一のネットワーク識別子が指定されているときは、前記複数のアクセスポイントに含まれる全てのアクセスポイントが当該管理フレームを受信し、受信した管理フレームを前記コントローラに転送する、請求項1から6のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項8

前記アクセスポイントと前記コントローラとを含むネットワーク接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、前記ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備え、前記スイッチ装置は、前記アクセスポイントから受信したフレームの全部または一部を記憶保持し、前記アクセスポイントから受信したフレームが、過去に受信したフレームと同一であると判定した場合、当該フレームを破棄する、請求項1から7のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項9

前記アクセスポイントと前記コントローラとを含むネットワークに接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、前記ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備え、前記無線端末の担当アクセスポイントが、第1アクセスポイントから第2アクセスポイントに変更された場合、前記コントローラは、前記第2アクセスポイントが担当アクセスポイントである前記無線端末宛てのデータが、前記第2アクセスポイントを経由して、前記無線端末に送信されるように、前記スイッチ装置の前記ルーティングテーブルを更新する、請求項1から7のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項10

前記アクセスポイントと前記コントローラとを含むネットワークに接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、前記ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備え、前記無線端末の担当アクセスポイントが、第1アクセスポイントから第2アクセスポイントに変更された場合、前記無線端末が担当アクセスポイントである前記第2アクセスポイントへのアソシエーション処理が完了した後に、前記第2アクセスポイントが前記コントローラに前記無線端末の情報を登録し、前記コントローラは、担当アクセスポイントの変更に伴い、ルーティングテーブルの更新が必要となる前記スイッチ装置に対して、前記無線端末宛てのデータが、変更後の担当アクセスポイントである前記第2アクセスポイントに届くように、前記スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する、請求項1から7のいずれかに記載の無線通信システム。

請求項11

無線端末と無線通信を行うための無線通信システムであって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントと、コントローラと、を備える無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、前記コントローラにより、前記無線端末から送信される無線信号についての前記複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を取得する受信電力強度取得ステップと、前記受信電力強度が最大であるアクセスポイントを前記無線端末の担当アクセスポイントに設定する担当アクセスポイント設定ステップと、前記コントローラにより設定された担当アクセスポイントが、前記無線端末と無線通信を行う無線通信ステップと、を備える無線通信方法。

請求項12

請求項11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

技術分野

0001

本発明は、無線通信ネットワークの技術に関する。

背景技術

0002

Machine−to−Machine(M2M)やInternet of Thing(IoT)に関する技術を用いて、例えば、工場稼動状況の把握や制御、作業の管理等を効率良く行うシステムが開発されている。このようなシステムでは、例えば、工場での生産性を向上させるためにロボット製造装置工具などにセンサ等の機器を取り付け、当該機器により取得されたデータに基づいて、工場の稼動状況の把握や各装置・機器の制御、工場内の作業の管理等を行う。

0003

上記のようなシステムにおいて、移動する機器への対応や配線の簡略化を実現するために、上記システムに用いられる機器の無線化が期待されている。その一方で、工場のような狭い空間では電波干渉反射、機器等の移動により無線環境時々刻々と変動するため、無線通信不安定化するという問題がある。

0004

また、複数のアクセスポイントAP)と複数の無線端末とを含む無線通信システムの場合、無線端末が、当該無線端末が接続しているアクセスポイントの通信範囲外に移動すると、無線通信を維持させるために、アクセスポイントを変更するハンドオーバーが実行される(例えば、特許文献1を参照)。そして、ハンドオーバーが実行されることで、無線端末が移動した場合であっても無線通信が維持される。

先行技術

0005

特開2014−57146号公報

発明が解決しようとする課題

0006

例えば、工場内のような狭い領域での無線通信を安定させるために、無線通信信号SN比を向上させることが考えられる。無線通信信号のSN比を向上させるためには、無線通信システムのアクセスポイントの数を増やし、アクセスポイントと無線端末との距離を小さくする必要がある。

0007

しかしながら、アクセスポイントの数を増やすと、ハンドオーバーの発生頻度も増加する。ハンドオーバーは、無線端末が主導で実行される処理であり、切り替え時は通信が途切れるため、ハンドオーバーが頻発すると、無線通信性能がかえって劣化する。

0008

そこで、本発明は上記課題に鑑み、例えば、工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保する無線通信システムを実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、第1の発明は、無線端末と無線通信を行うための無線通信システムであって、複数のアクセスポイントと、コントローラと、を備える。

0010

複数のアクセスポイントは、それぞれ、同一のネットワーク識別子を有する。

0011

コントローラは、無線端末から送信される無線信号についての複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を取得し、受信電力強度が最大であるアクセスポイントを当該無線端末の担当アクセスポイントに設定する。

0012

そして、コントローラにより設定された担当アクセスポイントが、無線端末と無線通信を行う。

0013

この無線通信システムでは、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントの中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントが担当アクセスポイントに設定される。そして、この無線通信システムでは、担当アクセスポイントと無線端末との間で無線通信を行うことができるため、無線通信性能を適切に確保することができる。

0014

第2の発明は、第1の発明であって、コントローラは、無線端末から送信される無線信号についての複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を監視し、受信強度が最大であるアクセスポイントが変わった場合、受信強度が最大であるアクセスポイントに当該無線端末の担当アクセスポイントを更新する処理を実行する。

0015

これにより、この無線通信システムでは、複数のアクセスポイントが同一のネットワーク識別子を有しており、無線端末が移動した場合であっても、担当アクセスポイントを変更するだけで、無線端末とAP群に含まれるアクセスポイントとの無線通信を維持することができる。したがって、従来技術のように、無線端末主導のハンドオーバーが発生することがない。その結果、この無線通信システムでは、工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保することができる。

0016

第3の発明は、第2の発明であって、コントローラは、一定時間が経過するまで、担当アクセスポイントを更新する処理を実行しない。

0017

これにより、この無線通信システムでは、担当アクセスポイントの更新処理が頻発することを防止することができる。

0018

第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明であって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、無線端末からフレーム信号を受信する場合、フレーム信号がデータフレームであり、宛先がブロードキャストに設定されているとき、複数のアクセスポイントに含まれる全てのアクセスポイントが当該データフレームを受信する。

0019

これにより、この無線通信システムでは、全てのアクセスポイントが、宛先がブロードキャストに設定されているデータフレーム(フレーム信号)を受信することができる。

0020

なお、「受信」とは、データフレーム(フレーム信号)を受信したとき、当該データフレーム(フレーム信号)を破棄せずに上位層転送等の処理に回すという概念を含む。

0021

第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明であって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、無線端末からフレーム信号を受信する場合、フレーム信号がデータフレームであり、宛先がユニキャストあるいはマルチキャストに設定されているとき、複数のアクセスポイントにより同時受信許可するのは、特定のデータフレームだけとする。そして、特定のデータフレームは、フレーム信号のフレーム構造の所定のフィールドに設定されている同時受信の許可/不許可を示す値に基づいて、決定される。

0022

これにより、この無線通信システムでは、同時受信を許可するフレームを適切に区別することができ、無線通信システムの通信効率を向上させることができる。

0023

第6の発明は、第5の発明であって、同時受信が許可されないユニキャストのデータフレームについては、コントローラが指定した担当アクセスポイントのみが受信処理を行う。

0024

これにより、この無線通信システムでは、同時受信が許可されないユニキャストのデータフレームについては、コントローラが指定した担当アクセスポイントのみが受信処理を行うことができる。

0025

第7の発明は、第1から第6のいずれかの発明であって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントが、無線端末からフレーム信号を受信する場合、フレーム信号が管理フレームであり、当該管理フレームがプローブ要求信号であり、同一のネットワーク識別子が指定されているとき、または、ネットワーク識別子にワイルドカードが指定されているときは、上記複数のアクセスポイントに含まれる全てのアクセスポイントが当該管理フレームを受信し、受信した管理フレームをコントローラに転送する。

0026

これにより、この無線通信システムでは、管理フレームについて適切に処理することができる。

0027

なお、「ネットワーク識別子にワイルドカードが指定されているとき」とは、例えば、管理フレームにおいて、SSIDフィールドが存在しており、かつ、SSIDの値が「0」(空データ)に設定されているときである。

0028

また、この無線通信システムにおいて、ネットワーク識別子にワイルドカードが指定されているとき、上記複数のアクセスポイントに含まれる全てのアクセスポイントが当該管理フレームを受信し、受信した管理フレームをコントローラに転送するか否かを、設定により決定するようにしてもよい。

0029

第8の発明は、第1から第7のいずれかの発明であって、アクセスポイントとコントローラとを含むネットワーク接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備える。

0030

スイッチ装置は、アクセスポイントから受信したフレームの全部または一部を記憶保持し、アクセスポイントから受信したフレームが、過去に受信したフレームと同一であると判定した場合、当該フレームを破棄する。

0031

これにより、この無線通信システムでは、スイッチ装置において、冗長フレームを破棄する処理を行い、無線通信システムの例えば、有線ネットワーク区間において、冗長なデータが送信(転送)されることを適切に防止することができる。

0032

第9の発明は、第1から第7のいずれかの発明であって、アクセスポイントとコントローラとを含むネットワークに接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備える。

0033

無線端末の担当アクセスポイントが、第1アクセスポイントから第2アクセスポイントに変更された場合、コントローラは、第2アクセスポイントが担当アクセスポイントである無線端末宛てのデータが、第2アクセスポイントを経由して、無線端末に送信されるように、スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する。

0034

これにより、この無線通信システムでは、担当アクセスポイントが変更された場合、コントローラが主導で、スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する処理を行うことができる。

0035

第10の発明は、第1から第7のいずれかの発明であって、アクセスポイントとコントローラとを含むネットワークに接続可能であり、ルーティングテーブルを有しており、受信したデータを、ルーティングテーブルにより決定される宛先に送信するスイッチ装置をさらに備える。

0036

無線端末の担当アクセスポイントが、第1アクセスポイントから第2アクセスポイントに変更された場合、
(1)無線端末が担当アクセスポイントである第2アクセスポイントへのアソシエーション処理が完了した後に、第2アクセスポイントがコントローラに無線端末の情報を登録し、
(2)コントローラは、担当アクセスポイントの変更に伴い、ルーティングテーブルの更新が必要となるスイッチ装置に対して、無線端末宛てのデータが、変更後の担当アクセスポイントである第2アクセスポイントに届くように、スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する。

0037

これにより、この無線通信システムでは、無線端末の担当アクセスポイントが変更された場合、新たに担当アクセスポイントになったアクセスポイントと無線端末とのアソシエーション処理が完了した後のタイミングで、スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する処理を行うことができる。

0038

第11の発明は、無線端末と無線通信を行うための無線通信システムであって、同一のネットワーク識別子を有する複数のアクセスポイントと、コントローラと、を備える無線通信システムに用いられる無線通信方法である。無線通信方法は、受信電力強度取得ステップと、担当アクセスポイント設定ステップと、無線通信ステップとを備える。

0039

受信電力強度取得ステップは、コントローラにより、無線端末から送信される無線信号についての複数のアクセスポイントに含まれる各アクセスポイントの受信電力強度を取得する。

0040

担当アクセスポイント設定ステップは、受信電力強度が最大であるアクセスポイントを当該無線端末の担当アクセスポイントに設定する。

0041

無線通信ステップは、コントローラにより設定された担当アクセスポイントが、無線端末と無線通信を行う。

0042

これにより、第1の発明と同様の効果を奏する無線通信方法を実現することができる。

0043

第12の発明は、第11の発明である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である。

0044

これにより、第1の発明と同様の効果を奏する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を実現することができる。

発明の効果

0045

本発明によれば、例えば、工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保する無線通信システムを実現することができる。

図面の簡単な説明

0046

第1実施形態に係る無線通信システム1000の概略構成図。
第1実施形態に係るコントローラ1の概略構成図。
第1実施形態に係るスイッチ装置SW1の概略構成図。
第1実施形態に係るアクセスポイントAP1の概略構成図。
IEEE802.11に準拠したデータフレームのフレーム構造と、IEEE802.3(イーサネット(登録商標))に準拠したイーサネット・フレームのフレーム構造とを示した図。
第1実施形態に係る無線通信システム1000の接続管理処理のシーケンス図。
第1実施形態に係る無線通信システム1000において、担当アクセスポイントを更新する処理のシーケンス図。
第1実施形態に係る無線通信システム1000のスイッチ装置におけるフィルタ処理を説明するための図。
CPUバス構成を示す図。

実施例

0047

[第1実施形態]
第1実施形態について、図面を参照しながら、以下、説明する。

0048

<1.1:無線通信システムの構成>
図1は、第1実施形態に係る無線通信システム1000の概略構成図である。

0049

図2は、第1実施形態に係るコントローラ1の概略構成図である。

0050

図3は、第1実施形態に係るスイッチ装置SW1の概略構成図である。

0051

図4は、第1実施形態に係るアクセスポイントAP1の概略構成図である。

0052

図5は、IEEE802.11に準拠したデータフレームのフレーム構造と、IEEE802.3(イーサネット)に準拠したイーサネット・フレームのフレーム構造とを示した図である。

0053

無線通信システム1000は、図1に示すように、コントローラ1と、複数のスイッチ装置(図1では、スイッチ装置SW1〜SW4)と、複数のアクセスポイント(図1では、アクセスポイントAP1〜AP4)と、複数の無線端末(図1では、無線端末STA1〜STA4)とを備える。また、無線通信システム1000は、図1に示すように、ゲートウェイGW1と、ゲートウェイGW1に接続されるサーバSvr1と、ネットワークNW1を介して、ゲートウェイGW1に接続されるサーバSvr2とを備える。

0054

以下では、説明便宜のために、図1に示す構成の無線通信システム1000を一例として、説明する。また、無線通信システム1000は、SDN(Software−defined networking)技術を用いて通信が実行されるものとする。

0055

(1.1.1:コントローラの構成)
コントローラ1は、図2に示すように、コントローラ用通信インターフェース11と、データ処理部12と、暗号処理部13と、RSSI取得部14と、時間情報管理部15と、記憶部16とを備える。上記各機能部は、図2に示すように、バスB1を介して接続される。なお、上記各機能部の一部または全部は、直接接続されるものであってもよい。

0056

コントローラ用通信インターフェース11は、スイッチ装置と通信するためのインターフェースであり、例えば、有線の通信インターフェース(例えば、イーサネットの通信インターフェース)である。コントローラ用通信インターフェース11は、バスB1に接続されている。コントローラ用通信インターフェース11は、外部から受信したデータを必要に応じてフォーマット変換等を行い、バスB1を介して、コントローラ1の各機能部へ送信する。また、コントローラ用通信インターフェース11は、コントローラ1の各機能部からのデータ等を、バスB1を介して受信し、必要に応じて、外部に送信できるデータ形式に変換して、外部(所定の宛先)にデータ等を送信する。

0057

データ処理部12は、コントローラ用通信インターフェース11からのデータや記憶部16に記憶されているデータ等に基づいて、各種処理を実行する。例えば、データ処理部12は、担当AP(AP:アクセスポイント)の指定処理、各スイッチ装置の転送テーブルの更新処理、統一して使用するBSSID(Basic Service Set Identifier)の設定処理、ユニキャストまたはマルチキャストによる通信を行うときのAPへの受信許可設定処理等を実行する。

0058

暗号処理部13は、コントローラ用通信インターフェース11を介して、各無線端末接続情報を取得する。暗号処理部13は、無線通信データを暗号化するための暗号鍵を生成し、生成した暗号鍵を、コントローラ用通信インターフェース11を介して、全てのAPに送信(配布)する。

0059

RSSI取得部14は、各APから定期的に送信されてくる各APの受信電力強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)を、コントローラ用通信インターフェース11を介して取得する。RSSI取得部14は、取得した各APのRSSIの情報を記憶部16に記憶する。

0060

時間情報管理部15は、各APからTSFタイマー(TSF:Timing Synchronization Function)の情報を取得し、各APで管理している時間情報が、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)に一致させるための処理を実行する。例えば、時間情報管理部15は、所定のAPから取得したTSFタイマーから、当該APの時間情報が、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とズレていることを検出した場合、当該ズレを補正するために、例えば、PTP(Precision Time Protocol)を用いて、マスター時間をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とし、スレーブ時間を当該APの時間情報として、時間同期処理を実行する。

0061

記憶部16は、コントローラ1の各機能部により取得されるデータ、情報等を記憶するための記憶部である。コントローラ1の各機能部からの指令により、記憶部16に対して、必要なデータ、情報等の書き込み処理読み出し処理が実行される。

0062

(1.1.2:スイッチ装置の構成)
スイッチ装置SW1は、図3に示すように、第1通信インターフェース21と、データ処理部22と、記憶部23と、フィルタ処理部24と、第2通信インターフェース25と、を備える。上記各機能部は、図3に示すように、バスB2を介して接続される。なお、上記各機能部の一部または全部は、直接接続されるものであってもよい。

0063

スイッチ装置SW1は、例えば、L2スイッチ(スイッチングハブ)やL3スイッチにより実現される。

0064

第1通信インターフェース21は、他のスイッチ装置またはアクセスポイントと通信するためのインターフェースであり、例えば、有線の通信インターフェース(例えば、イーサネットの通信インターフェース)である。第1通信インターフェース21は、バスB2に接続されている。第1通信インターフェース21は、外部から受信したデータを必要に応じてフォーマット変換等を行い、バスB2を介して、スイッチ装置SW1(自装置内)の各機能部へ送信する。また、第1通信インターフェース21は、スイッチ装置SW1(自装置内)の各機能部からのデータ等を、バスB2を介して受信し、必要に応じて、外部に送信できるデータ形式に変換して、外部(所定の宛先)にデータ等を送信する。なお、第1通信インターフェース21は、例えば、複数の通信ポートを含む。

0065

データ処理部22は、例えば、記憶部23に記憶されているスイッチングテーブルおよび/またはルーティングテーブルに基づいて、第1通信インターフェース21で受信したデータを当該データの宛先に応じて、第2通信インターフェース25を介して、当該宛先に届くように送信する。

0066

また、データ処理部22は、例えば、記憶部23に記憶されているスイッチングテーブルおよび/またはルーティングテーブルに基づいて、第2通信インターフェース25で受信したデータを当該データの宛先に応じて、第1通信インターフェース21を介して、当該宛先に届くように送信する。

0067

また、データ処理部22は、コントローラ1から転送テーブルを含むデータを受信した場合、当該転送テーブルに基づいて、記憶部23に記憶されているスイッチングテーブルおよび/またはルーティングテーブルを更新する処理を行う。

0068

記憶部23は、スイッチ装置SW1の各機能部により取得されるデータ、情報等を記憶するための記憶部である。スイッチ装置SW1の各機能部からの指令により、記憶部23に対して、必要なデータ、情報等の書き込み処理/読み出し処理が実行される。

0069

フィルタ処理部24は、アクセスポイントから受信したフレーム(受信フレーム)(例えば、イーサネット・フレーム)の全部または一部を、一定数または一定時間保持する。このために、フィルタ処理部24は、アクセスポイントから受信したフレーム(受信フレーム)(例えば、イーサネット・フレーム)の全部または一部を、記憶部23に記憶させる。そして、フィルタ処理部24は、受信フレーム(現時点において受信したフレーム)と保持情報(保持している受信フレーム(過去に受信したフレーム)の情報)とを比較し、当該受信フレーム(現時点において受信したフレーム)が、既に受信したフレームの中で一致する受信フレームであるか否かを判定する。

0070

判定の結果、(1)一致する受信フレーム(過去に受信したフレーム)がある場合、現時点において受信したフレームを破棄し、(2)一致する受信フレーム(過去に受信したフレーム)がない場合、現時点での受信フレームの一部(例えば、FCS)または全部を記憶部23に記憶し、当該受信フレームをその宛先に従い、当該宛先に届くように転送する。

0071

第2通信インターフェース25は、他のスイッチ装置またはアクセスポイントと通信するためのインターフェースであり、例えば、有線の通信インターフェース(例えば、イーサネットの通信インターフェース)である。第2通信インターフェース25は、バスB2に接続されている。第2通信インターフェース25は、外部から受信したデータを必要に応じてフォーマット変換等を行い、バスB2を介して、スイッチ装置SW1(自装置内)の各機能部へ送信する。また、第2通信インターフェース25は、スイッチ装置SW1(自装置内)の各機能部からのデータ等を、バスB2を介して受信し、必要に応じて、外部に送信できるデータ形式に変換して、外部(所定の宛先)にデータ等を送信する。なお、第2通信インターフェース25は、例えば、複数の通信ポートを含む。

0072

なお、スイッチ装置SW2〜SW4は、スイッチ装置SW1と同様の構成を有している。

0073

(1.1.3:アクセスポイントの構成)
アクセスポイントAP1は、図4に示すように、アンテナAnt1と、RF処理部31と、データ処理部32と、記憶部33と、時間情報処理部34と、RSSI取得部35と、AP用通信インターフェース36と、を備える。上記各機能部は、図4に示すように、バスB3を介して接続される。なお、上記各機能部の一部または全部は、直接接続されるものであってもよい。

0074

アンテナAnt1は、無線通信用アンテナであり、無線通信用信号RF信号)を送受信するためのアンテナである。

0075

RF処理部31は、アンテナAnt1により受信したRF信号に対して、RF復調処理を行い、ベースバンド信号を取得し、取得したベースバンド信号に対してベースバンド復調処理を実行し所定のデータを取得する。また、RF処理部31は、例えば、データ処理部32により生成されたデータを所定の無線端末に送信するために、当該データに対してベースバンド変調処理、RF変調処理を実行し、無線通信用信号(RF信号)を取得する。そして、取得したRF信号を、アンテナAnt1を介して外部へ送信する。

0076

なお、説明便宜のため、無線通信システム1000では、IEEE802.11に準拠した無線信号により無線通信を行うものとして、説明する。

0077

データ処理部32は、RF処理部31により取得(受信)したデータに対して所定のデータ処理を実行する。データ処理部32は、図5に示した802.11ヘッダのFrame ControlフィールドのTypeフィールドにより、RF処理部31により取得(受信)したデータが、(1)データフレーム、(2)制御フレーム、(3)管理フレームのいずれであるかを判定し、判定したフレームタイプに応じた処理を実行する(詳細については、後述)。

0078

また、データ処理部32は、AP用通信インターフェース36を介して受信したデータに対して所定の処理を実行し、処理後のデータをRF処理部31に出力する。

0079

また、データ処理部32は、記憶保持する必要があるデータを記憶部33に記憶させる。

0080

記憶部33は、アクセスポイントAP1の各機能部により取得されるデータ、情報等を記憶するための記憶部である。アクセスポイントAP1の各機能部からの指令により、記憶部33に対して、必要なデータ、情報等の書き込み処理/読み出し処理が実行される。

0081

時間情報処理部34は、アクセスポイントAP1(自装置)のTSFタイマーの時間情報と、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とが一致しているか否かを判定し、一致していない場合、誤差を補正する処理を行い、アクセスポイントAP1(自装置)のTSFタイマーの時間情報をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)に一致させる処理を実行する。なお、時間情報処理部34は、例えば、PTPを用いて、マスター時間をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とし、スレーブ時間をアクセスポイントAP1(自装置)の時間情報として、時間同期処理を実行する。

0082

RSSI取得部35は、RF処理部31で検出されたRF信号から、アクセスポイントAP1(自装置)の受信電力強度RSSIを取得する。そして、RSSI取得部35は、取得した受信電力強度RSSIを含むデータ(RSSIデータそのもの、あるいは、RSSIデータの統計データ)を、AP用通信インターフェース36を介して、所定のタイミングで(例えば、定期的に)コントローラ1に送信する。

0083

AP用通信インターフェース36は、スイッチ装置または他のアクセスポイントと通信するためのインターフェースであり、例えば、有線の通信インターフェース(例えば、イーサネットの通信インターフェース)である。AP用通信インターフェース36は、バスB3に接続されている。AP用通信インターフェース36は、外部から受信したデータを必要に応じてフォーマット変換等を行い、バスB3を介して、アクセスポイントAP1(自装置内)の各機能部へ送信する。また、AP用通信インターフェース36は、アクセスポイントAP1(自装置内)の各機能部からのデータ等を、バスB3を介して受信し、必要に応じて、外部に送信できるデータ形式に変換して、外部(所定の宛先)にデータ等を送信する。

0084

なお、アクセスポイントAP2〜AP4は、アクセスポイントAP1と同様の構成を有している。

0085

(1.1.4:無線端末の構成)
無線端末STA1は、例えば、IEEE802.11に準拠した無線通信を行うことができる端末である。無線端末STA1は、例えば、スマートフォン携帯タブレット無線通信モジュール付きセンサ等である。無線端末STA1は、アクセスポイントAP1〜AP4と無線通信により所定のデータ、コマンド等を送受信することができる。

0086

<1.2:無線通信システムの動作>
以上のように構成された無線通信システム1000の動作について、以下、説明する。

0087

図6は、第1実施形態に係る無線通信システム1000の接続管理処理のシーケンス図である。

0088

図7は、第1実施形態に係る無線通信システム1000において、担当アクセスポイントを更新する処理のシーケンス図である。

0089

図8は、第1実施形態に係る無線通信システム1000のスイッチ装置におけるフィルタ処理を説明するための図である。

0090

(1.2.1:接続管理処理)
まず、無線通信システム1000の接続管理処理について、図6を参照しながら説明する。

0091

(ステップS1):
ステップS1において、コントローラ1は、1つのAP群に対して同一のBSSIDを設定する処理を行う。ここでは、図1のアクセスポイントAP1〜AP4の4つのアクセスポイントを1つのAP群として、当該AP群に属するアクセスポイントAP1〜AP4に同一のBSSIDを設定し、さらに、上記AP群に属するアクセスポイントAP1〜AP4に同一のSSIDを設定する。具体的には、コントローラ1のデータ処理部12が、アクセスポイントAP1〜AP4に同一のBSSIDを設定するためのデータを生成し、生成したデータを、コントローラ用通信インターフェース11、スイッチ装置を介して、アクセスポイントAP1〜AP4のそれぞれに送信する。アクセスポイントAP1〜AP4のそれぞれのデータ処理部32は、コントローラ1から受信したデータに基づいて、自装置のBSSIDを、コントローラ1により設定されたBSSIDに設定する。

0092

なお、1つのAP群は、上記に限定されるものではなく、4以外の数の複数のアクセスポイントにより構成されるものであってもよい。

0093

(ステップS2):
ステップS2において、コントローラ1の暗号処理部13は、アクセスポイントと無線端末との間において、暗号化通信を行うための共通の暗号鍵を生成し、生成した暗号鍵を、コントローラ用通信インターフェース11、スイッチ装置を介して、アクセスポイントAP1〜AP4のそれぞれに送信する。アクセスポイントAP1〜AP4のそれぞれのデータ処理部32は、コントローラ1から受信した共通の暗号鍵を受信し、当該暗号鍵を記憶部33に記憶保持する。そして、無線端末と暗号化通信を行うときに、当該暗号鍵を用いてデータの暗号化を行う。

0094

(ステップS3):
ステップS3において、コントローラ1の時間情報管理部15は、各APからTSFタイマーの情報を取得し、各APで管理している時間情報が、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)に一致させるための処理を実行する。例えば、時間情報管理部15は、所定のAPから取得したTSFタイマーから、当該APの時間情報が、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とズレていることを検出した場合、当該ズレを補正するために、例えば、PTP(Precision Time Protocol)を用いて、マスター時間をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とし、スレーブ時間を当該APの時間情報として、時間同期処理を実行する。

0095

各アクセスポイントの時間情報処理部34は、自装置のTSFタイマーの時間情報と、コントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とが一致しているか否かを判定し、一致していない場合、誤差を補正する処理を行い、自装置のTSFタイマーの時間情報をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)に一致させる処理を実行する。時間情報処理部34は、例えば、PTPを用いて、マスター時間をコントローラ1で管理している時間情報(マスター時間情報)とし、スレーブ時間をアクセスポイントAP1(自装置)の時間情報として、時間同期処理を実行する。

0096

以上の処理により、アクセスポイントAP1〜AP4の時間情報は、コントローラ1の時間情報(マスター時間情報)と一致するように調整される(時間同期処理が実行される)。

0097

(ステップS4):
ステップS4において、ビーコン送信処理が実行される。ステップS3において、同一BSSIDを有するAP群のアクセスポイントAP1〜AP4の時間情報は、同期しているので、いずれのアクセスポイントからでもビーコンを送信することができる。なお、ビーコンは、所定のアクセスポイントから送信するようにしてもよいし、あるいは、ラウンドロビン方式により、アクセスポイントAP1〜AP4が順番にビーコンを送信するようにしてもよい。

0098

(ステップS5):
ステップS5において、無線端末STA1は、プローブ要求信号(これをProbe_req(STA1)と表記する)をブロードキャストにより送信する。

0099

アクセスポイントAP1は、無線端末STA1から、ブロードキャストにより送信されたプローブ要求信号Probe_req(STA1)を受信するとともに、無線端末STA1からの電波(無線信号)の受信電力強度をRSSI(STA1,AP1)として取得する。そして、アクセスポイントAP1は、取得した受信電力強度RSSI(STA1,AP1)をコントローラ1に送信する。

0100

アクセスポイントAP2は、無線端末STA1から、ブロードキャストにより送信されたプローブ要求信号Probe_req(STA1)を受信するとともに、無線端末STA1からの電波(無線信号)の受信電力強度をRSSI(STA1,AP2)として取得する。そして、アクセスポイントAP2は、取得した受信電力強度RSSI(STA1,AP2)をコントローラ1に送信する。

0101

アクセスポイントAP3は、無線端末STA1から、ブロードキャストにより送信されたプローブ要求信号Probe_req(STA1)を受信するとともに、無線端末STA1からの電波(無線信号)の受信電力強度をRSSI(STA1,AP3)として取得する。そして、アクセスポイントAP3は、取得した受信電力強度RSSI(STA1,AP3)をコントローラ1に送信する。

0102

アクセスポイントAP4は、無線端末STA1から、ブロードキャストにより送信されたプローブ要求信号Probe_req(STA1)を受信するとともに、無線端末STA1からの電波(無線信号)の受信電力強度をRSSI(STA1,AP4)として取得する。そして、アクセスポイントAP4は、取得した受信電力強度RSSI(STA1,AP4)をコントローラ1に送信する。

0103

コントローラ1は、RSSI取得部14により、各アクセスポイントが取得したRSSIのデータを取得する。

0104

(ステップS6):
ステップS6において、コントローラ1は、最もRSSIの値が大きいアクセスポイントを担当アクセスポイントに設定する。このようにすることで、無線端末STA1との無線通信環境が最も良い状態にあるアクセスポイントを用いて、無線端末STA1と無線通信することができる。

0105

また、コントローラ1は、無線端末STA1宛てのデータが、無線端末STA1の担当アクセスポイントに転送されるように、各スイッチ装置の経路の設定を行う。

0106

ここでは、図6に示すように、
RSSI(STA1,AP1)=−60dBm
RSSI(STA1,AP2)=−80dBm
RSSI(STA1,AP3)=−85dBm
RSSI(STA1,AP4)=−90dBm
であるものとする。

0107

このとき、RSSI(STA1,AP1)の値が最大であるので、コントローラ1は、アクセスポイントAP1を担当APに設定する。

0108

また、コントローラ1は、無線端末STA1宛てのデータ(下りのデータ)が、無線端末STA1の担当アクセスポイントに転送されるように、各スイッチ装置の経路の設定を行う。図1の場合、コントローラ1は、無線端末STA1宛てのデータが、無線端末STA1の担当アクセスポイントに転送されるように、スイッチ装置SW1およびスイッチ装置SW2のルーティングテーブルを設定する。

0109

コントローラ1は、アクセスポイントAP1を担当APとすることを示すデータAdd_auth(担当APとなる権限を付与するデータ)を、アクセスポイントAP1に送信する。

0110

アクセスポイントAP1は、上記データAdd_authを受信し、自装置が担当APに設定されたことを認識し、プローブ要求信号Probe_req(STA1)に対するプローブ応答信号Probe_resを、無線端末STA1に送信する。

0111

そして、無線端末STA1は、アクセスポイントAP1から送信されたプローブ応答信号Probe_resを受信する。

0112

(ステップS8〜S9)
ステップS8において、担当APに設定されたアクセスポイントAP1と、無線端末STA1との間で、認証処理(Authentication)(例えば、IEEE802.11で規定されている認証処理)が実行される。

0113

ステップS9において、担当APに設定されたアクセスポイントAP1と、無線端末STA1との間で、アソシエーション処理(Association)(例えば、IEEE802.11で規定されているアソシエーション処理)が実行される。また、802.1x認証(IEEE802.1xで規定されている認証処理)も、担当APに設定されたアクセスポイントAP1と無線端末STA1との間で、あるいは、担当APに設定されたアクセスポイントAP1を介してコントローラ1と無線端末STA1との間で実行される。このとき生成された暗号化の鍵は、コントローラ1経由で、各アクセスポイントに設定される。

0114

ステップS10において、担当APに設定されたアクセスポイントAP1と、無線端末STA1との間で、データ通信処理が実行される。

0115

以上のように、無線通信システム1000では、1つのAP群(複数のAPを含むAP群)において、同一BSSIDが設定され、AP群の中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントが担当APに設定される。そして、無線通信システム1000では、担当APと無線端末との間で無線通信を行うことができるため、無線通信性能を適切に確保することができる。

0116

(1.2.2:担当AP更新処理)
次に、無線通信システム1000の担当AP更新処理について、説明する。

0117

以下では、一例として、無線端末STA1とアクセスポイントAP1との間で無線通信が実行されているときに(無線通信コネクション確立されているときに)、無線端末STA1が、アクセスポイントAP2の近傍に移動され、担当APをアクセスポイントAP1からアクセスポイントAP2に更新する場合の処理について、図7を参照しながら説明する。

0118

(ステップS11):
ステップS11において、無線端末STA1とアクセスポイントAP1との間で無線通信が実行されている(無線通信コネクションが確立されている)。

0119

(ステップS12):
ステップS12において、アクセスポイントAP1〜AP4は、それぞれ、無線端末STA1からの無線信号の受信電力強度RSSIを取得し、取得した受信電力強度RSSIをコントローラ1に送信する。なお、ステップS12のアクセスポイントAP1〜AP4による無線信号の受信電力強度RSSIの監視処理は、所定の周期で実行されるものであってもよい。

0120

コントローラ1は、RSSI取得部14により、各アクセスポイントが取得したRSSIのデータを取得する。

0121

(ステップS13、S14):
ステップS13において、コントローラ1は、最もRSSIの値が大きいアクセスポイントを担当アクセスポイントに設定する。このようにすることで、無線端末STA1との無線通信環境が最も良い状態にあるアクセスポイントを用いて、無線端末STA1と無線通信することができる。

0122

ここでは、図7に示すように、
RSSI(STA1,AP1)=−90dBm
RSSI(STA1,AP2)=−60dBm
RSSI(STA1,AP3)=−85dBm
RSSI(STA1,AP4)=−90dBm
であるものとする。

0123

このとき、RSSI(STA1,AP2)の値が最大であるので、コントローラ1は、アクセスポイントAP2を担当APに設定する。すなわち、コントローラ1は、担当APをアクセスポイントAP1からアクセスポイントAP2に更新する処理を行う。

0124

コントローラ1は、アクセスポイントAP1を担当APから外すことを示すデータDel_auth(担当APとなる権限を剥奪するデータ)を、アクセスポイントAP1に送信する。

0125

また、コントローラ1は、アクセスポイントAP2を担当APに指定することを示すデータAdd_auth(担当APとなる権限を付与するデータ)を、アクセスポイントAP2に送信する(ステップS14)。

0126

アクセスポイントAP1は、上記データDel_authを受信し、自装置が担当APから外されたことを認識する。

0127

アクセスポイントAP2は、上記データAdd_authを受信し、自装置が担当APに設定されたことを認識し、以降、アクセスポイントAP2が、無線端末STA1の担当アクセスポイントとして、無線端末STA1との無線通信処理を担当する。

0128

また、コントローラ1は、無線端末STA1宛てのデータ(下りのデータ)が、無線端末STA1の担当アクセスポイントに転送されるように、各スイッチ装置の経路の設定を行う。図1の場合、コントローラ1は、無線端末STA1宛てのデータが、無線端末STA1の担当アクセスポイント(アクセスポイントAP2)に転送されるように、スイッチ装置SW2のルーティングテーブルを設定(更新)する。

0129

(ステップS15):
ステップS15において、新たに担当APに設定されたアクセスポイントAP2と無線端末STA1との間において、データ通信が実行される。

0130

以上のように、無線通信システム1000では、1つのAP群(複数のAPを含むAP群)において、同一BSSIDが設定され、AP群の中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントを担当APに設定することができる。無線通信システム1000では、例えば、無線端末が移動された場合であっても、AP群の中で最も無線通信環境が良いアクセスポイントを担当APに更新することができるため、常に、無線通信性能を適切に確保することができる。

0131

さらに、無線通信システム1000では、1つのAP群(複数のAPを含むAP群)において、同一BSSIDが設定されており、無線端末が移動した場合であっても、担当APを変更するだけで、無線端末とAP群に含まれるアクセスポイントとの無線通信を維持することができる。したがって、従来技術のように、無線端末主導のハンドオーバーが発生することがない。その結果、無線通信システム1000では、工場内のような狭い領域での無線通信であっても、無線端末主導のハンドオーバーの発生をなくし、無線通信性能を確保することができる。

0132

なお、無線通信システム1000では、AP群に属する複数のアクセスポイントにおいて、無線端末からの信号を同時受信するが、フレームの種別((1)データフレーム、(2)制御フレーム、(3)管理フレーム)により、以下のように処理することが好ましい。
(1)データフレーム
データフレームにおいて、宛先がブロードキャストに設定されている場合、AP群に属する全てのアクセスポイントが当該データフレームを受信し転送する。

0133

宛先がユニキャストあるいはマルチキャストに設定されている場合、AP群に属する複数のアクセスポイントにより同時受信を許可するのは、特定のデータフレームだけとする。例えば、図4の上図のTypeフィールドに同時受信の許可/不許可のデータを指定し、当該Typeフィールドの値に従って、AP群に属する複数のアクセスポイントによる同時受信の許可/不許可を決定する。

0134

なお、同時受信が許可されないユニキャストのデータフレームは、コントローラ1が指定した担当APのみが受信処理(および/または転送処理)を実行する。
(2)制御フレーム
AP群に属する全てのアクセスポイントが制御フレームを処理する。各アクセスポイントは、制御フレームをコントローラ1に転送しない。
(3)管理フレーム
管理フレームがユニキャストであり、AP群のBSSIDが指定されている場合、担当APのみが受信する。

0135

管理フレームがプローブ要求信号であり、AP群のBSSIDが指定されている場合、全てのアクセスポイントが受信し、コントローラに転送する。

0136

また、無線通信システム1000において、アクセスポイントがユニキャストのフレームを受信した場合、Ackを返信する必要がある。この場合、以下のように処理することが好ましい。
(1)通常のAckの場合
アクセスポイントは、単純に、Ackを返信する。この場合、ほぼ同じタイミングで同じAck信号を複数のアクセスポイントが送信することになる。

0137

なお、STBC(Space−time block code)により符号化してAck信号を返信してもよい。なお、この場合、コントローラ1が各アクセスポイントで使用する符号化列事前に設定する。
(2)Block Ackの場合
担当APのみがAck信号を返信する。

0138

(1.2.3:スイッチ装置のフィルタ処理)
次に、スイッチ装置のフィルタ処理について、図8を参照しながら説明する。

0139

無線通信システム1000では、無線端末から送信される信号を複数のアクセスポイントで同時受信し、受信したデータが有線ネットワーク(例えば、スイッチ装置SW1〜SW4、コントローラ1により構成される有線ネットワーク)へ送信される。このため、無線通信システム1000では、有線ネットワーク上において、複数の同一パケットが転送されることになる。

0140

複数の同一パケットが転送されると、伝送効率が悪化するので、無線通信システム1000では、スイッチ装置において、冗長フレームを破棄する処理を行う。

0141

具体的には、フィルタ処理部24は、アクセスポイントから受信したフレーム(受信フレーム)(例えば、イーサネット・フレーム)の全部または一部を、一定数または一定時間保持する。このために、フィルタ処理部24は、アクセスポイントから受信したフレーム(受信フレーム)(例えば、イーサネット・フレーム)の全部または一部を、記憶部23に記憶させる。そして、フィルタ処理部24は、受信フレーム(現時点において受信したフレーム)と保持情報(保持している受信フレーム(過去に受信したフレーム)の情報)とを比較し、当該受信フレーム(現時点において受信したフレーム)が、既に受信したフレームの中で一致する受信フレームであるか否かを判定する。

0142

判定の結果、(1)一致する受信フレーム(過去に受信したフレーム)がある場合、現時点において受信したフレームを破棄し、(2)一致する受信フレーム(過去に受信したフレーム)がない場合、現時点での受信フレームの一部(例えば、FCS)または全部を記憶部23に記憶し、当該受信フレームをその宛先に従い、当該宛先に届くように転送する。

0143

図8に示すように、例えば、無線端末STA1から発信されたRF信号に含まれるIEEE802.11のフレームFrame(STA1)は、アクセスポイントAP1、AP2に同時受信され、それぞれ、イーサネット・フレームに載せ替えられる。アクセスポイントAP1からスイッチ装置SW2に送信されるイーサネット・フレームをEther_frame(STA1,AP1)とし、アクセスポイントAP2からスイッチ装置SW2に送信されるイーサネット・フレームをEther_frame(STA1,AP2)とすると、送信先送信元、BSSIDが同じなので、イーサネット・フレームEther_frame(STA1,AP1)とEther_frame(STA1,AP2)とは同一フレームとなる。

0144

このため、スイッチ装置SW2が、例えば、先に、イーサネット・フレームEther_frame(STA1,AP1)を受信し、当該フレームをコントローラに転送した後に、イーサネット・フレームEther_frame(STA1,AP2)を受信した場合、スイッチ装置SW2は、当該イーサネット・フレームEther_frame(STA1,AP2)をコントローラ1に転送することなく、破棄する。

0145

なお、イーサネット・フレームEther_frame(STA1,AP1)とEther_frame(STA1,AP2)とは同一フレームなので、FCSも同じとなる。このため、スイッチ装置では、イーサネット・フレームのFCSを記憶部23に記憶保持し、受信フレーム(現時点において受信したフレーム)のFCSとFCSの保持情報(保持している受信フレーム(過去に受信したフレーム)のFCSの情報)とを比較し、当該受信フレーム(現時点において受信したフレーム)のFCSが、既に受信したフレームのFCSの中で一致するものがあるか否かを判定する。

0146

判定の結果、(1)一致するFCSがある場合、現時点において受信したフレームを破棄し、(2)一致するFCSがない場合、現時点での受信フレームの一部(例えば、FCS)または全部を記憶部23に記憶し、当該受信フレームをその宛先に従い、当該宛先に届くように転送する。

0147

また、スイッチ装置の記憶部23において、例えば、直近のN件(例えば、N=100)のデータを記憶保持するように、N件を超える場合、一番古いデータを削除するようにしてもよい。

0148

以上のように処理することで、無線通信システム1000では、スイッチ装置において、冗長フレームを破棄する処理を行い、無線通信システム1000の有線ネットワーク区間において、冗長なデータが送信(転送)されることを適切に防止することができる。

0149

[他の実施形態]
上記実施形態では、無線通信システム1000の各アクセスポイントが、1つのチャネルの無線信号を処理する場合について説明したが、これに限定されることはなく、無線通信システム1000の各アクセスポイントは、複数チャネルを処理することができるアクセスポイントであってもよい。

0150

また、上記実施形態において、無線通信システム1000で、一定時間経過するまで、担当アクセスポイントを更新する処理を実行させないようにしてもよい。このようにすることで、担当アクセスポイントの更新処理が頻発しすぎることを防止することができる。

0151

また、上記実施形態において、無線通信システム1000では、コントローラ1が、各アクセスポイントの状態(無線通信状況)を監視し、例えば、無線端末STA1との通信状態の良いアクセスポイントが変化したとき、無線端末STA1の担当アクセスポイントを変更し、コントローラ1が主導で、無線端末STA1宛てのデータが、無線端末STA1に届くように、スイッチ装置(担当アクセスポイントの変更に伴い、ルーティングテーブルの更新が必要となるスイッチ装置)のルーティングテーブルを更新する場合について説明した。しかしながら、これに限定されることはなく、例えば、無線端末STA1の担当アクセスポイントが変更された場合、無線端末STA1が担当アクセスポイントへのアソシエーション処理(Association)が完了した後に、当該担当アクセスポイントがコントローラ1に無線端末STA1の情報を登録し、コントローラ1が各スイッチ装置(担当アクセスポイントの変更に伴い、ルーティングテーブルの更新が必要となるスイッチ装置)に対して経路設定処理を行う(無線端末STA1宛てのデータが、変更後の担当アクセスポイントに届くように、各スイッチ装置のルーティングテーブルを更新する)ようにしてもよい。

0152

また、上記実施形態で説明した無線状況予測装置100、200において、各ブロックは、LSIなどの半導体装置により個別に1チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。

0153

なお、ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSIスーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。

0154

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサーを利用しても良い。

0155

また、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置(CPU)により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ROMなどの記憶装置に格納されており、ROMにおいて、あるいはRAMに読み出されて実行される。

0156

また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア(OS(オペレーティングシステム)、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。)により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。

0157

例えば、上記実施形態の各機能部を、ソフトウェアにより実現する場合、図9に示したハードウェア構成(例えば、CPU、ROM、RAM、入力部、出力部等をバスBusにより接続したハードウェア構成)を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。

0158

また、上記実施形態における処理方法実行順序は、必ずしも、上記実施形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。

0159

前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそ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は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、大容量DVD、次世代DVD、半導体メモリを挙げることができる。

0160

上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。

0161

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

0162

1000無線通信システム
AP1〜AP4アクセスポイント
STA1〜STA4無線端末
SW1〜SW4スイッチ装置
1 コントローラ

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社日立国際電気の「 通信装置」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題・解決手段】複数の通信装置から構成され、1つ以上の通信装置を経由して通信を行う無線システムに用いられる通信装置は、前記複数の通信装置間での近隣探索メッセージとその応答、またはアドホックルーティン... 詳細

  • 三菱電機株式会社の「 通信システムおよび通信方法」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題・解決手段】衛星通信システム(100)において、複数の周波数帯域の周波数帯域毎に複数の地域から成る同報通信グループが割り当てられる。ゲートウェイ(300)は、前記複数の周波数帯域を有して前記複数... 詳細

  • 日本電気株式会社の「 通信装置、データフロー制御方法およびプログラム」が 公開されました。( 2020/10/08)

    【課題・解決手段】通信装置は、複数の無線デバイス間で通信に使用する周波数を共有するMACレイヤのいずれの上位のレイヤとして動作する通信装置であり、該MACレイヤに送出される前段階の通信データを一時的に... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ