JP4642609B2 - Wireless packet communication system and communication method - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信において、端末が複数のチャネルまたは伝送方式を用いることができる無線通信システムに係り、特に、それぞれの端末に適したチャネルまたは伝送方式が割り当てられることによって、システム全体のスループット向上を図る際に用いて好適な無線パケット通信システム及び通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system in which a terminal can use a plurality of channels or transmission methods in wireless communication, and in particular, the throughput of the entire system is improved by assigning a channel or transmission method suitable for each terminal. The present invention relates to a radio packet communication system and a communication method that are suitable for use in communication.

最近は無線LAN(Local Area Network)などの普及により、オフィス内のネットワークの無線化が進んでいる。また、カフェや駅構内などにおいて、提供範囲は狭いが高速な無線通信環境を提供するサービス、いわゆるホットスポット(登録商標)サービスが広がり始めている。無線LANのような無線通信システムでは、TDMA(Time Division Multiple Access)やCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)などのように、1つのチャネルを端末間で時間的に共有する方式が一般的である。   Recently, with the spread of wireless local area networks (LANs) and the like, wireless networks in offices are progressing. In addition, services that provide a high-speed wireless communication environment, such as a so-called Hotspot (registered trademark) service, are beginning to spread in cafes and station premises. In a wireless communication system such as a wireless LAN, a method of sharing one channel in time between terminals, such as TDMA (Time Division Multiple Access) and CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), is common. Is.

しかしながら、一つのチャネルにアクセスが集中するような場合、各端末のスループットが下がり、満足なサービスを提供できなくなる。これを防ぐ手段として、アクセスが集中する場所では、無線基地局の数を増加させることなどによってチャネル数を増やし、各チャネル間の負荷分散を行うことによって各端末のスループットが下がることを避けている。   However, when access concentrates on one channel, the throughput of each terminal decreases, and satisfactory services cannot be provided. As a means to prevent this, in locations where access is concentrated, the number of channels is increased by increasing the number of radio base stations, etc., and load distribution between each channel is avoided to avoid a decrease in throughput of each terminal. .

無線基地局間で負荷分散を行う方法としては、特許文献1や特許文献2のような方法がある。特許文献1では、基地局が端末へ、各基地局の端末とのアソシエーション数を報知し、アソシエーション数に余裕があり信号強度が強い基地局に端末が接続する方法が記載されている。特許文献2では、基地局が端末へ、各基地局への端末の接続数を伝達し、最も接続数が少ない基地局へ端末が接続する方法が記載されている。   As a method of performing load distribution between radio base stations, there are methods such as Patent Document 1 and Patent Document 2. Patent Document 1 describes a method in which a base station informs a terminal of the number of associations with the terminal of each base station, and the terminal connects to a base station having a sufficient number of associations and strong signal strength. Patent Document 2 describes a method in which a base station transmits to a terminal the number of terminals connected to each base station, and the terminal connects to a base station with the smallest number of connections.

また、本願発明に係る他の技術(詳細は後述)が非特許文献1及び2に記載されている。
特開2005−12724号公報 特開2005−20566号公報 阪田 徹・飯塚 正孝・溝口 匡人・守倉 正博、「IEEE802.11a準拠高速無線LAN用チップセットの開発」、「NTT R&D」、NTT定期刊行物/(社)電気通信協会発行、2002年7月号、Vol.51 No.7、p.588−595 宗田 悟志ほか、"A New Frequency-domain Link Adaptation Scheme for Broadband OFDM Systems", Vehicular Technology conferences '99-Fall, Vol.1, pp.253-257, 1999(電子情報通信学会技術報告RCS99−171)
Non-patent documents 1 and 2 describe other techniques (details will be described later) according to the present invention.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-12724 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-20565 Toru Sakata, Masataka Iizuka, Hayato Mizoguchi, Masahiro Morikura, “Development of IEEE 802.11a compliant high-speed wireless LAN chipset”, “NTT R & D”, NTT Periodicals / published by the Telecommunications Association, July 2002 No., Vol. 51 No. 7, p. 588-595 Soshi Soda et al., “A New Frequency-domain Link Adaptation Scheme for Broadband OFDM Systems”, Vehicular Technology conferences '99 -Fall, Vol.1, pp.253-257, 1999 (Technical Report of IEICE Technical Report RCS99-171)

特許文献1及び特許文献2に記載の方法の課題を次に挙げる。特許文献1記載の方法の課題は、各基地局のアソシエーション数を基に接続する基地局を選択しているが、アソシエーション済みで通信を行っていない端末がいる可能性があり、効率的な負荷分散とは言えない。特許文献2記載の方法の課題は、接続した基地局とのチャネル状態を考慮しておらず、再送制御などによってスループットが低下する可能性がある。また、基地局へ接続している端末が必ずしも通信を行っているとは限らない。また、両方法ともに、チャネル状態及び通信中の端末数を考慮したスループットを考慮しておらず、効率的な負荷分散とは言えない。   The problems of the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are listed below. The problem of the method described in Patent Literature 1 is that a base station to be connected is selected based on the number of associations of each base station, but there is a possibility that there is a terminal that has already been associated and is not communicating, and an efficient load It cannot be said to be distributed. The problem of the method described in Patent Document 2 is that the channel state with the connected base station is not taken into consideration, and there is a possibility that the throughput is reduced by retransmission control or the like. Also, the terminal connected to the base station is not necessarily communicating. Neither of the methods considers the throughput considering the channel state and the number of communicating terminals, and cannot be said to be an efficient load distribution.

本発明は、上記のような事情を考慮してなされたものであり、無線通信における負荷分散の効率を改善し、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる無線パケット通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a radio packet communication system and communication method capable of improving the efficiency of load distribution in radio communication and improving the throughput of the entire radio communication system. The purpose is to provide.

また本発明は、複数の基地局端末間で複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信システムにおいて、キャプチャしたパケットの発信元または着信先端末の端末識別情報を通信中の端末の端末識別情報として当該パケットの伝送速度とともにチャネル毎に記憶する端末管理テーブルと、所定期間を繰り返し計測する複数のタイマを有し、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末毎に前記複数のタイマの1つを割り当てて前記所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知する通信状態検知手段と、前記通信状態検知手段によって検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルを選択するチャネル選択手段とを備え、前記通信状態検知手段は、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末について、割り当てられている前記タイマの満了までに該端末発または着のパケットをキャプチャした場合には、該タイマをリセットし、キャプチャしなかった場合には、該端末に関しては、通信終了と判断して前記端末管理テーブルから端末識別情報を削除するとともに前記タイマの割り当てを解除し、前記チャネル選択手段は、前記端末管理テーブルに記憶されている前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とを取得し、取得した前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、当該スループットの算出結果を用いて、新たに通信要求を行った端末が利用すると仮定した場合の、前記複数の基地局と前記端末間においてパケットの伝送に利用される2以上の全ての前記各チャネルのスループットを推定し、その推定結果のうち最も大きいスループットとなるチャネルを、前記新たに通信要求を行った端末が利用するチャネルとして選択することを特徴とする。 Further, the present invention provides a wireless packet communication system for transmitting a packet between a plurality of base stations and a terminal via any one of a plurality of channels, while communicating the terminal identification information of the source or destination terminal of the captured packet. Each terminal having a terminal management table for storing each packet along with the transmission rate of the packet as terminal identification information of the terminal, and a plurality of timers for repeatedly measuring a predetermined period, the terminal identification information being stored in the terminal management table A communication state detecting means for allocating one of the plurality of timers to detect the communication state of each channel for each predetermined period, and newly depending on the communication state of each channel detected by the communication state detecting means Channel selection means for selecting a channel for starting communication, and the communication status detection means is stored in the terminal management table. For a terminal in which terminal identification information is stored, if the packet originating or arriving at the terminal is captured before the assigned timer expires, the timer is reset. Regarding the terminal, it is determined that the communication has ended, the terminal identification information is deleted from the terminal management table and the timer assignment is canceled, and the channel selection means is a terminal for each channel stored in the terminal management table. The number of identification information and the transmission rate corresponding to the terminal identification information are acquired, and the throughput of each channel is calculated based on the acquired number of terminal identification information for each channel and the transmission rate corresponding to the terminal identification information and, using the calculated result of the throughput when the terminal performing the new communication request is assumed to use, the plurality of groups Estimating all of the throughput of each channel of the two or more that are used to transmit packets between the station the terminal, a channel to be greatest throughput of the estimation result, wherein said was newly communication request terminal The channel is selected as a channel to be used.

また本発明は、前記通信状態検知手段が、基地局、端末間で送受信されるパケットに含まれる発アドレス又は着アドレスの少なくとも一方に基づいて各通信を識別することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the communication state detecting means identifies each communication based on at least one of a source address and a destination address included in a packet transmitted / received between a base station and a terminal.

また本発明は、前記通信状態検知手段の各構成要素の一部又は全部が、基地局、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置のいずれかに分散又は集中して設けられ、前記チャネル選択手段の各構成要素の一部又は全部が、基地局、端末、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置のいずれかに分散又は集中して設けられていることを特徴とする。Further, according to the present invention, some or all of the components of the communication state detection unit are distributed or concentrated on either a base station or a load distribution apparatus provided in common to a plurality of base stations. A part or all of each component of the channel selection means is distributed or concentrated in either a base station, a terminal, or a load distribution apparatus provided in common to a plurality of base stations. It is characterized by being provided.
また本発明は、前記複数チャネルが、2つ以上の伝送方式を含むことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the plurality of channels include two or more transmission methods.

また本発明は、複数の基地局端末間で複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信方法において、キャプチャしたパケットの発信元または着信先端末の端末識別情報を通信中の端末の端末識別情報として当該パケットの伝送速度とともにチャネル毎に端末管理テーブルに記憶し、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末毎に所定期間を繰り返し計測するタイマを割り当てて前記所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知する通信状態検知過程と、前記通信状態検知過程で検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルを選択するチャネル選択過程とを有し、前記通信状態検知過程では、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末について、割り当てられている前記タイマの満了までに該端末発または着のパケットをキャプチャした場合には、該タイマをリセットし、キャプチャしなかった場合には、該端末に関しては、通信終了と判断して前記端末管理テーブルから端末識別情報を削除するとともに前記タイマの割り当てを解除し、前記チャネル選択過程では、前記端末管理テーブルに記憶されている前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とを取得し、取得した前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、当該スループットの算出結果を用いて、新たに通信要求を行った端末が利用すると仮定した場合の、前記複数の基地局と前記端末間においてパケットの伝送に利用される2以上の全ての前記各チャネルのスループットを推定し、その推定結果のうち最も大きいスループットとなるチャネルを、前記新たに通信要求を行った端末が利用するチャネルとして選択することを特徴とする。 Further, the present invention provides a wireless packet communication method for transmitting a packet between a plurality of base stations and a terminal via any one of a plurality of channels, while communicating the terminal identification information of the source or destination terminal of the captured packet. The terminal management information is stored in the terminal management table for each channel together with the transmission rate of the packet as terminal identification information of the terminal, and a timer that repeatedly measures a predetermined period is assigned to each terminal for which the terminal identification information is stored in the terminal management table. A communication state detection process for detecting the communication state of each channel for each period, and a channel selection process for selecting a channel for newly starting communication according to the communication state of each channel detected in the communication state detection process. And in the communication state detection process, a terminal for which terminal identification information is stored in the terminal management table is allocated. If the packet originating or arriving at the terminal is captured before the expiration of the timer, the timer is reset. If the packet is not captured, the terminal determines that the communication is terminated and The terminal identification information is deleted from the terminal management table and the timer assignment is canceled. In the channel selection process, the number of terminal identification information for each channel stored in the terminal management table and the terminal identification information are supported. And calculating the throughput of each channel based on the acquired number of terminal identification information for each channel and the transmission speed corresponding to the terminal identification information , using the calculation result of the throughput, Used for packet transmission between the plurality of base stations and the terminal, assuming that the terminal newly making a communication request uses. Is 2 or more for all of the estimates the throughput of each channel, the channel comprising the largest throughput of the estimation result, the terminal performing the new communication request and selecting as the channel for use.

この発明によれば、新規通信を開始する端末に対して、通信に係る数(通信中の端末数あるいはセッション数)が少ないチャネルを割り当てることができるため、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。また、伝送速度や通信中の端末数を考慮したスループットを算出し、端末が新規通信を開始した時にスループットが高くなると推定されるチャネルを割り当てることができるため、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。   According to the present invention, since a channel having a small number of communication (the number of terminals or the number of sessions in communication) can be allocated to a terminal that starts a new communication, the throughput of the entire wireless communication system can be improved. Can do. In addition, the throughput considering the transmission speed and the number of terminals in communication can be calculated, and a channel that is estimated to have a high throughput when a terminal starts a new communication can be allocated. be able to.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施形態1]
図1に本発明の実施の形態で想定した無線通信システムの構成図を示す。図1の無線通信システムは、端末1〜3(T1〜T3)と、ネットワーク10側の無線基地局1〜3(B1〜B3)及び負荷分散装置20より構成される。この無線通信システムでは、基地局・端末間が複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する。また、複数のチャネルには伝送速度等が異なる複数の伝送方式が含まれている。無線基地局B1〜B3は、負荷分散装置20とインターネット網30とにそれぞれ接続されている。無線基地局B1〜B3は、それぞれのカバーエリア41、42及び43を互いに重なり合うように有している。また、各端末T1〜T3は、無線基地局B1〜B3のカバーエリア41〜43が重なり合う領域内に位置していて、無線基地局B1〜B3のいずれかと無線リンクL1〜L3が確立されるようになっている。なお、図1では、実線の矢印がアプリケーションデータの流れを示し、破線の矢印が制御用データなどの流れを示している。
[Embodiment 1]
FIG. 1 shows a configuration diagram of a wireless communication system assumed in the embodiment of the present invention. The wireless communication system in FIG. 1 includes terminals 1 to 3 (T1 to T3), wireless base stations 1 to 3 (B1 to B3) on the network 10 side, and a load distribution apparatus 20. In this wireless communication system, a packet is transmitted between a base station and a terminal via one of a plurality of channels. The plurality of channels include a plurality of transmission schemes having different transmission speeds. The radio base stations B1 to B3 are connected to the load balancer 20 and the Internet network 30, respectively. The radio base stations B1 to B3 have respective cover areas 41, 42 and 43 so as to overlap each other. Each of the terminals T1 to T3 is located in a region where the cover areas 41 to 43 of the radio base stations B1 to B3 overlap, and the radio links L1 to L3 are established with any of the radio base stations B1 to B3. It has become. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of application data, and broken arrows indicate the flow of control data and the like.

図2に図1に示す本実施の形態の端末T1〜T3の構成を示す。端末T1(又はT2若しくはT3、以下、代表して端末T1とする)は、アンテナ51、スイッチ52、負荷分散装置通信インターフェース部53、及びアプリケーションデータ用処理部54を有する。スイッチ51は、通信開始処理を行う時はA側に、通信開始後はB側に切り替えて通信を行う。負荷分散装置通信インターフェース部53は、端末T1が新規通信を行う場合に通信要求用のパケットを生成し、無線リンクL1及び無線基地局B1を通して負荷分散装置20へ伝達する。また、負荷分散装置通信インターフェース部53は、負荷分散装置20から送信されたチャネル番号伝達用パケットの受信処理を行い、通信を行うチャネルを選択する処理を行う。アプリケーションデータ用処理部54は、アプリケーションデータが対象とするアプリケーションに対してそのアプリケーションデータに所定の処理を行った後、処理後のアプリケーションデータを提供する。   FIG. 2 shows the configuration of terminals T1 to T3 of the present embodiment shown in FIG. The terminal T1 (or T2 or T3, hereinafter referred to as the terminal T1) includes an antenna 51, a switch 52, a load balancer communication interface unit 53, and an application data processing unit 54. The switch 51 performs communication by switching to the A side when performing communication start processing and to the B side after starting communication. The load balancer communication interface unit 53 generates a communication request packet when the terminal T1 performs new communication, and transmits the packet to the load balancer 20 through the radio link L1 and the radio base station B1. The load balancer communication interface unit 53 performs a process of receiving a channel number transmission packet transmitted from the load balancer 20, and performs a process of selecting a channel for communication. The application data processing unit 54 performs a predetermined process on the application data targeted by the application data, and then provides the processed application data.

図3に本実施の形態の無線基地局B1〜B3の構成を示す。無線基地局B1(又はB2若しくはB3、以下、代表して端末B1とする)はアンテナ61、パケット判別器62、及びインターネット接続処理部63を有する。パケット判別器62は、端末T1から送信されたパケットに対して、端末T1から負荷分散装置20宛て用のパケットとインターネット網30行きのパケットとを判別し、それぞれを負荷分散装置20又はインターネット30へ送る処理を行う。パケット判別器62は、また、負荷分散装置20から端末T1宛てのパケットを端末T1へ送信する。インターネット接続処理部63は、インターネット網30と端末T1間の通信の中継処理を行う。   FIG. 3 shows the configuration of radio base stations B1 to B3 of the present embodiment. The radio base station B1 (or B2 or B3, hereinafter referred to as a terminal B1) has an antenna 61, a packet discriminator 62, and an Internet connection processing unit 63. The packet discriminator 62 discriminates, from the packet transmitted from the terminal T1, a packet addressed to the load distribution device 20 from the terminal T1 and a packet destined for the Internet network 30, and sends them to the load distribution device 20 or the Internet 30. Process to send. The packet discriminator 62 also transmits a packet addressed to the terminal T1 from the load balancer 20 to the terminal T1. The Internet connection processing unit 63 performs relay processing for communication between the Internet network 30 and the terminal T1.

図4に本実施の形態の負荷分散装置20の構成を示す。負荷分散装置20は、通信監視器71、端末管理テーブル72、チャネル管理テーブル73、チャネル決定器74、及び端末通信インターフェース部75から構成される。   FIG. 4 shows the configuration of the load distribution apparatus 20 of the present embodiment. The load distribution apparatus 20 includes a communication monitor 71, a terminal management table 72, a channel management table 73, a channel determiner 74, and a terminal communication interface unit 75.

通信監視器71は、各チャネルの通信状態を監視しており、通信中の端末数(あるいは通信セッション数(それらをまとめて通信に係る数とする。))を把握する。通信監視器71は、ネットワーク10・端末T1〜T3間で送受信されるパケットの中の端末T1〜T3からの発アドレス及び端末T1〜T3への着アドレスを識別することで通信中の端末を把握するものであるが、具体的には端末T1〜T3とインターネット網30間で送受信されているパケットをキャプチャしてIP(Internet Protocol)アドレスを認識し、異なったアドレスの数から通信中の端末数を認知する。またチャネル毎に、通信中の端末T1〜T3の端末番号を、アドレスと共に表1に示すような端末管理テーブル72で管理する。なお、端末T1〜T3から送信されたパケットにおいては発アドレス、そして、基地局から送信されたパケットにおいては着アドレスが、端末に割り当てられたアドレスに対応している。したがって、基地局、端末間で送受信されるパケットに含まれる発アドレス又は着アドレスの少なくとも一方を識別することで通信中の端末を識別することが可能である。   The communication monitor 71 monitors the communication state of each channel and grasps the number of terminals in communication (or the number of communication sessions (collectively, the number related to communication)). The communication monitor 71 identifies the terminal in communication by identifying the source address from the terminals T1 to T3 and the destination address to the terminals T1 to T3 in the packet transmitted and received between the network 10 and the terminals T1 to T3. Specifically, it captures packets transmitted and received between the terminals T1 to T3 and the Internet network 30, recognizes an IP (Internet Protocol) address, and determines the number of terminals in communication from the number of different addresses. Recognize For each channel, the terminal numbers of the communicating terminals T1 to T3 are managed together with the addresses in a terminal management table 72 as shown in Table 1. Note that the source address in the packet transmitted from the terminals T1 to T3 and the destination address in the packet transmitted from the base station correspond to the address assigned to the terminal. Therefore, it is possible to identify a terminal in communication by identifying at least one of a source address and a destination address included in a packet transmitted and received between the base station and the terminal.

Figure 0004642609
Figure 0004642609

表1の端末管理テーブル72には、チャネル番号(「1」、「2」、…)に対応させて、チャネル番号毎に設定された端末番号(「001」、「002」、…)と、各端末に対応するIPアドレス(「10.182.12.1」等)とが登録されている。   In the terminal management table 72 of Table 1, terminal numbers (“001”, “002”,...) Set for each channel number in correspondence with channel numbers (“1”, “2”,...), An IP address (such as “10.182.12.1”) corresponding to each terminal is registered.

通信監視器71は、また、所定の時間を繰り返し計測する複数のタイマからなる通信識別タイマ711を有している。通信監視器71は、端末T1〜T3が通信中であるかどうかを端末毎に認識するため、端末T1〜T3毎に通信識別タイマ711をなす複数のタイマのいずれか1つを割り当てる処理を行う。そして、該タイマ満了までに該端末から送信されたパケットか、該端末宛てのパケットを認識した場合は該タイマをリセットし、該タイマ満了までに該端末発/着のパケットが送受信されなかった該端末に関しては通信終了と判断し、端末管理テーブル72から削除する。このように通信識別タイマ711をなす複数のタイマの1つが、IPアドレス(各通信又は各端末)毎に割り当てられるので、IPアドレス毎に個々のタイミングで通信の経過期間を計測することができる。なお、通信識別タイマ711の各タイマの設定値をあらかじめ各端末T1〜T3と共有しておくことで、通信が意図していないタイミングで切断されてしまうようなことを防止することができる。   The communication monitor 71 also has a communication identification timer 711 including a plurality of timers that repeatedly measure a predetermined time. The communication monitor 71 performs a process of assigning any one of a plurality of timers forming the communication identification timer 711 for each of the terminals T1 to T3 in order to recognize whether or not the terminals T1 to T3 are communicating. . Then, when the packet transmitted from the terminal by the expiration of the timer or the packet addressed to the terminal is recognized, the timer is reset, and the packet transmitted / received by the terminal has not been transmitted / received by the expiration of the timer. Regarding the terminal, it is determined that the communication has ended, and is deleted from the terminal management table 72. Since one of the plurality of timers constituting the communication identification timer 711 is assigned to each IP address (each communication or each terminal) in this way, the elapsed time of communication can be measured at each timing for each IP address. In addition, by sharing the setting value of each timer of the communication identification timer 711 with each terminal T1 to T3 in advance, it is possible to prevent the communication from being disconnected at an unintended timing.

また、通信監視器71は、端末管理テーブル72から各チャネルにおいて通信中の端末数を算出し、表2に示すようなチャネル管理テーブル73に書き込む処理を行う。   In addition, the communication monitor 71 calculates the number of terminals that are communicating on each channel from the terminal management table 72 and writes the channel number into the channel management table 73 as shown in Table 2.

Figure 0004642609
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表2のチャネル管理テーブル73には、チャネル番号(「1」、「2」、…)に対応させて、通信中の端末数(「3」台、「2」台、…)が登録されている。   In the channel management table 73 of Table 2, the number of terminals in communication (“3” units, “2” units,...) Is registered in association with channel numbers (“1”, “2”,...). Yes.

通信監視器71のフローチャートを図5、図6、及び図7に示す。図5は、通信監視器71による処理の流れを示すフローチャートであり、図6は図5のステップS102のパケット解析処理のフローチャートであり、図7は図5のステップS107及び図6のステップS207のチャネル管理テーブル更新処理のフローチャートである。図5に示すように、通信監視器71は、まず、ネットワーク10・端末T1〜T3間に流れるパケットが検出されているかどうかを判定し(ステップS101)、パケットが検出されている場合にはパケット解析処理を行った後(ステップS102)、端末管理テーブル72に登録されている端末があるか否かを判定する(ステップS103)。   Flow charts of the communication monitor 71 are shown in FIGS. 5, 6, and 7. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing by the communication monitor 71, FIG. 6 is a flowchart of packet analysis processing in step S102 of FIG. 5, and FIG. 7 is step S107 in FIG. 5 and step S207 in FIG. It is a flowchart of a channel management table update process. As shown in FIG. 5, the communication monitor 71 first determines whether or not a packet flowing between the network 10 and the terminals T1 to T3 is detected (step S101), and if a packet is detected, the packet is detected. After performing the analysis process (step S102), it is determined whether there is a terminal registered in the terminal management table 72 (step S103).

ステップS102のパケット解析処理では、図6に示すように、検出されたパケットをキャプチャし(ステップS201)、そのIPアドレスを取得する(ステップS202)。次に取得したIPアドレスが端末管理テーブル72に登録されているか否かを判定し(ステップS203)、登録済みのIPアドレスであった場合には当該IPアドレスに対応して設定されている通信識別タイマ711のうちの1つのタイマをリセットする(ステップS204)。一方、ステップS203で登録されていないと判定された場合、新規通信端末番号を付加し、IPアドレスと共に端末管理テーブル72に登録する(ステップS205)。次に通信識別タイマ711内に当該端末用のタイマを作成して(すなわち割り当てを行って)、当該タイマに初期値を設定する(ステップS206)。そして、チャネル管理テーブル73の更新処理を行う(ステップS207)。このステップS207のチャネル管理テーブル更新処理では、図7に示すように、端末管理テーブル72から各チャネルにおいて通信中の端末数が取得され(ステップS301)、チャネル管理テーブル73に書き込まれる(ステップS302)。   In the packet analysis processing in step S102, as shown in FIG. 6, the detected packet is captured (step S201), and its IP address is acquired (step S202). Next, it is determined whether or not the acquired IP address is registered in the terminal management table 72 (step S203). If the acquired IP address is a registered IP address, the communication identification set corresponding to the IP address is determined. One of the timers 711 is reset (step S204). On the other hand, if it is determined in step S203 that it is not registered, a new communication terminal number is added and registered in the terminal management table 72 together with the IP address (step S205). Next, a timer for the terminal is created (that is, assigned) in the communication identification timer 711, and an initial value is set in the timer (step S206). Then, the channel management table 73 is updated (step S207). In the channel management table update process of step S207, as shown in FIG. 7, the number of terminals communicating in each channel is acquired from the terminal management table 72 (step S301) and written to the channel management table 73 (step S302). .

一方、図5のステップS103で、端末管理テーブル72に登録されている端末があると判定された場合には、通信識別タイマ711の各端末のタイマの値を所定量(例えば「1」)だけ減少させ(ステップS104)、端末が無いと判定された場合にはステップS101へ戻る。ステップS104で各端末のタイマを減少させた場合には、各タイマのうち満了(例えば「0」)となったものがあるか否かを判定する(ステップS105)。満了となったものがあった場合(ステップS105で「yes」)、端末管理テーブル72から該端末の登録情報及び通信識別タイマ711の該端末のタイマを削除し(割り当てを解除し)(ステップS106)、図7に示すチャネル管理テーブル73の更新処理を行う(ステップS107)。一方、満了となったものが無かった場合、並びにステップS106及びS107の処理を行った場合には、ステップS101へ戻る。   On the other hand, when it is determined in step S103 of FIG. 5 that there is a terminal registered in the terminal management table 72, the timer value of each terminal of the communication identification timer 711 is set to a predetermined amount (for example, “1”). The number is decreased (step S104), and if it is determined that there is no terminal, the process returns to step S101. When the timer of each terminal is decreased in step S104, it is determined whether there is any timer that has expired (eg, “0”) (step S105). When there is an expired item (“yes” in step S105), the terminal registration information and the terminal timer of the communication identification timer 711 are deleted (deallocated) from the terminal management table 72 (step S106). ), The channel management table 73 shown in FIG. 7 is updated (step S107). On the other hand, when there is no expired item and when the processes of steps S106 and S107 are performed, the process returns to step S101.

また、図4のチャネル決定器74は、端末通信インターフェース部75から送られてくる起動トリガに応じて、チャネル管理テーブル73を参照して通信中の端末が最も少ないチャネルを選択し、選択したチャネル番号を送り返す。端末通信インターフェース部75は、端末T1〜T3から送信される通信要求用パケットを受信する他、チャネル決定器74で選択されたチャネル番号を伝達するため、チャネル番号伝達用パケットを生成し、無線基地局B1〜B3及び無線リンクL1〜L3を通して端末T1〜T3へ送信する。   Further, the channel determiner 74 in FIG. 4 selects the channel with the least number of terminals in communication with reference to the channel management table 73 according to the activation trigger sent from the terminal communication interface unit 75, and selects the selected channel. Send back the number. The terminal communication interface unit 75 receives a communication request packet transmitted from the terminals T1 to T3, and generates a channel number transmission packet to transmit the channel number selected by the channel determiner 74. Transmit to terminals T1 to T3 through stations B1 to B3 and radio links L1 to L3.

図1及び図2〜図4に構成を示した本実施の形態の無線通信システムのフローチャートを図8に示す。以下、図8を参照して、新規端末の通信開始処理例を説明する。無線基地局数を3とし、それぞれ1つずつ無線チャネルを有し、それぞれのチャネル番号を1〜3とする。それぞれのチャネルにはそれぞれ3台、2台、3台の端末が通信中であるものとし、負荷分散装置20中の端末管理テーブル72及びチャネル管理テーブル72に、表1及び表2に示すような登録がなされている。   FIG. 8 shows a flowchart of the radio communication system of the present embodiment whose configuration is shown in FIGS. 1 and 2 to 4. Hereinafter, a communication start process example of the new terminal will be described with reference to FIG. The number of radio base stations is 3, each has one radio channel, and each channel number is 1 to 3. It is assumed that three, two, and three terminals are communicating with each channel, and the terminal management table 72 and channel management table 72 in the load balancer 20 are as shown in Tables 1 and 2. Registration has been made.

まず、新規通信を開始する端末(例えばT1)は、スイッチ52をA側にし、負荷分散装置通信インターフェース部53を介して負荷分散装置20へ通信要求を行う(ステップS401)。負荷分散装置20は、端末通信インターフェース部75において通信要求を受けとり、チャネル決定器74を起動させる(ステップS402)。チャネル決定器74はチャネル管理テーブル73(表2)を参照し、最も通信中の端末が少ないチャネル番号2を選択する(ステップS403〜S404)。選択したチャネル番号を、端末通信インターフェース部75を介して端末(T1)へ伝達する(ステップS405)。ここで端末管理テーブル72とチャネル管理テーブル73が更新される(ステップS406)。   First, a terminal (for example, T1) that starts new communication sets the switch 52 to the A side, and makes a communication request to the load balancer 20 via the load balancer communication interface unit 53 (step S401). The load balancer 20 receives a communication request in the terminal communication interface unit 75 and activates the channel determiner 74 (step S402). The channel determiner 74 refers to the channel management table 73 (Table 2) and selects channel number 2 with the least number of terminals in communication (steps S403 to S404). The selected channel number is transmitted to the terminal (T1) via the terminal communication interface unit 75 (step S405). Here, the terminal management table 72 and the channel management table 73 are updated (step S406).

端末(T1)は、負荷分散装置通信インターフェース部53において指定されたチャネル番号を受け取り(ステップS407)、このチャネルを用いて通信を開始する(ステップS408)。端末(T1)は、スイッチ52をB側へ切り替えて、インターネット網30へ接続する。なお、端末(T1)が通信識別タイマ711内の当該端末に割り当てられたタイマ満了までにパケットを送受信しなかった場合は、最初から通信開始処理を再度行うことになる。   The terminal (T1) receives the channel number designated in the load balancer communication interface unit 53 (step S407), and starts communication using this channel (step S408). The terminal (T1) switches the switch 52 to the B side and connects to the Internet network 30. When the terminal (T1) does not transmit / receive a packet before the timer assigned to the terminal in the communication identification timer 711 expires, the communication start process is performed again from the beginning.

以上のように本実施の形態は、所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知し、その検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルが選択されるようになっている。したがって、実際に通信を行っている端末に応じた効率的な負荷分散を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the communication state of each channel is detected every predetermined period, and a channel for newly starting communication is selected according to the detected communication state of each channel. ing. Therefore, efficient load distribution can be performed according to the terminal that is actually communicating.

[実施形態2]
次に、本発明の他の実施の形態について、図9〜図12を参照して説明する。本実施の形態における無線通信システムの構成は、図1と同様である。ただし、本実施の形態において図1の端末1〜3(T1〜T3)、無線基地局1〜3(B1〜B3)及び負荷分散装置20に対応する各構成には、異なる参照符号を用いている。すなわち、端末T1(〜T3)を端末T1a(〜T3a)として、無線基地局B1〜B3を無線基地局B1a〜B3aとして、そして、負荷分散装置20を負荷分散装置20aとして示している。
[Embodiment 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as that in FIG. However, in the present embodiment, different reference numerals are used for the components corresponding to the terminals 1 to 3 (T1 to T3), the radio base stations 1 to 3 (B1 to B3), and the load distribution apparatus 20 in FIG. Yes. That is, terminal T1 (to T3) is shown as terminal T1a (to T3a), radio base stations B1 to B3 are shown as radio base stations B1a to B3a, and load distribution apparatus 20 is shown as load distribution apparatus 20a.

また、各図において、図1〜図4に示したものと同一の構成には同一の参照符号をつけ、対応する構成には末尾に英字「a」を付加した参照符号を付けている。   Further, in each drawing, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the corresponding components are denoted by a reference numeral added with an alphabetic character “a” at the end.

図9に本実施の形態の端末T1aの構成例を示す。端末T1aは、アンテナ51、スイッチ52、負荷分散装置通信インターフェース部53、チャネル決定器55、アプリケーションデータ用処理部54を有する。チャネル決定器55は、本実施形態で新たに設けられた構成であり、負荷分散装置20aから各基地局B1a〜B3aを介して送信されたビーコンを受信することによって得られた各チャネルの通信中の端末数から、通信中の端末が最も少ないチャネルを選択する。負荷分散装置通信インターフェース部53は、負荷分散装置20aから送信されたビーコンから、各チャネルの通信中の端末数を取得する処理を行う。以上の構成によって、本実施の形態では、チャネルを選択する際に、基地局から全端末に対して各チャネルの通信状態を表す情報を周期的に報知し、これを端末において受信し、その受信した情報に基づいて所定の処理を行って新規に通信を開始するチャネルを選択するようになっている。   FIG. 9 shows a configuration example of the terminal T1a of the present embodiment. The terminal T1a includes an antenna 51, a switch 52, a load balancer communication interface unit 53, a channel determination unit 55, and an application data processing unit 54. The channel determiner 55 is a configuration newly provided in the present embodiment, and during communication of each channel obtained by receiving a beacon transmitted from the load balancer 20a via each base station B1a to B3a The channel with the least number of terminals in communication is selected from the number of terminals. The load balancer communication interface unit 53 performs a process of acquiring the number of terminals that are communicating on each channel from the beacon transmitted from the load balancer 20a. With the above configuration, in the present embodiment, when a channel is selected, information indicating the communication state of each channel is periodically broadcast from the base station to all terminals, and this is received by the terminal and received. A channel for newly starting communication is selected by performing predetermined processing based on the information.

一方、ネットワーク10側は、無線基地局B1a〜B3a及び負荷分散装置20aから構成される。図10に本実施の形態の無線基地局B1aの構成を示す。無線基地局B1aは、アンテナ61、ビーコン送信器64、インターネット接続処理部63を有する。ビーコン送信器64は、本実施形態で新たに設けられた構成であり、負荷分散装置20aから送られてきた各チャネルの通信中の端末数の情報をビーコンに格納し、周期的に端末T1a〜T3aに向けて報知する。   On the other hand, the network 10 side includes radio base stations B1a to B3a and a load balancer 20a. FIG. 10 shows the configuration of the radio base station B1a of the present embodiment. The radio base station B1a includes an antenna 61, a beacon transmitter 64, and an Internet connection processing unit 63. The beacon transmitter 64 is a configuration newly provided in the present embodiment, stores information on the number of communicating terminals of each channel sent from the load balancer 20a in the beacon, and periodically transmits the terminals T1a to T1a. Informs T3a.

図11に本実施の形態の負荷分散装置20aの構成を示す。負荷分散装置20aは、通信監視器71、端末管理テーブル72、チャネル管理テーブル73、及び端末通信インターフェース部75aから構成される。通信監視器71の動作は実施形態1と同じである。端末通信インターフェース部75aは、チャネル管理テーブル73から各チャネルにおいて通信中の端末数を読み出し、無線基地局B1a等へ送る。   FIG. 11 shows the configuration of the load distribution apparatus 20a of the present embodiment. The load balancer 20a includes a communication monitor 71, a terminal management table 72, a channel management table 73, and a terminal communication interface unit 75a. The operation of the communication monitor 71 is the same as that of the first embodiment. The terminal communication interface unit 75a reads the number of terminals that are communicating on each channel from the channel management table 73 and sends the number to the radio base station B1a and the like.

本実施の形態の無線通信のフローチャートを図12に示す。以下に、新規端末の通信開始処理を示す。無線基地局数を3とし、それぞれのチャネル番号を1〜3とする。それぞれのチャネルにはそれぞれ2台、3台、1台の端末が通信中であるものとする。負荷分散装置20a中の端末管理テーブル72及びチャネル管理テーブル73には、表3及び表4に示すような登録がなされている。   A flowchart of wireless communication according to this embodiment is shown in FIG. The communication start process of the new terminal is shown below. The number of radio base stations is 3, and the respective channel numbers are 1 to 3. Assume that two, three, and one terminal are communicating with each channel. The terminal management table 72 and the channel management table 73 in the load distribution apparatus 20a are registered as shown in Tables 3 and 4.

Figure 0004642609
Figure 0004642609

Figure 0004642609
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まず、負荷分散装置20aは、端末通信インターフェース部75aにおいてチャネル管理テーブル73から各チャネルにおいて通信中の端末数を読み出し、無線基地局B1a〜B3aへ伝達する(ステップS501)。無線基地局B1a〜B3aは、ビーコンを使って、各チャネルにおいて通信中の端末数の情報を端末T1a(〜T3a)に報知する(ステップS502)。   First, the load distribution apparatus 20a reads out the number of terminals communicating in each channel from the channel management table 73 in the terminal communication interface unit 75a, and transmits the number to the radio base stations B1a to B3a (step S501). The radio base stations B1a to B3a notify the terminal T1a (to T3a) of information on the number of terminals that are communicating on each channel using beacons (step S502).

端末T1aは、ビーコンを受信し、各チャネルにおいて通信中の端末数を把握する(ステップS503)。チャネル決定器55は、この例では、最も通信中の端末が少ないチャネル番号3を選択し、このチャネルを用いて通信を開始する(ステップS504)。   The terminal T1a receives the beacon and grasps the number of terminals that are communicating on each channel (step S503). In this example, the channel determiner 55 selects channel number 3 with the least number of terminals in communication, and starts communication using this channel (step S504).

[実施形態3]
次に、図13〜図17を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態における無線通信システムの構成は、図1と同様である。ただし、本実施の形態において図1の無線基地局1〜3(B1〜B3)及び負荷分散装置20に対応する各構成には、異なる参照符号を用いている。すなわち、無線基地局B1〜B3を無線基地局B1b〜B3bとして、そして、負荷分散装置20を負荷分散装置20bとして示している。また、各図において、図1〜図4及び図9〜図11に示したものと同一の構成には同一の参照符号をつけ、対応する構成には末尾に英字「b」を付加した参照符号をつけている。
[Embodiment 3]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as that in FIG. However, in this embodiment, different reference numerals are used for the respective components corresponding to the radio base stations 1 to 3 (B1 to B3) and the load distribution apparatus 20 in FIG. That is, the radio base stations B1 to B3 are shown as radio base stations B1b to B3b, and the load balancer 20 is shown as a load balancer 20b. Moreover, in each figure, the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 and 9 to 11, and the corresponding symbols are suffixed with the letter “b” at the end. Is attached.

端末T1〜T3の構成は図2(実施形態1)と同様である。但し、負荷分散装置通信インターフェース53(図2参照)は、負荷分散装置20bとのパケットの送受信の他、参照信号を無線基地局B1b〜B3bへ送信する機能を有していることとする。   The configurations of the terminals T1 to T3 are the same as those in FIG. 2 (Embodiment 1). However, the load balancer communication interface 53 (see FIG. 2) has a function of transmitting a reference signal to the radio base stations B1b to B3b in addition to transmission / reception of packets with the load balancer 20b.

ネットワーク10側の無線基地局B1bの構成を図13に示す。無線基地局B1bは、アンテナ61、受信強度観測器65、パケット判別器66、インターネット接続処理部63を有する。受信強度観測器65は、端末T1〜T3から送信される参照信号を受信して受信強度を観測する。パケット判別器62は、端末T1から送信されたパケットに対して、端末T1から負荷分散装置20宛て用のパケットとインターネット網30行きのパケットとを判別し、それぞれを負荷分散装置20又はインターネット30へ送る処理を行う。   The configuration of the radio base station B1b on the network 10 side is shown in FIG. The radio base station B1b includes an antenna 61, a reception intensity observer 65, a packet discriminator 66, and an Internet connection processing unit 63. The reception intensity observer 65 receives the reference signal transmitted from the terminals T1 to T3 and observes the reception intensity. The packet discriminator 62 discriminates, from the packet transmitted from the terminal T1, a packet addressed to the load distribution device 20 from the terminal T1 and a packet destined for the Internet network 30, and sends them to the load distribution device 20 or the Internet 30. Process to send.

図14に本実施の形態の負荷分散装置20bの構成を示す。負荷分散装置20bは、通信監視器71、伝送速度読み出し器76、受信強度・伝送速度対応テーブル77、端末管理テーブル72b、チャネル管理テーブル73b、スループット算出器78、チャネル決定器74、端末通信インターフェース部75から構成される。   FIG. 14 shows the configuration of the load distribution apparatus 20b of the present embodiment. The load balancer 20b includes a communication monitor 71, a transmission rate reader 76, a reception intensity / transmission rate correspondence table 77, a terminal management table 72b, a channel management table 73b, a throughput calculator 78, a channel determiner 74, and a terminal communication interface unit. 75.

通信監視器71は、実施形態1に示したものと同様である。伝送速度読み出し器76は、表5に示す受信強度・伝送速度対応テーブル77から観測した受信強度に対応した伝送速度を読み出すとともに、端末管理テーブル72bへアドレスを照会して参照信号を送信した端末を認識する。   The communication monitor 71 is the same as that shown in the first embodiment. The transmission rate reader 76 reads out the transmission rate corresponding to the observed reception strength from the reception strength / transmission rate correspondence table 77 shown in Table 5, and sends the reference signal to the terminal management table 72b by referring to the address. recognize.

受信強度・伝送速度対応テーブル77は、表5に示すように、受信強度と伝送速度との対応関係を一覧として表すものであり、受信強度と伝送速度との対応関係は計算によってあるいは実測結果に基づいて設定されている。端末管理テーブル72bは、表6に示すように、実施形態1の端末管理テーブル72に対して伝送速度の要素が追加されている。チャネル管理テーブル73bは、表7に示すように、実施形態1のチャネル管理テーブル73に対して各チャネルのスループットの要素が追加されている。   As shown in Table 5, the reception strength / transmission rate correspondence table 77 shows a correspondence relationship between the reception strength and the transmission rate as a list, and the correspondence relationship between the reception strength and the transmission rate is calculated or measured. Is set based on. As shown in Table 6, the terminal management table 72b has a transmission rate element added to the terminal management table 72 of the first embodiment. As shown in Table 7, the channel management table 73b has a throughput factor for each channel added to the channel management table 73 of the first embodiment.

Figure 0004642609
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Figure 0004642609
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Figure 0004642609
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スループット算出器78は、チャネル管理テーブル73bから各チャネルにおいて通信中の端末数、端末管理テーブル72bから通信中の端末の伝送速度を読み出し、これらの情報と、伝送速度読み出し器76から伝達されてくる新規通信開始端末の各チャネルにおける伝送速度の情報から、各チャネルにおけるスループットを算出する。   The throughput calculator 78 reads the number of terminals communicating in each channel from the channel management table 73 b and the transmission rate of the communicating terminal from the terminal management table 72 b, and transmits this information and the transmission rate reader 76. The throughput in each channel is calculated from the transmission rate information in each channel of the new communication start terminal.

チャネル番号kにおける端末番号mの端末のスループットTk(m)の導出式を(1)式に示す。   A formula for deriving the throughput Tk (m) of the terminal of the terminal number m in the channel number k is shown in Expression (1).

Tk(m)=Rk(m)/Nk …(1)   Tk (m) = Rk (m) / Nk (1)

ここで、Rk(m)はチャネル番号kにおける端末の伝送速度、Nkはチャネル番号kで通信中の端末数である。チャネル番号kにおいて通信中のn個の端末に対して端末番号が1〜nまで割り当てられている場合の、チャネル番号kにおける全端末のスループットの合計STkは(2)式で書ける。   Here, Rk (m) is the transmission rate of the terminal at channel number k, and Nk is the number of terminals in communication at channel number k. When terminal numbers 1 to n are assigned to n terminals communicating in channel number k, the total throughput STk of all terminals in channel number k can be written by equation (2).

STk=Tk(1)+Tk(2)+…+Tk(n) …(2)   STk = Tk (1) + Tk (2) +... + Tk (n) (2)

算出された全端末のスループットの合計値は、表7に示すチャネル管理テーブル73bに、チャネル毎に通信中の端末数と共に格納される。   The calculated total throughput value of all terminals is stored in the channel management table 73b shown in Table 7 together with the number of communicating terminals for each channel.

また、スループット算出器78は、新規通信を開始する端末を1台追加した場合の各チャネルにおける予想スループットを次のようにして算出する。チャネル番号kにおける端末番号mの予想スループットT'k(m)の導出式を(3)式に示す。   The throughput calculator 78 calculates the expected throughput in each channel when one terminal for starting new communication is added as follows. An expression for deriving the expected throughput T′k (m) of the terminal number m in the channel number k is shown in Expression (3).

T'k(m)=Rk(m)/((Nk)+1) …(3)   T′k (m) = Rk (m) / ((Nk) +1) (3)

また、チャネル番号kにおける新規通信開始端末の予想スループットをT'k(new)とすると、チャネル番号kにおける全端末の予想スループットの合計ST'kは(4)式で書ける。   Further, assuming that T′k (new) is the expected throughput of the new communication start terminal in channel number k, the total expected throughput ST′k of all terminals in channel number k can be written by equation (4).

ST'k=T'k(1)+T'k(2)+…+T'k(n)+ T'k(new) …(4)   ST′k = T′k (1) + T′k (2) +... + T′k (n) + T′k (new) (4)

チャネル決定器74は、全チャネルのSTkとST'kの差を算出し、新規通信する端末をチャネルに割り当てた際に、最もST'kが増加するか、もしくは全ST'kが減少した時は最も減少量が小さいチャネルを決定する。そしてその後、端末管理テーブル72b及びチャネル管理テーブル73bを更新する。   The channel determiner 74 calculates the difference between STk and ST′k of all channels, and when assigning a new communication terminal to the channel, when ST′k increases or all ST′k decreases Determines the channel with the smallest decrease. Thereafter, the terminal management table 72b and the channel management table 73b are updated.

端末通信インターフェース部75は、端末から伝達される通信要求用パケットを受信する。また、無線基地局B1b〜B3b及び無線リンクL1〜L3を通して端末T1〜T3へチャネル番号伝達用パケットを送信する。   The terminal communication interface unit 75 receives a communication request packet transmitted from the terminal. In addition, channel number transmission packets are transmitted to the terminals T1 to T3 through the radio base stations B1b to B3b and the radio links L1 to L3.

本実施形態におけるシステム全体の処理の流れを表すフローチャートを図15、図16、図17に示す。以下に、これらのフローチャートを参照して、新規端末の通信開始処理を説明する。無線基地局数を3とし、それぞれのチャネル番号を1〜3とする。IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11aに基づいて、チャネルの伝送速度はチャネル状況に応じて6Mbit/s、12Mbit/s、24Mbit/sから選択されるものとする。それぞれのチャネルにはそれぞれ2台、2台、3台の端末が通信中であるものとし、負荷分散装置20b中の端末管理テーブル72bに、表6に示すように登録されている。   15, 16, and 17 are flowcharts showing the process flow of the entire system in this embodiment. Hereinafter, the communication start process of the new terminal will be described with reference to these flowcharts. The number of radio base stations is 3, and the respective channel numbers are 1 to 3. Based on IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11a, the transmission speed of the channel is selected from 6 Mbit / s, 12 Mbit / s, and 24 Mbit / s according to the channel status. Assume that two, two, and three terminals are communicating with each channel, and are registered in the terminal management table 72b in the load balancer 20b as shown in Table 6.

各チャネルのスループットの合計は、
ST1=6/2+12/2=3+6=9[Mbit/s]、
ST2=12/2+12/2=6+6=12[Mbit/s]、
ST3=6/3+12/3+24/3=2+4+8=14[Mbit/s]
とあらかじめ算出されており(算出方法については段落0073に記述する)、負荷分散装置20b中のチャネル管理テーブル73bに、表7に示すように格納されている。
The total throughput of each channel is
ST1 = 6/2 + 12/2 = 3 + 6 = 9 [Mbit / s],
ST2 = 12/2 + 12/2 = 6 + 6 = 12 [Mbit / s],
ST3 = 6/3 + 12/3 + 24/3 = 2 + 4 + 8 = 14 [Mbit / s]
(The calculation method is described in paragraph 0073), and is stored in the channel management table 73b in the load balancer 20b as shown in Table 7.

まず、端末(ここでは端末T1とする。)は通信要求を行なう(図15のステップS601)。次に参照信号を全ての無線基地局B1b〜B3bへ送信する(図15のステップS602)。無線基地局B1b〜B3bは、受信強度観測器65において受信した参照信号の受信強度を観測する。また、パケット判別器66においてIPアドレスを解析して新規通信端末を認識する。観測した受信強度をIPアドレスとともに、負荷分散装置20bへ伝達され、負荷分散装置20bにおいてそれらが取得される(図16のステップS701)。     First, a terminal (here, terminal T1) makes a communication request (step S601 in FIG. 15). Next, the reference signal is transmitted to all the radio base stations B1b to B3b (step S602 in FIG. 15). The radio base stations B1b to B3b observe the reception intensity of the reference signal received by the reception intensity observer 65. The packet discriminator 66 analyzes the IP address and recognizes a new communication terminal. The observed received intensity is transmitted to the load balancer 20b together with the IP address, and the load balancer 20b acquires them (step S701 in FIG. 16).

次に、負荷分散装置20bにおいて、伝送速度読み出し器76は、伝達された受信強度から伝送速度を導出する(ステップS702)。例えば、チャネル番号1の受信強度が−93dBm、チャネル番号2の受信強度が−82dBm、チャネル番号3の受信強度が−88dBmであるとする。この場合、受信強度・伝送速度対応テーブル77(表5)から、それぞれの伝送速度は6Mbit/s、24Mbit/s、12Mbit/sとなる。これらの伝送速度の情報は、スループット算出器78へ伝達される。   Next, in the load balancer 20b, the transmission rate reader 76 derives the transmission rate from the received reception intensity (step S702). For example, it is assumed that the reception strength of channel number 1 is -93 dBm, the reception strength of channel number 2 is -82 dBm, and the reception strength of channel number 3 is -88 dBm. In this case, from the reception intensity / transmission rate correspondence table 77 (Table 5), the respective transmission rates are 6 Mbit / s, 24 Mbit / s, and 12 Mbit / s. Information on these transmission rates is transmitted to the throughput calculator 78.

次に、スループット算出器78は、チャネル管理テーブル73bから各チャネルで通信中の端末数を取得するとともに、端末管理テーブル72bから各端末の伝送速度を取得する(ステップS703)。次に、各チャネルの通信中の端末数と各端末の伝送速度から現在通信中の端末のスループットを算出する(ステップS704)。そして、現在の合計スループットを算出する(ステップS705)。ただし、これらの値は、事前に算出が可能であり、異なるタイミングで算出しておいて、チャネル管理テーブル73bに格納しておくことができる。   Next, the throughput calculator 78 acquires the number of terminals that are communicating on each channel from the channel management table 73b, and acquires the transmission rate of each terminal from the terminal management table 72b (step S703). Next, the throughput of the currently communicating terminal is calculated from the number of communicating terminals of each channel and the transmission rate of each terminal (step S704). Then, the current total throughput is calculated (step S705). However, these values can be calculated in advance, and can be calculated at different timings and stored in the channel management table 73b.

次に、スループット算出器78は上記の情報に基づいて、各チャネルにおける新規通信端末の予想スループットT1(new)、T2(new)、T3(new)を算出する(ステップS706)。   Next, the throughput calculator 78 calculates the expected throughput T1 (new), T2 (new), and T3 (new) of the new communication terminal in each channel based on the above information (step S706).

T1(new)=6/3=2[Mbit/s]、
T2(new)=24/3=8[Mbit/s]、
T3(new)=12/4=3[Mbit/s]
T1 (new) = 6/3 = 2 [Mbit / s],
T2 (new) = 24/3 = 8 [Mbit / s],
T3 (new) = 12/4 = 3 [Mbit / s]

次に、チャネル管理テーブル73bから、各端末の伝送速度を取得し、各チャネルにおける通信中の端末の予想スループットを計算し、予想スループットの合計を計算する(ステップS707)。   Next, the transmission rate of each terminal is acquired from the channel management table 73b, the expected throughput of the communicating terminal in each channel is calculated, and the total expected throughput is calculated (step S707).

ST'1=6/3+12/3+2=8[Mbit/s]、
ST'2=12/3+12/3+8=16[Mbit/s]、
ST'3=6/4+12/4+24/4+3=13.5[Mbit/s]
ST′1 = 6/3 + 12/3 + 2 = 8 [Mbit / s],
ST ′ 2 = 12/3 + 12/3 + 8 = 16 [Mbit / s],
ST'3 = 6/4 + 12/4 + 24/4 + 3 = 13.5 [Mbit / s]

計算後、チャネル管理テーブルに格納されているST1、ST2、ST3を読み出して、チャネル決定器74へ伝達する。チャネル決定器74はST1、ST2、ST3とST'1、ST'2、ST'3を比較する。   After the calculation, ST1, ST2, and ST3 stored in the channel management table are read and transmitted to the channel determiner 74. Channel determiner 74 compares ST1, ST2, ST3 with ST'1, ST'2, ST'3.

この場合、新規通信端末はチャネル番号2へ割り当てた方が予想スループットは大きくなるため、チャネル番号2を新規通信端末のチャネルと決定する(ステップS708)。端末通信インターフェース75を介して新規通信端末(T1)へチャネル番号2を伝達し(ステップS709)、その後、端末管理テーブル72b及びチャネル管理テーブル73bを更新する(ステップS710)。   In this case, since the expected throughput increases when the new communication terminal is assigned to channel number 2, channel number 2 is determined as the channel of the new communication terminal (step S708). Channel number 2 is transmitted to the new communication terminal (T1) via the terminal communication interface 75 (step S709), and then the terminal management table 72b and the channel management table 73b are updated (step S710).

端末(T1)は該チャネル番号を受信し(図17のステップS801)、チャネル番号2で通信を開始する(ステップS802)。   The terminal (T1) receives the channel number (step S801 in FIG. 17), and starts communication with the channel number 2 (step S802).

以上のように本実施の形態は、各チャネルで通信中の端末数(通信に係る数)と各通信の伝送速度とを各チャネルの通信状態として検知し、各チャネルで通信中の端末の数と各通信の伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、その算出結果に基づいて新規に通信を開始するチャネルを選択するようになっている。さらに本実施の形態では、そのスループットの算出結果に基づいて新規に通信を開始するチャネルを選択する際に、新規に通信を開始すると仮定した場合の2以上のチャネルのスループットをスループットの算出結果を用いて推定(予想)し、その推定結果に基づいてチャネルの選択を行うようになっている。   As described above, the present embodiment detects the number of terminals communicating with each channel (the number related to communication) and the transmission speed of each communication as the communication state of each channel, and the number of terminals communicating with each channel. And the transmission rate of each communication, the throughput of each channel is calculated, and a channel for newly starting communication is selected based on the calculation result. Further, in the present embodiment, when selecting a channel for newly starting communication based on the calculation result of the throughput, the throughput calculation result is obtained by calculating the throughput of two or more channels when it is assumed that communication is newly started. It is estimated (predicted) using the channel, and a channel is selected based on the estimation result.

[実施形態4]
次に、図18〜図23を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態における無線通信システムの構成は、図1と同様である。ただし、本実施の形態において図1の端末1〜3(T1〜T3)及び負荷分散装置20に対応する各構成には、異なる参照符号を用いている。すなわち、端末T1(〜T3)を無線基地局T1c(〜T3c)として、そして、負荷分散装置20を負荷分散装置20cとして示している。また、各図において、図1〜図4、図9〜図11及び図13〜図14に示したものと同一の構成には同一の参照符号をつけ、対応する構成には末尾に英字「c」を付加した参照符号をつけている。
[Embodiment 4]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as that in FIG. However, in this embodiment, different reference numerals are used for the components corresponding to the terminals 1 to 3 (T1 to T3) and the load distribution apparatus 20 in FIG. That is, the terminal T1 (to T3) is shown as a radio base station T1c (to T3c), and the load balancer 20 is shown as a load balancer 20c. Also, in each figure, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4, 9 to 11 and 13 to 14 are given the same reference numerals, and the corresponding components are suffixed with the letter “c”. "Is added to the reference symbol.

図18は基地局B1〜B3の構成を示す図である。この図は図3(実施形態1)とほぼ同様であるが、基地局B1〜B3はさらに図10を参照して説明したビーコン送信器64(実施形態2)をそれぞれが有しているものとする。   FIG. 18 is a diagram illustrating the configuration of the base stations B1 to B3. This figure is almost the same as FIG. 3 (Embodiment 1), but the base stations B1 to B3 each further have a beacon transmitter 64 (Embodiment 2) described with reference to FIG. To do.

図19に本実施形態の端末T1cの構成を示す。端末T1cは、アンテナ51、スイッチ52c、受信強度観測器56、伝送速度読み出し器57、受信強度・伝送速度対応テーブル58、負荷分散装置通信インターフェース部59、アプリケーションデータ処理部54より構成される。受信強度観測器56は、基地局B1〜B3から放出されるビーコンを受信して受信強度を観測する。伝送速度読み出し器57は、表5及び図14を参照して説明した受信強度・伝送速度対応テーブル77と同様に構成されている受信強度・伝送速度対応テーブル58から、観測した受信強度に対応した伝送速度を読み出す。負荷分散装置通信インターフェース部59は、読み出した伝送速度の情報を含んだ通信要求用パケットを、無線リンクL1〜L3及び無線基地局B1〜B3を通して負荷分散装置20cへ伝達する。また、負荷分散装置20cから送信されたチャネル番号伝達用パケットを受信する処理を行う。   FIG. 19 shows the configuration of the terminal T1c of this embodiment. The terminal T1c includes an antenna 51, a switch 52c, a reception intensity observer 56, a transmission rate reader 57, a reception intensity / transmission rate correspondence table 58, a load balancer communication interface unit 59, and an application data processing unit 54. The reception intensity observer 56 receives the beacons emitted from the base stations B1 to B3 and observes the reception intensity. The transmission rate reader 57 corresponds to the observed reception strength from the reception strength / transmission rate correspondence table 58 configured in the same manner as the reception strength / transmission rate correspondence table 77 described with reference to Table 5 and FIG. Read the transmission rate. The load balancer communication interface unit 59 transmits the communication request packet including the read transmission rate information to the load balancer 20c through the radio links L1 to L3 and the radio base stations B1 to B3. Also, a process of receiving a channel number transmission packet transmitted from the load balancer 20c is performed.

一方、ネットワーク10側は、無線基地局B1〜B3及び負荷分散装置20cから構成される。図20に本実施形態の負荷分散装置20cの構成を示す。負荷分散装置20cは、通信監視器71、端末管理テーブル72b、チャネル管理テーブル73b、スループット算出器78、チャネル決定器74、端末通信インターフェース部75から構成される。通信監視器71は、実施形態1に示したものと同様である。また、スループット算出器78、チャネル決定器74は実施形態3に示したものと同様である。端末通信インターフェース部75は、端末T1cから送信される通信要求用パケットを受信する。また、無線リンクL1〜L3及び無線基地局B1〜B3を通して端末へチャネル番号伝達用パケットを送信する。   On the other hand, the network 10 side includes radio base stations B1 to B3 and a load balancer 20c. FIG. 20 shows the configuration of the load distribution apparatus 20c of this embodiment. The load balancer 20c includes a communication monitor 71, a terminal management table 72b, a channel management table 73b, a throughput calculator 78, a channel determiner 74, and a terminal communication interface unit 75. The communication monitor 71 is the same as that shown in the first embodiment. The throughput calculator 78 and the channel determiner 74 are the same as those shown in the third embodiment. The terminal communication interface unit 75 receives a communication request packet transmitted from the terminal T1c. Further, a channel number transmission packet is transmitted to the terminal through the radio links L1 to L3 and the radio base stations B1 to B3.

本実施形態におけるシステム全体の処理の流れを表すフローチャートを図21、図22、図23に示す。以下に、新規端末の通信開始処理を示す。無線基地局数を3とし、それぞれのチャネル番号を1〜3とする。IEEE802.11aに基づいて、チャネルの伝送速度はチャネル状況に応じて、6Mbit/s、12Mbit/s、24Mbit/sから選択されるものとする。それぞれのチャネルにはそれぞれ2台、2台、3台の端末が通信中であるものとし、負荷分散装置20c中の端末管理テーブル72bに、表8に示すように登録されている。   21, 22 and 23 are flowcharts showing the process flow of the entire system in this embodiment. The communication start process of the new terminal is shown below. The number of radio base stations is 3, and the respective channel numbers are 1 to 3. Based on IEEE802.11a, the transmission rate of the channel is selected from 6 Mbit / s, 12 Mbit / s, and 24 Mbit / s depending on the channel status. It is assumed that two, two, and three terminals are communicating with each channel, and are registered in the terminal management table 72b in the load balancer 20c as shown in Table 8.

Figure 0004642609
Figure 0004642609

各チャネルのスループットの合計は、
ST1=6/2+6/2=3+3=6[Mbit/s]、
ST2=12/2+6/2=6+3=9[Mbit/s]、
ST3=12/3+12/3+24/3=4+4+8=16[Mbit/s]
とあらかじめ算出されており(算出方法については段落0092に記述する)、負荷分散装置20c中のチャネル管理テーブル73bに、表9に示すように格納されている。
The total throughput of each channel is
ST1 = 6/2 + 6/2 = 3 + 3 = 6 [Mbit / s],
ST2 = 12/2 + 6/2 = 6 + 3 = 9 [Mbit / s],
ST3 = 12/3 + 12/3 + 24/3 = 4 + 4 + 8 = 16 [Mbit / s]
(The calculation method is described in paragraph 0092), and is stored in the channel management table 73b in the load balancer 20c as shown in Table 9.

Figure 0004642609
Figure 0004642609

まず、端末T1cは全チャネルに接続し、ビーコン受信を行い、受信したビーコンから、それぞれのチャネルの受信強度を観測する(図21のステップS901)。チャネル番号1の受信強度が−93dBm、チャネル番号2の受信強度が−82dBm、チャネル番号3の受信強度が−84dBmとすると、受信強度・伝送速度対応テーブル58(表5参照)からそれぞれの伝送速度は6Mbit/s、24Mbit/s、24Mbit/sとなる。   First, the terminal T1c connects to all channels, performs beacon reception, and observes the reception strength of each channel from the received beacon (step S901 in FIG. 21). Assuming that the reception strength of channel number 1 is -93 dBm, the reception strength of channel number 2 is -82 dBm, and the reception strength of channel number 3 is -84 dBm, the respective transmission rates from the reception strength / transmission rate correspondence table 58 (see Table 5). Are 6 Mbit / s, 24 Mbit / s, and 24 Mbit / s.

次に、これらの伝送速度の情報を、通信要求と共に無線リンクL1〜L3を介してネットワーク10側の負荷分散装置20cへ伝達され(ステップS903)、負荷分散装置20cにおいてそれらが取得される(図22ステップS1001)。   Next, the information on these transmission rates is transmitted to the load balancer 20c on the network 10 side via the wireless links L1 to L3 together with the communication request (step S903), and they are acquired in the load balancer 20c (FIG. 22 step S1001).

次に、スループット算出器78は、チャネル管理テーブル73bから各チャネルで通信中の端末数を取得するとともに、端末管理テーブル72bから各端末の伝送速度を取得する(ステップS1002)。次に、各チャネルの通信中の端末数と各端末の伝送速度から現在通信中の端末のスループットを算出する(ステップS1003)。そして、現在の合計スループットを算出する(ステップS1004)。ただし、これらの値は、事前に算出が可能であり、異なるタイミングで算出しておいて、チャネル管理テーブル73bに格納しておくことができる。   Next, the throughput calculator 78 acquires the number of terminals that are communicating on each channel from the channel management table 73b, and acquires the transmission rate of each terminal from the terminal management table 72b (step S1002). Next, the throughput of the currently communicating terminal is calculated from the number of communicating terminals on each channel and the transmission rate of each terminal (step S1003). Then, the current total throughput is calculated (step S1004). However, these values can be calculated in advance, and can be calculated at different timings and stored in the channel management table 73b.

負荷分散装置20cでは、これらの情報に基づいて、各チャネルにおける新規通信端末の予想スループットT1(new)、T2(new)、T3(new)を算出する(ステップS1005)。   Based on these pieces of information, the load distribution apparatus 20c calculates expected throughputs T1 (new), T2 (new), and T3 (new) of new communication terminals in each channel (step S1005).

T1(new)=6/3=2[Mbit/s]、
T2(new)=24/3=8[Mbit/s]、
T3(new)=24/4=6[Mbit/s]
T1 (new) = 6/3 = 2 [Mbit / s],
T2 (new) = 24/3 = 8 [Mbit / s],
T3 (new) = 24/4 = 6 [Mbit / s]

次に、通信中の端末の予想スループットを計算し、予想スループットの合計を計算する(ステップS1006)。   Next, the expected throughput of the terminal in communication is calculated, and the total expected throughput is calculated (step S1006).

ST'1=6/3+6/3+2=6[Mbit/s]、
ST'2=12/3+6/3+8=14[Mbit/s]、
ST'3=12/4+12/4+24/4+6=18[Mbit/s]
ST′1 = 6/3 + 6/3 + 2 = 6 [Mbit / s],
ST ′ 2 = 12/3 + 6/3 + 8 = 14 [Mbit / s],
ST'3 = 12/4 + 12/4 + 24/4 + 6 = 18 [Mbit / s]

したがって、この例では、新規通信端末はチャネル番号2へ割り当てた方が予想スループットは大きくなるため、端末T1cに対してチャネル番号2を伝達する(ステップS1007〜S1008)。その後、負荷分散装置20cは、端末管理テーブル72b及びチャネル管理テーブル73bを更新する(ステップS1009)。   Therefore, in this example, since the expected throughput of the new communication terminal assigned to channel number 2 increases, channel number 2 is transmitted to terminal T1c (steps S1007 to S1008). Thereafter, the load distribution apparatus 20c updates the terminal management table 72b and the channel management table 73b (step S1009).

端末T1cはチャネル番号を受信し(図23のステップS1101)、チャネル番号2で通信を開始する(ステップS1102)。   The terminal T1c receives the channel number (step S1101 in FIG. 23), and starts communication with the channel number 2 (step S1102).

[実施形態5]
次に、図24〜図26を参照して、本発明の他の実施の形態について説明する。本実施の形態における無線通信システムの構成は、図1と同様である。ただし、本実施の形態において図1の端末1〜3(T1〜T3)に対応する各構成には、異なる参照符号を用いている。すなわち、端末T1(〜T3)を無線基地局T1d(〜T3d)として示している。また、各図において、図1〜図4、図9〜図11、図13〜図14及び図18〜図20に示したものと同一の構成には同一の参照符号をつけ、対応する構成には末尾に英字「d」を付加した参照符号をつけている。
[Embodiment 5]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as that in FIG. However, different reference numerals are used for the components corresponding to the terminals 1 to 3 (T1 to T3) in FIG. 1 in the present embodiment. That is, the terminal T1 (to T3) is shown as the radio base station T1d (to T3d). Moreover, in each figure, the same structure as what was shown in FIGS. 1-4, 9-11, 13-14, and 18-20 is attached with the same referential mark, and it becomes a corresponding structure. Is given a reference sign with an English letter “d” added to the end.

ネットワーク10側は、無線基地局B1a〜B3a及び負荷分散装置20aから構成される。無線基地局B1a〜B3aの構成は図10(実施形態2)と同様である。負荷分散装置20aの構成は図11(実施形態2)と同様である。   The network 10 side includes radio base stations B1a to B3a and a load balancer 20a. The configurations of the radio base stations B1a to B3a are the same as those in FIG. 10 (Embodiment 2). The configuration of the load balancer 20a is the same as that in FIG. 11 (Embodiment 2).

図24に本実施形態の端末T1dを示す。端末T1dは、アンテナ51、スイッチ52d、受信強度観測器56、伝送速度読み出し器57、受信強度・伝送速度対応テーブル58、スループット算出器81、チャネル決定器82、負荷分散装置通信インターフェース部59d、アプリケーションデータ処理部54より構成される。受信強度観測器56、伝送速度読み出し器57の動作は、図19(実施形態4)に示したものと同様である。   FIG. 24 shows a terminal T1d of this embodiment. The terminal T1d includes an antenna 51, a switch 52d, a reception intensity observer 56, a transmission rate reader 57, a reception intensity / transmission rate correspondence table 58, a throughput calculator 81, a channel determiner 82, a load balancer communication interface unit 59d, an application The data processing unit 54 is configured. The operations of the reception intensity observer 56 and the transmission rate reader 57 are the same as those shown in FIG. 19 (Embodiment 4).

また、負荷分散装置通信インターフェース部59dの動作は、実施形態2に示した負荷分散装置通信インターフェース部59と同様である。スループット算出器81は、ビーコンを受信することによって得られた各チャネルの通信中の端末数と、受信強度から導出した伝送速度から、自端末が追加された場合の各チャネルにおける予想スループットを算出する。予想スループットの導出は(3)式に従う。但し、自端末の予想スループットのみ算出する。   The operation of the load balancer communication interface unit 59d is the same as that of the load balancer communication interface unit 59 described in the second embodiment. Throughput calculator 81 calculates the expected throughput in each channel when the own terminal is added, from the number of communicating terminals of each channel obtained by receiving the beacon and the transmission rate derived from the received intensity. . The derivation of the expected throughput follows equation (3). However, only the expected throughput of the terminal itself is calculated.

チャネル決定器82は、算出した各チャネルのスループットから、自端末が通信開始した際に自端末の予想スループットが大きくなり、かつ、他の通信中の端末が少ないチャネルを選択する。   From the calculated throughput of each channel, the channel determiner 82 selects a channel in which the expected throughput of the own terminal increases when the own terminal starts communication and the number of other communicating terminals is small.

本実施形態におけるシステム全体の処理の流れを表すフローチャートを図25、図26に示す。以下に、新規端末の通信開始処理を示す。無線基地局数を3とし、それぞれのチャネル番号を1〜3とする。IEEE802.11aに基づいて、チャネルの伝送速度はチャネル状況に応じて6Mbit/s、12Mbit/s、24Mbit/sから選択されるものとする。それぞれのチャネルにはそれぞれ2台、3台、1台の端末が通信中であるものとし、負荷分散装置20a(図11)中の端末管理テーブル72及びチャネル管理テーブル73に、表10及び表11に示すように登録されている。   25 and 26 are flowcharts showing the process flow of the entire system in this embodiment. The communication start process of the new terminal is shown below. The number of radio base stations is 3, and the respective channel numbers are 1 to 3. Based on IEEE802.11a, the channel transmission rate is selected from 6 Mbit / s, 12 Mbit / s, and 24 Mbit / s depending on the channel status. It is assumed that two, three, and one terminal are communicating with each channel, and the terminal management table 72 and the channel management table 73 in the load balancer 20a (FIG. 11) are shown in Tables 10 and 11 respectively. It is registered as shown in

Figure 0004642609
Figure 0004642609

Figure 0004642609
Figure 0004642609

まず、負荷分散装置20aは、端末通信インターフェース部75aにおいて、チャネル管理テーブル72から各チャネルにおいて通信中の端末数を読み出し(図25のステップS1201)、無線基地局B1a〜B3aへ伝達する。無線基地局B1a〜B3aは、ビーコンを使って該情報を端末T1dに報知する(ステップS1202)。   First, in the terminal communication interface unit 75a, the load distribution apparatus 20a reads out the number of terminals that are communicating on each channel from the channel management table 72 (step S1201 in FIG. 25), and transmits it to the radio base stations B1a to B3a. The radio base stations B1a to B3a notify the information to the terminal T1d using a beacon (step S1202).

端末T1dは、ビーコンを受信し、各チャネルにおいて通信中の端末数を把握する(図26のステップS1301)。さらに、端末T1dは全チャネルのビーコン受信を行い、それぞれの受信強度を観測する(ステップS1302)。チャネル番号1の受信強度が−91dBm、チャネル番号2の受信強度が−84dBm、チャネル番号3の受信強度が−88dBmとすると、表5の受信強度・伝送速度対応テーブル58からそれぞれの伝送速度は6Mbit/s、24Mbit/s、12Mbit/sとなる(ステップS1303)。次に、各チャネルにおける自端末の予想スループットT1(new)、T2(new)、T3(new)を算出する(ステップS1304)。   The terminal T1d receives the beacon and grasps the number of terminals in communication on each channel (step S1301 in FIG. 26). Furthermore, the terminal T1d performs beacon reception for all channels and observes the respective reception strengths (step S1302). Assuming that the reception strength of channel number 1 is -91 dBm, the reception strength of channel number 2 is -84 dBm, and the reception strength of channel number 3 is -88 dBm, each transmission rate is 6 Mbit from the reception strength / transmission rate correspondence table 58 of Table 5. / S, 24 Mbit / s, and 12 Mbit / s (step S1303). Next, expected throughputs T1 (new), T2 (new), and T3 (new) of the own terminal in each channel are calculated (step S1304).

T1(new)=6/3=2[Mbit/s]、
T2(new)=24/4=6[Mbit/s]、
T3(new)=12/2=6[Mbit/s]
T1 (new) = 6/3 = 2 [Mbit / s],
T2 (new) = 24/4 = 6 [Mbit / s],
T3 (new) = 12/2 = 6 [Mbit / s]

したがって、この場合、チャネル2及びチャネル3が、予想スループットが大きくなる。このうち、通信中の他の端末の数が少ないチャネルはチャネル番号3であるため、チャネル番号3で通信を開始する(ステップS1305)。   Therefore, in this case, the expected throughput of channel 2 and channel 3 is increased. Among these, since the channel with a small number of other terminals in communication is channel number 3, communication is started with channel number 3 (step S1305).

上述したように、本発明の各実施形態によれば、新規通信を開始する端末に対して、実際に通信中の端末が少ないチャネルを割り当てることができるため、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。   As described above, according to each embodiment of the present invention, a channel with few terminals that are actually communicating can be allocated to a terminal that starts a new communication, thereby improving the throughput of the entire wireless communication system. be able to.

また、チャネル状態及び通信中の端末数を考慮したスループットを算出し、端末が新規通信を開始した時に予想スループットが高くなるチャネルを割り当てることができるため、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。   Further, the throughput considering the channel state and the number of terminals in communication can be calculated, and a channel whose expected throughput becomes high when the terminal starts new communication can be allocated, so that the throughput of the entire wireless communication system can be improved. it can.

さらに、負荷分散装置がビーコンを用いて各チャネルの通信中の端末数情報をブロードキャストすることで、端末で使用チャネルを決定できるので、端末から負荷分散装置へ情報伝達を行う必要が無く、無線リンク区間における負荷分散装置と端末間の通信量を減らすことができる。これは、新規通信を開始する端末が多く発生し通信開始・負荷分散処理が頻繁に発生する場合や、端末における各チャネルの伝送速度が変化しチャネルの再割り当て・負荷分散処理が頻繁に行われる場合に、該処理による無線リンク中の時間占有を軽減することができる。   In addition, since the load balancer broadcasts the number of terminals in communication on each channel using a beacon, the channel used can be determined by the terminal, so there is no need to transmit information from the terminal to the load balancer. The amount of communication between the load balancer and the terminal in the section can be reduced. This is because there are many terminals that start new communication and communication start / load distribution processing frequently occurs, or the channel transmission rate changes in the terminal and channel reassignment / load distribution processing is frequently performed. In this case, the time occupation in the radio link due to the processing can be reduced.

また、本発明は、端末が複数のチャネルを用いることができる無線通信システムにおいて、通信中の端末を識別し、新規通信を開始する端末が、通信中の端末が最も少ないチャネルを用いて通信を開始するので、端末数が少ないほど、端末がチャネルを占有できる時間が増加し、スループットが向上することになる。   Further, the present invention is a wireless communication system in which a terminal can use a plurality of channels. A terminal that is communicating is identified, and a terminal that starts a new communication communicates using a channel with the least number of terminals that are communicating. As the number of terminals decreases, the time that the terminals can occupy the channel increases and the throughput is improved.

また、チャネル状態及び通信中の端末数を考慮したスループットを算出し、複数のチャネル間で効率良く負荷分散を行うために、端末が通信を開始する前に、各チャネルの状態(伝送速度等)と、各チャネルにおいて通信中の端末数を把握し、これらの情報からスループットを算出する。一般に、受信強度が大きくなるほどチャネル状態が良くなって伝送速度が上がり、スループットが上がる。例えば、非特許文献1に受信電力レベルによるUDP(User Datagram Protocol)スループットが記載されている。また、非特許文献2に搬送波対雑音電力に対する平均伝送速度が記載されている。これによれば、チャネル状態が良くなる程、伝送速度が上がることを示している。また、先に述べたように、端末数が少ないほど、端末がチャネルを占有できる時間が増加し、スループットが上がる。したがって、端末が通信を開始した時に、チャネル状態及び通信中の端末数から予想スループットを算出し、最もスループットが高くなるチャネルに端末が接続して通信を開始することで、最適な負荷分散を行うことができるようになる。   In addition, in order to calculate the throughput considering the channel state and the number of terminals in communication and perform load distribution efficiently between multiple channels, the state of each channel (transmission speed, etc.) before the terminal starts communication. Then, the number of terminals in communication in each channel is grasped, and the throughput is calculated from these pieces of information. In general, the higher the reception strength, the better the channel state, the higher the transmission rate, and the higher the throughput. For example, Non-Patent Document 1 describes UDP (User Datagram Protocol) throughput according to the received power level. Non-Patent Document 2 describes an average transmission rate with respect to carrier-to-noise power. This indicates that the transmission rate increases as the channel state improves. Further, as described above, the smaller the number of terminals, the longer the time for which the terminals can occupy the channel and the higher the throughput. Therefore, when the terminal starts communication, the expected throughput is calculated from the channel state and the number of communicating terminals, and the terminal connects to the channel with the highest throughput to start communication, thereby performing optimum load distribution. Will be able to.

なお、本発明の実施の形態は上記のものに限らず、各構成を統合したり、あるいは分割したり、さらに一部の構成を冗長に設けることなどが可能である。例えば、負荷分散装置と一部の基地局を統合して構成したり、一部のテーブルを端末と負荷分散装置や基地局に分散して配置したり、あるいは各テーブルを1つのデータベースとして統合して設けるようにしたり、あるいは各テーブルを各構成に重複して設けるようにしたりすることが可能である。すなわち、本発明においては、通信状態検知するための手段及びチャネルを選択するための手段の各構成要素の一部又は全部を、基地局、端末、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置、のいずれかに分散又は集中して設けることが可能である。   Note that the embodiment of the present invention is not limited to the above, and it is possible to integrate or divide each configuration, and to provide some configurations redundantly. For example, a load balancer and a part of base stations can be integrated, a part of tables can be distributed to terminals, a load balancer and base stations, or each table can be integrated as one database. It is possible to provide each table, or to provide each table in duplicate in each configuration. That is, in the present invention, some or all of the constituent elements of the means for detecting the communication state and the means for selecting the channel are provided in common for the base station, terminal, or a plurality of base stations. It is possible to disperse or concentrate the load on any of the load distribution devices.

また、各実施の形態の構成と特許請求の範囲に記載した構成との対応関係は次のとおりである。「所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知する通信状態検知手段」は、図4等に示す通信監視器71に対応する。ここで各チャネルの通信状態とは、各チャネルで通信中の端末数、受信強度、伝送速度、スループットなどである。「通信状態検知手段によって検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルを選択するチャネル選択手段」は、図4等に示すチャネル決定器74、図9に示すチャネル決定器55、図24に示すチャネル決定器82に対応する。   Correspondence between the configuration of each embodiment and the configuration described in the claims is as follows. “Communication state detection means for detecting the communication state of each channel every predetermined period” corresponds to the communication monitor 71 shown in FIG. Here, the communication state of each channel includes the number of terminals communicating with each channel, reception strength, transmission speed, throughput, and the like. “Channel selection means for selecting a channel for newly starting communication according to the communication state of each channel detected by the communication state detection means” is the channel determination unit 74 shown in FIG. 4 and the like, and the channel determination shown in FIG. 55 corresponds to the channel determiner 82 shown in FIG.

「通信状態検知手段が、各チャネルでの通信に係る数と各通信の伝送速度とを各チャネルの通信状態として検知」する構成は、図16のステップS701〜S702の処理に対応するものであり、この場合、「通信状態検知手段」には、通信監視器71のほか、図14等の伝送速度読み出し器76等の構成が含まれている。また、「通信に係る数」とは、通信中の端末の数、あるいは通信セッション数を意味している。そして、「チャネル選択手段が、各チャネルでの通信に係る数と各通信の伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、その算出結果に基づいて新規に通信を開始するチャネルを選択する」構成は、図16のステップS705の処理等に対応するものであり、「チャネル選択手段」には、チャネル決定器74のほか、図14のスループット算出器78等の構成が含まれている。   The configuration in which the communication state detection means detects the number of communication in each channel and the transmission speed of each communication as the communication state of each channel corresponds to the processing in steps S701 to S702 in FIG. In this case, the “communication state detection means” includes not only the communication monitor 71 but also the configuration such as the transmission rate reader 76 of FIG. The “number related to communication” means the number of terminals in communication or the number of communication sessions. “The channel selection means calculates the throughput of each channel based on the number of communication in each channel and the transmission speed of each communication, and selects a channel for newly starting communication based on the calculation result. The configuration corresponds to the processing in step S705 in FIG. 16 and the like, and the “channel selection means” includes the configuration of the throughput calculator 78 in FIG.

「チャネル選択手段が、スループットの算出結果に基づいて新規に通信を開始するチャネルを選択する際に、新規に通信を開始すると仮定した場合の2以上のチャネルのスループットをスループットの算出結果を用いて推定し、その推定結果に基づいてチャネルの選択を行う」構成は、図16のステップS706の処理等に対応するものであり、「チャネル選択手段」には、チャネル決定器74のほか、図14のスループット算出器78等の構成が含まれている。   “When the channel selection means selects a channel for newly starting communication based on the calculation result of throughput, the throughput of two or more channels when assuming that communication is newly started is calculated using the calculation result of throughput. The configuration of “estimating and selecting a channel based on the estimation result” corresponds to the processing in step S706 in FIG. 16 and the like. The “channel selection means” includes the channel determiner 74 and FIG. The throughput calculator 78 and the like are included.

「チャネル選択手段が、基地局から全端末に対して各チャネルの通信状態を表す情報を周期的に報知する手段と、端末において受信したその情報に基づいて新規に通信を開始するチャネルを選択する手段」は、図10のビーコン送信器64、図9のチャネル決定器55等に対応している。   “Channel selection means periodically notifies information indicating the communication status of each channel from the base station to all terminals, and selects a channel for newly starting communication based on the information received at the terminal. The means "corresponds to the beacon transmitter 64 in FIG. 10, the channel determiner 55 in FIG.

「通信状態検知手段が、基地局、端末間で送受信されるパケットに含まれる発アドレス又は着アドレスの少なくとも一方に基づいて各通信を識別する」点は、図6のステップS201〜S205の処理等に対応している。「通信状態検知手段が、複数のタイマを有し、各タイマを各通信に対して割り当てることで所定期間を計測する」点は、図6のステップS206の処理等に対応している。「通信状態検知手段及びチャネル選択手段の各構成要素の一部又は全部が、基地局、端末、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置のいずれかに分散又は集中して設けられている」点は、各構成要素の配置が異なる実施形態1〜実施形態5の構成を表すものである。   “The communication state detection means identifies each communication based on at least one of the source address and the destination address included in the packet transmitted and received between the base station and the terminal” in the processing of steps S201 to S205 in FIG. It corresponds to. “The communication state detecting means has a plurality of timers and assigns each timer to each communication to measure a predetermined period” corresponds to the processing in step S206 in FIG. “A part or all of the components of the communication state detection unit and the channel selection unit are distributed or concentrated in either a base station, a terminal, or a load distribution apparatus provided in common to a plurality of base stations. The “provided” points represent the configurations of the first to fifth embodiments in which the arrangement of each component is different.

「複数チャネルが2つ以上の伝送方式を含む」点は、各チャネルで伝送速度が異なる伝送方式を選択可能であることに対応している。   The point that “a plurality of channels include two or more transmission schemes” corresponds to the fact that transmission schemes having different transmission rates can be selected for each channel.

また、本発明の特徴は、次のような態様としてとらえることができる。すなわち、第1の態様は、基地局・端末間が複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信システムにおいて、通信を行うチャネルを選択するチャネル選択手段と、基地局においてネットワーク・端末間で送受信されるパケットの中の端末からの発アドレス及び端末への着アドレスを識別するアドレス識別手段と、所定の時間を繰り返し計測するタイマ手段と、前期所定時間内に識別された発アドレス及び/または着アドレスの数をチャネル毎に計数するアドレス計数手段を備え、チャネル選択手段はチャネル毎に計数された発アドレス数及び/または着アドレス数が最も少ないチャネルを選択することを特徴とする無線パケット通信システムである。   The features of the present invention can be understood as the following aspects. That is, in the first aspect, in a wireless packet communication system in which a packet is transmitted between a base station and a terminal via one of a plurality of channels, channel selection means for selecting a channel for communication, and Address identifying means for identifying the originating address from the terminal in the packet transmitted and received between the terminals and the destination address to the terminal, timer means for repeatedly measuring a predetermined time, and the originating address identified within the predetermined time in the previous period And / or address counting means for counting the number of called addresses for each channel, wherein the channel selecting means selects a channel having the smallest number of source addresses and / or number of called addresses for each channel. 1 is a wireless packet communication system.

第2の態様は、第1の態様の無線パケット通信システムにおいて、基地局がチャネル選択手段を備え、端末から基地局へ通信開始要求を伝送する手段と、通信開始を要求した端末に対し、チャネル選択手段において選択したチャネルを伝達する手段を備え、端末では伝達されたチャネルを用いて通信を開始することを特徴とするものである。第3の態様は、第1の態様の無線パケット通信システムにおいて、端末がチャネル選択手段を備え、基地局から発アドレス及び/または着アドレス数を端末へ伝達する手段を備えることを特徴とするものである。   According to a second aspect, in the wireless packet communication system according to the first aspect, the base station includes channel selection means, a means for transmitting a communication start request from the terminal to the base station, and a channel for the terminal that requested the communication start Means is provided for transmitting the channel selected by the selecting means, and the terminal starts communication using the transmitted channel. According to a third aspect, in the wireless packet communication system according to the first aspect, the terminal includes channel selection means, and further includes means for transmitting the source address and / or the number of destination addresses from the base station to the terminal. It is.

第4の態様は、基地局・端末間か複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信システムにおいて、通信を行うチャネルを選択するチャネル選択手段と、基地局においてネットワーク・端末間で送受信されるパケットの中の端末からの発アドレス及び端末への着アドレスを識別するアドレス識別手段と、所定の時間を繰り返し計測するタイマ手段と、所定時間内に識別された発アドレス及び/または着アドレスの数をチャネル毎に計数するアドレス計数手段と、複数のチャネルのうち2以上のチャネルの伝送速度を推定する伝送速度推定手段と、推定された伝送速度とアドレス計数手段において計数されたアドレス数から基地局・端末間のスループットを推定するスループット推定手段を備え、チャネル選択手段は、チャネル毎に推定したスループットが最も大きくなるチャネルを選択することを特徴とする無線パケット通信システムである。   In a wireless packet communication system that transmits a packet between a base station and a terminal or through a plurality of channels, a fourth mode includes channel selection means for selecting a channel for communication, and a network and a terminal at the base station. Address identifying means for identifying the originating address from the terminal in the packet transmitted and received and the destination address to the terminal, timer means for repeatedly measuring a predetermined time, and the originating address identified within the predetermined time and / or Address counting means for counting the number of called addresses for each channel, transmission speed estimating means for estimating the transmission speed of two or more channels among a plurality of channels, estimated transmission speed and addresses counted by the address counting means Provided with throughput estimation means for estimating the throughput between the base station and the terminal from the number, the channel selection means is A wireless packet communication system, wherein a throughput estimated for each channel to select the most larger channel.

第5の態様は、第4の態様の無線パケット通信システムにおいて、基地局がチャネル選択手段を備え、端末から基地局へ通信開始要求を伝送する手段と、通信開始を要求した端末に対し、チャネル選択手段において選択したチャネルを伝達する手段を備え、端末では伝達されたチャネルを用いて通信を開始することを特徴とするものである。第6の態様は、第5の態様の無線パケット通信システムにおいて、端末において伝送速度推定手段と、推定した伝送速度を基地局へ伝達する手段を備えることを特徴とするものである。第7の態様は、第4の態様の無線パケット通信システムにおいて、端末が伝送速度推定手段と、チャネル選択手段を備え、基地局から発アドレス及び/または着アドレス数を端末へ伝達する手段を備えることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect, in the wireless packet communication system according to the fourth aspect, the base station includes channel selection means, a means for transmitting a communication start request from the terminal to the base station, and a channel for the terminal that has requested the communication start. Means is provided for transmitting the channel selected by the selecting means, and the terminal starts communication using the transmitted channel. According to a sixth aspect, in the wireless packet communication system according to the fifth aspect, the terminal includes transmission rate estimation means and means for transmitting the estimated transmission rate to the base station. A seventh aspect is the radio packet communication system according to the fourth aspect, wherein the terminal includes transmission rate estimation means and channel selection means, and further includes means for transmitting the source address and / or the number of destination addresses from the base station to the terminal. It is characterized by this.

第8の態様は、第3の態様又は第7の態様の基地局から発アドレス及び/または着アドレス数を端末へ伝達する手段が、全端末に対して周期的に報知することを特徴とするものである。第9の態様は、第3の態様又は第7の態様の無線パケット通信システムにおいて、端末から基地局へ通信開始要求を伝送する手段を備え、基地局から発アドレス及び/または着アドレス数を端末へ伝達する手段は、通信開始を要求した端末に対して発アドレス及び/または着アドレス数を端末へ伝達することを特徴とするものである。   The eighth aspect is characterized in that the means for transmitting the source address and / or the number of destination addresses from the base station of the third aspect or the seventh aspect periodically notifies all terminals. Is. According to a ninth aspect, in the radio packet communication system according to the third aspect or the seventh aspect, the wireless packet communication system includes means for transmitting a communication start request from the terminal to the base station, and the source address and / or the number of destination addresses are determined from the base station. The means for transmitting to the terminal transmits the source address and / or the number of destination addresses to the terminal that has requested the start of communication.

そして、これらの第1〜第9の態様における複数チャネルは、2つ以上の伝送方式を含むことを特徴とするものとすることができる。   The plurality of channels in the first to ninth aspects may include two or more transmission methods.

また本実施形態によるチャネルの選択では、通信の開始時に行なっているが、通信の途中でこれらのチャネルの選択の処理を行なうことで、通信中に通信特性が変化した場合でも最適なチャネルの選択ができるようにしてもよい。   The channel selection according to the present embodiment is performed at the start of communication. However, by selecting these channels during communication, the optimal channel selection can be performed even when the communication characteristics change during communication. You may be able to.

本発明の無線パケット通信システムを示すシステム図である。1 is a system diagram showing a wireless packet communication system of the present invention. 図1の端末T1〜T3の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of terminal T1-T3 of FIG. 図1の基地局B1〜B3の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of base station B1-B3 of FIG. 図1の負荷分散装置20の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the load distribution apparatus 20 of FIG. 図4の通信監視器71の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the communication monitor 71 of FIG. 図5のパケット解析処理S102を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows packet analysis process S102 of FIG. 図5又は図6のチャネル管理テーブル更新処理S107又はS207を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the channel management table update process S107 or S207 of FIG. 5 or FIG. 図1の無線パケット通信システム(実施形態1)の処理を示すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating processing of the wireless packet communication system (first embodiment) in FIG. 1. 本発明の実施形態2における端末T1a〜T3aの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of terminal T1a-T3a in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2における基地局B1a〜B3aの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of base station B1a-B3a in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2における負荷分散装置20aの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the load distribution apparatus 20a in Embodiment 2 of this invention. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態2)の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the radio | wireless packet communication system (Embodiment 2) of this invention. 本発明の実施形態3における基地局B1b〜B3bの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of base station B1b-B3b in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3における負荷分散装置20bの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the load distribution apparatus 20b in Embodiment 3 of this invention. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態3)の処理を図16及び図17と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the radio | wireless packet communication system (Embodiment 3) of this invention with FIG.16 and FIG.17. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態3)の処理を図15及び図17と共に示すフローチャートである。18 is a flowchart showing processing of the wireless packet communication system (Embodiment 3) of the present invention together with FIGS. 15 and 17. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態3)の処理を図15及び図16と共に示すフローチャートである。17 is a flowchart showing processing of the wireless packet communication system (Embodiment 3) of the present invention together with FIGS. 15 and 16. 本発明の実施形態4における基地局B1〜B3の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of base station B1-B3 in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4における端末T1c〜T3cの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of terminal T1c-T3c in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態4における負荷分散装置20cの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the load distribution apparatus 20c in Embodiment 4 of this invention. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態4)の処理を図22及び図23と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the radio | wireless packet communication system (Embodiment 4) of this invention with FIG.22 and FIG.23. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態4)の処理を図21及び図23と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the radio | wireless packet communication system (Embodiment 4) of this invention with FIG.21 and FIG.23. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態4)の処理を図21及び図22と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the radio | wireless packet communication system (Embodiment 4) of this invention with FIG.21 and FIG.22. 本発明の実施形態5における端末T1d〜T3dの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of terminal T1d-T3d in Embodiment 5 of this invention. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態5)の処理を図26と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the wireless packet communication system (Embodiment 5) of this invention with FIG. 本発明の無線パケット通信システム(実施形態5)の処理を図25と共に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the wireless packet communication system (Embodiment 5) of this invention with FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ネットワーク
20、20a、20b、20c 負荷分散装置
30 インターネット
T1〜T3、T1a〜T3a、T1c〜T3c、T1d〜T3d 端末
B1〜B3、B1a〜B3a、B1b〜B3b 基地局
71 通信監視器
711 通信識別タイマ
72、72b 端末管理テーブル
73、73b チャネル管理テーブル
74、55、82 チャネル決定器
77、58 受信強度・伝送速度対応テーブル
78、81 スループット算出器
10 Network 20, 20a, 20b, 20c Load balancer 30 Internet T1-T3, T1a-T3a, T1c-T3c, T1d-T3d Terminals B1-B3, B1a-B3a, B1b-B3b Base station 71 Communication monitor 711 Communication identification Timer 72, 72b Terminal management table 73, 73b Channel management table 74, 55, 82 Channel decision unit 77, 58 Reception strength / transmission rate correspondence table 78, 81 Throughput calculator

Claims (5)

複数の基地局端末間で複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信システムにおいて、
キャプチャしたパケットの発信元または着信先端末の端末識別情報を通信中の端末の端末識別情報として当該パケットの伝送速度とともにチャネル毎に記憶する端末管理テーブルと、
所定期間を繰り返し計測する複数のタイマを有し、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末毎に前記複数のタイマの1つを割り当てて前記所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知する通信状態検知手段と、
前記通信状態検知手段によって検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルを選択するチャネル選択手段と
を備え、
前記通信状態検知手段は、
前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末について、割り当てられている前記タイマの満了までに該端末発または着のパケットをキャプチャした場合には、該タイマをリセットし、キャプチャしなかった場合には、該端末に関しては、通信終了と判断して前記端末管理テーブルから端末識別情報を削除するとともに前記タイマの割り当てを解除し、
前記チャネル選択手段は、
前記端末管理テーブルに記憶されている前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とを取得し、取得した前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、当該スループットの算出結果を用いて、新たに通信要求を行った端末が利用すると仮定した場合の、前記複数の基地局と前記端末間においてパケットの伝送に利用される2以上の全ての前記各チャネルのスループットを推定し、その推定結果のうち最も大きいスループットとなるチャネルを、前記新たに通信要求を行った端末が利用するチャネルとして選択する
ことを特徴とする無線パケット通信システム。
In a wireless packet communication system for transmitting packets between a plurality of base stations and terminals via any of a plurality of channels,
A terminal management table that stores the terminal identification information of the source or destination terminal of the captured packet for each channel together with the transmission rate of the packet as terminal identification information of the terminal in communication;
It has a plurality of timers that repeatedly measure a predetermined period, assigns one of the plurality of timers to each terminal whose terminal identification information is stored in the terminal management table, and sets the communication state of each channel for each predetermined period A communication state detection means for detecting;
Channel selection means for selecting a channel for newly starting communication according to the communication status of each channel detected by the communication status detection means,
The communication state detecting means includes
For a terminal whose terminal identification information is stored in the terminal management table, when a packet originating or arriving at the terminal was captured before the assigned timer expired, the timer was reset and not captured In this case, regarding the terminal, it is determined that the communication is terminated, and the terminal identification information is deleted from the terminal management table and the timer is released.
The channel selection means includes
The number of terminal identification information for each channel stored in the terminal management table and the transmission rate corresponding to the terminal identification information are acquired, and the acquired number of terminal identification information for each channel and the terminal identification information are Based on the corresponding transmission rate, the throughput of each channel is calculated, and using the calculation result of the throughput, it is assumed that the terminal that newly made a communication request uses, between the plurality of base stations and the terminal 2 estimate the throughput of all the two or more channels used for packet transmission, and select the channel with the highest throughput among the estimation results as the channel used by the terminal that newly requested the communication. A wireless packet communication system.
前記通信状態検知手段が、基地局、端末間で送受信されるパケットに含まれる発アドレス又は着アドレスの少なくとも一方に基づいて各通信を識別する
ことを特徴とする請求項に記載の無線パケット通信システム。
The wireless packet communication according to claim 1 , wherein the communication state detection means identifies each communication based on at least one of a source address and a destination address included in a packet transmitted and received between a base station and a terminal. system.
前記通信状態検知手段の各構成要素の一部又は全部が、基地局、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置のいずれかに分散又は集中して設けられ、
前記チャネル選択手段の各構成要素の一部又は全部が、基地局、端末、又は、複数の基地局に対して共通に設けられている負荷分散装置のいずれかに分散又は集中して設けられている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線パケット通信システム。
A part or all of each component of the communication state detection means is distributed or concentrated in either a base station or a load distribution apparatus provided in common to a plurality of base stations,
Some or all of the components of the channel selection means are distributed or concentrated in any one of a base station, a terminal, or a load distribution apparatus provided in common to a plurality of base stations. The wireless packet communication system according to claim 1 , wherein the wireless packet communication system is a wireless packet communication system.
前記複数チャネルが、2つ以上の伝送方式を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の無線パケット通信システム。 The radio packet communication system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of channels include two or more transmission schemes. 複数の基地局端末間で複数のチャネルのいずれかを介してパケットを伝送する無線パケット通信方法において、
キャプチャしたパケットの発信元または着信先端末の端末識別情報を通信中の端末の端末識別情報として当該パケットの伝送速度とともにチャネル毎に端末管理テーブルに記憶し、前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末毎に所定期間を繰り返し計測するタイマを割り当てて前記所定期間毎に各チャネルの通信状態を検知する通信状態検知過程と、
前記通信状態検知過程で検知された各チャネルの通信状態に応じて、新規に通信を開始するチャネルを選択するチャネル選択過程と
を有し、
前記通信状態検知過程では、
前記端末管理テーブルに端末識別情報が記憶されている端末について、割り当てられている前記タイマの満了までに該端末発または着のパケットをキャプチャした場合には、該タイマをリセットし、キャプチャしなかった場合には、該端末に関しては、通信終了と判断して前記端末管理テーブルから端末識別情報を削除するとともに前記タイマの割り当てを解除し、
前記チャネル選択過程では、
前記端末管理テーブルに記憶されている前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とを取得し、取得した前記チャネル毎の端末識別情報の数と該端末識別情報に対応する伝送速度とに基づいて各チャネルのスループットを算出し、当該スループットの算出結果を用いて、新たに通信要求を行った端末が利用すると仮定した場合の、前記複数の基地局と前記端末間においてパケットの伝送に利用される2以上の全ての前記各チャネルのスループットを推定し、その推定結果のうち最も大きいスループットとなるチャネルを、前記新たに通信要求を行った端末が利用するチャネルとして選択する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
In a wireless packet communication method for transmitting packets between a plurality of base stations and terminals via any of a plurality of channels,
The terminal identification information of the source or destination terminal of the captured packet is stored in the terminal management table for each channel together with the transmission rate of the packet as the terminal identification information of the communicating terminal, and the terminal identification information is stored in the terminal management table A communication state detection process for detecting a communication state of each channel for each predetermined period by assigning a timer that repeatedly measures a predetermined period for each terminal being used;
A channel selection process for selecting a channel for newly starting communication according to the communication status of each channel detected in the communication status detection process,
In the communication state detection process,
For a terminal whose terminal identification information is stored in the terminal management table, when a packet originating or arriving at the terminal was captured before the assigned timer expired, the timer was reset and not captured In this case, regarding the terminal, it is determined that the communication is terminated, and the terminal identification information is deleted from the terminal management table and the timer is released.
In the channel selection process,
The number of terminal identification information for each channel stored in the terminal management table and the transmission rate corresponding to the terminal identification information are acquired, and the acquired number of terminal identification information for each channel and the terminal identification information are Based on the corresponding transmission rate, the throughput of each channel is calculated, and using the calculation result of the throughput, it is assumed that the terminal that newly requested the communication uses, and between the plurality of base stations and the terminal 2 estimate the throughput of all the two or more channels used for packet transmission, and select the channel with the highest throughput among the estimation results as the channel used by the terminal that newly requested the communication. A wireless packet communication method characterized by:
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