特開 2023-175397 無線基地局、制御方法、および、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023175397

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】無線基地局、制御方法、および、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/566 20230101AFI20231205BHJP

【ＦＩ】

H04W72/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087820

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】500112146

【氏名又は名称】サイレックス・テクノロジー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】西原 健太

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA11

5K067DD11

5K067EE02

5K067EE10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スループットの低下を抑制する無線基地局、制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】無線基地局は、配下の無線端末との間で通信フレームを送受信する第１通信部２０１と、他の無線基地局との間で通信フレームを送受信する第２通信部２０２と、無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報である無線端末情報を記憶する記憶部２０３と、第１通信部２０１または第２通信部２０２から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末それぞれのアドレスであるか否かを判定する転送部２０４と、転送部２０４の通知を基に通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を変更する変更部２０５と、転送部２０４の通知をもとに変更部２０５で処理された通信フレームを第１通信部２０１または第２通信部２０２から送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する制御部２０６と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の無線基地局間で互いに無線通信を行い、それぞれの無線基地局に接続する配下の無線端末それぞれが無線通信を行う通信システムにおける無線基地局であって、
前記配下の無線端末との間で通信フレームを送受信する第１通信部と、
他の無線基地局との間で通信フレームを送受信する第２通信部と、
前記無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報である無線端末情報を記憶する記憶部と、
前記第１通信部または第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末それぞれのアドレスであるか否かを判定する転送部と、
前記転送部の通知を基に前記通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を変更する変更部と、
前記転送部の通知をもとに前記変更部で処理された通信フレームを前記第１通信部または前記第２通信部から送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する制御部と、
を備える無線基地局。

【請求項2】

前記変更部は、前記転送部が前記第１通信部から通知された前記通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末のアドレスでない場合には、当該通信フレームを少なくとも中位以上の優先度で送信させる
請求項１に記載の無線基地局。

【請求項3】

変更部は、さらに、
前記転送部が前記第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末宛であると判断した場合には、当該通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する前記優先順位情報を中位（ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ）に書き換える
請求項２に記載の無線基地局。

【請求項4】

変更部は、さらに、
前記転送部が前記第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末宛でないと判断した場合には、当該通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する前記優先順位情報を書き換えずに、隣接する他の無線基地局に送信する
請求項２に記載の無線基地局。

【請求項5】

複数の無線基地局間で互いに無線通信を行い、それぞれの無線基地局に接続する配下の無線端末それぞれが無線通信を行う通信システムにおける無線基地局の制御方法であって、
前記配下の無線端末との間で通信フレームを送受信する第１通信ステップと、
他の無線基地局との間で通信フレームを送受信する第２通信ステップと、
前記無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報である無線端末情報を記憶する記憶ステップと、
前記第１通信ステップまたは第２通信ステップから通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末それぞれのアドレスであるか否かを判定する転送ステップと、
前記転送ステップの通知を基に前記通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を変更する変更ステップと、
前記転送ステップの通知をもとに前記変更ステップで処理された通信フレームを前記第１通信ステップまたは前記第２通信ステップから送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する制御ステップと、
を含む制御方法。

【請求項6】

請求項５に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線基地局、制御方法、および、そのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から無線通信の範囲を広く確保するために、複数の無線基地局（例えば、無線アクセスポイント）それぞれを各装置から電波の届く範囲内に配置し、互いの無線通信を中継しながら無線通信を行うＷＤＳ（Wireless Distribution System）通信が知られている。当該ＷＤＳ通信における無線基地局は、単一の無線インタフェースを使用するだけで、無線端末との通信（インフラストラクチャ通信）と、無線基地局間の無線通信の双方を比較的簡単な構成で実現することができる。その一方、ＷＤＳ通信では、無線端末と無線基地局のすべてが同一の無線チャネルを使用する必要があり、例えば無線端末や無線基地局の台数の増加や高負荷な通信に伴って、無線基地局間の通信帯域を圧迫することでスループットが著しく低下するなど、無線通信の品質が劣化するという問題を有している。

【0003】

このような問題を解決すべく、特許文献１に開示の技術では、複数の無線通信基地局間の無線通信において、１つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、異なる周波数チャネルを用いることで、複数の無線通信基地局間の無線通信におけるスループットの低下を抑制し、高い通信性能を維持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１７２２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示される無線通信システムの無線通信基地局では、中継用の無線送信と中継用の無線受信それぞれで異なるチャネルを用いて、複数の無線通信基地局間の無線通信を行うため、無線通信基地局の設置場所や台数の増加に伴い、必要となる無線通信に用いるチャネルも増加する。このため、例えば、無線通信に用いることができるチャネルが既に少ない使用環境（例えば、既設の無線通信装置が多い、予めチャネルが決められているなど）においては、当該無線通信基地局による複数の無線通信基地局間の無線通信（ＷＤＳ通信）に適していると言えない。また、当該無線通信基地局はベンダー特有の機能を有する必要があり、汎用性が乏しく、ユーザの利便性も損なわれる。

【0006】

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、複数の無線基地局で構成される通信システムにおいて、スループットの低下を抑制し高い通信性能を維持するとともに、ユーザの利便性にも考慮した無線基地局を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線基地局は、複数の無線基地局間で互いに無線通信を行い、それぞれの無線基地局に接続する配下の無線端末それぞれが無線通信を行う通信システムにおける無線基地局であって、配下の無線端末との間で通信フレームを送受信する第１通信部と、他の無線基地局との間で通信フレームを送受信する第２通信部と、無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報である無線端末情報を記憶する記憶部と、第１通信部または第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末それぞれのアドレスであるか否かを判定する転送部と、転送部の通知を基に通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を変更する変更部と、転送部の通知をもとに変更部で処理された通信フレームを第１通信部または第２通信部から送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する制御部とを備える。

【0008】

これによれば、無線基地局は、複数の無線基地局間の無線通信において、隣接する無線基地局との間で行う無線通信の優先度が高くなることにより、十分な通信帯域を確保でき、複数の無線通信基地局間の無線通信におけるスループットの低下を抑制できる。

【0009】

また、変更部は、転送部が第１通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末のアドレスでない場合には、当該通信フレームを少なくとも中位以上の優先度で送信させる。

【0010】

これによれば、無線基地局は、配下の無線端末との間で行う無線通信に比べて、隣接する無線基地局との間で行う無線通信の方が優先度の高い無線通信を行うことができる。

【0011】

また、変更部は、さらに、転送部が第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末宛であると判断した場合には、当該通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を中位（ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ）に書き換えてもよい。

【0012】

これによれば、無線基地局は、配下の無線端末との間で行う無線通信において、適切な優先度で無線通信を行うことができる。

【0013】

また、変更部は、さらに、転送部が第２通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末宛でないと判断した場合には、当該通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を書き換えずに、隣接する他の無線基地局に送信することにしてもよい。

【0014】

これによれば、無線基地局は、配下の無線端末との間で行う無線通信に比べて、隣接する無線基地局との間で行う無線通信の方を優先度が高くなるように自律的に制御できる。

【0015】

また、本発明の一態様に係る制御方法は、複数の無線基地局間で互いに無線通信を行い、それぞれの無線基地局に接続する配下の無線端末それぞれが無線通信を行う通信システムにおける無線基地局の制御方法であって、配下の無線端末との間で通信フレームを送受信する第１通信ステップと、他の無線基地局との間で通信フレームを送受信する第２通信ステップと、無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報である無線端末情報を記憶する記憶ステップと、第１通信ステップまたは第２通信ステップから通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の前記配下の無線端末それぞれのアドレスであるか否かを判定する転送ステップと、転送ステップの通知を基に通信フレームのＴｏＳフィールドに格納する優先順位情報を変更する変更ステップと、転送ステップの通知をもとに変更ステップで処理された通信フレームを第１通信ステップまたは第２通信ステップから送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する制御ステップとを含んでもよい。

【0016】

これによれば、制御方法は、上記無線基地局と同様の効果を奏する。

【0017】

また、本発明の一態様に係るプログラムは、上記の制御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。

【0018】

これによれば、プログラムは、上記無線基地局と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、無線基地局等は、複数の無線基地局間で互いに無線通信を行う通信システムにおいて、スループットの低下を抑制し高い通信性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施の形態に係る通信システムの概要を示す模式図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る無線基地局の機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態に係る無線基地局が他の無線基地局との間で送受信する無線フレームの一例を示す説明図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る無線基地局が自装置から送信する無線フレームに格納する優先度情報の一例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施の形態に係る無線基地局の動作のうち、通信フレームの送信元アドレスおよび送信先アドレスに基づいて行う処理を場合分けした一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0022】

（実施の形態）
本実施の形態において、複数の無線基地局間で互いに無線通信を行う通信システムにおいて、スループットの低下を抑制し高い通信性能を維持する無線基地局などについて説明する。

【0023】

図１は、本実施の形態に係る通信システム１００の概要を示す模式図である。

【0024】

図１に示すように、通信システム１００は、無線基地局１ａ、１ｂ、および１ｃと、無線端末１１ａおよび１１ｂと、無線端末１２と、無線通信リンク１５と、無線通信リンク１６と、を備える。通信システム１００は、例えば工場やオフィス等に構築された無線通信システムである。以下、無線基地局１ａ、１ｂ、および１ｃを総称して、無線基地局１とも呼ぶ。また、無線基地局１１ａおよび１１ｂを総称して、無線端末１１とも呼ぶ。

【0025】

なお、本実施の形態では、通信システム１００は３つの無線基地局１ａ、１ｂ、および１ｃを備えているが、これに限定されず、通信システム１００が備える無線基地局の数は４つ以上でもよい。また、本実施の形態では、通信システム１００は無線端末１１ａおよび１１ｂと、無線端末１２を備えているが、これに限定されず、各無線基地局１の各々にそれぞれ複数の無線端末が接続される構成であってもよい。

【0026】

無線基地局１は、無線通信リンク１６を介して、無線端末１１および１２との間で無線通信を行う。図１に示されるように、無線基地局１ａは、無線通信リンク１６を介して、無線端末１１それぞれとの間で無線フレームを送受信することで、無線通信を行う。また、無線基地局１ａは、無線通信リンク１６を介して、無線端末１１ａから送信された無線フレームを中継し、無線端末１１ｂに当該無線フレームを送信したり、その逆に無線端末１１ｂから送信された無線フレームを中継し、無線端末１１ａに当該無線フレームを送信したりする。無線基地局１は、例えば、無線アクセスポイントなどである。

【0027】

無線端末１１および１２は、無線基地局１との間で接続しＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線通信規格に準拠した無線通信を行う。無線端末１１および１２は、例えばパーソナルコンピュータや、スマートフォンなどである。

【0028】

無線通信リンク１５は、無線基地局１それぞれの間で無線通信を行う際の通信経路である。また、無線通信リンク１５は、ＷＤＳ通信で構成されてもよい。無線通信リンク１５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線通信規格に準拠し、例えば２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域を利用して無線基地局１それぞれの間で無線通信を行う。なお、無線通信リンク１５で用いられる通信規格および周波数帯域は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃおよび２．４ＧＨｚ帯に限定されず、無線基地局１それぞれが備える無線回路が処理できる無線通信規格および周波数帯域であればよい。

【0029】

無線通信リンク１６は、無線基地局１が配下の無線端末１１および１２それぞれとの間で無線通信を行う際の通信経路であり、例えばインフラストラクチャモードで動作している。また、無線通信リンク１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線通信規格に準拠し、例えば無線通信リンク１５で利用される周波数帯域とは異なる帯域を利用して無線通信を行うことが好ましい。なお、無線通信リンク１６で用いられる通信規格は、無線基地局１および無線端末１１それぞれが備える無線回路が処理できる無線通信規格および周波数帯域であればよい。

【0030】

図２は、本実施の形態に係る無線基地局１の機能構成を示すブロック図である。無線基地局１は、第１通信部２０１と、第２通信部２０２と、記憶部２０３と、転送部２０４と、変更部２０５と、制御部２０６と、を備える。無線基地局１は、１種のコンピュータであり、各ハードウェアと協調して、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、記憶部２０３に記憶されたプログラムを主記憶部に読み込んで実行する。

【0031】

第１通信部２０１は、無線基地局１（自装置）の配下の無線端末１１および１２それぞれとの間で通信フレームを送受信する。また、第１通信部は、配下の無線端末１１および１２それぞれから通信フレームを受信したか否かを判断する。第１通信部２０１は、無線モジュール、アンテナ（図示しない）および無線モジュールのドライバプログラム等で実現され、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線通信規格に則り、配下の無線端末１１および１２それぞれとの間で相互に無線通信を行う。

【0032】

第２通信部２０２は、他の無線基地局１との間で通信フレームを送受信する。また、第２通信部は、他の無線基地局から通信フレームを受信したか否かを判断する。第２通信部２０２は、第１通信部を構成するものとは別の無線モジュール、アンテナ（図示しない）および無線モジュールのドライバプログラム等で実現され、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の無線通信規格に則り、他の無線基地局１との間で無線通信を行う。

【0033】

記憶部２０３は、無線通信に関する各種設定情報、通信処理において一時的に格納すべき情報などを記憶している。具体的には、記憶部２０３は、自装置（無線基地局１）の装置情報（例えば、無線通信に使用しているチャネル、ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ、認証方式、暗号方式など）などを記憶している。また、自装置が接続可能な配下の無線端末情報などが記憶されている。無線端末情報は、例えば、無線端末との無線接続処理時に取得した無線通信に関する情報（例えば、無線端末のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、セキュリティ情報など）である。記憶部２０３は、ＲＡＭ等の揮発性記憶装置で実現されてもよいし、ｅＭＭＣ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で実現されてもよい。また、記憶部２０３には、後述するように、ＩＰプレスデンス値がアクセスカテゴリと対応付けて記憶されている。

【0034】

転送部２０４は、第１通信部から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末１１および１２それぞれ（例えば、無線端末１１ｂ）のアドレスであるか否かを判定する。具体的には、通信フレームのヘッダ情報を、記憶部２０３に記憶された自装置の配下の無線端末情報を参照しつつ判定する。転送部２０４は、変更部２０５から通知を受けた通信フレームを、第１通信部または第２通信部を経由して送信先アドレスに記載された無線端末（例えば、無線端末１２）に向けて送信するよう、制御部２０６に通知する。転送部２０４は、ＣＰＵや、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で実現される計算機の形態であってもよいし、同様の判定の効果を奏するプログラムの形態で実現されてもよい。

【0035】

変更部２０５は、転送部２０４の通知を基に通信フレームのＴｏＳフィールドに格納するアクセスカテゴリ（詳細は後述する）を変更する処理を行い、転送部２０４に返す。具体的には、転送部２０４の通知を基に通信フレームのＩＰヘッドのＴｏＳフィールドに格納するＩＰプレシデンス値をアクセスカテゴリに対応するＩＰプレシデンス値に書き換える。変更部２０５は、また、ＴｏＳフィールドに格納するＩＰプレシデンス値を変更した場合には、ＩＰヘッダのチェックサム値を再計算する。変更部２０５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等で実現される計算機の形態であってもよいし、同様の判定の効果を奏するプログラムの形態で実現されてもよい。

【0036】

制御部２０６は、転送部２０４の通知を基に変更部２０５で処理された通信フレームを第１通信部から送信先アドレスの無線端末に向けて送信するように制御する。また、制御部２０６は、転送部２０４の通知を基に変更部２０５で処理された通信フレームを、送信先アドレスの無線端末に向けて第２通信部から隣接する無線基地局に送信するように制御する。制御部２０６は、ＣＰＵや、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で実現される計算機の形態であってもよいし、同様の判定の効果を奏するプログラムの形態で実現されてもよい。

【0037】

次に図４および図５を用いて、本実施の形態に係る無線基地局１におけるＷＭＭ（Ｗｉ－Ｆｉ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）を用いた通信について、詳細に説明する。なお、ＷＭＭは、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）において、無線ＬＡＮで扱う複数の種類のデータを同時に送受信する際、優先度を設定して特定の通信を優先に処理する機能で、既知の技術である。

【0038】

図４は、本実施の形態に係る通信システム１における通信フレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）の一例である。

【0039】

図４に示されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム４０は、ＴＣＰ／ＩＰ通信において送受信されるパケットを示しており、主にＥｔｈｅｒｎｅｔヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ、可変長データ、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などで構成されている。Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム４０のＩＰヘッダは、さらに、バージョン４１、ヘッダ長４２、ＴｏＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）４３、オプション４４、パディング４５などのフィールドにより構成される。それぞれ、バージョン４１には、ＩＰバージョンが格納される。ヘッダ長４２には、ＩＰヘッダのサイズが格納される。ＴｏＳ４３は、ＩＰパケットに優先度を付加するために用いられ、８ビットのうち先頭（上位）３ビットのデータにＩＰプレシデンスが含まれている。ＩＰプレシデンスは、０～７の８段階に分かれており、値が大きいほどそのフレームの優先度が高いことを意味する。オプション４４は、タイムスタンプやソールルーティングなどオプションがあればここに格納される。パディング４５は、ＩＰヘッダが４の倍数（例えば３２ビット）に収まるように０で埋める場合に用いる。

【0040】

本実施の形態の無線基地局１では、図４で示されるＩＰヘッダに含まれるＴｏＳ４３に設定するＩＰプレシデンス値が、次に説明する図５に示されるＷＭＭで用いられるアクセスカテゴリごとに対応付けられて、予め記憶部２０３に記憶されている。

【0041】

図５に示される優先順位情報５０は、本実施の形態に係る無線基地局１が通信フレームの優先度を識別するために用いる優先順位を示したリストである。優先順位情報５０は、無線基地局１の記憶部２０３に記憶されており、転送部２０４および変更部３０５の通知をもとに参照される優先度情報である。優先順位情報５０は、ＷＭＭにおいて、優先度の高い順に帯域を割り当てるアクセスカテゴリと、当該アクセスカテゴリに定義される優先度（最高から低の４段階）との関係を示している。

【0042】

アクセスカテゴリとは、ＷＭＭを用いた通信におけるＩＰパケットの通信の種類（トラフィックタイプ５２）を示す情報であり、具体的には図５に示す４つのアクセスカテゴリが存在し、ＩＰパケットに４段階の優先順位５１が定義されている。Ｖｏｉｃｅ（ＡＣ＿ＶＯ）は、音声通信に関するＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＶＯの優先順位５１は１（最高位）であり、４つの中で最も優先順位が高い。Ｖｉｄｅｏ（ＡＣ＿ＶＩ）は、動画に関するＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＶＩの優先順位５１は２（高位）である。Ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ（ＡＣ＿ＢＥ）は、ベストエフォートで通信することが望まれるＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＢＥは音声及び動画よりも即時性の要求レベルが低い、通常のデータのＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＢＥの優先順位５１は３（中位）である。Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ（ＡＣ＿ＢＫ）は、バックグラウンドで通信することが望まれるＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＢＫは、例えば送信時期に制約がないデータ（特に通信に長い時間が掛かる大容量のデータ）のＩＰパケットに付与される。ＡＣ＿ＢＫの優先順位５１は４であり、優先順位が最も低い（低位）。なお、４つのアクセスカテゴリは、図４で示されたＩＰヘッダ内のＴｏＳフィールドに設定されるＩＰプレシデンス値がそれぞれのアクセスカテゴリに対応して優先度が割り当てられることになる。例えば、アクセスカテゴリのＡＣ＿ＶＯ（最高位）ではＩＰプレシデンス値を「１１１」が設定され、ＡＣ＿ＢＥ（中位）ではＩＰプレシデンス値を「０１１」が設定され、ＡＣ＿ＢＫ（低位）ではＩＰプレシデンス値を「００１」が設定される。

【0043】

本実施の形態の通信システム１００では、複数の無線基地局１で構成され、互いに隣接する無線基地局１との間で無線通信を行えるネットワークが構築されており、所定の無線基地局１の配下の無線端末から自装置を経由して他の無線基地局１の配下の無線端末との間で無線通信を行う場合、および、所定の無線基地局１の配下の無線端末から自装置を経由して自装置の配下の他の無線端末との間で無線通信を行う場合について、それぞれの無線通信環境に応じた動作について、図３および図６を用いて以下、各処理を詳細に説明する。

【0044】

図３は、本実施の形態に係る無線基地局１の動作の一例を示すフローチャートである。

【0045】

ステップＳ３０１にて、無線基地局１の第１通信部２０１または第２通信部２０２は、通信フレームを受信したか否かを判断する。第１通信部２０１または第２通信部２０２は、通信フレームを受信した場合には、ステップＳ３０２に遷移する（ステップＳ３０１のＹｅｓ）。一方、通信フレームを受信しない場合には、ステップＳ３０１を繰り返し、受信待ち状態になる（ステップＳ３０１のＮｏ）。

【0046】

ステップＳ３０２にて、第１通信部２０１または第２通信部２０２は、それぞれ配下の無線端末１１から通信フレームを受信したか、または、他の無線基地局から通信フレームを受信したかを判断する。第１通信部２０１が配下の無線端末１１から通信フレームを受信した場合には、当該通信フレームの送信先アドレスを転送部２０４に通知しステップＳ３０３に遷移する（ステップＳ３０２の（ａ））。一方、第２通信部２０２が他の無線基地局１から通信フレームを受信した場合には、当該通信フレームの送信先アドレスを転送部２０４に通知しステップＳ３０４に遷移する（ステップＳ３０２の（ｂ））。

【0047】

ステップＳ３０３にて、転送部２０４は、第１通信部２０１から通知された通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末１１（例えば、無線端末１１ｂ）のアドレスであるか否かを判定する。転送部２０４は、当該送信先アドレスが自装置の配下の無線端末１１のアドレスと一致する場合には、ステップ３０６に遷移する（ステップＳ３０３のＹｅｓ）。一方、自装置の配下の無線端末１１のアドレスと一致しない場合には、その旨を変更部２０５に通知し、ステップＳ３０５に遷移する（ステップＳ３０３のＮｏ）。

【0048】

ステップＳ３０５（すなわち、配下の通信端末から他の無線基地局へ送信すべきフレームの場合）にて、変更部２０５は、通信フレームを少なくとも中位以上の優先度で送信させる。具体的には、変更部２０５は、転送部２０４の通知（ステップＳ３０３のＮｏ）を基に通信フレームのＴｏｓ４３に格納するＩＰプレシデンス値をアクセスカテゴリを中位以上に書き換える。例えば、最高位であるＡＣ＿ＶＯ（Ｖｏｉｃｅ）に対応するＩＰプレシデンス値（例えば、「１１１」）に書き換える処理を行い、ＩＰヘッダのチェックサム値を再計算する。変更部２０５は、転送部２０４に当該処理後の通信フレームを通知し、ステップＳ３０７に遷移する。

【0049】

ステップＳ３０４にて、転送部２０４は、第２通信部２０２から通知を受けた通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末宛であるか否か判定する。より具体的には、記憶部２０３に記憶された自装置の配下の無線端末情報を参照し判定する。転送部２０４は、当該通信フレームの送信先アドレスが自装置の配下の無線端末宛である場合には、その旨を変更部２０５に通知しステップＳ３０６に遷移する（ステップＳ３０４のＹｅｓ）。一方、自装置の配下の無線端末宛でない場合には、変更部２０５は、転送部２０４に当該通信フレームを通知し、ステップＳ３０７に遷移する（ステップＳ３０４のＮｏ）。この場合ＩＰプレシデンス値は、本システムの他の無線基地局によってすでに最高位に変更されているはずであり、書き換えない。

【0050】

ステップＳ３０６（すなわち、宛先が配下の通信端末であるフレームの場合）にて、変更部２０５は、転送部２０４の通知（ステップＳ３０４のＹｅｓ）を基に通信フレームのＴｏＳ４３に格納するＩＰプレシデンス値をアクセスカテゴリの中位であるＡＣ＿ＢＥ（Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ）対応するＩＰプレシデンス値（例えば、「０１１」）に書き換える処理を行い、ＩＰヘッダのチェックサム値を再計算する。変更部２０５は、転送部２０４に当該処理後の通信フレームを通知し、ステップＳ３０８に遷移する。

【0051】

ステップＳ３０７にて、転送部２０４は、ステップ３０５で変更部２０５から通知を受けた通信フレーム（優先順位が中位以上に書き換えられた通信フレーム）を制御部２０６に当該フレームを第２通信部２０２から送信先アドレスの無線端末（例えば、無線端末１２）に向けて送信するように通知する（つまり、他の無線基地局１１を経由して送信先アドレスの無線端末に送信するように通知する）。また、転送部２０４は、ステップ３０４で変更部２０５から通知を受けた通信フレーム（つまり、他の無線基地局１から受信した通信フレーム）を制御部２０６に当該通信フレームを第２通信部２０２から送信先アドレスの無線端末（例えば、無線端末１２）に向けて送信するように通知する（つまり、他の無線基地局１を経由して送信先アドレスの無線端末に送信するように通知する）。制御部２０６は転送部２０４の通知を基に当該フレームを送信先アドレスの無線端末に向けて送信するよう第２通信部２０２を制御する。その後、第２通信部２０２は、隣接する無線基地局（例えば無線基地局１１ｂ）に当該通信フレームを送信する。

【0052】

ステップＳ３０８にて、転送部２０４は、ステップＳ３０６で変更部２０５から通知を受けた通信フレーム（優先順位が中位に書き換えられた通信フレーム）を制御部２０６に当該フレームを第１通信部２０１から送信先アドレスの無線端末（例えば、無線端末１１ｂ）に向けて送信するように通知する。制御部２０６は、転送部２０４の通知を基に当該フレームを送信先アドレスの無線端末に向けて送信するよう第１通信部を制御する。その後、第１通信部２０１は、自装置の配下の無線端末（例えば無線基地局１１ｂ）に当該通信フレームを送信する。

【0053】

ここで、図３に示されるステップＳ３０２からステップＳ３０６で行われる無線基地局１の一連の動作において、変更部２０５が通信フレームの送信元アドレスおよび送信先アドレスに基づいて行う処理について、図６を用いてまとめてみた。

【0054】

図６は、実施の形態に係る無線基地局１の一連の動作において、通信フレームの送信元アドレスおよび送信先アドレスに基づいて行う処理を場合分けした一例を示す説明図である。

【0055】

通信フレームの送信元アドレスが（ａ）配下の無線端末であり、且つ、送信先アドレスが他の無線基地局を経由し（具体的には隣接する無線基地局）無線端末に向けて送信される場合（図３のステップＳ３０３のＮｏ）には、変更部２０５は、通信フレームのＴｏＳ４３に格納するＩＰプレシデンス値を（１）アクセスカテゴリＡＣ＿ＶＯ（Ｖｏｉｃｅ）に対応するＩＰプレシデンス値に書き換える処理を行う。

【0056】

通信フレームの送信元アドレスが（ａ）配下の無線端末であり、且つ、送信先アドレスが配下の無線端末（具体的には配下の他の無線端末１１）に向けて送信される場合（図３のステップＳ３０３のＹｅｓ）には、変更部２０５は、通信フレームのＴｏＳ４３に格納するＩＰプレシデンス値を（２）アクセスカテゴリＡＣ＿ＢＥ（Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ）に対応するＩＰプレシデンス値に書き換える処理を行う。

【0057】

通信フレームの送信元アドレスが（ｂ）他の無線基地局（具体的には他の無線基地局の配下の無線端末１１から）であり、且つ、送信先が他の無線基地局を経由し（具体的には隣接する無線基地局）無線端末に向けて送信される場合（図３のステップＳ３０４のＮｏ）には、変更部２０５は、転送部２０４に当該通信フレームを通知する処理を行う。つまり、変更部２０５は、第２通信部２０２により受信した通信フレームのＴｏＳ４３を（３）変更せずにそのままに転送部２０４に通知する。このフレームにおけるＩＰプレシデンス値は、すでに本システムの他の無線基地局によって、アクセスカテゴリＡＣ＿ＶＯ（Ｖｏｉｃｅ）に対応するＩＰプレシデンス値に書き換えられている。

【0058】

通信フレームの送信元アドレスが（ｂ）他の無線基地局（具体的には他の無線基地局の配下の無線端末１２から）であり、且つ、送信先アドレスが配下の無線端末（具体的には配下の他の無線端末１１）に向けて送信される場合（図３のステップＳ３０４のＹｅｓ）には、変更部２０５は、通信フレームのＴｏＳ４３に格納するＩＰプレシデンス値を（２）アクセスカテゴリＡＣ＿ＢＥ（Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ）に対応するＩＰプレシデンス値に書き換える処理を行う。

【0059】

（まとめ）
従来のＷＭＭに従った無線通信では、無線端末から送信されるＩＰパケットの種類（音声、映像などのトラフィックタイプ）に応じて自動的にアクセスカテゴリが決定され、無線基地局は無線通信を制御していた。この点、本実施の形態に係る無線基地局１では、無線基地局１が無線端末１１および１２から送信された通信フレームを中継する場合に、（１）自装置（例えば無線基地局１ａ）の配下の無線端末１１（例えば無線端末１１ａ）から他の無線基地局１（例えば無線基地局１ｃ）の配下の無線端末１２と通信を行う場合には、通信フレームのＩＰヘッダ内のＴｏＳ４３において、実際のトラフィックタイプに関わらず、ＩＰプレシデンス値をアクセスカテゴリの最高位（優先順位１）であるＡＣ＿ＶＯに対応する値に書き換えて、隣接する無線基地局１（例えば無線基地局ｂ）に送信する。これにより、実施の形態の通信システムにおいて、各無線基地局は、配下の無線端末との間で行う無線通信に比べて、隣接する無線基地局との間で行う無線通信の方を優先度が高くなるように自律的に制御できる。よって、実施の形態の通信システムにおいて、複数の無線基地局間の無線通信（例えば、ＷＤＳ通信）は、十分な通信帯域を確保でき、複数の無線通信基地局間の無線通信におけるスループットの低下を抑制できる。一方、（２）自装置（例えば無線基地局１ａ）の配下の無線端末１１（例えば無線端末１１ａ）から配下の他の無線端末１１（例えば無線端末１１ｂ）と通信を行う場合には、通信フレームのＩＰヘッダ内のＴｏＳ４３において、ＩＰプレシデンス値をアクセスカテゴリの中位（優先順位３）であるＡＣ＿ＢＥに対応する値に書き換えて、配下の他の無線端末１１に送信する。これにより、実施の形態の通信システムにおいて、複数の無線基地局間の無線通信を優先することができるので、複数の無線通信基地局間の無線通信におけるスループットの低下を抑制できる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、複数の無線基地局で構成される通信システムにおいて、無線基地局間の無線通信に利用可能である。具体的にはスループットの低下を抑制することができる無線基地局に適用できる。

【符号の説明】

【0061】

１００ 通信システム
１ａ、１ｂ、１ｃ 無線基地局
１１ａ、１１ｂ、１２ 無線端末
１５，１６ 通信リンク
２０１ 第１通信部
２０２ 第２通信部
２０３ 記憶部
２０４ 転送部
２０５ 変更部
２０６ 制御部
４１ バージョン
４２ ヘッダ長
４３ ＴｏＳ（サービスタイプ）
４４ オプション
４５ パディング
５０ 優先順位情報
５１ 優先順位
５２ トラフィックタイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】