JP2005142811A - 基地局選択システムおよび基地局選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができるようにする。
【解決手段】 無線端末局１０は、サブネットワークに含まれる全ての無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄからそれぞれビーコン信号を受信し、ビーコン信号にもとづいて平均受信電力を算出し接続数情報を抽出する。無線端末局１０は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、平均受信電力が所定値以上の無線基地局を全て特定する。そして、無線端末局１０は、接続数情報にもとづいて、特定した無線基地局のうち、無線端末局の接続数が最も少ない無線基地局を選択し接続する。また、平均受信電力が所定値以上の無線基地局がない場合には、無線端末局１０は、平均受信電力が最も大きい無線基地局を選択し接続する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複数の無線基地局を含む通信ネットワークにおいて、無線端末局が接続先の無線基地局を選択する基地局選択システムおよび基地局選択方法に関し、特に、無線ＬＡＮにおける無線端末局が無線基地局を選択する基地局選択システムおよび基地局選択方法に関する。

無線ＬＡＮを介して通信を開始する場合、パーソナルコンピュータなどの端末局は、まず接続先の無線基地局を選択して接続しなければならない。接続先の無線基地局を選択する方法として、予め接続先の無線基地局のＥＳＳ−ＩＤ（Extended Service Set Identity ）を設定しておき、設定ＥＳＳ−ＩＤにもとづいて端末局が無線基地局に接続する方法がある。また、ユーザの操作に従って入力されたＥＳＳ−ＩＤにもとづいて端末局が無線基地局に接続する方法がある。

しかし、予め設定したＥＳＳ−ＩＤやユーザが入力したＥＳＳ−ＩＤにもとづいて接続する場合、１つの無線基地局に複数の端末局からの接続が集中し、無線ＬＡＮのサブネットワーク（subnetwork）全体で効率的な通信が行えないことがある。また、サブネットワーク内の端末局の配置が変わったり端末局数が変わったりした場合、予め設定したＥＳＳ−ＩＤにもとづいて接続すると、端末局が設定ＥＳＳ−ＩＤを変更しない限り、端末局は常に同じ無線基地局に接続することになり、サブネットワーク全体で効率的な通信が行えないことがある。

効率的な通信を行う方法として、特許文献１には、無線基地局への移動端末局のアクセス集中を分散し負荷を軽減できる基地局帰属切替方法が記載されている。特許文献１に記載された基地局帰属切替方法においては、移動端末局は、いずれかの無線基地局に帰属しているときに、常に他の無線基地局からのビーコン信号を受信する。そして、移動端末局は、ビーコン信号の受信電力と、ビーコン信号に含まれる接続端末数の情報とにもとづいて、他の無線基地局に接続先を切り替えるか否かを判断する。

特開２００２−３５９８６４号公報（第４−５頁、第４図）

特許文献１に記載された基地局帰属切替方法によれば、いずれかの無線基地局に接続して通信を行っている場合に、端末局がその無線基地局へのアクセス負荷が集中したことを判断して自動的に他の無線基地局に接続切替を行うので、無線基地局へのアクセス集中を分散し負荷を軽減することはできる。しかし、既にいずれかの無線基地局に接続した後にアクセスの集中を判断しているので、端末局は、通信開始時に負荷の小さい無線基地局を選択して接続することはできない。従って、１つの無線基地局に同時に複数の端末局から通信開始時の接続がなされた場合には、無線基地局へのアクセスが集中し効率的な通信を行えない場合がある。

また、特許文献１に記載された基地局帰属切替方法では、無線基地局ごとのアクセス集中の分散をしているにすぎないので、必ずしもサブネットワーク全体の負荷を分散し効率的な通信が行えるとは限らない。

そこで、本発明は、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる基地局選択システムおよび基地局選択方法を提供することを目的とする。

本発明による基地局選択システムは、複数の無線基地局を含む通信ネットワークにおける複数の無線基地局から、無線端末局が、帰属する無線基地局を選択する基地局選択システムであって、無線基地局は、無線基地局に接続されている無線端末局の数を示す接続数情報を含む無線信号を送信する信号送信手段を備え、無線端末局は、無線基地局に帰属する際に、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信する信号受信手段と、受信した無線信号の受信電力と無線信号に含まれる接続数情報とにもとづいて、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうちの１つの無線基地局を選択する基地局選択手段とを備えたことを特徴とする。

無線端末局は、受信した無線信号から接続数情報を抽出する接続数情報抽出手段と、受信した無線信号の受信電力を算出する受信電力算出手段と、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、算出した受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定する基地局特定手段とを備え、基地局選択手段は、接続数情報抽出手段が抽出した接続数情報にもとづいて、基地局特定手段が特定した無線基地局のうち、接続されている無線端末局の数が最も少ない無線基地局を選択するものであってもよい。そのような構成によれば、所定の通信品質を確保できる無線基地局を予め特定した上で、最も効率的な通信を行える無線基地局を選択することができる。従って、所定の通信品質を確保しつつ、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる。

基地局選択手段は、受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局がない場合には、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、最も大きい受信電力に対応する無線基地局を選択するものであってもよい。そのような構成によれば、所定の通信品質を確保できる無線基地局がない場合であっても、無線端末局は、最も通信品質のよい無線基地局を選択して接続することができる。

信号受信手段は、無線基地局ごとに、予め定めた所定時間にわたって無線信号を受信し、受信電力算出手段は、所定時間中に受信した無線信号の受信電力の平均値である平均受信電力を算出し、基地局特定手段は、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、平均受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定するものであってもよい。そのような構成によれば、所定の通信品質を確保できる無線基地局を予め特定した上で、最も効率的な通信を行える無線基地局を選択することができる。また、受信電力の平均値にもとづいて通信品質を判断するので、安定した通信品質を確保することができる。従って、安定した通信品質を確保しつつ、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる。

接続数情報抽出手段は、所定期間中に受信した無線信号のうち、最後に受信した無線信号から接続数情報を抽出するものであってもよい。そのような構成によれば、各無線基地局の最新の無線端末局の接続数の情報にもとづいて、効率的な通信をすることができる無線基地局を選択することができる。

基地局選択手段は、平均受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局がない場合には、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、最も大きい平均受信電力に対応する無線基地局を選択するものであってもよい。そのような構成によれば、所定の通信品質を確保できる無線基地局がない場合であっても、無線端末局は、最も通信品質のよい無線基地局を選択して接続することができる。また、受信電力の平均値にもとづいて通信品質を判断するので、最も安定した通信品質の無線基地局を選択することができる。

信号送信手段は、無線基地局ごとに、それぞれ異なる周波数の無線信号を送信し、無線端末局は、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局が送信する無線信号の周波数を予め登録する登録手段を備え、信号受信手段は、登録手段が登録する各周波数にもとづいて、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信するものであってもよい。そのような構成によれば、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局の受信電力、および無線端末局の接続数の情報を容易に収集することができる。

基地局選択手段が選択した無線基地局に接続する基地局接続手段を備えたものであってもよい。そのような構成によれば、最も効率的な通信を行える無線基地局に自動的に接続することができる。

信号送信手段は、無線信号として、接続数情報を含むビーコン信号を送信するものであってもよい。そのような構成によれば、無線端末局は、各無線基地局からビーコン信号をそれぞれ受信することによって、効率的な通信を行うことができる。

本発明による基地局選択方法は、複数の無線基地局を含む通信ネットワークにおける複数の無線基地局から、無線端末局が、帰属する無線基地局を選択する基地局選択方法であって、無線基地局が、無線基地局に接続されている無線端末局の数を示す接続数情報を含む無線信号を送信するステップと、無線端末局が、無線基地局に帰属する際に、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信するステップと、無線端末局が、受信した無線信号の受信電力と無線信号に含まれる接続数情報とにもとづいて、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうちの１つの無線基地局を選択するステップと
を含むことを特徴とする。

また、基地局選択方法は、無線端末局が、受信した無線信号から接続数情報を抽出するステップと、無線端末局が、受信した無線信号の受信電力を算出するステップと、無線端末局が、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、算出した受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定するステップと、無線端末局が、抽出した接続数情報にもとづいて、特定した無線基地局のうち、接続されている無線端末局の数が最も少ない無線基地局を選択するステップとを含むものであってもよい。そのような構成によれば、所定の通信品質を確保できる無線基地局を予め特定した上で、最も効率的な通信を行える無線基地局を選択することができる。従って、所定の通信品質を確保しつつ、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる。

本発明によれば、無線基地局に帰属する際に、各無線基地局の受信電力および無線端末局の接続数を判断するので、新たに通信を開始する場合であっても、無線端末局は、効率的な通信をすることができる無線基地局を自動的に選択することができる。また、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局について、受信電力および無線端末局の接続数の情報を収集するので、全ての無線基地局の中から負荷の小さい無線基地局を選択でき、通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる。従って、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つ通信ネットワーク全体の負荷を分散することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による基地局選択システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態では、基地局選択システムを、一般にサブネットワークと呼ばれる無線ＬＡＮのＩＰネットワーク範囲に適用した場合を説明する。

図１に示すように、サブネットワークは、４つの無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、複数の無線端末局１０とを含む。また、サブネットワークにおいて、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、イーサネット（登録商標）などの有線ネットワーク３０に接続されている。なお、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは４つに限られず、例えば、１つのサブネットワークに５以上の無線基地局が含まれていてもよい。

本実施の形態における無線ＬＡＮは、IEEE802.11によって標準仕様化されたＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式などを用いた多元接続方式のネットワークである。無線端末局１０は、サブネットワークに含まれる複数の無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、いずれかの無線基地局を選択して接続を行う。なお、無線端末局１０は、サブネットワークに含まれる無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄであれば、いずれの無線基地局をも選択して接続することができる。

また、本実施の形態において、サブネットワークは、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄがそれぞれ異なる周波数を用いて無線端末局１０などと無線通信を行う一般にＢＳＳ（Basic Service Set ）と呼ばれるネットワーク単位を構成している。

なお、本実施の形態では、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと無線端末局１０とが電波信号を用いて無線通信を行う場合を説明するが、例えば赤外線信号などを用いて無線通信を行うものであってもよい。

図２は、無線端末局１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、無線端末局１０は、無線ＬＡＮに接続するための無線ＬＡＮモジュール４０と、ユーザが使用する端末であるＰＣ５０とを含む。

ＰＣ５０は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの情報処理端末である。また、ＰＣ５０は、無線ＬＡＮモジュール４０に接続するするためのＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association ）カードやＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect ）バスなどを含むインタフェース部（図示せず）を備える。

無線ＬＡＮモジュール４０は、図２に示すように、ＰＣ５０に接続するためのＰＣインタフェース部４１、アクセス制御を行うＭＡＣ部４２、変復調を行うモデム部４３、無線データを送受信するＲＦ部４４、および各プログラムに従って処理を実行するＣＰＵ４５を含む。

ＰＣインタフェース部４１は、ＰＣ５０とのパケットの送受信を行う。ＭＡＣ部４２は、無線ＬＡＮについて規定されている各種プロトコルに従って、媒体アクセス制御（ＭＡＣ；Media Access Control）を行う。モデム部４３は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに送信するデータの変調や、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから受信したデータの復調を行う。

ＲＦ部４４は、アンテナ（図示せず）および高周波回路部（図示せず）を含む。ＲＦ部４４は、モデム部４３からのベースバンド変調信号を無線周波数（ＲＦ；Radio Frequency ）の無線信号に変換し、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに送信する。また、ＲＦ部４４は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから受信した無線信号をベースバンド変調信号に変換し、モデム部４３に出力する。例えば、ＲＦ部４４は、後述するように、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから、ビーコン信号を無線信号として受信する。

ＣＰＵ４５は、無線ＬＡＮモジュール４０のメモリ（図示せず）が記憶する各プログラムに従って、ＰＣインタフェース部４１、ＭＡＣ部４２、モデム部４３およびＲＦ部４４など無線ＬＡＮモジュール４０に含まれる各ブロックを制御する。

図３は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、無線端末局１０と無線接続するための無線ＬＡＮモジュール６０と、無線端末局１０との各通信処理を行うＣＰＵボード７０とを含む。

ＣＰＵボード７０は、有線ネットワーク３０に接続するためのインタフェース部（図示せず）およびＣＰＵ（図示せず）を含む。ＣＰＵボード７０は、無線ＬＡＮモジュール６０からのパケットを、有線ネットワーク３０を介して他の端末などに転送する。また、ＣＰＵボード７０は、有線ネットワーク３０を介して受信したパケットを、無線ＬＡＮモジュール６０に転送する。また、ＣＰＵボード７０は、無線端末局１０との接続処理などを行う。

無線ＬＡＮモジュール６０は、図３に示すように、ＰＣインタフェース部６１、ＭＡＣ部６２、モデム部６３、ＲＦ部６４およびＣＰＵ６５を含む。ＰＣインタフェース部６１、ＭＡＣ部６２、モデム部６３、ＲＦ部６４およびＣＰＵ６５の機能および構成は、ＰＣインタフェース部４１、ＭＡＣ部４２、モデム部４３、ＲＦ部４４およびＣＰＵ４５と同様である。

また、無線端末局１０のＭＡＣ部４２、および無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０ＤのＭＡＣ部６２は、ビーコン信号を処理するためのビーコン制御部を含む。図４は、ＭＡＣ部４２，６２が含むビーコン制御部の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、ビーコン制御部は、ビーコンを識別するためのビーコン識別部８１、およびビーコン信号を処理するビーコン処理部８２を含む。

無線端末局側および無線基地局側のビーコン制御部の機能および構成は同じであるが、無線端末局用として用いられた場合と、無線基地局用として用いられた場合とでは、それぞれ以下のように異なる動作をする。なお、動作の違いに応じて無線端末局用および無線基地局用のビーコン制御部は、それぞれ異なる機能および構成であってもよい。

無線端末局１０のＭＡＣ部４２に含まれるビーコン制御部において、ビーコン識別部８１は、モデム部４３からの受信パケットがビーコン信号であるか否かを識別する。また、ビーコン識別部８１は、受信パケットがビーコン信号であると判断すると、受信パケットをビーコン処理部８２に出力する。

無線端末局１０のＭＡＣ部４２に含まれるビーコン制御部において、ビーコン処理部８２は、モデム部４３からのビーコン信号のフレーム解析を行い、ビーコン信号に含まれる情報を抽出する。また、ビーコン処理部８２は、抽出した各情報をＣＰＵ４５など無線ＬＡＮモジュール４０内の各モジュールに出力する。また、ビーコン処理部８２は、抽出した情報のうち、ＣＰＵ４５に出力する情報を一時格納するレジスタ８３を含む。

無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０ＤのＭＡＣ部６２に含まれるビーコン制御部において、ビーコン処理部８２は、ＣＰＵ６５など無線ＬＡＮモジュール６０内の各モジュールからの各情報を収集し、収集した各情報を含むビーコンフレーム（ビーコン信号）を生成する。以下、ビーコン処理部８２が生成したビーコン信号に含まれる各情報を、単にビーコン情報と記す。無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０ＤのＭＡＣ部６２に含まれるビーコン制御部において、ビーコン識別部８１は、ビーコン処理部８２が生成したビーコンフレームをモデム部６３に出力する。

また、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ側のビーコン処理部８２は、ビーコンフレームを生成する際に、現時点で自局である無線基地局に接続している無線端末局の数を検出する。そして、ビーコン処理部８２は、無線端末局の接続数の情報をビーコン情報として含むビーコン信号を生成する。以下、ビーコン信号に含まれる無線端末局の接続数の情報を単に接続数情報と記す。

信号送信手段は、ＲＦ部６４およびＣＰＵ６５などによって実現される。信号受信手段および基地局接続手段は、ＲＦ部４４およびＣＰＵ４５などによって実現される。基地局選択手段および基地局特定手段は、ＣＰＵ４５などによって実現される。接続数情報抽出手段および受信電力算出手段は、ビーコン処理部８２およびＣＰＵ４５などによって実現される。設定手段は、無線ＬＡＮモジュール４０のメモリおよびＣＰＵ４５などによって実現される。

次に、動作について説明する。図５は、無線端末局１０が通信開始時に無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに接続要求する場合の無線基地局の選択処理の一例を示す流れ図である。本実施の形態において、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、それぞれ異なる無線周波数を用いて無線端末局１０と無線通信を行う。また、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、同じＥＳＳ−ＩＤが設定されている。無線端末局１０は、無線ＬＡＮに接続して通信を行う場合に、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、一つのＥＳＳ−ＩＤを用いて、いずれの無線基地局をも選択して接続することができる。

無線端末局１０は、無線ＬＡＮに接続して通信を行う場合の無線周波数が予め登録されている。本例では、無線端末局１０は、サブネットワークに含まれる４つの無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ全てに接続する可能性があるので、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ全ての無線周波数が予め登録されている。以下、無線端末局１０に予め登録されている無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの無線周波数を登録設定周波数と記す。例えば、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの全ての無線周波数が、登録設定周波数として予め無線ＬＡＮモジュール４０のメモリなどに記憶されている。

各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、それぞれ異なる周波数のビーコン信号を予め定めた所定のタイミングで送信している。この場合に、複数の基地局がビーコン信号を同時に送信することがないように、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、それぞれ異なるタイミングでビーコン信号を送信している。

無線端末局１０のユーザ（以下、単にユーザと記す）は、無線ＬＡＮを介して通信を開始する場合、無線端末局１０を起動させる（ステップＳ１１）。例えば、ユーザは、無線ＬＡＮモジュール４０およびＰＣ５０の電源をＯＮにして無線端末局１０を起動させ、ＰＣ５０を操作して無線ＬＡＮへの接続指示を入力する。ユーザによって起動操作がなされると、無線ＬＡＮモジュール４０のＣＰＵ４５は、無線ＬＡＮモジュール４０に含まれる各ブロックの初期化処理を行う。なお、本実施の形態において、初期化処理とは、プログラムに従ってＣＰＵ４５が処理を開始し、無線ＬＡＮモジュール４０に含まれる各モジュールの送受信周波数などの設定が行われ、無線端末局１０がパケットの送受信が可能になるまでの一連の処理である。

初期化処理が実行されると、ＰＣインタフェース部４１を介してＣＰＵ４５とＰＣ５０との間の制御データの送受信が可能となる。また、初期化処理が実行されると、ＲＦ部４４から、無線信号として、パケットを受信したりパケットを送信したりすることが可能となる。

また、初期化処理において、ＣＰＵ４５は、ＲＦ部４４およびモデム部４３の送受信周波数を、予め登録する登録設定周波数にもとづいて、４つの無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの無線周波数のうちのいずれかに対応した周波数に設定する。例えば、初期化処理時に、ＣＰＵ４５は、ＲＦ部４４およびモデム部４３の送受信周波数を、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの無線周波数のうち、最も低い周波数に対応した周波数に設定する。また、例えば、初期化処理時に、ＣＰＵ４５は、ＲＦ部４４およびモデム部４３の送受信周波数を、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの無線周波数のうち、最も高い周波数に対応した周波数に設定する。

初期化処理が完了すると、ＲＦ部４４は、無線基地局からのビーコン信号を受信する。本実施の形態では、初期化処理完了後、ＲＦ部４４は、無線基地局２０Ａからのビーコン信号を最初に受信する場合を例に説明する。ＲＦ部４４は、受信したビーコン信号をベースバンド変調信号に変換し、モデム部４３に出力する。ＲＦ部４４からのベースバンド変調信号を復調し、ＭＡＣ部４２に出力する。

ＭＡＣ部４２のビーコン識別部８１は、モデム部４３からの受信パケットがビーコン信号であるか否かを判断する。ビーコン信号であると判断すると、ビーコン識別部８１は、受信パケットをビーコン処理部８２に出力する。

ビーコン処理部８２は、ＣＰＵ４５の制御に従って、ビーコン識別部８１からのビーコン信号に含まれるビーコン情報を抽出する（ステップＳ１２）。ビーコン情報は、ＭＡＣ部４２内のビーコン制御部以外の各ハードウェア・モジュール（図示せず）で用いられるハードウェア情報と、ＣＰＵ４５が実行するソフトウェア処理で用いられるソフトウェア情報とを含む。ビーコン処理部８２は、ビーコン情報のうち、ハードウェア情報をＭＡＣ部４２内のビーコン制御部以外の各ハードウェア・モジュールに出力する。また、ビーコン処理部８２は、ビーコン情報のうち、ソフトウェア情報をレジスタ８３に記憶させる。なお、レジスタ８３に記憶されたソフトウェア情報は、ＣＰＵ４５によって抽出され処理される。

また、ビーコン処理部８２は、ＣＰＵ４５の制御に従って、ビーコン信号の受信電力を算出する。本例では、ＲＦ部４４は、予め定めた所定時間にわたってビーコン信号を受信する。そして、ビーコン処理部８２は、所定時間内に受信したビーコン信号の受信電力の平均値を平均受信電力として算出する。

また、ビーコン処理部８２は、ビーコン信号に含まれる接続数情報を抽出する。なお、前述のようにＲＦ部４４は所定時間にわたってビーコン信号を受信するので、ビーコン処理部８２は、所定時間内に受信したビーコン信号のうち、最後に受信したビーコン信号から接続数情報を抽出する。

ビーコン情報を抽出すると、ＣＰＵ４５は、他の登録設定周波数があるか否か判断する（ステップＳ１３）。他の登録設定周波数があると判断すると、ＣＰＵ４５は、無線ＬＡＮモジュール４０内部のローカル発振器（図示せず）の周波数を切り替えて、ＲＦ部４４およびモデム部４３の送受信周波数を変更させる（ステップＳ１４）。そして、全ての登録設定周波数について、ステップＳ１２の処理が繰り返し実行される。

本例では、無線基地局２０Ａの登録設定周波数についてステップＳ１２の処理を終了すると、他に無線基地局２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの登録設定周波数があるので、ＣＰＵ４５は、例えば、登録設定周波数にもとづいて、ＲＦ部４４およびモデム部４３の送受信周波数を無線基地局２０Ｂの無線周波数に対応する周波数に変更させる。そして、無線端末局１０は、無線基地局２０Ａと同様に無線基地局２０Ｂについて、ステップＳ１２の処理を実行する。

以上の処理を繰り返し実行することによって、無線端末局１０は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ全ての無線周波数について、ステップＳ１２の処理を実行する。すなわち、無線端末局１０は、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ全てのビーコン信号の平均受信電力を算出し、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ全ての接続数情報を抽出する。

全ての設定周波数についてステップＳ１２の処理を実行し、他の登録設定周波数がないと判断すると、ＣＰＵ４５は、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから受信したビーコン信号の平均受信電力のうち、予め定めた所定の閾値より大きいものがあるか否か判断する（ステップＳ１５）。本実施の形態では、無線伝送路上の転送レートが最大となる場合の受信電力のうちの下限値が閾値として設定される場合を説明する。以下、無線伝送路上で最大となるときの転送レートを最大レートと記す。なお、閾値の値は、本実施の形態で示す値に限らず、例えばユーザなどによって設定された任意の値であってもよい。

平均受信電力が閾値より大きい無線基地局があると判断すると、ＣＰＵ４５は、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、平均受信電力が閾値より大きい無線基地局を、最大レートで通信が可能な無線基地局として全て特定する。ＣＰＵ４５は、接続数情報にもとづいて、特定した各無線基地局の無線端末局の接続数を比較する。そして、ＣＰＵ４５は、無線端末局の接続数が最も少ない無線基地局を選択する。すなわち、ＣＰＵ４５は、特定した無線基地局のうち、最も負荷の小さい無線基地局を選択する。そして、ＣＰＵ４５は、選択した無線基地局に対して接続要求を送信し接続処理を実行する（ステップＳ１６）。

例えば、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃから受信したビーコン信号の平均受信電力が閾値より大きく、無線基地局２０Ｄから受信したビーコン信号の平均受信電力が閾値以下であった場合には、ＣＰＵ４５は、最大レートで通信が可能な無線基地局として無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを特定する。また、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの中で、無線基地局２０Ｂの無線端末局の接続数が最も少ない場合には、ＣＰＵ４５は、無線基地局２０Ｂを最も負荷の小さい無線基地局として選択する。そして、ＣＰＵ４５は、無線基地局２０Ｂに対して接続要求を送信し接続処理を実行する。

平均受信電力が閾値より大きい無線基地局がないと判断すると、ＣＰＵ４５は、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、最も平均受信電力が大きい無線基地局を選択する。すなわち、最大レートで通信が可能な無線基地局が存在しないので、ＣＰＵ４５は、最大レートに満たなくても、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、最も転送レートが大きい無線基地局を選択する。そして、ＣＰＵ４５は、選択した無線基地局に対して接続要求を送信し接続処理を実行する（ステップＳ１７）。

例えば、無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄから受信したビーコン信号の平均受信電力全てが閾値以下であった場合には、ＣＰＵ４５は、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、最も平均受信電力が大きい無線基地局を選択する。例えば、各無線基地局２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのうち、無線基地局２０Ｃの平均受信電力が最大であった場合には、ＣＰＵ４５は、無線基地局２０Ｃを選択する。そして、ＣＰＵ４５は、無線基地局２０Ｃに対して接続要求を送信し接続処理を実行する。

以上のように、本実施の形態によれば、無線端末局１０は、無線基地局に帰属する際に、サブネットワークに含まれる全ての無線基地局から受信したビーコン信号にもとづいて、無線基地局ごとの受信電力および無線端末局の接続数の情報を収集する。そして、無線端末局１０は、受信電力および無線端末局の接続数の情報にもとづいて、無線基地局を選択し接続する。

通信開始時に各無線基地局の受信電力および無線端末局の接続数を判断するので、新たに通信を開始する場合であっても、無線端末局１０は、効率的な通信をすることができる無線基地局を自動的に選択することができる。また、サブネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、所定の受信条件に合致し無線端末局の接続数が最も少ない無線基地局を選択するので、サブネットワーク全体の負荷を分散することができる。従って、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができ、且つサブネットワーク全体の負荷を分散することができる。

本発明による基地局選択システムでは、無線ＬＡＮなどのサブネットワークにおいて、新たに通信を始める場合であっても、サブネットワークに含まれる全ての無線基地局のうちで最も効率的な通信を行える無線基地局を無線端末局が自動的に選択して接続することができ、新たに通信を開始する場合であっても効率的な通信をすることができる。また、無線ＬＡＮなどのサブネットワーク全体の負荷を分散することができる。

本発明による基地局選択システムの構成の一例を示すブロック図である。 無線端末局の構成の一例を示すブロック図である。 無線基地局の構成の一例を示すブロック図である。 ビーコン制御部の構成の一例を示すブロック図である。 無線基地局の選択処理の一例を示す流れ図である。

符号の説明

１０ 無線端末局
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 無線基地局
３０ 有線ネットワーク
４０，６０ 無線ＬＡＮモジュール
４１，６１ ＰＣインタフェース部
４２，６２ ＭＡＣ部
４３，６３ モデム部
４４，６４ ＲＦ部
４５，６５ ＣＰＵ
５０ ＰＣ
７０ ＣＰＵボード
８１ ビーコン識別部
８２ ビーコン処理部
８３ レジスタ

Claims (11)

1. 複数の無線基地局を含む通信ネットワークにおける前記複数の無線基地局から、無線端末局が、帰属する無線基地局を選択する基地局選択システムであって、
   無線基地局は、前記無線基地局に接続されている無線端末局の数を示す接続数情報を含む無線信号を送信する信号送信手段を備え、
   無線端末局は、
   無線基地局に帰属する際に、前記通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信する信号受信手段と、
   受信した無線信号の受信電力と無線信号に含まれる接続数情報とにもとづいて、前記通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうちの１つの無線基地局を選択する基地局選択手段と
   を備えたことを特徴とする基地局選択システム。
2. 無線端末局は、
   受信した無線信号から接続数情報を抽出する接続数情報抽出手段と、
   受信した無線信号の受信電力を算出する受信電力算出手段と、
   通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、算出した受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定する基地局特定手段とを備え、
   基地局選択手段は、前記接続数情報抽出手段が抽出した接続数情報にもとづいて、前記基地局特定手段が特定した無線基地局のうち、接続されている無線端末局の数が最も少ない無線基地局を選択する
   請求項１記載の基地局選択システム。
3. 基地局選択手段は、受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局がない場合には、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、最も大きい受信電力に対応する無線基地局を選択する請求項２記載の基地局選択システム。
4. 信号受信手段は、無線基地局ごとに、予め定めた所定時間にわたって無線信号を受信し、
   受信電力算出手段は、前記所定時間中に受信した前記無線信号の受信電力の平均値である平均受信電力を算出し、
   基地局特定手段は、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、平均受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定する
   請求項２記載の基地局選択システム。
5. 接続数情報抽出手段は、所定期間中に受信した無線信号のうち、最後に受信した無線信号から接続数情報を抽出する請求項４記載の基地局選択システム。
6. 基地局選択手段は、平均受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局がない場合には、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、最も大きい平均受信電力に対応する無線基地局を選択する請求項４または請求項５記載の基地局選択システム。
7. 信号送信手段は、無線基地局ごとに、それぞれ異なる周波数の無線信号を送信し、
   無線端末局は、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局が送信する無線信号の周波数を予め登録する登録手段を備え、
   信号受信手段は、前記登録手段が登録する各周波数にもとづいて、前記通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信する
   請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の基地局選択システム。
8. 基地局選択手段が選択した無線基地局に接続する基地局接続手段を備えた請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の基地局選択システム。
9. 信号送信手段は、無線信号として、接続数情報を含むビーコン信号を送信する請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の基地局選択システム。
10. 複数の無線基地局を含む通信ネットワークにおける前記複数の無線基地局から、無線端末局が、帰属する無線基地局を選択する基地局選択方法であって、
    無線基地局が、前記無線基地局に接続されている無線端末局の数を示す接続数情報を含む無線信号を送信するステップと、
    無線端末局が、無線基地局に帰属する際に、前記通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局から無線信号を受信するステップと、
    無線端末局が、受信した無線信号の受信電力と無線信号に含まれる接続数情報とにもとづいて、前記通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうちの１つの無線基地局を選択するステップと
    を含むことを特徴とする基地局選択方法。
11. 無線端末局が、受信した無線信号から接続数情報を抽出するステップと、
    無線端末局が、受信した無線信号の受信電力を算出するステップと、
    無線端末局が、通信ネットワークに含まれる全ての無線基地局のうち、算出した受信電力が予め定めた所定値より大きい無線基地局を全て特定するステップと、
    無線端末局が、抽出した接続数情報にもとづいて、特定した無線基地局のうち、接続されている無線端末局の数が最も少ない無線基地局を選択するステップと
    を含む請求項１０記載の基地局選択方法。

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