JPH08251171A

JPH08251171A - 無線通信システム

Info

Publication number: JPH08251171A
Application number: JP5261395A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kinouchi; 孝木ノ内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】無線ＬＡＮシステムの伝送路の負荷を低減す
る。【構成】この無線ＬＡＮシステムは、複数の関門局の
サービスエリアの重複領域に位置した無線端末が、サー
ビスエリアに応じて異なる周波数で通信を行う無線ＬＡ
Ｎモジュール２２を有してなり、このモジュール２２内
のサービスエリア制御部２７ａが、各周波数毎に関門局
からのエリア番号通知パケットを受信し、このエリア番
号通知パケットからサービスエリア番号と関門局アドレ
スとを抽出し、このとき、エリア番号通知パケットの受
信レベル、干渉レベル、ビット誤りなどが予め決められ
たしきい値を満足しているか否かを判定し、満足の場
合、サービスエリア番号と関門局アドレスとをサービス
エリアのリストとして記録し、記録したサービスエリア
の中から、転送回数の多いサービスエリアを選択し、そ
の関門局に自端末のアドレスを登録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線により無線端末間
でデータ通信を行う無線通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、オフィスや学校などの構内に
は、情報伝送システムとして同軸ケーブルなどを用いた
ＬＡＮ（Local Area Network）が広く用いられている。

【０００３】このように情報端末どうしを有線ケーブル
で接続したＬＡＮでは、そのシステムを構成するハード
ウェアのレイアウト変更が生じた場合、構内にＬＡＮを
再布設するための時間とコストがかかる。また端末が小
型／軽量化されるにつれて、端末を携帯して移動した先
から自由に情報を送受信したい、あるいは移動しながら
情報を送受信したいとの要求もでてきている。

【０００４】そこで、近年ではＬＡＮを無線化した無線
通信システムとして無線ＬＡＮシステムの検討が始めら
れている。

【０００５】現在、検討されている無線ＬＡＮシステム
は、半径数十メートル程度の範囲を通信エリアとするも
のである。この値は、10BASE5 などを初めとする既存の
有線ＬＡＮをそのユーザの大部分が400m²以内の建物内
で使用していることや、建物内における高速データ伝送
の技術的困難さなどから導き出された値である。この通
信エリアを基本サービスエリアと呼び、このエリアが無
線ＬＡＮシステムを構成する場合の最小単位とされてい
る。

【０００６】またこの基本サービスエリアよりも広い範
囲で通信を行う場合には、複数の基本サービスエリアを
配置し、各基本サービスエリア間を分配システムと呼ば
れる有線系のＬＡＮで相互接続して拡張することが考え
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の無線通信システムでは、無線ＬＡＮを実現するため
に解決すべき課題が幾つかある。

【０００８】そのうちの一つは、伝搬路中の物体により
反射、回折、散乱などを受け多数の波が互いに干渉し合
うことにより生じるフェージングの影響を受ける多重波
伝搬路での効率的な高速データ通信の実現である。

【０００９】周波数選択性フェージングは、ある周波数
の受信信号レベルが数十dBも落ち込む現象であり、落ち
込む周波数は無線伝送環境に依存する。このため、例え
ば今まで正常に通信が行えた周波数においても、無線通
信端末が移動することで周辺の反射条件が変化し、受信
信号レベルが極端に低下して通信が不能になってしまう
ことがある。

【００１０】また送信するデータが高速になればなるほ
ど、直接波と遅延波とのデータシンボルが干渉を起こ
す、いわゆる符号間干渉が生じる。この遅延波の広がり
（ディレイスプレッド）は部屋の大きさに依存する。

【００１１】これらの無線伝送上の課題は、例えば特願
平3-211886号にあるように、送信するデータ系列の少な
くとも一部を複数のビット列に分けて、各ビット列毎に
異なるキャリア周波数にて１次変調を施し、さらにスペ
クトル拡散方式による２次変調を施すことにより解決す
ることができる。

【００１２】この他、移動する無線端末の位置管理も課
題の一つである。

【００１３】すなわち、有線で接続された従来のＬＡＮ
では、端末が移動することは考えられなかったが、無線
ＬＡＮでは端末が前述した基本サービスエリア内で移動
するほか、サービスエリア間をまたがった移動、あるい
はシステム間をまたがって移動することも考えられる。

【００１４】したがって、無線端末がどこにいてもデー
タの送受信が正しく行えるように無線端末を管理する必
要がある。

【００１５】また無線ＬＡＮシステムが大きくなるほど
基本サービスエリアの数が多くなり、それだけ分配シス
テムの負荷が大きくなる。また既存のＬＡＮを分配シス
テムとして用いる場合、分配システムとしてのトラヒッ
クが元のＬＡＮのスループットに影響を与える。

【００１６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、各端末を適切な基本サービスエリアに
所属させ、伝送路の負荷を低減することのできる無線通
信システムを提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の無線通信システムは、無線で情
報を転送する複数の端末が所属する複数の無線ネットワ
ークと、前記各無線ネットワーク相互間で情報を転送す
る基幹ネットワークとからなる無線通信システムにおい
て、ある無線ネットワーク内に複数の無線ネットワーク
に所属可能な端末があるとき、その端末が、自身が現在
所属する無線ネットワーク内の他の端末との間で所定期
間内に情報を転送したトラヒック量を計測する第１の計
測手段と、前記端末が所属可能な他の無線ネットワーク
内の端末との間で前記所定期間内に情報を転送したトラ
ヒック量を計測する第２の計測手段と、前記第１および
第２の計測手段によって得られた互いのトラヒック量を
比較・分析する比較・分析手段と、前記比較・分析手段
が比較・分析した結果に基づき前記端末の所属すべき無
線ネットワークを選択する選択手段とを具備している。

【００１８】請求項２記載の無線通信システムは、無線
で情報を転送する複数の端末が所属する第１の無線ネッ
トワークと、他の端末が所属し前記第１の無線ネットワ
ーク内の端末が少なくとも１つは所属可能な第２の無線
ネットワークと、前記第１および第２の無線ネットワー
ク相互間で情報を転送するための基幹ネットワークとか
らなる無線通信システムにおいて、前記第１の無線ネッ
トワークに所属し、かつ前記第２の無線ネットワークに
所属可能な端末は、前記第１の無線ネットワークに所属
する他の端末との間で所定期間内に情報を転送した第１
のトラヒック量を計測する第１の計測手段と、前記端末
が第２の無線ネットワークに所属する端末との間で前記
所定期間内に情報を転送した第２のトラヒック量を計測
する第２の計測手段と、前記第２の計測手段の前記第２
のトラヒック量と前記第１の計測手段の第１のトラヒッ
ク量との差が所定値を越えたとき、自身の所属を前記第
１の無線ネットワークから前記第２の無線ネットワーク
に変更する変更手段とを具備している。

【００１９】請求項３記載の無線通信システムは、請求
項１および２記載の無線通信システムにおいて、前記無
線ネットワークは、前記基幹ネットワークと接続するた
めの関門局を備え、該関門局は、自無線ネットワークに
所属および所属可能な端末を指示する情報を記憶する記
憶手段と、前記自無線ネットワークに所属する端末間で
所定期間内に情報を転送したトラヒック量を計測する計
測手段と、前記トラヒック量を１つの情報とする制御情
報パケットを前記基幹ネットワーク経由で他の関門局宛
に送出する送出手段と、前記基幹ネットワークを経由し
て受信された制御情報パケットから抽出した前記トラヒ
ック量と、自身が計測したトラヒック量とを比較し、そ
の比較結果に基づき、前記制御情報パケットを送出した
関門局の前記記憶手段に記憶されている自無線ネットワ
ークの端末情報を他の無線ネットワークの所属へ変更す
るよう通告する通告手段とを具備している。

【００２０】請求項４記載の無線通信システムは、請求
項２記載の無線通信システムにおいて、前記無線ネット
ワークは、前記基幹ネットワークと接続するための関門
局を備え、前記第１の無線ネットワークの関門局は、前
記第１の無線ネットワークまたは前記第２の無線ネット
ワークに所属する端末を指示する情報を記憶する記憶手
段と、前記第１のトラヒック量および前記第２のトラヒ
ック量を計測する計測手段と、前記第２のトラヒック量
と前記第１のトラヒック量との差が所定値を越えたと
き、前記記憶手段に記憶されている前記第１の無線ネッ
トワークの前記端末情報を前記第２の無線ネットワーク
の所属へ変更するよう通告する通告手段とを具備してい
る。

【００２１】請求項５記載の無線通信システムは、無線
で情報を転送する複数の端末が所属する第１の無線ネッ
トワークと、他の端末が所属し前記第１の無線ネットワ
ーク内の端末が少なくとも１つは所属可能な第２の無線
ネットワークと、前記第１および第２の無線ネットワー
ク相互間で情報を転送するための基幹ネットワークとか
らなる無線通信システムにおいて、前記各端末は、前記
第１の無線ネットワークまたは第２の無線ネットワーク
に所属する端末を指示する情報を記憶する記憶手段と、
前記第１および第２の無線ネットワーク内の所定期間内
のトラヒック量を計測する計測手段と、前記第２の無線
ネットワーク内のトラヒック量から前記第１の無線ネッ
トワーク内のトラヒック量を引いた値が所定値を越えた
とき、前記記憶手段に記憶されている端末情報の所属を
前記第１の無線ネットワークから前記第２の無線ネット
ワークに変更する変更手段とを具備している。

【００２２】

【作用】請求項１記載の無線通信システムでは、無線ネ
ットワーク間の重複領域に存在する端末は、自身が現在
所属する無線ネットワーク内に位置する他の端末との間
で所定期間内に情報を転送したトラヒック量を計測し、
また自身が所属可能な他の無線ネットワーク内の端末と
の間で所定期間内に情報を転送したトラヒック量を計測
し、互いのトラヒック量を比較・分析し、その結果に基
づき所属すべき無線ネットワークを自身で選択する。

【００２３】すなわち、複数のサービスエリアが重複す
る位置に存在する端末は、他の無線端末間で最も情報を
転送した頻度が大きいサービスエリアに所属される。

【００２４】したがって、伝送路の負荷および各サービ
スエリアの負荷の総和を小さくすることができる。

【００２５】請求項２記載の無線通信システムでは、第
１の無線ネットワークに所属し、かつ第２の無線ネット
ワークに所属可能な端末は、所定期間内に第１の無線ネ
ットワークに所属する他の端末との間で情報の転送を行
った第１のトラヒック量と、第２の無線ネットワークに
所属する端末との間で情報の転送を行った第２のトラヒ
ック量とを計測し、互いの差が所定値を越えたとき、自
身の所属を第１の無線ネットワークから第２の無線ネッ
トワークへ変更する。

【００２６】したがって、第１の無線ネットワークから
第２の無線ネットワークへ転送されるパケット量が少な
くなり、基幹ネットワークである伝送路の負荷および第
１および第２の各無線ネットワークのサービスエリアの
負荷を小さくすることができる。

【００２７】請求項３記載の無線通信システムでは、無
線ネットワークに備えられた関門局は自無線ネットワー
クに所属および所属可能な端末を指示する情報を記憶す
る。そして自無線ネットワークに所属する端末間で所定
期間内に情報を転送したトラヒック量を計測し、トラヒ
ック量を１つの情報とする制御情報パケットを基幹ネッ
トワーク経由で他の関門局宛に送出する。他の関門局
は、基幹ネットワークを経由して受信された制御情報パ
ケットから抽出したトラヒック量と、自身が計測したト
ラヒック量とを比較し、その比較結果に基づき、制御情
報パケットを送出した関門局に記憶されている自無線ネ
ットワークの端末情報を他の無線ネットワークの所属へ
変更するよう通告する。

【００２８】これにより制御情報パケットを送出した関
門局は端末情報を他の無線ネットワークの所属へ変更す
るので、伝送路の負荷および各サービスエリアの負荷を
小さくすることができる。

【００２９】請求項４記載の無線通信システムでは、第
１の無線ネットワークの関門局は、第１の無線ネットワ
ークまたは第２の無線ネットワークに所属する端末を指
示する情報を記憶する。そして第１のトラヒック量およ
び第２のトラヒック量を計測し、第２のトラヒック量と
前記第１のトラヒック量との差が所定値を越えたとき、
記憶手段に記憶されている端末情報の所属を第１の無線
ネットワークから第２の無線ネットワークに変更するよ
う通告する。

【００３０】これにより関門局は、記憶手段に記憶され
ている端末情報の所属を第１の無線ネットワークから第
２の無線ネットワークに変更するので、第１の無線ネッ
トワークから第２の無線ネットワークへ転送されるパケ
ット量が少なくなり、伝送路の負荷および各サービスエ
リアの負荷を小さくすることができる。

【００３１】請求項５記載の無線通信システムでは、各
端末は、第１の無線ネットワークまたは第２の無線ネッ
トワークに所属する端末を指示する情報を記憶する。そ
して第１および第２の無線ネットワーク内の所定期間内
のトラヒック量を計測し、第２の無線ネットワーク内の
トラヒック量から第１の無線ネットワーク内のトラヒッ
ク量を引いた値が所定値を越えたとき、記憶手段に記憶
されている端末情報の所属を第１の無線ネットワークか
ら第２の無線ネットワークに変更する。

【００３２】したがって、第１の無線ネットワークから
第２の無線ネットワークへ転送されるパケット量が少な
くなり、伝送路の負荷および各サービスエリアの負荷を
小さくすることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００３４】図１は本発明に係る一実施例の対等分散方
式の無線ＬＡＮシステムの構成を示す図、図２はこの無
線ＬＡＮシステム内のある無線端末の構成を示すブロッ
ク図である。

【００３５】図１において、１ａ〜１ｎは無線端末であ
り、移動自在に配置されている。２ａ、２ｂ、２ｃ…２
ｎは関門局であり、これらの関門局２ａ、２ｂ、２ｃ…
２ｎは、例えば分岐した同軸ケーブルなどの有線の伝送
路（分配システム）３上に接続されている。各無線端末
１ａ〜１ｅは、各基本サービスエリア４１、４２、４３
…４ｎ（以下、サービスエリアと呼ぶ）それぞれに少な
くとも１つ存在する関門局２ａ、２ｂ、２ｃ…２ｎに所
属している。

【００３６】１つのサービスエリアがカバーする範囲
は、一般的なオフィスの広さや構内での高速無線伝送の
技術的困難さなどを考慮すると、半径数十メートル程度
である。重複あるいは近接するサービスエリア、例えば
サービスエリア４１、４２、４３などでは、それぞれに
異なる周波数キャリアを割り当てて通信を行うようにし
て、各エリアを分離している。また、サービスエリア４
１とサービスエリア４ｎとは、相互の干渉が無視できる
程度に十分距離が離されており、ここでは周波数の繰返
し利用、つまり同じ周波数キャリアを用いて通信を行う
ようにしている。

【００３７】同一サービスエリアに所属する無線端末ど
うし、例えば無線端末１ａと無線端末１ｃなどとは、通
信制御を司る親局や関門局などを必要とせず、対等分散
方式のＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Acces
s with Collision Detection）アクセスプロトコルによ
り通信を行っている。このＣＳＭＡ／ＣＤとは、無線伝
送路を複数の無線端末が共用するための方式である。各
無線端末１ａ〜１ｎは、パケット送信時、伝送路３上の
キャリアがなくなるまで待ち、さらにパケットの衝突を
検出したならばパケットの送信を中止し、ランダム時間
後に再送信を行うことによりスループットを向上してい
る。

【００３８】異なるサービスエリアに所属する無線端末
相互間で通信する場合、例えば無線端末１ａと無線端末
１ｂとの間でデータ通信を行う場合など、データはパケ
ットとして送信無線端末１ａからその所属するサービス
エリア４１の関門局２ａに送信され、この関門局２ａか
ら伝送路３を経由して着信無線端末１ｂの所属するサー
ビスエリア４２の関門局２ｂに転送され、その関門局２
ｂから着信無線端末１ｂに送信される。なお、無線端末
１ａと関門局２ａ、関門局２ｂと無線端末１ｂとの間は
ＣＳＭＡ／ＣＤによりパケットが送信される。なおこの
実施例では、各サービスエリア４１〜４ｎの中心に各関
門局２ａ〜２ｎを配置しているが、システムに設定され
ている所定の通信不能率（％／エリア・日）を保証でき
る範囲であれば、関門局２ａ〜２ｄをどこに配置しても
通信を行うことができる。

【００３９】この発明は、図１において、サービスエリ
アどうしが重複している領域（場所）に位置する無線端
末、あるいはその領域に移動された無線端末などに適用
される。図２に示すように、この無線ＬＡＮシステム
の各無線端末１ａ〜１ｎは、データ処理端末（パーソナ
ルコンピュータ、ワークステーションなど）、音声の入
出力処理を行う音声端末、画像の入出力処理を行う画像
端末などの各種端末装置に接続されたディジタルインタ
フェース２１と、このディジタルインタフェース２１を
接続された無線ＬＡＮモジュール２２とから構成されて
おり、自身が所属する関門局と無線で通信を行うことが
できる。なおこの無線ＬＡＮモジュール２２はディジタ
ルインタフェース２１を内蔵している場合もある。ディ
ジタルインタフェース２１は、上記各種端末装置と無線
モジュール２２間のインタフェースであり、各種端末装
置と無線モジュール２２間のデータのレベル変換、フレ
ーム同期および速度変換などを行うと共に無線モジュー
ル２２をドライブするドライバーである。

【００４０】無線ＬＡＮモジュール２２は、パケット生
成部２３、パケット分解部２４、誤り訂正符号部２５、
誤り訂正復号部／検出部２６、制御部２７、変調部２
８、ＲＦ部２９、復調部３０、Ｒｘレベル測定部３１、
キャリア検出部３２ａ、衝突検出部３２ｂなどから構成
されている。

【００４１】パケット生成部２３は、ディジタルインタ
フェース２１からのデータに無線用のプリアンプル、目
的局アドレス、送信局アドレス、パケットタイプなどを
付加してフレームを生成する。パケット分解部２４は、
パケット生成部２３とは逆に、受信したパケットフレー
ムから目的局アドレス、送信局アドレス、パケットタイ
プ、データなどを抽出し、目的局アドレスと自局アドレ
スとを比較する。この比較結果、目的局アドレスが自局
アドレスと一致した場合、あるいは同報アドレスの場合
などは、パケットタイプを識別する。また受信したパケ
ットが情報パケットの場合は、目的局アドレス、送信局
アドレス、ユーザデータをディジタルインタフェース２
１を介して各種端末装置へ送る。さらにパケットタイプ
が制御パケットの場合には、送信局アドレス、制御デー
タを制御部２７へ送る。目的局アドレスが他のアドレス
のパケットの場合は廃棄される。誤り訂正符号部２５は
無線伝送に適した誤り訂正のための符号化を行う。誤り
訂正復号部／検出部２６は無線伝送に適した誤り訂正お
よび誤り検出のための復号化を行う。誤り訂正符号部２
５および誤り訂正復号部／検出部２６で得られた伝送品
質情報は、制御部２７内のサービスエリア制御部２７ａ
へ送られる。制御部２７は各部の制御、ＣＳＭＡ／ＣＤ
によるアクセス制御、キャリア周波数の切替えの制御な
どを行う。この制御部２７内のサービスエリア制御部２
７ａは、この端末装置が所属可能なサービスエリアのリ
ストを作成する。変調部２８は、パケットフレームに変
換されたベースバンド信号を無線伝送に適した変調を施
す。ＲＦ部２９は、図示しない局部発振器、周波数ミキ
サおよび増幅器などやアンテナ２９ａなどから構成さ
れ、実際の無線周波数で送受信するための周波数変換、
レベル変換などを行う。復調部３０は、復調、キャリア
同期、クロック同期（クロック再生）などを行う。ここ
で復調された復調データと復調クロックは、誤り訂正復
号部２６へ送られる。Ｒｘレベル測定部３１は指定周波
数帯域内の信号レベルを測定する。キャリア検出部３２
ａは、Ｒｘレベル測定部３１により測定された指定周波
数帯域内の信号レベルを、予め決められたしきい値と比
較し、無線伝送路が空いているか塞がっているかなどの
判定を行う。またキャリア検出部３２ａは関門局からの
制御パケットの受信レベルを測定し、サービスエリア制
御部２７ａに通知する。衝突検出部３２ｂは自無線端末
と他の無線端末が同時にパケットを送出するために生じ
る衝突を検出しスループットの低下を防ぐ。この端末装
置の上記各部はハードウェアおよびソフトウェアなどで
構成されている。

【００４２】なおこの無線端末で他の無線端末と無線通
信を行うためのＣＳＭＡ／ＣＤの実現技術としては、特
願平3-151876号および特願平3-151877号などにその詳細
が記載されているが、本実施例でもこの技術が用いられ
ている。

【００４３】すなわち、パケットを送出しようとする無
線端末は、他の端末からの送信の有無をチェックし、他
の端末からの送信が無ければ、パケット送出動作に移
る。このとき無線端末は、まず所定のテスト信号を送出
する。そしてこのテスト信号を送出していない期間に信
号を検出したときに信号の衝突が発生したものと判断す
る。また信号が検出されなければ、パケットを送出す
る。

【００４４】図３は上記無線端末が送受信するパケット
のフレーム構成例を示す図である。同図に示すように、
このパケットのフレームは、受信側の端末の、例えば復
調回路などで受信したフレームを安定して同期させるた
めのプリアンプルＰＡ、フレームの開始を示すフレーム
開始デリミタＳＦＤ、パケットタイプＴＹＰ、目的局ア
ドレスＤＡ、送信局アドレスＳＡ、データ領域の長さを
示すデータ長ＬＥＮ、伝送すべき情報列であるデータ領
域ＤＡＴＡ、誤り訂正用ビット列ＦＥＣなどから構成さ
れている。

【００４５】目的局アドレスは、例えば同報通信のよう
な特別な通信形態の場合には、システム全体で予め決め
られた値（例えばオール“０”などの数値）が用いられ
る。パケットタイプは、例えば情報パケットが数値
“０”、位置登録パケットが数値“１１０”、エリア番
号通知パケットが数値“１１１”などとして表される。
つまり、これらの数値は各パケットを区別するためのも
のである。

【００４６】次に、図４〜図８を参照してこの無線ＬＡ
Ｎシステムの動作を説明する。

【００４７】まず各無線端末が自身が所属すべきサービ
スエリアを決定する場合について説明する。図４は各サ
ービスエリアの関門局がサービスエリア内の全ての端末
に周期的に、かつ同報でエリア番号を送信する場合を示
す図、図５は無線端末のサービスエリア管理テーブルを
示す図、図６（ａ）は関門局２ａのアドレス管理テーブ
ルを示す図、図６（ｂ）は関門局２ｂのアドレス管理テ
ーブルを示す図、図７は無線端末が全ての関門局に対し
てエリア番号を要求し、応答のあった関門局のサービス
エリアのリストを作成する場合を示す図、図８はサービ
スエリア４１とサービスエリア４２との重複する領域内
に、無線端末１ａ、１ｃ、１ｄが移動したした場合を示
す図である。

【００４８】なお以下、説明を簡単にするために、各無
線端末が各エリアの関門局にアドレスを登録することで
位置管理を行うものとする。

【００４９】この場合、図１に示したようにサービスエ
リア４１（周波数ｆ1 ）の関門局２ａは、目的局アドレ
スに同報アドレス、送信局アドレスに自局アドレス＃２
ａ、パケットタイプにエリア番号通知“１１１”、デー
タ領域にエリア番号＃４１を入れたエリア番号通知パケ
ットを周期Ｔ毎に送信する。

【００５０】サービスエリア４２（周波数ｆ2 ）の関門
局２ｂも同様に、目的局アドレスに同報アドレス、送信
局アドレスに自局アドレス＃２ｂ、パケットタイプにエ
リア番号通知“１１１”、データ領域にエリア番号＃４
２を入れたエリア番号通知パケットを送信する。以下、
同様に各サービスエリア４３〜４ｎの関門局２ｃ〜２ｎ
は、エリア番号通知パケットを送信する。

【００５１】ここで、サービスエリア４１とサービスエ
リア４２との重複する範囲内に存在する無線端末１ａ、
１ｂの中で、例えば無線端末１ａなどが自身が所属可能
なサービスエリアのリストを作成するとき、無線端末１
ａは、まず周波数ｆ1 のパケットを受信できるように局
部発振器を設定する。

【００５２】そして無線端末１ａは、関門局２ａからの
エリア番号通知パケットを受信すると、サービスエリア
番号と、関門局アドレスとを抽出する。このとき、受信
レベル、干渉レベル、ビット誤りなどが、予め決められ
たしきい値（所定値）を満足しているか否かを判定す
る。この判定結果、満足しているときは、サービスエリ
ア番号と関門局アドレスとを無線端末１ａ内のサービス
エリア制御部２７ａに記録する。

【００５３】この実施例のように、無線端末１ａは関門
局２ａから送出されたエリア番号通知パケットを受信
し、受信レベル、干渉レベル、誤り率などが、所定値を
満足している場合、図５に示すように、サービスエリア
番号＃４１と関門局アドレス＃２ａを、サービスエリア
制御部２７ａ内のサービスエリア管理テーブルにリスト
として記録する。

【００５４】このとき同じ周波数ｆ1 を使っているサー
ビスエリア４ｎとは、相互に干渉を及ぼさないように十
分距離が離れているので、たとえ同一タイミングでパケ
ットが送出された場合でも、関門局２ｎからのパケット
が無線端末１ａに受信されることはない。

【００５５】次に、無線端末１ａの制御部２７は、周波
数ｆ2 のパケットを受信できるように設定する。そし
て、上記同様に関門局２ｂからのエリア番号通知パケッ
トを受信すると、エリア番号＃４２と関門局アドレス＃
２ｂをサービスエリア制御部２７ａ内のリストに記録す
る。

【００５６】また制御部２７は、周波数をｆ3 に切替え
てエリア番号通知パケットの受信を待つか、サービスエ
リア４３からはパケットが受信できないのでタイムアウ
トとなる。以後、制御部２７は、周波数をｆ1 〜ｆn-1
まで順次切替えて、受信できるエリア番号通知パケット
を記録する。

【００５７】このようにして無線端末１ａは作成したリ
ストのサービスエリアの中から所望のサービスエリアを
１つ選択して、位置登録パケットにより自端末のアドレ
スを登録する。

【００５８】なお各サービスエリア４１、４２、４３の
各関門局２ａ、２ｂ、２ｃ間で同期をとって、キャリア
周波数ｆ1 〜ｆn-1 のエリア番号通知パケットの送出タ
イミングを順次ずらして送出する場合は、無線端末は周
波数をｆ1 〜ｆn-1 まで順次切替えればよく、またエリ
ア番号通知パケットを受信できない場合のタイムアウト
時間も短くできるので、サービスエリアのリスト作成時
間を短縮することができる。

【００５９】一方、各関門局２ａ、２ｂ、２ｃ間で同期
をとらない場合は、各関門局２ａ、２ｂ、２ｃからのエ
リア番号通知パケットはランダムな順番で到着するの
で、無線端末１ａは各周波数において時間Ｔ以上のタイ
ムアウト時間が必要となる。

【００６０】図６および図７に示すように、これらの実
施例では、無線端末１ａがサービスエリア４１を選択し
たので、目的局アドレスに関門局２ａのアドレス＃２
ａ、送信局アドレスに自局アドレス＃１ａ、パケットタ
イプに位置登録“１１０”、データ領域に所属可能エリ
ア＃４２を入れた位置登録パケットを送信する。

【００６１】一方、関門局２ａは、受信した位置登録パ
ケットから送信局アドレスを抽出し、図６（ａ）に示す
ようなアドレス管理テーブルに“所属端末”として＃１
ａを記録する。これによって、サービスエリア４１に無
線端末１ａが所属したことになる。

【００６２】この位置登録パケットのデータ領域には、
所属可能エリア＃４２と書いてあるので、この位置登録
パケットと同時に伝送路３を経由して関門局２ｂ宛に所
属可能端末＃１ａを情報とする制御パケットを送信す
る。

【００６３】関門局２ｂはこの制御パケットを受信する
と、図６（ｂ）に示すアドレス管理テーブルに“所属可
能端末”として“＃１ａ”を加える。以降、各無線端末
は自分が所属するサービスエリアの関門局から周期的に
送信されるエリア番号通知パケットの受信レベルなどを
測定しサービスエリアのリストを更新していく。

【００６４】この手順でサービスエリアを決定する場合
は、無線端末の数が多く無線端末の移動が頻繁に起こる
ようなシステムに適している。

【００６５】ここで、関門局の動作を説明する。

【００６６】例えば自サービスエリア４１に所属する無
線端末１ａが送出したパケットを関門局２ａが受信した
場合、関門局２ａは受信パケットの目的局アドレスを抽
出し、そのアドレスがアドレス管理テーブル上に自身の
エリアの“所属端末”として記録されている場合は、そ
のパケットを廃棄すると共に、目的局アドレスおよび送
信局アドレスについてアドレス管理テーブル上の“転送
回数”をカウントアップする。

【００６７】また、受信したパケットの目的局アドレス
がアドレス管理テーブル上に“所属端末”として記録さ
れていない場合には、他のサービスエリアに所属するも
のと判断し、伝送路３へパケットを送信する。さらに目
的局アドレスが“所属可能端末”として記録されていれ
ば、目的局アドレスについてアドレス管理テーブル上の
“転送回数”をカウントアップする。

【００６８】すなわち、関門局が伝送路３からのパケッ
トを受信した場合には、目的局アドレスを抽出し、その
アドレスがアドレス管理テーブル上に“所属端末”とし
て記録されていれば無線伝送路上にパケットを送出し、
送信局アドレスが“所属可能端末”として記録されてい
れば、送信局アドレスについてアドレス管理テーブル上
の“転送回数”をカウントアップする。

【００６９】ところで、例えば無線端末１ａがサービス
エリア間を移動したり、サービスエリア内のトラヒック
などに状況に応じて所属サービスエリアが切替えられた
場合、以前に所属していたサービスエリアのアドレス管
理テーブル上にアドレスが残っていると、存在しない無
線端末のために無用のパケットを送出することとなりス
ループットの低下につながる。

【００７０】そこで、無線端末が送出する位置登録パケ
ットのデータ領域にアドレス有効登録時間を示す情報と
して予め“Life-Time ”などという情報を付加してお
き、その有効登録時間が経過したアドレス情報を順次抹
消することや、関門局どうしで所定時間毎に情報を交換
することによって不要なアドレス情報を抹消することな
ども考えられる。

【００７１】次に、図７を参照して上述した手順とは異
なる他の手順で各無線端末が自身が所属すべきサービス
エリアを決定する場合について説明する。

【００７２】図７は、この無線ＬＡＮシステムにおい
て、無線端末が全ての関門局に対してエリア番号を要求
し、応答のあった関門局のサービスエリアのリストを作
成する場合を示す図である。

【００７３】この場合も、上述したように、互いに重複
する領域を有するサービスエリア、例えばサービスエリ
ア４１、４２などの中で、重複領域に存在する無線端
末、例えば無線端末１ａなどがサービスエリアのリスト
を作成する。

【００７４】このとき、無線端末１ａは周波数ｆ1 のパ
ケットを送受信できるように無線ＬＡＮモジュール２２
内の局部発振器を設定し、目的局アドレスに同報アドレ
ス、送信局アドレスに＃１ａ、パケットタイプにエリア
番号要求“１０１”を入れたエリア番号要求パケットを
送信する。

【００７５】このエリア番号要求パケットを受信した関
門局２ａは、エリア番号通知パケットを返送する。パケ
ットのアドレスなどの内容は前述の例と同じである。

【００７６】無線端末１ａは関門局２ａからのエリア番
号通知パケットを受信すると、サービスエリア番号と関
門局アドレスとを抽出する。このとき受信レベル、干渉
レベル、ビット誤りなどが予め決められたしきい値を満
足しているかを判定し、満足している場合に上記したよ
うにサービスエリア番号と関門局アドレスとを無線端末
１ａ内のサービスエリア制御部２７ａ内に記録する。

【００７７】以後、無線端末１ａは周波数をｆ2 〜ｆn-
1 まで順次切替えてエリア番号要求パケットを送信し、
受信できたエリア番号通知パケットを記録していく。

【００７８】そして無線端末１ａはこのようにして作成
したサービスエリアのリストの中から所望のサービスエ
リアを１つ選択し、位置登録パケットにより自端末のア
ドレスを登録する。位置登録パケットのアドレスなどの
内容は前述した例と同じである。以降、無線端末１ａ以
外の無線端末１ｂ、１ｄなども自分が所属するサービス
エリアの関門局から送信されるエリア番号通知パケット
の受信レベルなどを測定し、サービスエリアのリストを
更新していく。

【００７９】この例のような手順でサービスエリアを決
定する場合は、無線端末の移動が少なく、エリア番号要
求パケットのトラヒックが比較的多くないシステムに適
している。

【００８０】なお上記した無線端末１ａにおけるサービ
スエリアのリスト作成は、無線端末１ａの電源投入時の
他に、無線端末１ａの移動などによりリストに記録され
ている全てのサービスエリア内で通信品質が劣化した場
合や、無線端末１ａのユーザから指示があった場合など
にも適宜行われる。

【００８１】次に、図８を参照して無線端末のエリア切
替え動作について説明する。

【００８２】図８はサービスエリア４１とサービスエリ
ア４２との重複する領域内に、無線端末１ａ、１ｃ、１
ｄが位置した場合を示す図である。

【００８３】各無線端末１ａ、１ｃ、１ｄは、電源投入
時などの初期状態から上述したような手順で、図５に示
したサービスエリア管理テーブルに自身が所属可能なサ
ービスエリアのリストを作成してゆく。

【００８４】そして、例えば無線端末１ａなどは、作成
したリストのサービスエリアの中から所望のサービスエ
リアを１つ選択して、位置登録パケットを用いて該当す
る関門局、例えば関門局２ａなどにアドレスを登録す
る。関門局２ａは所定期間内にサービスエリア４１内で
転送されたパケットのうち、送信局アドレスまたは目的
局アドレスが＃１ａであり、かつもう一方のアドレスが
サービスエリア４１に所属する他の無線端末（１ｃな
ど）のものであるパケットの数Ｔ_1a-41をカウントす
る。

【００８５】一方、関門局２ｂはその所定期間内にサー
ビスエリア４２内で転送されたパケットのうち、送信局
アドレスまたは目的局アドレスが＃１ａであり、かつも
う一方のアドレスがサービスエリア４２に所属する無線
端末（１ｂなど）のものであるパケットの数Ｔ_1a-42を
カウントする。関門局２ｂは伝送路３を経由して関門局
２ａ宛に“所属可能端末＃１ａ”および“転送回数Ｔ
_1a-42”を情報とする制御パケットを送信する。関門局
２ａはこの制御パケットを受信したら、制御パケット中
のＴ_1a-42と自分でカウントしたＴ_1a-41を比較し、Ｔ
_1a-42からＴ_1a-4 ₁を引いた値が所定の値を越えたと
き、目的局アドレスに＃１ａ、送信局アドレスに自局の
アドレス＃２ａ、パケットタイプをエリア変更要求“１
００”、データ領域に“変更先サービスエリア＃４２、
関門局のアドレス＃２ｂ”を入れたエリア変更要求パケ
ットを送信する。

【００８６】このエリア変更要求パケットを受信した無
線端末１ａは、サービスエリア４２に所属するために上
述した位置登録手順を行う。またこの無線端末１ａと同
様に無線端末１ｃおよび無線端末１ｄなどもエリア切替
え動作を行う。

【００８７】なお、各無線端末のエリア切替え動作を行
うタイミングとしては、１）無線端末の位置登録後の所定期間内に行う。

【００８８】２）一定の周期毎に行う。

【００８９】３）伝送路３のトラヒック量が所定の値を
越えたとき、関門局の一つが他の関門局に対し動作開始
を指示する。

【００９０】４）伝送路３のトラヒック量に対応して間
隔を変えて行う。

【００９１】などのことが挙げられる。

【００９２】また、サービスエリア切替えと共に、旧サ
ービスエリアに残されたアドレスを抹消する必要があ
る。この場合、上記したように位置登録パケットにより
アドレスを登録するときに“Life-Time ”を設定した場
合などは、旧サービスエリアに残されたアドレスを抹消
する必要がなくなるが、タイムアウトする前には必ずア
ドレスの更新を行う必要がある。

【００９３】無線端末がサービスエリア間にまたがって
移動した場合や、所属サービスエリアの候補がない場合
には、図４または図７に示した手順でサービスエリアの
リストを作成する。

【００９４】ここで上記所定期間内にサービスエリア４
１内で転送されたパケットのうち、送信局アドレスまた
は目的局アドレスが＃１ａであるパケット数をＴ_1aとす
れば、伝送路３を通じて転送されたパケット数はＴ_1a−
Ｔ_1a-41であり、サービスエリア４１内とサービスエリ
ア４２内とで転送されたパケットの和はＴ_1a−Ｔ_1a-4 ₁
＋Ｔ_1a-42である。

【００９５】一方、無線端末１ａの所属サービスエリア
変更後の無線端末間の情報転送量が変更前と同様なら
ば、前記所定期間と同じ時間内に伝送路３上を転送され
るパケット数はＴ_1a−Ｔ_1a-42、サービスエリア４１内
とサービスエリア４２内で転送されるパケット数の和は
Ｔ_1a＋Ｔ_1a-41−Ｔ_1a-42となる。Ｔ_1a-42−Ｔ_1a-41
＞0 であるから、本発明による所属サービスエリア変更
によって、伝送路３のトラヒックおよびサービスエリア
４１、４２、４３のトラヒック量の総和を小さくするこ
とができる。

【００９６】このように本実施例によれば、サービスエ
リア４１〜４ｎの中でサービスエリア４１、４２、４３
などの重複領域に存在する無線端末１ａ、１ｂなどは、
周波数に応じて記録したサービスエリアの中から、転送
回数、つまり情報を転送する頻度の多いサービスエリア
を１つ選択して、位置登録パケットによって自端末のア
ドレスを該当する関門局に登録することにより、各無線
端末を最適なサービスエリアに所属させるので、伝送路
３の負荷および各基本サービスエリア４１、４２、４３
の負荷の和を小さくすることができる。

【００９７】なお、上述した例では、関門局２ｂがＴ
_1a-42を計測したが、関門局２ａが計測するようにして
もよい。この場合、関門局２ａはサービスエリア４２に
所属する無線端末のアドレスを記憶する必要があるが、
各関門局２ａ〜２ｃは他の関門局に対して、計測したト
ラヒック量を情報とする制御パケットを送信する必要が
なくなる。

【００９８】また、無線端末１ａがＴ_1a-41およびＴ
_1a-42を計測するようにもできる。

【００９９】この場合、無線端末１ａは、サービスエリ
ア４１およびサービスエリア４２に所属する無線端末、
つまり無線端末１ｂ、１ｃ、１ｄなどの各アドレスを記
憶する必要があるが、無線端末１ａ自ら所属すべきサー
ビスエリアを選択できる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の無線
通信システムによれば、端末が、自身の無線ネットワー
クと他の無線ネットワークとで所定期間内に情報を転送
したトラヒック量がどちらが多いかを比較・分析し、そ
の結果に基づき所属すべき無線ネットワークを選択する
ので、無線ネットワーク間に転送されるパケット量が少
なくなり、伝送路の負荷の総和を小さくすることができ
る。

【０１０１】請求項２記載の無線通信システムによれ
ば、第１の無線ネットワークに所属し、かつ第２の無線
ネットワークに所属可能な端末は、第１のトラヒック量
と第２のトラヒック量とを計測した結果、互いの差が所
定値を越えたとき、自身の所属を第１の無線ネットワー
クから第２の無線ネットワークへ変更するので、第１の
無線ネットワークから第２の無線ネットワークへ転送さ
れるパケット量が少なくなり、基幹ネットワークである
伝送路の負荷および第１および第２の各無線ネットワー
クのサービスエリアの負荷を小さくすることができる。

【０１０２】請求項３および４記載の無線通信システム
によれば、無線ネットワークに備えられた関門局が、自
無線ネットワークに所属する端末間で所定期間内に情報
を転送したトラヒック量を計測し、基幹ネットワークを
経由して受信された制御情報パケットから抽出したトラ
ヒック量とを比較し、その比較結果に基づき、記憶手段
に記憶されている自無線ネットワークの端末情報を他の
無線ネットワークの所属へ変更するので、伝送路の負荷
および各サービスエリアの負荷を小さくすることができ
る。

【０１０３】請求項５記載の無線通信システムによれ
ば、第１の無線ネットワークまたは第２の無線ネットワ
ークに所属する端末が、第１および第２の無線ネットワ
ーク内の所定期間内のトラヒック量を計測し、第２の無
線ネットワーク内のトラヒック量から第１の無線ネット
ワーク内のトラヒック量を引いた値が所定値を越えたと
き、記憶手段に記憶されている端末情報の所属を第１の
無線ネットワークから第２の無線ネットワークに変更す
るので、伝送路の負荷および各サービスエリアの負荷を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の対等分散方式の無線Ｌ
ＡＮシステムの構成を示す図である。

【図２】この無線ＬＡＮシステム内のある無線端末の構
成を示す図である。

【図３】図２の無線端末が送受信するパケットのフレー
ム構成を示す図である。

【図４】この無線ＬＡＮシステムの無線端末が行う位置
登録の手順を示す図である。

【図５】無線端末のサービスエリア管理テーブルを示す
図である。

【図６】（ａ）は関門局２ａのアドレス管理テーブルを
示す図である。（ｂ）は関門局２ｂのアドレス管理テー
ブルを示す図である。

【図７】この無線ＬＡＮシステムの無線端末が行う他の
位置登録の手順を示す図である。

【図８】この無線ＬＡＮシステムの無線端末の配置が変
わったときを示す図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｎ…無線端末、２ａ〜２ｎ…関門局、３…伝送
路、４１〜４ｎ…サービスエリア、２１…ディジタルイ
ンタフェース、２２…無線ＬＡＮモジュール、２３…パ
ケット生成部、２４…パケット分解部、２５…誤り訂正
符号部、２６…誤り訂正復号部／検出部、２７…制御
部、２７ａ…サービスエリア制御部、２８…変調部、２
９…ＲＦ部、３０…復調部、３１…Ｒｘレベル測定部、
３２ａ…キャリア検出部、３２ｂ…衝突検出部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線で情報を転送する複数の端末が所属
する複数の無線ネットワークと、前記各無線ネットワー
ク相互間で情報を転送する基幹ネットワークとからなる
無線通信システムにおいて、ある無線ネットワーク内に複数の無線ネットワークに所
属可能な端末があるとき、その端末が、自身が現在所属する無線ネットワーク内の他の端末との
間で所定期間内に情報を転送したトラヒック量を計測す
る第１の計測手段と、前記端末が所属可能な他の無線ネットワーク内の端末と
の間で前記所定期間内に情報を転送したトラヒック量を
計測する第２の計測手段と、前記第１および第２の計測手段によって得られた互いの
トラヒック量を比較・分析する比較・分析手段と、前記比較・分析手段が比較・分析した結果に基づき前記
端末の所属すべき無線ネットワークを選択する選択手段
とを具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】無線で情報を転送する複数の端末が所属
する第１の無線ネットワークと、他の端末が所属し前記
第１の無線ネットワーク内の端末が少なくとも１つは所
属可能な第２の無線ネットワークと、前記第１および第
２の無線ネットワーク相互間で情報を転送するための基
幹ネットワークとからなる無線通信システムにおいて、前記第１の無線ネットワークに所属し、かつ前記第２の
無線ネットワークに所属可能なする端末は、前記第１の無線ネットワークに所属する他の端末との間
で所定期間内に情報を転送した第１のトラヒック量を計
測する第１の計測手段と、前記端末が第２の無線ネットワークに所属する端末との
間で前記所定期間内に情報を転送した第２のトラヒック
量を計測する第２の計測手段と、前記第２の計測手段の前記第２のトラヒック量と前記第
１の計測手段の第１のトラヒック量との差が所定値を越
えたとき、自身の所属を前記第１の無線ネットワークか
ら前記第２の無線ネットワークに変更する変更手段とを
具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】請求項１および２記載の無線通信システ
ムにおいて、前記無線ネットワークは、前記基幹ネットワークと接続するための関門局を備え、該関門局は、自無線ネットワークに所属および所属可能な端末を指示
する情報を記憶する記憶手段と、前記自無線ネットワークに所属する端末間で所定期間内
に情報を転送したトラヒック量を計測する計測手段と、前記トラヒック量を１つの情報とする制御情報パケット
を前記基幹ネットワーク経由で他の関門局宛に送出する
送出手段と、前記基幹ネットワークを経由して受信された制御情報パ
ケットから抽出した前記トラヒック量と、自身が計測し
たトラヒック量とを比較し、その比較結果に基づき、前
記制御情報パケットを送出した関門局の前記記憶手段に
記憶されている自無線ネットワークの端末情報を他の無
線ネットワークの所属へ変更するよう通告する通告手段
とを具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】請求項２記載の無線通信システムにおい
て、前記無線ネットワークは、前記基幹ネットワークと接続するための関門局を備え、前記第１の無線ネットワークの関門局は、前記第１の無線ネットワークまたは前記第２の無線ネッ
トワークに所属する端末を指示する情報を記憶する記憶
手段と、前記第１のトラヒック量および前記第２のトラヒック量
を計測する計測手段と、前記第２のトラヒック量と前記
第１のトラヒック量との差が所定値を越えたとき、前記
記憶手段に記憶されている端末情報の所属を前記第１の
無線ネットワークから前記第２の無線ネットワークに変
更するよう通告する通告手段とを具備したことを特徴と
する無線通信システム。
【請求項５】無線で情報を転送する複数の端末が所属
する第１の無線ネットワークと、他の端末が所属し前記
第１の無線ネットワーク内の端末が少なくとも１つは所
属可能な第２の無線ネットワークと、前記第１および第
２の無線ネットワーク相互間で情報を転送するための基
幹ネットワークとからなる無線通信システムにおいて、前記各端末は、前記第１の無線ネットワークまたは第２の無線ネットワ
ークに所属する端末を指示する情報を記憶する記憶手段
と、前記第１および第２の無線ネットワーク内の所定期間内
のトラヒック量を計測する計測手段と、前記第２の無線ネットワーク内のトラヒック量から前記
第１の無線ネットワーク内のトラヒック量を引いた値が
所定値を越えたとき、前記記憶手段に記憶されている端
末情報の所属を前記第１の無線ネットワークから前記第
２の無線ネットワークに変更する変更手段とを具備した
ことを特徴とする無線通信システム。