DE112014006122B4

DE112014006122B4 - Basisstation, Endgerätstation und drahtloses Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112014006122B4
Application number: DE112014006122.0T
Authority: DE
Inventors: Toshinori Hori
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2024-09-19
Anticipated expiration: 2034-05-10
Also published as: JP6362331B2; JP2014131285A; WO2015104855A1; CN105874867A; US20160345339A1; DE112014006122T5

Abstract

Basisstation (100) in einem drahtlosen System, die Basisstation umfassend:
eine Basisstation-Sucheinheit (104), welche, wenn eine vorherbestimmte Bedingung erfüllt ist, aufgenommene Endgerätstationen (10₁, 10₂) anweist, eine Basisstation-Suchoperation auszuführen und nach einer weiteren Basisstation sucht;
eine Kanalqualität-Bewertungseinheit (106, 107, 108, 109), welche die Qualität von jedem von verfügbaren drahtlosen Kanälen auf Grundlage von einem ersten Suchergebnis, welches ein Ergebnis einer Basisstationssuche durch die Basisstation-Sucheinheit (104) ist, und einem zweiten Suchergebnis, welches ein Ergebnis einer Basisstationssuche durch die jeweils aufgenommenen Endgerätstationen ist, bewertet;
eine Kanalauswahleinheit (103), welche einen in Kommunikation mit den aufgenommenen Endgerätstationen zu nutzenden drahtlosen Kanal auf Grundlage von einem Ergebnis einer Bewertung durch die Kanalqualität-Bewertungseinheit (106, 107, 108, 109) auswählt; und
eine Kanalumschalteinheit (102), welche die aufgenommenen Endgerätstationen anweist, auf einen drahtlosen Kanal umzuschalten, welcher von der Kanalauswahleinheit (103) zur Kommunikation ausgewählt ist, und einen durch die Basisstation zu nutzenden drahtlosen Kanal auf den drahtlosen Kanal umschaltet, der durch die Kanalauswahleinheit ausgewählt ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basisstation und eine Endgerätstation eines drahtlosen LAN-Systems und eines drahtlosen Kommunikationssystems.
Hintergrund
Unter den nach dem IEEE802.11-Standard spezifizierten drahtlosen LAN-Systemen wird ein drahtloses LAN-System unter Nutzung des 2,4-GHz-Bandes als 13 Kanäle mit einer 5 MHz-Beabstandung aufweisend spezifiziert (siehe Nichtpatentliteratur 1). Eine drahtlose LAN-Basisstation (AP: Access Point), welche in einem Infrastruktur-Modus arbeitet, arbeitet unter Nutzung eines festen Kanals, welcher durch den Nutzer eingestellt ist, und arbeitet mit einer drahtlosen LAN-Endgerätstation (STA: Station), welche mit dem AP als drahtloses LAN-System verbunden ist.
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoid) wird als Zugriffsverfahren für drahtlose LAN-Systeme nach den IEEE802.11-Standards eingesetzt. CSMA/CA nach den IEEE802.11-Standards führt die Trägerabtastung (Carrier Sensing) für eine bestimmte Zeitperiode vor dem Senden durch, und führt das Senden durch, wenn kein Träger erkannt wird. Wenn ein Träger erkannt wird, wird eine Zufallswartezeit eingestellt und gehalten, während welcher das Senden in Standby versetzt wird. Dann, wenn das Verschwinden des Trägers erkannt wird, wird die Trägerabtastung für die gehaltene Zufallswartezeit durchgeführt. Wenn während der Zufallswartezeit erneut ein Träger erkannt wird, wird die derzeitige Zufallswartezeit gehalten und das Senden im Standby gehalten, bis der Träger verschwindet. Die vorstehend erläuterten Operationen werden wiederholt, bis das Senden beendet ist.
Wie vorstehend erläutert weist das drahtlose LAN-System unter Nutzung des 2,4-GHz-Bandes Kanäle auf, welche mit einer 5-MHz-Beabstandung verteilt sind, und der Nutzer kann nach eigenem Ermessen entscheiden, welchen Kanal genutzt werden soll. Die Kanäle weisen allerdings eine Kommunikationsbandbreite von etwa 22 MHz auf; so dass, wenn ein Kanal von einem Kanal in einem vorhandenen drahtlosen LAN-System mit fünf oder mehr Kanälen nicht getrennt ist, zwischen den Systemen Interferenzen verursacht werden.
Vorliegend soll das Problem in einem Fall, in welchem ein zu nutzender Kanal auf dem gleichen Kanal eingestellt ist, wie der Kanal in einem vorhandenen System (einem weiteren drahtlosen LAN-System in der Umgebung) und das Problem in einem Fall, in welchem ein zu nutzender Kanal von einem Kanal von einem vorhandenem System mit einem Kanal oder mehr oder weniger als fünf Kanälen getrennt ist, erläutert werden.
Das Problem in dem Fall, in welchem ein zu nutzender Kanal auf dem gleichen Kanal eingestellt ist, wie ein Kanal in einem vorhandenem System, ist die gemeinschaftliche Bandnutzung (Band Sharing) mit dem vorhandenen System. Ein Signal von dem vorhandenen System ist unmittelbar nach der Empfangsverarbeitung von dem neu aufgenommenen System nicht unterscheidbar, selbst wenn die Feldstärke des vorhandenen Systems gering ist, so dass das Senden in den Standby versetzt werden muss.
Das Problem in dem Fall, wenn ein zu nutzender Kanal so eingestellt ist, dass er von dem Kanal von einem vorhandenem System mit einem Kanal oder mehr oder weniger als fünf Kanälen getrennt ist, besteht darin, dass eine Herabsetzung der SIR (Signal-Interferenz-Rate) aufgrund des Überlappens der Kommunikationsbänder während der Demodulation Datenfehler verursacht. Eine hohe Feldstärke von dem vorhandenen System führt natürlich zu einer Sende-Standby-Zeit aufgrund des CSMA/CA.
Die Patentliteratur 1 beschreibt ein Verfahren zum Lösen der vorangehend beschriebenen Interferenzprobleme, insbesondere ein Verfahren, in welcher ein AP den Betrag des Einflusses durch Interferenz (den Betrag des Einflusses durch einen weiteren Kanal) für jeden Kandidatenkanal berechnet, und einen Kanal mit dem niedrigsten Einflussbetrag durch Interferenz auswählt.
In der Patentliteratur 2 ist ein Verfahren zur dynamischen Frequenzauswahl in einem drahtlosen Kommunikationssystem beschrieben. In dem Verfahren sendet ein Zugangspunkt des drahtlosen Kommunikationssystems ein Anforderungspaket zum Erzeugen von Kanalspektruminformationen an Stationen des drahtlosen Kommunikationssystems, wenn der Zugangspunkt eine Interferenz in einem von dem Zugangspunkt verwendeten drahtlosen Kanal feststellt.
Die Patentliteratur 3 beschreibt einen Zugangspunkt mit einem Kanalbewertungsmodul. Das Kanalbewertungsmodul ist so konfiguriert, dass es die drahtlose Kommunikation des Zugangspunkts einschließlich der auf den verfügbaren drahtlosen Kommunikationskanälen vorhandenen Interferenzsignale bewertet.
In der Patentliteratur 4 ist ein Verfahren zur Auswahl eines Kanals eines Zugangspunkts basierend auf einem Kanalqualitätsindex beschrieben. Der Kanalqualitätsindex ist ein Wert, der die Übertragungsqualität des Kanals quantifiziert.
Liste der zitierten Schriften
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2008-078698
Patentliteratur 2: US 2009 / 0 285 172 A1
Patentliteratur 3: US 2005 / 0 070 294 A1
Patentliteratur 4: US 7 636 550 B2

Nichtpatentliteratur
Nichtpatentliteratur 1: IEEE802.11-Standard 2012 „Teil 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) und Physical Layer (PHY) Specifications“
Zusammenfassung
Technisches Problem
Das in Patentliteratur 1 beschriebene Verfahren besteht in dem Auswählen eines zu nutzenden Kanals unter Berücksichtigung der Qualität von jedem Kanal (den Einflussbetrag durch Interferenz) an einem AP. Das Auswählen eines Kanals unter Berücksichtigung lediglich des Zustands an einem AP kann das Auswählen eines optimalen Kanals allerdings behindern, da das Interferenzproblem von einem drahtlosen LAN-System sowohl an einem AP als auch an einer STA auftritt. Zusätzlich weisen unterschiedliche Kommunikationseinrichtungen (ein AP und eine STA) verschiedene Einflussbeträge durch Interferenzen von vorhandenen Systemen auf. Somit ist es zum Auswählen eines optimalen zu nutzenden Kanals für das gesamte drahtlose LAN-System erforderlich, einen Kanal unter Berücksichtigung einer Kommunikationseinrichtung einzustellen, welche Interferenzen von einem vorhandenen System am wahrscheinlichsten ausgesetzt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorstehend Genannte realisiert und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Basisstation, eine Endgerätstation und ein drahtloses Kommunikationssystem bereitzustellen, welche einen zu nutzenden Kanal als drahtlosen Kanal auswählen, welcher geringen Interferenzen von anderen Systemen ausgesetzt ist.
Lösung des Problems
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Zur Lösung der vorstehenden Probleme und Erzielung der Aufgabe der Erfindung besteht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Basisstation in einem drahtlosen LAN-System, umfassend: eine Basisstation-Sucheinheit, welche, wenn eine vorherbestimmte Bedingung erfüllt ist, aufgenommene Endgerätstationen anweist, eine Basisstation-Suchoperation auszuführen und nach einer weiteren Basisstation sucht; eine Kanalqualität-Bewertungseinheit zum Bewerten der Qualität von jedem verfügbaren drahtlosen Kanal auf Grundlage von einem ersten Suchergebnis, welches ein Ergebnis einer Basisstationssuche durch die Basisstation-Sucheinheit ist, und einem zweiten Suchergebnis, welches ein Ergebnis von einer Basisstationssuche durch die jeweils aufgenommenen Endgerätstationen ist; eine Kanalauswahleinheit zum Auswählen eines in Kommunikation mit den aufgenommenen Endgerätstationen zu nutzenden drahtlosen Kanals auf Grundlage von einem Ergebnis einer Bewertung durch die Kanalqualität-Bewertungseinheit; und eine Kanalumschalteinheit zum Anweisen der aufgenommenen Endgerätstationen zum Umschalten auf einen drahtlosen Kanal, welcher durch die Kanalauswahleinheit zur Kommunikation ausgewählt ist, und Umschalten eines zu nutzenden drahtlosen Kanals durch die Basisstation auf den drahtlosen Kanal, welcher durch die Kanalauswahleinheit ausgewählt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch die vorliegenden Erfindung wird eine Wirkung erzielt, welche eine Basisstation befähigt, als zu nutzenden Kanal einen drahtlosen Kanal auszuwählen, welcher geringen Interferenzen von einem weiteren System ausgesetzt ist, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Qualität der Kommunikation an jeder Endgerätstation in einem System.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration eines drahtlosen Kommunikationssystems, umfassend eine Basisstation und Endgerätstationen, gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration der Basisstation (AP).
3 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration der Endgerätstation (STA).
4 ist ein Sequenzdiagramm zum Darstellen einer beispielhaften Operation zum Wechseln eines zu nutzenden Kanals.
5 ist ein Diagramm zum Darstellen beispielhafter Informationen, welche in einer Beacon-Sicherungseinheit des AP gesichert sind.
6 ist ein Diagramm zum Darstellen beispielhafter Informationen, welche in einer Beacon-Sicherungseinheit der STA gesichert sind.
7 ist ein Diagramm zum Darstellen beispielhafter Informationen, welche in einer Beacon-Sicherungseinheit der STA gesichert sind.
8 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Informationstabelle, welche durch eine nichtgenutzter-Kanal-Erkennungseinheit zu erstellen ist.
9 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Informationstabelle, welche durch eine EmpfangsleistungsBeurteilungseinheit und eine TrägerabtastungsBeurteilungseinheit zu erstellen ist.
10 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Informationstabelle, welche durch die EmpfangsleistungsBeurteilungseinheit und die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit zu erstellen ist.
11 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Informationstabelle, welche durch eine SINR-Berechnungseinheit zu erstellen ist.

Beschreibungen der Ausführungsformen
Eine beispielhafte Ausführungsform einer Basisstation, einer Endgerätstation und eines drahtlosen Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Ausführungsform
1 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration eines drahtlosen LAN-Systems, umfassend eine Basisstation und Endgerätstationen, gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt ferner ein beispielhaftes Positionsverhältnis zwischen dem drahtlosen LAN-System als drahtloses Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung und weiteren drahtlosen LAN-Systemen. Eine Basisstation (nachfolgend als AP (Access Point) bezeichnet)) 100 und Endgerätstationen (nachfolgend als STA (Station) bezeichnet)) 10₁ und 10₂ entsprechen der Basisstation und den Endgerätstationen der vorliegenden Erfindung. APs 200, 300, 400 und 500 sind Basisstationen (APs) der weiteren drahtlosen LAN-Systeme. Auf die Darstellung der Endgerätstationen (STA) in den weiteren drahtlosen LAN-Systemen, mit anderen Worten, mit den APs 200, 300, 400 und 500 verbundene STAs, wird verzichtet. Die APs 100, 200, 300, 400 und 500 arbeiten in einem 2,4 GHz-Band und kommunizieren jeweils mit den STAs, welche einen Kanals ausgewählt aus 13 verfügbaren drahtlosen Kanälen nutzen. Die Konfiguration der drahtlosen Kanäle (Frequenz und Kanalraster) entsprechen den Spezifikationen in Nichtpatentliteratur 1.
In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass der AP 200 bereits unter Nutzung eines 1ch (einem Kanal 1), der AP 300 unter Nutzung eines 6ch (einem Kanal 6), der AP 400 unter Nutzung eines 11ch (einem Kanal 11) und der AP 500 unter Nutzung eines 5ch (einem Kanal 5) beispielsweise in einem Gebäude betrieben wird, in welchem der AP 100 neu hinzugefügt ist, um genutzt zu werden. Der AP 100 ist mit der STA 10₁ und der STA 10₂ zu verbinden.
Die Konfiguration des AP 100 wird nachfolgend erläutert. 2 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration des AP 100.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der AP 100 eine drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 101, eine Kanaleinstellungseinheit 102, eine Kanalauswahleinheit 103, eine umgebende-AP-Messeinheit 104, eine Beacon-Sicherungseinheit 105, eine ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 105, eine EmpfangsleistungsBeurteilungseinheit 107, eine Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108, eine SINR-Berechnungseinheit 109 und eine Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110.
In dem AP 100 sendet und empfängt die drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 101 drahtlose Signale.
Die Kanaleinstellungseinheit 102, welche als Kanalumschalteinheit dient, stellt einen Kanal ein, mit dem die drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 101 das Senden und Empfangen durchführt und eine STA anweist, welche mit dem interessierenden AP (dem AP 100) verbunden ist, den drahtlosen Kanal zu nutzen, der mit dem Kanal identisch ist, mit dem die drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 101 das Senden und Empfangen durchführt.
Der Kanalauswahleinheit 103 wählt einen drahtlosen Kanal, mit dem die drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 101 das Senden und Empfangen durchführt, mit anderen Worten, einen zu nutzenden Kanal in dem interessierenden drahtlosen LAN-System.
Die umgebende-AP-Messeinheit 104, welche als Basisstation-Sucheinheit dient, weist jede STA, welche mit dem interessierenden AP verbunden ist, an, eine AP-Suchoperation und Suchen nach einem AP auszuführen, welcher in der Umgebung des interessierenden AP vorhanden ist, wenn ein Kanalaktualisierungsauslöser, welcher eine Anweisung zum Starten einer Operation zum Auswählen eines zu nutzenden Kanals bereitstellt, erzeugt wird, und sammelt Beacon-Informationen.
Die Beacon-Sicherungseinheit 105 empfängt und sichert die Beacon-Informationen, welche von der umgebenden-AP-Messeinheit 104 gesammelt wurden, die Beacon-Informationen, welche während der AP-Suche gesammelt wurden, welche durch jede STA ausgeführt wird, welche mit dem interessierenden AP verbunden ist, und die Sendeleistungsinformationen von jeder STA.
Die ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 106 erkennt einen ungenutzten Kanal, welcher keinen Interferenzen von einem weiteren drahtlosen-LAN-System und dergleichen ausgesetzt ist, auf Grundlage von den Beacon-Informationen, welche in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesichert sind.
Die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 beurteilt die Empfangsleistung (die Störleistung, welche von einem weiteren drahtlosen LAN-System empfangen wird) auf jedem der 13 verfügbaren drahtlosen Kanäle, wenn kein ungenutzter Kanal vorhanden ist.
Die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 beurteilt, ob die Trägerabtastung einen Träger erkennt (ob das Sende-Standby durch die Trägererkennung ausgelöst wird) für jeden der 13 verfügbaren drahtlosen Kanäle.
Die SINR-Berechnungseinheit 109 berechnet ein SINR (Signal/Interferenz-plus-Rauschleistungsverhältnis) für jeden der 13 verfügbaren drahtlosen Kanäle.
Die Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110 überwacht, ob eine Bedingung zum Ausführen einer Operation zum Aktualisieren (erneuten auswählen) eines in Kommunikation mit den STAs zu nutzenden Kanals erfüllt ist, und gibt, wenn die Bedingung erfüllt ist, einen Kanalaktualisierungsauslöser an die umgebende-AP-Messeinheit 104 aus, um die Operation zum Auswählen eines drahtlosen Kanals zu starten. Die Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110 kann zum Beispiel einen internen Zeitgeber umfassen und kann konfiguriert sein, zu bestimmen, dass die Ausführungsbedingung (die Bedingung zum Ausführen einer Operation zum Auswählen eines drahtlosen Kanals) jedes Mal erfüllt ist, wenn der interne Zeitgeber abläuft (jedes Mal, wenn eine bestimmte Zeit abläuft); und kann alternativ konfiguriert sein, zu bestimmen, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, wenn der Nutzer agiert, um eine Anweisung zum Ausführen der Operation zum Auswählen eines drahtlosen Kanals bereitzustellen. Alternativ kann die Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110 konfiguriert sein, zu bestimmen, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, wenn von einer STA eine Anfrage empfangen wird; und kann alternativ konfiguriert sein, zu bestimmen, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, wenn eine Verschlechterung der Qualität der Kommunikation mit der STA detektiert wird. Die Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110 kann in anderen als den vorstehend beschriebenen Weisen konfiguriert sein.
Es wird angemerkt, dass die ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 106 die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107, die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 und die SINR-Berechnungseinheit 109 eine Kanalqualität-Bewertungseinheit bilden.
Die Konfigurationen der mit dem AP 100 zu verbindenden STAs 10₁ und 10₂ werden nachfolgend erläutert. Die Konfigurationen der STAs 10₁ und 10₂ sind gleich. 3 ist ein Diagramm zum Darstellen einer beispielhaften Konfiguration der STAs 10₁ und 10₂.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die STA 10₁ und 10₂ jeweils eine drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 121, eine Kanaleinstellungseinheit 122, eine Wiederverbindungseinheit 123, eine umgebende-AP-Messeinheit 124, eine Informationsbekanntgabeeinheit 125, und eine Beacon-Sicherungseinheit 126.
In den STAs 10₁ und 10₂ sendet und empfängt die drahtlose Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 121 drahtlose Signale.
Beim Empfangen einer Bekanntgabe von einem durch den AP 100 gewählten drahtlosen Kanal verändert die Kanaleinstellungseinheit 122, welche als Kanalumschalteinheit dient, die Einstellungen der drahtlosen Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit 121, um das Senden und Empfangen unter Nutzung des indizierten drahtlosen Kanals durchzuführen.
Die Wiederverbindungseinheit 123 führt ein Verarbeiten zum Wiederverbinden mit dem AP 100 nach dem Wechsel eines in Kommunikation mit dem AP 100 zu nutzenden Kanals aus.
Die umgebende-AP-Messeinheit 124, welche als Basisstation-Sucheinheit dient, sucht nach einem in der Umgebung der interessierenden STA vorhandenem AP und sammelt Beacon-Informationen gemäß der Anweisung von dem AP 100.
Die Informationsbekanntgabeeinheit 125 gibt dem AP 100 die Beacon-Informationen, welche durch die umgebende-AP-Messeinheit 124 gesammelt wurden, und Informationen über die Sendeleistung der interessierenden STA beim Senden eines drahtlosen Signals bekannt.
Die Beacon-Sicherungseinheit 126 empfängt und sichert die durch die umgebende-AP-Messeinheit 124 gesammelten Beacon-Informationen.
Operationen des AP 100, der STA 10₁ und der STA 10₂ in dem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform, insbesondere ihre beispielhaften Operationen zum Wechsel eines zu nutzenden Kanals, werden nachfolgend erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform werden Operationen vom Aktivieren des AP 100 bis zum Beenden des Wechsels eines Kanals als ein Beispiel unter Bezugnahme auf 4 erläutert. 4 ist ein Sequenzdiagramm zum Darstellen einer beispielhaften Operation zum Wechsel eines zu nutzenden Kanals.
Die Stromversorgung zum AP 100 wird zum Aktivieren des AP 100 eingeschaltet. Ein Standardwert (beispielsweise der 1ch) wird für den Ausgangskanal zu diesem Zeitpunkt eingesetzt. Dann wird die STA 10₁ und die STA 10₂ aktiviert und jeweils mit dem AP 100 verbunden.
In dem AP 100 überwacht die Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit 110, ob eine Bedingung zum Ausführen der Aktualisierungsoperation (Neueinstellung) des zu nutzenden Kanals erfüllt ist. Wenn die Bedingung erfüllt ist, wird ein Kanalaktualisierungsauslöser an die umgebende-AP-Messeinheit 104 zum Starten der Operation zum Wechsel eines zu nutzenden Kanals ausgegeben. Ein Kanalaktualisierungsauslöser wird auf Grundlage von einer Bedingung ausgegeben, zum Beispiel, wenn ein interner Zeitgeber des AP 100 abläuft, wenn der Nutzer agiert, um einen Wechsel eines zu nutzenden Kanals anzufordern, oder wenn eine Herabsetzung des Durchsatzes oder eine Erhöhung der Sendewiederholungsrate ein Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist.
Beim Erzeugen eines Kanalaktualisierungsauslösers weist die umgebende-AP-Messeinheit 104 in dem AP 100 die STAs 10₁ und 10₂ zum Durchführen einer Scanoperation (Schritte S11-1 und S11-2) an, und führt außerdem selbst eine Scanoperation durch (Schritt S12). Hier ist die Scanoperation eine Operation durch die Einrichtungen (des APs und der STAs) zum Durchsuchen der Umgebung nach einem AP. In der Scanoperation wird die Empfangsoperation unter Nutzung jedes verfügbaren drahtlosen Kanals durchgeführt (die 13 drahtlosen Kanäle in der vorliegenden Ausführungsform) für eine bestimmte Zeitperiode, um ein Signal zu empfangen, welches eine Beacon-Information enthält, und welches durch einen AP in einem bestimmten Zyklus (nachfolgend als Beacon-Signal bezeichnet) gesendet wird, und ein Umschalten wird nach jeder Empfangsoperation zwischen den drahtlosen Kanälen durchgeführt, um die Beacon-Informationen zu sammeln. Die Beacon-Informationen enthalten Informationen, wie eine MAC-Adresse und einen SSID (Service Set Identifier) von einem Quellen-AP. Die Empfangsoperation wird für jeden drahtlosen Kanal für eine Zeitperiode mindestens länger als ein Sendezyklus der Beacon-Signale durchgeführt.
Wenn die Scanoperation beendet ist, speichert die umgebende-AP-Messeinheit 104 in dem AP 100 die gesammelten Beacon-Informationen in der Beacon-Sicherungseinheit 105. Die Beacon-Sicherungseinheit 105 sichert die empfangenen Beacon-Informationen gemäß der Sortierung durch den AP, wie in 5 dargestellt ist. Wie in 5 dargestellt, enthalten die zu sichernden Informationen die MAC-Adresse, eine Kanalnummer, die Empfangsleistung und den SSID. Es können auch weitere Informationen gesichert werden. Hier ist die MAC-Adresse die MAC-Adresse von einem AP, welche in der Scanoperation gefunden wurde, und die Kanalnummer ist eine Nummer für einen drahtlosen Kanal mit dem ein Beacon-Signal empfangen wird, und repräsentiert den durch einen AP genutzten drahtlosen Kanal, von dem das Signal empfangen wird. die Empfangsleistung ist die Empfangsleistung eines Bacon-Signals und der SSID ist der SSID von einem AP, welcher in der Scanoperation gefunden wurde. Die Informationen, mit Ausnahme der Empfangsleistung, werden aus den Beacon-Informationen extrahiert.
Wenn die Scanoperation beendet ist, startet der AP 100 die Operation unter Nutzung des ursprünglichen drahtlosen Kanals neu (hier ist dies der 1ch).
Zwischenzeitlich, beim Empfangen der Anweisung zum Durchführen der Scanoperation, führt die umgebende-AP-Messeinheit 124 jeweils in der STA 10₁ und 10₂ die Scanoperation in einer ähnlichen Weise wie in der umgebenden-AP-Messeinheit in dem AP 100 durch, um ein Beacon-Signal zu empfangen, welches durch einen AP in der Umgebung in jedem der 13 verfügbaren drahtlosen Kanäle gesendet wurde, und sammelt die Beacon-Informationen (Schritte S13-1 und S13-2).
Wenn die Scanoperation beendet ist, speichert die umgebende-AP-Messeinheit 124 jeweils in der STA 10₁ und 10₂ die gesammelten Beacon-Informationen in der Beacon-Sicherungseinheit 126. Die Wiederverbindungseinheit 123 stellt die Verbindung zu dem AP 100 unter Nutzung des ursprünglichen drahtlosen Kanals (hier ist dies der 1ch) wieder her, um die Operation neu zu starten. Beim Speichern der Beacon-Informationen gibt die Beacon-Sicherungseinheit 126 der Informationsbekanntgabeeinheit 125 die Beacon-Informationen bekannt, und die Informationsbekanntgabeeinheit 125 gibt dem AP 100 die Beacon-Informationen bekannt, welche von der Beacon-Sicherungseinheit 126 empfangen wurden. Die Sendeleistung von einem Signal ist ebenfalls angegeben (Schritte S14-1 und S14-2).
Die in der Beacon-Sicherungseinheit 126 der STA 10₁ gespeicherten Informationen, wie in 6 dargestellt, und die in der Beacon-Sicherungseinheit 126 der STA 10₂2 gespeicherten Informationen sind in 7 dargestellt. Wie in den 6 und 7 dargestellt, speichert die Beacon-Sicherungseinheit 126 jeweils in der STA 10₁ und der STA 10₂ die MAC-Adresse, die Kanalnummer, die Empfangsleistung und den SSID in ähnlicher Weise wie die Beacon-Sicherungseinheit 105 in dem AP 100.
Beim Empfangen der Bekanntgabe der Beacon-Informationen und der Sendeleistungsinformationen von den STAs (der STA 10₁ und der STA 10₂), speichert der AP 100 die indizierten Informationen in der Beacon-Sicherungseinheit 105 und sichert diese.
Wenn dem AP 100 die Beacon-Informationen und die Sendeleistung von allen STAs (hier der STA 10₁ und der STA 10₂), die mit dem AP 100 verbunden sind, bekanntgegeben wurden, analysiert der AP 100 die in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesicherten Informationen, das heißt, die Beacon-Informationen und die Sendeleistung, welche jeweils durch die STAs angegeben sind, und die Beacon-Informationen, welche in dem Ausführungsschritt S12 (Schritt S15) gesammelt wurden, und wählt (Schritt S16) einen zu nutzenden Kanal.
Informationsanalyseoperation
Die vorstehend erläuterte Informationsanalyseoperation in Schritt S15 wird nachfolgend im Detail erläutert. Die Informationsanalyseoperation wird durch die ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 106, die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107, die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 und die SINR-Berechnungseinheit 109 durchgeführt, welche die Kanalqualität-Bewertungseinheit bilden.
In dem AP 100 wird eine Informationstabelle (eine Tabelle enthaltend die Informationen über die Kanalnummer, das Vorhandensein eines AP und das Vorhandensein eines AP-Einflusses) mit der in 8 dargestellten Konfiguration aus den Informationen erstellt, welche in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesichert sind. Die in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesicherten Informationen enthalten die in den 5, 6 und 7 dargestellten Informationen und Informationen über die Sendeleistung (die Leistung eines Signals, welches jeweils durch die STAs an den AP 100 gesendet wird). Das „Vorhandensein eines AP“ zeigt an, ob ein AP vorhanden ist oder nicht, welcher einen drahtlosen Kanal mit einer entsprechenden Kanalnummer nutzt (ob der drahtlose Kanal genutzt wird oder nicht); „1“ wird bereitgestellt, wenn ein solcher AP vorhanden ist, und „0“ wird bereitgestellt, wenn ein solcher AP nicht vorhanden ist. In dem Beispiel in 8 werden die drahtlosen Kanäle des 1ch, des 5ch, des 6ch und des 11ch genutzt. Das „Vorhandensein eines AP-Einflusses“ zeigt an, ob ein entsprechender drahtloser Kanal durch einen AP in der Umgebung beeinflusst (interferiert) wird; „1“ wird bereitgestellt, wenn ein Einfluss vorliegt, und „0“ wird bereitgestellt, wenn kein Einfluss vorliegt.
Das heißt, dass die ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 106 die Informationen analysiert, welche in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesichert sind, und „1“ in einem Feld unter dem „Vorhandensein von AP“ entsprechend der Kanalnummer eines drahtlosen Kanals einstellt, bei dem ein AP erkannt ist, und „0“ in einem Feld unter dem „Vorhandensein von AP“ entsprechend der Kanalnummer eines drahtlosen Kanals einstellt, bei dem kein AP erkannt wird. Die 5, 6 und 7 geben an, dass der AP 100, die STA 10₁ und die STA 10₂ alle APs mit dem 1ch, dem 5ch, dem 6ch und dem 11ch erkennen. Somit ist „1“ in den Feldern entsprechend dieser Kanäle unter dem „Vorhandensein von AP“ eingestellt, und „0“ in den anderen Feldern unter dem „Vorhandensein von AP“ eingestellt. Zusätzlich ist „1“ unter dem „Vorhandensein von AP-Einfluss“ in den Feldern für vier Kanäle vor und nach einem drahtlosen Kanal eingestellt, bei dem ein AP erkannt wurde, und „0“ wird in den anderen Feldern eingestellt. Der Grund für das Einstellen von „1“ für vier Kanäle vor und nach einem drahtlosen Kanal, bei dem ein AP erkannt wird (zum Behandeln dieser Kanäle als durch den AP beeinflusst) besteht darin, dass jeder der 13 verfügbaren drahtlosen Kanäle so platziert ist, dann sein Band teilweise mit dem Band der vier benachbarten drahtlosen Kanäle überlappt. Wie vorstehend erläutert, werden APs mit dem 1ch, dem 5ch, dem 6ch und dem 11ch erkannt und die Intervalle zwischen diesen drahtlosen Kanälen, bei denen die APs erkannt sind, enthalten jeweils vier Kanäle oder wendiger; so dass „1“ in den Feldern für alle Kanäle unter dem „Vorhandensein von AP-Einfluss“ eingestellt wird. Ein Feld, in welchem „0“ unter dem „Vorhandensein von AP-Einfluss“ eingestellt ist, repräsentiert einen freien Kanal (einen ungenutzten Kanal), welcher keinem Einfluss (einem hinreichend kleinen Einfluss) durch die Kommunikation mit einem weiteren drahtlosen LAN unterliegt, und somit ein solcher ungenutzter Kanal genutzt wird, wenn ein solcher Kanal vorhanden ist. Wenn ungenutzte Kanäle vorhanden sind, wählt die Kanalauswahleinheit 103 einen zu nutzenden Kanal aus den ungenutzten Kanälen aus.
In dem Fall gemäß 8 wird bestimmt, dass keine ungenutzter Kanal vorhanden ist, da alle Felder unter dem „Vorhandensein von AP-Einfluss“ „1“ anzeigen. Wenn kein ungenutzter Kanal vorhanden ist, analysieren die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 und die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 die in der Beacon-Sicherungseinheit 105 gesicherten Informationen und erstellen eine Informationstabelle (eine Tabelle enthaltend die Kanalnummer, das Vorhandensein von AP, das Vorhandensein von AP-Einfluss, einen Empfangsleistungs-Beurteilungswert, und die Anzahl von Sende-Standby-APs) mit einer in den 9 und 10 dargestellten Konfiguration durch Durchführen von Operationen, beispielsweise das Beurteilen der Empfangsleistung von einem weiteren drahtlosen LAN-System für jeden drahtlosen Kanal. Die in den 9 und 10 dargestellten Informationstabellen enthalten die in 8 dargestellte Informationstabelle (das heißt, die durch die ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit 106 erstellte Informationstabelle) mit dem Empfangsleistungs-Beurteilungswert und der Anzahl der Sende-Standby-APs, welche hinzugefügt sind. Eine beispielhaft erstellte Informationstabelle ist in 9 dargestellt und eine fertige beispielhafte Informationstabelle ist in 10 dargestellt. Der „Empfangsleistungs-Beurteilungswert“ zeigt einen Beurteilungswert der Empfangsleistung mit einem drahtlosen Kanal mit der entsprechenden Kanalnummer an, und „die Anzahl der Sende-Standby-APs“ zeigt die Anzahl der APs an, welche das Sende-Standby auslösen können (Trägererkennung durch Trägerabtastung) in jeder der Einrichtungen in dem interessierenden drahtlosen LAN-System (dem AP 100, der STA 10₁ und der STA 10₂), Mit anderen Worten ist die Anzahl der APs, welche die Kommunikation des interessierenden drahtlosen LAN-Systems beeinflussen, hinreichend groß, um ein Sende-Standby auszulösen. Es ist wünschenswert, dass die Anzahl der Sende-Standby-APs klein ist und eine Erhöhung dieser Anzahl eine Erhöhung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Sende-Standby und eine Herabsetzung der Kommunikationsleistung (dem Durchsatz) anzeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass Informationen, welche lediglich anzeigen, ob ein AP vorhanden ist oder nicht, welcher das Sende-Standby auslösen kann, anstelle der Anzahl der Sende-Standby-APs gesichert werden können. Der „Empfangsleistungs-Beurteilungswert“ wird durch die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 berechnet und „die Anzahl der Sende-Standby-APs“ wird durch die Trägerabtastungs-Ermittlungseinheit 108 berechnet.
Operation zum Berechnen eines Empfangsleistungs-Beurteilungswerts
Eine Operation der Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 zum Berechnen eines Empfangsleistungs-Beurteilungswerts wird nachfolgend im Detail erläutert. Die Operation zum Berechnen eines im Nachfolgenden erläuterten Empfangsleistungs-Beurteilungswerts beruht auf einem Fall, in welchem ein weiteres drahtloses LAN-System das Senden unter Nutzung des 1ch durchführt.
Die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 greift auf die Informationstabellen in den 5 bis 7 zu, und gibt als Empfangsleistungs-Beurteilungswert für den 1ch die Empfangsleistung von dem AP 200, welcher in dem 1ch vorhanden ist, (der AP 200 unter Nutzung des 1ch) in die STA 10₁ ein (-76 dBm, siehe 6), welche eine hohe Empfangsleistung ist. Dann wird der Empfangsleistungs-Beurteilungswert für einen 2ch (einen Kanal 2) aus der Eingangsleistung des AP 200 berechnet, welcher in dem 1ch vorhanden ist, da in dem 2ch kein AP vorhanden ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Empfangsleistungs-Beurteilungswert auf Grundlage der Annahme berechnet, dass die Empfangsleistung eines Kanals der Hälfte der Empfangsleistung eines Kanals entspricht, welcher zwei Kanäle entfernt liegt, und in dem ein AP vorhanden ist, das heißt, um 3 dB reduziert wird, und dass die Empfangsleistung von einem Kanal, welcher einen Kanal entfernt liegt, um 1,5 dB reduziert wird, und der berechnete Wert (-77,5 dBm) der Empfangsleistungs-Beurteilungswert für den 2ch ist (und in der Informationstabelle aufgezeichnet wird). Der Reduzierungsbetrag von einem Empfangsleistungs-Beurteilungswert für einen Kanal, welcher einen Kanal entfernt liegt, kann entsprechend der Empfangsleistung des AP 100, der STA 10₁ und der STA 10₂ verändert werden. Dann werden die Empfangsleistungs-Beurteilungswerte für einen 3ch (einen Kanal 3), einen 4ch (einen Kanal 4) und den 5ch in ähnlicher Weise berechnet. Der 6ch, welcher fünf Kanäle entfernt liegt, weist keine Kommunikationsband-Überlappung auf; somit, im Hinblick auf die Bandbreitenspezifikation in Nichtpatentliteratur 1, ist ein Wert, welcher durch Subtrahieren von 30 dB von dem Empfangsleistungs-Beurteilungswert des 1ch erhalten wird, der Empfangsleistungs-Beurteilungswert des 6ch. Der Empfangsleistungs-Beurteilungswert für einen 7ch (einen Kanal 7) ist ein Wert, welcher durch Subtrahieren von 1,5 dB von dem Empfangsleistungs-Beurteilungswert des 6ch gewonnen wurde, und der Empfangsleistungs-Beurteilungswert für einen 8ch (einen Kanal 8), welcher sieben Kanäle entfernt liegt, ist ein Wert, welcher durch Subtrahieren von 50 dB von dem Empfangsleistungs-Beurteilungswert des 1ch erhalten wurde. Die Empfangsleistungs-Beurteilungswerte für einen 9ch (einen Kanal 9), einen 10ch (einen Kanal 10), den 11ch, einen 12 ch (einen Kanal 12) und einen 13ch (einen Kanal 13) sind Werte, welche durch Subtrahieren von 1,5 dB von dem Empfangsleistungs-Beurteilungswert für den 8ch und dann von dem Ergebnis der Subtraktion nach jeder Subtraktion erhalten wurden. Der Empfangsleistungs-Beurteilungswert für jeden Kanal wird in der vorstehend erläuterten Weise erhalten.
Operation zum Berechnen der Anzahl von Sende-Standby-APs
Eine Operation der Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 109 zum Berechnen der Anzahl von Sende-Standby-APs wird nachfolgend im Detail erläutert. Die Operation zum Berechnen der Anzahl der nachfolgend zu erläuternden Sende-Standby-APs beruht auf einem Fall, in welchem ein weiteres drahtloses LAN-System das Senden unter Nutzung des 1ch durchführt.
Wenn das Berechnen des Empfangsleistungs-Beurteilungswerts durch die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 beendet ist, erhält die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 anschließend einen Kanal, mit dem das Sende-Standby ausgelöst wird, wenn der AP 200, welcher den 1ch nutzt, das Senden durchführt und das Ergebnis in ein Feld unter „die Anzahl der Sende-Standby-APs“ einträgt. Hier weisen der AP 100, die STA 10₁ und die STA 10₂ verschiedene Trägerabtastungs-Schwellenwerte entsprechend der Sendeleistung dieser Einrichtungen auf. Nichtpatentliteratur 1 spezifiziert, dass die Empfangsleistung, welche durch die Trägerabtastung zu erkennen ist, - 80 dBm beträgt, wenn die Sendeleistung mehr als 100 mW beträgt, -76 dBm beträgt, wenn die Sendeleistung mehr als 50 mW und nicht mehr als 100 mW beträgt, und - 70 dBm beträgt, wenn die Sendeleistung nicht mehr als 50 mW beträgt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass alle Einrichtungen zur Vereinfachung das Senden bei 100 mW durchführen. Somit wird für einen Kanal, mit dem ein Träger von - 76 dBm oder mehr empfangen wird, eine Sendewartezeit ausgelöst. Wie vorstehend beschrieben, beträgt das Maximum des Empfangsleistungs-Beurteilungswerts in dem Fall des AP 200, welcher das Senden durchführt, -76 dBm mit dem 1ch. Somit ist der Empfangsleistungs-Beurteilungswert gleich oder größer als der Trägerabtastungs-Schwellenwert
(- 76 dBm) nur mit dem 1ch, das heißt, wenn der AP 200 das Senden durchführt, ist der Kanal, mit dem das Sende-Standby ausgelöst wird, nur der 1ch. Somit wird die Anzahl der Sende-Standby-APs für den 1ch um eine erhöht, mit keiner Änderung der Anzahl der Sende-Standby-APs für die weiteren Kanäle. Dadurch ergibt sich die in 9 dargestellte Informationstabelle.
Die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 und die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 führen das vorstehend erläuterte Verarbeiten (die Operation zum Berechnen eines Empfangsleistungs-Beurteilungswerts und die Operation zum Berechnen der Anzahl der Sende-Standby-APs) nacheinander für den 5ch, den 6ch und den 11ch durch (Kanäle mit einem Feld unter dem „Vorhandensein von AP“ in dem „1“ eingestellt ist) und Aktualisieren die in 9 dargestellte Informationstabelle. Insbesondere werden der „Empfangsleistungs-Beurteilungswert“ und die „Anzahl der Sende-Standby-APs“ für jeden Kanal aktualisiert. Wenn allerdings ein Wert, welcher in ein Feld eingegeben wurde, größer ist als ein einzugebender Empfangsleistungs-Beurteilungswert, wird dieser während der Aktualisierung nicht überschrieben. Wenn das Verarbeiten für den 5ch, den 6ch und den 11ch beendet ist, wird die in 10 dargestellte Informationstabelle erhalten.
Durch Erstellen der in 10 dargestellten Informationstabelle in dieser Weise, kann die Störleistung, welche auf einen AP oder eine STA einwirkt, die durch ein weiteres System am meisten beeinflusst werden, für jeden der verfügbaren drahtlosen Kanäle erhalten werden.
Wenn das Verarbeiten durch die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 beendet ist und die in 10 dargestellte Informationstabelle erhalten wird, berechnet die SINR-Berechnungseinheit 109 die SINR für jeden verfügbaren drahtlosen Kanal zum Erstellen einer Informationstabelle mit einer in 11 dargestellten Konfiguration. Die in 11 dargestellte Informationstabelle enthält die in 10 dargestellte Informationstabelle (die durch die ungenutzte-Kanal-Erkennungseinheit 106, die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 und die Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit 108 erstellte Informationstabelle) mit einem zugefügten SINR-Beurteilungswert.
Es wird angenommen, dass die Sendeleistung des AP 100, der STA 10₁ und der STA 10₂ 100 mW beträgt. Es wird ferner angenommen, dass die Empfangssignalleistung an dem AP 100 von einer STA gleich der Empfangssignalleistung an der STA vom AP 100 ist (welche die Empfangsleistung gemäß dem AP 100 unter den als Beacon-Informationen indizierten Empfangsleistungen ist). Beispielsweise wird angenommen, dass die Empfangsleistung an dem AP 100 von einem Signal, welches durch die STA 10₁ mit 100 mW gesendet wird, den gleichen Wert aufweist wie die Empfangsleistung an der STA 10₁ von einem Signal, welches durch den AP 100 mit 100 mW gesendet wird. Wenn jedoch die Leistung von einem Signal, welches von dem AP 100 empfangen wird, einen anderen Wert aufweist als die Leistung von einem Signal, welches von der STA empfangen wird, berechnet die SINR-Berechnungseinheit 109 das SINR unter Berücksichtigung des Unterschieds.
In dem Fall von, beispielsweise dem 1ch, ist der SINR-Beurteilungswert die Differenz zwischen der STA 10₁, welche durch ein weiteres drahtloses LAN-System am meisten beeinflusst ist, und dem AP 200; in diesem Fall ist der SINR-Beurteilungswert die Differenz zwischen der Empfangsleistung an der STA 10₁ von dem AP 100 (-48 dBm, siehe 6) und der Empfangsleistung von dem AP 200 (-76 dBm, siehe 6), welche 28 dB beträgt. Der SINR-Beurteilungswert wird für jeden Kanal in ähnlicher Weise wie der Empfangsleistungs-Beurteilungswert durch die Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit 107 berechnet. Das heißt, dass der SINR für den 2ch, den 3ch und dergleichen mit keinem vorhandenem AP wird unter Berücksichtigung der Annahme erhalten, dass die Empfangsleistung von einem Kanal der Hälfte der Empfangsleistung von einem Kanals beträgt, welcher zwei Kanäle entfernt ist, und in welchem ein AP vorhanden ist (dieser ist um 3 dB reduziert). Dadurch ergibt sich die in 11 dargestellte Informationstabelle.
Wenn die SINR-Berechnungseinheit 109 die SINR-Ermittlungswerte berechnet und die in 11 dargestellte Informationstabelle erstellt hat, wird der in 4 dargestellte Analyseverarbeitung in Schritt S15 beendet.
In Schritt S16, dargestellt in 4, wählt die Kanalauswahleinheit 103 als zu nutzenden Kanal einen drahtlosen Kanal mit dem maximalen „SINR-Beurteilungswert“ unter drahtlosen Kanälen mit „0“ unter „der Anzahl der Sende-Standby-APs“ und SINR-Beurteilungswerte gleich oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert (ein Schwellenwert für die Gewährleistung eines bestimmten Betrags der Kommunikationsqualität). Dadurch wird die Kanalauswahleinheit 103 in dem AP 100 in dem drahtlosen LAN-System des AP 100 befähigt, einen drahtlosen Kanal auszuwählen, mit dem keine Standby-Zeit aufgrund der Trägerabtastung ausgelöst wird, und mit dem die Kommunikationsqualität mit einem bestimmten Betrag oder höher für die Kommunikation mit der STA 10₁ und der STA 10₂ gewährleistet werden kann, welche mit dem AP 100 verbunden sind.
Wenn keine drahtloser Kanal vorhanden ist, welcher die vorstehend erläuterten Bedingungen erfüllt (ein drahtloser Kanal mit der Anzahl der Sende-Standby-APs = 0 und einem SINR-Beurteilungswert gleich oder größer als ein Schwellenwert), wählt die Kanalauswahleinheit 103 einen Kanal, welcher den maximalen Empfangsleistungs-Beurteilungswert aufweist. Dadurch wird ermöglicht, dass das Zugriffsverfahren durch CSMA/CA normal funktioniert, so dass eine Herabsetzung des Durchsatzes unterdrückt wird, indem der Kanal gewählt wird, welcher identisch mit einem Kanal ist, mit dem die Empfangsleistung hoch ist, wenn kein günstiger Kanal vorhanden ist.
Alternativ kann ein Kanal durch eine Verfahren ausgewählt werden, in welchem der Nutzer beispielsweise einen SSID in der Kanalauswahleinheit 103 vorregistriert, und, wenn kein drahtloser Kanal vorhanden ist, welcher die vorangehend erläuterten Bedingungen erfüllt (ein drahtloser Kanal mit der Anzahl der Sende-Standby-APs = 0 und einem SINR-Beurteilungswert gleich oder größer als ein Schwellenwert), vermeidet die Kanalauswahleinheit 103 einen Kanal, welcher von einem anderen AP mit der registrierten SSID (einem weiteren drahtlosen LAN-System) genutzt wird, wenn ein Kanal ausgewählt wird, so dass der Durchsatz des interessierenden Systems priorisiert wird, oder ein Kanal durch ein Verfahren ausgewählt werden kann, in welchem der Kanal, welcher mit dem Kanal identisch ist, der durch den weiteren AP mit dem SSID genutzt wird, ausgewählt wird, so dass der Durchsatz des anderen Systems erhalten bleibt. Der SSID von einem weiteren AP, welcher das interessierende System beeinflusst, wird in der Kanalauswahleinheit 103 registriert.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 stellt der AP 100 der STA 10₁ und der STA 10₂ beim Beenden der Auswahl eines zu nutzenden Kanals (Schritt S16) eine Anweisung bereit, auf den gewählten drahtlosen Kanal zu wechseln (Schritt S17-1 und S17-2). Die Anweisung an die STA 10₁ und die STA 10₂ kann individuell nacheinander bereitgestellt oder gebroadcastet werden. In dem Fall des Broadcast können Informationen über den drahtlosen Ersatzkanal zum Beispiel in Beacon-Informationen zum Senden enthalten sein. In diesem Fall ist es für den AP 100 nicht eindeutig, ob die STA 10₁ und die STA 10₂ fähig waren, die Beacon-Informationen (Informationen über den drahtlosen Ersatzkanal) zu empfangen; somit können die Beacon-Information, umfassend die Informationen über den drahtlosen Ersatzkanal, mehr als einmal gesendet werden. Nach dem Bereitstellen der Anweisung zum Wechsel des zu nutzenden Kanals wechselt der AP 100 den Kanal für seine eigene Nutzung auf den in Schritt S16 ausgewählten drahtlosen Kanal zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (Schritt S18).
Die Verarbeitung in den vorstehend erläuterten Schritten S17-1 und S17-2 und S18 wird durch die Kanal-Einstellungseinheit 102 durchgeführt. Wenn ein Wechsel eines Kanals nicht notwendig ist (wenn der vor dem Starten der Scanoperation genutzte drahtlose Kanal optimal ist), führt die Kanal-einstellungseinheit 102 das Verarbeiten in den Schritten S17-1 und S17-2 und S18 nicht aus.
Beim Empfangen der Anweisung von dem AP 100 zum Wechsel des zu nutzenden Kanals, wechselt die Kanaleinstellungseinheit 122 jeweils in der STA 10₁ und der STA 10₂ die Einstellungen zur Nutzung des spezifizierten drahtlosen Kanals (Schritte S19-1 und S19-2), und die Wiederverbindungseinheit 123 stellt die Verbindung mit dem AP 100 unter Nutzung des drahtlosen Ersatzkanals wieder her.
In dem Fall, in welchem die Anweisung an jede STA zum Wechsel des zu nutzenden Kanals durch Senden der Beacon-Informationen, umfassend Informationen über einen drahtlosen Ersatzkanal, bereitgestellt ist, kann der AP 100 beispielsweise Informationen über den Zeitpunkt zum Wechsel des drahtlosen Kanals (nachfolgend als Kanalwechsel-Zeitpunktinformation bezeichnet) in den Beacon-Informationen zusätzlich zu den Informationen über den drahtlosen Ersatzkanal umfassen, und die Beacon-Informationen senden, so dass die Einrichtung selbst (der AP 100) und die jeweilige STA (die STA 10₁ und die STA 10₂) die zu nutzenden Kanäle zum selben Zeitpunkt umschalten. Die Kanalwechsel-Zeitpunktinformation kann beispielweise die Anzahl sein, wie oft ein Beacon-Signal vor dem Wechsel des drahtlosen Kanals zu senden war. Das heißt, die Beacon-Informationen, enthaltend die verbleibende Anzahl, wie oft die Kanalwechsel-Zeitpunktinformation zu senden sind, (= die Anzahl, wie oft die Anweisung bereitzustellen ist) werden gesendet, und jede Einrichtung (der AP 100, die STA 10₁ und die STA 10₂) startet die Wechseloperation, wenn die verbleibende Anzahl, wie oft das Signal zu senden ist, null beträgt.
Wie vorstehend erläutert, stellt der AP 100 in dem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß der vorliegende Ausführungsform jeder STA in dem interessierende System eine Anweisung bereit, die Scanoperation an den APs zu einem vorgegebenen Zeitpunkt durchzuführen, sammelt das Scanergebnis (Beacon-Informationen) von jeder STA, bewertet die Qualität von jedem verfügbaren drahtlosen Kanal auf Grundlage der gesammelten Beacon-Informationen und der Beacon-Informationen, welche durch Durchführen des Scans erhalten wurden, und wählt einen zu nutzenden Kanal auf Grundlage des Bewertungsergebnisses aus. Dies ermöglicht die Auswahl eines Kanals unter Berücksichtigung der Kommunikationsqualität an jeder STA in dem System, wodurch eine verbesserte Kommunikationsqualität des gesamten Systems ermöglicht wird. Zudem ermöglicht die Auswahl eines drahtlosen Kanals, mit welchem keine Standby-Zeit aufgrund der Trägerabtastung ausgelöst wird, das Verhindern der Herabsetzung des Durchsatzes und eine Verbesserung der Nutzungseffizienz eines Bandes.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorstehend erläutert, sind eine Basisstation, eine Endgerätstation und ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Kommunikationssystem zweckmäßig für ein Kommunikationssystem, welches konfiguriert ist, dass die Basisstation und die Endgerätstation die Kommunikation unter Nutzung, in einer festgelegten Weise, eines drahtlosen Kanals, ausgewählt aus einer Vielzahl von drahtlosen Kanälen, durchführen können.
Bezugszeichenliste
10₁ und 10₂ Endgerätstation (STA), 100 Basisstation (AP), 101 und 121 drahtlose-Kommunikations-Sende-/Empfangseinheit, 102 und 122 Kanaleinstellungseinheit, 103 Kanalauswahleinheit, 104 und 124 umgebende-AP-Messeinheit, 105 und 126 Beacon-Sicherungseinheit, 106 ungenutzter-Kanal-Erkennungseinheit, 107 Empfangsleistungs-Beurteilungseinheit, 108 Trägerabtastungs-Beurteilungseinheit, 109 SINR-Berechnungseinheit, 110 Kanalaktualisierungsauslöser-Erzeugungseinheit, 123 Wiederverbindungseinheit, 125 Informationsbekanntgabeeinheit.

Claims

Basisstation (100) in einem drahtlosen System, die Basisstation umfassend: eine Basisstation-Sucheinheit (104), welche, wenn eine vorherbestimmte Bedingung erfüllt ist, aufgenommene Endgerätstationen (10₁, 10₂) anweist, eine Basisstation-Suchoperation auszuführen und nach einer weiteren Basisstation sucht; eine Kanalqualität-Bewertungseinheit (106, 107, 108, 109), welche die Qualität von jedem von verfügbaren drahtlosen Kanälen auf Grundlage von einem ersten Suchergebnis, welches ein Ergebnis einer Basisstationssuche durch die Basisstation-Sucheinheit (104) ist, und einem zweiten Suchergebnis, welches ein Ergebnis einer Basisstationssuche durch die jeweils aufgenommenen Endgerätstationen ist, bewertet; eine Kanalauswahleinheit (103), welche einen in Kommunikation mit den aufgenommenen Endgerätstationen zu nutzenden drahtlosen Kanal auf Grundlage von einem Ergebnis einer Bewertung durch die Kanalqualität-Bewertungseinheit (106, 107, 108, 109) auswählt; und eine Kanalumschalteinheit (102), welche die aufgenommenen Endgerätstationen anweist, auf einen drahtlosen Kanal umzuschalten, welcher von der Kanalauswahleinheit (103) zur Kommunikation ausgewählt ist, und einen durch die Basisstation zu nutzenden drahtlosen Kanal auf den drahtlosen Kanal umschaltet, der durch die Kanalauswahleinheit ausgewählt ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 1, wobei die Kanalqualität-Bewertungseinheit (106, 107, 108, 109) das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein von einem freien Kanal bestimmt-auf Grundlage des ersten Suchergebnisses und des zweiten Suchergebnisses, und, wenn kein freier Kanal vorhanden ist, für jeden drahtlosen Kanal einen Betrag des Einflusses durch Kommunikation von einer weiteren Basisstation auf die Kommunikation in dem drahtlosen System berechnet, und für jeden drahtlosen Kanal bestimmt, ob oder nicht die Kommunikationsmöglichkeit der Basisstation durch eine weitere Kommunikation durchführende Basisstation herabgesetzt wird, und die Kanalauswahleinheit (103) einen freien Kanal auswählt, wenn ein freier Kanal vorhanden ist, und, wenn kein freier Kanal vorhanden ist, einen drahtlosen Kanal auswählt, mit dem der Betrag des Einflusses gleich oder kleiner als ein spezifizierter Wert ist, und mit dem der Betrag des Einflusses unter den drahtlosen Kanälen, mit denen die Kommunikationsmöglichkeit der Basisstation nicht durch eine weitere Kommunikation durchführende Basisstation herabgesetzt ist, minimal ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 2, wobei die Kanalauswahleinheit (103) einen drahtlosen Kanal auswählt, mit dem der Betrag des Einflusses maximal ist, wenn kein freier Kanal vorhanden ist, und die drahtlosen Kanäle, mit denen die Kommunikationsmöglichkeit der Basisstation nicht durch eine weitere Kommunikation durchführende Basisstation herabgesetzt ist, keinen freien Kanal enthalten, mit dem der Betrag des Einflusses gleich oder kleiner als der spezifizierte Wert ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 2, wobei die Kanalauswahleinheit (103) einen drahtlosen Kanal auswählt, welcher mit einem von einer weiteren Basisstation genutzten drahtlosen Kanal identisch ist, die von einem Nutzer vorbenannt ist, wenn kein freier Kanal vorhanden ist, und die drahtlosen Kanäle, mit denen die Kommunikationsmöglichkeit der Basisstation nicht durch eine weitere Kommunikation durchführende Basisstation herabgesetzt ist, keinen drahtlosen Kanal enthalten, mit dem der Betrag des Einflusses gleich oder kleiner als der spezifizierte Wert ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 2, wobei die Kanalauswahleinheit (103) einen drahtlosen Kanal auswählt, welcher sich von einem von einer weiteren Basisstation genutzten drahtlosen Kanal unterscheidet, die von einem Nutzer vorbenannt ist, wenn kein freier Kanal vorhanden ist, und die drahtlosen Kanäle, mit denen die Kommunikationsmöglichkeit der Basisstation nicht durch eine weitere Kommunikation durchführende Basisstation herabgesetzt wird, keinen drahtlosen Kanal enthalten, mit dem der Betrag des Einflusses gleich oder kleiner als der spezifizierte Wert ist.
Basisstation (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kanalumschalteinheit (102) die aufgenommenen Endgerätstationen (10₁, 10₂) individuell anweist, auf den drahtlosen Kanal umzuschalten, welcher durch die Kanalauswahleinheit (103) ausgewählt ist.
Basisstation (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kanalumschalteinheit (102) die aufgenommen Endgerätstationen (10₁, 10₂) mittels Broadcast gleichzeitig anweist, auf den drahtlosen Kanal umzuschalten, welcher durch die Kanalauswahleinheit (103) ausgewählt ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 7, wobei die Kanalumschalteinheit (102) in einer Anweisung im Broadcast eine Anweisung zum Zeitpunkt des Umschaltens auf den drahtlosen Kanal umfasst, welcher durch die Kanalauswahleinheit (103) ausgewählt ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 8, wobei die Kanalumschalteinheit (102) die Anweisung im Broadcast mehr als einmal in einem bestimmten Intervall bereitstellt, und den Zeitpunkt des Umschaltens auf den drahtlosen Kanal bestimmt, welcher durch die Kanalauswahleinheit (103) ausgewählt ist, mithilfe der Anzahl, wie oft die Anweisung in dem Broadcast bereitgestellt ist.
Basisstation (100) nach Anspruch 9, wobei die Kanalumschalteinheit (102) einen zu nutzenden drahtlosen Kanal auf den drahtlosen Kanal umschaltet, welcher durch die Kanalauswahleinheit (103) ausgewählt ist, wenn die Anzahl, wie oft die Anweisung in dem Broadcast bereitgestellt ist, eine spezifizierte Anzahl erreicht.
Basisstation (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Basisstation mit den Endgerätstationen durch Nutzung eines 2,4-GHz-Bands kommuniziert.
Endgerätstation (10₁, 10₂) in einem drahtlosen System, die Endgerätstation umfassend: eine Basisstation-Sucheinheit (124), welche, wenn eine Basisstation (100), mit der die Endgerätstation verbunden ist, die Endgerätstation anweist, eine Basisstation-Suchoperation auszuführen, nach einer Basisstation sucht, um Informationen über jede nahegelegene Basisstation zu sammeln; eine Informationsbekanntgabeeinheit (125), welche der Basisstation, mit der die Endgerätstation verbunden ist, Informationen, welche durch die Basisstation-Sucheinheit (124) gesammelt wurden, und Informationen über die Leistung eines drahtlosen Signals, welches durch die Endgerätstation als Basisstations-Suchergebnis gesendet wurde, als Basissuchstations-Ergebnis bekanntgibt, und die Basisstation veranlasst, eine Operation zum erneuten Auswählen eines zu nutzenden Kanals auf Grundlage des Basisstations-Sucherergebnisses auszuführen; und eine Kanalumschalteinheit (122), welche, wenn eine Kanalumschaltanweisung von der Basisstation empfangen wird, mit der die Endgerätstation verbunden ist, einen in Kommunikation mit der Basisstation zu nutzenden drahtlosen Kanal auf einen angegebenen drahtlosen Kanal umschaltet.
Drahtloses Kommunikationssystem, umfassend: die Basisstation (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11; und die Endgerätstation (10₁, 10₂) nach Anspruch 12.