CN101026518B

CN101026518B - 信道设定装置、信道设定方法及无线装置

Info

Publication number: CN101026518B
Application number: CN2006101692109A
Authority: CN
Inventors: 坪田东
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US7986663B2; JP2007228158A; CN101026518A; JP4765661B2; US20070197245A1

Abstract

本发明提供一种信道设定装置、信道设定方法及无线装置。本发明的课题是减轻信道设定的相关负荷，可以根据无线网络装置的设置环境自动进行信道设定，而且可以提高无线装置的再配置自由度。作为解决手段，本发明的安装在具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元的无线装置上的信道设定装置，其特征在于，该信道设定装置具有信道设定单元，其对多个无线通信单元中的一个无线通信单元设定可以与该无线装置附近的其他无线装置连接的信道，然后对其他无线通信单元设定除可以与其他无线装置连接的信道之外的信道。

Description

信道设定装置、信道设定方法及无线装置

技术领域

本发明涉及信道设定装置、信道设定方法及无线装置，例如可以适用于在无线网络中设定通信信道的信道设定装置及方法、具有该功能的无线装置。

背景技术

例如，在无线网络中，无线网络设备之间的接入控制由无线接入装置(接入点装置)进行。一般，接入点装置存在于有线网络上，采取可以与外部网络和其他接入点装置连接的结构。因此，例如在不能铺设有线线路的情况下，存在不能设置接入点装置，不能构建可以与外部网络连接的无线网络的问题。

为了解决这种问题，目前正在研究如下的无线网状网络：将多个接入点装置配置成网眼(mesh)状，在接入点装置和接入点装置之间进行无线连接，由此将基于有线网络的连接部分控制在最小限度，扩大可以与网络连接的区域。

可是，在以往的无线网状网络中，一般所有的无线网络设备使用同一信道，并经由多个无线网络设备进行通信。

但是，由于所有无线网络设备使用同一信道，存在当某一台无线网络设备正在进行发送处理时，周围的无线网络设备不能进行发送处理的问题。

为了解决这种问题，以往提出了以下方法，即通过使一个无线网络设备同时使用多个信道，可以扩大可通信频带(参照日本特愿2005-049353号说明书)。

另外，一般为了在无线网络上增强可用带宽，而增加使用信道、把通信数据分配到各个信道中，例如专利文献1公开了一种与使用较宽的传输带宽、采用CDMA(Code division Multiple Access，码分多址)方式的通信方法相关的技术，其中，公开了增加使用信道，对于通信数据采用相当于各个信道的扩展码(参照专利文献1的第0029段。)

专利文献1日本特开2002-330138号公报

但是，一般在准备多个不同信道、并由一台无线网络设备使用这些信道进行分别不同的数据通信时，在设置无线网络设备之前，必须提前执行信道的设定，该设定必须考虑设置场所的电波状况(即，当存在其他无线网络设备时，与其他无线网络设备之间的电波状况)等，所以很困难。

此外，在进行一次信道设定后，在再次配置无线网络设备时需要重新进行信道设定，所以无线网络设备的配置自由度降低。

因此，为了减轻信道设定的负荷，需要可以根据无线网络装置的设置环境自动进行信道设定，而且可以提高无线装置的再配置自由度的信道设定装置、信道设定方法以及具有该信道设定装置的无线装置。

发明内容

为了解决这种问题，本发明的第一方面的信道设定装置，安装在具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元的无线装置上，其特征在于，该信道设定装置具有信道设定单元，该信道设定单元对多个无线通信单元中的一个无线通信单元设定可以与该无线装置附近的其他无线装置连接的信道，然后对其他无线通信单元设定除可以与其他无线装置连接的信道之外的信道，其中，上述信道设定单元搜索该无线装置附近的其他无线装置正在使用的信道，对上述一个无线通信单元设定该搜索到的使用信道。

本发明的第二方面的信道设定方法，对具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元的无线装置执行，其特征在于，该信道设定方法具有信道设定步骤，该信道设定步骤为：信道设定单元对多个无线通信单元中的一个无线通信单元设定可以与该无线装置附近的其他无线装置连接的信道，然后对其他无线通信单元设定除可以与其他无线装置连接的信道之外的信道，其中，上述信道设定单元搜索该无线装置附近的其他无线装置正在使用的信道，对上述一个无线通信单元设定该搜索到的使用信道。

本发明的第三方面的无线装置，其特征在于，该无线装置具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元的无线装置设有本发明第一方面的信道设定装置。

根据本发明的信道设定装置、信道设定方法及无线装置，为了减轻信道设定的相关负荷，可以根据无线网络装置的设置环境自动进行信道设定，而且可以提高无线装置的再配置自由度。

附图说明

图1是表示实施方式的无线LAN装置的内部结构的框图。

图2是实施方式的信道控制器部的功能框图。

图3是表示实施方式的基于无线LAN的网状网络的整体结构和各个无线LAN装置的电波到达范围的图。

图4是表示分配给实施方式的各个无线LAN装置的信道的图。

图5是表示实施方式的无线LAN装置的信道设定的整体处理的流程图。

图6是表示实施方式的无线LAN装置的信道设定处理的流程图。

图7是表示实施方式的无线LAN装置的信道设定处理的流程图。

图8是表示实施方式的无线LAN装置的信道设定示例的图。

图9是表示实施方式的无线LAN装置的信道设定示例的图。

具体实施方式

(A)实施方式

以下，参照附图说明本发明的信道设定装置、信道设定方法以及无线装置的实施方式。

本实施方式举例说明在构成基于无线LAN的网状网络的无线装置中应用了本发明的信道设定装置的实施方式。

(A-1)实施方式的构成

图1是表示本实施方式的无线LAN装置的内部结构的方框图。

在图1中，本实施方式的无线LAN装置100是构成基于无线LAN的网状网络的无线装置，用于和位于通信区域内的其他无线LAN装置进行无线通信。

此外，在图1中示出无线LAN装置100可以与其他无线LAN装置200-1～200-3进行无线通信。

另外，构成无线网状网络的无线LAN装置具有与图1所示无线LAN装置100的内部结构相同的内部结构，以下，作为这些多个无线LAN装置的代表，说明无线LAN装置100的内部结构。

如图1所示，本实施方式的无线LAN装置100构成为具有：两个无线LAN接口部101和102；与这些无线LAN接口部101和102连接的天线部103和104以及信道控制器部110。

无线LAN接口部101和102按照规定的无线通信方式，与位于本装置100周边的其他无线LAN装置200-1～200-3进行无线通信。

此外，无线LAN接口部101和102通过后述的信道控制器部110，设定多个可用信道中的一个信道，使用该信道实现无线通信。即，无线LAN接口部101和102不能同时使用多个信道进行无线通信。

在本实施方式中，假设具有两个无LAN接口部对无线LAN接口部101和102进行了说明，但只要至少具有两个即可，也可以具有3个以上。

此处，在本实施方式中，假设两个无线LAN接口部101和102中的无线LAN接口部101在无线LAN装置100起动时，在无线LAN接口部102之前按照规定的信道设定方法接受信道设定，进行了说明。由此，在无线LAN装置100起动时，可以确保与位于周围的其他无线LAN装置200-1～200-3之间的连接。

此外，在本实施方式中，假设无线LAN接口部102在设定了无线LAN接口部101的使用信道之后，接受该设定信道之外的信道设定，进行了说明。由此，可以高效地设定本装置100未使用的空闲信道。

另外，在本实施方式中，为了便于说明，假设无线LAN接口部101在无线LAN装置100起动时，总是在无线LAN接口部102之前接受信道设定，进行了说明，但只要在无线LAN装置100起动时能够对任意一个无线LAN接口部进行信道设定，可以任意选择，而不固定先进行信道设定的无线LAN接口部。

无线LAN接口部101在无线LAN装置100起动时，对于可用信道分别检测是否是能够与位于周围的其他无线LAN装置200-1～200-3进行无线连接的信道。即，无线LAN接口部101扫描位于周围的其他无线LAN装置200-1～200-3正在使用的信道。此外，无线LAN接口部101把各个信道的能否与其他无线LAN装置200-1～200-3连接的扫描结果提供给信道控制器部110。

在对无线LAN接口部101设定了信道后，无线LAN接口部102通过信道控制器部110，被设定除对无线LAN接口部101设定的信道之外的信道。

信道控制器部110从无线LAN接口部101接收各个信道的能否与其他无线LAN装置200-1～200-3连接的扫描结果，根据这些每个信道的扫描结果，选择分配给无线LAN接口部101的信道，对无线LAN接口部101设定该选择的信道。

此外，信道控制器部110在对无线LAN接口部101设定信道后，选择该设定信道之外的信道，对无线LAN接口部102设定该选择的信道。

图2是表示信道控制器部110的内部功能的功能框图。

如图2所示，信道控制器部110至少具有控制部111、使用信道判定部112、存储部113以及信道选择部114。

控制部111承担作为信道控制器部110的功能。

使用信道判定部112从无线LAN接口部101接收各个信道的能否与其他无线LAN装置200-1～200-3连接的扫描结果，把该各个信道的扫描结果存储在存储部113中。

存储部113是存储对无线LAN接口部101和102设定信道所需要的各种数据信息的存储单元。在本实施方式中，作为存储部113存储的数据信息有如下信息：通过使用信道判定部112得到的各个信道能否与其他无线LAN装置200-1～200-3连接的扫描结果；执行后述的规定的信道设定方法时，其他无线LAN装置200-1～200-3使用某个信道进行无线连接的无线LAN装置的台数；其他无线LAN装置200-1～200-3正在使用的信道信息等。

信道选择部114按照后述的信道设定方法，使用存储在存储部113中的数据信息，选择分配给无线LAN接口部101和102的信道，对无线LAN接口部101和102设定该选择的信道。

(A-2)实施方式的动作

下面，参照附图说明本实施方式的无线LAN装置100的信道设定的动作。

图3是表示具有多个在图1中说明的无线LAN装置100而构成的基于无线LAN的网状网络的整体结构和各个无线LAN装置的电波到达范围的关系的图。

另外，图3中所示的无线LAN装置1～7具有与图1所示的无线LAN装置100相同的功能。

图4是表示分配给图3所示的无线LAN装置1～7的信道的图。

图5是说明无线LAN装置100(各个无线LAN装置1～7)的信道设定的整体动作的流程图。

在图5中，在无线LAN装置100接通电源起动后(S1)，无线LAN接口部101对每个可用信道进行扫描并检测可以用于和位于周围的其他无线LAN装置无线连接的信道(S2)。

例如，在依据IEEE802.11a实现无线通信时，一般无线LAN装置100可以使用的信道为4信道。于是，在无线LAN装置100起动后，无线LAN接口部101调查能否使用4信道的可用信道中随机选择的一个信道，与位于周围的其他无线LAN装置无线连接。此外，无线LAN接口部101通过信道控制器部110的使用信道判定部112把该调查结果存储在存储部113中。然后，无线LAN接口部101对所有可用信道进行相同的处理，把所有可用信道的调查结果存储在存储部113中。

在完成对所有信道的扫描后，信道控制器部110选择分配给无线LAN接口部101的信道，并对无线LAN接口部101进行设定(S3)。

此处，图6是表示无线LAN装置100的无线LAN接口部101的信道设定处理的流程图。

在图6中，在信道控制器部110的存储部113中完成了各个信道的扫描结果的存储后(S301)，信道选择部114在控制部111的控制下，参照存储在存储部113中的信息，判断在各个可用信道中是否有能够与其他无线LAN装置连接的信道(S302)。

然后，在未能够发现一个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114从可用信道中随即地选择一个信道，对无线LAN接口部101设定该选择的信道，返回图5中的S3(S303)。

此外，在发现了一个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114对无线LAN接口部101设定该发现的一个信道，返回图5中的S3(S304)。

另外，在发现了多个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114对该发现的每个信道，求出正在使用各个信道的其他无线LAN装置的数量(S305)。

信道选择部114求出正在使用各个信道的其他无线LAN装置的数量(使用装置数量)最少的信道，对无线LAN接口部101设定该使用装置数量最少的信道，返回图5中的S3(S306、S304)。

另一方面，在使用装置数量最少的信道有多个信道时，信道选择部114继续进行下面所示的处理，选择对无线LAN接口部101设定的信道。

在使用装置数量最少的信道有多个信道时(即，存在多个使用装置数量最少且数量相同的信道时)，随机选择这些信道中的一个信道，对无线LAN接口部101设定该选择的信道(S307)。

此时，无线LAN接口部101使用所设定的信道，向正在使用该信道的所有其他无线LAN装置，进行通过该信道连接的装置有几台的询问(S308)。

然后，把来自各个其他无线LAN装置的答复中，通过该信道连接的无线LAN装置的台数最少的答复(最小连接装置台数)存储在存储部113中(S309)。

对使用装置数量最小的所有信道进行该S307～S309的处理(S310)，信道选择部114选择存储在存储部113中的各个信道的最小连接装置台数为最小的信道，对无线LAN接口部101设定该选择的信道，返回图5的S3(S311)。

另外，在各个信道的最小连接装置台数为最小且是相同数量时，信道选择部114选择从这些最小连接装置台数为最小且是相同数量的多个信道中随机选择的信道，对无线LAN接口部101设定该选择的信道。

在确定对无线LAN接口部101的信道后，返回图5的S3，然后，信道控制器部110设定分配给无线LAN接口部102的信道(S4)。

图7是表示无线LAN装置100的无线LAN接口部102的信道设定处理的流程图。

在图7中，参照在图5的S2中调查的各个信道的扫描结果等，信道选择部114判断周围是否存在除无线LAN接口部101连接的无线LAN装置之外的其他可以连接的无线LAN装置(S401)。

在判定为周围不存在其他无线LAN装置时，信道选择部114从可用信道中选择与对无线LAN接口部101设定的信道不同的信道，对无线LAN接口部102确定该选择的信道，返回图5的S4(S402)。

另一方面，在判定为周围存在其他无线LAN装置时，信道选择部114判断是否有与对无线LAN接口部101设定的信道不同的、可以与其他无线LAN装置连接的信道(S403)。

然后，在判定为有一个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114对无线LAN接口部102确定该一个信道，返回图5的S4(S404)。

此外，在判定为存在多个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114对无线LAN接口部102确定从这些多个信道中随机选择的信道(S405)。

另外，在判定为存在多个可以与其他无线LAN装置连接的信道时，信道选择部114进行以下处理，对无线LAN接口部102进行选定。

首先，无线LAN接口部101使用在S3中设定的信道，对所连接的所有无线LAN装置，请求表示各个无线LAN装置正在使用的信道的信道列表(S406)。

此时，无线LAN接口部101也可以把关于与对无线LAN接口部101设定的信道相同的信道的信道列表除外。

无线LAN接口部101从各个无线LAN装置接收到信道列表后，把所接收到的各个无线LAN装置的信道列表存储在存储部113中(S407)。

信道选择部114参照存储在存储部113中的各个无线LAN装置的信道列表，选择信道列表中正在使用各个信道的无线LAN装置的数量(使用装置数量)为最少的信道，对无线LAN接口部102确定该选择的信道，返回图5的S4(S408)。

另外，在有多个使用装置数量为最小而且是相同数量的信道时，对无线LAN接口部102设定从这些多个信道中随机选择的信道。

图8说明在无线LAN装置8新加入到图3和图4所示无线LAN装置2的电波到达范围内时，无线LAN装置8的信道设定。

无线LAN装置8配置在无线LAN装置2的电波到达范围内，在无线LAN装置8起动后(S1)，无线LAN装置8的无线LAN接口部101通过对每个可用信道的扫描，检测到信道1和信道3正在被使用(S2)。

对于无线LAN装置8的无线LAN接口部101(S3)，由于可以与无线LAN装置2连接的信道有两个信道(信道1和信道3)，所以无线LAN装置8的无线LAN接口部101求出正在使用各个信道的无线LAN装置的数量(S301、S302、S305)。

此时，在图8中，关于信道1有无线LAN装置2和无线LAN装置1这两台，关于信道3只有无线LAN装置2这一台，所以对无线LAN装置8的无线LAN接口部101设定信道3(S306、S304)。

接着，对于无线LAN装置8的无线LAN接口部102(S4)，由于除无线LAN装置2之外，不存在可以与无线LAN装置8连接的无线LAN装置，所以对无线LAN接口部102设定与分配给无线LAN接口部101的信道1不同的信道4(S401、S402)。

然后，图9说明无线LAN装置9新加入到图3和图4所示无线LAN装置2和无线LAN装置1各自的电波重叠的范围内时，无线LAN装置9的信道设定。

无线LAN装置8配置在无线LAN装置2和无线LAN装置1各自的电波到达范围内，所以在无线LAN装置8起动后(S1)，无线LAN装置8的无线LAN接口部101通过每个可用信道的扫描，检测到信道1、信道2和信道3正在被使用(S2)。

对于无线LAN装置8的无线LAN接口部101(S3)，由于可以与无线LAN装置2和无线LAN装置1连接的信道有三个信道(信道1和信道2和信道3)，所以无线LAN装置8的无线LAN接口部101求出正在使用各个信道的无线LAN装置的数量(S301、S302、S305)。

此时，在图9中，关于信道1有无线LAN装置2和无线LAN装置1这两台，关于信道2只有无线LAN装置1这一台，关于信道3只有无线LAN装置2这一台，所以对无线LAN装置8的无线LAN接口部101设定信道2或信道3(S306、S307～S311)。此处，省略说明无线LAN装置8的S307～S311的具体处理。

由此，如果对无线LAN装置8的无线LAN接口部101设定信道2，则无线LAN接口部101与无线LAN装置1侧连接，如果设定信道3，则无线LAN接口部101与无线LAN装置2侧连接。

接着，对于无线LAN装置8的无线LAN接口部102(S4)，周围存在无线LAN装置8可以连接的无线LAN装置，存在一个其他无线LAN装置1和无线LAN装置2未使用的信道4，所以对无线LAN接口部102设定该信道4(S401、S403、S404)。

(A-3)实施方式的效果

如上所述，根据本实施方式，具有至少两个以上的无线LAN接口部101和102，在新的无线LAN装置起动时，在另一无线LAN接口部102之前，对任一个无线LAN接口部101设定信道，由此可以确保与周围其他无线LAN装置连接。

此外，根据本实施方式，通过对其他无线LAN接口部102设定空闲的信道，可以自动进行高效的信道设定，可以期待减轻事前进行信道设定的负担，并提高装置的再配置等的自由度。

(B)其他实施方式

(B-1)上述实施方式是适用于由无线网状网络构成的无线网络的情况，在实施方式的说明中，列举通信协议和设定及标准等示例进行了说明，但只要所有无线接入装置可以共享管理无线网络装置的连接状态的信息，则不限于通信协议和设定及标准等，均可适用。

(B-2)关于上述实施方式的无线LAN装置100的结构，说明了无线LAN接口部101和102为不同结构的情况，但它们也可以是相同结构。

此外，图1所示的无线LAN装置100也可以发挥无线网状网络的接入点装置的作用，可以与一个或多个客户端终端连接。

该情况时，接入点装置具有用于与客户端终端有线或无线连接的客户端终端侧接口部。

另外，该情况时，在与客户端终端无线连接时，接入点装置的无线LAN接口部和客户端终端侧接口部可以是相同结构，也可以是不同结构。由此，可以减小接入点100的结构规模。

(B-3)在上述实施方式中，说明了通过无线通信进行无线LAN装置之间的通信的无线网状网络，但也可以适用于在接入点之间进行有线通信的网络或包含一部分有线通信的网络。

(B-4)在上述实施方式中，关于无线LAN装置100的功能，为了便于说明，说明了硬件结构，但实际上也可以通过执行软件来实现。

Claims

1.一种安装在无线装置上的信道设定装置，该无线装置具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元，其特征在于，

该信道设定装置具有信道设定单元，该信道设定单元对上述多个无线通信单元中的一个上述无线通信单元设定可以与该无线装置附近的其他无线装置连接的信道，然后对其他的上述无线通信单元设定除上述的可以与其他无线装置连接的信道之外的信道，

其中，上述信道设定单元搜索该无线装置附近的其他无线装置正在使用的信道，对上述一个无线通信单元设定该搜索到的使用信道。

2.根据权利要求1所述的信道设定装置，其特征在于，上述信道设定单元向多个其他无线装置询问信道使用状况，对上述一个无线通信单元设定根据上述各个其他无线装置的信道使用状况而选择的信道。

3.根据权利要求1或2所述的信道设定装置，其特征在于，上述信道设定单元对上述其他无线通信单元优先设定其他无线装置未使用的信道。

4.一种对无线装置执行的信道设定方法，该无线装置具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元，其特征在于，

该信道设定方法具有如下的信道设定步骤：信道设定单元对上述多个无线通信单元中的一个上述无线通信单元设定可以与该无线装置附近的其他无线装置连接的信道，然后对其他的上述无线通信单元设定除上述的可以与其他无线装置连接的信道之外的信道，

5.一种具有使用一个信道进行无线通信的多个无线通信单元的无线装置，其特征在于，该无线装置具有权利要求1～3中任一项所述的信道设定装置。