JP7128922B2 - Wireless communication system, access point, and wireless communication method - Google Patents
Wireless communication system, access point, and wireless communication method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7128922B2 JP7128922B2 JP2021021559A JP2021021559A JP7128922B2 JP 7128922 B2 JP7128922 B2 JP 7128922B2 JP 2021021559 A JP2021021559 A JP 2021021559A JP 2021021559 A JP2021021559 A JP 2021021559A JP 7128922 B2 JP7128922 B2 JP 7128922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- access point
- mac address
- communication terminal
- wireless communication
- response
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントを複数有する無線通信システム、通信端末と無線通信を行うアクセスポイント、及び通信端末とアクセスポイントとの無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system having a plurality of wireless LAN (Local Area Network) access points, an access point that performs wireless communication with a communication terminal, and a wireless communication method between the communication terminal and the access point.
近年、駅構内、学校の校舎、会社の社屋等において、大規模な無線通信システムが設けられている。かかる無線通信システムでは、ネットワーク全体での通信端末の接続台数をより多くするため、アクセスポイント(AP)が多数配置される。各アクセスポイントは接続に必要な情報を含むビーコンを定期的に送信し、通信端末がビーコンを受信するとこれに応じて接続要求を送信し、アクセスポイントとの接続を確立する。 In recent years, large-scale wireless communication systems have been installed in station premises, school buildings, company buildings, and the like. In such a wireless communication system, a large number of access points (APs) are arranged in order to increase the number of communication terminals connected to the entire network. Each access point periodically transmits a beacon containing information necessary for connection, and when the communication terminal receives the beacon, it transmits a connection request in response to the beacon and establishes a connection with the access point.
特許文献1には、通信端末が各アクセスポイントから送信されるビーコンから受信信号強度を測定し、測定された受信信号強度に基づいて接続対象のアクセスポイントを決定する無線通信システムが開示されている。
ビーコン送信に使用される周波数帯域幅はデータ通信に使用される周波数帯域幅よりも狭い。このためビーコンの送信速度は低く、ビーコン送信には時間がかかる。従来の無線通信システムでは、ビーコンを全てのアクセスポイントのそれぞれが一定間隔(多くの場合、約100ミリ秒間隔)で送信するため、ビーコンの送信に多くの時間及び空間が占有され、データ通信の速度を十分に確保できないという問題がある。 The frequency bandwidth used for beacon transmission is narrower than the frequency bandwidth used for data communication. Therefore, the beacon transmission speed is low and it takes time to transmit the beacon. In conventional wireless communication systems, all access points transmit beacons at regular intervals (often about 100 millisecond intervals). There is a problem that a sufficient speed cannot be secured.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ビーコンの送信時間を抑制できる無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and a main object thereof is to provide a wireless communication system, an access point, and a wireless communication method capable of suppressing beacon transmission time.
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の無線通信システムは、ビーコンを送信する第1無線通信部を有する第1アクセスポイントと、前記ビーコンに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する第2無線通信部を有する第2アクセスポイントとを備える。 In order to solve the above-described problems, a radio communication system according to one aspect of the present invention provides a first access point having a first radio communication unit that transmits a beacon, and a beacon transmitted from the communication terminal in response to the beacon. a second access point having a second wireless communication unit that transmits an association response corresponding to the association request.
この態様において、前記第1無線通信部は、送信元を示すMACアドレスを含む前記ビーコンを送信し、前記第2無線通信部は、前記MACアドレスと同一のMACアドレスを送信元として含む前記アソシエーション応答を送信してもよい。 In this aspect, the first wireless communication unit transmits the beacon including a MAC address indicating a transmission source, and the second wireless communication unit sends the association response including a MAC address that is the same as the MAC address as a transmission source. may be sent.
また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第2アクセスポイントを備え、前記第1無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第1アクセスポイントに設けられ、前記要求データに含まれる前記通信端末のMACアドレス毎に、前記複数の第2アクセスポイントの中から接続対象を決定する制御部と、前記第1アクセスポイントに設けられ、前記接続対象として決定された前記第2アクセスポイントに、前記接続対象であることを通知する通知データを送信する第1有線通信部と、前記第2アクセスポイントに設けられ、前記第1有線通信部から送信された前記通知データを受信する第2有線通信部とをさらに備え、前記第2無線通信部は、前記第2有線通信部によって前記通知データが受信された場合に、前記要求データの送信元のMACアドレスを宛先とする前記アソシエーション応答を送信してもよい。 Further, in the above aspect, the wireless communication system includes a plurality of the second access points, the first wireless communication unit receives request data transmitted from the communication terminal in response to the beacon, and The wireless communication system includes a control unit provided in the first access point and determining a connection target from among the plurality of second access points for each MAC address of the communication terminal included in the request data; a first wired communication unit provided in one access point for transmitting, to the second access point determined as the connection target, notification data for notifying that the second access point is the connection target; and a second wired communication unit that receives the notification data transmitted from the first wired communication unit, wherein the second wireless communication unit receives the notification data by the second wired communication unit. , the association response addressed to the MAC address of the transmission source of the request data may be transmitted.
また、上記態様において、前記第2無線通信部は、前記第2有線通信部が前記通知データを受信した場合に、前記通知データに含まれる前記MACアドレスを宛先とし、前記ビーコンの送信元の前記MACアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。 In the above aspect, when the second wired communication unit receives the notification data, the second wireless communication unit uses the MAC address included in the notification data as a destination and sends the beacon as the transmission source. Response data to the request data may be transmitted, including the MAC address as a source.
また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第2アクセスポイントを備え、前記第2無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第2アクセスポイントに設けられ、前記第2無線通信部によって前記要求データが受信された場合に、前記通信端末との接続対象となることを宣言する宣言データを他の前記第2アクセスポイントへ向けて送信する第2有線通信部をさらに備え、前記第2有線通信部は、前記他の第2アクセスポイントから前記宣言データを受信しなかったときに、前記宣言データを送信し、且つ、前記要求データの送信元のMACアドレスを宛先とし、前記ビーコンの送信元のMACアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信し、前記他の第2アクセスポイントから前記宣言データを受信したときに、前記宣言データを送信せず、且つ、前記応答データを送信しなくてもよい。 Further, in the above aspect, the wireless communication system includes a plurality of the second access points, the second wireless communication unit receives request data transmitted from the communication terminal in response to the beacon, and The radio communication system is provided in the second access point, and when the request data is received by the second radio communication unit, the declaration data declaring that the communication terminal is to be connected to the other communication terminal. Further comprising a second wired communication unit transmitting toward a second access point, the second wired communication unit transmitting the declaration data when the declaration data is not received from the other second access point and transmitting response data to the request data, which includes the MAC address of the transmission source of the request data as a destination and the MAC address of the transmission source of the beacon as a transmission source, and transmits the response data to the request data from the other second access point. When the declaration data is received, the declaration data may not be transmitted and the response data may not be transmitted.
また、上記態様において、前記第2無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記無線通信システムは、前記第1アクセスポイントに設けられ、前記第2無線通信部における前記要求データの受信状態に基づいて、前記複数の第2アクセスポイントの中から前記通信端末の接続対象を決定する制御部と、前記第1アクセスポイントに設けられ、前記制御部によって接続対象として決定された前記第2アクセスポイントに、前記接続対象であることを通知する通知データを送信する第1有線通信部と、前記第2アクセスポイントに設けられ、前記第1有線通信部から送信された前記通知データを受信する第2有線通信部とをさらに備え、前記第2無線通信部は、前記第2有線通信部によって前記通知データが受信された場合に、前記要求データの送信元のMACアドレスを宛先として含み、前記ビーコンの送信元のMACアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。 In the above aspect, the second wireless communication unit receives request data transmitted from the communication terminal in response to the beacon, and the wireless communication system is provided in the first access point, 2 a control unit that determines a connection target of the communication terminal from among the plurality of second access points based on a reception state of the request data in a wireless communication unit; a first wired communication unit configured to transmit, to the second access point determined as a connection target by the method, notification data for notifying that the second access point is a connection target; provided in the second access point, the first wired communication unit a second wired communication unit that receives the notification data transmitted from the Response data to the request data may be transmitted, including the original MAC address as a destination and the MAC address of the transmission source of the beacon as a source.
また、上記態様において、前記無線通信システムは、複数の前記第2アクセスポイントを備え、前記複数の第2アクセスポイントそれぞれに設けられた複数の前記第2無線通信部は、それぞれ異なるMACアドレスを設定され、前記第1無線通信部は、前記複数の第2無線通信部それぞれに設定された複数の前記MACアドレスを送信元として各別に含む複数の前記ビーコンを送信し、前記第2無線通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される要求データを受信し、前記要求データが、当該第2無線通信部に設定された前記MACアドレスを宛先として含む場合に、前記MACアドレスを送信元として含む、前記要求データに対する応答データを送信してもよい。 Further, in the above aspect, the wireless communication system includes a plurality of the second access points, and the plurality of second wireless communication units provided in each of the plurality of second access points set different MAC addresses respectively. and the first wireless communication unit transmits a plurality of beacons separately including a plurality of MAC addresses set to the plurality of second wireless communication units as transmission sources, and the second wireless communication unit is receiving request data transmitted from the communication terminal in response to the beacon, and transmitting the MAC address when the request data includes the MAC address set in the second wireless communication unit as a destination. Response data may be sent to the request data, including the original.
また、上記態様において、前記第1無線通信部は、前記複数のビーコンを時分割で順番に送信してもよい。 In the above aspect, the first wireless communication unit may transmit the plurality of beacons in order by time division.
また、上記態様において、前記第1無線通信部は、ビームフォーミングにより前記複数のビーコンを互いに異なる方向へ送信してもよい。 In the above aspect, the first radio communication unit may transmit the plurality of beacons in different directions by beamforming.
また、上記態様において、前記無線通信システムは、ビーコンを送信する第1モードと、ビーコンを送信しない第2モードとの何れかに設定される無線通信部をそれぞれ有する複数のアクセスポイントを備え、一の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第1モードに設定され、前記第1アクセスポイントとして機能し、他の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第2モードに設定され、前記第2アクセスポイントとして機能してもよい。 In the above aspect, the wireless communication system includes a plurality of access points each having a wireless communication unit set to either a first mode for transmitting beacons or a second mode for not transmitting beacons, The access point has the wireless communication unit set to the first mode and functions as the first access point, and the other access point has the wireless communication unit set to the second mode and functions as the second access point May function as a point.
また、本発明の他の態様のアクセスポイントは、通信端末と無線通信する通信部と、他のアクセスポイントが送信したビーコンに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を前記通信部に送信させる制御部とを備える。 Further, an access point according to another aspect of the present invention includes a communication unit that wirelessly communicates with a communication terminal, and an association response corresponding to an association request transmitted from the communication terminal in response to a beacon transmitted by another access point. and a control unit for causing the communication unit to transmit.
また、本発明の他の態様の無線通信方法は、第1アクセスポイントがビーコンを送信し、通信端末が前記ビーコンを受信した後、前記ビーコンに応じたアソシエーション要求を送信し、第2アクセスポイントが前記アソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する。 Further, in a wireless communication method according to another aspect of the present invention, a first access point transmits a beacon, a communication terminal receives the beacon, then transmits an association request in response to the beacon, and a second access point Send an association response corresponding to the association request.
本発明によれば、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the beacon transmission time in the entire system.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本実施の形態では、第1アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末が送信したプローブ要求を受信した後、ビーコンを送信しない複数の第2アクセスポイントの中から通信端末との接続対象を決定する。接続対象となった第2アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, after a first access point transmits a beacon and receives a probe request transmitted by a communication terminal in response, connection with a communication terminal from among a plurality of second access points that do not transmit a beacon is performed. Determine your target. The second access point to be connected establishes connection with the communication terminal in response to the association request sent from the communication terminal.
図1は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す模式図である。図1に示すように、無線通信システム100は、1つの第1アクセスポイント110と、複数の第2アクセスポイント120とを備える。かかる無線通信システム100は、駅構内、学校の校舎、会社の社屋等の建物内に設置される。第1及び第2アクセスポイント110,120は、有線LAN等の有線ネットワーク4に接続され、相互に通信可能である。また、第1及び第2アクセスポイント110,120は、無線規格IEEE802.11a/b/g/n/acによる無線通信が可能である。かかる第1及び第2アクセスポイント110,120により、無線LAN(WLAN)が構成される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a radio communication system according to this embodiment. As shown in FIG. 1,
次に、第1及び第2アクセスポイント110,120の構成について説明する。図2は、第1アクセスポイント110の構成を示すブロック図である。図2に示すように、第1アクセスポイント110は、第1無線通信部111と、第1有線通信部112と、制御部113とを備える。
Next, configurations of the first and
第1無線通信部111は、IEEE802.11a/b/g/n/acによる無線通信を可能とする通信モジュールであり、複数の無線通信用のアンテナ111aを有している。通信端末6(図1参照)は、第1無線通信部111との間でIEEE802.11a、b、g、n、又はacによる無線通信を行うことができる。
The first
第1有線通信部112は、Ethernetの通信モジュールであり、有線ネットワーク4を介して、当該有線ネットワーク4に接続された他の機器(図1の場合は第2アクセスポイント120)との間で通信を行うことができる。
The first
制御部113は、マイクロプロセッサ、メモリ等を備えており、第1無線通信部111及び第1有線通信部112による通信を制御する。また、制御部113は、通信端末6との接続対象の第2アクセスポイント120を決定する。
The
図3は、第2アクセスポイント120の構成を示すブロック図である。図3に示すように、第2アクセスポイント120は、第2無線通信部121と、第2有線通信部122と、制御部123とを備える。第2無線通信部121は、複数の無線通信用のアンテナ121aを有している。なお、第2無線通信部121、第2有線通信部122、制御部123のそれぞれの構成は、第1無線通信部111、第1有線通信部112、制御部113のそれぞれの構成と同様であるため、その説明を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
上記のような第1アクセスポイント110の第1無線通信部111と全ての第2アクセスポイント120の第2無線通信部121とは、同一の無線通信用の周波数帯域(チャネル)に設定されている。このため、通信端末6は、このチャネルを用いることで、第1及び第2アクセスポイント110,120と無線通信を行うことができる。また、第1無線通信部111と全ての第2無線通信部121とには、同一のMACアドレス(以下、「共通MACアドレス」という)及びSSID(Service Set Identifier)が設定されている。
The first
一方、第1アクセスポイント110の第1有線通信部112と全ての第2アクセスポイント120の第2有線通信部122とは、互いに異なるMACアドレス(以下、「有線通信用MACアドレス」という)が設定されている。この有線通信用MACアドレスにより、第1及び第2アクセスポイント110,120間における有線通信では、第1及び第2アクセスポイント110,120の全てを個別に特定できる。
On the other hand, the first
また、制御部113,123のそれぞれは、無線通信によりビーコンを送信する第1モードと、ビーコンを送信しない第2モードとの何れかに設定可能である。本実施の形態では、第1アクセスポイント110の制御部113は第1モードに設定され、第2アクセスポイント120の制御部123は第2モードに設定される。これにより、第1アクセスポイント110は定期的にビーコンを送信し、第2アクセスポイント120はビーコンを送信しないように機能する。かかる第1アクセスポイント110の制御部113を第1モードから第2モードへ設定変更し、1つの第2アクセスポイント120の制御部123を第2モードから第1モードへ設定変更すれば、ビーコンの送信元を変更できる。
Also, each of the
次に、本実施の形態に係る無線通信システム100の動作について説明する。図4A及び図4Bは、本実施の形態に係る無線通信システム100の動作の手順を示すフローチャートであり、図5は、通信端末との接続確立までの無線通信システム100の動作の流れを示すシーケンス図である。
Next, operation of
まず、第1アクセスポイント110の制御部113は、第1無線通信部111に定期的にビーコンをブロードキャストさせる(ステップS101)。図6は、IEEE802.11に規定されるフレームフォーマット(以下、「IEEE802.11フレームフォーマット」という)の構成を示す概念図である。IEEE802.11フレームフォーマットは、物理ヘッダとMACフレームとから構成され、MACフレームにはMACヘッダとデータ(ペイロード)のフィールドとが含まれる。MACヘッダは、フレーム制御、デュレーション/ID、アドレス1、アドレス2、アドレス3、シーケンス制御、アドレス4等の各フィールドを含んでいる。フレームは、管理フレーム、制御フレーム、及びデータフレームの3種に分類され、このフレーム種類はフレーム制御フィールドで特定される。無線ノード間(例えば、アクセスポイントと通信端末間)のみでの通信の場合(つまり、アクセスポイントを介したデータ転送でない場合)、アドレス1フィールドには宛先のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールドには送信元のMACアドレスが格納され、アドレス3フィールドにはBSSID(Basic Service Set Identifier)が格納され、アドレス4フィールドはNULLとされる。ここで、BSSIDはアクセスポイントの無線通信用のMACアドレスである。図7は、ビーコンフレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。ビーコンフレームは管理フレームの1つであり、またブロードキャストされるため特定の宛先がない。よって、ビーコンフレームのアドレス1フィールドはブロードキャスト(BC)アドレス(FF:FF:FF:FF:FF:FF)とされ、アドレス2フィールド及びアドレス3フィールドには共通MACアドレスが格納される。
First, the
図5を参照する。通信端末6は、第1アクセスポイント110が使用するチャネルにて上記のビーコンを受信し、このビーコンに応じてプローブ要求を送信する。図8は、プローブ要求フレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。プローブ要求フレームは、上述した管理フレームの1つであり、アドレス1フィールドには宛先として共通MACアドレス(つまり、ビーコンフレームのアドレス2フィールドに格納されたMACアドレス)が格納され、アドレス2フィールドには送信元として通信端末6自身のMACアドレスが格納される。また、アドレス3フィールドには上記のBSSIDが格納される。プローブ要求フレームのデータフィールドには、通信端末6に設定されているSSID等が格納される。また、通信端末6がビームフォーミングに対応している場合、プローブ要求フレームには、ビームフォーミングに対応していることを示す情報が付加される。
Please refer to FIG.
再び図4A及び図5を参照する。第1アクセスポイント110の第1無線通信部111は、通信端末6から送信されたプローブ要求を受信し(ステップS102)、制御部113は、プローブ要求に含まれるSSIDを参照し、要求を受け付けるか否か(つまり、自身のSSIDと一致するか否か)を判定する(ステップS103)。要求を受け付けない場合(ステップS103においてNO)、制御部113は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合(ステップS103においてYES)、制御部113は、プローブ要求フレームのアドレス2フィールドに含まれる通信端末6のMACアドレスに対して、接続対象の第2アクセスポイント120を決定する(ステップS104)。この処理では、制御部113が全ての第2アクスポイント120の中から無作為に接続対象を決定したり、所定の順番で接続対象となる第2アクセスポイント120を決定したりするなど、適宜の方法で接続対象を決定できる。なお、プローブ要求は、第1アクセスポイント110だけでなく、第2アクセスポイント120によっても受信されるが、第2アクセスポイント120はプローブ要求に対して何等処理を行わない。
Please refer to FIGS. 4A and 5 again. First
次に、制御部113は、接続対象として決定された第2アクセスポイント120の有線通信用MACアドレスに対応付けて通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS105)。制御部113のメモリには接続対象リストの領域が設けられている。図9は、接続対象リストの構成を示す概念図である。接続対象リストには、その時点において接続対象とされている全ての第2アクセスポイント120の有線通信用MACアドレスに対応付けて、それぞれの接続相手の通信端末6のMACアドレスが記憶される。この接続対象リストによって、制御部113は第2アクセスポイント120の接続状況を管理する。
Next, the
なお、第2アクセスポイント120のそれぞれは、同時に接続可能な通信端末6の数の上限(例えば、4機)が定められている。ステップS104の接続対象の決定処理において、制御部113は、接続対象リストを確認し、通信端末6の接続数が上限に達していないアクセスポイント120の中から接続対象を決定する。
Each of the
再び図4A及び図5を参照する。次に、制御部113は、接続対象に決定された第2アクセスポイント120へ、接続対象であることの通知データを第1有線通信部112に送信させ(ステップS106)、処理を終了する。この通知データには、接続相手の通信端末6のMACアドレスが含まれる。これにより、接続処理が第1アクセスポイント110から接続対象に決定された第2アクセスポイント120に引き継がれる。共通MACアドレス及びSSIDは第1アクセスポイント110と第2アクセスポイント120との間で同一であるので、通信端末6からはあたかも第1アクセスポイント110と無線通信しているように、第2アクセスポイント120と無線通信を行うことができる。
Please refer to FIGS. 4A and 5 again. Next, the
第2アクセスポイント120の第2有線通信部122が、通知データを受信し(ステップS107)、この第2アクセスポイント120の制御部123が、通知データに含まれる通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS108)。上述したように第2アクセスポイント120はプローブ要求を受信している。制御部123は、プローブ要求を参照し、通信端末6がビームフォーミングに対応可能であるか否かを判定し(ステップS109)、ビームフォーミングに対応可能である場合(ステップS109においてYES)、プローブ要求の受信状態から通信端末6への伝搬路を推定する(ステップS110)。他方、ビームフォーミングに対応不可である場合(ステップS109においてNO)、制御部123は、処理をステップS111へと移す。
The second
制御部123は、記憶された通信端末6のMACアドレスを宛先として、第2無線通信部121にプローブ応答を送信させる(ステップS111)。以降の無線通信処理では、第2アクセスポイント120が受信した無線LANフレームに含まれる送信元のMACアドレスが、記憶されたMACアドレスと一致した場合に、制御部123は通信相手からの送信フレームであると判断する。また、通信端末6がビームフォーミングに対応可能である場合、通信端末6の位置において電波強度が最大となるように第2無線通信部121の各アンテナ121aから送信される信号の位相を制御する。
The
図10は、プローブ応答フレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。プローブ応答フレームは、管理フレームの1つであり、アドレス1フィールドには宛先の通信端末6のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールドには送信元として第2アクセスポイント120のMACアドレスである共通MACアドレスが格納される。また、アドレス3フィールドにはBSSIDとして共通MACアドレスが格納される。プローブ応答フレームのデータフィールドにはSSID、チャネル、データレート等の無線接続に必要なパラメータが格納される。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing the configuration of the MAC header in the probe response frame. The probe response frame is one of the management frames. The
再び図4A及び図5を参照する。通信端末6はプローブ応答を受信し、プローブ応答に含まれるパラメータにて無線接続の設定を行った後、認証要求を送信する。認証要求フレームは、パスワード等、予め定められた認証方式にしたがったデータにより接続認証を行うための管理フレームである。認証要求フレームにおけるMACヘッダの内容は、プローブ要求フレームにおけるMACヘッダの内容と同一であるので、その説明を省略する。
Please refer to FIGS. 4A and 5 again. The
接続対象の第2アクセスポイント120の第2無線通信部121は、認証要求を受信し(ステップS112)、制御部123は、認証要求に含まれるデータを参照し、認証処理を実行する。なお、ここでは認証処理に失敗した場合についての説明を省略する。認証に成功した場合、制御部123は、第2無線通信部121に認証応答を送信させる(ステップS113)。認証応答フレームは、認証処理の成功を示す管理フレームである。認証応答フレームにおけるMACヘッダの内容は、プローブ応答フレームにおけるMACヘッダの内容と同一であるので、その説明を省略する。
Second
上記のような認証要求及び認証応答の授受を行う認証フェーズを終了すると、通信端末6は、共通MACアドレスを宛先としたアソシエーション要求(図5では「ASReq」)を送信する。アソシエーション要求フレームは、アクセスポイントに対して接続を要求するための管理フレームである。アソシエーション要求フレームにおけるMACヘッダの内容は、プローブ要求フレームにおけるMACヘッダの内容と同一である。つまり、アソシエーション要求フレームのアドレス1フィールドには宛先として共通MACアドレスが格納され、アドレス2フィールドには送信元として通信端末6自身のMACアドレスが格納される。また、アドレス3フィールドにはBSSIDとしてアドレス1フィールドと同一の共通MACアドレスが格納される(図8参照)。
After completing the authentication phase in which the authentication request and the authentication response are sent and received as described above, the
再び図4B及び図5を参照する。接続対象の第2アクセスポイント120の第2無線通信部121は、アソシエーション要求を受信し(ステップS114)、制御部123は、通信端末6との接続を許可するか否かを判定する。制御部123は、この判定結果にしたがって、第2無線通信部121にアソシエーション応答(図5では「ASRes」)を送信させる(ステップS115)。なお、ここでは通信端末6との接続を拒否する場合についての説明を省略する。アソシエーション応答フレームにおけるMACヘッダの内容は、プローブ応答フレームにおけるMACヘッダの内容と同一である。つまり、アソシエーション応答フレームのアドレス1フィールドには宛先の通信端末6のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールドには送信元として共通MACアドレスが格納される。また、アドレス3フィールドにはBSSIDとしてアドレス2フィールドと同一の共通MACアドレスが格納される(図10参照)。
Please refer to FIGS. 4B and 5 again. Second
通信端末6がアソシエーション応答を受信することで、通信端末6と第2アクセスポイントとの接続が確立する。これにより、通信端末6が、有線ネットワーク4に接続された他の通信機器、又は有線ネットワーク4を介してインターネット上の他の通信機器(以下、「外部通信機器」という)との間で通信が可能となる。
The connection between the
通信端末6は、外部通信機器との間でデータ通信を行う場合、接続された第2アクセスポイント120へデータフレームを送信する。図11は、無線ノードから有線ノードへ送信されるデータフレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。無線ノードから有線ノードへ通信する場合の無線LANフレームにおいては、アドレス1フィールドにBSSIDが格納され、アドレス2フィールドに送信元のMACアドレスが格納され、アドレス3フィールドに宛先のMACアドレスが格納され、アドレス4フィールドがNULLとされる。通信端末6から外部通信機器へ通信する場合、図11に示すように、データフレームのMACヘッダにおいて、アドレス1フィールドにはBSSIDとして共通MACアドレスが格納される。また、アドレス2フィールドには送信元として通信端末6自身のMACアドレスが格納され、アドレス3フィールドには宛先として外部通信機器のMACアドレスが格納される。また、データフレームのデータフィールドには、外部通信機器へ送信するデータ本体が格納される。
When performing data communication with an external communication device,
再び図4A及び図5を参照する。接続対象の第2アクセスポイント120は、第2無線通信部121によってデータフレームを受信し(ステップS116)、制御部123がデータフレームをEthernetフレームへ変換し、第2有線通信部122によって外部通信機器へと転送する(ステップS117)。
Please refer to FIGS. 4A and 5 again. The
また、外部通信機器から通信端末6へとデータ(Ethernetフレーム)が送信される場合、第2アクセスポイント120の第2有線通信部122によってEthernetフレームが受信される(ステップS118)。第2アクセスポイント120の制御部123がEthernetフレームを無線LANのデータフレームへと変換し、第2無線通信部121によって通信端末6へ転送する(ステップS119)。図12は、有線ノードから無線ノードへ送信されるデータフレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。有線ノードから無線ノードへ通信する場合の無線LANフレームにおいては、アドレス1フィールドに宛先のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールドにBSSIDが格納され、アドレス3フィールドに送信元のMACアドレスが格納され、アドレス4フィールドがNULLとされる。外部通信機器から通信端末6へ通信する場合、図12に示すように、データフレームのMACヘッダにおいて、アドレス1フィールドには宛先として通信端末6のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールドにはBSSIDとして共通MACアドレスが格納される。また、アドレス3フィールドには送信元として外部通信機器のMACアドレスが格納される。
Also, when data (Ethernet frame) is transmitted from the external communication device to the
本実施の形態に係る無線通信システム100においては、ビーコンを送信した第1アクセスポイント110ではなく、ビーコンを送信していない第2アクセスポイント120が通信端末6との無線接続を確立する。図1には、本実施の形態に係る無線通信システム100に対し、複数の通信端末6を接続した状態を示している。第1及び第2アクセスポイント110,120が同一のチャネル、SSID、第1及び第2無線通信部111,121のMACアドレスを共用するため、通信端末6からは全ての第2アクセスポイント120が、ビーコンを送信した第1アクセスポイント110のように認識される。よって、通信端末6があたかも第1アクセスポイント110に対して無線通信を行うように動作することで、実際には通信端末6と第2アクセスポイント120との間で通信が行われる。かかる無線通信システム100では、ビーコンに応答した複数の通信端末6をデータ転送用の第2アクセスポイント120のそれぞれに割り振ることができるため、第2アクセスポイント120の台数を増やすことで、通信端末6の接続台数を増やすことができる。
In
本実施の形態に係る無線通信システム100にあっては、第1アクセスポイント110しかビーコンを送信せず、第2アクセスポイント120はデータ転送用であるため、ビーコンの単位時間当たりの送信数は第2アクセスポイント120の台数によらず一定であり、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。
In
また、ビームフォーミングを利用することで、第2アクセスポイント120と通信端末との間における通信のS/N比が向上し、これにより通信効率が向上する。また、ビームフォーミングにより同時に複数の通信端末6との高精度な無線通信が可能となり、システム全体でのスループットがさらに向上する。
Also, by using beamforming, the S/N ratio of communication between the
(実施の形態2)
本実施の形態では、第1アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末から送信されたプローブ要求を受信した第2アクセスポイントのうちの1つが、自身が接続対象となることを宣言する。接続対象となった第2アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, the first access point transmits a beacon, and in response, one of the second access points that receives the probe request transmitted from the communication terminal declares itself to be a connection target. do. The second access point to be connected establishes connection with the communication terminal in response to the association request sent from the communication terminal.
本実施の形態に係る無線通信システムの構成は、実施の形態1に係る無線通信システム100の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、第1及び第2アクセスポイント110,120の第1及び第2無線通信部111,121の全てが、同一のチャネル、同一のSSID、及び同一のMACアドレス(共通MACアドレス)に設定されている。
Since the configuration of the radio communication system according to the present embodiment is the same as the configuration of the
本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図13A及び図13Bは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図14は、そのシーケンス図である。第1アクセスポイント110の制御部113は、第1無線通信部111に定期的にビーコンをブロードキャストさせる(ステップS201)。このビーコンフレームは、実施の形態1で説明したものと同様に、アドレス1フィールドに宛先としてブロードキャストアドレスを、アドレス2フィールド及びアドレス3フィールドのそれぞれに送信元及びBSSIDとして共通MACアドレスを含んでいる。
The operation of the radio communication system according to this embodiment will be described. 13A and 13B are flowcharts showing the procedure of operation of the radio communication system according to this embodiment, and FIG. 14 is its sequence diagram. The
通信端末6は、上記のビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。このプローブ要求フレームは、実施の形態1で説明したものと同様に、アドレス1フィールド(宛先)に共通MACアドレスを、アドレス2フィールド(送信元)に通信端末6自身のMACアドレスを、アドレス3フィールド(BSSID)に共通MACアドレスをそれぞれ含んでいる。
The
通信端末6から送信されたプローブ要求は、1又は複数の第2アクセスポイント120によって受信される(ステップS202)。第2アクセスポイント120の制御部123は、プローブ要求に含まれるSSIDを参照し、要求を受け付けるか否か(つまり、自身のSSIDと一致するか否か)を判定する(ステップS203)。要求を受け付けない場合(ステップS203においてNO)、制御部123は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合(ステップS203においてYES)、制御部123は、第2有線通信部122が、他の第2アクセスポイント120からの宣言データを受信したか否かを判定する(ステップS204)。宣言データは、その送信元の第2アクセスポイント120が通信端末6との接続対象となることを宣言するためのデータであり、宣言データを送信した第2アクセスポイント120が通信端末6との通信権を獲得する。つまり、第2アクセスポイント120が、他の第2アクセスポイント120から送信された宣言データを受信した場合(ステップS204においてYES)、その第2アクセスポイント120には通信端末6との通信権がなく、制御部123は処理を終了する。
A probe request sent from the
他方、第2アクセスポイント120が宣言データを受信していない場合(ステップS204においてNO)、制御部123は、例えばブロードキャスト又はマルチキャストによって、他の全てのアクセスポイント120へ向けて宣言データを第2有線通信部122に送信させる(ステップS205)。これにより、当該第2アクセスポイント120が通信端末6との通信権を獲得する。なお、複数の第2アクセスポイント120が同時に宣言データを送信すると、それぞれが送信した宣言データが衝突する。このような衝突を回避するために、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)、RTS/CTS(Request to Send/Clear to Send)等の公知の衝突回避方法を採用することができる。
On the other hand, if
通信権を獲得した第2アクセスポイント120の制御部123は、通信相手となる通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS206)。その後、制御部123は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末6との接続を確立する。なお、ステップS207以降の処理は、実施の形態1において説明したステップS109以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。
本実施の形態においては、最も早く宣言データを送信した第2アクセスポイント120が通信端末6との通信権を獲得する。また、通信端末6との同時接続数が上限に達した第2アクセスポイント120は、ステップS203においてプローブ要求を受け付けないように判定すればよい。これにより、この第2アクセスポイント120が上記の上限を超えて通信端末6との接続を試みることがなくなる。
In this embodiment, the
以上のような構成としたことにより、データ転送用の第2アクセスポイント120の台数を増やすことで、通信端末6の接続台数を増やすことができる。また、第1アクセスポイント110しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。
With the above configuration, by increasing the number of
(実施の形態3)
本実施の形態では、第1アクセスポイントがビーコンを送信し、これに応じて通信端末から送信されたプローブ要求を複数の第2アクセスポイントが受信する。複数の第2アクセスポイントのうち、プローブ要求の受信状態が最良のものが接続対象として決定される。接続対象となった第2アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a first access point transmits a beacon, and a plurality of second access points receive probe requests transmitted from communication terminals in response to this. Among the plurality of second access points, the one with the best probe request reception state is determined as a connection target. The second access point to be connected establishes connection with the communication terminal in response to the association request sent from the communication terminal.
本実施の形態に係る無線通信システムの構成は、実施の形態1に係る無線通信システム100の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、第1及び第2アクセスポイント110,120の第1及び第2無線通信部111,121の全てが、同一のチャネル、同一のSSID、及び同一のMACアドレス(共通MACアドレス)に設定されている。
Since the configuration of the radio communication system according to the present embodiment is the same as the configuration of the
本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図15A及び図15Bは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図16は、そのシーケンス図である。第1アクセスポイント110の制御部113は、第1無線通信部111に定期的にビーコンをブロードキャストさせる(ステップS301)。このビーコンフレームは、実施の形態1で説明したものと同様に、アドレス1フィールドに宛先としてブロードキャストアドレスを、アドレス2フィールド及びアドレス3フィールドのそれぞれに送信元及びBSSIDとして共通MACアドレスを含んでいる。
The operation of the radio communication system according to this embodiment will be described. 15A and 15B are flowcharts showing the procedure of operation of the radio communication system according to this embodiment, and FIG. 16 is a sequence diagram thereof.
通信端末6は、上記のビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。このプローブ要求フレームは、実施の形態1で説明したものと同様に、アドレス1フィールド(宛先)に共通MACアドレスを、アドレス2フィールド(送信元)に通信端末6自身のMACアドレスを、アドレス3フィールド(BSSID)に共通MACアドレスをそれぞれ含んでいる。
The
通信端末6から送信されたプローブ要求は、1又は複数の第2アクセスポイント120によって受信される(ステップS302)。第2アクセスポイント120の制御部123は、プローブ要求に含まれるSSIDを参照し、要求を受け付けるか否か(つまり、自身のSSIDと一致するか否か)を判定する(ステップS303)。要求を受け付けない場合(ステップS303においてNO)、制御部123は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合(ステップS303においてYES)、制御部123は、第2有線通信部122に受信状態データを第1アクセスポイント110へと送信させる(ステップS304)。この受信状態データは、第2アクセスポイント120におけるプローブ要求の受信強度を示しており、通信端末6のMACアドレスを含む情報である。
A probe request sent from the
第1アクセスポイント110の第1有線通信部112は、第2アクセスポイント120から送信された受信状態データを受信する(ステップS305)。第1アクセスポイント110の制御部113は、各第2アクセスポイント120から受信した受信状態データを参照し、受信強度が最大の第2アクセスポイント120を接続対象として決定する(ステップS306)。
First
次に、制御部113は、接続対象リストに、接続対象として決定された第2アクセスポイント120の有線通信用MACアドレスと通信端末6のMACアドレスとを対応付けて記憶し(ステップS307)、接続対象に決定された第2アクセスポイント120へ、接続対象であることの通知データを第1有線通信部112に送信させ(ステップS308)、処理を終了する。接続対象リスト及び通知データは、実施の形態1で説明した接続対象リスト及び通知データと同様であるので、その説明を省略する。
Next, the
第2アクセスポイント120の制御部123は、第2有線通信部122が通知データを受信したか否かを判定する(ステップS309)。通知データを受信しなかった場合(ステップS309においてNO)、制御部123は、処理を終了する。他方、通知データを受信した場合(ステップS309においてYES)、制御部123は、通知データに含まれる通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS310)。その後、制御部123は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末6との接続を確立する。なお、ステップS311以降の処理は、実施の形態1において説明したステップS109以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。
The
本実施の形態においては、プローブ要求の受信状態が最良であった第2アクセスポイント120が通信端末6との接続対象として決定される。これにより、通信端末6との通信状態が良好な第2アクセスポイント120を接続対象とすることができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態ではプローブ要求の受信強度を通信状態の指標として使用し、通信状態が最良の第2アクセスポイント120を接続対象として決定したが、これに限定されるものではない。データ誤り又はパケットの衝突に伴うデータの再送率を通信状態の指標とし、再送率が最も低い第2アクセスポイント120を接続対象として決定してもよい。
In the present embodiment, the reception strength of the probe request is used as an index of the communication state, and the
以上のような構成としたことにより、データ転送用の第2アクセスポイント120の台数を増やすことで、通信端末6の接続台数を増やすことができる。また、第1アクセスポイント110しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。
With the above configuration, by increasing the number of
(実施の形態4)
本実施の形態では、複数の第2アクセスポイントのそれぞれが個別のMACアドレスを設定される。第1アクセスポイントが送信元のMACアドレスを切り替えながら繰り返しビーコンを送信する。送信元のMACアドレスは、各第2アクセスポイントに設定された個別のMACアドレスである。ビーコンを受信した通信端末がこのビーコンに送信元として設定されているMACアドレスに対してプローブ要求を送信し、当該MACアドレスが設定されている第2アクセスポイントがプローブ要求を受信する。プローブ要求を受信した第2アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, individual MAC addresses are set for each of the plurality of second access points. The first access point repeatedly transmits a beacon while switching the source MAC address. The source MAC address is an individual MAC address set for each second access point. A communication terminal that receives a beacon transmits a probe request to the MAC address set as the transmission source in this beacon, and the second access point set with the MAC address receives the probe request. The second access point that has received the probe request responds to the association request sent from the communication terminal and establishes connection with the communication terminal.
図17は、本実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る無線通信システム400は、1つの第1アクセスポイント110と、複数の第2アクセスポイント120a~120dとを備える。第2アクセスポイント120a~120dそれぞれの第2無線通信部121には、互いに異なるMACアドレス(以下、「個別MACアドレス」という)が設定されている。また、第1及び第2アクセスポイント110,120a~120dの第1及び第2無線通信部111,121の全てが、同一のチャネル、同一のSSIDに設定されている。なお、第1及び第2アクセスポイント110,120a~120dの構成は、実施の形態1で説明した第1及び第2アクセスポイント110,120の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 17 is a schematic diagram showing the configuration of a radio communication system according to this embodiment. A
第1アクセスポイント110は、送信元のMACアドレスを切り替えながら、複数のビーコンを順次送信する。各ビーコンには、第2アクセスポイント120a~120dの個別MACアドレスが送信元として各別に含まれる。例えば、送信元として第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスが含まれるビーコンが送信された後、送信元として第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスが含まれるビーコンが送信される。
The
次に、本実施の形態に係る無線通信システム400の動作について説明する。図18A及び図18Bは、本実施の形態に係る無線通信システム400の動作の手順を示すフローチャートであり、図19は、通信端末との接続確立までの無線通信システム400の動作の流れを示すシーケンス図である。以下の説明では、第2アクセスポイント120a~120dを、第2アクセスポイント120とも表記する。
Next, operation of
第1アクセスポイント110の制御部113は、第1無線通信部111に、個別MACアドレスを送信元として含むビーコンを送信させる(ステップS401)。ビーコンについてさらに具体的に説明する。図20は、ビーコンフレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。図20に示すように、ビーコンフレームのアドレス1フィールドはブロードキャストアドレス(FF:FF:FF:FF:FF:FF)とされ、アドレス2フィールド及びアドレス3フィールドには個別MACアドレスが格納される。
再び図18Aを参照する。次に制御部113は、送信元のMACアドレスを次の第2アクセスポイント120の個別MACアドレスに切り替え(ステップS402)、ステップS401へ処理を戻す。以降、ステップS401,S402の処理を繰り返すことで、第1アクセスポイント110は、送信元のMACアドレスを切り替えつつ、順次ビーコンを送信する。
Refer again to FIG. 18A. Next, the
通信端末6は、上記のビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。図21は、プローブ要求フレームにおけるMACヘッダの構成を示す概念図である。プローブ要求フレームにおけるアドレス1フィールド及びアドレス3フィールドのそれぞれには、ビーコンにおける送信元の個別MACアドレスが宛先及びBSSIDとして格納される。また、アドレス2フィールドには送信元として通信端末6自身のMACアドレスが格納される。例えば、送信元に第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスを含むビーコンを通信端末6aが受信した場合、通信端末6aは、第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスを宛先として含むプローブ要求を送信する。一方、送信元に第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスを含むビーコンを通信端末6bが受信した場合、通信端末6bは、第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスを宛先として含むプローブ要求を送信する(図17及び図19参照)。
The
再び図18Aを参照する。通信端末6から送信されたプローブ要求は、宛先とされる個別MACアドレスが設定される第2アクセスポイント120の第2無線通信部121によって受信される(ステップS403)。例えば、宛先として第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスを含むプローブ要求は、第2アクセスポイント120aによって受信される。一方、宛先として第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスを含むプローブ要求は、第2アクセスポイント120bによって受信される(図17及び図19参照)。
Refer again to FIG. 18A. The probe request transmitted from the
再び図18A及び図18Bを参照する。第2アクセスポイント120の制御部123は、プローブ要求に含まれるSSIDを参照し、要求を受け付けるか否か(つまり、自身のSSIDと一致するか否か)を判定する(ステップS404)。要求を受け付けない場合(ステップS404においてNO)、制御部123は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合(ステップS404においてYES)、制御部123は、通信相手となる通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS405)。その後、制御部123は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末6との接続を確立する。なお、ステップS406以降の処理は、実施の形態1において説明したステップS109以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。但し、通信端末6から第2アクセスポイント120へ送信されるフレームにおいて、実施の形態1では共通MACアドレスとされた宛先又はBSSIDが個別MACアドレスとされる。また、第2アクセスポイント120から通信端末6へ送信されるフレームにおいて、実施の形態1では共通MACアドレスとされた送信元又はBSSIDが個別MACアドレスとされる。例えば、アソシエーション応答フレームでは、アドレス1フィールドに宛先の通信端末6のMACアドレスが格納され、アドレス2フィールド及びアドレス3フィールドに送信元及びBSSIDとして個別MACアドレスが格納される(図22参照)。
Refer again to Figures 18A and 18B. The
本実施の形態においては、第2アクセスポイント120a~120dの個別MACアドレスを送信元とするビーコンを、第1アクセスポイント110が時分割により送信する。このため、各々の個別MACアドレスを含む複数のビーコンを衝突することなく効率的に送信できる。また、データ転送用の第2アクセスポイント120の台数を増やすことで、通信端末6の接続台数を増やすことができる。かかる無線通信システム400では、第1アクセスポイント110しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。
In the present embodiment, the
(実施の形態5)
本実施の形態では、複数の第2アクセスポイントのそれぞれが個別のMACアドレスを設定される。第1アクセスポイントが互いに異なる複数方向のそれぞれにビーコンを同時送信する。ビーコンを送信する方向には第2アクセスポイントが配置され、ビーコンにはその送信方向に配置された第2アクセスポイントのMACアドレスが送信元として含まれる。ビーコンを受信した通信端末がこのビーコンに送信元として設定されているMACアドレスに対してプローブ要求を送信し、当該MACアドレスが設定されている第2アクセスポイントがプローブ要求を受信する。プローブ要求を受信した第2アクセスポイントは、通信端末から送信されるアソシエーション要求に応答し、通信端末との接続を確立する。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, individual MAC addresses are set for each of the plurality of second access points. A first access point simultaneously transmits a beacon in each of a plurality of different directions. A second access point is arranged in the direction in which the beacon is transmitted, and the beacon contains the MAC address of the second access point arranged in the transmission direction as the transmission source. A communication terminal that receives a beacon transmits a probe request to the MAC address set as the transmission source in this beacon, and the second access point set with the MAC address receives the probe request. The second access point that has received the probe request responds to the association request sent from the communication terminal and establishes connection with the communication terminal.
図23は、本実施の形態に係る無線通信システム500の構成を示す模式図である。第1アクセスポイント110は、指向性アンテナ111aを有し(図2参照)、任意の方向に向けて電波を放射可能である。第1アクセスポイント110の周囲には複数のビーコン送信エリア501a~501fが設けられており、第1アクセスポイント110は、ビーコン送信エリア501a~501fのそれぞれに向けて個別にビーコンを送信する。ビーコン送信エリア501a~501fのそれぞれには、第2アクセスポイント120a~120fが配置されている。なお、第1及び第2アクセスポイント110,120a~120fの構成は、実施の形態4で説明した第1及び第2アクセスポイント110,120a~120dの構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 23 is a schematic diagram showing the configuration of
第1アクセスポイント110は、複数のビーコンをビーコン送信エリア501a~501fのそれぞれに向けて同時に送信する。各ビーコンには、その送信方向に配置された第2アクセスポイント120a~120fの個別MACアドレスが送信元として含まれる。例えば、ビーコン送信エリア501aに向けて送信されたビーコンには、送信元として第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスが含まれ、ビーコン送信エリア501bに向けて送信されたビーコンには、送信元として第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスが含まれる。
The
本実施の形態に係る無線通信システムの動作について説明する。図24A及び図24Bは、本実施の形態に係る無線通信システムの動作の手順を示すフローチャートであり、図25は、そのシーケンス図である。上記のように、第1アクセスポイント110の制御部113は、第1無線通信部111に、各ビーコン送信エリア501a~501fに向けて、個別MACアドレスを送信元として含むビーコンを同時送信させる(ステップS501)。本実施の形態におけるビーコンフレームの構成は、実施の形態4において説明したビーコンフレームの構成と同様であるので、その説明を省略する。
The operation of the radio communication system according to this embodiment will be described. 24A and 24B are flowcharts showing the procedure of operation of the radio communication system according to this embodiment, and FIG. 25 is its sequence diagram. As described above, the
通信端末6は、ビーコン送信エリア501a~501fのうち、自身が位置するエリアに向けて送信されたビーコンを受信し、これに応じてプローブ要求を送信する。例えば、ビーコン送信エリア501aに位置する通信端末6aは、第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスを送信元に含むビーコンを受信し、当該個別MACアドレスを宛先に含むプローブ要求を送信する。一方、ビーコン送信エリア501bに位置する通信端末6bは、第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスを送信元に含むビーコンを受信し、当該個別MACアドレスを宛先に含むプローブ要求を送信する(図23及び図25参照)。本実施の形態におけるプローブ要求フレームの構成は、実施の形態4において説明したプローブ要求フレームの構成と同様であるので、その説明を省略する。
再び図24Aを参照する。通信端末6から送信されたプローブ要求は、宛先とされる個別MACアドレスが設定される第2アクセスポイント120によって受信される(ステップS502)。例えば、宛先として第2アクセスポイント120aの個別MACアドレスを含むプローブ要求は、第2アクセスポイント120aによって受信される。一方、宛先として第2アクセスポイント120bの個別MACアドレスを含むプローブ要求は、第2アクセスポイント120bによって受信される(図23及び図25参照)。
Refer again to FIG. 24A. The probe request transmitted from the
再び図24A及び図24Bを参照する。第2アクセスポイント120の制御部123は、プローブ要求に含まれるSSIDを参照し、要求を受け付けるか否か(つまり、自身のSSIDと一致するか否か)を判定する(ステップS503)。要求を受け付けない場合(ステップS503においてNO)、制御部123は処理を終了する。他方、要求を受け付ける場合(ステップS503においてYES)、制御部123は、通信相手となる通信端末6のMACアドレスを記憶する(ステップS504)。その後、制御部123は、ビームフォーミングのための伝搬路推定、プローブ応答の送信、認証要求及び認証応答の送受信、並びにアソシエーション要求及び応答の送受信を行い、通信端末6との接続を確立する。なお、ステップS505以降の処理は、実施の形態1において説明したステップS109以降の処理と同様であるので、その説明を省略する。但し、通信端末6から第2アクセスポイント120へ送信されるフレームにおいて、実施の形態1では共通MACアドレスとされた宛先又はBSSIDが個別MACアドレスとされる。また、第2アクセスポイント120から通信端末6へ送信されるフレームにおいて、実施の形態1では共通MACアドレスとされた送信元又はBSSIDが個別MACアドレスとされる。
Refer again to Figures 24A and 24B. The
本実施の形態においては、第2アクセスポイント120a~120fの個別MACアドレスを送信元とするビーコンを、第1アクセスポイント110が空間分割により送信する。このため、各々の個別MACアドレスを含む複数のビーコンを衝突することなく効率的に送信できる。また、データ転送用の第2アクセスポイント120の台数を増やすことで、通信端末6の接続台数を増やすことができる。かかる無線通信システム500では、第1アクセスポイント110しかビーコンを送信しないため、システム全体におけるビーコンの送信時間を抑制できる。
In this embodiment, the
(その他の実施の形態)
上述した実施の形態1乃至5においては、第1アクセスポイント110をビーコン送信用としたが、これに限定されるものではない。第1アクセスポイント110を、ビーコン送信及びデータ通信の両方を行う構成とすることもできる。この場合、第1アクセスポイント110及び全ての第2アクセスポイント120のうちの何れかが、通信端末6との接続対象となる。
(Other embodiments)
In
また、実施の形態1乃至5においては、第1モードと第2モードの何れかに設定可能なアクセスポイントが、第1モードに設定された場合に第1アクセスポイント110として機能し、第2モードに設定された場合に第2アクセスポイント120として機能する構成について述べたが、これに限定されるものではない。第1アクセスポイント110を、ビーコン送信機能のみを有する構成とすることもできるし、第2アクセスポイント120を、データ通信機能のみを有する構成とすることもできる。
Further, in
また、実施の形態1においては、ビーコンに応じて通信端末6から送信されるプローブ要求を第1アクセスポイント110が受信し、通信端末6の接続対象となる第2アクセスポイント120を決定し、接続対象となった第2アクセスポイント120がプローブ応答以降の通信処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。接続を確立するためのアソシエーション応答の送信より前の通信処理(プローブ応答の送信、認証要求の受信、認証応答の送信、及びアソシエーション要求の受信)については第1アクセスポイント110が実行することもできる。例えば、第1アクセスポイント110がプローブ応答を送信し、認証要求を受信した後、接続対象となる第2アクセスポイント120が認証応答の送信、アソシエーション要求の受信、及びアソシエーション応答の送信を実行することもできる。
Further, in
また、実施の形態1においては、第1アクセスポイント110の制御部113が、受信されたプローブ要求を用いて、これに送信元として含まれる通信端末6のMACアドレス毎に、接続対象の第2アクセスポイント120を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。プローブ要求以外の要求データ(認証要求、アソシエーション要求)を使用して接続対象の第2アクセスポイント120を決定し、要求データに対応する応答データ(認証応答、アソシエーション応答)を第2アクセスポイント120が通信端末6へ送信する構成としてもよい。例えば、上記のように認証要求を第1アクセスポイント110が受信し、これに送信元として含まれる通信端末6のMACアドレス毎に、接続対象の第2アクセスポイント120を決定することもできる。この場合、プローブ応答は第1アクセスポイント110から送信され、応答データである認証応答は第2アクセスポイント120から送信される。
Further, in
つまり、無線通信システムは、次の何れの構成であってもよい。
(1)第1アクセスポイント110がビーコンを送信する。接続対象として決定された第2アクセスポイント120が、通信端末6から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信し、通信端末6から送信された認証要求に応じて認証応答を送信し、通信端末6から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。
(2)第1アクセスポイント110がビーコンを送信し、通信端末6から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信する。接続対象として決定された第2アクセスポイント120が、通信端末6から送信された認証要求に応じて認証応答を送信し、通信端末6から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。
(3)第1アクセスポイント110がビーコンを送信し、通信端末6から送信されたプローブ要求に応じてプローブ応答を送信し、通信端末6から送信された認証要求に応じて認証応答を送信する。接続対象として決定された第2アクセスポイント120が、通信端末6から送信されたアソシエーション要求に応じてアソシエーション応答を送信する。
That is, the wireless communication system may have any of the following configurations.
(1) The
(2) The
(3) The
また、実施の形態2においては、第2アクセスポイント120が通信端末6からのプローブ要求を受信した場合に、宣言データを送信する構成について述べたが、これに限定されるものではない。プローブ要求以外の要求データ(認証要求、アソシエーション要求)を受信した場合に、宣言データを送信し、要求データに対応する応答データ(認証応答、アソシエーション応答)を第2アクセスポイント120が通信端末6へ送信する構成としてもよい。例えば、第2アクセスポイント120が通信端末6からの認証要求を受信した場合に、宣言データを送信することもできる。この場合、プローブ応答は第1アクセスポイント110から送信され、応答データである認証応答は第2アクセスポイント120から送信される。
Also, in the second embodiment, the configuration has been described in which declaration data is transmitted when the
また、実施の形態3においては、第2アクセスポイント120におけるプローブ要求の受信状態に基づいて、接続対象となる第2アクセスポイント120を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。通信端末6からのプローブ要求以外の要求データ(認証要求、アソシエーション要求)の受信状態に基づいて、接続対象となる第2アクセスポイント120を決定し、要求データに対応する応答データ(認証応答、アソシエーション応答)を第2アクセスポイント120が通信端末6へ送信する構成としてもよい。例えば、第2アクセスポイント120における認証要求の受信状態に基づいて、接続対象となる第2アクセスポイント120を決定することもできる。この場合、プローブ応答は第1アクセスポイント110から送信され、応答データである認証応答は第2アクセスポイント120から送信される。
Further, in
また、実施の形態1においては、接続対象リストに第2アクセスポイント120の有線通信用MACアドレスを記憶することで、接続対象の管理を行う構成について述べたが、これに限定されるものではない。管理に使用される情報は、第2アクセスポイント120のそれぞれを個別に特定できるものであれば有線通信用MACアドレスに限られず、例えば、各第2アクセスポイント120に互いに異なる名称を与え、これを使用してもよいし、各第2アクセスポイント120の第2有線通信部122に割り当てられたIPアドレスを使用してもよい。
Further, in
本発明の無線通信システム、アクセスポイント、及び無線通信方法は、無線LANのアクセスポイントを複数有する無線通信システム、通信端末と無線通信を行うアクセスポイント、及び通信端末とアクセスポイントとの無線通信方法として有用である。 A wireless communication system, an access point, and a wireless communication method according to the present invention are a wireless communication system having a plurality of wireless LAN access points, an access point that performs wireless communication with a communication terminal, and a wireless communication method between the communication terminal and the access point. Useful.
100 無線通信システム
110 第1アクセスポイント
111 第1無線通信部
111a アンテナ
112 第1有線通信部
113 制御部
120 第2アクセスポイント
121 第2無線通信部
121a アンテナ
122 第2有線通信部
123 制御部
6 通信端末
100
Claims (4)
前記ビーコンに応じて通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する複数の第2アクセスポイントと
を備え、
前記複数の第2アクセスポイントは、それぞれ異なるMACアドレスを設定され、
前記第1アクセスポイントは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられた前記第2アクセスポイントの前記MACアドレスを送信元としてそれぞれ含む前記複数のビーコンを送信し、
前記複数の第2アクセスポイントのそれぞれは、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、当該第2アクセスポイントに設定された前記MACアドレスを宛先として含む場合に、当該MACアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
無線通信システム。 a first access point that transmits a plurality of beacons in different directions by beamforming;
a plurality of second access points that transmit association responses corresponding to association requests transmitted from communication terminals in response to the beacons;
each of the plurality of second access points is configured with a different MAC address;
The first access point transmits the plurality of beacons each including, as a transmission source, the MAC address of the second access point assigned in each direction in which the plurality of beacons are transmitted;
Each of the plurality of second access points, when the association request transmitted from the communication terminal in response to the beacon includes the MAC address set to the second access point as a destination, the MAC sending the association response to the association request, including an address as a source;
wireless communication system.
一の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第1モードに設定され、前記第1アクセスポイントとして機能し、
他の前記アクセスポイントは、前記無線通信部が第2モードに設定され、前記第2アクセスポイントとして機能する、
請求項1に記載の無線通信システム。 A plurality of access points each having a wireless communication unit set to either a first mode for transmitting beacons or a second mode for not transmitting beacons,
The one access point has the wireless communication unit set to the first mode and functions as the first access point,
The other access point has the wireless communication unit set to the second mode and functions as the second access point.
A wireless communication system according to claim 1 .
他のアクセスポイントがビームフォーミングにより互いに異なる方向へ送信した複数のビーコンの1つに応じて前記通信端末から送信されるアソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を前記通信部に送信させる制御部と
を備え、
前記他のアクセスポイントにより送信される前記複数のビーコンは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられたアクセスポイントのMACアドレスを送信元としてそれぞれ含み、
前記通信部は、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、自身に設定されたMACアドレスを宛先として含む場合に、当該MACアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
アクセスポイント。 a communication unit that wirelessly communicates with a communication terminal;
a control unit that causes the communication unit to transmit an association response corresponding to an association request transmitted from the communication terminal in response to one of a plurality of beacons transmitted in different directions by beamforming from another access point,
the plurality of beacons transmitted by the other access points each include, as a transmission source, the MAC address of the access point assigned to each direction in which the plurality of beacons are transmitted;
When the association request transmitted from the communication terminal in response to the beacon includes the MAC address set to itself as a destination, the communication unit responds to the association request including the MAC address as a source. sending said association response;
access point.
通信端末が前記ビーコンを受信した後、前記ビーコンに応じたアソシエーション要求を送信し、
複数の第2アクセスポイントの1つが前記アソシエーション要求に対応するアソシエーション応答を送信する無線通信方法であって、
前記複数の第2アクセスポイントは、それぞれ異なるMACアドレスを設定され、
前記第1アクセスポイントは、前記複数のビーコンが送信される各方向に割当てられた前記第2アクセスポイントの前記MACアドレスを送信元としてそれぞれ含む前記複数のビーコンを送信し、
前記複数の第2アクセスポイントのそれぞれは、前記ビーコンに対応して前記通信端末から送信される前記アソシエーション要求が、当該第2アクセスポイントに設定された前記MACアドレスを宛先として含む場合に、当該MACアドレスを送信元として含む、前記アソシエーション要求に対する前記アソシエーション応答を送信する、
無線通信方法。 A first access point transmits a plurality of beacons in different directions by beamforming,
after the communication terminal receives the beacon, transmits an association request according to the beacon;
A wireless communication method in which one of a plurality of second access points transmits an association response corresponding to the association request,
each of the plurality of second access points is configured with a different MAC address;
The first access point transmits the plurality of beacons each including, as a transmission source, the MAC address of the second access point assigned in each direction in which the plurality of beacons are transmitted;
Each of the plurality of second access points, when the association request transmitted from the communication terminal in response to the beacon includes the MAC address set to the second access point as a destination, the MAC sending the association response to the association request, including an address as a source;
wireless communication method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021021559A JP7128922B2 (en) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Wireless communication system, access point, and wireless communication method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021021559A JP7128922B2 (en) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Wireless communication system, access point, and wireless communication method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017019373A Division JP6884585B2 (en) | 2017-02-06 | 2017-02-06 | Wireless communication systems, access points, and wireless communication methods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021083107A JP2021083107A (en) | 2021-05-27 |
JP7128922B2 true JP7128922B2 (en) | 2022-08-31 |
Family
ID=75963381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021021559A Active JP7128922B2 (en) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Wireless communication system, access point, and wireless communication method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7128922B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009130998A1 (en) | 2008-04-23 | 2009-10-29 | 日本電気株式会社 | Base station and terminal, and method for controlling base station and terminal |
JP2010514247A (en) | 2006-12-18 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and system for beacon transmission and reception using directional antennas |
JP2010124161A (en) | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Softbank Mobile Corp | Communication system, communication device, information processing method and information processing program |
JP2016019103A (en) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 日本電信電話株式会社 | Radio communication system and radio communication method |
-
2021
- 2021-02-15 JP JP2021021559A patent/JP7128922B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010514247A (en) | 2006-12-18 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and system for beacon transmission and reception using directional antennas |
WO2009130998A1 (en) | 2008-04-23 | 2009-10-29 | 日本電気株式会社 | Base station and terminal, and method for controlling base station and terminal |
JP2010124161A (en) | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Softbank Mobile Corp | Communication system, communication device, information processing method and information processing program |
JP2016019103A (en) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 日本電信電話株式会社 | Radio communication system and radio communication method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021083107A (en) | 2021-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6925064B2 (en) | Method and apparatus for discovering neighbors within a piconet communication system | |
US6760318B1 (en) | Receiver diversity in a communication system | |
US7672274B2 (en) | Mobility support via routing | |
US6788658B1 (en) | Wireless communication system architecture having split MAC layer | |
US6961545B2 (en) | Method and system for providing antenna diversity | |
US20190068339A1 (en) | Method for performing wireless switching | |
US7957741B2 (en) | Token-based receiver diversity | |
US20040157637A1 (en) | Transit link coordination systems and methods for a distributed wireless communication network | |
US10645755B2 (en) | Communication system, communication device, and communication control method | |
JPH06244781A (en) | Delivery procedure of mobile radio station | |
US20070047484A1 (en) | Location tracking in a wireless communication system using power levels of packets received by repeaters | |
WO2010047913A2 (en) | Method and apparatus for channel selection in a wireless communication system | |
JP2004364260A (en) | Wireless lan communication method using multichannel | |
US11765639B2 (en) | Controlling tree topology over mesh topology based on autonomous decentralized control | |
KR101246774B1 (en) | Method and apparatus for transmitting/receiving a signal in a wireless local network mesh communication system | |
JP6526852B2 (en) | Simultaneous transmit and receive operation in WLAN | |
WO2010134896A1 (en) | Multipoint relay set selection methods and their application to multicast channel reservation in overlapping basic service sets in wireless networks | |
JP3599032B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication method, and wireless station | |
JP7128922B2 (en) | Wireless communication system, access point, and wireless communication method | |
JP6884585B2 (en) | Wireless communication systems, access points, and wireless communication methods | |
US20230059237A1 (en) | Restricted twt enhanced information advertisement procedure for next generation wlan | |
Ullah et al. | Optimization of wireless ad-hoc networks using an adjacent collaborative directional MAC (ACDM) protocol | |
EP1602196B1 (en) | Transit link coordination systems and methods for a distributed wireless communication network | |
TWI741083B (en) | Wireless communication method and wireless communication device | |
Majumder et al. | Directional mac protocols in ad-hoc networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210414 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220816 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220819 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7128922 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |