特許 7393298 無線通信システム、無線通信システムの管理方法、管理ノード及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信システムの管理方法、管理ノード及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/04 20090101AFI20231129BHJP

   H04W 48/18 20090101ALI20231129BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

H04W24/04

H04W48/18

H04W84/12

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020089323

(22)【出願日】2020-05-22

(65)【公開番号】P2021184542

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2022-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】598121341

【氏名又は名称】慶應義塾

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】原 一貴

(72)【発明者】

【氏名】南 勝也

(72)【発明者】

【氏名】玉置 真也

(72)【発明者】

【氏名】久保 亮吾

【審査官】伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０４３５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２８２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４６３５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

管理ノードと複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備え、前記管理ノードが自身と前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する無線通信システムであって、
前記ＡＰのうち少なくとも１つのＡＰは、通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有し、
前記端末のうち少なくとも１台は、２つ以上のＡＰと通信をすることが可能であり、
前記管理ノードは、
自身と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出部と、
前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記少なくとも１つのＡＰに対して、前記少なくとも１つのＡＰと前記少なくとも１つのＡＰの配下にある端末との通信のために機能している無線通信プロトコルに加えて、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルに代替可能な代替用の無線通信プロトコルを機能するように指示を送るとともに、前記代替用の無線通信プロトコルを利用して前記特定ＡＰの配下にある端末との通信を開始させる切替部と、
を備える無線通信システム。

【請求項2】

前記切替部は、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

管理ノードと複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備え、前記管理ノードが自身と前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する無線通信システムの管理方法であって、
前記管理ノードが、
自身と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記ＡＰのうち通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有するＡＰに対して、前記複数の無線通信プロトコルを有するＡＰと前記複数の無線通信プロトコルを有するＡＰの配下にある端末との通信のために機能している無線通信プロトコルに加えて、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルに代替可能な代替用の無線通信プロトコルを機能するように指示を送るとともに、前記代替用の無線通信プロトコルを利用して前記特定ＡＰの配下にある端末との通信を開始させる切替ステップと、
を行う無線通信システムの管理方法。

【請求項4】

前記切替ステップにおいて、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システムの管理方法。

【請求項5】

複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備える無線通信システムにおいて、自身と前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する管理ノードであって、
自身と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出部と、
前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記ＡＰのうち通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有するＡＰに対して、前記複数の無線通信プロトコルを有するＡＰと前記複数の無線通信プロトコルを有するＡＰの配下にある端末との通信のために機能している無線通信プロトコルに加えて、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルに代替可能な代替用の無線通信プロトコルを機能するように指示を送るとともに、前記代替用の無線通信プロトコルを利用して前記特定ＡＰの配下にある端末との通信を開始させる切替部と、
を備える管理ノード。

【請求項6】

前記切替部は、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の管理ノード。

【請求項7】

請求項５又は６に記載の管理ノードとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、災害時ネットワークを提供する無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

東日本大震災以降、災害に対する防災・減災の重要性が更に高まっており、大規模な災害が発生した際には、その直後から安否確認、被災状況確認等を目的とした重要通信の要求が急激に増大する。大規模災害時には、基地局が災害によりシステムダウンする状況や、上記で述べた通信要求の増大による輻輳から通信障害が発生する場合が考えられ、通信キャリアは、衛星チャネルをバックボーン回線として移動基地局を被災地に設置し、通信を確立しているのが現状である。

【0003】

しかしながら、大規模災害時には被災地への交通手段が途絶することも考えられ、災害発生以後に対応することは難しい。被災地への通信手段が断となった場合、安否連絡や被災地からの精確な被害情報の受信、被災地への的確な情報配信等が不可能になり、通信インフラの早期復旧や通信障害に対する対策は大きな課題である。

【0004】

このような大規模災害時の通信に関わる課題に対しては、様々な提案がなされている。例えば、特許文献１では、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に異常が発生し、通信不可能となった場合においてもアドホックモードによりフレームを受信して通信を確立する方法や、特許文献２ではコグニティブ無線基地局の設置により、複数の無線メディアの中から最適な無線メディア、もしくは最適な無線チャネルを選択し、選択された無線メディア、もしくは無線チャネルを利用して無線端末との通信を行う際の通信制御手段が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－３０４２５３号公報

【文献】特許０４９２０４６３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

関連技術では、ＡＰが、通信エリアを形成する無線通信プロトコルを１つ有しており、その通信エリア内にある端末とその無線通信プロトコルにより通信を行う。当該ＡＰを複数有するシステムにおいて、複数のＡＰの通信エリアが重なる部分を作ることにより、重なる部分にある端末が、いずれかの無線通信プロトコルによる通信が不能となっても、他の無線通信プロトコルで通信することが可能となる。

【0007】

無線通信プロトコルの通信エリアはあらかじめ決まっているため、ＡＰの配置により、無線通信プロトコルの通信エリアの重なる部分が決定される。そこで、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時における端末の通信の確立を重視し、無線通信プロトコルの通信エリアの重なる部分が多くなるようにＡＰを配置すると、同じエリアを通信エリアに持つＡＰが複数存在することとなり、堅牢性の向上と同時に冗長性も高くなる。しかし、冗長性が高くなると、システムに要するコストも高くなるので、通信エリアの重なる部分ができる限り少なくなるＡＰの配置が好ましい。

【0008】

通信エリアの重なる部分が少なくなるようにＡＰを配置し、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、ＡＰの配置を変更することにより、異常が発生したＡＰの通信エリアを他のＡＰでカバーすることもできる。しかし、他のＡＰを移動させると、そのＡＰと正常に通信をしていた端末の通信に影響する場合があるため、配置の変更をすることは好ましくない。したがって、関連技術には、あらかじめ通信エリアが重なっている部分以外のエリアにおいて、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、端末の通信が困難となる課題があった。

【0009】

前記課題を解決するために、本発明は、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、ＡＰの移動をせずに端末が通信不可となるエリアを縮小することができる無線通信システム、無線通信システムの管理方法、管理ノード及びプログラム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】

【0010】

上記目的を達成するため、本開示の無線通信システムは、ＡＰの異常又は端末の通信の異常を検知し、無線通信プロトコルを切り替えることにより、通信エリアを拡大する。

【0011】

具体的には、本開示に係る無線通信システムは、管理ノードと複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備え、前記管理ノードと前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する無線通信システムであって、前記ＡＰのうち少なくとも１つのＡＰは、通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有し、前記端末のうち少なくとも１台は、２つ以上のＡＰと通信をすることが可能であり、前記管理ノードは、前記管理ノードと接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出部と、前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える切替部と、を備える。

【0012】

本開示に係る無線通信システムの管理方法では、管理ノードと複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備え、前記管理ノードと前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する無線通信システムの管理方法であって、前記管理ノードと接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える切替ステップと、を行う。

【0013】

本開示に係る管理ノードでは、複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備える無線通信システムにおいて、自身と前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する管理ノードであって、前記自身と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出部と、前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える切替部と、を備える。

【0014】

本開示に係る無線通信システムは、複数の無線通信プロトコルを有するＡＰが無線通信プロトコルを使い分けることで、当該ＡＰの移動を伴わずに当該ＡＰの通信エリアを変更できる特徴を有する。このため、当該無線通信システムは、異常が発生しているＡＰの周囲にある他のＡＰが無線通信プロトコルを切り替えて通信エリアを変更することで、異常が発生しているＡＰの通信エリアをカバーすることができる。従って、本発明は、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、ＡＰの移動をせずに端末が通信不可となるエリアを縮小することができる。

【0015】

本開示に係る無線通信システムでは、前記切替部は、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択することを特徴とする。

【0016】

本開示に係る無線通信システムの管理方法では、前記切替ステップにおいて、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択することを特徴とする。

【0017】

本開示に係る管理ノードでは、前記切替部は、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択することを特徴とする。

【0018】

本開示に係るプログラムは、前記管理ノードとしてコンピュータを機能させる。

【0019】

本無線通信システムは、より快適な通信ネットワークを提供することができる。

【0020】

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0021】

本開示によれば、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、ＡＰの移動をせずに端末が通信不可となるエリアを縮小することができる無線通信システム、無線通信システムの管理方法、管理ノード及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る無線通信システムの概略構成と使用形態の一例を示す。

【図2】本発明に係る無線通信システムの概略構成と使用形態の一例を示す。

【図3】本発明に係る無線通信システムにおけるデータ管理方法の一例を示す。

【図4】本発明に係る無線通信システムの管理方法の一例を示す。

【図5】本発明に係る無線通信システムの概略構成と使用形態の一例を示す。

【図6】本発明に係る無線通信システムの概略構成と使用形態の一例を示す。

【図7】本発明に係る無線通信システムの管理方法の一例を示す。

【図8】本発明に係る無線通信システムにおけるデータ管理方法の一例を示す。

【図9】本発明に係る無線通信システムにおけるデータ管理方法の一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

【0024】

本実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を図１、図２、図５及び図６に示す。無線通信システム１０は、管理ノード１１と複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）（２０、３０、４０）と複数の端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）とを備え、管理ノード１１と複数のＡＰ（２０、３０、４０）との接続状況及び複数の端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）の端末情報を管理する無線通信システムであって、複数のＡＰ（２０、３０、４０）のうち少なくとも１つのＡＰは、通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有し、複数の端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）のうち少なくとも１台は、２つ以上のＡＰと通信をすることが可能であり、管理ノード１１は、管理ノード１１と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出部１３と、前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える切替部として機能する通信プロトコル判断部１４及び管理制御部１５と、を備える。

【0025】

各ＡＰ（２０、３０、４０）は、通信プロトコル制御部と送受信部を有する。通信プロトコル制御部は、管理ノード１１の指示に応じて、ＡＰ自身が有する無線通信プロトコルを機能又は停止する、端末に対してＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの認証作業を行う等をする。各ＡＰ（２０、３０、４０）は、送受信部を介して、管理ノード１１や各端末と通信を行う。以下の実施形態でも同様とする。

【0026】

各端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）は、通信プロトコル制御部と送受信部を有する。通信プロトコル制御部は、使用可能な無線通信プロトコルの中から無線通信プロトコルの選択又は切り替え等を行う。また、各端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）は、送受信部を介して、ＡＰと通信を行う。以下の実施形態でも同様とする。

【0027】

（実施形態１）
以下、本実施形態に係る無線通信システム１０の構成と動作について図１から図４を用いて具体的に示す。本実施形態においては、図１及び図２に示すように、複数のＡＰをＡＰ２０及びＡＰ３０とし、複数の端末を端末２０１、端末２０２、端末３０１及び端末３０２として説明する。

【0028】

図１は、ＡＰ２０及びＡＰ３０が正常に機能し、各端末（２０１、２０２、３０１、３０２）との通信が行われている様子を示す。一方で、図２には、後述するステップＳ１０１からステップＳ１０４までを行った後の様子を示す。

【0029】

ＡＰ２０及びＡＰ３０のうち少なくとも１つのＡＰは、通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有する。本実施形態においては、ＡＰ３０が２つの無線通信プロトコルを有する。１つは、ＡＰ３０が主に通信に用いる無線通信プロトコルであり、以下、これを無線通信プロトコル３０Ａと呼ぶこととする。もう１つは、他のＡＰ（例えば、ＡＰ２０）が有する無線通信プロトコルの代替用の無線通信プロトコルであり、以下、これを無線通信プロトコル３０Ｂと呼ぶこととする。無線通信プロトコル３０Ａは通信エリア３１を形成し、無線通信プロトコル３０Ｂは通信エリア３２を形成する。また、通信エリア３２は、通信エリア３１よりも広範囲とする。

【0030】

一方で、ＡＰ２０は、少なくとも１つの無線通信プロトコルを有する。以下、ＡＰ２０が主に通信に用いる無線通信プロトコルを無線通信プロトコル２０Ａと呼ぶこととする。当該無線通信プロトコル２０Ａは、通信エリア２１を形成する。また、無線通信プロトコル２０Ａは、無線通信プロトコル３０Ａと同一種類の無線通信プロトコルであってもよい。さらに、ＡＰ２０は、ＡＰ３０と同様に、代替用の無線通信プロトコルとして通信エリア２２（不図示）を形成する無線通信プロトコル２０Ｂを有していてもよい。

【0031】

ＡＰ２０及びＡＰ３０は、通信エリア３２が通信エリア２１を包含するように配置される。ＡＰ２０は、無線通信プロトコル２０Ａを用いて、通信エリア２１内にある端末（例えば、端末２０１及び端末２０２）と通信を行う。ＡＰ３０は、無線通信プロトコル３０Ａを用いて、通信エリア３１内にある端末（例えば、端末３０１及び端末３０２）と通信を行う。通信エリア３２を形成する無線通信プロトコル３０Ｂは、ＡＰ２０自身に異常が発生した場合又はＡＰ２０と通信エリア２１内にある端末２０１又は端末２０２との通信に異常が発生した場合に、無線通信プロトコル２０Ａの代わりに用いられ、通信エリア２１内にある端末２０１及び端末２０２とＡＰ３０との通信を確立する。また、通信エリア３２が、通信エリア２１の一部にのみ重なる場合においても、当該重なるエリア内にある端末に対しては、同様に通信を確立することができる。

【0032】

ＡＰ３０は、通信エリア３１及び通信エリア３２が重なるエリアにおいては、通信エリア３１を形成する無線通信プロトコル３０Ａを優先して通信に使用することが望ましい。また、ＡＰ３０は、無線通信プロトコル３０Ｂによる通信が必要ないときは、電波干渉を低減するために、無線通信プロトコル３０Ｂを機能させないことが望ましい。

【0033】

ＡＰ２０及びＡＰ３０は、自身が有する無線通信プロトコルの通信エリア内の端末の端末情報を常に又は定期的に取得する。端末情報には、少なくとも、端末が利用している無線通信プロトコル、端末の受信強度及び端末の認証情報を含む。ただし、無線通信プロトコルが機能していないことにより、取得できない端末情報については、取得しないことを許容してもよい。

【0034】

端末２０１、端末２０２、端末３０１及び端末３０２のうち少なくとも１台は、２つ以上のＡＰと通信をすることが可能である。すなわち、端末２０１、端末２０２、端末３０１及び端末３０２のうち少なくとも１台は、２つ以上のＡＰがそれぞれ有する無線通信プロトコルを用いて通信が可能であること及びこれらの無線通信プロトコルの通信エリア内に位置することが必要となる。本実施形態においては、端末２０１及び端末２０２は、無線通信プロトコル２０Ａ又は無線通信プロトコル３０Ｂを用いて通信をすることができる。端末３０１及び端末３０２は、無線通信プロトコル３０Ａを用いて通信することができる。

【0035】

本実施形態では、端末２０１及び端末２０２は、通信エリア２１内かつ通信エリア３２内に位置することとする。端末３０１及び端末３０２は、通信エリア３１内に位置することとする。各端末（２０１、２０２、３０１、３０２）は、自身が移動されることにより含まれる通信エリアが変わっても通信が確立されるように、各ＡＰ（２０、３０）がそれぞれ有する無線通信プロトコルの全てで通信できることが望ましい。

【0036】

管理ノード１１は、管理データベース（図においては、管理ＤＢ）１２、検出部１３、通信プロトコル判断部１４、管理制御部１５及び送受信部１６を備える。通信プロトコル判断部１４及び管理制御部１５は前記切替部として機能する。

【0037】

管理ノード１１は、自身と各ＡＰとの接続状況及び各ＡＰの配下にある端末の前述した端末情報を管理する。本実施形態においては、管理ノード１１は、ＡＰ２０及びＡＰ３０のそれぞれと制御信号線１０１により接続する。

【0038】

管理ノード１１は、次のように前記接続状況及び前記端末情報を取得する。管理ノード１１と各ＡＰとの通信は、送受信部１６及び制御信号線１０１を用いて行う。具体的には、管理ノード１１は、送受信部１６により制御信号等を送信し、制御信号線１０１を介して各ＡＰに伝達する。また、制御信号線１０１を介して各ＡＰから管理ノード１１へ伝達された信号は、送受信部１６により受信する。

【0039】

管理ノード１１は、各ＡＰとの通信により、管理ノード１１と各ＡＰとの接続状況を常に又は定期的に確認する。接続状況の確認は、ｋｅｅｐ－ａｌｉｖｅにより行ってもよい。接続状況は、少なくとも接続ができているか否かを示すことが望ましい。

【0040】

管理ノード１１は、各ＡＰとの通信により、各ＡＰの通信エリア内にある端末の前述した端末情報を取得する。端末情報の取得は、管理ノード１１と各ＡＰとの接続状況の確認と同時に行ってもよい。

【0041】

管理データベース１２は、接続状況の確認の結果及び取得した端末情報を表やテーブル等を用いて管理する。一例を図３に示す。

【0042】

管理データベース１２が管理する情報としては、各ＡＰの接続状況、各ＡＰが有する無線通信プロトコル、各ＡＰと通信する端末の端末情報等を例示することができる。各ＡＰが有する無線通信プロトコルは、通信エリアの大きさや通信強度等を考慮して、あらかじめ優先順位がつけられていてもよい。例えば、ＡＰが主に通信に用いる無線通信プロトコルを一次無線通信プロトコル、他のＡＰの代替用の無線通信プロトコルを二次無線通信プロトコルとしてもよい。本実施形態では、ＡＰ２０の一次無線通信プロトコルを無線通信プロトコル２０Ａとする。また、ＡＰ３０の一次無線通信プロトコルを無線通信プロトコル３０Ａとし、二次無線通信プロトコルを無線通信プロトコル３０Ｂとする。端末情報に含まれる端末の受信強度については、ＡＰ２０若しくはＡＰ３０が受信強度の情報を取得した年月日及び時間とともに管理してもよい。

【0043】

検出部１３は、管理ノード１１と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する。

【0044】

通信プロトコル判断部１４及び管理制御部１５は、検出部１３において特定ＡＰの検出があった場合に、特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える。

【0045】

無線通信システムの動作の一例を図４に示す。無線通信システムの管理方法は、管理ノードと複数のアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と複数の端末とを備え、前記管理ノードと前記ＡＰとの接続状況及び前記端末の端末情報を管理する無線通信システムの管理方法であって、前記管理ノードと接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する検出ステップ（Ｓ１０１）と、前記検出ステップにおいて前記特定ＡＰの検出があった場合に、前記特定ＡＰと前記特定ＡＰの配下にある端末との通信に用いられている無線通信プロトコルから、複数の無線通信プロトコルを有し、かつ、前記特定ＡＰと異なる他のＡＰの有する代替用の無線通信プロトコルに切り替える切替ステップ（Ｓ１０２からＳ１０４まで）と、を行う。以下、ステップＳ１０１からＳ１０４までを詳細に説明する。

【0046】

（ステップＳ１０１）
検出部１３は、ＡＰと端末を監視し、図３のようなテーブルを作成する。検出部１３は、管理ノード１１と接続不能なＡＰ又はあらかじめ定めた閾値より低い受信強度の端末である特定端末を配下に持つＡＰを特定ＡＰとして検出する。検出がなかった場合は、Ｓ１０２以降のステップは行わず、再びＡＰ及び端末を監視する。本実施形態においては、管理ノード１１とＡＰ２０とが接続不能であるとし、特定ＡＰとしてＡＰ２０を検出したとする。

【0047】

（ステップＳ１０２）
通信プロトコル判断部１４は、ステップＳ１０１において前記特定ＡＰ（２０）の検出があった場合に、複数の無線通信プロトコルを有するＡＰの中から、前記特定ＡＰ（２０）と前記特定ＡＰ（２０）の配下にある端末（２０１、２０２）との通信に用いられている無線通信プロトコルを代替可能な無線通信プロトコルを代替用の無線通信プロトコルとして有し、かつ、特定ＡＰ（２０）とは異なる他のＡＰ（３０）を選択する。また、通信プロトコル判断部１４は、その代替用の無線通信プロトコル（３０Ｂ）も選択する。本実施形態においては、ＡＰ３０が、複数の無線通信プロトコル（３０Ａ、３０Ｂ）を有している。さらに、ＡＰ３０が代替用の無線通信プロトコルとして有する無線通信プロトコル３０Ｂが形成する通信エリア３２は、特定ＡＰであるＡＰ２０とその配下にある端末２０１及び端末２０２との通信に用いられている無線通信プロトコル２０Ａの通信エリア２１を包含している。これらの理由により、通信プロトコル判断部１４は、ＡＰ３０及び無線通信プロトコル３０Ｂを選択する。

【0048】

（ステップＳ１０３）
管理制御部１５は、管理データベース１２で管理されている情報の中から、特定ＡＰ（２０）の配下にある端末（２０１、２０２）の端末情報を抽出し、ステップＳ１０２で選択されたＡＰ（３０）に送信する。本実施形態においては、管理制御部１５は、端末２０１及び端末２０２の端末情報を抽出し、当該端末情報をＡＰ３０に送信する。

【0049】

（ステップＳ１０４）
管理制御部１５は、ステップＳ１０２で選択されたＡＰ（３０）に対し、ステップＳ１０２で選択された無線通信プロトコル（３０Ｂ）を機能するように指示を送る。本実施形態においては、管理制御部１５は、ＡＰ３０に対して、無線通信プロトコル３０Ｂを機能するように指示を送る。指示を受けたＡＰ３０は、ステップＳ１０３で受信した端末情報を利用して、端末２０１及び端末２０２に対してＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ等の認証を行い、端末２０１及び端末２０２との通信を開始する。また、端末３０１及び端末３０２は、継続して無線通信プロトコル３０Ａを用いてＡＰ３０と通信する。

【0050】

図１及び図２に示すように、無線通信システム１０は、ＡＰ３０の有する代替用の無線通信プロトコルを利用することにより、ＡＰ３０の通信エリアが拡大され、ＡＰ２０に異常が発生した場合であっても、端末２０１及び端末２０２の通信を確立することができる。また、端末３０１及び端末３０２は、ＡＰ３０で通信エリアの拡大があっても、継続して無線通信プロトコル３０Ａを用いてＡＰ３０と通信することができ、通信が維持される。

【0051】

本実施形態においては、複数のＡＰとして２つのみを例示しているが、３つ以上の場合でも、そのうちの少なくとも１つのＡＰが、通信エリアを形成する複数の無線通信プロトコルを有しているときは、本実施形態と同様に扱うことができる。また、複数の端末として４台のみを例示しているが、３台以下又は５台以上の場合でも、全端末のうち少なくとも１台が、２つ以上のＡＰと通信をすることが可能であるときは、本実施形態と同様に扱うことができる。

【0052】

以上説明したように、無線通信システムが複数の無線通信プロトコルを有するＡＰを有することによって、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時に、ＡＰの移動をせずに端末が通信不可となるエリアを縮小することができる。

【0053】

（実施形態２）
以下、本実施形態に係る無線通信システム１０の構成と動作について図５から図９を用いて具体的に示す。本実施形態においては、図５及び図６に示すように、複数のＡＰをＡＰ２０、ＡＰ３０及びＡＰ４０とし、複数の端末を端末２０１、端末２０２、端末３０１、端末３０２、端末４０１及び端末４０２として説明する。なお、ＡＰ２０及びＡＰ３０並びに端末２０１、端末２０２、端末３０１及び端末３０２は、実施形態１と同様とする。

【0054】

図５は、ＡＰ２０、ＡＰ３０及びＡＰ４０が正常に機能し、各端末（２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２）との通信が行われている様子を示す。一方で、図６には、後述するステップＳ１０１からステップＳ１０７までを行った後の様子を示す。

【0055】

本実施形態においては、ＡＰ４０は、２つの無線通信プロトコルを有する。１つは、ＡＰ４０が主に通信に用いる無線通信プロトコルであり、以下、これを無線通信プロトコル４０Ａと呼ぶこととする。もう１つは、他のＡＰ（例えば、ＡＰ２０）が有する無線通信プロトコルの代替用の無線通信プロトコルであり、以下、これを無線通信プロトコル４０Ｂと呼ぶこととする。無線通信プロトコル４０Ａは通信エリア４１を形成し、無線通信プロトコル４０Ｂは通信エリア４２を形成する。また、通信エリア４２は、通信エリア４１よりも広範囲とする。

【0056】

無線通信プロトコル４０Ａは、無線通信プロトコル２０Ａ又は無線通信プロトコル３０Ａと同一種類の無線通信プロトコルであってもよい。また、無線通信プロトコル４０Ｂは、無線通信プロトコル３０Ｂと同一種類の無線通信プロトコルであってもよい。

【0057】

ＡＰ４０は、通信エリア４２が通信エリア２１を包含するように配置される。ＡＰ４０は、無線通信プロトコル４０Ａを用いて、通信エリア４１内にある端末（例えば、端末４０１及び端末４０２）と通信を行う。通信エリア４２を形成する無線通信プロトコル４０Ｂは、ＡＰ２０自身に異常が発生した場合又はＡＰ２０と通信エリア２１内にある端末２０１又は端末２０２との通信に異常が発生した場合に、無線通信プロトコル２０Ａの代わりに用いられ、通信エリア２１内にある端末２０１及び端末２０２とＡＰ４０との通信を確立する。

【0058】

また、ＡＰ４０は、通信エリア４２が通信エリア３１を包含するように配置されてもよい。通信エリア４２を形成する無線通信プロトコル４０Ｂは、ＡＰ３０自身に異常が発生した場合又はＡＰ３０と通信エリア３１内にある端末３０１又は端末３０２との通信に異常が発生した場合に、無線通信プロトコル３０Ａの代わりに用いられ、通信エリア３１内にある端末３０１及び端末３０２とＡＰ４０との通信を確立してもよい。

【0059】

通信エリア４２が、通信エリア２１又は通信エリア３１の一部にのみ重なる場合においても、その重なるエリア内にある端末に対しては、同様に通信を確立することができる。

【0060】

同様に、通信エリア３２が通信エリア４１を一部又は全部と重なる場合においては、無線通信プロトコル３０Ｂが、無線通信プロトコル４０Ａの代わりに用いられ、通信エリア４１内にある端末４０１及び端末４０２とＡＰ３０との通信を確立してもよい。

【0061】

ＡＰ３０及びＡＰ４０の代替用の無線通信プロトコルが重なるエリアに関しては、後述する方法で、端末との通信に使用する無線通信プロトコルを選択する。

【0062】

ＡＰ４０は、通信エリア４１及び通信エリア４２が重なるエリアにおいては、通信エリア４１を形成する無線通信プロトコル４０Ａを優先して通信に使用することが望ましい。また、ＡＰ４０は、無線通信プロトコル４０Ｂによる通信が必要ないときは、電波干渉を低減するために、無線通信プロトコル４０Ｂを機能させないことが望ましい。

【0063】

ＡＰ４０は、ＡＰ２０及びＡＰ３０と同様に、自身が有する無線通信プロトコルの通信エリア内の端末の端末情報を常に又は定期的に取得する。

【0064】

端末４０１及び端末４０２は、無線通信プロトコル４０Ａを用いて通信することができる。端末４０１及び端末４０２は、通信エリア４１内に位置することとする。また、端末４０１及び端末４０２は、自身が移動されることにより含まれる通信エリアが変わっても通信が確立されるように、各ＡＰがそれぞれ有する無線通信プロトコルの全てで通信できることが望ましい。

【0065】

本実施形態に係る管理ノード１１は、実施形態１における管理ノード１１に、さらに次の内容を追加したものとする。管理ノード１１は、ＡＰ２０又はＡＰ３０と同様に、ＡＰ４０と制御信号線１０１により接続し、通信を行う。また、管理データベース１２は、ＡＰ２０及びＡＰ３０に加え、ＡＰ４０との接続状況の確認の結果及びＡＰ４０から取得した端末情報をＡＰ２０又はＡＰ３０と同様に表やテーブル等を用いて管理する。

【0066】

さらに、前記切替部として機能する通信プロトコル判断部１４及び管理制御部１５は、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択する。

【0067】

無線通信システムの動作の一例を図７に示す。本実施形態に係る無線通信システムの管理方法は、実施形態１の無線通信システムの管理方法をベースとし、前記切替ステップにおいて、前記代替用の無線通信プロトコルが複数ある場合に、前記特定ＡＰの配下にある端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択する（Ｓ１０５及びＳ１０６）ことをさらに備える。以下に、ステップＳ１０１からＳ１０４までに関する実施形態１との相違点並びに新たに追加するステップＳ１０５からＳ１０７までの動作を詳細に説明する。

【0068】

（ステップＳ１０１）
実施形態１と同様とする。ここで、本実施形態における管理ノード１１とＡＰ２０とが接続不能であることを検出した時点での管理データベース１２上の表の一例を図８に示す。本実施形態においては、管理ノード１１とＡＰ２０とが接続不能であることを管理データベース１２上でＡＰ２０の接続状況がＮＧであると表現する。検出部１３は、この情報に基づき、管理ノード１１とＡＰ２０とが接続不能であることを検出する。

【0069】

（ステップＳ１０２）
実施形態１のステップＳ１０２に加え、通信プロトコル判断部１４は、ＡＰ３０及び無線通信プロトコル３０Ｂの選択と同様の理由により無線通信プロトコル４０Ｂ及びＡＰ４０を選択する。

【0070】

（ステップＳ１０３）
実施形態１のステップＳ１０３に加え、管理制御部１５は、端末２０１及び端末２０２の端末情報をＡＰ４０にも送信する。

【0071】

（ステップＳ１０４）
管理制御部１５は、ステップＳ１０２で選択されたＡＰ（３０、４０）に対し、ステップＳ１０２で選択された無線通信プロトコル（３０Ｂ、４０Ｂ）を機能するように指示を送る。本実施形態においては、管理制御部１５は、ＡＰ３０に対して、無線通信プロトコル３０Ｂを機能するように指示を送る。さらに、管理制御部１５は、ＡＰ４０に対して、無線通信プロトコル４０Ｂを機能するように指示を送る。ただし、このステップでは、ＡＰ３０及びＡＰ４０は、端末２０１及び端末２０２に対して認証を行わない。

【0072】

（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０４で指示を受けたＡＰ（３０、４０）は、指示された無線通信プロトコル（３０Ｂ、４０Ｂ）における特定ＡＰ（２０）の配下にある端末（２０１、２０２）の受信強度を取得し、管理ノード１１に送信する。本実施形態においては、ＡＰ３０は、無線通信プロトコル３０Ｂにおける端末２０１及び端末２０２の受信強度を取得し、管理ノード１１に送信する。同様に、ＡＰ４０は、無線通信プロトコル４０Ｂにおける端末２０１及び端末２０２の受信強度を取得し、管理ノード１１に送信する。

【0073】

端末２０１の受信強度を取得した時点での管理データベース１２上の表の一例を図９に示す。図９に示すように、ＡＰ３０及びＡＰ４０の列に端末２０１の端末情報が追加され、指示された無線通信プロトコル（３０Ｂ、４０Ｂ）における端末２０１の受信強度が管理される。

【0074】

（ステップＳ１０６）
通信プロトコル判断部１４は、ステップＳ１０５で取得した端末（２０１、２０２）の無線通信プロトコル３０Ｂ及び４０Ｂの受信強度を比較し、受信強度が高い無線通信プロトコルを判断する。通信プロトコル判断部１４は、その結果をステップＳ１０４で指示を送った各ＡＰ（３０、４０）に送信する。本実施形態においては、図９のようにＡＰ３０及びＡＰ４０のそれぞれから取得した端末２０１の受信強度を比較した結果、無線通信プロトコル４０Ｂにおける端末２０１の受信強度の方が高かったとする。通信プロトコル判断部１４は、その結果をＡＰ３０及びＡＰ４０に送信する。

【0075】

（ステップＳ１０７）
ステップＳ１０６において、判断の結果が送信された各ＡＰ（３０、４０）は、その結果に基づき、特定ＡＰ（２０）の配下にある端末（２０１、２０２）との通信を開始するか否かを判断する。本実施形態においては、ＡＰ４０は、ステップＳ１０６の判断の結果に基づき、ステップＳ１０３で受信した端末情報を利用して、端末２０１及び端末２０２に対してＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ及びＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ等の認証を行い、端末２０１及び端末２０２との通信を開始する。一方で、ＡＰ３０は、ステップＳ１０６の判断の結果に基づき、端末２０１及び端末２０２に対して認証を行わずに、端末２０１及び端末２０２とは通信を行わない。無線通信プロトコル３０Ｂによる通信が必要ないときは、電波干渉を低減するために、無線通信プロトコル３０Ｂを機能させないことが望ましい。端末３０１及び端末３０２は、継続して無線通信プロトコル３０Ａを用いてＡＰ３０と通信する。端末４０１及び端末４０２は、継続して無線通信プロトコル４０Ａを用いてＡＰ４０と通信する。

【0076】

図５及び図６に示すように、無線通信システム１０は、複数の代替用の無線通信プロトコルを利用し、受信強度に基づいて代替用の無線通信プロトコルを選択することにより、ＡＰ２０に異常が発生した場合に、通信エリアが拡大するだけでなく、端末２０１及び端末２０２の快適な通信を確立することができる。また、端末３０１、端末３０２、端末４０１及び端末４０２は、ＡＰにおいて代替用の無線通信プロトコルの利用があっても、通信先のＡＰ及び利用している無線通信プロトコルが変更されることはなく、通信が維持される。

【0077】

以上説明したように、無線通信システムは、端末の受信強度を最も高くする前記代替用の無線通信プロトコルを選択することによって、ＡＰの異常又は端末の通信の異常時においても、快適な通信を提供することができる。

【0078】

（実施形態３）
本実施形態に係るプログラムは、管理ノード１１としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。管理ノード１１は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。当該プログラムをインストールされたコンピュータは、図４や図７で説明した管理方法を実現する。

【0079】

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本開示に係る無線通信システムは、情報通信産業に適用することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０：無線通信システム
１１：管理ノード
１２：管理データベース
１３：検出部
１４：通信プロトコル判断部
１５：管理制御部
１６：送受信部
２０、３０、４０：アクセスポイント
２１、３１、３２、４１、４２：通信エリア
１０１：制御信号線
２０１、２０２、３０１、３０２、４０１、４０２：端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】