特許 6446303 無線通信装置および通信制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6446303

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】無線通信装置および通信制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/08 20090101AFI20181217BHJP

   H04W 36/38 20090101ALI20181217BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   H04W36/08

   H04W36/38

   H04W16/28

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-56691(P2015-56691)

(22)【出願日】2015年3月19日

(65)【公開番号】特開2016-178452(P2016-178452A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2017年10月2日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、総務省、ミリ波帯における高度多重化干渉制御技術等に関する研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】高橋 洋

(72)【発明者】

【氏名】白方 亨宗

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５３１８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１４２１９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００４／１１２４１９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの無線端末と接続する無線通信装置であって、
前記少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する通信処理部と、
前記接続された少なくとも１つの無線端末以外の無線端末である他の無線端末のうち、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されており自無線通信装置に接続されていない他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得する情報共有部と、
取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定する切替決定部と、
前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替える接続切替部と、を有し、
前記他無線通信装置の接続情報は、前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末の個数、および、前記他無線通信装置と前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末との間の無線通信の品質、のうち少なくとも１つを含む、
無線通信装置であり、
前記他無線通信装置が、前記他の無線端末および前記接続された少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続した場合において、
前記接続切替部は、
前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末に対するビームフォーミングプロトコルを、前記他無線通信装置に実施させ、当該ビームフォーミングプロトコルが成功した後に、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を前記他無線通信装置へ切り替える、
無線通信装置。

【請求項2】

前記情報共有部は、
更に、前記通信処理部における前記少なくとも１つの無線端末の接続状況を示す前記自無線通信装置の接続情報を取得し、
前記切替決定部は、
更に、取得された前記自無線通信装置の接続情報に基づき、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定する、
請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記自無線通信装置の接続情報は、前記接続された少なくとも１つの無線端末の個数、および、前記通信処理部と前記接続されている少なくとも１つの無線端末毎との間の少なくとも１つの無線通信の品質、のうち少なくとも１つを含む、
請求項２に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記情報共有部は、更に、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である第２の他無線通信装置に接続されており前記自無線通信装置に接続されていない第２の他の無線端末の接続状況を示す第２の他無線通信装置の接続情報を取得し、
前記他無線通信装置の接続情報は、前記他の無線端末の個数である接続端末数を含み、
前記第２の他無線通信装置の接続情報は、前記第２の他の無線端末の個数である第２接続端末数を含み、
前記切替決定部は、
前記他無線通信装置および前記第２の他無線通信装置のうち、前記接続端末数及び前記第２接続端末数の値が、より少ない他無線通信装置を前記再接続先として決定する、
請求項３に記載の無線通信装置。

【請求項5】

前記情報共有部は、
前記自無線通信装置の接続情報として、前記通信処理部と前記接続された少なくとも１つの無線端末毎との間の無線通信の品質を含み、
前記切替決定部は、
複数の前記無線端末が前記通信処理部に接続されている場合、前記複数の無線端末のうち、前記無線通信の品質が最も低い前記無線端末を、前記他無線通信装置に再接続する無線端末として決定する、
請求項３に記載の無線通信装置。

【請求項6】

前記情報共有部は、
取得された前記自無線通信装置の接続情報を、前記他無線通信装置へ送信する、
請求項２に記載の無線通信装置。

【請求項7】

少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する無線通信装置における通信制御方法であって、
前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されており自無線通信装置に接続されていない他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得するステップと、
取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定するステップと、
前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるステップと、を有し、
前記他無線通信装置の接続情報は、前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末の個数、および、前記他無線通信装置と前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末との間の無線通信の品質、のうち少なくとも１つを含む、
通信制御方法であり、
前記他無線通信装置が、前記他の無線端末および前記接続された少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続した場合において、
前記切り替えるステップは、
前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末に対するビームフォーミングプロトコルを、前記他無線通信装置に実施させ、当該ビームフォーミングプロトコルが成功した後に、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を前記他無線通信装置へ切り替える、
通信制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信ネットワークへの複数のアクセスポイントの１つとして、ビームフォーミングにより無線端末を無線接続する無線通信装置、および、かかる無線通信装置における通信制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、免許が不要であって高速通信が可能な、６０ＧＨｚ帯の無線信号を使用するミリ波通信が注目されている。

【0003】

ミリ波通信を採用した主要な無線ＬＡＮ（Local Area Network）／無線ＰＡＮ（Personal Area Network）規格としては、ＷｉＧｉｇ（Wireless Gigabit）、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＤ（High Definition）、ＥＣＭＡ−３８７、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格等が挙げられる。

【0004】

ミリ波帯の信号は、直線性が強く空間減衰が大きいという電波特性を有する。このため、上記規格を含む多くのミリ波通信では、複数のアンテナを用いて無線通信の指向性を制御するビームフォーミング技術が用いられている。

【0005】

ミリ波通信装置は、指向性の高い通信領域であるビームの方向や幅を制御し、ビームを通信相手である無線端末の位置に追従させる。また、ミリ波通信装置は、ビームを形成することができる範囲（以下「セル」という）に複数の無線端末が存在している場合、ビームの方向を時間分割で切り替えることにより、複数の無線端末を接続する。

【0006】

ミリ波通信装置は、インターネット等の通信ネットワークへの無線アクセスポイントに適用することも可能である。ところが、この場合、複数のセル間における無線端末のハンドオーバ（接続先の切り替え）をどのように行うかが問題となる。

【0007】

無指向性通信において高速ローミングを実現するための技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術（以下「従来技術」という）において、各アクセスポイントは、当該アクセスポイントに接続している無線端末に対し、周辺に存在する他のアクセスポイントに関する情報（使用している無線チャネル、ＢＳＳＩＤ、ＥＳＳＩＤ）を報知する。無線端末は、報知された情報に基づいて、他のアクセスポイントにローミングする際に、スキャンする無線チャネルを絞り込む。

【0008】

このような従来技術によれば、アクセスポイントへの再接続に要する時間を短縮することができ、ハンドオーバを高速に行うことが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１１−４２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、多数の無線端末が存在している場合、通信ネットワーク全体の通信エリアの内部で、局所的に無線端末が密集しているエリアが発生し得る。すると、無線端末が密集しているエリアの近くのアクセスポイントに掛かる負荷が高くなり、当該アクセスポイントに接続する無線端末の通信品質は低下する。更に、ミリ波通信の場合、セルの内部のある方向において無線端末が密集していると、その方向のビームにおいて周波数分割等による通信の多重化が必要となり、通信品質が更に低下し得る。

【0011】

このような状況において無線端末の接続先を切り替えたとしても、切替先のアクセスポイントにより多くの無線端末が接続していたり、切替先のビームをより多くの無線端末が使用している可能性がある。すなわち、従来技術は、特に複数のアクセスポイントでミリ波通信が行われる場合において、無線端末が局所的に密集したときに通信品質が著しく低下し得るという課題を有する。

【0012】

本開示の目的は、複数のアクセスポイントでミリ波通信が行われる場合において、無線端末が局所的に密集したとしても通信品質の低下をできるだけ防ぐことができる無線通信装置および通信制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本開示の無線通信装置は、少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する通信処理部と、前記接続された少なくとも１つの無線端末以外の無線端末である他の無線端末のうち、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されている他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得する情報共有部と、取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定する切替決定部と、前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替える接続切替部と、を有する。

【0014】

本開示の通信制御方法は、少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する無線通信装置における通信制御方法であって、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されている他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得するステップと、取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定するステップと、前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるステップと、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、複数のアクセスポイントでミリ波通信が行われる場合において、無線端末が局所的に密集したとしても通信品質の低下をできるだけ防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示の一実施の形態に係る無線通信装置を含む通信システムの構成の一例を示すシステム構成図

【図2】本実施の形態に係る通信装置が形成するビームパターンの一例を示す図

【図3】本実施の形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図

【図4】本実施の形態におけるＴＸＳＳの様子の一例を示す図

【図5】本実施の形態におけるＲＸＳＳの様子の一例を示す図

【図6】本実施の形態における端末管理テーブルの内容の一例を示す図

【図7】本実施の形態における統合された端末管理テーブルの内容の一例を示す図

【図8】本実施の形態に係る無線通信装置の動作の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0018】

＜システムの構成＞
まず、本開示の一実施の形態に係る無線通信装置の構成について説明する。

【0019】

図１は、本実施の形態に係る無線通信装置を含む通信システムの構成の一例を示すシステム構成図である。

【0020】

図１に示すように、通信システム１００は、インターネット等の通信ネットワーク２００と、通信ネットワーク２００に接続された第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３と、第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５とを有する。

【0021】

なお、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３は、同一の構成を有するため、適宜、「無線通信装置３００」として纏めて説明する。また、第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５は、同一の構成を有するため、適宜、「無線端末４００」として纏めて説明する。

【0022】

無線通信装置３００および無線端末４００は、ミリ波通信規格であるＷｉＧｉｇに対応した通信装置である。無線通信装置３００は、通信ネットワーク２００への無線端末４００のアクセスポイントとして機能する。より具体的には、無線通信装置３００は、無線端末４００との間でビームフォーミングによる無線通信を行うことにより当該無線端末４００を接続し、当該無線端末４００と通信ネットワーク２００との間でデータの転送を行う。すなわち、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３は、全体として、第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５の通信ネットワーク２００へのアクセスを管理する。

【0023】

ここでは、第１の無線通信装置３００_１が第１〜第３の無線端末４００_１〜４００_３を接続し、第２の無線通信装置３００_１がいずれの無線通信装置３００も接続せず、第３の無線通信装置３００_３が第４および第５の無線端末４００_４、４００_５を接続している状態を示している。

【0024】

第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３および第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５は、例えば、同一の無線チャネルを使用している。また、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３および第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５（以下、適宜「通信装置」と総称する）は、例えば、同一の複数のビームパターンの間で、形成するビームパターンを切り替えることができるように構成されている。ここで、ビームパターンとは、通信装置が一時に形成することができる通信エリアの大きさおよび形状であり、例えば、ビーム方向およびビーム半値角（ビーム幅）により定義される。

【0025】

図２は、各通信装置３００、４００が形成するビームパターンの一例を示す図である。

【0026】

図２に示すように、通信装置３００、４００は、アレーアンテナ等により、第０〜第５のビームパターン５１１_０〜５１１_５の間で、形成するビームを切り替える。ここで、ビームとは、無線信号の送受信が可能な範囲をいい、例えば、アレーアンテナの送受信を制御することにより形成される。第０のビームパターンは、無指向性のビームパターンである。第１〜第５のビームパターン５１１_０〜５１１_５は、それぞれビーム方向が異なる、指向性の高いビームパターンである。

【0027】

例えば、通信装置３００、４００は、通信相手の位置が第１のビームパターン５１１_１の内側にあるとき、第１のビームパターン５１１_１を形成することにより、当該通信相手との無線通信を行う。

【0028】

どのビームパターンが通信相手との無線通信に最適であるかは、初期状態において未知である。したがって、通信装置３００、４００は、ビームフォーミングプロトコルを実施することにより、通信相手毎に使用可能なビームパターンを判定し、当該通信相手との無線通信に使用するビームパターンを決定する。ビームフォーミングプロトコルの詳細については、後述する。

【0029】

なお、通信装置３００、４００は、送信時のビームパターン（送信セクタ）と受信時のビームパターン（受信セクタ）とで、同じビームパターンを使用してもよいし、異なるビームパターンを使用してもよい。

【0030】

以下の説明において、適宜、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３の識別情報として、ＡＰ１〜ＡＰ３を用い、第１〜第５の無線端末４００_１〜４００_５の識別情報として、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５を用いる。また、第０〜第５のビームパターン５１１_０〜５１１_５は、適宜、セクタ０〜セクタ５と表現する。

【0031】

また、少なくとも、第１の無線通信装置３００_１のセルは、第２の無線通信装置３００_２のセル、および、第３の無線通信装置３００_３のセルのそれぞれと、少なくとも一部が重なっているものとする。

【0032】

＜装置の構成＞
次に、無線通信装置３００の構成について説明する。

【0033】

図３は、無線通信装置３００の構成の一例を示すブロック図である。

【0034】

図３において、無線通信装置（自無線通信装置）３００は、通信処理部３１０、情報共有部３２０、切替決定部３３０、および接続切替部３４０を有する。

【0035】

通信処理部３１０は、アレーアンテナ３１１を用いてビームフォーミングを行い、無線端末４００との間で無線通信を行うことにより、当該無線端末４００を接続する。より具体的には、通信処理部３１０は、ＷｉＧｉｇで規定されるビームフォーミングプロトコルであるＳＬＳ（Sector Level Sweep）を行い、どの無線端末４００をどのビームパターン５１１（図２参照）を使用して接続するかを決定する。

【0036】

そして、通信処理部３１０は、どの無線端末４００をどのビームパターン５１１を使用して接続するか、および、当該無線端末４００との間の無線通信の品質を示す自装置情報を、情報共有部３２０へ出力する。自装置情報は、つまり、通信処理部３１０における無線端末４００の接続状況を示す情報（接続情報）である。

【0037】

また、通信処理部３１０は、ネットワーク側通信部（図示せず）を用いて通信ネットワーク２００に接続し、接続されている無線端末４００と通信ネットワーク２００との間でデータの転送を行う。すなわち、通信処理部３１０は、無線端末４００に対する通信ネットワーク２００への複数のアクセスポイントの１つとして機能する。

【0038】

また、通信処理部３１０は、他の無線通信装置（他無線通信装置。以下、適宜「他装置」という）３００と、無線通信あるいは有線通信を行う。かかる通信は、アレーアンテナ３１１を用いたミリ波通信であってもよいし、ネットワーク側通信部を用いたＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、光ファイバー、あるいは無線ＬＡＮ等であってもよいし、他の通信デバイスを用いた可視光通信等であってもよい。

【0039】

更に、通信処理部３１０は、他装置３００から、成りすましＳＬＳの実行を指示されたとき、当該指示に従って、他装置３００に接続している無線端末４００に対し、成りすましＳＬＳを実行する。そして、通信処理部３１０は、成りすましＳＬＳの結果を、上記指示を行った無線通信装置３００へ報告する。

【0040】

ここで、成りすましＳＬＳとは、上記指示を行った無線通信装置３００の通信処理部３１０に成りすまして、ＷｉＧｉｇで規定されるビームフォーミングプロトコルであるＳＬＳを行う処理である。

【0041】

情報共有部３２０は、通信処理部３１０から出力される自装置情報を取得して記録すると共に、取得した自装置情報を、通信処理部３１０を介して他装置３００へ送信する。

【0042】

また、情報共有部３２０は、通信処理部３１０を介して、他装置３００から、他装置３００における無線端末４００の接続状況を示す他装置情報を取得すると共に、取得した他装置情報を記録する。

【0043】

自装置情報および他装置情報は、いずれも、いずれかの無線通信装置３００における無線端末４００の接続状況を示す情報（接続情報）である。したがって、自装置情報および他装置情報は、適宜、「装置情報」と総称する。また、情報共有部３２０は、装置情報を、例えば、情報共有部３２０が格納する端末管理テーブルに記録する。端末管理テーブルの詳細については、後述する。

【0044】

切替決定部３３０は、情報共有部３２０が記録している自装置情報および他装置情報に基づいて、通信処理部３１０が接続している無線端末（以下、適宜「接続中端末」という）４００の接続先を、通信処理部３１０から他装置３００へ切り替えるか否かを決定する。この時、切替決定部３３０は、どの接続中端末４００の接続先を、どの他装置３００へ切り替えるかを決定する。かかる切り替えを決定する際の判断基準の詳細については、後述する。

【0045】

そして、切替決定部３３０は、接続中端末４００の接続先を他装置３００へ切り替えることを決定したとき、切替決定情報を接続切替部３４０へ通知する。ここで、切替決定情報は、接続先切り替えの対象となる接続中端末（以下、適宜「切替候補端末」という）４００と、切り替え先として決定された他装置（以下、適宜「切替先候補装置」という）３００とを示す情報である。

【0046】

接続切替部３４０は、切替決定部３３０から切替決定情報が出力されたとき、接続中端末４００の接続先を切替先候補装置３００へ切り替える。但し、接続切替部３４０は、切替先候補装置３００に対し、当該接続中端末４００に対する成りすましＳＬＳの実行を指示する。そして、接続切替部３４０は、成りすましＳＬＳが成功したことを条件として、接続中端末４００の接続先を切替先候補装置３００へ切り替える。

【0047】

なお、接続切替部３４０は、成りすましＳＬＳが成功しなかった場合、その旨を切替決定部３３０に通知し、切替先候補装置３００あるいは切替候補端末４００の変更を依頼してもよい。

【0048】

無線通信装置３００は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路を有する。この場合、上記した各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。

【0049】

このような構成を有する無線通信装置３００は、複数のアクセスポイントにおける無線端末４００の接続の分布（各アクセスポイントの無線端末４００の接続状況）に基づいて、無線端末４００の接続先を切り替えることができる。

【0050】

すなわち、無線通信装置３００は、多数の無線端末４００の接続がいずれかの無線通信装置３００に接続が集中しているような場合に、一部の無線端末４００の接続先を、無線通信装置３００の接続が少ない他の無線通信装置３００へと切り替えることができる。

【0051】

これにより、無線通信装置３００は、複数のアクセスポイント（複数の無線通信装置３００）の間で、無線端末４００の接続数（接続の分布）がより均一となるように、無線端末４００の接続先を切り替えることができる。

【0052】

＜ビームフォーミングプロトコル＞
ここで、ビームフォーミングプロトコルの詳細について説明する。ここでは、ＷｉＧｉｇで規定されるビームフォーミングプロトコルであるＳＬＳについて説明する。

【0053】

通信処理部３１０は、セル内に、無線通信装置３００の識別情報を含むビーコン信号を定期的にブロードキャストする。かかるビーコン信号を受信し、通信ネットワーク２００へのアクセスを開始しようとする無線端末４００は、無線通信装置３００の識別情報を指定して、無線端末４００の識別情報を含む接続要求信号を送信する。通信処理部３１０は、かかる接続要求信号を受信し、通信処理部３１０あるいは他のアクセス管理装置（図示せず）による認証処理によって接続が許可されると、ＳＬＳを実行する。

【0054】

ＳＬＳは、送信セクタ（送信時のビームパターン）を決定する処理であるＴＸＳＳ（Transmit Sector Sweep）と、受信セクタ（受信時のビームパターン）を決定する処理であるＲＸＳＳ（Receive Sector Sweep）とを含む。

【0055】

図４は、ＴＸＳＳの様子の一例を示す図である。図４において、上段は、ビームフォーミングプロトコルを開始する通信装置３００、４００（以下「イニシエータ」という）の処理を示し、下段は、イニシエータのビームフォーミングプロトコルの相手先となる通信装置３００、４００（以下「レスポンダ」という）の処理を示す。また、図４において、横軸は時間軸を示す。

【0056】

図４に示すように、第１の期間５２１_１において、イニシエータは、まず、イニシエータの送信セクタを指向性の高いセクタ１〜セクタ５（図２参照）の間で切り替えながら、どのセクタ（ビームパターン）を使用しているかを示すセクタ識別情報（ＩＤ）を含むＳＳＷパケットを順次送信する。すなわち、イニシエータは、第１のＳＳＷパケットをセクタ１で、第２のＳＳＷパケットをセクタ２で、第３のＳＳＷパケットをセクタ３で、第４のＳＳＷパケットをセクタ４で、第５のＳＳＷパケットをセクタ５で、それぞれ送信する。

【0057】

これに対し、レスポンダは、レスポンダの受信セクタを無指向性のセクタ０（図２参照）にし、第１〜第５のＳＳＷパケットのそれぞれの受信品質を観測する。観測される受信品質は、例えば、受信電力、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）、およびＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）、およびＳＩＮＲ（Signal-to-Interference Noise Ratio）を含む。

【0058】

次に、第２の期間５２１_２において、レスポンダは、レスポンダの送信セクタを指向性の高いセクタ１〜セクタ５（図２参照）の間で切り替えながら、セクタ識別情報を含むＳＳＷパケットを順次送信する。すなわち、イニシエータは、第６のＳＳＷパケットをセクタ１で、第７のＳＳＷパケットをセクタ２で、第８のＳＳＷパケットをセクタ３で、第９のＳＳＷパケットをセクタ４で、第１０のＳＳＷパケットをセクタ５で、それぞれ送信する。

【0059】

これに対し、イニシエータは、イニシエータの受信セクタを無指向性のセクタ０（図２参照）にし、第６〜第１０のＳＳＷパケットのそれぞれの受信品質（受信電力、ＲＳＳＩ、およびＳＮＲ等）を観測する。

【0060】

なお、レスポンダは、第６のＳＳＷパケットに、第１〜第５のＳＳＷパケットのうち、最も受信品質の良かったＳＳＷパケットの送信に使用された送信セクタ（以下「最良送信セクタ」という）のセクタ識別情報と、各ＳＳＷパケットの受信品質を示す品質情報とを含める。

【0061】

そして、第３の期間５２１_３において、イニシエータは、ＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ（Sector Sweep Feedback）パケットを、第６のＳＳＷパケットによって通知されたレスポンダの最良送信セクタを使用して送信する。また、レスポンダは、セクタ０を使用して、かかるＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋパケットを受信する。

【0062】

なお、イニシエータは、ＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋパケットに、第６〜第１０のＳＳＷパケットのうち、最も受信品質の良かったＳＳＷパケットの送信に使用された送信セクタ（最良送信セクタ）のセクタ識別情報と、各ＳＳＷパケットの受信品質を示す品質情報とを含める。

【0063】

最期に、第４の期間５２１_４において、レスポンダは、ＳＳ−ＡＣＫ（Sector Sweep Acknowledge）パケットを、ＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋパケットによって通知されたイニシエータの最良送信セクタを使用して送信する。また、イニシエータは、セクタ０を使用して、かかるＳＳ−ＡＣＫパケットを受信する。

【0064】

このようにして、各無線通信装置３００は、ＴＳＸＸにより、無線端末４００毎に、当該無線端末４００との間で行う通信における最良送信セクタを判定し、判定された最良送信セクタを、当該無線端末４００への無線信号の送信に使用する送信セクタとして決定する。

【0065】

図５は、ＲＸＳＳの様子の一例を示す図である。図５において、上段は、通信装置３００、４００のうちのイニシエータの処理を示し、下段は、通信装置３００、４００のうちのレスポンダの処理を示す。また、図５において、横軸は時間軸を示す。

【0066】

図５に示すように、第１の期間５３１_１において、イニシエータは、まず、ＴＸＳＳで判定されたイニシエータの最良送信セクタを使用して、第１〜第５のＳＳＷパケットを、所定の間隔で順次送信する。なお、第１〜第５のＳＳＷパケットは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0067】

これに対し、レスポンダは、第１〜第５のＳＳＷパケットの送信タイミングと同期して、レスポンダの受信セクタを指向性の高いセクタ１〜セクタ５（図２参照）の間で切り替えながら、各ＳＳＷパケットを受信する。

【0068】

すなわち、レスポンダは、第１のＳＳＷパケットをセクタ１で、第２のＳＳＷパケットをセクタ２で、第３のＳＳＷパケットをセクタ３で、第４のＳＳＷパケットをセクタ４で、第５のＳＳＷパケットをセクタ５で、それぞれ受信する。このとき、レスポンダは、第１〜第５のＳＳＷパケットのそれぞれの受信品質（受信電力、ＲＳＳＩ、およびＳＮＲ等）を観測する。

【0069】

次に、第２の期間５３１_２において、レスポンダは、ＴＸＳＳで判定されたレスポンダの最良送信セクタを使用して、第６〜第１０のＳＳＷパケットを、所定の間隔で順次送信する。なお、第６〜第１０のＳＳＷパケットは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0070】

これに対し、イニシエータは、第６〜第１０のＳＳＷパケットの送信タイミングと同期して、イニシエータの受信セクタを指向性の高いセクタ１〜セクタ５（図２参照）の間で切り替えながら、各ＳＳＷパケットを受信する。

【0071】

すなわち、イニシエータは、第６のＳＳＷパケットをセクタ１で、第７のＳＳＷパケットをセクタ２で、第８のＳＳＷパケットをセクタ３で、第９のＳＳＷパケットをセクタ４で、第１０のＳＳＷパケットをセクタ５で、それぞれ受信する。このとき、イニシエータは、第６〜第１０のＳＳＷパケットのそれぞれの受信品質（受信電力、ＲＳＳＩ、およびＳＮＲ等）を観測する。

【0072】

そして、第３の期間５３１_３において、イニシエータは、ＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋパケットを、ＴＸＳＳで判定されたイニシエータの最良送信セクタを使用して送信する。また、レスポンダは、第１〜第５のＳＳＷパケットのうち、最も受信品質の良かったＳＳＷパケットの受信に使用された受信セクタ（以下「最良受信セクタ」という）使用して、かかるＳＳ−Ｆｅｅｄｂａｃｋパケットを受信する。

【0073】

最期に、第４の期間５３１_４において、レスポンダは、ＳＳ−ＡＣＫパケットを、ＴＸＳＳで判定されたイニシエータの最良送信セクタを使用して送信する。また、イニシエータは、第６〜第１０のＳＳＷパケットのうち、最も受信品質の良かったＳＳＷパケットの受信に使用された最良受信セクタ（最良受信セクタ）使用して、かかるＳＳ−ＡＣＫパケットを受信する。

【0074】

このようにして、各無線通信装置３００は、ＲＳＸＸにより、無線端末４００毎に、当該無線端末４００との間で行う通信における最良受信セクタを判定し、判定された最良受信セクタを、当該無線端末４００からの無線信号の受信に使用する受信セクタとして決定する。

【0075】

図１に示す状態の場合、例えば、第１の無線通信装置３００_１は、第１〜第３の無線端末４００_１〜４００_３が接続する際に、第１〜第３の無線端末４００_１〜４００_３のそれぞれとの間でＴＸＳＳおよびＲＸＳＳを行う。第２の無線通信装置３００_２は、いずれの無線端末４００ともＴＸＳＳおよびＲＸＳＳを行わない。第３の無線通信装置３００_３は、第４および第５の無線端末４００_４、４００_５が接続する際に、第４および第５の無線端末４００_４、４００_５のそれぞれとの間でＴＸＳＳおよびＲＸＳＳを行う。

【0076】

この結果、各無線通信装置３００の通信処理部３１０は、少なくとも、通信処理部３１０が接続している無線端末４００の識別情報と、当該無線端末４００との間の通信の通信品質を示す品質情報とを、保持している。

【0077】

通信処理部３１０は、これらの識別情報および品質情報を、無線通信装置３００が接続している無線端末４００の個数および各無線端末４００との間の無線通信の品質を示す装置情報として、情報共有部３２０へ出力する。かかる装置情報は、上述の通り、情報共有部３２０により、端末管理テーブルに記録される。

【0078】

なお、上述の成りすましＳＬＳは、無線通信装置３００が、他の無線通信装置３００の識別情報を使用してＳＬＳを実行することにより実現される。この場合、相手の無線端末４００は、接続中の無線通信装置３００との通信が継続されているものとして、再接続処理を行わずに、他の無線通信装置３００とのＳＬＳを実行する。

【0079】

これにより、成りすましＳＬＳが失敗したとき、つまり、他の無線通信装置３００と無線端末４００との間の通信品質が十分に確保されないことが判明したとき、無線端末４００は、そのまま元の無線通信装置３００との通信を維持することができる。

【0080】

＜端末管理テーブル＞
ここで、端末管理テーブルの詳細について説明する。

【0081】

図６は、端末管理テーブルの内容の一例を示す図である。ここでは、図１の状態にあるときの、第１の無線通信装置３００_１の自装置情報を記述した端末管理テーブルの内容を例示している。

【0082】

図６に示すように、端末管理テーブル５４０は、無線通信装置３００の識別情報（装置ＩＤ）５４１と、無線通信装置３００に接続している無線端末４００の識別情報（端末ＩＤ）５４２との組合せ毎に、送信セクタ５４３、各セクタの送信時ＲＳＳＩ５４４、受信セクタ５４５、および各セクタの受信時ＲＳＳＩ５４６が記述されている。

【0083】

送信セクタ５４３は、端末ＩＤ５４２が示す無線端末４００への無線信号の送信に使用されるセクタを示す。

【0084】

各セクタの送信時ＲＳＳＩ５４４は、装置ＩＤ５４１が示す無線通信装置３００がセクタ１〜セクタ５のそれぞれで送信した無線信号の、端末ＩＤ５４２が示す無線端末４００における受信品質（ＲＳＳＩ）を示す。

【0085】

受信セクタ５４５は、端末ＩＤ５４２が示す無線端末４００からの無線信号の受信に使用されるセクタを示す。

【0086】

各セクタの受信時ＲＳＳＩ５４５は、端末ＩＤ５４２が示す無線端末４００が送信した無線信号の、装置ＩＤ５４１が示す無線通信装置３００のセクタ１〜セクタ５のそれぞれにおける受信品質（ＲＳＳＩ）を示す。

【0087】

なお、通信処理部３１０は、各セクタの送信時ＲＳＳＩ５４４のうち、最も通信品質が高い（ＲＳＳＩが高い）セクタを、送信セクタ５４３に決定している。また、通信処理部３１０は、各セクタの受信時ＲＳＳＩ５４６のうち、最も通信品質が高い（ＲＳＳＩが高い）セクタを、受信セクタ５４５に決定している。

【0088】

したがって、図６に示す例では、例えば、「ＳＴＡ１」という端末ＩＤ５４２が示す第１の無線端末４００_１の送信セクタ５４３として、「１５」という最も高い送信時ＲＳＳＩ５４４に対応する「セクタ１」が記述されている。

【0089】

情報共有部３２０は、通信処理部３１０から自装置情報を取得し、通信処理部３１０を介して他装置３００から、他装置情報を取得する。情報共有部３２０は、取得した自装置情報に基づいて、このような端末管理テーブル５４０を生成し、保持する。また、情報共有部３２０は、他装置３００との間で、各無線通信装置３００の装置情報を記述した端末管理テーブル５４０を共有する。

【0090】

より具体的には、各無線通信装置３００は、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３のそれぞれで生成された第１〜第３の端末管理テーブル５４０_１〜５４０_３を統合し、統合された端末管理テーブルを生成して保持する。
他装置３００

【0091】

図７は、統合された端末管理テーブルの内容の一例を示す図であり、図６に対応するものである。図６と対応する部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

【0092】

図７に示すように、統合された端末管理テーブル５５０は、第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３で生成された、第１〜第３の端末管理テーブル５４０_１〜５４０_３を含んでいる。第１〜第３の無線通信装置３００_１〜３００_３は、自装置情報の端末管理テーブル５４０を互いに送信することにより、このような統合された端末管理テーブル５５０をそれぞれ保持する。

【0093】

なお、第２の端末管理テーブル５４０_２には、装置ＩＤ５４１以外は空欄となっている。これは、図１に示すように、第２の無線通信装置３００_２にはどの無線端末４００も接続していないためである。

【0094】

切替決定部３３０は、例えば、統合された端末管理テーブル５５０を参照して、接続中端末４００のいずれかの接続先を他装置３００へ切り替えるか否か、および、切り替えるとすれば、どの他装置３００へ切り替えるか、を判断する。

【0095】

＜切り替え決定の判断基準＞
ここで、接続中端末４００の接続先の切り替えを決定する際の判断基準の詳細について説明する。

【0096】

切替決定部３３０には、接続中端末４００の接続先の切り替えを決定する際の判断基準として、接続切替決定条件、切替候補端末条件、および切替先候補装置条件が、予め設定されている。

【0097】

接続切替決定条件は、接続中端末４００のうちのいずれかの接続先を他装置３００へ切り替えることを決定するための条件である。接続切替決定条件は、例えば、無線通信装置３００の接続中端末４００の個数が３以上であることである。

【0098】

切替候補端末条件は、切替候補端末４００を決定するための条件である。切替候補端末条件は、例えば、同一のセクタを使用する複数の接続中端末４００のうち通信品質のレベルが最も低い接続中端末４００、または、接続中端末４００が全て異なるセクタを使用している場合において通信品質のレベルが最も低い接続中端末４００であること、である。

【0099】

通信品質のレベルが低い場合、受信誤りによる再送回数の増加や変調レートの低下により、帯域が圧迫され、システムスループットが低下し得る。また、セクタの特性にはばらつきがある。したがって、このように通信品質のレベルが高い無線通信を優先的に維持することにより、システムスループットの改善を図ることができる。

【0100】

切替先候補装置条件は、他装置３００の中から切替先候補装置３００を決定するための条件である。切替先候補装置条件は、例えば、接続中端末４００の個数が１以下であることである。なお、切替先候補装置条件は、無線通信装置３００との間でセルの少なくとも一部が重なっている他装置３００であることを含んでもよい。

【0101】

切替決定部３３０は、接続切替決定条件、切替候補端末条件、および切替先候補装置条件の全てが満たされるか否かを、情報共有部３２０が保持する統合された端末管理テーブル５５０（図７参照）を参照して判定する。

【0102】

切替決定部３３０は、これら３つの条件の全てが満たされる場合、切替候補端末条件を満たす接続中端末４００を切替候補端末４００に決定し、切替先候補装置条件を満たす他装置３００を切替先候補装置３００に決定する。そして、切替決定部３３０は、その決定結果を示す切替決定情報を、接続切替部３４０へ出力する。

【0103】

例えば、第１の端末管理テーブル５４０_１（図７参照）の端末ＩＤ５４２は、第１の無線通信装置３００_１が第１〜第３の無線端末４００_１〜４００_３（ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３）という３つの無線端末４００を接続していることを示している。したがって、第１の無線通信装置３００_１の切替決定部３３０は、接続切替決定条件が満たされていると判定する。

【0104】

また、例えば、第１の端末管理テーブル５４０_１の送信セクタ５４３および受信セクタ５４５は、第１の無線通信装置３００_１のセクタ４が、第２および第３の無線端末４００_２、４００_３（ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）によって使用されていることを示している。そして、第１の端末管理テーブル５４０_１の各セクタの送信時ＲＳＳＩ５４４および受信時ＲＳＳＩ５４６のセクタ４の各値は、第３の無線端末４００_３（ＳＴＡ３）の通信品質のレベルがより低いことを示している。

【0105】

したがって、第１の無線通信装置３００_１の切替決定部３３０は、切替候補端末条件が満たされると判定し、第３の無線端末４００_３（ＳＴＡ３）を切替候補端末４００に決定する。

【0106】

更に、例えば、第２の端末管理テーブル５４０_２の端末ＩＤ５４２は、第２の無線通信装置３００_２には１台も無線端末４００が接続されていないことを示している。したがって、第１の無線通信装置３００_１の切替決定部３３０は、切替先候補装置条件が満たされると判定し、第２の無線通信装置３００_２を切替先候補装置３００に決定する。

【0107】

このようにして、例えば、第１の無線通信装置３００_１の切替決定部３３０は、第３の無線端末４００_３を切替候補端末４００とし、第２の無線通信装置３００_２を切替先候補装置３００とすることを示す、切替決定情報を出力する。

【0108】

＜装置の動作＞
次に、無線通信装置の動作について説明する。

【0109】

図８は、無線通信装置３００の動作の一例を示すフローチャートである。

【0110】

ステップＳ１０１０において、通信処理部３１０は、無線端末４００からの接続要求を受信したか否かを判定する。通信処理部３１０は、接続要求を受信した場合（Ｓ１０１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０２０へ進める。また、通信処理部３１０は、接続要求を受信していない場合（Ｓ１０１０：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１０４０へ進める。

【0111】

ステップＳ１０２０において、通信処理部３１０は、無線端末４００に対して通信処理部３１０への接続を許可し、無線端末４００との接続を確立する。そして、通信処理部３１０は、無線端末４００との間で上述のＳＬＳ（図４および図５参照）を実行する。

【0112】

ステップＳ１０３０において、情報共有部３２０は、ＳＬＳで取得された自装置情報に基づいて端末管理テーブル５４０（図６参照）を生成し、生成されたテーブルを記録する。また、情報共有部３２０は、生成されたテーブルを、他装置３００へと送信する。すなわち、情報共有部３２０は、自装置情報を、他装置３００との間で共有する。

【0113】

なお、情報共有部３２０は、無線端末４００との接続を確立されたタイミングだけでなく、端末管理テーブル５４０に変化が生じたタイミングや、周期的なタイミングで、端末管理テーブル５４０の送信を行ってもよい。

【0114】

ステップＳ１０４０において、情報共有部３２０は、他装置３００から他装置情報の端末管理テーブル５４０を受信したか否かを判定する。情報共有部３２０は、他装置情報の端末管理テーブル５４０を受信した場合（Ｓ１０４０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０５０へ進める。また、情報共有部３２０は、他装置情報の端末管理テーブル５４０を受信していない場合（Ｓ１０４０：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１０６０へ進める。

【0115】

ステップＳ１０５０において、情報共有部３２０は、自装置情報の端末管理テーブル５４０と、他装置情報の端末管理テーブル５４０とを統合し、統合された端末管理テーブル５５０（図７参照）を保持する。

【0116】

ステップＳ１０６０において、切替決定部３３０は、接続中端末４００の接続先の切り替えを検討する切替検討タイミングが到来したか否かを判定する。

【0117】

切替検討タイミングは、例えば、１分毎等の周期的なタイミング、通信品質のレベルが所定値以下に低下したタイミング、あるいは新たな無線端末４００が接続されたタイミングである。切替決定部３３０は、例えば、自装置の端末管理テーブル５４０を監視することにより、切替検討タイミングが到来したか否かを判定する。

【0118】

切替決定部３３０は、切替検討タイミングが到来した場合（Ｓ１０６０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７０へ進める。また、切替決定部３３０は、切替検討タイミングが到来していない場合（Ｓ１０６０：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１１１０へ進める。

【0119】

ステップＳ１０７０において、切替決定部３３０は、統合された端末管理テーブル５５０（図７参照）に基づき、切替候補端末４００および切替先候補装置３００を決定する。

【0120】

図１および図７に示す例では、上述の通り、例えば、第１の無線通信装置３００_１の切替決定部３３０は、第３の無線端末４００_３を切替候補端末４００とし、第２の無線通信装置３００_２を切替先候補装置３００とすることを決定する。

【0121】

なお、切替決定部３３０は、上述の接続切替決定条件、切替候補端末条件、および切替先候補装置条件の少なくとも１つが満たされない場合、処理を後述のステップＳ１１１０へ進めてもよい。

【0122】

ステップＳ１０８０において、接続切替部３４０は、切替先候補装置３００に対し、切替候補端末４００に対する成りすましＳＬＳの実行を指示する。かかる指示は、例えば、切替候補端末情報を切替先候補装置３００へ送信することにより行われる。

【0123】

切替候補端末情報は、通信処理部３１０が切替候補端末４００との間でＳＬＳを行う際に使用するＳＳＷパケットの情報を含む。かかるＳＳＷパケットの情報は、例えば、切替候補端末４００が使用可能なセクタ数、切替候補端末４００のＭＡＣアドレス、および通信処理部３１０のＭＡＣ（Medium Access Control）アドレスのうち、少なくとも１つを含む。

【0124】

なお、接続切替部３４０は、例えば、通信処理部３１０が定期的に送信するビーコンパケットの、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔに切替候補端末情報を含めることにより、切替候補端末情報の送信を行ってもよい。あるいは、接続切替部３４０は、専用のパケットあるいはデータパケットに切替候補端末情報を含めることにより、切替候補端末情報の送信を行ってもよい。

【0125】

また、接続切替部３４０は、切替先候補装置３００が成りすましＳＬＳを実行している間、ビーコンパケットの送信を停止することが望ましい。これにより、切替候補端末４００が切替先候補装置３００からのビーコンをより確実に受信することができ、ネットワークの安定的な動作を図ることができる。

【0126】

接続切替部３４０は、全てのビーコンパケットの送信を停止してもよいし、切替候補端末４００との無線通信に使用するセクタあるいはその隣接するセクタにおけるビーコンパケットの送信のみを停止してもよい。なお、ビーコンパケットを一時的に停止させたとしても、接続中端末４００との無線通信に直ちに影響は出ない。

【0127】

ステップＳ１０９０において、接続切替部３４０は、切替先候補装置３００が成りすましＳＬＳが成功したか否かを、例えば切替先候補装置３００からの報告に基づいて判定する。接続切替部３４０は、成りすましＳＬＳが成功した場合（Ｓ１０９０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１００へ進める。また、接続切替部３４０は、成りすましＳＬＳが成功しなかった場合（Ｓ１０９０：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１１１０へ進める。

【0128】

なお、成りすましＳＬＳが失敗した場合、切替決定部３３０は、例えば、成りすましＳＬＳが失敗した切替先候補装置３００を外して、切替先候補装置条件を満たす他装置３００を探索し、探索された他装置３００を新たな切替先候補装置３００とする。あるいは、切替決定部３３０は、成りすましＳＬＳが失敗した切替候補端末４００を外して、切替候補端末条件を満たす切替候補端末４００を探索し、探索された切替候補端末４００を新たな切替候補端末４００とする。そして、切替決定部３３０は、新たに決定された切替先候補装置３００あるいは切替候補端末４００を指定して、成りすましＳＬＳの実行を再度指示する。

【0129】

ステップＳ１１００において、接続切替部３４０は、切替候補端末４００の接続先を、切替先候補装置３００に切り替える。

【0130】

より具体的には、接続切替部３４０は、通信処理部３１０を介して、切替候補端末４００に対し、ハンドオフ要求を送信し、切替先候補装置３００との再接続を指示する。切替先候補装置３００の識別情報（例えば、ＭＡＣアドレスやＢＳＳＩＤ）等、切替先候補装置３００との接続を効率良く行うための情報を含む。切替候補端末４００は、かかるハンドオフ要求を受信すると、通信処理部３１０との接続を切断し、上記情報に基づいて、切替先候補装置３００に対して接続要求を送信する。なお、接続切替部３４０は、通信処理部３１０に対して、切替候補端末４００の接続を切断させてもよい。

【0131】

なお、接続切替部３４０は、切替候補端末４００と通信処理部３１０との間の通信品質と、切替候補端末４００と切替先候補装置３００との間の通信品質とを取得し、切替先候補装置３００との間の通信品質の方が良好である場合にのみ、上記切り替えを行ってもよい。

【0132】

ステップＳ１１１０において、通信処理部３１０は、他装置３００から成りすましＳＬＳの実行を指示されたか否かを判定する。かかる判定は、例えば、他装置３００から切替候補端末情報を受信したか否かに基づいて行われる。通信処理部３１０は、成りすましＳＬＳの実行を指示された場合（Ｓ１１１０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１２０へ進める。また、通信処理部３１０は、成りすましＳＬＳの実行を指示されていない場合（Ｓ１１１０：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１１３０へ進める。

【0133】

ステップＳ１１２０において、通信処理部３１０は、他装置３００から受信した切替候補端末情報を用いて、成りすましＳＬＳを実行する。そして、通信処理部３１０は、成りすましＳＬＳの結果（成功／失敗）を、上記指示を行った他装置３００へ報告（送信）する。

【0134】

例えば、切替候補端末情報が指定する切替候補端末４００が、通信処理部３１０のセルの内部に位置し、十分な通信品質が確保できる場合、成りすましＳＬＳは成功となる。また、切替候補端末４００が通信処理部３１０のセルの外に位置する場合や、通信処理部３１０のセルの内部に位置するものの周囲環境等により十分な通信品質が確保できない場合、成りすましＳＬＳは失敗となる。

【0135】

そして、ステップＳ１１３０において、通信処理部３１０は、ユーザ操作等により処理の終了が指示されたか否かを判断する。通信処理部３１０は、処理の終了が指示されていない場合（Ｓ１１３０：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１０へ戻す。また、通信処理部３１０は、処理の終了が指示された場合（Ｓ１１３０：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。

【0136】

このような動作により、無線通信装置３００は、無線通信装置３００および他装置３００における無線端末４００の接続状況およびその変化に応じて、逐次、全体の通信品質が改善される方向に、無線端末４００の接続先を切り替えることができる。

【0137】

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置３００は、通信ネットワーク２０への複数のアクセスポイントの１つとして、複数の無線端末４００のうちの少なくとも１つを、当該無線端末４００との間でビームフォーミングによる無線通信を行うことにより接続する。無線通信装置３００は、他装置３００における無線端末４００の接続状況を示す他装置情報を取得し、かかる情報に基づいて、無線通信装置３００の接続中端末４００の接続先を、無線通信装置３００から他装置３００へ切り替えるか否かを決定する。そして、無線通信装置３００は、無線通信装置３００の接続中端末４００の接続先を切り替えることが決定されたとき、接続中端末４００の接続先を他装置３００へ切り替える。

【0138】

これにより、本実施の形態に係る無線通信装置３００は、他装置３００における無線端末４００の接続状況に応じて、接続中端末４００の接続先を他装置３００へ切り替えるか否かを決定することができる。

【0139】

したがって、無線通信装置３００は、他装置３００の接続状況の悪化を回避する形で、接続中端末４００の接続先の切替先を決定し、各アクセスポイントの負荷を適切に分散させることができる。具体的には、例えば、他に接続可能な他装置３００が存在するにもかかわらず、既に多数の無線端末４００が接続している他装置３００に無線端末４００の接続先を切り替えるといったことを防止することができる。

【0140】

すなわち、無線通信装置３００は、複数のアクセスポイントでミリ波通信が行われる場合において、無線端末４００が局所的に密集したとしても、通信品質の低下をできるだけ防ぐことができる。

【0141】

また、本実施の形態に係る無線通信装置３００は、接続先を他装置３００へ切り替えることが決定されたとき、他装置３００に対し、無線通信装置３００に成りすまして接続中端末４００に対するビームフォーミングプロトコルを実施させる。そして、無線通信装置３００は、当該ビームフォーミングプロトコルが成功したことを条件として、接続中端末４００の接続先を、他装置３００へ切り替える。

【0142】

ミリ波通信の場合、指向性が高くビームが細いため、接続先を切り替えることが決定された無線端末４００が、切替先として決定された他装置３００との接続を確立することができない可能性がある。他装置３００とのビームフォーミングプロトコルを、無線通信装置３００との接続を切断してから行うと、他装置３００との接続が確立できなかった場合、再度、無線通信装置３００との再接続の処理を行う必要が生じる。

【0143】

この点、無線通信装置３００は、自己の切断を維持した状態で無線端末４００と他装置３００との接続が確立できるか否かを判定することができ、元の接続先との切断処理および再接続処理に伴うスループットの低下を防止することができる。

【0144】

また、本実施の形態に係る無線通信装置３００は、通信処理部３１０における無線端末４００の接続状況を示す自装置情報に基づいて、接続中端末４００の接続先を他装置３００へ切り替えるか否かを決定する。

【0145】

これにより、例えば、複数の接続中端末４００の間で無線通信の干渉が発生している場合に、いずれかの接続中端末４００の接続先を他装置３００に切り替えることができ、通信品質を向上させることができる。

【0146】

＜本実施の形態の変形例＞
なお、情報共有部３２０は、端末管理テーブル５４０に、ＳＬＳの結果として得られた情報だけではなく、通信処理部３１０が使用している無線チャネルを示す無線チャネル情報を含めてもよい。そして、通信処理部３１０は、かかる無線チャネル情報に基づいて、動的チャネル制御または送信電力制御によるネットワークの負荷分散を行ってもよい。

【0147】

また、情報共有部３２０は、端末管理テーブル５４０に、無線端末４００が行っているデータ通信の種別を示すアプリケーション情報を含めてもよい。データ通信の種別は、例えば、ファイル転送、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）、およびストリーミング等である。そして、切替決定部３３０は、かかるアプリケーション情報基づいて、必要帯域や許容遅延時間を考慮して通信品質を確保する上での優先度を決定し、決定された優先度に基づいて、切替先候補装置３００や切替候補端末４００を決定してもよい。

【0148】

また、情報共有部３２０が取得する他装置情報は、他装置３００における無線端末４００の接続数のみであってもよい。すなわち、情報共有部３２０は、接続中端末４００の接続先の切り替えを決定する際の判断基準に必要な情報のみを取得してもよい。

【0149】

また、無線通信装置３００に採用されるミリ波通信は、上記実施の形態ではＷｉＧｉｇとしたが、これに限定されない。例えば、無線通信装置３００に採用されるミリ波通信は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ等の、指向性を有する他の各種無線通信とすることができる。また、同様に、ビームフォーミングプロトコルも、上述のＳＬＳに限定されない。

【0150】

また、無線通信装置３００のビームパターンの数および形状は、図２で説明した例に限定されない。

【0151】

また、接続切替決定条件、切替候補端末条件、および切替先候補装置条件の内容は、上述の例に限定されない。例えば、切替先候補装置条件は、無線端末４００の接続数以外の、各無線通信装置３００に掛かる負荷に関する条件であってもよい。いずれにせよ、切替決定部３３０は、近隣の無線通信装置３００のうち最も負荷の少ない無線通信装置３００を、切替先候補装置３００とすることが望ましい。

【0152】

また、装置情報は、無線端末４００における受信品質を示してもよい。この場合、接続切替決定条件および切替候補端末条件は、各無線端末４００における受信品質がより低いものを優先して切替候補端末４００とする内容であることが望ましい。

【0153】

また、無線通信装置３００の構成の部分は、無線通信装置３００の構成の他の部分と物理的に離隔して配置されていてもよい。この場合、離隔した各部分は、互いに通信を行うための通信回路を備える必要がある。

【0154】

また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、各機能ブロックの一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。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。

【0155】

また、集積回路化の手法にはＬＳＩに限らず、専用回路または汎用プロセッサを用いて実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続、設定が再構成可能なリコンフィグラブル・プロセッサーを利用してもよい。

【0156】

更には、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、別技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。

【0157】

なお、本開示は、無線通信装置において実行される通信制御方法として表現することが可能である。また、本開示は、かかる通信制御方法をコンピュータにより動作させるためのプログラムとして表現することも可能である。更に、本開示は、かかるプログラムをコンピュータによる読み取りが可能な状態で記録した記録媒体として表現することも可能である。すなわち、本開示は、装置、方法、プログラム、記録媒体のうち、いずれのカテゴリーにおいても表現可能である。

【0158】

＜本開示のまとめ＞
本開示の無線通信装置は、少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する通信処理部と、前記接続された少なくとも１つの無線端末以外の無線端末である他の無線端末のうち、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されている他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得する情報共有部と、取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定する切替決定部と、前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替える接続切替部と、を有する。

【0159】

なお、上記無線通信装置において、前記他無線通信装置は、前記他の無線端末および前記接続された少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続した場合において、前記接続切替部は、前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記通信処理部を示す情報を用いて、前記接続された少なくとも１つの無線端末に対するビームフォーミングプロトコルを、前記他無線通信装置に実施させ、当該ビームフォーミングプロトコルが成功した後に、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を前記他無線通信装置へ切り替えてもよい。

【0160】

また、上記無線通信装置において、前記情報共有部は、更に、前記通信処理部における前記他の無線端末の接続状況を示す自無線通信装置の接続情報を取得し、前記切替決定部は、更に、取得された前記自無線通信装置の接続情報に基づき、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定してもよい。

【0161】

また、上記無線通信装置において、前記他無線通信装置の接続情報は、前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末の個数、および、前記他無線通信装置と前記他無線通信装置に接続されている前記他の無線端末との間の無線通信の品質、のうち少なくとも１つを含み、前記自無線通信装置の接続情報は、前記接続された少なくとも１つの無線端末の個数、および、前記通信処理部と前記接続されている少なくとも１つの無線端末毎との間の少なくとも１つの無線通信の品質、のうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0162】

また、上記無線通信装置において、前記情報共有部は、更に、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である第２の他無線通信装置に接続されている第２の他の無線端末の接続状況を示す第２の他無線通信装置の接続情報を取得し、前記他無線通信装置の接続情報は、前記他の無線端末の個数である接続端末数を含み、前記第２の他無線通信装置の接続情報は、前記第２の他の無線端末の個数である第２接続端末数を含み、前記切替決定部は、前記他無線通信装置および前記第２の他無線通信装置のうち、前記接続端末数及び前記第２接続端末数の値が、より少ない他無線通信装置を前記再接続先として決定してもよい。

【0163】

また、上記無線通信装置において、前記情報共有部は、前記自無線通信装置の接続情報として、前記通信処理部と前記接続された少なくとも１つの無線端末毎との間の無線通信の品質を含み、前記切替決定部は、複数の前記無線端末が前記通信処理部に接続されている場合、前記複数の無線端末のうち、前記無線通信の品質が最も低い前記無線端末を、前記他無線通信装置に再接続する無線端末として決定してもよい。

【0164】

また、上記無線通信装置において、前記情報共有部は、取得された前記自無線通信装置の接続情報を、前記他無線通信装置へ送信してもよい。

【0165】

本開示の通信制御方法は、少なくとも１つの無線端末を、ビームフォーミングによる無線通信を用いて接続する無線通信装置における通信制御方法であって、前記接続された少なくとも１つの無線端末の再接続先候補である他無線通信装置に接続されている他の無線端末の接続状況を含む他無線通信装置の接続情報を取得するステップと、取得された前記他無線通信装置の接続情報に基づいて、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるか否かを決定するステップと、前記他無線通信装置へ切り替えることが決定された場合、前記接続された少なくとも１つの無線端末の接続先を、前記他無線通信装置へ切り替えるステップと、を有する。

【産業上の利用可能性】

【0166】

本開示に係る無線通信装置および通信制御方法は、複数のアクセスポイントでミリ波通信が行われる場合において、無線端末が局所的に密集したとしても通信品質の低下をできるだけ防ぐことができる無線通信装置および通信制御方法として有用である。

【符号の説明】

【0167】

１００ 通信システム
２００ 通信ネットワーク
３００ 無線通信装置、他装置、切替先候補装置
３１０ 通信処理部
３２０ 情報共有部
３３０ 切替決定部
３４０ 接続切替部
４００ 無線端末、接続中端末、切替候補端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】