CN113840251A - 网络系统 - Google Patents

Abstract

课题在于，提供在无法确保通透环境的建筑物内的环境中也不用紧密地配置接入点，而实现稳定的无线通信环境的网络系统。解决手段在于，网络系统具备接入点；以及传送路型天线，与所述接入点连接，传送而且辐射无线通信用的第1电波及接入点间连接用的第2电波。

Description

网络系统

技术领域

本发明涉及无线通信所涉及的网络系统。

背景技术

以往，作为用于连接无线通信用的多个接入点，并构筑广域的无线通信环境的技术，广泛使用回程技术(例如参照专利文献1、2)。但是，在如专利文献1、2那样的有线回程连接中，需要在接入点间对LAN线缆进行布线，担心布线施工的成本增大或者设备的设置自由度受损。

在非专利文献1至3中，公开了利用无线回程技术而无需接入点间的LAN线缆的构成。但是，无线回程技术如果在接入点间存在墙壁、地板或者天花板等障碍物则担心通信容易发生问题，通信范围缩小。相对于此，在专利文献3中，公开了预先设定接入点间的多个通信路径。另外，在专利文献4中记载了在通信路径中发生了障碍的情况下，不进行新的通信路径的再设定而切换为其他通信路径。

在专利文献5中，公开了被称为小型小区或者毫微微小区那样的紧密配置多个接入点的方法。但是，在这种方法中，发生无线通信用的电波与接入点间连接用的电波(回程用电波)的干扰、或者信道数的枯竭等问题。在专利文献5中，虽然公开了频率的自动选择技术，但处理变得复杂，系统变得烦杂。

在先技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特许第5456874号公报

[专利文献2]日本特许第6252588号公报

[专利文献3]日本特开2005-64721号公报

[专利文献4]日本特开2008-66861号公报

[专利文献5]日本特开2016-171536号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]夏普株式会社，“QX-C300”，[在线]，[2020年6月19日检索]，互联网＜URL：https://jp.sharp/business/smartnetwork/products/qxc300.html＞

[非专利文献2]PicoCELA株式会社，“PCWL-0410”，[在线]，[2020年6月19日检索]，互联网＜URL：https://www.picocela.com/pcwl0410-release/＞

[非专利文献3]RuckusSecurity.com，“Ruckus Solutions-Backhaul”，[在线]，[2020年6月19日检索]，互联网＜URL：https://www.ruckussecurity.com/Solutions-Backhaul.asp＞

发明内容

本发明要解决的课题

无线回程需要没有障碍物的通透环境。但是，在建筑物内难以确保能够稳定地构筑无线回程的通透环境。另外，如果紧密地配置多个接入点，则发生干扰及信道数的枯竭问题。

于是，本发明的目的在于，在无法确保通透环境的建筑物内的环境中也不用紧密地配置接入点，而实现稳定的无线通信环境的网络系统。

用于解决课题的手段

本发明的网络系统具备：接入点；以及传送路型天线，与所述接入点连接，传送而且辐射无线通信用的第1电波及接入点间连接用的第2电波。

发明效果

根据本发明，在无法确保通透环境的建筑物内的环境中也不用紧密地配置接入点，能够实现稳定的无线通信环境。

附图说明

图1是表示构筑了网络系统1的建筑物50的概略的斜视图。

图2是表示接入点15A及传送路型天线10的连接的概略图。

图3是表示接入点15A的构成的框图。

图4是表示构筑了变形例1所涉及的网络系统1A的建筑物50的概略的斜视图。

图5是表示回程的网络构造的框图。

图6是表示构筑了变形例2所涉及的网络系统1B的建筑物53的概略的斜视图。

图7是表示构筑了变形例3所涉及的网络系统1C的建筑物53的概略的斜视图。

图8是表示构筑了变形例4所涉及的网络系统1D的建筑物50及建筑物55的概略的斜视图。

附图标记说明：

1、1A、1B、1C、1D……网络系统

10、10A……传送路型天线

15A、15B、15C、15D、15E、15F……接入点

17……合成器

20、20A、20B……LAN线缆

21……同轴线缆

31……显示器

32……操作部

33……CPU

34……RAM

35……闪存

36……LAN端子

37……同轴端子

38……无线通信部

50、53、55……建筑物

50A、50B、50C、50D、50E、50F……楼层

60A、60B、60C、60D……终端

101……天线

具体实施方式

图1是表示构筑了网络系统1的建筑物50的概略的斜视图。图1的例子中的建筑物50具有1层的楼层50A、2层的楼层50B、3层的楼层50C及4层的楼层50D。此外，在图1中将建筑物50的一部分透过。

在1层的楼层50A，设置有无线通信用的接入点15A。另外，在4层的楼层50D，设置有接入点15B。接入点15A及接入点15B被配置在相互不能通透的第1环境(楼层50A)及第2环境(楼层50D)。接入点15A连接LAN线缆20，与外部的通信网络连接。

接入点15A辐射用于与终端进行无线通信的第1电波。被配置在楼层50A的终端60A通过接收接入点15A的第1电波，能够与接入点15A利用无线LAN进行通信。

接入点15A与传送路型天线10连接。传送路型天线10跨建筑物50内的多个楼层配置。即，跨第1环境及第2环境配置。在图1的例子中，传送路型天线10跨全部楼层配置。接入点15B与传送路型天线10连接。传送路型天线10将作为第1接入点的接入点15A与作为第2接入点的接入点15B连接。

传送路型天线10具有传送电波的传送路的功能、以及发送及接收电波的天线的功能。在图1的例子中，传送路型天线10构成波导管天线。波导管天线例如由在建筑中使用的金属管等构成。圆筒形的金属管作为波导管发挥功能。另外，圆筒形的金属管通过设置电波耦合用的缝槽，也作为天线发挥功能。此外，金属管也可以仅作为波导管发挥功能。在该情况下，通过将天线单元与金属管连接，作为传送路型天线发挥功能。此外，传送路型天线不限于波导管天线，例如也可以是介电体天线、微带天线或者漏波线缆等。

例如，5GHz的电波的波长是大致60mm。因此，建筑物50只要有将天花板及地板相连的直径大致60mm左右的开口部，则能够跨多个楼层配置传送路型天线。例如，直径大致60mm程度的金属管作为传送而且辐射5GHz的电波的波导管天线发挥功能。一般而言，正在建筑中的建筑物跨多个楼层配置有脚手架用的金属管。因此，只要是正在建筑中的建筑物，则该金属管作为传送路型天线10发挥功能。但是，本发明的网络系统不限于被设置于正在建筑中的建筑物。

接入点15A经由传送路型天线10，收发无线通信用的第1电波及接入点间连接用(回程用)的第2电波。第1电波及第2电波例如频率不同。

图2是表示接入点15A及传送路型天线10的连接的概略图。图3是表示接入点15A的构成的框图。此外，接入点15A及接入点15B具有相同的构成，与传送路型天线10的连接方式也是同样的。因此，在图2及图3中，作为代表关于接入点15A进行说明。

接入点15A具备LED等显示器31、开关等操作部32、CPU33、RAM34、闪存35、LAN端子36、同轴端子37及无线通信部38。

CPU33将闪存35中存储的动作用程序读出至RAM34，对接入点15A进行控制。LAN端子36与LAN线缆20连接，与外部的通信网络连接。此外，接入点15B由于不直接与外部的通信网络连接，因此在LAN端子36上什么也未连接。

同轴端子37经由同轴线缆21及合成器17与传送路型天线10连接。合成器17将第1频率F1的第1电波、第2频率F2的第2电波合成。但是，只要能够在传送路型天线10的波导管使多个频率的电波耦合，则合成器17在本发明中不是必须的构成。例如，在接入点15A发送将多个频率合成而得到的电波的情况下，合成器17不是必须的。

另外，第1电波及第2电波也可以是相同的频率。第1电波及第2电波即使是相同的频率，例如也能够分时地发送。或者，通过变更调制方式或者重叠不同的码(例如PN码)，也能够区别第1电波及第2电波。第1电波及第2电波如果是相同的频率，则无需合成器17。

接入点15B的同轴端子37也与接入点15A同样，经由合成器17及同轴线缆21与传送路型天线10连接。由此，接入点15B经由传送路型天线10，从接入点15A接收第1电波及第2电波。接入点15B的无线通信部38将第1电波向楼层50D辐射。被配置在楼层50D配置的终端60D通过接收接入点15B所辐射的第1电波，能够与接入点15B利用无线LAN进行通信。

另外，传送路型天线10从天线101辐射从接入点15A发送的第1电波及第2电波。在图1的例子中，传送路型天线10在楼层50B及楼层50C中从天线101辐射第1电波及第2电波。楼层50B的终端60B接收从被配置在楼层50B的天线101辐射的第1电波。另外，楼层50C的终端60C接收从被配置在楼层50C的天线101辐射的第1电波。

由此，即使从接入点15A的无线通信部38发出的电波未到达楼层50B及楼层50C，终端60C及终端60D也能够与接入点15A利用无线LAN进行通信。

从传送路型天线10的天线101辐射的电波的功率相应于辐射电波的量而降低，因此越高层越降低。但是，接入点15A及接入点15B经由传送路型天线10被有线连接，回程用的第2电波利用有线被传送。因此，从接入点15B能够再以高功率辐射无线通信用的第1电波。

即，本实施方式的网络系统1在接入点15A及接入点15B之间经由传送路型天线10构筑有线回程。另外，在配置有接入点15A的楼层50A，通过接入点15A构筑无线LAN环境。在配置有接入点15B的楼层50D，通过接入点15B构筑无线LAN环境。进而，在未配置接入点的楼层50B及楼层50C，通过传送路型天线10的天线101构筑无线LAN环境。

因此，本实施方式的网络系统在无法确保通透环境的建筑物内的环境中也不用紧密地配置接入点，不存在干扰或信道数枯竭等问题，能够实现稳定的无线通信环境。

图4是表示构筑了变形例1所涉及的网络系统1A的建筑物50的概略的斜视图。变形例1的网络系统1A在楼层50B配置接入点15C，在楼层50D配置接入点15D。接入点15C及接入点15D是经由无线与传送路型天线10、接入点15A或者接入点15B连接的第3接入点。

接入点15C接收从传送路型天线10的天线101辐射的第2电波(回程用的电波)，或者接收接入点15A所发送的第2电波。另外，接入点15D接收从接入点15B发送的第2电波。

由此，网络系统1A在接入点15A及接入点15C之间构筑无线回程。另外，网络系统1A在接入点15B及接入点15D之间构筑无线回程。

图5是表示回程的网络构造的框图。如上所述，接入点15C经由从传送路型天线10的天线101辐射的第2电波(回程用的电波)或者经由接入点15A所发送的第2电波构筑无线回程。接入点15D经由从接入点15B发送的第2电波被连接，构筑无线回程。

接入点15A是与外部的通信网络连接的核心设备。另外，经由传送路型天线10被有线连接的接入点15A及接入点15B各自成为骨干接入点。接入点15D成为在接入点15B的下级连接的从属设备。接入点15C成为在接入点15A的下级连接的从属设备。也就是说，通过作为第1骨干接入点的接入点15A及作为第1从属接入点的接入点15C来构筑第1网络，通过作为第2骨干接入点的接入点15B及作为第2从属接入点的接入点15D来构筑第2网络。但是，假设在接入点15C接收接入点15B的电波的功率比接收接入点15A的电波的功率更高的情况下，接入点15C成为在接入点15B的下级连接的从属设备。

在此，接入点15A及接入点15B通过有线回程被连接。因此，接入点15B从接入点15A接收的电波的功率，与通过无线回程被连接的接入点15C及接入点15D从其他接入点接收的电波的功率相比远高。因此，接入点15B不会成为在其他接入点的下级连接的从属设备。另外，接入点15C及接入点15D通过功率相对较低的无线回程被连接，因此不会成为骨干接入点。

像这样，网络系统1的各接入点基于电波强度，自动地判断成为骨干接入点或者成为从属设备。例如，经由传送路型天线10通过有线回程被连接的接入点自动地成为骨干接入点，通过无线回程被连接的接入点成为从属设备。与从属设备进一步通过无线回程被连接的接入点成为更下级的从属设备。

或者，构筑网络系统1的管理者也可以在构筑网络系统时，手动地设定使各接入点成为骨干接入点或者成为从属设备。

在变形例1所涉及的网络系统1中，骨干接入点以强电波强度被回程连接，因此能够确保高通信速度。另外，即使是被设置在高层的接入点，由于经由的骨干接入点的数量少，因此不存在干扰或信道数枯竭等问题，能够确保高通信速度。另一方面，通过无线回程被连接的各楼层内的接入点具有高设置自由度，因此能够简单地扩大无线通信环境。

接下来，图6是表示构筑了变形例2所涉及的网络系统1B的建筑物53的概略的斜视图。建筑物53与建筑物50相比，还具有高层的楼层50E及楼层50F。变形例2的网络系统1B与变形例1的网络系统1A相比，还具备跨楼层50D、楼层50E及楼层50F设置的传送路型天线10A。传送路型天线10A具有与传送路型天线10相同的构成。另外，在楼层50F设置有接入点15E。

接入点15D与传送路型天线10A连接。接入点15D经由传送路型天线10A发送第1电波及第2电波。楼层50E及楼层50F的天线101辐射第1电波及第2电波。

接入点15E接收从传送路型天线10A的天线101辐射的第2电波(回程用的电波)。由此，网络系统1B在接入点15D及接入点15E之间经由传送路型天线10A构筑无线回程。接入点15E成为接入点15D的从属设备。即，利用接入点15D及接入点15E构筑新的网络。在该情况下，接入点15D成为骨干接入点，接入点15E成为从属接入点。在变形例2中，以接入点15A(或者接入点15B)作为骨干接入点的第1网络、以及以接入点15D作为骨干接入点的第2网络被无线连接。

根据变形例2的网络系统1B，例如，在设置了传送路型天线10的位置处难以从楼层50D到楼层50E配置传送路型天线10的情况下，在楼层50D内从通过无线回程连接的接入点15D的位置使用别的传送路型天线10A，也能够向更高层构筑有线回程及无线回程。由此，网络系统1B能够提高传送路型天线的设置自由度，缓和设置场所的限制。另外，在网络系统1B中，也不用紧密地配置接入点15E，不存在干扰或信道数枯竭等问题，能够确保通信速度。

图7是表示构筑了变形例3所涉及的网络系统1C的建筑物53的概略的斜视图。变形例3的网络系统1C与网络系统1B相比，接入点15B及接入点15D经由LAN线缆20A被有线连接。在变形例3中，以接入点15A(或者接入点15B)作为骨干接入点的第1网络、以及以接入点15D作为骨干接入点的第2网络被有线连接。

由此，网络系统1C在楼层50D中无法确保通透环境的情况下，也能够确保接入点15B及接入点15D间的稳定的回程连接。

此外，接入点15B及接入点15D也可以经由被设置在楼层50D的传送路型天线被有线连接。在该情况下，以接入点15B作为骨干接入点的第1网络、以及以接入点15D作为骨干接入点的第2网络经由传送路型天线被有线连接。通过经由传送路型天线连接，在楼层50D中无法确保通透环境的情况下，也能够确保接入点15B及接入点15D间的稳定的回程连接。

图8是表示构筑了变形例4所涉及的网络系统1D的建筑物50及建筑物55的概略的斜视图。变形例4的网络系统1D与图1的网络系统1相比，接入点15A与被设置在建筑物55的接入点15F通过无线回程被连接。接入点15F经由LAN线缆20B与外部的通信网络连接。

像这样，也可以将核心设备的接入点15F设置在其他建筑物，以从该核心设备的接入点通过无线回程连接的接入点15A作为起点，构筑建筑物50内的网络。由此，假设在对于建筑物50难以配置LAN线缆的情况下，也能够经由在其他建筑物55设置的接入点15F，构筑网络系统。在该情况下，也不用在无法确保通透环境的建筑物内的环境中紧密地配置接入点，不存在干扰或信道数枯竭等问题，能够实现稳定的无线通信环境。

(其他例)

本实施方式所示的接入点也可以将从终端60A～60D得到的信息向服务器发送。向服务器发送的信息也可以包含终端60A～60D的位置信息。位置信息是建筑物内的位置信息。建筑物内的位置信息包含表示终端所处的楼层(处于第几层的楼层)的信息、或者表示处于楼层内的哪个位置的信息。表示处于第几层的楼层的信息根据连接的接入点来判断。

例如，在图1中，终端60A及终端60B与接入点15A连接。终端60A由于接收接入点15A所发送的电波，因此电波强度高。终端60B由于接收从天线101辐射的电波，因此电波强度比终端60A弱。因此，接入点15A判断为，终端60A处于相同的楼层(楼层50A)，而判断为终端60B处于别的楼层(楼层50B)。

楼层内的位置也基于电波强度求出。电波强度越高的终端，处于距接入点越近的位置。因此，电波强度成为表示与接入点的距离的信息。在图1的例子中是1个接入点，但如果在楼层内设置至少3个接入点，并求出距各接入点的距离，则能够唯一地求出楼层内的终端的位置。

Claims (13)

1.一种网络系统，具备：

包含第1接入点及第2接入点的接入点；以及

传送路型天线，与所述第1接入点及所述第2接入点连接，传送而且辐射无线通信用的第1电波及接入点间连接用的第2电波。

2.如权利要求1所述的网络系统，

所述第1电波或者所述第2电波是相互频率不同的电波。

3.如权利要求1所述的网络系统，

所述第1电波及所述第2电波包含同一频率的电波。

4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的网络系统，具备：

第3接入点，经由无线与所述第1接入点或者所述第2接入点连接。

5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的网络系统，包含：

第1网络，由与所述传送路型天线通过有线连接的第1骨干接入点、以及与该第1骨干接入点通过无线连接的第1从属接入点构筑；以及

第2网络，由与所述传送路型天线通过有线连接的第2骨干接入点、以及与该第2骨干接入点通过无线连接的第2从属接入点构筑。

6.如权利要求5所述的网络系统，

所述第1网络及所述第2网络相互被无线连接。

7.如权利要求5所述的网络系统，

所述第1网络及所述第2网络相互被有线连接。

8.如权利要求7所述的网络系统，

所述第1网络及所述第2网络通过所述传送路型天线被连接。

9.如权利要求1至权利要求8中任一项所述的网络系统，

将从终端得到的信息向服务器发送。

10.如权利要求9所述的网络系统，

所述信息包含所述终端在建筑物内的位置信息。

11.如权利要求1至权利要求10中任一项所述的网络系统，

所述接入点基于所述无线通信的电波强度，判断该接入点是否为骨干接入点。

12.如权利要求1至11中任一项所述的网络系统，

所述第1接入点及所述第2接入点各自被配置在相互不能通透的第1环境及第2环境中，

所述传送路型天线跨所述第1环境及所述第2环境配置。

13.如权利要求1至权利要求12中任一项所述的网络系统，

所述接入点包含与外部的通信网络连接的核心设备，

所述第1接入点或者所述第2接入点与所述核心设备经由无线连接。

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