JP2011124624A - ビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイント - Google Patents

Abstract

【課題】パラメータサーバ等を設置することなく、各アクセスポイントのデータ設定に係る手間を省くために、データ設定済みのアクセスポイントの設定データを他のアクセスポイントに通知して、他のアクセスポイントに同一のデータ設定を施すことが可能なアクセスポイントを提供する
【解決手段】通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、特定データをビーコン信号に付加して送信する特定ビーコン信号送信手段と、他アクセスポイントからビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、を有し、受信したビーコン信号に特定データが含まれていた場合に、当該特定ビーコン信号に付加された特定データから通信パラメータを抽出し、抽出した通信パラメータの一部または全てを自アクセスポイントの通信パラメータとして設定または更新する。
【選択図】図３

Description

本発明は、コントローラレスの無線ＬＡＮアクセスポイントに関する。

複数のアクセスポイントを集中管理するコントローラを持たない無線ＬＡＮシステムのアクセスポイントの場合、例えばあるアクセスポイントの設定情報を同一システム内全てのアクセスポイントの設定情報に反映するためには、各アクセスポイント間で相互通信を行う方法が考えられるが、そのためには相手ＩＰアドレス等の設定が必要となる。このため、コントローラを持たない多数のアクセスポイントからなるシステムではこのアクセスポイント間で通信するためのデータ設定が面倒であるという欠点があった。

データ設定が面倒であるという欠点を解決する技術として、特許文献１に通信パラメータの設定をパラメータサーバにより設定する方法が開示されている。しかしながら、この方法ではパラメータサーバの設置に係る設置スペースおよびコストが必要となる欠点がある。

国際公開２００６／１０１０６５号公報

そこで、本発明の課題は、パラメータサーバ等を設置することなく、各アクセスポイントのデータ設定に係る手間を省くために、データ設定済みのアクセスポイントの設定データを他のアクセスポイントに通知して、他のアクセスポイントに同一のデータ設定を施すことが可能なアクセスポイントを提供することにある。

本発明のビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイントは、無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、前記通信パラメータ設定更新手段が通信パラメータを設定または更新した場合または予め定められた特定操作が為された場合に自アクセスポイントに設定された通信パラメータの一部または全てを含む特定データを自アクセスポイントが送信するビーコン信号に付加して送信する特定ビーコン信号送信手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明のビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイントは、無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、他アクセスポイントから到達するビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、を有し、前記ビーコン信号受信手段が受信したビーコン信号に特定データが含まれていた場合に、前記通信パラメータ設定更新手段は、当該特定ビーコン信号に付加された特定データから通信パラメータを抽出し、前記抽出した通信パラメータの一部または全てを自アクセスポイントの通信パラメータとして設定または更新することを特徴とする。

また、本発明のビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイントは、無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、前記通信パラメータ設定更新手段が通信パラメータを設定または更新した場合または予め定められた特定操作が為された場合に自アクセスポイントに設定された通信パラメータの一部または全てを含む特定データを自アクセスポイントが送信するビーコン信号に付加して送信する特定ビーコン信号送信手段と、他アクセスポイントから到達するビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、を有し、前記ビーコン信号受信手段が受信したビーコン信号に前記特定データが含まれていた場合に、前記通信パラメータ設定更新手段は、当該特定ビーコン信号に付加された特定データから通信パラメータを抽出し、前記抽出した通信パラメータの一部または全てを自アクセスポイントの通信パラメータとして設定または更新することを特徴とする。

本発明によれば、多数のアクセスポイントから成る無線ＬＡＮシステムを構築する際に、各アクセスポイントの設定に係る手間を大幅に低減出来る効果がある。

図１は無線ＬＡＮシステムのシステム構成である。 図２はアクセスポイント配置図である。 図３はアクセスポイントの内部ブロック構成図である。 図４はビーコンのフレームフォーマットである。 図５は付加データ抽出部のフローチャートである。 図６は設定情報のフレームフォーマットである。 図７は通信制御部のビーコンから設定情報取得時のフローチャートである。 図８は通信制御部のユーザによる設定変更時のフローチャートである。 図９は通信制御部のビーコンから相手ＩＰアドレス情報取得時のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る無線ＬＡＮアクセスポイントを詳細に説明する。

まず、図１を用いて、本発明の実施形態としての無線ＬＡＮシステムについて説明する。
本実施形態の無線ＬＡＮシステムは、無線端末（ＳＴＡ）１１０と、各無線端末の中継装置であるアクセスポイント（ＡＰ）１２０と、有線端末であるパーソナルコンピューター（ＰＣ）１３０と、各ＳＴＡ１１０がＬＡＮ（Local Area Network）へ接続許可するための認証を実施するＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial In User Service）サーバ１４０と、これらが有線接続されているＬＡＮ１６０−１とＬＡＮ１６０−２の中継装置であるルータ１７０とを備えている。

ＡＰ１２０はIEEE802.11に準拠して動作する無線ＬＡＮ通信機能と、IEEE802.3に準拠して動作するイーサネット（登録商標）等の有線ＬＡＮ通信機能を有し、ＳＴＡ１１０との間で無線ＬＡＮ通信を行い、ＬＡＮ１５０に接続されている他の装置（ＰＣ１３０及びルータ１７０等）と有線ＬＡＮ通信を行う。

ルータ１７０はＬＡＮ１ １６０−１とＬＡＮ２ １６０−２の間に介在し、各有線ＬＡＮ上に流れるＩＰパケットを監視し、このＩＰパケットのＩＰヘッダ情報（宛先ＩＰアドレス情報やポート番号情報など）に基づきＩＰパケットをルーティングする通信装置であり、ＬＡＮ１ １６０−１上に流れるＩＰパケットがＬＡＮ２ １６０−２側にルーティングすべきものであると判断した場合は、これをＬＡＮ２ １６０−２側に送出し、また、ＬＡＮ２ １６０−２上に流れるＩＰパケットがＬＡＮ１ １６０−１側にルーティングすべきものであると判断した場合は、これをＬＡＮ１ １６０−１側に送出する。

以上の構成により、各種通信端末（ＳＴＡ１１０、ＡＰ１２０、ＰＣ１３０等）同士でＩＰ通信を行うことが可能である。

また、本発明が適用されるＡＰ１２０の配置条件について説明する。図２は、本発明が適用されるアクセスポイント配置の例図である。

図２はIEEE802.11bのＡＰ１２０の配置と、各通信速度レートにて無線の電波が届く範囲を示したものである。

無線の通信速度レートと距離の関係は、高い通信速度レートほど通信出来る距離は短く、低い通信速度レートほど距離が長くなるため、通常、ＡＰ１２０の配置としては、高い通信速度レートで通信を維持出来るように配置する。

そのため、低い通信速度レートのデータであれば、ＡＰ１２０同士で受信することが可能な位置に配置される。

図２のようにＡＰ１２０−１は、１Ｍｂｐｓのレートであれば、ＡＰ１２０−２及びＡＰ１２０−３のデータを受信することが出来、他のアクセスポイントからみても同様である。

ビーコンは通常、どの端末でも受信出来るように低い通信速度レートで送信されるため、隣接していれば、どのＡＰ１２０からのビーコンであっても受信することが可能と考えられる。

次に、本発明が適用されるＡＰ１２０の構成について説明する。図３は、本発明が適用されるＡＰ１２０の内部ブロック構成を示す図である。

ＡＰ１２０は、アンテナ１２０８と、有線ＬＡＮ送受信部１２０１と、無線送受信部１２０２と、通信制御部１２０３と、ビーコン生成部１２０４と、ＡＰデータ記憶部１２０５と、他のＡＰの無線信号を受信するためのアンテナ２（ビーコン受信用）１２０９と、無線受信部１２０６と、ビーコンから付加データを抽出するための付加データ抽出部１２０７とを備えている。

有線ＬＡＮ送受信部１２０１は受信したＩＰパケットのＭＡＣアドレスから転送先を決定し、転送先に応じて当該ＩＰパケットを無線送受信部１２０２またはＬＡＮ１６０に転送する。

無線送受信部１２０２はイーサネット（登録商標）規格であるIEEE802.3のデータリンク層と、無線ＬＡＮ規格であるIEEE802.11のデータリンク層との間で変換処理を実施し、無線送信時はIEEE802.11により規定される搬送無線周波数に載せてアンテナ１２０８から無線信号として送出する。逆に、無線受信時はアンテナ１２０８から受信した無線信号からIEEE802.11により規定される搬送無線周波数を除去して、元のIEEE802.11用にＭＡＣ処理されたフレームに復元する。

また、無線送受信部１２０２は、無線ＬＡＮ規格であるIEEE802.11の制御フレーム及び管理フレームの生成、及びビーコン生成部１２０４からの指示により、それらのフレームを無線信号として送出する。

通信制御部１２０３はＡＰデータ記憶部１２０５からのデータを元に、無線ＬＡＮの通信制御を行う。また、通信制御部１２０３は付加データ抽出部１２０７より、取得した他のＡＰの設定情報からＡＰデータ記憶部１２０５に対して設定データの更新を行う。また、通信制御部１２０３はＡＰデータ記憶部１２０５のデータからビーコン生成部に対して付加する設定情報の指定を行う。

ビーコン生成部１２０４は通信制御部１２０３からの指示により、独自に追加した付加情報を含むビーコンフレームの生成を行う。

ＡＰデータ記憶部１２０５は自アクセスポイントの設定データ、及び他アクセスポイントの設定データの記憶を行う。

無線受信部１２０６はアンテナ２（ビーコン受信用）１２０９から受信した無線信号からIEEE802.11により規定される搬送無線周波数を除去して、元のIEEE802.11用にＭＡＣ処理されたフレームに復元する。

付加データ抽出部１２０７は無線受信部１２０６にてIEEE802.11用にＭＡＣ処理されたフレームから、ビーコン情報か否かを判断し、同一システムの付加データを抽出する。

図４を用いて本発明で使用するＡＰ１２０から送出するビーコンのフレームフォーマットについて説明する。

図４は、IEEE802.11にて規定されているビーコンのフレームフォーマットである。４３０は今回独自に拡張した付加情報である。

付加情報４３０は、同一システムを識別する為のシステム識別符号４３１、及び設定情報４３２から構成される。

本発明のＡＰ１２０では、上記の付加情報４３０を含んだビーコンを、一般の無線アクセスポイント同様に、一定周期で送出する。

一方、周辺のアクセスポイントのビーコンを受信する為に、無線受信部１２０６を使用し、受信状態にすることで監視を行う。

このとき、全ての周波数の監視を行えるように、一定周期で周波数を切り替える。但し、同一周波数のみ使用する場合や、立ち上げ時のみ周辺のアクセスポイントのビーコンを受信する場合には無線受信部１２０６ではなく、無線送受信部１２０２を使用しても良いこととする。

上記のように構成されたビーコンを受信した場合の付加データ抽出部１２０７の処理について、図５に示すフローチャートに従って説明する。

本フローは、アンテナ２ １２０９から無線信号を受信したところから開始される。受信した無線信号を、無線受信部１２０６より元のIEEE802.11用にＭＡＣ処理されたフレームに復元し、その復元されたデータのフレーム制御情報４１０を参照し、そのフレームがビーコンかの判断をする。（Ｓ５００）
他アクセスポイントより定期的に送出されるビーコンと判断した場合には、そのビーコンの中に独自に拡張した付加情報４３０が含まれているかを独自のエレンメントＩＤの有無により判断（Ｓ５０１）し、拡張した付加情報が含まれている場合には、その拡張した付加情報４３０に含まれるシステム識別子４３１を取得（Ｓ５０２）し、自アクセスポイントに設定されているシステム識別子との比較を行い、同一のシステムかの判断を行う（Ｓ５０３）。

同一システム内のアクセスポイントからのビーコンと認識した場合、そのビーコン情報内に含まれる拡張した付加情報４３０から設定情報４３２を取得する（Ｓ５０４）。

さらに、ビーコン情報内に含まれるＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）４２０を取得（Ｓ５０５）し、その取得したＢＳＳＩＤ４２０より、どのアクセスポイントからのビーコンかを特定し、通信制御部１２０３にそれらの情報を通知する（Ｓ５０６）。

次に、ビーコン情報内の設定情報４３２を使用し、アクセスポイント自身のデータ設定情報を更新する場合について説明する。設定情報４３２の設定内容の詳細を図６に示す。

設定情報４３２は、設定番号４３２１、設定カウンタ値４３２２、設定カウンタ最大値４３２３、設定データ４３２４から構成される。

設定番号４３２１は設定が変更された時にインクリメントされ、値が大きいほど新しい設定と判断する番号である。この番号を判定することで通知している設定情報が、自アクセスポイントで保存している設定データより新しい設定データかを判断する。

設定カウンタ値４３２２は、ビーコンで通知出来る設定情報のサイズには制限があることや、一度に大量の設定データを定期的に送信することで無線上の負荷増大にもなることから、設定データをいくつかに分割して送信するために使用される。設定データ通知時に何番目の設定データを通知しているのかを表し、ビーコン送信毎にインクリメントされる。設定カウンタ最大値４３２３まで設定カウンタ値４３２２がインクリメントされると、設定カウント値４３２２は０になり、再度、１番目の設定データを通知する。

設定カウンタ最大値４３２３は設定データが何分割されているのかを示す。

設定データ４３２４は設定データそのものを示し、システム内で共通のデータ設定内容を通知する。

付加データ抽出部１２０７から通知されたビーコン情報内の設定情報４３２を受信した場合の通信制御部１２０３の処理について、図７に示すフローチャートに従って説明する。

本フローは、ステップ５０４で設定情報４３２を取得したところから開始する。付加データ抽出部１２０７から通知された情報から、設定番号４３２１を取得し、この番号とアクセスポイント自身で保持している設定番号との比較を行う（Ｓ７００）。
この通知された設定番号４３２１が、アクセスポイント自身で保持している設定番号より大きい場合には、設定が更新されたものとして、設定情報の蓄積を行う（Ｓ７０１）。

設定カウンタ最大値４３２３から、通知されている設定データ４３２４が全て取得できたかを判定し（Ｓ７０２）、全て取得出来ていない場合には、そのままビーコンの受信を継続、全て取得できた場合には、その設定データをＡＰデータ記憶部１２０５に記憶し、設定を反映する（Ｓ７０３）。

設定反映時後、設定番号４３２１の値をＡＰ１２０自身の設定番号として更新し（Ｓ７０４）、設定データを自身が送信するビーコンの情報として、ビーコン生成部１２０４に指示する（Ｓ７０５）。

次に、ビーコンからではなく、ユーザ操作により、データ設定された場合の通信制御部１２０３の処理について、図８に示すフローチャートに従って説明する。

本フローはＡＰ１２０に電源が投入され無線および有線による通信が可能な状態から開始される。

ユーザによるデータ設定により、設定されている情報に変更があったか判断するため、蓄積されているデータ設定の情報との比較を行う（Ｓ８００）。
比較した結果、データ設定に変更がなかった場合には、特に処理は行わない。

データ設定に変更あった場合には、その設定データをＡＰデータ記憶部１２０５に記憶し、設定を反映する（Ｓ８０１）。

設定データ及び、現在の設定番号をインクリメント（設定番号を保持していない場合等には設定時刻からこの設定番号を求めても良い。）し（Ｓ８０２）、アクセスポイント自身が送信するビーコンの情報として、ビーコン生成部１２０４に指示する（Ｓ８０３）。

以上の処理により１台でも同一システム内のアクセスポイントの設定を変更することにより、お互いにビーコンが見える環境であれば、アクセスポイント同士で設定を反映することが可能になり、システム全体のアクセスポイントの設定情報を共有することが出来る。

実施例２では設定情報にビーコンを送出しているアクセスポイント自身のＩＰアドレスを含め、アクセスポイント同士でユニキャスト通知を可能とする場合について説明する。

この実施例の時の設定情報４３２はアクセスポイント自身のＩＰアドレス情報とする。

付加データ抽出部１２０７から通知されたビーコン情報内の設定情報４３２及びＢＳＳＩＤ４２０を受信した場合の通信制御部１２０３の処理について、図９に示すフローチャートに従って説明する。

通知されたＢＳＳＩＤ４２０から、そのアクセスポイントの情報がＡＰデータ記憶部１２０５に登録済みかどうかを検索する（Ｓ９０１）。

ＡＰデータ記憶部１２０５にて既に登録済みの場合には、登録されているＩＰアドレス情報とビーコンにて通知された設定情報（ＩＰアドレス）４３２の内容を判断（Ｓ９０２）し、異なっている場合には設定情報（ＩＰアドレス）が変更されたものとしてＡＰデータ記憶部１２０５のそのアクセスポイントの設定情報（ＩＰアドレス）を更新する（Ｓ９０３）。同一の場合には変更無しとして、特にそのアクセスポイントの設定情報（ＩＰアドレス）は更新しない。

未登録の場合には新たなアクセスポイントとして新規登録し、設定情報（ＩＰアドレス）を保存する（Ｓ９０４）。

また、一定時間ビーコンが受信できない場合には、そのアクセスポイントが故障、または撤去されたものとして、そのアクセスポイントの設定情報（ＩＰアドレス）を削除できるように、アクセスポイント設定情報受信時に、アクセスポイント毎のエージングタイマの再開始（Ｓ９０５）、または開始（Ｓ９０６）を行う。

通常、ビーコンは一定時間毎に送信されるため、このエージングタイマがタイムアウトすることでアクセスポイントが故障、撤去されたと判断し、アクセスポイントの設定情報（ＩＰアドレス）を削除する。

上記の方法により、同一システム内の他のアクセスポイントのＩＰアドレスを取得することが出来、同一システム内のアクセスポイントに対してＩＰレイヤ（レイヤ３）でのユニキャスト通信が可能となる。

また、通信相手を自動で認識することにより、システム上に新にアクセスポイントを追加した場合でも既存のアクセスポイントに対して新たなデータ設定が不要となる。

１台でも同一システム内のアクセスポイントとの通信が可能になることで、アクセスポイント同士で通信することが可能になり、システム全体のアクセスポイントの情報を共有することが出来る。

１１０ 無線端末（ＳＴＡ）
１２０ アクセスポイント（ＡＰ）
１３０ パーソナルコンピューター（ＰＣ）
１４０ ＲＡＤＩＵＳサーバ
１５０ 無線区間
１６０ ＬＡＮ
１７０ ルータ
４１０ ビーコンフレーム内フレーム制御
４２０ ビーコンフレーム内ＢＳＳＩＤ
４３０ 独自に拡張した付加情報
４３１ 拡張付加情報のシステム識別符号
４３２ 拡張付加情報の設定情報
１２０１ 有線ＬＡＮ送受信部
１２０２ 無線ＬＡＮ送受信部
１２０３ 通信制御部
１２０４ ビーコン生成部
１２０５ ＡＰデータ記憶部
１２０６ 無線受信部
１２０７ 付加データ抽出部
１２０８ アンテナ
１２０９ アンテナ２（ビーコン受信用）
４３２１ 拡張付加情報の設定情報内の設定番号
４３２２ 拡張付加情報の設定情報内の設定カウンタ値
４３２３ 拡張付加情報の設定情報内の設定カウンタ最大値
４３２４ 拡張付加情報の設定情報内の設定データ

Claims (3)

1. 無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、
   自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、前記通信パラメータ設定更新手段が通信パラメータを設定または更新した場合または予め定められた特定操作が為された場合に自アクセスポイントに設定された通信パラメータの一部または全てを含む特定データを自アクセスポイントが送信するビーコン信号に付加して送信する特定ビーコン信号送信手段と、を有することを特徴とするビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイント。
2. 無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、
   自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、他アクセスポイントから到達するビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、を有し、
   前記ビーコン信号受信手段が受信したビーコン信号に特定データが含まれていた場合に、前記通信パラメータ設定更新手段は、当該特定ビーコン信号に付加された特定データから通信パラメータを抽出し、前記抽出した通信パラメータの一部または全てを自アクセスポイントの通信パラメータとして設定または更新することを特徴とするビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイント。
3. 無線ＬＡＮシステムを構成する無線アクセスポイントであって、
   自アクセスポイントの無線ＬＡＮ通信に係る通信パラメータを設定または更新する通信パラメータ設定更新手段と、前記通信パラメータ設定更新手段が通信パラメータを設定または更新した場合または予め定められた特定操作が為された場合に自アクセスポイントに設定された通信パラメータの一部または全てを含む特定データを自アクセスポイントが送信するビーコン信号に付加して送信する特定ビーコン信号送信手段と、他アクセスポイントから到達するビーコン信号を受信するビーコン信号受信手段と、を有し、
   前記ビーコン信号受信手段が受信したビーコン信号に前記特定データが含まれていた場合に、前記通信パラメータ設定更新手段は、当該特定ビーコン信号に付加された特定データから通信パラメータを抽出し、前記抽出した通信パラメータの一部または全てを自アクセスポイントの通信パラメータとして設定または更新することを特徴とするビーコンによる通信パラメータ設定機能を有する無線アクセスポイント。

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