JP4940785B2 - 無線装置、無線通信システム、無線装置の無線通信方法及び無線通信システムの無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線装置、無線通信システム、無線装置の無線通信方法及び無線通信システムの無線通信方法に関し、例えば、無線ネットワークを構成するアクセスポイントに適用し得る。

例えばＩＥＥＥ８０２．１１仕様の無線ＬＡＮアクセスポイントは、ベストエフォートで通信を行なっているため、ＶｏＩＰ通信などリアルタイム通信を行なう場合には、その通信品質の確保に必要な帯域を確保することができず、品質劣化の原因となっていた。

従来、このような問題に対処するため、通信品質（ＱｏＳ：Quality Of Service）を確保する方法として、一定以上の通話数又は使用帯域を超えると、アクセスポイントが、次の通話開始のトリガーとなるパケットを破棄することで、これ以上の使用帯域の増加を防ぐ方法があった（特許文献１参照）。

特開２００５−０１２７２５号公報

しかしながら、クライアント端末が複数のアクセスポイントの通信範囲内に位置している状況で、上述した通信品質を確保するための従来の方法をそのまま適用しようとすると次のような問題が生じる場合があった。

すなわち、クライアント端末が複数のアクセスポイントと接続し得る状況にあるが、通信開始時に偶然接続したアクセスポイントが、所定の通話数を制御しており、当該クライアント端末からの通話開始要求を破棄してしまうため、当該クライアント端末の通話を開始させることができないという問題がある。

そのため、無線帯域が飽和状態にあるアクセスポイントに接続する音声通信端末の音声通信を行なうために、当該音声通信端末の通話に係る無線帯域を確保し、通信品質を確保することができる無線装置、無線通信システム、無線装置の無線通信方法及び無線通信システムの無線通信方法が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の無線装置は、（１）呼制御装置と通信する第１通信部と、（２）無線端末と通信する第２通信部と、（３）第２通信部と接続される無線回線における通信帯域または無線端末の通信数を監視する監視部と、（４）呼制御信号を処理する呼制御信号処理部とを備え、第１通信部は、呼制御装置から、第１無線端末に対する呼制御信号であり、呼制御信号におけるセッションの確立を依頼する信号である第１信号を受信して、通信帯域または無線端末の通信数が、第１閾値以下である場合、第２通信部は、第１無線端末に、第１信号を送信し、通信帯域または無線端末の通信数が、第１閾値を超えている場合、呼制御信号処理部は、第２通信部が第１無線端末に第１信号を送信する前に、第１信号を試行中であることを示す第２信号を、呼制御装置に送信することを特徴とする。
第３の本発明の無線装置の無線通信方法は、呼制御装置と通信する第１通信部と、無線端末と通信する第２通信部と、第２通信部と接続される無線回線における通信帯域または無線端末の通信数を監視する監視部と、呼制御信号を処理する呼制御信号処理部とを備える無線装置の無線通信方法において、（１）第１通信部は、呼制御装置から、第１無線端末に対する呼制御信号であり、呼制御信号におけるセッションの確立を依頼する信号である第１信号を受信して、（２）通信帯域または無線端末の通信数が、第１閾値以下である場合、第２通信部は、第１無線端末に、第１信号を送信し、（３）通信帯域または無線端末の通信数が、第１閾値を超えている場合、呼制御信号処理部は、第２通信部が第１無線端末に第１信号を送信する前に、第１信号を試行中であることを示す第２信号を、呼制御装置に送信することを特徴とする。

第２の本発明の無線通信システムは、第１無線装置と第２無線装置とを有する無線通信システムにおいて、第１無線装置は、第１の本発明の無線装置であり、第２無線装置は、第２無線装置と第１の本発明に記載の第１無線端末との間の接続処理を行い、第１無線装置に、第１無線端末と接続したことを示す第８信号を送信し、第１無線装置から、第１信号を受信して、第１信号を、第１無線端末に送信することを特徴とする。
第４の本発明の無線通信システムの無線通信方法は、第１無線装置と第２無線装置とを有する無線通信システムの無線通信方法において、第１無線装置は、第１の本発明の無線装置であり、第２無線装置は、第２無線装置と第１の本発明に記載の第１無線端末との間の接続処理を行い、第１無線装置に、第１無線端末と接続したことを示す第８信号を送信し、第１無線装置から、第１信号を受信して、第１信号を、第１無線端末に送信することを特徴とする。

本発明によれば、音声通信を行なうのに十分な帯域を確保できない無線装置が、接続している音声通信端末からの接続管理フレームに対する応答を抑制し、かつ、当該音声通信端末との接続を強制的に切断することで、音声通信端末が新たに検索した無線装置と接続することができるので、当該音声通信端末の音声通信に係る無線帯域を有効に確保することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の無線装置、無線通信システム、無線装置の無線通信方法及び無線通信システムの無線通信方法の第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化技術を採用した無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮアクセスポイントに、本発明を適用した場合を説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係るネットワークシステムの最も簡単なシステム構成を示す全体構成図である。

図１において、第１の実施形態のネットワークシステム１０は、複数（図１では２台を示す）の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１（１０１−１、１０１−２）、無線ＬＡＮクライアント端末１０２、ネットワーク機器２００、ＬＡＮクライアント端末２０１、ＳＩＰサーバー３００などを有して構成される。

図１では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１０２−１は、各電波到達範囲（無線セル）内に存在する無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線接続するものであり、インフラストラクチャ・モードを採用しているものとし、ここでは、２台の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１０１−２のそれぞれの電波到達範囲内に無線ＬＡＮクライアント端末１０２が存在しているものとする。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１０１−２は、無線セル内の無線ＬＡＮクライアント端末１０２からの接続要求に応じた所定のアクセス制御や、接続中の無線ＬＡＮクライアント端末１０２に関するマネージメントを行なうものである。

第１の実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１０１−２は、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様のアクセスポイントを想定しており、アクセス制御機能として、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance）を採用しており、また無線ＬＡＮクライアント端末１０２との間のマネージング機能として、例えば、クライアント端末３００から受信した接続管理フレーム（例えば、Probe Requestフレーム、Authenticationフレーム、Association Requestフレーム等）に応じた応答フレーム（例えば、Probe Responseフレーム、Authenticationフレーム、Association Responseフレーム、Reassociation Requestフレーム等）を返信して、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２の認証処理や接続処理を行なう認証機能と接続機能や、無線ＬＡＮクライアント端末１０２のパワーマネージメント状態管理機能などを有するものとする。

また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１０１−２は、有線回線によりネットワーク機器２００と接続しており、ネットワーク機器２００を通じて、ＳＩＰサーバー３００や、他の無線ＬＡＮアクセスポイントや、ネットワーク機器２００と直接的又は間接的に接続するＬＡＮクライアント端末２０１等との間で情報の授受をすることができる。

ネットワーク機器２００は、有線回線を通じて無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１及び１００−２や、ＳＩＰサーバー３００や、ＬＡＮクライアント端末２０１等との間で情報転送を行なうものであり、例えばスイッチングハブやルータなどのネットワーク機器を適用することができる。なお、図１では図示しないが、有線回線に他の中継装置やサーバー等が接続する有線ＬＡＮを構成するものでもよい。

無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、音声通信機能（ＶｏＩＰ機能）を搭載した無線通信端末である。第１の実施形態の無線ＬＡＮクライアント端末１０２のＶｏＩＰ機能としては、例えばＳＩＰ（Session Initiation Protocol）対応の音声通信装置を搭載し、ＳＩＰに従って実現されるものであり、この音声通信装置は既存技術を適用できるのでここでの詳細な説明は省略する。また、無線ＬＡＮクライアント端末１０２の無線通信機能としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１標準化技術に対応の無線通信装置を有して実現することができる。さらに、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、ネットワークの検索方法としてアクティブスキャン（Active scan）方式又はパッシブスキャン（Passive scan）方式のいずれかを設定して利用することができる。

ＳＩＰサーバー３００は、有線回線を通じて受信した通話要求に応じて発呼側と着呼側のクライアント端末間の音声通信を実現するＳＩＰサーバーであり、既存のＳＩＰサーバーを適用することができる。

ＬＡＮクライアント端末２０１は、音声通信機能（ＶｏＩＰ機能）を搭載した有線回線に接続可能な通信端末である。ＬＡＮクライアント端末２０１は、ネットワーク機器２００を通じてＳＩＰサーバー３００に接続可能であり、第１の実施形態では無線ＬＡＮクライアント端末１０２との間でＳＩＰに基づく音声通信を行なう端末とする。なお、第１の実施形態のＬＡＮクライアント端末２０１が有するＶｏＩＰ機能は、ＳＩＰ対応の音声通信装置による機能である。

図２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１（１０１−１及び１０１−２）の主な内部構成を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、有線ＬＡＮインターフェース部１１０、無線ＬＡＮインターフェース部１２０、中継機能部１３０、使用帯域監視部１４０、切断制御部１６０、ＳＩＰ応答部１７０、ＳＩＰメッセージ記憶部１８０、メッセージ送受信部１９０を有する。

有線ＬＡＮインターフェース部１１０は、接続する有線回線との間で情報を送受信するためのインターフェース部であり、既存する有線ネットワークのインターフェース部を適用し得る。

無線ＬＡＮインターフェース部１２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化されたインフラストラクチャ・モードで動作する一般的な無線ＬＡＮインターフェース部であり、ＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセス制御方式でアクセス処理を行ない、所定の無線チャネルを用いて無線ＬＡＮクライアント端末１０２との間で信号を授受するものである。

中継機能部１３０は、有線ＬＡＮインターフェース部１１０及び無線ＬＡＮインターフェース部１２０が受信した通信パケットを受け取ると、有線又は無線で通信できるように、所定のプロトコルに従ったデータフレームのフォーマットに変換して、無線ＬＡＮインターフェース部１２０及び有線ＬＡＮインターフェース部１１０に与えて中継するものである。

使用帯域監視部１４０は、周期的に又は常時、無線ＬＡＮインターフェース部１２０が現在使用している無線回線の通信帯域を監視するものであり、使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えていると判断した場合に、その旨を切断制御部１６０に通知するものである。このように、使用帯域監視部１４０が使用帯域制限機能開始閾値を超えていることを判断することにより、通信品質保持のために使用帯域制限機能を開始させることができる。

ここで、使用帯域制限機能開始閾値とは、使用帯域制限機能を開始させるための閾値であり、第１の実施形態では使用帯域監視部１４０に予め設定されているものとする。また、使用帯域制限機能開始閾値は、一度設定された後、設計者等の所定操作により変更可能としてもよい。

なお、使用帯域監視部１４０に使用帯域制限機能を終了させるための使用帯域制限機能終了閾値を設定しておき、使用帯域が使用帯域制限機能終了閾値を下回った場合に、その旨を切断制御部１６０に通知し、使用帯域制限機能を終了させるようにしてもよい。また、第１の実施形態では、使用帯域を監視するものとするが、アクセスポイントの通信数を監視するものとしてもよく、この場合通信数が閾値を超えたときに、その旨を通知するものとしてもよい。

切断制御部１６０は、使用帯域監視部１４０から無線ＬＡＮインターフェース部１２０の使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えたことを示す通知を受けると、無線ＬＡＮインターフェース部１２０に対して、無線ＬＡＮクライアント端末１０２から受信したＩＥＥＥ８０２．１１形式のProbe Requestフレーム、Authenticationフレーム、Association Requestフレーム等に対する応答を返信しないように指示するものである。

これにより、使用帯域が一定以上になった後の無線ＬＡＮクライアント端末１０２からの各接続管理フレーム（Probe Requestフレーム、Authenticationフレーム、Association Requestフレーム等）に対して応答せず接続拒否をすることができるので、無線ＬＡＮクライアント端末１０２との接続を強制的に切断することができ、その結果、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２による各要求を他の無線ＬＡＮアクセスポイントに行なわせることができるので、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２の通話機会を有効に提供することができる。

ＳＩＰ応答部１７０は、有線ＬＡＮインターフェース部１１０が無線セル内に位置する無線ＬＡＮクライアント端末１０２を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームをＳＩＰサーバー３００から受信した場合、このＩＮＶＩＴＥフレームに対する応答フレーム（例えば、１００ Ｔｒｙｉｎｇフレーム等）をＳＩＰサーバー３００に返信するものである。

ＳＩＰメッセージ記憶部１８０は、ＳＩＰ応答部１７０が受信した無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対するＩＮＶＩＴＥフレームを受信した場合、その受信したＩＮＶＩＴＥフレームを一時的に記憶するものである。このとき、ＳＩＰメッセージ記憶部１８０は、受信したＩＮＶＩＴＥフレームを、送信先である無線ＬＡＮクライアント端末１０２のＭＡＣアドレスと対応付けて記憶する。

メッセージ送受信部１９０は、無線セル内の無線ＬＡＮクライアント端末１０２から接続要求を受信した場合、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２から接続要求があった旨のメッセージを有線インターフェース部１１０にブロードキャストで送信させるように指示するものである。これにより、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と接続した旨を他の無線ＬＡＮアクセスポイントに知らせることができる。このとき、メッセージ送受信部１９０は、ブロードキャストで送信させるメッセージに、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２のＭＡＣアドレスを含ませるようにする。

また、メッセージ送受信部１９０は、他の無線ＬＡＮアクセスポイントから無線ＬＡＮクライアント端末と接続した旨のメッセージを受信した場合、そのメッセージに含まれているＭＡＣアドレスに基づいて、当該ＭＡＣアドレスの無線ＬＡＮクライアント端末を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームがＳＩＰメッセージ記憶部１８０に記憶されているか否かを判断し、ＩＮＶＩＴＥフレームが記憶されているとき、当該記憶されているＩＮＶＩＴＥフレームを、接続要求があった旨のメッセージを送信してきた無線ＬＡＮアクセスポイントに対して送信するものである。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態のネットワークシステム１０において無線ＬＡＮクライアント端末１０２が通話を実現するときの動作を図面を参照しながら説明する。

以下では、図１に示すネットワークシステム１０において、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に接続しているものとするが、同時に無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２の無線セル内に存在しているものとする。

このような接続状態において、以下では、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からＬＡＮクライアント端末２０１に対して通話を開始する場合と、ＬＡＮクライアント端末２０１から無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対して通話を開始する場合の動作について説明する。

（Ａ−２−１）無線ＬＡＮクライアント端末１０２からＬＡＮクライアント端末２０１に対する通話を開始する場合
無線ＬＡＮクライアント端末１０２がＬＡＮクライアント端末２０１に対して通話を開始する場合の動作を、無線ＬＡＮクライアント端末１０２のネットワークの検索方式が、アクティブスキャン方式によるときの動作とパッシブスキャン方式によるときの動作に分けて説明する。

ここで、アクティブスキャン方式とは、無線ＬＡＮクライアント端末１０２がプローブ要求（probe Request）フレームをブロードキャスト又はマルチキャストで送出し、これを受信したアクセスポイントがその応答であるプローブ応答（probe Response）フレームを返信することで、無線ＬＡＮクライアント端末１０２が周辺に存在する無線ネットワークの存在を検索する方式であり、一般に、プローブ要求フレーム送信後、タイマを起動して一定時間プローブ応答フレームの返信を待機する。

また、パッシブスキャン方式とは、無線ＬＡＮクライアント端末１０２が、制御信号（ビーコン信号）の受信を監視し、制御信号（ビーコン信号）の受信に基づいて無線ネットワークの存在を検索する方式であり、制御信号（ビーコン信号）の内容に基づいてアクセスポイントと接続処理を行なう。

まず、アクティブスキャン方式を採用している場合の動作を図３のシーケンス図を参照しながら説明する。

図３において、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、ＬＡＮクライアント端末２０１との通話開始を要求するＩＮＶＩＴＥフレームを、ＳＩＰサーバー３００に向けて送信する（Ｓ１０１）。このとき、ＩＮＶＩＴＥフレームは、無線ＬＡＮクライアント端末１０２が接続している無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に無線送信される。

無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのＩＮＶＩＴＥフレームが無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に与えられると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１では、使用帯域監視部１４０により無線回線の使用帯域が監視される。

使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値以下である場合には、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は当該受信したＩＮＶＩＴＥフレームを有線回線を通じてＳＩＰサーバー３００に向けて中継する通常処理を行なうが、ここでは使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えているものとする。

そうすると、使用帯域監視部１４０から使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えている旨が切断制御部１６０に通知され、切断制御部１６０は、認証を解除して接続拒否を示すDeauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信することを無線ＬＡＮインターフェース部１２０に指示し、無線ＬＡＮインターフェース部１２０は、Deauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信する（Ｓ１０２）。

このとき、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１の無線ＬＡＮインターフェース部１２０は、切断制御部１６０の制御により、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのプローブ要求（probe Request）フレーム、認証要求（Authentication）フレーム、アソシエーション要求（Assocication Request）フレームなどに対する応答を返信しないようにする。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１からのDeauthenticationフレームが無線ＬＡＮクライアント端末１０２に与えられると、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、設定されたアクティブスキャン方式に従って、他の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との接続処理を行なう。

具体的には、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、Probe Requestフレームをブロードキャスト等で送出し（Ｓ１０３）、周辺に無線ネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントを検索する。

このとき、第１の実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのProbe Requestフレームに対して応答せず、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのProbe Requestフレームに対して、Probe Responseフレームを返信する（Ｓ１０４）。

無線ＬＡＮクライアント端末１０２が無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２からProbe Responseフレームを受信すると、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAuthenticationフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０５、Ｓ１０６）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２による無線ＬＡＮクライアント端末１０２の認証処理がなされる。

また、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAssociation Requestフレーム／Association Responseフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０７、Ｓ１０８）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２による無線ＬＡＮクライアント端末１０２の接続処理がなされる。

このようにして、無線ＬＡＮクライアント端末１０２が無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２と接続すると、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、再度、ＬＡＮクライアント端末２０１との通話開始を要求するＩＮＶＩＴＥフレームをＳＩＰサーバー３００に向けて送信し、ＩＮＶＩＴＥフレームは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２を介して、ＳＩＰサーバー３００に与えられる（Ｓ１０９）。

無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのＩＮＶＩＴＥフレームがＳＩＰサーバー３００に与えられると、ＳＩＰサーバー３００は、１００ Ｔｒｙｉｎｇフレームを返信し（Ｓ１１０）、着信先のＬＡＮクライアント端末２０１に対してＩＮＶＩＴＥフレームを送信し（Ｓ１１１）、ＳＩＰに従って発信元の無線ＬＡＮクライアント端末１０２と着信先のＬＡＮクライアント端末２０１との間の呼制御を行ない、両者間の通話を実現する。なお、ＳＩＰサーバー３００による呼制御処理についての説明は省略する。

次に、パッシブスキャン方式を採用している場合の動作を図４のシーケンス図を参照しながら説明する。

図４において、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、図３のＳ１０１と同様に、ＳＩＰサーバー３００に向けたＬＡＮクライアント端末２０１との通話開始を要求するＩＮＶＩＴＥフレームを、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に無線送信する（Ｓ１０１）。

また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は、図３のＳ１０２と同様にして、無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対してDeauthenticationフレームを送信する（Ｓ１０２）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１からDeauthenticationフレームを受信した無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、パッシブスキャン方式に従って、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAuthenticationフレームを送出し（Ｓ２０１）、無線ネットワークを構成する他の無線ＬＡＮアクセスポイントの検索を行なう。

そして、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのAuthenticationフレームを受信した無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対してAuthenticationフレームを返信する（Ｓ２０２）。

その後、図３のＳ１０７〜Ｓ１０８の処理と同様に、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAssociation Requestフレーム／Association Responseフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０７、Ｓ１０８）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２による無線ＬＡＮクライアント端末１０２の接続処理がなされる。

そして、図３のＳ１０９〜Ｓ１１１の処理と同様にして、ＳＩＰサーバー３００により、無線ＬＡＮクライアント端末１０２とＬＡＮクライアント端末２０１との間の呼制御が行なわれ、通話が実現される。

（Ａ−２−２）ＬＡＮクライアント端末２０１から無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対して通話を開始する場合
ここでも、無線ＬＡＮクライアント端末１０２がアクティブスキャン方式によるときの動作とパッシブスキャン方式によるときの動作に分けて説明する。

まず、アクティブスキャン方式を採用している場合の動作を図５のシーケンス図を参照しながら説明する。

図５において、ＬＡＮクライアント端末２０１は、無線ＬＡＮクライアント端末１０２との通話開始を要求するＩＮＶＩＴＥフレームを、ＳＩＰサーバー３００に向けて送信する（Ｓ３０１）。

ＬＡＮクライアント端末２０１からのＩＮＶＩＴＥフレームがＳＩＰサーバー３００に与えられると、ＳＩＰサーバー３００は、無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対してＩＮＶＩＴＥフレームを送信する（Ｓ３０２）。このとき、ＳＩＰサーバー３００が送信したＩＮＶＩＴＥフレームは、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と接続している無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に与えられる。

ＳＩＰサーバー３００からのＩＮＶＩＴＥフレームが無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１に与えられると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１では、使用帯域監視部１４０により無線回線の使用帯域が監視される。

使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値以下である場合には、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は当該受信したＩＮＶＩＴＥフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に向けて中継する通常処理を行なうが、ここでは使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えているものとする。

そうすると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１において、ＳＩＰ応答部１７０は、受信したＩＮＶＩＴＥフレームに対する呼び出し中の応答フレームである１００ ＴｒｙｉｎｇフレームをＳＩＰサーバー３００に返信すると共に（Ｓ３０３）、受信した無線ＬＡＮクライアント端末１０２宛のＩＮＶＩＴＥフレームをＳＩＰメッセージ記憶部１８０に一時的に記憶する。

また、使用帯域監視部１４０から使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えている旨が切断制御部１６０に通知され、切断制御部１６０は、認証を解除して接続拒否を示すDeauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信することを無線ＬＡＮインターフェース部１２０に指示し、無線ＬＡＮインターフェース部１２０は、Deauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信する（Ｓ３０４）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１からのDeauthenticationフレームが無線ＬＡＮクライアント端末１０２に与えられると、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、設定されたアクティブスキャン方式に従って、他の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２を検索して接続処理を行なう。

つまり、図３で説明した処理と同様にして、無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、Probe Requestフレームをブロードキャスト等で送出し（Ｓ１０３）、周辺に無線ネットワークを構成する無線ＬＡＮアクセスポイントを検索する。

このとき、第１の実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのProbe Requestフレームに対して応答せず、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのProbe Requestフレームに対して、Probe Responseフレームを返信する（Ｓ１０４）。

そうすると、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAuthenticationフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０５、Ｓ１０６）、及び、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAssociation Requestフレーム／Association Responseフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０７、Ｓ１０８）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２による無線ＬＡＮクライアント端末１０２の接続処理がなされる。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２と無線ＬＡＮクライアント端末１０２との間で接続処理がなされると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２において、メッセージ送受信部１９０が、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と接続した旨を示すAssociation通知フレーム（Null Frame）をブロードキャストで送信するよう指示し、周囲に位置する装置に通知する（Ｓ３０５）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２からブロードキャストで送信されたAssociation通知フレームを無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１が受信すると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１のメッセージ送受信部１９０は、受信したAssociation通知フレームに含まれている無線ＬＡＮクライアント端末１０２のＭＡＣアドレスに基づいて、ＳＩＰメッセージ記憶部１８０に記憶されている無線ＬＡＮクライアント端末１０２を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームを取り出し、そのＩＮＶＩＴＥフレームを無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２に有線回線を通じて送信する（Ｓ３０６）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１から接続している無線ＬＡＮクライアント端末１０２を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームを受信すると、そのＩＮＶＩＴＥフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信する（Ｓ３０７）。

その後、ＳＩＰサーバー３００により、無線ＬＡＮクライアント端末１０２とＬＡＮクライアント端末２０１との間の呼制御が行なわれ、通話が実現される。

次に、パッシブスキャン方式を採用している場合の動作を図６のシーケンス図を参照しながら説明する。

図６において、図５のＳ３０１〜Ｓ３０３の処理と同様に、ＬＡＮクライアント端末２０１が、無線ＬＡＮクライアント端末１０２との通話開始を要求するＩＮＶＩＴＥフレームを、ＳＩＰサーバー３００に向けて送信すると（Ｓ３０１）、ＳＩＰサーバー３００は、無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対してＩＮＶＩＴＥフレームを送信する（Ｓ３０２）。

そうすると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１は、受信したＩＮＶＩＴＥフレームに対する応答メッセージである１００ ＴｒｙｉｎｇフレームをＳＩＰサーバー３００に返信すると共に（Ｓ３０３）、ＩＮＶＩＴＥフレームをＳＩＰメッセージ記憶部１８０に一時的に記憶する。

また、使用帯域が使用帯域制限機能開始閾値を超えているため、切断制御部１６０は、Deauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信することを無線ＬＡＮインターフェース部１２０に指示し、無線ＬＡＮインターフェース部１２０は、Deauthenticationフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信する（Ｓ３０４）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１からDeauthenticationフレームを受信した無線ＬＡＮクライアント端末１０２は、パッシブスキャン方式に従って、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAuthenticationフレームを送出し（Ｓ２０１）、無線ネットワークを構成する他の無線ＬＡＮアクセスポイントの検索を行なう。

そして、無線ＬＡＮクライアント端末１０２からのAuthenticationフレームを受信した無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、当該無線ＬＡＮクライアント端末１０２に対してAuthenticationフレームを返信する（Ｓ２０２）。

無線ＬＡＮクライアント端末１０２と無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２との間で、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のAssociation Requestフレーム／Association Responseフレームの交換が行なわれ（Ｓ１０７、Ｓ１０８）、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２による無線ＬＡＮクライアント端末１０２の接続処理がなされる。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２が無線ＬＡＮクライアント端末１０２との間で接続処理を行なうと、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２において、メッセージ送受信部１９０が、無線ＬＡＮクライアント端末１０２と接続した旨のAssociation通知フレームをブロードキャストで送信するよう指示し、周囲に位置する装置に通知する（Ｓ３０５）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２からブロードキャストで送信されたAssociation通知フレームを無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１が受信すると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１のメッセージ送受信部１９０は、受信したAssociation通知フレーム含まれている無線ＬＡＮクライアント端末１０２のＭＡＣアドレスに基づいて、ＳＩＰメッセージ記憶部１８０に記憶されている無線ＬＡＮクライアント端末１０２を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームを取り出し、そのＩＮＶＩＴＥフレームを無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２に有線回線を通じて送信する（Ｓ３０６）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１−１から接続している無線ＬＡＮクライアント端末１０２を送信先とするＩＮＶＩＴＥフレームを受信すると、そのＩＮＶＩＴＥフレームを無線ＬＡＮクライアント端末１０２に送信する（Ｓ３０７）。

その後、ＳＩＰサーバー３００により、無線ＬＡＮクライアント端末１０２とＬＡＮクライアント端末２０１との間の呼制御が行なわれ、通話が実現される。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、使用帯域が多い無線ＬＡＮアクセスポイントが、通話開始を要求する無線ＬＡＮクライアント端末との接続を強制的に切断することで、当該無線ＬＡＮクライアント端末を他の無線ＬＡＮアクセスポイントに帰属させることで高品質な通話を開始させることができる。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）第１の実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１標準化に適用したアクセスポイント（無線装置）及びクライアント端末（無線端末）として説明したが、無線通信技術はＩＥＥＥ８０２．１１等で規定された規格や通信プロトコルに限定されず広く適用することができる。

（Ｂ−２）第１の実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント間を有線回線を通じて接続可能として説明したが、無線ＬＡＮアクセスポイント間でメッセージの授受ができれば、有線接続に限定されず、一部又は全部を無線ネットワークとしてもよい。

無線接続とする場合、無線ＬＡＮアクセスポイントは、図２に示す無線ＬＡＮインターフェース部を無線ＬＡＮアクセスポイント間で使用するインターフェース部として共用するようにしてもよい。これにより、アクセスポイントの構成規模を少なくすることができる。

（Ｂ−３）第１の実施形態において、無線ＬＡＮアクセスポイントの機能について、説明便宜上、ハードウェア的な構成のように説明したが、実際はＣＰＵ等のハードウェア資源が、記憶手段に格納されている処理プログラムを読み出し、当該処理プログラムを実行することで第１の実施形態で説明した各機能を実現するソフトウェア処理によるものである。

第１の実施形態のネットワークシステムの構成図である。 第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントの内部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の無線ＬＡＮクライアント端末が発信元とする場合の通話開始処理を示すシーケンス図である（アクティブスキャン方式採用の場合）。 第１の実施形態の無線ＬＡＮクライアント端末が発信元とする場合の通話開始処理を示すシーケンス図である（パッシブスキャン方式採用の場合）。 第１の実施形態の無線ＬＡＮクライアント端末が着信先とする場合の通話開始処理を示すシーケンス図である（アクティブスキャン方式採用の場合）。 第１の実施形態の無線ＬＡＮクライアント端末が着信先とする場合の通話開始処理を示すシーケンス図である（パッシブスキャン方式採用の場合）。

符号の説明

１０…ネットワークシステム、１０１（１０１−１、１０１−２）…無線ＬＡＮアクセスポイント、１１０…有線ＬＡＮインターフェース部、１２０…無線ＬＡＮインターフェース部、１３０…中継機能部、１４０…使用帯域監視部、１５０…切断制御部、１６０…ＳＩＰ応答部、１８０…ＳＩＰメッセージ記憶部、１９０…メッセージ送受信部、１０２…無線ＬＡＮクライアント端末、３００…ＳＩＰサーバー。

Claims (16)

1. 呼制御装置と通信する第１通信部と、
   無線端末と通信する第２通信部と、
   前記第２通信部と接続される無線回線における通信帯域または無線端末の通信数を監視する監視部と、
   呼制御信号を処理する呼制御信号処理部と
   を備え、
   前記第１通信部は、前記呼制御装置から、第１無線端末に対する呼制御信号であり、呼制御信号におけるセッションの確立を依頼する信号である第１信号を受信して、
   前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値以下である場合、
   前記第２通信部は、第１無線端末に、前記第１信号を送信し、
   前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値を超えている場合、
   前記呼制御信号処理部は、前記第２通信部が前記第１無線端末に前記第１信号を送信する前に、前記第１信号を試行中であることを示す第２信号を、呼制御装置に送信する
   ことを特徴とする無線装置。
2. 前記第１信号は、ＳＩＰにおけるＩＮＶＩＴＥ信号であり、
   前記第２信号は、前記ＳＩＰにおける１００ Ｔｒｙｉｎｇ信号である
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記監視部から、前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値を超えていることを示す第３信号を受信すると、前記第２通信部に対して、前記第１無線端末から受信する接続処理に使用される第４信号に対する応答を返信しないように指示する第５信号を送信する切断制御部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線装置。
4. 前記第２通信部は、
   前記切断制御部から、認証を解除して接続拒否を示す第６信号を無線端末に送信することを示す第７信号を受信して、
   前記第１無線端末に、前記第６信号を送信する
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
5. 前記第４信号は、Probe Request信号、Authentication信号、またはAssociation Request信号であり、
   前記第６信号は、Deauthentication信号である
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
6. 第１無線装置と第２無線装置とを有する無線通信システムにおいて、
   前記第１無線装置は、請求項４に記載の無線装置であり、
   前記第２無線装置は、
   前記第２無線装置と請求項４に記載の第１無線端末との間の接続処理を行い、
   前記第１無線装置に、前記第１無線端末と接続したことを示す第８信号を送信し、
   前記第１無線装置から、前記第１信号を受信して、前記第１信号を、前記第１無線端末に送信する
   ことを特徴とする無線通信システム。
7. 前記第８信号は、Association通知フレーム（Null Frame）であり、
   前記第２無線装置と前記第１無線端末との間の接続処理において、
   前記第２無線装置は、
   前記第１無線端末から、Probe Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Probe Response信号を送信し、
   前記第１無線端末から、Authentication信号を受信して、前記第１無線端末に、Authentication信号を送信し、
   前記第１無線端末から、Association Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Association Response信号を送信する
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
8. 前記第８信号は、Association通知フレーム（Null Frame）であり、
   前記第２無線装置と前記第１無線端末との間の接続処理において、
   前記第２無線装置は、
   前記第１無線端末から、Authentication信号を受信して、前記第１無線端末に、Authentication信号を送信し、
   前記第１無線端末から、Association Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Association Response信号を送信する
   ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
9. 呼制御装置と通信する第１通信部と、
   無線端末と通信する第２通信部と、
   前記第２通信部と接続される無線回線における通信帯域または無線端末の通信数を監視する監視部と、
   呼制御信号を処理する呼制御信号処理部と
   を備える無線装置の無線通信方法において、
   前記第１通信部は、前記呼制御装置から、第１無線端末に対する呼制御信号であり、呼制御信号におけるセッションの確立を依頼する信号である第１信号を受信して、
   前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値以下である場合、
   前記第２通信部は、第１無線端末に、前記第１信号を送信し、
   前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値を超えている場合、
   前記呼制御信号処理部は、前記第２通信部が前記第１無線端末に前記第１信号を送信する前に、前記第１信号を試行中であることを示す第２信号を、呼制御装置に送信する
   ことを特徴とする無線通信方法。
10. 前記第１信号は、ＳＩＰにおけるＩＮＶＩＴＥ信号であり、
    前記第２信号は、前記ＳＩＰにおける１００ Ｔｒｙｉｎｇ信号である
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
11. 当該無線装置が切断制御部を備え、
    前記切断制御部が、前記監視部から、前記通信帯域または前記無線端末の通信数が、第１閾値を超えていることを示す第３信号を受信すると、前記第２通信部に対して、前記第１無線端末から受信する接続処理に使用される第４信号に対する応答を返信しないように指示する第５信号を送信する
    ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線通信方法。
12. 前記第２通信部は、
    前記切断制御部から、認証を解除して接続拒否を示す第６信号を無線端末に送信することを示す第７信号を受信して、
    前記第１無線端末に、前記第６信号を送信する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
13. 前記第４信号は、Probe Request信号、Authentication信号、またはAssociation Request信号であり、
    前記第６信号は、Deauthentication信号である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信方法。
14. 第１無線装置と第２無線装置とを有する無線通信システムの無線通信方法において、
    前記第１無線装置は、請求項４に記載の無線装置であり、
    前記第２無線装置は、
    前記第２無線装置と請求項４に記載の第１無線端末との間の接続処理を行い、
    前記第１無線装置に、前記第１無線端末と接続したことを示す第８信号を送信し、
    前記第１無線装置から、前記第１信号を受信して、前記第１信号を、前記第１無線端末に送信する
    ことを特徴とする無線通信方法。
15. 前記第８信号は、Association通知フレーム（Null Frame）であり、
    前記第２無線装置と前記第１無線端末との間の接続処理において、
    前記第２無線装置は、
    前記第１無線端末から、Probe Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Probe Response信号を送信し、
    前記第１無線端末から、Authentication信号を受信して、前記第１無線端末に、Authentication信号を送信し、
    前記第１無線端末から、Association Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Association Response信号を送信する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信方法。
16. 前記第８信号は、Association通知フレーム（Null Frame）であり、
    前記第２無線装置と前記第１無線端末との間の接続処理において、
    前記第２無線装置は、
    前記第１無線端末から、Authentication信号を受信して、前記第１無線端末に、Authentication信号を送信し、
    前記第１無線端末から、Association Request信号を受信して、前記第１無線端末に、Association Response信号を送信する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信方法。

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