特許 7582480 無線通信システム、無線通信制御方法、制御装置、及び制御プログラム

(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】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信制御方法、制御装置、及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/0453 20230101AFI20241106BHJP

   H04W 72/0446 20230101ALI20241106BHJP

   H04W 8/22 20090101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

H04W72/0453

H04W72/0446

H04W8/22

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023536268

(86)(22)【出願日】2021-07-20

(86)【国際出願番号】 JP2021027182

(87)【国際公開番号】W WO2023002576

(87)【国際公開日】2023-01-26

【審査請求日】2023-12-06

(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

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】篠原 笑子

(72)【発明者】

【氏名】淺井 裕介

(72)【発明者】

【氏名】鷹取 泰司

(72)【発明者】

【氏名】岩谷 純一

(72)【発明者】

【氏名】山田 知之

(72)【発明者】

【氏名】清水 芳孝

【審査官】石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５５６６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０１１５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５３６６０１（ＪＰ，Ａ）

(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】

無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置と、
前記複数の無線通信装置を制御する１又は複数の制御装置と
を備え、
前記複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含み、
前記基地局と前記第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記１又は複数の制御装置は、前記基地局及び前記第１無線端末の各々において前記Ｎ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理を実行し、
前記１又は複数の制御装置は、前記基地局及び前記第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御し、
前記第２無線端末の前記Ｍ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、前記１又は複数の制御装置は、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを前記基地局に要求しないように前記第２無線端末を制御する
無線通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信システムであって、
前記Ｎ個のネットワークインタフェースコントローラは、第１チャネルで無線通信を行う第１ネットワークインタフェースコントローラと、前記第１チャネルと異なる第２チャネルで無線通信を行う第２ネットワークインタフェースコントローラとを含み、
前記Ｍ個のネットワークインタフェースコントローラは、前記第１チャネルで無線通信を行う第１ネットワークインタフェースコントローラを含み、前記第２チャネルで無線通信を行う第２ネットワークインタフェースコントローラを含まず、
前記１又は複数の制御装置は、前記基地局及び前記第１無線端末の各々において、前記第１ネットワークインタフェースコントローラを使用する第１モードと、前記第２ネットワークインタフェースコントローラを使用する第２モードを交互に行い、
前記１又は複数の制御装置は、前記第２無線端末が前記第１ネットワークインタフェースコントローラを使用して前記基地局と通信するよう制御し、且つ、前記第２モードの期間においては前記下りフレーム全般あるいは前記応答フレーム以外の前記下りフレームを前記基地局に要求しないように前記第２無線端末を制御する
無線通信システム。

【請求項3】

請求項２に記載の無線通信システムであって、
前記１又は複数の制御装置は、前記使用するネットワークインタフェースコントローラ以外のネットワークインタフェースコントローラからの信号送信を禁止し、
前記１又は複数の制御装置は、前記第２モードの期間において前記下りフレーム全般を前記基地局に要求しないように前記第２無線端末を制御する
無線通信システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記１又は複数の制御装置は、前記使用するネットワークインタフェースコントローラ以外のネットワークインタフェースコントローラへのパケット転送を停止するよう前記基地局及び前記第１無線端末の各々を制御する
無線通信システム。

【請求項5】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信システムであって、
前記１又は複数の制御装置は、スリープ機能あるいはアクセス制限機能に基づいて、前記使用するネットワークインタフェースコントローラ以外のネットワークインタフェースコントローラに対して送信禁止期間を設定するよう前記基地局及び前記第１無線端末の各々を制御する
無線通信システム。

【請求項6】

無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置を制御する無線通信制御方法であって、
前記複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含み、
前記基地局と前記第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記無線通信制御方法は、
前記基地局及び前記第１無線端末の各々において前記Ｎ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理と、
前記基地局及び前記第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御する処理と、
前記第２無線端末の前記Ｍ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを前記基地局に要求しないように前記第２無線端末を制御する処理と
を含む
無線通信制御方法。

【請求項7】

無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置を制御する制御装置であって、
前記複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含み、
前記基地局と前記第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備え、
前記制御装置は、プロセッサを備え、
前記プロセッサは、前記基地局及び前記第１無線端末の各々において前記Ｎ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理を実行し、
前記プロセッサは、前記基地局及び前記第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御し、
前記第２無線端末の前記Ｍ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、前記プロセッサは、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを前記基地局に要求しないように前記第２無線端末を制御する
制御装置。

【請求項8】

コンピュータによって実行され、請求項７に記載の制御装置を前記コンピュータに実現させる制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数のチャネルを切り替えて無線通信を行う無線通信システムを制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

基地局及び無線端末により構成される無線通信システムが知られている。無線通信システムの代表的な例として、公衆用途の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が挙げられる。公衆用途の無線ＬＡＮでは、例えば、基地局からコンピュータ端末やスマートフォン端末といった無線端末にデータを送信するユースケースが想定される。更に、近年のＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）端末の普及に伴い、無線端末側から基地局にデータを送信するユースケースが増加している。

【0003】

ＩｏＴ用の無線通信に関連して、アンライセンスのＳｕｂ－１ＧＨｚ帯の利用が世界各国で制度化されている（非特許文献１、非特許文献２参照）。日本では、９２０ＭＨｚ帯が電子タグシステムの周波数帯として割り当てられている。例えば、アクティブ電子タグシステムとして、ＬｏＲａ（登録商標）やＷｉＳＵＮ（登録商標）といったＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）の無線通信システムが知られている。また、無線ＬＡＮ規格の一つであるＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈの利用も検討されている。

【0004】

９２０ＭＨｚ帯では周波数チャネルの数が限られているため、使用するチャネルを変更しながら無線通信を行うケースも考えられる。

【0005】

例えば、国内では、９２０ＭＨｚ帯利用時の総送信時間に制限が設けられており、１時間あたりの総送信時間は３６０秒以内である必要がある。無線通信装置はこの総送信時間制限を順守するようにデータ送信を制限するため、スループットも制限される。但し、重複しない２つのチャネルを切り替えて使用する無線通信装置の筐体に対しては、１時間当たり各チャネル毎に３６０秒、合計で７２０秒までの総送信時間が許容されている。よって、スループットを向上させるために、無線通信装置の筐体が使用するチャネルを変更しながら無線通信を行うことが考えられる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【文献】「９２０ＭＨｚ帯テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備 標準規格」， 一般社団法人 電波産業会， ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８ １．３版， ２０１９年４月１２日

【文献】“IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks - Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, Amendment 2: Sub 1 GHz License Exempt Operation,” IEEE Computer Society, IEEE Std 802.11ah TM-2016， 7 December 2016.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

複数のチャネルを切り替えて無線通信を行う場合、チャネル切替時に無線通信装置の再起動が必要になることが多い。無線通信装置の再起動が行われる間のパケットロスや通信断は、サービス品質の低下を招く。

【0008】

本開示の１つの目的は、無線通信装置の再起動を行うことなく、複数のチャネルを切り替えて無線通信を行うことができる技術を提供することにある。
本開示の他の目的は、ネットワークインタフェースコントローラ環境が異なる複数種類の無線端末が混在する混在環境を実現することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の観点は、無線通信システムに関連する。
無線通信システムは、
無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置と、
複数の無線通信装置を制御する１又は複数の制御装置と
を備える。
複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含む。
基地局と第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
１又は複数の制御装置は、基地局及び第１無線端末の各々においてＮ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理を実行する。
１又は複数の制御装置は、基地局及び第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御する。
第２無線端末のＭ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、１又は複数の制御装置は、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを基地局に要求しないように第２無線端末を制御する。

【0010】

第２の観点は、無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置を制御する無線通信制御方法に関連する。
複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含む。
基地局と第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
無線通信制御方法は、
基地局及び第１無線端末の各々においてＮ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理と、
基地局及び第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御する処理と、
第２無線端末のＭ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを基地局に要求しないように第２無線端末を制御する処理と
を含む。

【0011】

第３の観点は、無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置を制御する制御装置に関連する。
複数の無線通信装置は、基地局、第１無線端末、及び第２無線端末を含む。
基地局と第１無線端末の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
第２無線端末は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行うＭ個（ＭはＮ未満の整数）のネットワークインタフェースコントローラを備える。
制御装置は、プロセッサを備える。
プロセッサは、基地局及び第１無線端末の各々においてＮ個のネットワークインタフェースコントローラの使用状態を切り替えるチャネル切替処理を実行する。
プロセッサは、基地局及び第１無線端末が同じチャネルのネットワークインタフェースコントローラを同じ期間に使用するように制御する。
第２無線端末のＭ個のネットワークインタフェースコントローラのいずれも前記同じチャネルに対応していない期間において、プロセッサは、下りフレーム全般あるいは応答フレーム以外の下りフレームを基地局に要求しないように第２無線端末を制御する。

【0012】

第４の観点は、コンピュータによって実行される制御プログラムに関連する。制御プログラムは、上記第２の観点に係る無線通信制御方法をコンピュータに実行させる。あるいは、制御プログラムは、上記第３の観点に係る制御装置をコンピュータに実現させる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、無線通信装置の再起動を行うことなく、複数のチャネルを切り替えて無線通信を行うことが可能となる。無線通信装置の再起動が不要であるため、チャネル切替に要する時間、すなわち、通信再開までの時間が短縮される。これにより、パケットロスや通信断時間が削減され、スループットが増加する。また、サービス品質の低下も防止される。
更に、本開示によれば、ネットワークインタフェースコントローラ環境が異なる第１無線端末と第２無線端末が混在する混在環境を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示の実施の形態に係る無線通信システムの構成例を概略的に示すブロック図である。

【図2】本開示の実施の形態に係る無線通信システムにおけるチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の一例を説明するための概念図である。

【図3】本開示の実施の形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】本開示の実施の形態に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第１の例を説明するためのフローチャートである。

【図6】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第１の例を説明するためのフローチャートである。

【図7】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第２の例を説明するためのフローチャートである。

【図8】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第２の例を説明するためのフローチャートである。

【図9】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第３の例を説明するためのフローチャートである。

【図10】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第３の例を説明するためのフローチャートである。

【図11】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第４の例を説明するためのフローチャートである。

【図12】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第４の例を説明するためのフローチャートである。

【図13】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第５の例を説明するためのフローチャートである。

【図14】本開示の実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の第５の例を説明するためのフローチャートである。

【図15】本開示の実施の形態に係る無線通信システムにおける接続情報共有処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】一般的な接続処理を示すフローチャートである。

【図17】本開示の実施の形態に係る接続処理の一例を示すフローチャートである。

【図18】本開示の実施の形態に係る無線通信システムの他の構成例を概略的に示すブロック図である。

【図19】本開示の実施の形態に係る無線通信システムにおけるチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）及び限定通信処理の一例を説明するための概念図である。

【図20】本開示の実施の形態に係る限定通信処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。

【0016】

１．無線通信システムの概要
図１は、本実施の形態に係る無線通信システム１の構成例を概略的に示すブロック図である。無線通信システム１は、無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置１０を含んでいる。

【0017】

例えば、複数の無線通信装置１０は、基地局（親機）と１以上の無線端末を含んでいる。基地局と１以上の無線端末は、無線通信ネットワークを構成し、互いに無線通信を行う。例えば、無線通信システム１は無線ＬＡＮシステムであり、基地局は無線ＬＡＮのアクセスポイントである。アクセスポイントと１以上の無線端末とで構成されるセルは、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）と呼ばれる。尚、以下の説明では、簡単のため、基地局を「ＡＰ」と呼び、無線端末を「ＳＴＡ」と呼ぶ。

【0018】

無線通信システム１は、例えば、アンライセンスのＳｕｂ－１ＧＨｚ帯を利用して無線通信を行う。例えば、無線通信システム１は、９２０ＭＨｚ帯を利用して無線通信を行う。

【0019】

本実施の形態に係る無線通信システム１は、複数のチャネル（周波数チャネル）を切り替えて無線通信を行うことができる。つまり、無線通信装置１０は、複数のチャネルを切り替えて無線通信を行うことができる。無線通信装置１０において使用するチャネルを切り替える処理を、以下、「チャネル切替処理」と呼ぶ。

【0020】

本実施の形態によれば、チャネル切替処理に、複数のネットワークインタフェースコントローラー（ネットワークインタフェースカード）が利用される。以下の説明では、簡単のため、ネットワークインタフェースコントローラを「ＮＩＣ」と呼ぶ。複数のＮＩＣを区別するために、「ＮＩＣ－ｉ」といった枝番が用いられる。

【0021】

図１に示される例では、各無線通信装置１０（ＡＰ、ＳＴＡ）が複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎを備えている。ここで、Ｎは、２以上の整数である。例えば、Ｎは２である。複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎは、互いに重複しない異なるチャネルＣＨ－１～ＣＨ－Ｎで無線通信を行うように設定されている。よって、複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎの使用状態を切り替えることによって、無線通信に使用されるチャネルを切り替えることができる。言い換えれば、複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎのうち使用するＮＩＣを切り替えることによって、無線通信に使用されるチャネルを切り替えることができる。複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎのうち選択的に使用されるＮＩＣを、以下、「選択ＮＩＣ」と呼ぶ。「選択ＮＩＣ」を「使用ＮＩＣ」、「アクティブＮＩＣ」、等と言い換えることもできる。チャネル切替処理は、複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎの間で選択ＮＩＣを切り替える「ＮＩＣ切替処理」であると言うこともできる。

【0022】

本実施の形態に係る無線通信システム１は、更に、複数の無線通信装置１０（ＡＰ、ＳＴＡ）を制御する１又は複数の制御装置１００を含んでいる。特に、１又は複数の制御装置１００は、上記のチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の管理及び制御を行う。

【0023】

図１に示される例では、複数の無線通信装置１０のそれぞれに複数の制御装置１００が接続されている。例えば、複数の制御装置１００は、互いに同期して、複数の無線通信装置１０のそれぞれを制御する。また、複数の制御装置１００が複数の無線通信装置１０のそれぞれを制御するだけでなく、単一の制御装置１００が複数の無線通信装置１０全体を制御することも可能である。例えば、ＡＰに接続された制御装置１００が、ＡＰと各ＳＴＡを制御してもよい。

【0024】

制御装置１００は、必ずしも無線通信装置１０の外部に接続されている必要はない。制御装置１００の機能は、各無線通信装置１０内に含まれていてもよい。例えば、各無線通信装置１０が制御プログラムを実行することにより、制御装置１００の機能が実現される。その場合は、制御プログラムを実行する無線通信装置１０が制御装置１００に相当する。

【0025】

以下の説明では、チャネル切替処理の管理及び制御を行う１又は複数の制御装置１００や制御プログラムをまとめて「制御装置１００」あるいは「制御機能」と呼ぶ。

【0026】

本実施の形態に係る制御装置１００（制御機能）は、複数の無線通信装置１０の各々において複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎの使用状態を切り替えるチャネル切替処理を実行する。言い換えれば、制御装置１００（制御機能）は、複数の無線通信装置１０の各々における選択ＮＩＣを複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎの間で切り替えるチャネル切替処理を実行する。更に、制御装置１００は、複数の無線通信装置１０が同じチャネルの選択ＮＩＣを同じ期間に使用するように、複数の無線通信装置１０を一括して制御する。複数の無線通信装置１０を一括して制御することにより、チャネル切替処理を効率的に実行することが可能である。

【0027】

図２は、本実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の一例を説明するための概念図である。ＡＰは、第１チャネルＣＨ－１で無線通信を行うＮＩＣ－１と、第１チャネルＣＨ－１と異なる第２チャネルＣＨ－２で無線通信を行うＮＩＣ－２を備えている。ＳＴＡも同様に、第１チャネルＣＨ－１で無線通信を行うＮＩＣ－１と、第１チャネルＣＨ－１と異なる第２チャネルＣＨ－２で無線通信を行うＮＩＣ－２を備えている。

【0028】

時刻ｔ１ｓ～時刻ｔ１ｅの第１期間において、制御装置１００は、第１モードの設定を行う。具体的には、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡの各々においてＮＩＣ－１を選択ＮＩＣとして設定する。ＡＰとＳＴＡは、ＢＳＳ－１を構成し、共にＮＩＣ－１を用いて無線通信を行う。また、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡの各々において、選択ＮＩＣ（ＮＩＣ－１）以外のＮＩＣ－２を使用したデータ送信を原則的に禁止する。つまり、選択ＮＩＣ以外のＮＩＣ－２にとって、時刻ｔ１ｓ～時刻ｔ１ｅの第１期間は「送信禁止期間」となる。送信禁止期間では、データ受信は可能であるが、データ送信が禁止される。変形例として、送信禁止期間においても、特定の無線フレーム（例：上りフレームの受信に応答する応答フレーム（ＡＣＫ））の送信だけは許容されてもよい。

【0029】

時刻ｔ２ｓ～時刻ｔ２ｅの第２期間において、制御装置１００は、第２モードの設定を行う。具体的には、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡの各々においてＮＩＣ－２を選択ＮＩＣとして設定する。ＡＰとＳＴＡは、ＢＳＳ－２を構成し、共にＮＩＣ－２を用いて無線通信を行う。また、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡの各々において、選択ＮＩＣ（ＮＩＣ－２）以外のＮＩＣ－１を使用したデータ送信を原則的に禁止する。つまり、選択ＮＩＣ以外のＮＩＣ－１にとって、時刻ｔ２ｓ～時刻ｔ２ｅの第２期間は「送信禁止期間」となる。送信禁止期間では、データ受信は可能であるが、データ送信が禁止される。変形例として、送信禁止期間においても、特定の無線フレーム（例：上りフレームの受信に応答する応答フレーム（ＡＣＫ））の送信だけは許容されてもよい。

【0030】

尚、第１モードと第２モードとの間の期間（時刻ｔ１ｅ～時刻ｔ２ｓ）では、モジュールスイッチイング等が行われる。

【0031】

制御装置１００は、第１モードの設定と第２モードの設定を交互に行い、それにより選択ＮＩＣ（使用チャネル）を切り替える。言い換えれば、制御装置１００は、データ送信時間が重複しないようにＮＩＣ－１とＮＩＣ－２を切り替える。制御装置１００は、データ送信時間が重複しないようにＢＳＳ－１とＢＳＳ－２を切り替えているということもできる。

【0032】

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、複数の無線通信装置１０の各々は、互いに重複しない異なるチャネルで無線通信を行う複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎを備える。制御装置１００は、各無線通信装置１０における選択ＮＩＣを複数のＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎの間で切り替えるチャネル切替処理を実行する。更に、制御装置１００は、複数の無線通信装置１０が同じチャネルの選択ＮＩＣを同じ期間に使用するように制御する。

【0033】

ＮＩＣの切り替えに、無線通信装置１０の再起動は不要である。従って、無線通信装置１０の再起動を行うことなく、複数のチャネルを切り替えて無線通信を行うことが可能となる。無線通信装置１０の再起動が不要であるため、チャネル切替に要する時間、すなわち、通信再開までの時間が短縮される。これにより、パケットロスや通信断時間が削減され、スループットが増加する。また、サービス品質の低下も防止される。

【0034】

尚、上位レイヤ間の通信としては、例えば、マルチパスＴＣＰのような複数通信路の仮想化技術を複数ＮＩＣに適用することが考えられる。トランスポート層においてパケットロスの補完が可能であり、サービス品質を維持することが可能である。

【0035】

２．構成例
図３は、本実施の形態に係る無線通信装置１０（ＡＰ、ＳＴＡ）の構成例を示すブロック図である。無線通信装置１０は、１又は複数のプロセッサ１１、１又は複数の記憶装置１２、有線ＮＩＣ、及び複数の無線ＮＩＣ（ＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎ）を備えている。

【0036】

プロセッサ１１は、各種情報処理を行う。例えば、プロセッサ１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んでいる。記憶装置１２は、プロセッサ１１による処理に必要な各種情報を格納する。記憶装置１２としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、等が例示される。

【0037】

制御プログラム１３は、プロセッサ１１（コンピュータ）によって実行されるコンピュータプログラムである。プロセッサ１１が制御プログラム１３を実行することにより、無線通信装置１０の機能が実現される。制御プログラム１３は、記憶装置１２に格納される。制御プログラム１３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。制御プログラム１３は、ネットワーク経由で無線通信装置１０に提供されてもよい。尚、制御プログラム１３を実行するプロセッサ１１は、無線通信装置１０を制御する制御装置１００に相当する。

【0038】

管理情報１４は、少なくとも、上述のチャネル切替処理の管理及び制御に用いられる情報を含む。例えば、管理情報１４は、各ＮＩＣに関する、ネットワーク識別子（ＢＳＳＩＤ）、チャネル、切替タイミング、等を含む。管理情報１４は、ＮＩＣ毎の総送信時間を含んでいてもよい。管理情報１４は、記憶装置１２に格納される。

【0039】

更に、無線通信装置１０は、外部から操作するためのインタフェース１５を備えていてもよい。例えば、インタフェース１５は、外部の制御装置１００と接続される。インタフェース１５は、ユーザインタフェースを含んでいてもよい。

【0040】

更に、無線通信装置１０は、チャネル切替（ＮＩＣ切替）のタイミングを管理するためのタイマ１６を備えていてもよい。

【0041】

図４は、本実施の形態に係る制御装置１００の構成例を示すブロック図である。制御装置１００は、１又は複数のプロセッサ１１０及び１又は複数の記憶装置１２０を備えている。

【0042】

プロセッサ１１０は、各種情報処理を行う。例えば、プロセッサ１１０は、ＣＰＵを含んでいる。記憶装置１２０は、プロセッサ１１０による処理に必要な各種情報を格納する。記憶装置１２０としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、等が例示される。

【0043】

制御プログラム１３０は、プロセッサ１１０（コンピュータ）によって実行されるコンピュータプログラムである。プロセッサ１１０が制御プログラム１３０を実行することにより、制御装置１００の機能が実現される。制御プログラム１３０は、記憶装置１２０に格納される。制御プログラム１３０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。制御プログラム１３０は、ネットワーク経由で制御装置１００に提供されてもよい。

【0044】

管理情報１４０は、上述のチャネル切替処理の管理及び制御に用いられる情報を含む。例えば、管理情報１４０は、各無線通信装置１０の各ＮＩＣに関する、ネットワーク識別子（ＢＳＳＩＤ）、チャネル、切替タイミング、等を含む。管理情報１４０は、ＮＩＣ毎の総送信時間を含んでいてもよい。管理情報１４０は、記憶装置１２０に格納される。

【0045】

更に、制御装置１００は、インタフェース１５０を備えていてもよい。例えば、インタフェース１５０は、無線通信装置１０と接続される。インタフェース１５０は、ユーザインタフェースを含んでいてもよい。

【0046】

更に、制御装置１００は、チャネル切替（ＮＩＣ切替）のタイミングを管理するためのタイマ１６０を備えていてもよい。

【0047】

３．チャネル切替処理の様々な例
以下、本実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）の様々な例について説明する。

【0048】

３－１．第１の例
チャネル切替処理の第１の例では、制御装置１００は、上位レイヤから選択ＮＩＣ以外のＮＩＣへのパケット転送を停止するよう各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）を制御する。以下、図５及び図６を参照して、チャネル切替処理の第１の例を説明する。

【0049】

図５は、制御装置１００（制御機能）による処理フローを示している。

【0050】

ステップＳ１１０において、制御装置１００（例：ＡＰ側の制御装置１００）は、管理情報１４０に基づいてＮＩＣ切替タイミングを認識する。ＮＩＣ切替タイミングにおいて、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示（チャネル切替指示）をＡＰ及び各ＳＴＡに送信する。ＮＩＣ切替指示は、少なくとも、「休止対象ＮＩＣ」へのパケット転送を停止するよう指示する。ここで、休止対象ＮＩＣは、ＮＩＣ切替タイミングの前に使用されていた選択ＮＩＣであり、ＮＩＣ切替タイミング後には送信禁止期間に入る。

【0051】

ステップＳ１１１において、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示に対する応答を全ての無線通信装置１０から受信したか否かを判定する。ステップＳ１１２において、制御装置１００は、まだ応答を受信していない無線通信装置１０に対してＮＩＣ切替指示を再度送信する。

【0052】

尚、ＳＴＡの台数が非常に多い場合は、全てのＳＴＡへの指示（通知）完了までの時間を考慮して、前もってＮＩＣ切替指示を発出してもよい。あるいは、ＳＴＡの台数が非常に多い場合には、ＮＩＣ切替タイミングを予め決めておき、ＢＳＳの立ち上げ時にＮＩＣ切替タイミングを予め通知してもよい。

【0053】

図６は、各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）による処理フローを示している。

【0054】

ステップＳ１０において、無線通信装置１０は、制御装置１００からＮＩＣ切替指示を受信する。ＮＩＣ切替指示に応答して、無線通信装置１０は、上位レイヤから休止対象ＮＩＣへのパケット転送を停止する。ここで、上位レイヤは、ＮＩＣよりも上位のレイヤであり、トランスポート層やアプリケーション層が例示される。そのような上位レイヤからの宛先を制御することによって、休止対象ＮＩＣへのパケット転送を停止することができる。他の例として、無線ＬＡＮコントローラに備わっているＴｉｍｅ Ｆａｉｒｎｅｓｓを制御する機能を応用して、休止対象ＮＩＣに割り当てられるパケットを制限してもよい。

【0055】

ステップＳ１１において、ＡＰは、休止対象ＮＩＣからのビーコンフレームの送信を停止する。通常、ビーコンフレームは、上位レイヤからのパケット転送が無い場合にも送信される。本例では、送信禁止期間の間は、そのようなビーコンフレームの送信も停止させる。例えば、ビーコン送信間隔の設定値が十分に大きな値に設定される。

【0056】

ステップＳ１２において、無線通信装置１０は、制御装置１００に応答を返す。

【0057】

ステップＳ１３において、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの無線モジュールの送信キュー内に残っているパケットを送信するために、設定時間だけ待機する。例えば、送信キューが２００パケット分の容量を有し、１パケットの送信時間が１０ｍｓである場合、待機時間は２秒に設定される。残存パケット量が送信キュー容量未満である場合、待機時間はより短い時間に設定されてもよい。

【0058】

但し、一部のＳＴＡのパケット通信のために全てのＳＴＡが待機すると、全体の通信効率が低下する。また、送信キュー内の状況をリアルタイムで正確に把握することは困難である。よって、設定時間経過後、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの送信キュー内の残存パケットを破棄する（ステップＳ１４）。

【0059】

ステップＳ１５において、無線通信装置１０は、上位レイヤから次に使用される選択ＮＩＣへのパケット転送を開始する。そして、無線通信装置１０は、選択ＮＩＣを用いて通信を開始する。

【0060】

尚、ＳＴＡは、最初にＡＰにａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎした状態を維持する。そのために、ＳＴＡは、ＢＳＳＭａｘＩｄｌｅＰｅｒｉｏｄ（ＢＳＳ不在により接続関係をタイムアウトしない時間）を、送信禁止期間よりも十分長い時間に設定する。例えば、３０分に一回ＮＩＣ切り替えが行われる場合、十分長い時間は数時間である。これにより、ＢＳＳでの通信が長時間なくても、ＡＰとの接続関係を維持することができる。定期的なチャネル切替ではない場合には、ＢＳＳＭａｘＩｄｌｅＰｅｒｉｏｄを長期（例えば数年）に設定してもよい。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈではＵＳＦ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｃａｌｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ）が存在し、長期（最大数年）の接続関係維持が可能である。

【0061】

３－２．第２の例
チャネル切替処理の第２の例では、制御装置１００は、選択ＮＩＣ以外のＮＩＣの動作を停止させるよう各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）を制御する。以下、図７及び図８を参照して、チャネル切替処理の第２の例を説明する。

【0062】

図７は、制御装置１００（制御機能）による処理フローを示している。

【0063】

ステップＳ１２０において、制御装置１００（例：ＡＰ側の制御装置１００）は、管理情報１４０に基づいてＮＩＣ切替タイミングを認識する。ＮＩＣ切替タイミングにおいて、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示（チャネル切替指示）をＡＰ及び各ＳＴＡに送信する。このステップＳ１２０は、第１の例におけるステップＳ１１０と同様である。

【0064】

ステップＳ１２１において、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示に対する応答を全ての無線通信装置１０から受信したか否かを判定する。ステップＳ１２２において、制御装置１００は、まだ応答を受信していない無線通信装置１０に対してＮＩＣ切替指示を再度送信する。

【0065】

図８は、各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）による処理フローを示している。

【0066】

ステップＳ２０において、無線通信装置１０は、制御装置１００からＮＩＣ切替指示を受信する。ＮＩＣ切替指示に応答して、無線通信装置１０は、上位レイヤから休止対象ＮＩＣへのパケット転送を停止する。このステップＳ２０は、第１の例におけるステップＳ１０と同様である。

【0067】

ステップＳ２１において、無線通信装置１０は、制御装置１００に応答を返す。

【0068】

ステップＳ２２において、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの無線モジュールの送信キュー内に残っているパケットを送信するために、設定時間だけ待機する。このステップＳ２２は、第１の例におけるステップＳ１３と同様である。

【0069】

設定時間経過後、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの動作を停止させる（ステップＳ２３）。停止状態は、一時的なスリープ状態でもよいし、完全なＯＦＦ状態でもよい。

【0070】

ステップＳ２４において、無線通信装置１０は、次に使用される予定のＮＩＣを起動する。起動されたＮＩＣが選択ＮＩＣである。

【0071】

ステップＳ２５において、ＡＰ及びＳＴＡは、新しいチャネルで互いに接続処理を行う。そして、ＡＰ及びＳＴＡは、上位レイヤから選択ＮＩＣへのパケット転送を開始し、選択ＮＩＣを用いて通信を開始する。

【0072】

３－３．第３の例
チャネル切替処理の第３の例は、上記の第２の例の変形例である。第３の例では、次のチャネルへの接続タイミングが明示的に指定される。以下、図９及び図１０を参照して、チャネル切替処理の第３の例を説明する。

【0073】

図９は、制御装置１００（制御機能）による処理フローを示している。

【0074】

ステップＳ１３０において、制御装置１００（例：ＡＰ側の制御装置１００）は、管理情報１４０に基づいてＮＩＣ切替タイミングを認識する。ＮＩＣ切替タイミングにおいて、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示（チャネル切替指示）をＡＰ及び各ＳＴＡに送信する。更に、制御装置１００は、次のチャネルへの接続タイミングのスケジュールをＡＰ及び各ＳＴＡに通知する。

【0075】

ステップＳ１３１において、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示に対する応答を全ての無線通信装置１０から受信したか否かを判定する。ステップＳ１３２において、制御装置１００は、まだ応答を受信していない無線通信装置１０に対してＮＩＣ切替指示を再度送信する。

【0076】

図１０は、各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）による処理フローを示している。

【0077】

ステップＳ３０において、無線通信装置１０は、制御装置１００からＮＩＣ切替指示を受信する。ＮＩＣ切替指示に応答して、無線通信装置１０は、上位レイヤから休止対象ＮＩＣへのパケット転送を停止する。このステップＳ２０は、第１の例におけるステップＳ１０と同様である。

【0078】

ステップＳ３１において、無線通信装置１０は、制御装置１００に応答を返す。

【0079】

ステップＳ３２において、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの無線モジュールの送信キュー内に残っているパケットを送信するために、設定時間だけ待機する。このステップＳ３２は、第１の例におけるステップＳ１３と同様である。

【0080】

設定時間経過後、無線通信装置１０は、休止対象ＮＩＣの動作を停止させる（ステップＳ３３）。停止状態は、一時的なスリープ状態でもよいし、完全なＯＦＦ状態でもよい。

【0081】

ステップＳ３４において、無線通信装置１０は、次に使用される予定のＮＩＣを起動する。起動されたＮＩＣが選択ＮＩＣである。このとき、ＡＰは、次に使用される予定のＮＩＣをステルスモードで起動する。ステルスモードでは、ＡＰは自身のＢＳＳＩＤをビーコンフレームで周辺に通知しない。ステルスモードを利用することによって、フレーム間衝突を軽減し、また、予定にないＳＴＡからの接続を回避することができる。

【0082】

ステップＳ３５において、ＳＴＡは、制御装置１００から通知された接続タイミングで、ＡＰに対する接続処理を開始する。

【0083】

全てのスケジュールされた接続処理が完了すると、ＡＰはステルスモードを解除する。そして、ＡＰ及びＳＴＡは、上位レイヤから選択ＮＩＣへのパケット転送を開始し、選択ＮＩＣを用いて通信を開始する（ステップＳ３６）。

【0084】

３－４．第４の例
チャネル切替処理の第４の例では、ＴＷＴ（Ｔａｒｇｅｔ Ｗａｋｅ Ｔｉｍｅ）が利用される。ＴＷＴは、ＡＰとＳＴＡとの間でスリープ期間をあらかじめ交渉しておき、そのスリープ期間では通信を停止する技術であり、それにより省電力化やフレーム衝突回避が期待できる。制御装置１００は、ＴＷＴに基づいて、選択ＮＩＣ以外のＮＩＣに対してスリープ期間（送信禁止期間）を設定するよう各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）を制御することができる。

【0085】

ＴＷＴには、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴとＥｘｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴの二種類がある。Ｉｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴは、スケジュールがあらかじめ決まっている方式である。一方、Ｅｘｐｌｉｃｔ ＴＷＴは、都度スケジュールを通知する方式である。第４の例では、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴが利用される。以下、図１１及び図１２を参照して、チャネル切替処理の第４の例を説明する。

【0086】

図１１は、制御装置１００（制御機能）による処理フローを示している。

【0087】

ＡＰ起動時、制御装置１００（例：ＡＰ側の制御装置１００）は、予め決められたチャネル切替スケジュールに基づいて、各チャネルのＮＩＣに対するスリープ期間を決定する（ステップＳ１４０）。そして、制御装置１００は、決定した各ＮＩＣのスリープ期間をＡＰに通知する（ステップＳ１４１）。

【0088】

図１２は、各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）による処理フローを示している。

【0089】

ステップＳ４０において、ＡＰは、制御装置１００から受信した通知に基づいて、各チャネル（ＮＩＣ）の送信時間が重複しないようにＩｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を設定する。また、ＡＰは、Ｉｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を各ＳＴＡに通知する。ＴＷＴ期間の通知方法（ＡＰ－ＳＴＡ間の交渉方法）としては、個別の端末毎の交渉とブロードキャストで交渉する方法があり、いずれか対応可能な方法が用いられる。

【0090】

ステップＳ４１において、各ＳＴＡは、ＡＰから受信した通知に基づいて、各チャネルのＮＩＣに対してＩｍｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を設定する。

【0091】

ステップＳ４２において、ＡＰは、スリープ期間に入るＮＩＣからのビーコンフレームの送信を停止するよう設定する。例えば、ビーコン送信間隔の設定値が十分に大きな値に設定される。

【0092】

ステップＳ４３において、ＡＰは、スリープ期間にＳＴＡが誤って送信要求を送ってきた場合に拒否応答を返すよう設定する。

【0093】

尚、利用可能な機能はＴＷＴに限られない。他のスリープ機能や、ＲＡＷ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ）等のアクセス制限機能が利用されてもよい。一般化すれば、制御装置１００は、無線通信システム１のスリープ機能あるいはアクセス制限機能に基づいて、選択ＮＩＣ以外のＮＩＣに対して送信禁止期間を設定するよう各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）を制御する。

【0094】

３－５．第５の例
チャネル切替処理の第５の例では、Ｅｘｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴが利用される。以下、図１３及び図１４を参照して、チャネル切替処理の第５の例について説明する。

【0095】

図１３は、制御装置１００（制御機能）による処理フローを示している。

【0096】

ステップＳ１５０において、制御装置１００（例：ＡＰ側の制御装置１００）は、管理情報１４０に基づいてＮＩＣ切替タイミングを認識する。ＮＩＣ切替タイミングにおいて、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示（チャネル切替指示）をＡＰ及び各ＳＴＡに送信する。更に、制御装置１００は、休止対象ＮＩＣのスリープ期間を決定し、休止対象ＮＩＣのスリープ期間をＡＰに通知する。

【0097】

ステップＳ１５１において、制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示に対する応答を全ての無線通信装置１０から受信したか否かを判定する。ステップＳ１５２において、制御装置１００は、まだ応答を受信していない無線通信装置１０に対してＮＩＣ切替指示を再度送信する。

【0098】

図１４は、各無線通信装置１０（ＡＰ，ＳＴＡ）による処理フローを示している。

【0099】

ステップＳ５０において、無線通信装置１０は、制御装置１００からＮＩＣ切替指示を受信する。ＮＩＣ切替指示に応答して、無線通信装置１０は、上位レイヤから休止対象ＮＩＣへのパケット転送を停止する。このステップＳ５０は、第１の例におけるステップＳ１０と同様である。

【0100】

ステップＳ５１において、無線通信装置１０は、制御装置１００に応答を返す。

【0101】

ステップＳ５２において、ＡＰは、制御装置１００から受信した通知に基づいて、各チャネル（ＮＩＣ）の送信時間が重複しないようにＥｘｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を設定する。また、ＡＰは、Ｅｘｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を各ＳＴＡに通知する。ＴＷＴ期間の通知方法（ＡＰ－ＳＴＡ間の交渉方法）としては、個別の端末毎の交渉とブロードキャストで交渉する方法があり、いずれか対応可能な方法が用いられる。

【0102】

ステップＳ５３において、各ＳＴＡは、ＡＰから受信した通知に基づいて、各チャネルのＮＩＣに対してＥｘｐｌｉｃｉｔ ＴＷＴ期間を設定する。

【0103】

ステップＳ５４において、ＡＰは、スリープ期間に入るＮＩＣからのビーコンフレームの送信を停止するよう設定する。例えば、ビーコン送信間隔の設定値が十分に大きな値に設定される。

【0104】

ステップＳ５５において、ＡＰは、スリープ期間にＳＴＡが誤って送信要求を送ってきた場合に拒否応答を返すよう設定する。

【0105】

４．チャネル切替処理に伴う接続処理時間の短縮
以下、チャネル切替処理に伴う接続処理時間を短縮するための方法を説明する。

【0106】

チャネル切替処理の前に、制御装置１００は、「接続情報共有処理」を実行するよう複数の無線通信装置１０を制御する。より詳細には、制御装置１００は、複数のＮＩＣの各々に関する接続情報を予め共有するよう複数の無線通信装置１０を制御する。例えば、各ＮＩＣに関する接続情報は、当該ＮＩＣの切替タイミング、ネットワーク識別子（例：ＢＳＳＩＤ）、割り当てられているチャネルを含む。そして、複数の無線通信装置１０は、予め取得した接続情報に基づいて、選択ＮＩＣを介して互いに接続する接続処理を実行する。

【0107】

このように、各ＮＩＣに関する接続情報がチャネル切替処理の前に共有されるため、チャネル切替時の接続処理に要する時間が短縮される。特に、あるＳＴＡがＡＰに初めて接続した後、そのＳＴＡにおいて初めてチャネル切替処理が行われる際の接続処理に要する時間が短縮される。その結果、チャネル切替に要する時間が短縮され、サービス品質が向上する。

【0108】

図１５は、接続情報共有処理の一例を示すフローチャートである。

【0109】

ＡＰに初めて接続する新ＳＴＡについて考える。ＡＰに初めて接続する新ＳＴＡについては、まず、通常の接続手順が実施される（ステップＳ６０）。このとき、ＡＰが現在使用している選択ＮＩＣと同じチャネルのＮＩＣが選択ＮＩＣとして使用される。

【0110】

接続処理の完了後、ＡＰは、新ＳＴＡに問い合わせ通信を行う。この問い合わせ通信時、ＡＰは、新ＳＴＡのＮＩＣ環境の情報を取得する（ステップＳ６１）。ＮＩＣ環境は、ＳＴＡが備えているＮＩＣの数を含んでいる。ＮＩＣ環境は、ＳＴＡが本実施の形態に係るチャネル切替処理に対応しているか否かを含んでいてもよい。例えば、ＳＴＡが組み込みＬｉｎｕｘ（登録商標）のような汎用ネットワークコマンドを使用可能な場合、ｉｆｃｏｎｆｉｇなどのコマンドを用いることによってＮＩＣ環境を取得することができる。他の例として、新ＳＴＡが、ＡＰからの問い合わせに応答して、自身のＮＩＣ環境の情報を作成し、ＡＰに返してもよい。

【0111】

続くステップＳ６２において、ＡＰは、新ＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数以上か否かを判定する。言い換えれば、ＡＰは、新ＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数に対して不足しているか否かを判定する。新ＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数以上である場合、つまり、新ＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数に対して不足していない場合（ステップＳ６２；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ６３に進む。一方、新ＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数に対して不足している場合（ステップＳ６２；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ６４に進む。

【0112】

ステップＳ６３において、ＡＰは、ＡＰが備える各ＮＩＣに関する接続情報を新ＳＴＡに通知する。例えば、各ＮＩＣに関する接続情報は、当該ＮＩＣの切替タイミング、ネットワーク識別子（例：ＢＳＳＩＤ）、割り当てられているチャネルを含む。

【0113】

ステップＳ６４において、ＡＰは、不足がある旨を示すエラーメッセージを制御装置１００に送信する。

【0114】

尚、ステップＳ６２及びステップＳ６４は省略されてもよい。

【0115】

図１６は、比較例として、一般的な接続処理を示している。まず、ＳＴＡは、接続先ＡＰのＳＳＩＤを含むビーコンを検出するまで、全てのチャネルをスキャンする（ステップＳ１）。その後、ＡＰとＳＴＡは、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを交換し（ステップＳ２）、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを交換し（ステップＳ３）、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを交換する（ステップＳ４）。更に、通信保護のため、ＡＰとＳＴＡは、Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌによりセキュリティ情報を交換する（ステップＳ５）。その後、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によりＩＰアドレスを割り当てて、通信可能な状態にする（ステップＳ６）。

【0116】

図１７は、本実施の形態に係る接続処理の一例を示すフローチャートである。例えば、接続情報が次に使用されるＮＩＣのチャネル情報を含む場合、チャネルのスキャンは不要であり、ステップＳ１を省略することができる。また、ＮＩＣが同じ場合、Ｐｒｏｂｅ情報の交換は不要であり、ステップＳ２を省略することができる。セキュリティ情報を予め交換することにより、ステップＳ５を省略することもできる。

【0117】

Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームの内容を予め交換することによって、ステップＳ３を省略し、接続処理を更に早めることもできる。

【0118】

また、図１６で示された比較例の場合、接続処理の段階ではまだ伝送レートの調整ができないため、無線フレームの伝送速度としては最も低いレートが使用される。一方、本実施の形態によれば、最適なレートを予め通知することによって、接続処理における情報伝送時間を短縮することもできる。

【0119】

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、各ＮＩＣに関する接続情報がチャネル切替処理の前に共有されるため、チャネル切替時の接続処理に要する時間が短縮される。特に、あるＳＴＡがＡＰに初めて接続した後、そのＳＴＡにおいて初めてチャネル切替処理が行われる際の接続処理に要する時間が短縮される。その結果、チャネル切替に要する時間が短縮され、サービス品質が向上する。

【0120】

５．混在環境への対処
全てのＳＴＡが本実施の形態に係るチャネル切替処理（ＮＩＣ切替処理）に対応できるとは限らない。例えば、あるＳＴＡのＮＩＣ数がＡＰのＮＩＣ数に対して不足している場合、そのＮＩＣはチャネル切替処理に常に追従することができるとは限らない。

【0121】

本実施の形態に係るチャネル切替処理に完全に対応することができる無線端末（第１無線端末）を、以下、「ＳＴＡ－Ｘ」と呼ぶ。一方、本実施の形態に係るチャネル切替処理に必ずしも対応することができない無線端末（第２無線端末）を、以下、「ＳＴＡ－Ｙ」と呼ぶ。以下、無線通信システム１がＳＴＡ－ＸとＳＴＡ－Ｙの両方を含む混在環境の場合の処理について説明する。

【0122】

図１８は、混在環境の場合の無線通信システム１の構成例を概略的に示すブロック図である。既出の図１と重複する説明は適宜省略する。無線通信システム１は、無線通信ネットワークを構成する複数の無線通信装置１０を含んでいる。複数の無線通信装置１０は、ＡＰ、１以上のＳＴＡ－Ｘ、及び１以上のＳＴＡ－Ｙを含んでいる。ＡＰ及びＳＴＡ－Ｘは、ＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｎを備えている。ここで、Ｎは、２以上の整数である。一方、ＳＴＡ－Ｙは、ＮＩＣ－１～ＮＩＣ－Ｍを備えている。ここで、Ｍは、Ｎ未満の整数である（Ｍ＜Ｎ）。例えば、Ｎが２であり、Ｍが１である場合、ＳＴＡ－Ｘは複数チャネル無線端末であり、ＳＴＡ－Ｙは単一チャネル無線端末である。

【0123】

図１９は、混在環境の場合のチャネル切替処理の一例を説明するための概念図である。既出の図２と重複する説明は適宜省略する。ＡＰとＳＴＡ－Ｘは、第１チャネルＣＨ－１で無線通信を行うＮＩＣ－１と、第１チャネルＣＨ－１と異なる第２チャネルＣＨ－２で無線通信を行うＮＩＣ－２を備えている。一方、ＳＴＡ－Ｙは、第１チャネルＣＨ－１で無線通信を行うＮＩＣ－１は備えているが、第２チャネルＣＨ－２で無線通信を行うＮＩＣ－２を備えていない。

【0124】

ＡＰとＳＴＡ－Ｘに対しては、上述のチャネル切替処理（セクション１、セクション３参照）が実施される。

【0125】

時刻ｔ１ｓ～時刻ｔ１ｅの第１期間において、制御装置１００は、第１モードの設定を行う。具体的には、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡ－Ｘの各々において、ＮＩＣ－１を選択ＮＩＣとして設定する。ＮＩＣ－２は、送信禁止期間に入る。

【0126】

時刻ｔ２ｓ～時刻ｔ２ｅの第２期間において、制御装置１００は、第２モードの設定を行う。具体的には、制御装置１００は、ＡＰとＳＴＡ－Ｘの各々において、ＮＩＣ－２を選択ＮＩＣとして設定する。ＮＩＣ－１は、送信禁止期間に入る。

【0127】

尚、送信禁止期間では、データ受信は可能であるが、データ送信が禁止される。変形例として、送信禁止期間においても、特定の無線フレーム（例：上りフレームの受信に応答する応答フレーム（ＡＣＫ））の送信だけは許容されてもよい。例えば、総送信時間の制限の中にＡＣＫ送信時間が含まれない場合、ＡＣＫの送信が許容されてもよい。

【0128】

一方、ＳＴＡ－Ｙについては次の通りである。

【0129】

制御装置１００は、ＳＴＡ－ＹがＮＩＣ－１を使用してＡＰと通信するよう制御する。言い換えれば、制御装置１００は、ＮＩＣ－１をＳＴＡ－Ｙの選択ＮＩＣとして設定する。時刻ｔ１ｓ～時刻ｔ１ｅの第１期間では、ＡＰもＮＩＣ－１を選択ＮＩＣとして使用しているため、ＡＰとＳＴＡ－Ｙは第１チャネルＣＨ－１で互いに通信を行うことができる。

【0130】

しかしながら、時刻ｔ２ｓ～時刻ｔ２ｅの第２期間において通信に使用されるチャネルは、第２チャネルＣＨ－２である。ＳＴＡ－Ｙは、第２チャネルＣＨ－２のＮＩＣ－２を備えていないため、第２チャネルＣＨ－２で通信を行うことができない。かといって、第２期間においてＳＴＡ－Ｙの通信を完全に停止させると、通信効率が低下する。

【0131】

そこで、本実施の形態によれば、制御装置１００は、第２期間において「限定通信処理」を実行するようＳＴＡ－Ｙを制御する。具体的には、制御装置１００は、第２期間においてもＮＩＣ－１を使用してデータ送信を継続するようＳＴＡ－Ｙを制御する。但し、第２期間は、ＡＰ側のＮＩＣ－１の送信禁止期間に相当する。よって、制御装置１００は、第２期間においては下りフレーム全般をＡＰに要求しないようにＳＴＡ－Ｙを制御する。例えば、ＳＴＡ－Ｙは、“ＮＯ ＡＣＫ”のポリシーで上りフレームをＡＰに送信する。

【0132】

あるいは、送信禁止期間においてもＡＣＫの送信が許容されている場合、制御装置１００は、ＡＣＫは要求するがＡＣＫ以外の下りフレームをＡＰに要求しないようにＳＴＡ－Ｙを制御してもよい。

【0133】

一般化すれば、ＳＴＡ－Ｙが備えるＮＩＣ－１～ＮＩＣ－ＭのいずれもＡＰにおける選択ＮＩＣと同じチャネルに対応していない期間において、制御装置１００は、限定通信処理を実行するようＳＴＡ－Ｙを制御する。限定通信処理において、ＳＴＡ－Ｙは、下りフレーム全般あるいはＡＣＫ以外の下りフレームをＡＰに要求しない。

【0134】

図２０は、限定通信処理を説明するためのフローチャートである。制御装置１００は、ＮＩＣ切替指示をＳＴＡ－Ｙを含む各ＳＴＡに送信するとする（セクション３、図５、図７、図９、図１３参照）。ＳＴＡ－Ｙは、制御装置１００からＮＩＣ切替指示を受信する（ステップＳ７０）。ＳＴＡ－Ｙが対応していないＮＩＣへの切替指示の場合、ＳＴＡ－Ｙは、使用するＮＩＣを切り替えない。その代わり、ＳＴＡ－Ｙは、下りフレーム全般あるいはＡＣＫ以外の下りフレームをＡＰに要求しないよう設定する（ステップＳ７１）。そして、ＳＴＡ－Ｙは、制御装置１００に応答を返す（ステップＳ７２）。

【0135】

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、ＳＴＡ－ＸとＳＴＡ－Ｙが混在する混在環境を実現することが可能となる。また、ＡＰ側のＮＩＣが送信禁止期間に入っていても、ＳＴＡ－Ｙに限定通信処理を実行させることによって、ＳＴＡ－Ｙの通信を継続し、通信効率を向上させることが可能となる。

【符号の説明】

【0136】

１…無線通信システム， １０…無線通信装置， １１…プロセッサ， １２…記憶装置， １３…制御プログラム， １４…管理情報， １５…インタフェース， １６…タイマ， １００…制御装置， １１０…プロセッサ， １２０…記憶装置， １３０…制御プログラム， １４０…管理情報， １５０…インタフェース， １６０…タイマ， ＡＰ…基地局， ＮＩＣ…ネットワークインタフェースコントローラ， ＳＴＡ…無線端末， ＳＴＡ－Ｘ…第１無線端末， ＳＴＡ－Ｙ…第２無線端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】