説明

無線中継方法

【課題】無線基地局や無線中継局を設けることなく、簡易にしてしかも低コストで無線基地局のサービスエリアを拡大できる無線中継方法を提供する。
【解決手段】所定のネットワークに接続された無線基地局と、この無線基地局を介して前記ネットワークに接続された機器と通信する複数の無線端末装置における無線中継方法であって、前記無線端末装置は、前記無線基地局とのリンクを確立するリンク確立手段と、前記各無線端末装置が前記無線基地局との間で確立するリンク状態を監視するリンク状態監視手段と、このリンク状態監視手段によって自らの前記無線端末装置以外の他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクが確立していないことが検出されたとき、他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクを中継するリンク中継手段とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線中継方法に係り、特に無線基地局に収容された複数の無線通信端末を有する無線通信システムにおいて、その通信可能エリアを拡大するに好適な無線中継方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、構内ネットワークやインターネット等のネットワークに接続された無線基地局と、この無線基地局を介して上記ネットワークに接続された機器と通信する複数の無線端末装置(無線端末)を備えた無線通信システムとして、例えば無線電話システムが知られている。この無線電話システムは、図4に示すようにネットワーク1に接続された無線基地局2を公衆回線網3に接続する管理装置(交換機)4を備える。この管理装置4は、ネットワーク1に接続された無線基地局2を介して無線電話機(無線端末)5と公衆回線網3とのリンクを確立するほか、所定の有線通信路6に接続されて、この有線通信路6に接続された複数の有線電話機(有線端末)7と公衆回線網3とのリンクを確立する役割等を担っている(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
つまり管理装置4は、ネットワーク1に接続された無線基地局2、無線電話機5、有線電話機(有線端末)7および公衆回線網3の接続を一元管理し、無線電話機5と無線電話機5との間、無線電話機5と公衆回線網3との間、有線電話機7と有線電話機7との間、および有線電話機7と公衆回線網3との間の通信(電話)を可能とするものである。
この種の無線電話システムにおいて、無線基地局2からの電波到達範囲(図4において破線で示した箇所内)が無線基地局2を介して無線電話機5が通信(電話)をすることが可能なサービスエリアである。したがって、このサービスエリア外の無線電話機5aは、通信(電話)をすることができない。
【0004】
サービスエリアを拡大するには、図5に示すように無線電話機5aとの通信を可能とするサービスエリア内にネットワーク1に接続する無線基地局2aを増設するか、図6に示すように無線基地局2と無線電話機5aのいずれかと無線通信可能なサービスエリアを有し、無線基地局2と無線電話機5aとの間で行われる通信を中継する無線中継局8を設ければよい。
【特許文献1】特開平6−121371号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前述の無線通信システムは、サービスエリアを拡大するには無線基地局2aを増設するか、無線中継局8を設ける必要がある。しかしながら無線基地局2aや無線中継局8を増設するには、電源設備の敷設のほか、機器費や調整費等の多大なコストがかかるという問題がある。また無線基地局2aを設けるには、無線基地局2aまでの有線設備を敷設しなければならず更にコストが高くなるという問題もある。
【0006】
本発明は、このような従来の問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、無線基地局や無線中継局を設けることなく、簡易にしてしかも低コストで無線基地局のサービスエリアを拡大できる無線中継方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した目的を達成するべく本発明の無線中継方法は、所定のネットワークに接続された無線基地局と、この無線基地局を介して前記ネットワークに接続された機器と通信する複数の無線端末装置における無線中継方法であって、
前記無線端末装置は、前記無線基地局とのリンクを確立するリンク確立手段と、前記各無線端末装置が前記無線基地局との間で確立するリンク状態を監視するリンク状態監視手段と、このリンク状態監視手段によって自らの前記無線端末装置以外の他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクが確立していないことが検出されたとき、他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクを中継するリンク中継手段とを備えることを特徴としている。
【0008】
好ましくは前記リンク中継手段は、前記リンク状態監視手段が自らの無線端末装置と前記無線基地局との間でリンクが確立していると判定し、かつ他の前記無線端末装置と前記無線基地局との接続が確立していないと判定したき、他の前記無線端末装置が前記無線基地局宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を前記無線基地局に再送する基地局情報再送手段と、前記無線基地局が他の前記無線端末装置宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を他の前記無線端末装置に再送する端末装置情報再送手段とを備えることが望ましい。
【0009】
また他の前記無線端末装置は、前記無線基地局とのリンクが中継されているとき、前記無線基地局にそのリンクを中継する前記無線通信端末を介して位置登録するものとして構成される。
好ましくは他の前記無線端末装置は、前記無線基地局のサービスエリア内に到達したとき、前記無線基地局と直接にリンクを確立することが望ましい。
【0010】
また前記無線端末装置は、他の前記無線端末装置と無線基地局とのリンクを中継しているとき、前記無線基地局のサービスエリア外に移動して、該リンクの中継ができなくなったとき、他の前記無線端末装置にリンクの中継を中止する旨のメッセージを送出するメッセージ送出手段を備えて提供される。
好ましくは前記無線端末装置は、他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクを中継しているとき、リンクを中継している旨の表示をする表示部を備えることが望ましい。
【0011】
上記の無線中継方法は、無線基地局のサービスエリア外にある無線端末装置が、サービスエリア内にある他の無線端末装置と通信可能であるとき、サービスエリア内にある無線端末装置が無線基地局とサービスエリア外にある他の無線端末装置との通信を中継する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の請求項1に係る無線中継方法は、リンク状態監視手段によって自らの無線端末装置(中継動作をする無線電話機;以下、中継無線端末と称する)および他の無線端末装置と無線基地局(中継無線端末によって中継される無線電話機;以下、被中継無線端末と称する)とのリンクの確立状態を監視し、このリンク状態監視手段によって被中継無線端末と無線基地局とのリンクが確立していないことが検出されたとき、被中継無線端末と無線基地局とのリンクを中継する中継手段を備えているので、無線基地局のサービスエリア外にある被中継無線端末が、サービスエリア内にある被中継無線端末と通信可能であるとき、中継無線端末が無線基地局と被中継無線端末との通信を中継することができる。
【0013】
また本発明の請求項2に係る無線中継方法は、リンク状態監視手段が中継無線端末と無線基地局との間でリンクが確立していると判定し、かつ被中継無線端末と無線基地局との接続が確立していないと判定したき、被中継無線端末が無線基地局宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を無線基地局に再送する基地局情報再送手段および無線基地局が被中継無線端末宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を被中継無線端末に再送する端末装置情報再送手段を有するリンク中継手段を備えているので無線基地局と直接にリンクを確立することができない被中継無線端末であっても、無線基地局とリンクを確立した中継無線端末を経由してリンクを確立することができる。
【0014】
更に本発明の請求項3に係る無線中継方法は、被中継無線端末と無線基地局とのリンクを中継しているので、無線基地局とのリンクが中継されている被中継無線端末は、中継無線端末を介して無線基地局に位置登録することができる。
また本発明の請求項4に係る無線中継方法は、リンク状態監視手段によってリンクの確立を監視しているので、中継無線端末によって無線基地局とのリンクが中継されている被中継無線端末は、無線基地局のサービスエリア内に移動したとき、中継無線端末によるリンクの中継を解放して無線基地局と直接リンクを確立することができる。
【0015】
更に本発明の請求項5に係る無線端末装置は、被中継無線端末と無線基地局とのリンクを中継しているとき、無線基地局のサービスエリア外に移動して中継ができなくなったとしても被中継無線端末にその中継を中止する旨のメッセージを送出しているので、被中継無線端末は、その要因を知り得ることができ、適切な対処を行うことができる。
あるいは本発明の請求項6に係る無線端末装置は、被中継無線端末と無線基地局とのリンクを中継しているとき、中継中である旨の表示をする表示部を備えているので、中継無線端末を使用している使用者等がその中継状態を知ることができる。したがって無線端末装置が電池で稼働中の場合、その電池容量の減少が早まったとしても、使用者等は、その理由を知ることができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態に係る無線中継方法について図面を参照しながら説明する。ここでは、本発明の一実施形態に係る無線中継方法として、例えばIEEE802.11等で規格化されているプロトコルを用いた無線電話システムにおける無線中継方法について説明する。尚、図1〜図3は発明を実施する形態の一例であって、これらの図面によって本発明が限定されるものではない。また図中、図4〜図6と同一の符号を付した部分は、同一物を表し、基本的な構成は図に示す従来のものと同様であるのでその説明を省略する。
【0017】
さて、図1〜図3において10(10a,10b,10c;以下、単に10と記すことがある)は、本発明の無線中継方法が適用される無線電話機である。また2は、所定のネットワーク1に接続された無線基地局である。無線電話機10には、電波(無線)によって無線基地局2とリンクを確立する無線部12を備える。この無線部12は、アンテナ12a、このアンテナ12aによって無線基地局2にデータを送信する送信部12b、アンテナ12aが受けた無線基地局2が送出した情報を受け取る受信部12c、送信部12bが送り出す信号と受信部12cが受け取る信号とを振り分ける切換部12d、および送信部12bおよび受信部12cの作動を制御する無線制御部12eを備える。
【0018】
無線電話機10は、無線部12の稼働によって無線基地局2とのリンクが確立すると、所定のネットワーク1に対してアクセスができるようになり、管理装置(主装置)4の管理下で、無線電話機10と無線電話機10との間、無線電話機10と公衆回線網3との間、あるいは無線電話機10と有線端末7との間の通信(電話)を可能としている。
また無線部12の無線制御部12eには、図2に示す無線基地局2とのリンクを確立するリンク確立手段13、自らの無線端末装置(中継無線端末)10aおよび他の無線端末装置(被中継無線端末)10bと無線基地局2とのリンクの確立状態を監視するリンク状態監視手段14、このリンク状態監視手段14によって被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクが確立していないことが検出されたとき、被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継する中継手段15とを備えて構成される。
【0019】
また中継手段15は、被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクが確立していないとき、被中継無線端末10bが無線基地局2宛に送出した情報を受け取り、この受け取った情報を再び無線基地局2に送り出す基地局情報再送手段15aと、無線基地局2が被中継無線端末10b宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を被中継無線端末10bに送り出す端末装置情報再送手段15bを備えて構成される。
【0020】
また無線電話機10には、その作動状態等を表示する表示部16が設けられている。この表示部16は、無線電話機10が備えるディスプレイ等の表示装置であって、被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継している旨が表示されるようになっている。また無線電話機10には、音声等の音響を送受するヘッドセット、ダイヤリングを行うキースイッチ等のユーザインタフェースをする入出力部17が備えられている。
【0021】
概略的には上述したように構成された無線電話システムに適用される無線中継方法の作動について説明する。ここでは、図3に示すようにネットワーク1に二つの無線基地局2a,2bが接続されているものとする。各無線基地局2a,2bは、それぞれ所定範囲のサービスエリア(無線電話機10と相互通信可能な範囲;電波到達範囲)を備える。ここでは図面左側の無線基地局2aのサービスエリア内に中継無線端末10aとして無線電話機A、図面右側の無線基地局2bのサービスエリア内に中継無線端末10aとして無線電話機B、この無線端末装置Bと無線によって相互に通信可能であるが無線基地局2bと直接に無線通信できない被中継無線端末10bとして無線電話機Cがあるものとする。
【0022】
無線電話機Aおよび無線電話機Bは、それぞれ無線基地局2a,2bによってネットワーク1を介した通信が可能である。一方、無線電話機Cは、無線基地局2bのサービスエリア外であるためネットワーク1を介した通信ができない状態にある。
ちなみに各無線電話機A,B,Cは、互いに無線基地局との通信が可能であるかどうかを知ることができる。具体的に各無線電話機A,B,Cおよび無線基地局2a,2bにIEEE802.11に規定されるプロトコルがそれぞれ実装されている場合、各無線電話機A,B,Cは、無線基地局とリンクを確立するべくprobe requestを送出する。無線基地局は、このprobe requestを受けると、送出した無線電話機に対してその応答を返信する。このときprobe requestを送出した無線電話機以外の無線電話機は、リンク状態監視手段14による無線基地局の応答監視によって該無線電話機が無線基地局と相互通信が可能であるかどうかを知ることができる。
【0023】
いま無線電話機Cが無線基地局2bに対してprobe requestを送出すると、このprobe requestは、無線基地局2bに到達しないが、無線電話機Bには到達する。すると無線電話機Bは、リンク状態監視手段14によって無線電話機Cが無線基地局2bと相互通信が不能であることが検知される。無線電話機Bは、リンク状態監視手段14によって相互通信が不能であると判定がなされた無線電話機Cが送出したprobe requestを中継手段15が備える端末装置情報再送手段15bによって無線基地局2bに送り出す。
【0024】
一方、無線基地局2bは、無線電話機Bによって中継されたprobe requestを受けて、その応答を無線電話機C宛てに送出する。この送出された応答は、無線電話機Bの中継手段15が備える基地局情報再送手段15aによって無線電話機Cに向けて送り出される。
無線電話機Bは、このように中継して無線電話機Cと無線基地局2bとの間のリンクを確立させる(中継動作)。リンクが確立した無線電話機Cおよび無線基地局2bは、それぞれ無線電話機Bによる中継を意識することなく相互に通信することができる。したがって無線電話機Cは、ネットワーク1を介した通信を行うことができる。
【0025】
尚、無線電話機Bには、無線電話機Cと無線基地局2bとのリンクを中継しているとき、無線電話機Bが備える表示部16(例えば、ディスプレイ)にリンクを中継中である旨の表示がなされる(特に図示せず)。したがって無線電話機Bは、例えば無線電話機10が充電池によって駆動されている場合、その使用者は、中継動作をしていないときに比べて予め消費電力が多くなることを知ることができ、早めに充電を行ったり、外部電源を接続したりして作動させることができる。
【0026】
また無線電話機Bは、無線電話機Cと無線基地局2bとのリンクを中継しているとき、移動等によって無線基地局2bとのサービスエリア外に至った場合、無線電話機Cに対してその中継動作を終了する旨の通知を行う。この通知を受けた無線電話機Cは、再びprobe requestを送出する。例えば、無線基地局2bのサービスエリア内に無線電話機Dがある場合、無線電話機Cが送出したprobe requestを受けた無線電話機Dが上述した無線電話機Bと同様に無線電話機Cと無線基地局2bとのリンクを中継する。
【0027】
あるいは中継動作を終了する旨の通知を受けた無線電話機Cは、無線基地局2bのサービスエリア外になったことを知り得ることができるので、無線基地局2bのサービスエリア内に移動して、再び無線基地局2bとのリンクを確立することも可能である。
より具体的に中継無線端末10aに中継機能をもたせる方法としては、無線ディストリビューションシステム機能を搭載すればよい。つまり中継無線端末10aは、無線基地局で使用される無線ディストリビューションシステム機能を搭載することによって無線基地局2bと被中継無線端末10bとの通信を中継することが可能となる。
【0028】
このように構成された無線電話機Bは、搭載した無線ディストリビューションシステム機能によって無線電話機Cと無線基地局2bとの間でやりとりされるパケットをトンネリング(ブリッジ)する。したがって無線電話機Cは、無線電話機Bの存在を意識することなく無線電話機Cと無線基地局2b間で相互通信することができる。
あるいは中継無線端末10aは、インフラモードとアドホックモードと同時に稼働させて無線電話機Cと無線基地局2b間のパケットを中継してもよい。具体的には、上述した無線電話機Bが無線基地局2bと通信するときには、インフラモードで通信を行い、無線電話機Bが無線基地局2bのサービスエリア外にある無線電話機Cと通信するときには、アドホックモードで通信を行う。つまり、無線基地局2bが無線電話機Cにパケットを送信したい場合、無線基地局2bは、無線電話機Bに対してインフラモードでパケットを送信し、その信号を受信した無線電話機Bは、無線電話機Cに対してアドホックモードでそのパケットを送信する。
【0029】
一方、無線電話機Cから無線基地局2bにパケットを送信したい場合、無線電話機Cは、無線電話機Bに対してアドホックモードでパケットを送信し、その信号を受信した無線電話機Bは、無線基地局2bに対してインフラモードで受信したパケットを送信する。
このように構成しても無線電話機Cは、無線電話機Bの存在を意識することなく無線電話機Cと無線基地局2b間で相互通信することが可能となる。
【0030】
かくして本発明の無線中継方法は、リンク状態監視手段14によって被中継無線端末10bと無線基地局(無線基地局)2とのリンクの確立状態を監視し、被中継無線端末10bと無線基地局(無線基地局)2とのリンクが確立していないことが検出されたとき、中継手段15によって被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継しているので、被中継無線端末10bは、無線基地局(無線基地局)2のサービスエリア外であっても中継無線端末10aによる中継によって相互通信が可能となる。
【0031】
また本発明の無線中継方法は、リンク状態監視手段14が自らの無線端末装置(中継無線端末10a)と無線基地局2との間でリンクが確立していると判定し、かつ被中継無線端末10bと無線基地局2との接続が確立していないと判定したき、被中継無線端末10bが無線基地局2宛に送出した情報を受け取り、この受け取った情報を無線基地局2に再送する基地局情報再送手段15aおよび無線基地局2が被中継無線端末10b宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を被中継無線端末10bに再送する端末装置情報再送手段15bを備えているので無線基地局2と直接にリンクを確立することができない被中継無線端末10bであっても、無線基地局2とリンクを確立した中継無線端末10aを経由してリンクを確立することができる。
【0032】
更に本発明の無線中継方法は、中継無線端末10aが被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継しているので被中継無線端末10bは、中継無線端末10aを介して無線基地局2に位置登録することも可能である。
また本発明の無線中継方法は、リンク状態監視手段14によってリンクの確立を監視しているので、被中継無線端末10bは、無線基地局2のサービスエリア内に移動したとき、中継無線端末10aによるリンクの中継を解放して無線基地局2と直接リンクを確立することができる。
【0033】
更に本発明の無線中継方法は、中継無線端末10aが被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継しているとき、無線基地局2のサービスエリア外に移動してその中継ができなくなったとしても被中継無線端末10bにその中継を中止する旨のメッセージを送出しているので被中継無線端末10bは、その要因を知り得ることができ、適切な対応をとることができる。
【0034】
あるいは本発明の無線中継方法は、中継無線端末10aが被中継無線端末10bと無線基地局2とのリンクを中継しているとき、中継中である旨の表示をする表示部を備えているので、中継無線端末10aを使用している使用者がその中継状態を知ることができる。したがって中継無線端末10aが充電池等で稼働していた場合、その電池容量の減少が早まったとしても、使用者は、その理由を知ることができ不具合を呈することがない。
【0035】
尚、本発明の無線中継方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論可能である。
例えば上述した実施形態は、一台の中継無線端末10aによって中継されることを示したが、本発明の無線中継方法は、複数の中継無線端末10aを介して複数回の中継をすることも可能である。
【0036】
また上述した実施形態は、無線端末装置として無線部を備えた無線電話機を適用したものを例示したが、例えば無線LAN機能を備えたパソコンと、所定のネットワークに接続された無線基地局(アクセスポイント)を備えた無線通信システムにも適用可能である。この場合、例えば広いフロア内に分散配置されたパソコンがアクセスポイントに対するアクセスを複数のパソコンが順次中継することができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の無線中継手段が適用される無線端末装置の一実施形態としての無線電話機の要部概略構成を示すブロック図。
【図2】図1に示す無線制御部の構成を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施形態に係る無線中継方法が適用される無線電話システムの概略構成を示す図。
【図4】従来の無線電話システムの概略構成を示す図。
【図5】図4に示す無線電話システムにおいて基地局を増設した無線電話システムの概略構成を示す図。
【図6】図4に示す無線電話システムにおいて無線中継局を増設した無線電話システムの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【0038】
1 ネットワーク
2 無線基地局
3 公衆回線網
4 管理装置(主装置)
5 無線電話機
6 有線通信路
7 有線端末(有線電話機)
10 無線電話機
12 無線部
13 リンク確立手段
14 リンク状態監視手段
15 中継手段
15a 基地局情報再送手段
15b 端末装置情報再送手段
16 表示部
17 入出力部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定のネットワークに接続された無線基地局と、この無線基地局を介して前記ネットワークに接続された機器と通信する複数の無線端末装置における無線中継方法であって、
前記無線端末装置は、前記無線基地局とのリンクを確立するリンク確立手段と、
前記各無線端末装置が前記無線基地局との間で確立するリンク状態を監視するリンク状態監視手段と、
このリンク状態監視手段によって自らの前記無線端末装置以外の他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクが確立していないことが検出されたとき、他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクを中継するリンク中継手段と
を備えることを特徴とする無線中継方法。
【請求項2】
前記リンク中継手段は、前記リンク状態監視手段が自らの前記無線端末装置と前記無線基地局との間でリンクが確立していると判定し、かつ他の前記無線端末装置と前記無線基地局との接続が確立していないと判定したき、他の前記無線端末装置が前記無線基地局宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を前記無線基地局に再送する基地局情報再送手段と、
前記無線基地局が他の前記無線端末装置宛てに送出した情報を受け取り、この受け取った情報を他の前記無線端末装置に再送する端末装置情報再送手段と
を備えることを特徴とする無線中継方法。
【請求項3】
他の前記無線端末装置は、前記無線基地局とのリンクが中継されているとき、前記無線基地局にそのリンクを中継する前記無線通信端末を介して位置登録するものである請求項1または2に記載の無線中継方法。
【請求項4】
他の前記無線端末装置は、前記無線基地局のサービスエリア内に到達したとき、前記無線基地局と直接にリンクを確立するものである請求項1または3に記載の無線中継方法。
【請求項5】
前記無線端末装置は、他の前記無線端末装置と無線基地局とのリンクを中継しているとき、前記無線基地局のサービスエリア外に移動して、該リンクの中継ができなくなったとき、他の前記無線端末装置にリンクの中継を中止する旨のメッセージを送出するメッセージ送出手段を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無線中継方法。
【請求項6】
前記無線端末装置は、他の前記無線端末装置と前記無線基地局とのリンクを中継しているとき、リンクを中継している旨の表示をする表示部を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の無線中継方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−154040(P2008−154040A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−341109(P2006−341109)
【出願日】平成18年12月19日(2006.12.19)
【出願人】(000000181)岩崎通信機株式会社 (133)
【Fターム(参考)】