JP2004274765A - 無線lanシステムおよびその使用方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 現在使用中の無線LANシステムで設定されたチャネルが他の無線LANシステムで使用中のチャネルと干渉しているか否かを検出し、この検出結果に基づいて適切にチャネルを調整することができる無線LANシステムおよびその使用方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る無線LANシステム500は、周辺領域に位置する無線ネットワークで使用中のチャネルに関連したチャネル情報を収集して転送する少なくとも1つ以上のISCM装置530、550、570、および、受信したチャネル情報と現在設定されている設定チャネルとの比較結果に基づいて、設定チャネルを他の周波数帯域のチャネルに調整するモジュールを有するISCC−AP1(510)を備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、無線LANシステム(Wireless LAN System)およびその使用方法に関し、より詳しくは、隣接する領域に位置する他の無線LANシステムとの電波干渉および混線を防止することができる無線LANシステムおよびその使用方法に関する。
無線LANシステムは、近距離無線通信のためのもので、インターネットの普及と共に、無線機器の低価格化、個人情報機器の増加および環境構成の容易さなどで、その使用が急増している。無線LANシステムは、特別の規制を受けることなく使用できるISM(Industrial Scientific and Medical)周波数帯域の通信ネットワークであって、このような点から、家庭や学校などにおいて無線LANシステムが多く普及・使用されつつある。
無線LANシステムの規格については、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11スタンダードで詳しく定義されている。IEEE802.11スタンダードには、現在、802.11、802.11a、802.11bおよび802.11gの4つの規格が定義されており、これらの4つの規格は、経路(path)共有のためにいずれもCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)を使用する。
無線LANシステムのビルディングブロックは、セル(Cell)であり、802.11スタンダード用語としては、BSS(Basic Service Set)と称する。セルは、通常、1つ以上の無線ステーションと、中央ベースステーションである1つのアクセスポイント(Access Point(以下「AP」と適宜略称する);接続点)とから構成される。固定または移動可能なステーションと中央のAPとは、IEEE802.11無線MAC(Medium Access Control)プロトコルを用いて互いに通信する。
図8は、一般の無線LANシステムの構成を示す図である。
図8に示すように、接続点であるAP1(101)と、ステーション1A(103)、ステーション1B(105)およびステーション1C(107)の3つのステーションが1つのセル100を構成する。ステーション1A(103)、ステーション1B(105)およびステーション1C(107)は、無線でネットワーク網を連結し、AP1(101)は、各ステーション103、105、107から無線データを受信し、有線ネットワーク網に接続させる。無線LANシステムのセル100は、一般に、AP1(101)のサービス空間により決定され、前記無線LANシステムのサービス領域となる。
しかしながら、このような無線LANシステムの爆発的な使用増加で、隣接する領域に位置する他の無線LANシステムとの電波干渉でネットワーク効率が低下するという問題が発生している。さらに、多くの場合、無線LANシステムの使用および運用の主体が技術的な知識に欠ける一般のユーザであるため、このような問題点に対する適切な対応を取ることが難しい。
図9は、無線LANシステム間の電波干渉を説明するための図である。
図9に示されたように、隣接する領域に位置する4つの互いに異なる無線LANシステムがあるとする。第1の無線LANシステムは、AP1(101)、ステーション1A(103)、ステーション1B(105)およびステーション1C(107)で構成され、第2の無線LANシステムは、AP2(201)、ステーション2A(203)、ステーション2B(205)およびステーション2C(207)で構成され、第3の無線LANシステムは、AP3(301)、ステーション3A(303)、ステーション3B(305)およびステーション3C(307)で構成される。また、第4の無線LANシステムは、AP4(401)、ステーション4A(403)、ステーション4B(405)およびステーション4C(407)で構成される。
このような構成において、第1の無線LANシステムのサービス領域100(セル100)は、第2の無線LANシステムのサービス領域200および第3の無線LANシステムのサービス領域300と一部の領域が重なり合うことがわかる。即ち、ステーション1C(107)およびステーション2A(203)は、第1の無線LANシステムのサービス領域100と第2の無線LANシステムのサービス領域200とが重なり合う領域に位置し、ステーション1B(105)およびステーション3B(305)は、第1の無線LANシステムのサービス領域100と第3の無線LANシステムのサービス領域300とが重なり合う領域に位置する。このような場合、第1の無線LANシステム、第2の無線LANシステムおよび第3の無線LANシステムにおいて設定および使用されるチャネルが一致している場合、電波干渉および混線が発生するおそれがあり、これによって、ネットワーク効率が低下してしまう。また、設定されたチャネルが一致しない場合でも、近接した周波数領域のチャネルであれば、ネットワーク効率が低下することがある。
次の表1には、ISMバンドで無線LANのための各国の周波数割り当てが示されている。
Figure 2004274765
FCC(Federal Communications Commision)の勧告によれば、無線LANシステム間の干渉を避けるためには、現在設定使用されているチャネルと他の無線LANシステムの使用チャネルとは、中心周波数の間隔が22MHz以上、即ち、5チャネルの間隔が空いていることが望ましい。例えば、ある無線LANシステムが、中心周波数2412MHzのチャネル1(表1参照)を使用している場合、他の無線LANシステムは、干渉を回避するために、少なくとも2434MHz以上のチャネルを使用することが求められる。表1から、チャネル1から22MHz以上離れたチャネルは、中心周波数2437MHzのチャネル6となる。これによって、物理的な電波の混線および干渉が発生することなく安定して独立した無線LANシステムを構成することが可能となる。従って、現在使用されているチャネルが、隣接する他の無線LANシステムで使用されているチャネルと一致していないとしても、一定以上の間隔を有するチャネルを使用する必要がある。
従って、現在、無線LANシステムで使用中のチャネルと隣接する地域の他の無線LANシステムの使用チャネルとの混線および干渉の発生可能性があるか否かを検出し、これによって、現在使用中のチャネルを適切に調節する必要がある。
本発明の目的は、現在使用中の無線LANシステムで設定されたチャネルが、他の無線LANシステムで使用中のチャネルとの間で電波干渉があるか否かを検出し、これによって、適切にチャネルを調整することができる、無線LANシステムおよびその使用方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明に係る無線LANシステムは、周辺領域に位置する無線ネットワークで使用中のチャネルに関連したチャネル情報を収集して転送する少なくとも1つのISCM(Inter-Space Channel Monitors;チャネル監視)装置と、受信した前記チャネル情報と現在設定されている設定チャネルとの比較結果に基づいて、前記設定チャネルを他の周波数帯域のチャネルに調整するモジュールを有するAPとを備えることを特徴とする。
前記APは、前記無線ネットワークで使用中のチャネルと前記設定チャネルとが少なくとも4チャネル以上の間隔を有するように前記設定チャネルを調整することが好ましく、前記ISCM装置は、前記チャネル情報を検索して前記APに送信するモジュールをさらに備える無線LANのステーションであることが好ましい。また、前記ISCM装置は、有線ネットワークを介して前記チャネル情報を前記APに転送できることが好ましい。
また、本発明に係る無線LANシステムの使用方法は、周辺領域に位置する無線ネットワークで使用中のチャネルに関連したチャネル情報を収集して転送するステップと、受信した前記チャネル情報と現在APに設定されている設定チャネルとの比較結果に基づいて、前記設定チャネルを他の周波数帯域のチャネルに調整するステップとを含むことを特徴とする。
前記調整するステップは、前記無線ネットワークで使用中のチャネルと前記設定チャネルとが少なくとも4チャネル以上の間隔を有するように調整することが好ましく、前記転送するステップは、前記チャネル情報を検索して前記APに送信するモジュールをさらに備える無線LANのステーションで行われることが好ましい。また、前記転送するステップにおいて、前記チャネル情報は、有線ネットワークを介して転送されることが好ましい。
本発明によれば、無線LANシステムで現在使用中のチャネルと、隣接する領域に位置する他の無線LANシステムで使用中のチャネルとの間で電波干渉がある場合、これを検出することができる。これによって、電波干渉のない適切なチャネルに調整することで混線および干渉を防止し、無線LANシステムの効率を向上させることが可能となる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳述する。なお、参照する図面において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、本発明に係る無線LANシステムの構成を示す図である。
図1に示されたように、本無線LANシステムは、ISCC−AP1(510)、ISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)およびISCM装置1C(570)で構成される。
ISCC−AP(510)は、基本的なAP(Access Point)の機能の他に、ISCC(Inter-Space Channel Coordinator)の機能を有する。ここで、ISCC機能とは、隣接する他の無線LANシステムとの間で電波干渉が発生する場合、これを検出することで現在設定されているチャネルを電波干渉のないチャネルに調整する機能をいう。
ISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)およびISCM装置1C(570)は、周辺領域に位置する無線LANシステムで使用されているチャネル状態をスキャンし、これに関連したチャネル情報をISCC−AP1(510)に通報する。
図1において実線で表示された領域500は、ISCC−AP1(510)を含むセル、即ち、無線LANシステムのサービス空間を示し、点線で表示された領域520、540、560は、それぞれISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)、ISCM装置1C(570)がスキャニングするスキャン領域を示す。
図2は、図1のISCC−AP1(510)の構成を示す図である。
図2に示されたように、ISCC−AP1(510)は、ISCCモジュール部511、OS部512、ブリッジ部513、WLANドライバ部514、AP F/Wを備えたWMACコントローラ部515、WLAN RADIO部516、ネットワークドライバ部517およびISCMのためのネットワークモジュール部518で構成される。
OS部512、ブリッジ部513、WLANドライバ部514、AP F/Wを備えたWMACコントローラ部515、WLAN RADIO部516、ネットワークドライバ部517は、一般のAPに設けられているものであり、ISCCモジュール部511およびISCMのためのネットワークモジュール部518が新しく設けられたものである。
ISCCモジュール部511は、ISCM装置から受信したスキャン情報に基づいて設定されたチャネルを調整するISCC機能を行う。ISCMのためのネットワークモジュール部518は、ISCM装置との通信を行う。
図3は、図1のISCM装置1A(530)の構成を示す図である。
同図に示されたように、ISCM装置1A(530)は、ISCMモジュール部531、OS部532、WLANドライバ部533、ステーションF/Wを備えたWMACコントローラ部534、WLAN RADIO部535、ネットワークドライバ部536およびISCCのためのネットワークモジュール部537で構成される。
ISCMモジュール部531、OS部532、WLANドライバ部533、ステーションF/Wを備えたWMACコントローラ部534、WLAN RADIO部535、ネットワークドライバ部536は、一般の無線LANステーションに設けられたものであり、ISCMモジュール部531およびISCCのためのネットワークモジュール部537は、新しく設けられたものである。
ISCMモジュール部531は、周辺領域に位置する無線LANシステムのチャネルおよび周辺状態の情報を監視および報告する機能を行う。ISCCのためのネットワークモジュール部537は、ISCC機能を有するAPとの通信を行う。
なお、ISCM装置1B(550)およびISCM装置1C(570)の構成および機能は、ISCM装置1A(530)と同様である。
図4は、本発明に係る無線LANシステムの動作方法を説明するための図である。図4に示されたように、ISCC機能を有するISCC−AP1(510)、ISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)、ISCM装置1C(570)で構成される1つの無線LANシステムがあり、隣接する領域にISCC機能を有するISCC−AP2(610)およびISCM装置2A(630)で構成される他の無線LANシステムがあるとする。
図4から、ISCC−AP1(510)のサービス領域500とISCC−AP2(610)のサービス領域600とが一部重なり合っていることがわかる。このような状況で、ISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)およびISCM装置1C(570)は、点線で表示したそれぞれのスキャン領域で検索したスキャンデータをISCC−AP1(510)に通報する。また、ISCM装置2A(630)は、ISCC−AP2(610)にスキャン情報を通報する。
このような状況で、本発明に係る無線LANシステムの動作方法について、図5、図6および図7のフローチャートを参照して説明すると、以下のようである。
先ず、図5は、各ISCM装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。図5に示されたように、電源が印加された後(S700)、初期化の過程が行われる(S705)。初期化過程後、各ISCM装置は、周辺領域に対するスキャニングを行う(S710)。
即ち、ISCM装置1A(530)は、当該スキャン領域520(図4参照)でスキャンを行う。この場合、ISCM装置1A(530)のスキャン領域520からはISCC−AP1(510)のみが検索されるため、次のテーブルのようなスキャンデータが収集される。
Figure 2004274765
このようなスキャンデータは、一般の無線LANシステムで使用するスキャンデータにISCM装置番号(ISCM number)などが追加された形態である。
ISCM装置1B(550)の場合、当該スキャン領域540内にISCC−AP1(510)およびISCC−AP2(610)が存在するため、スキャニングの結果、次のようなスキャンデータが収集される。
Figure 2004274765
ISCM装置1C(570)の場合は、当該スキャン領域560内に何等APが存在しないため、次のようなスキャンデータが収集される。
Figure 2004274765
各ISCM装置のスキャニング結果であるスキャンデータは、ISCC−AP1(510)に伝達される(S715)。スキャニング結果の転送後は、規定時間の間、待機し、規定時間が経過すると、再び前述のスキャニング作業を繰り返して行う(S720、S730)。
図6および図7は、ISCC−AP1(510)の動作方法を説明するためのフローチャートである。
ISCC機能を有するISCC−AP1(510)の動作は、一般のAPと同様に、先ず、電源を印加し、ユーザが希望する構成要素にてセットした後、動作させる。
図6において、先ず、ISCC−AP1(510)は、各ISCM装置からスキャンデータが到着するまで、待機状態(Stand-by)を維持し(S800、S805)、ISCM装置からスキャンデータが受信されると、受信したスキャンデータを整理する(S810)。ISCM装置1A(530)、ISCM装置1B(550)およびISCM装置1C(570)から受信したスキャンデータの整理結果は、次の表5の通りである。
Figure 2004274765
スキャンデータの整理が終わると、ESSID(Extended Service Set Identifier;拡張サービスセットID)の個数、即ち、iの個数による手続きを行う(S815)。
先ず、検索されたチャネルが存在しない場合(i<1(S820,Yes))は、当該ISCM装置のスキャン領域内にAPが存在しないことを意味するため、ISCC−AP1(510)は、当該ISCM装置がスキャンした領域は現在のサービス領域でない旨を通報する(S830)。この場合、干渉するチャネルが存在しないため、チャネル調整は、不要である。
受信されたスキャンデータを整理した結果、検索されたチャネルが1つ以上ある場合(i≧1(S825,Yes))、ISCC−AP1(510)は、現在設定されているチャネルと検索されたチャネルとを順次比較する(S835)。比較の結果、検索されたすべてのチャネルと現在設定されているチャネルとが一致しない場合(1つも一致しない場合)、ISCC−AP1(510)は、検索されたチャネルが存在しない場合と同様に、現在のサービス領域500と重なり合う領域でない旨の結果を報告する(S840、S830)。この場合も、重なり合う領域が存在しないため、チャネル調整は、不要である。
これとは異なり、表5のように、現在設定されているチャネルとスキャンデータのチャネルに一致するチャネルが存在する場合は、現在サービス領域内に電波干渉が存在していることを意味するため、チャネル調整を検討する必要がある(S850)。しかし、検索されたチャネルが1つ(即ち、i=1)で、スキャンデータのチャネルと現在設定されているチャネルとが一致する場合は、現在サービス領域内には、自分のAPのみが存在するため、チャネル調整が不要となる。
S850のチャネル調整の検討過程は、次の通りである。先ず、現在設定されているチャネルとスキャンデータのチャネルとが5チャネル以上の間隔である場合は、現在のサービス領域に電波干渉しないため、このような状態をシステムマネージャに通報すれば良い。仮に現在設定されているチャネルとスキャンデータのチャネルとの間隔が5チャネル以上でないとすれば、スキャンデータの全チャネルと5チャネル以上の間隔である任意のチャネルをシステムマネージャに通報し(S855)、チャネルの調整を行うようにする。
現在設定されているチャネルとスキャンデータのチャネルとの間隔が4チャネル以上である場合は、現在のチャネルを使用し続けても電波干渉が殆ど発生しない。しかし、このような場合でも、スキャンデータの全チャネルから4チャネルの間隔を有する任意のチャネルがあれば、その旨をシステムマネージャに通報し、より適切なチャネルへの調整を行うようにする。
また、スキャンデータの全チャネルから4チャネル以上の間隔を有するチャネルが存在しない場合は、やはりその旨をシステムマネージャに通報することで、ユーザが、現在使用中のチャネルに対する調整の必要性を認知するようにする。
前述のような過程によって、現在サービス領域と隣接する領域に他の無線ネットワークが存在し、干渉現象が発生する場合、これを検出して適切に調整することが可能となる。
以上、図面を参照して本発明の実施例を説明してきたが、本発明の保護範囲は、前述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
本発明は、隣接する領域に位置する他の無線LANシステムとの電波干渉および混線を防止することができる、無線LANシステムおよびその使用方法を提供する。
本発明に係る無線LANシステムの構成を示す図である。 図3のISCC−AP1の構成を示す図である。 図3のISCM装置1Aの構成を示す図である。 本発明に係る無線LANシステムの動作方法を説明するための図である。 本発明に係る無線LANシステムの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る無線LANシステムの動作方法を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る無線LANシステムの動作方法を説明するためのフローチャートである。 一般の無線LANシステムの構成を示す図である。 無線LANシステム間の電波干渉を説明するための図である。
符号の説明
510 ISCC−AP1
530 ISCM装置1A
550 ISCM装置1B
570 ISCM装置1C

Claims (8)

  1. 周辺領域に位置する無線ネットワークで使用中のチャネルに関連したチャネル情報を収集して転送する少なくとも1つのISCM装置と、
    受信した前記チャネル情報と現在設定されている設定チャネルとの比較結果に基づいて、前記設定チャネルを他の周波数帯域のチャネルに調整するモジュールを有するアクセスポイントと、
    を備えることを特徴とする無線LANシステム。
  2. 前記アクセスポイントは、前記無線ネットワークで使用中のチャネルと前記設定チャネルとが少なくとも4チャネル以上の間隔を有するように前記設定チャネルを調整することを特徴とする請求項1に記載の無線LANシステム。
  3. 前記ISCM装置は、前記チャネル情報を検索して前記アクセスポイントに送信するモジュールをさらに備える無線LANのステーションであることを特徴とする請求項1に記載の無線LANシステム。
  4. 前記ISCM装置は、有線ネットワークを介して前記チャネル情報を前記アクセスポイントに転送することを特徴とする請求項1に記載の無線LANシステム。
  5. 周辺領域に位置する無線ネットワークで使用中のチャネルに関連したチャネル情報を収集して転送するステップと、
    受信した前記チャネル情報と現在アクセスポイントに設定されている設定チャネルとの比較結果に基づいて、前記設定チャネルを他の周波数帯域のチャネルに調整するステップと、
    を含むことを特徴とする無線LANシステムの使用方法。
  6. 前記調整するステップは、前記無線ネットワークで使用中のチャネルと前記設定チャネルとが少なくとも4チャネル以上の間隔を有するように調整することを特徴とする請求項5に記載の無線LANシステムの使用方法。
  7. 前記転送するステップは、前記チャネル情報を検索して前記アクセスポイントに送信するモジュールをさらに備える無線LANのステーションで行われることを特徴とする請求項5に記載の無線LANシステムの使用方法。
  8. 前記転送するステップにおいて、前記チャネル情報は、有線ネットワークを介して転送されることを特徴とする請求項5に記載の無線LANシステムの使用方法。
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