JP2008172283A - Multi-hop radio communication system and configuration method thereof, and radio communication device - Google Patents

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Keisuke Oda
啓介 小田
Ryuji Kawakita
隆二 河北
Hiroshi Yamamura
博 山村
Eiichi Mizoguchi
栄一 溝口
Masashi Ikenaga
全志 池永
Yutaka Fukuda
豊 福田
Yuji Oie
祐二 尾家
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration method of a multi-hop radio communication system that has a simple configuration, prevents throughput characteristics from deteriorating without increasing costs sharply, can improve communication performance, and can solve the problem of unfairness in the communication performance even if the number of access points and mobile terminals that can be stored increases in a multi-hop radio network, and to provide a multi-hop radio communication system and a radio communication device. <P>SOLUTION: In the radio communication among a plurality of radio communication base stations, radio transmission and reception for relay in one radio communication base station are performed by a different interface and a channel having a different frequency. In this case, a channel in an interface used by radio transmission for relay is dynamically adjusted to the channel of a frequency in an interface for reception used by the radio communication base station of one's reception party. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線端末を収容するための複数のアクセスポイント間を、無線LAN機器等による技術を用いた無線通信で接続し、インターネット等の基幹網に接続したアクセスポイントまでの間を多段に無線で中継するマルチホップ無線通信システムの構成方法、マルチホップ無線通信システム及び無線通信装置に関するものである。   In the present invention, a plurality of access points for accommodating wireless terminals are connected by wireless communication using technology using a wireless LAN device or the like, and wirelessly connected to an access point connected to a backbone network such as the Internet in multiple stages. The present invention relates to a configuration method of a multi-hop wireless communication system relayed by the wireless communication system, a multi-hop wireless communication system, and a wireless communication apparatus.

特開2005−130193号公報JP-A-2005-130193 特開2004−364287号公報JP 2004-364287 A 特開2003−069600号公報JP 2003-069600 A 特開2002−325273号公報JP 2002-325273 A 特開2002−320256号公報JP 2002-320256 A

近年、無線LAN機器の急速な発達並びに普及に伴って、ノート型パーソナルコンピュータやPDA(Personal Digital Assistants )等からなる移動端末をどこからでもインターネットなどの基幹網に接続可能とする通信環境の構築が期待されている。現在普及しているIEEE 802.11 規格に基づく無線LAN(以下、単に「無線LAN」という。)においては、ノート型パソコンやPDA等からなる移動端末としての無線端末局を収容する無線通信基地局としての役割を有するアクセスポイント(Access Point ;AP)は、有線ケーブルによってインターネットなどの基幹網へ接続されている。   With the rapid development and popularization of wireless LAN devices in recent years, it is expected to establish a communication environment that allows mobile terminals such as notebook personal computers and PDAs (Personal Digital Assistants) to be connected to backbone networks such as the Internet from anywhere. Has been. In a wireless LAN based on the IEEE 802.11 standard that is currently in widespread use (hereinafter simply referred to as “wireless LAN”), a wireless communication base station that accommodates wireless terminal stations as mobile terminals such as notebook personal computers and PDAs is used. An access point (AP) having a role is connected to a backbone network such as the Internet by a wired cable.

したがって、無線端末局が利用可能な無線LANのエリアを拡大するために、インフラストラクチャモードでアクセスポイントを多数配置する場合には、すべてのアクセスポイントの設置場所まで通信ケーブルを敷設する必要があり、設置コストが大幅に増大するという問題点を有している。   Therefore, in order to expand the area of the wireless LAN that can be used by the wireless terminal station, when arranging a large number of access points in the infrastructure mode, it is necessary to lay communication cables to the installation locations of all the access points, There is a problem that the installation cost is greatly increased.

そこで、かかる問題点を解決するため、図20に示すように、アクセスポイント間も通常の無線LANと同様の無線LANによって接続し、複数のアクセスポイント間を無線通信によって多段にデータの中継を行うことにより、設置コストを抑えつつ、無線LANエリアを容易に拡大することが可能なマルチホップ無線網の構成が検討されており、現在、ワイヤレスメッシュネットワークとして、IEEE 802.11sTG(Task Group )において標準化の作業が進められている。このようなマルチホップ無線網においては、すべてのアクセスポイントを有線網に接続する必要が無いため、無線LANの利用範囲を容易に拡大することが可能となる。   Therefore, in order to solve such a problem, as shown in FIG. 20, the access points are also connected by a wireless LAN similar to a normal wireless LAN, and a plurality of access points are relayed in multiple stages by wireless communication. Therefore, the configuration of a multi-hop wireless network that can easily expand the wireless LAN area while suppressing the installation cost is being studied. Currently, as a wireless mesh network, standardization in IEEE 802.11s TG (Task Group) Work is underway. In such a multi-hop wireless network, it is not necessary to connect all the access points to the wired network, so that the range of use of the wireless LAN can be easily expanded.

ところで、無線LANのアクセスポイントを用いてマルチホップ網を構成する際には、無線端末局を収容するアクセスポイントから無線で中継されるアクセスポイントの数であるホップ数が増加することに伴い、スループット特性の著しい低下や、さらし端末問題、通信性能の不公平性など、様々な問題が発生することが知られている。   By the way, when configuring a multi-hop network using wireless LAN access points, throughput increases as the number of hops, which is the number of access points relayed wirelessly from an access point accommodating a wireless terminal station, increases. It is known that various problems such as a significant deterioration in characteristics, exposed terminal problems, and unfairness in communication performance occur.

更に説明すると、無線LAN方式で利用可能なマルチホップ網構成の一つに、無線ディストリビューションシステム(WDS:Wireless Distribution System)がある。この無線ディストリビューションシステムは、アクセスポイントが無線端末を収容するだけでなく、他のアクセスポイントへのブリッジとしても動作し、有線でインターネット等に接続されたアクセスポイントまでデータを中継する機能を提供するものである。   More specifically, one of the multi-hop network configurations that can be used in the wireless LAN system is a wireless distribution system (WDS). This wireless distribution system not only accommodates wireless terminals in the access point, but also functions as a bridge to other access points, and provides a function of relaying data to an access point connected to the Internet or the like by wire Is.

無線ディストリビューションシステムによれば、アクセスポイントは、単一の無線インタフェースを使用するだけで、移動端末との通信と、アクセスポイント間の通信の双方を実現することができるため、構成が非常に簡単であるという利点を有している。   According to the wireless distribution system, the access point can achieve both communication with a mobile terminal and communication between access points by using only a single wireless interface, so the configuration is very simple. It has the advantage of being.

しかし、無線ディストリビューションシステムにおいては、そのシステム仕様上の制約から、無線端末とアクセスポイントのすべてが同一の無線チャネルを使用する必要があり、無線端末やアクセスポイントの台数が増加するのに伴って、スループット特性が著しく低下し、通信性能が悪化するという問題点を有している。   However, in wireless distribution systems, due to restrictions on system specifications, it is necessary for all wireless terminals and access points to use the same wireless channel, and as the number of wireless terminals and access points increases, In this case, the throughput characteristic is remarkably lowered, and the communication performance is deteriorated.

すなわち、上記アクセスポイントのうち、例えばインターネット等の基幹網に接続されたアクセスポイントでは、当該アクセスポイントが収容する移動端末との通信と、隣接するアクセスポイント間の中継と、当該アクセスポイントからインターネット等の基幹網との通信を行う必要があるため、無線端末やアクセスポイントの台数が増加するのに伴って、スループット特性が著しく低下し、通信性能が悪化するという問題点を有している。   That is, among the above access points, for example, at an access point connected to a backbone network such as the Internet, communication with a mobile terminal accommodated by the access point, relay between adjacent access points, and from the access point to the Internet, etc. Since it is necessary to communicate with the backbone network, the throughput characteristics are significantly lowered and the communication performance is deteriorated as the number of wireless terminals and access points increases.

また、上記アクセスポイントのうち、インターネット等の基幹網に接続されたアクセスポイント、及び当該アクセスポイントに隣接したアクセスポイント等では、上述したような無線端末やアクセスポイントの台数が増加するのに伴うスループット特性の著しい低下の影響を受けて、当該インターネット等の基幹網に接続されたアクセスポイントやこれに隣接するアクセスポイント等が収容する移動端末は、他の離れたアクセスポイントに比較して、スループット特性が著しく低下してしまい、通信性能の不公平性を招くという問題点をも有している。   Among the above access points, in the access points connected to the backbone network such as the Internet and the access points adjacent to the access points, the throughput accompanying the increase in the number of wireless terminals and access points as described above. Due to the significant deterioration in characteristics, mobile terminals accommodated by access points connected to a backbone network such as the Internet or access points adjacent to the access point have a throughput characteristic compared to other remote access points. However, there is a problem that communication performance is unfairly reduced.

さらに、上記無線ディストリビューションシステムを採用したマルチホップ無線網においては、隠れ端末問題が生じやすいという問題点をも有している。無線ディストリビューションシステムでは、自律分散的なアクセス制御が可能となる方式を採用しており、アクセスポイントも移動端末も同様の手順でデータの転送を行うように構成されている。このデータ転送の基本動作は、信号送信を試みようとする移動端末が他の移動端末が送信している信号に衝突させないように、事前に無線チャネルの使用状況を確認し、「未使用」であれば直ちに信号を送信し、「使用中」であれば未使用状態になるまで送信を延期するものである。   Furthermore, the multi-hop wireless network employing the wireless distribution system has a problem that a hidden terminal problem is likely to occur. The wireless distribution system employs a method that enables autonomous distributed access control, and is configured such that data is transferred by an access point and a mobile terminal in the same procedure. The basic operation of this data transfer is to check the usage status of the radio channel in advance so that a mobile terminal trying to transmit a signal does not collide with a signal transmitted by another mobile terminal. If there is, the signal is transmitted immediately, and if it is “in use”, the transmission is postponed until the unused state.

隠れ端末問題とは、図21に示すように、移動端末Aが移動端末Bと通信中であるにもかかわらず、移動端末Aから移動端末Bに送信されている電波が届かない移動端末Cは、その「使用中」である状態を知り得ないため、通信中の移動端末Bに通信を要求してしまい、送信信号の衝突が発生してしまうという問題である。   As shown in FIG. 21, the hidden terminal problem is that a mobile terminal C that does not receive radio waves transmitted from the mobile terminal A to the mobile terminal B even though the mobile terminal A is communicating with the mobile terminal B. Since the state of being “in use” cannot be known, the mobile terminal B in communication is requested to communicate, and a collision of transmission signals occurs.

そこで、かかる隠れ端末問題に対しては、RTS/CTS(Request to Send /Clear to Send )信号の交換による対策が不可欠であるが、単一のチャネルを使用した網環境においては、RTS/CTS交換に起因してさらし端末問題と呼ばれる問題が新たに発生し、著しく通信性能が低下したり、不本位にリンクが切断されてしまうという問題が生じることが明らかになっている。   Therefore, countermeasures by exchanging RTS / CTS (Request to Send / Clear to Send) signals are indispensable for such a hidden terminal problem. However, in a network environment using a single channel, RTS / CTS exchange is required. It has become clear that a problem called an exposed terminal problem is newly generated due to the problem that the communication performance is remarkably deteriorated or the link is severely disconnected.

ここで、さらし端末問題について、図22に基づいて説明する。いま、各ノードの直接通信可能なエリアは、図22に示すように、隣接するノードまでとし、各ノードの間で (1)〜(6)の順に通信が行われるものとする。まず、ノード1がノード2に対してRTS/CTS交換を行い、その後、(3)(6)に示すように、DATA/ACK(Acknowledgment)交換を行うものとする。ノード3は、ノード2からCTSフレームを受信するため、NAV期間に入る。ここで、NAV期間とは、RTSフレームやCTSフレームに含まれる情報であるACKフレームを返送するまでの無線チャネルの占有時間(Network Allocation Vector)の期間をいう。   Here, the exposed terminal problem will be described with reference to FIG. Now, as shown in FIG. 22, the area where each node can communicate directly is limited to adjacent nodes, and communication is performed in the order of (1) to (6) between the nodes. First, it is assumed that the node 1 performs RTS / CTS exchange with the node 2, and then performs DATA / ACK (Acknowledgment) exchange as shown in (3) and (6). Node 3 enters the NAV period in order to receive the CTS frame from node 2. Here, the NAV period refers to a period of radio channel occupation time (Network Allocation Vector) until an ACK frame that is information included in an RTS frame or a CTS frame is returned.

次に、ノード3がNAV期間のうちに、図22の(4)に示すように、ノード4がノード3を送信先としてRTS/CTS交換を試みたとする。しかし、この場合、ノード3は、NAV期間であるために、このRTSに対してCTSを返すことがない。そのため、ノード4とノード3との間で、RTS/CTS交換は失敗する。この現象は、NAV Blocking と呼ばれる。ここで、ノード3は、隣接するノード2のデータ通信を傍受してしまったため、他のノード4に対する通信が抑制されてしまっており、かかる問題をさらし端末問題という。   Next, it is assumed that the node 3 attempts the RTS / CTS exchange with the node 3 as a transmission destination as shown in (4) of FIG. 22 during the NAV period. However, in this case, since the node 3 is in the NAV period, the CTS is not returned to this RTS. Therefore, the RTS / CTS exchange fails between node 4 and node 3. This phenomenon is called NAV Blocking. Here, since the node 3 has intercepted the data communication of the adjacent node 2, communication with the other node 4 has been suppressed, and this problem is called a terminal problem.

さらし端末問題による通信性能の低下を防ぐ手法については、これまでいくつかの提案が行われている。まず、TCP(Transmission Control Protocol)におけるリンク切断の誤検出を防ぐために、TCPの最大輻輳ウインドウサイズを小さくする方法がある。この方法では、TCPの最大輻輳ウインドウサイズとして、1または4が使用されている。これにより、アクセスポイント間同士において、パケット送出間隔が大きくなり、RTS/CTS交換失敗によるリンク切断による誤検出を防止することが可能となる。   Several proposals have been made for techniques for preventing deterioration in communication performance due to the exposed terminal problem. First, in order to prevent erroneous detection of link disconnection in TCP (Transmission Control Protocol), there is a method of reducing the maximum congestion window size of TCP. In this method, 1 or 4 is used as the maximum congestion window size of TCP. This increases the packet transmission interval between access points, and prevents erroneous detection due to link disconnection due to RTS / CTS exchange failure.

しかし、この方法では、トランスポート層を意識する必要があること、エンドツーエンド間の遅延が大きい環境においては、十分なスループットを得られない虞れがあること、UDP(User Datagram Protocol)には対応できこと、などの問題点を有している。   However, with this method, it is necessary to be aware of the transport layer, there is a possibility that sufficient throughput may not be obtained in an environment with a large end-to-end delay, UDP (User Datagram Protocol) It has problems such as being able to cope.

また、リンク切断の誤検出を回避するために、RTS/CTS交換の失敗回数のカウンタであるSSRC(Station Short Retry Count )の最大値であるSRL(Short Retry Limit )の値を大きく設定し、RTS/CTS交換の失敗回数の許容範囲を大きくする手法が提案されている。   Further, in order to avoid erroneous detection of link disconnection, the value of SRL (Short Retry Limit) which is the maximum value of SSRC (Station Short Retry Count) which is a counter of the number of times of failure of RTS / CTS exchange is set large, and RTS A method for increasing the allowable range of the number of failed / CTS exchanges has been proposed.

しかし、これだけでは、さらし端末問題を根本的に解決することができず、仮想キャリアセンス誤機能は解決することができないばかりか、むしろ、RTS/CTS交換の失敗が続くことにより、不必要に周囲の移動端末のフレーム送信を抑制するキャリアセンス誤機能の影響は大きくなるという問題点を有している。   However, this alone does not fundamentally solve the exposed terminal problem, and not only the virtual carrier sense error function cannot be solved, but rather, the RTS / CTS exchange failure continues, which causes unnecessary surroundings. There is a problem that the influence of the carrier sense error function that suppresses the frame transmission of the mobile terminal becomes large.

そこで、RTS/CTS交換に失敗した場合に、既にRTSを受け取ったノードへNAV期間を解除するCRTS(Cancel RTS)を送信する方法も提案されている。   In view of this, there has been proposed a method of transmitting a CRTS (Cancel RTS) for canceling the NAV period to a node that has already received the RTS when the RTS / CTS exchange has failed.

この方式では、既存の方法より良好なスループットが得られているが、さらし端末問題は解決しておらず、高いスループットが得られているとは言えず、また、SRLの値を増加させることにより、RTS/CTS交換の失敗が続くことにより、リンク切断の検出が遅れてしまうという問題を有している。   In this method, a better throughput than the existing method is obtained, but the exposed terminal problem is not solved, it cannot be said that a high throughput is obtained, and by increasing the value of the SRL However, there is a problem that detection of link disconnection is delayed due to continued failure of the RTS / CTS exchange.

さらに、アンテナに指向性を持たせることによって不必要なRTS/CTSを受信することを防ぐ手法についても検討が行われているが、この手法では各ノードが通信相手へアンテナを向ける必要があり、アクセスポイントを配置する際の柔軟性が低下するほか、複数のアクセスポイントと隣接関係を形成することが困難であるという課題が残されている。   Furthermore, a method for preventing reception of unnecessary RTS / CTS by giving directivity to the antenna has been studied, but in this method, each node needs to point the antenna at the communication partner, In addition to a decrease in flexibility when arranging access points, there remains a problem that it is difficult to form an adjacent relationship with a plurality of access points.

かかる問題点に関連する技術としては、特開2005−130193号公報や、特開2003−69600号公報、特開2002−325273号公報、特開2002−320256号公報等に開示されたものも、既に提案されている。   As techniques related to such problems, those disclosed in JP-A-2005-130193, JP-A-2003-69600, JP-A-2002-325273, JP-A-2002-320256, etc. It has already been proposed.

上記特開2005−130193号公報に係る無線通信装置は、有線LANネットワーク上に存在する無線通信基地局としての無線通信装置と、他の複数の無線通信装置とで構成される無線通信システムにおける無線通信装置において、
前記無線通信装置は、2以上の無線信号送受信部と、無線通信制御部と、記憶部とにより構成され、
前記無線通信制御部は、他の無線通信装置からの受信データを別の他の無線通信装置に転送する制御を行い、複数の情報伝達先候補を捕捉して予め設定した条件と比較するマルチホッププロトコル制御部を備え、
前記記憶部は、複数の情報伝達先候補、情報伝達先候補の比較条件、及び、設定条件により比較した結果を格納するマルチホップ情報記憶部を格納しており、前記マルチホッププロトコル制御部は、無線信号送受信部の1つを用いて通信中に、他方の無線信号送受信部を用いて周囲に存在する他の無線通信装置を検知して相互に情報交換を行い、通信中の情報伝達先とは別の複数の情報伝達先候補を捕捉し、前記通信中の情報伝達先と前記捕捉した複数の情報伝達先を予め設定した条件により比較した比較結果を前記記憶部に格納し、通信中の無線信号送受信部での通信の維持ができなくなったとき、前記比較結果に応じて別の情報伝達先を選択して、選択した無線通信装置との通信を開始させるように構成したものである。
The wireless communication device according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-130193 is wireless in a wireless communication system including a wireless communication device as a wireless communication base station existing on a wired LAN network and a plurality of other wireless communication devices. In communication equipment,
The wireless communication device includes two or more wireless signal transmission / reception units, a wireless communication control unit, and a storage unit,
The wireless communication control unit performs control to transfer reception data from another wireless communication device to another wireless communication device, and captures a plurality of information transmission destination candidates and compares them with preset conditions. With a protocol controller,
The storage unit stores a plurality of information transmission destination candidates, a comparison condition of information transmission destination candidates, and a multi-hop information storage unit that stores a result of comparison according to setting conditions, and the multi-hop protocol control unit includes: While communicating using one of the wireless signal transmitting / receiving units, the other wireless signal transmitting / receiving unit is used to detect other wireless communication devices existing in the vicinity and exchange information with each other, Captures a plurality of other information transmission destination candidates, stores in the storage unit a comparison result obtained by comparing the information transmission destination during communication and the plurality of captured information transmission destinations according to preset conditions, When communication with the wireless signal transmission / reception unit cannot be maintained, another information transmission destination is selected according to the comparison result, and communication with the selected wireless communication device is started.

また、上記特開2004−364287号公報に係る通信方法は、複数の基盤要素を備えた無線メッシュネットワーク環境において前記複数の基盤要素が適応的に互いに通信する方法であって、
第1の指向性アンテナビームを使用して、前記複数の基盤要素のうちの第2の基盤要素を介して宛先と通信する、前記複数の基盤要素のうちの第1の基盤要素の動作と、
前記第1の基盤要素が択一的に前記複数の基盤要素のうちの第3の基盤要素を介して前記宛先と通信できると判断する動作と、
第2の指向性アンテナビームを使用して、前記第3の基盤要素を介して前記宛先と通信する、前記第1の基盤要素の動作と
を含むように構成したものである。
Further, the communication method according to the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-364287 is a method in which the plurality of base elements adaptively communicate with each other in a wireless mesh network environment including a plurality of base elements,
Operation of the first base element of the plurality of base elements to communicate with a destination via a second base element of the plurality of base elements using a first directional antenna beam;
Determining that the first infrastructure element can alternatively communicate with the destination via a third infrastructure element of the plurality of infrastructure elements;
An operation of the first base element communicating with the destination via the third base element using a second directional antenna beam.

さらに、上記特開2003−69600号公報に係るマルチホップネットワークの中継方法は、無線ノードに、IP層とMAC層の間にWM(ワイヤレスミドルウェア)層を導入し、WM層で宛先アドレス、中継ノードのアドレス、送信するポートを管理する経路表をもち、前記WM層において受信したパケットのWMヘッダを解析し、自ノード宛てのパケットならばIP層にパケットを引き継ぎ、他ノード宛てのパケットならば前記経路表に基づいてネットワークインタフェースを選択し、そのネットワークインタフェースを用いて中継するように構成したものである。   Further, the relay method of the multi-hop network according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-69600 introduces a WM (wireless middleware) layer between the IP layer and the MAC layer in the wireless node, and the destination address and relay node in the WM layer And the routing table for managing the port to transmit, the WM header of the packet received in the WM layer is analyzed, and if it is a packet addressed to its own node, the packet is taken over to the IP layer, and if it is a packet addressed to another node, A network interface is selected based on the routing table, and relaying is performed using the network interface.

又、上記特開2002−325273号公報に係る無線通信システムは、複数の無線局を有し、各無線局はパケット無線通信のための少なくともひとつの無線チャネルを有し、各無線局は、他の無線局と、直接に又は少なくともひとつの無線局を介して通信可能な無線通信システムにおいて、各無線局は近傍の無線局との間で、各無線チャネル毎に、集中制御アクセス又は自律分散アクセスにより通信を行い、集中制御アクセスの場合は、各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作し、前記集中制御アクセスと前記自律分散アクセスが、各無線局毎に、かつ各無線チャネル毎に時間的に分割して行われるように構成したものである。   Further, the wireless communication system according to the above-mentioned JP-A-2002-325273 has a plurality of wireless stations, each wireless station has at least one wireless channel for packet wireless communication, and each wireless station has another In a wireless communication system capable of communicating directly with or via at least one wireless station, each wireless station communicates with a nearby wireless station in a centralized control access or autonomous distributed access for each wireless channel. In the case of centralized control access, each radio station adaptively controls the transmission right and transmits a signal according to the control of the own station for each radio channel, or control of the master station The centralized control access and the autonomous distributed access are configured to be performed for each wireless station and for each wireless channel by dividing in time. It is.

更に、上記特開2002−320256号公報に係る無線ネットワークの周波数割り当てシステムは、複数の無線局が分散配置され、各無線局が近隣の複数の無線局のそれぞれと有指向性のアンテナを相互に対向させて無線リンクを確立する無線ネットワークの周波数割り当てシステムにおいて、ネットワークのトポロジを解析するトポロジ解析手段と、前記トポロジの解析結果に基づいて、各無線リンクを複数のカテゴリに分類するカテゴリ分類手段と、各カテゴリに異なる周波数スロットを割り当てる周波数割り当て手段と、各無線リンクを、当該無線リンクが属するカテゴリに割り当てられた周波数スロットで運用する周波数運用手段とを具備し、前記カテゴリ分類手段は、一の基準無線局が他の無線局との間に確立する複数の基準無線リンクのそれぞれを異なるカテゴリに分類し、各基準無線リンクと所定の位置関係にある他の無線リンクを、各基準無線リンクと同一カテゴリに分類するように構成したものである。   Further, in the frequency allocation system for a wireless network according to the above Japanese Patent Laid-Open No. 2002-320256, a plurality of wireless stations are distributed, and each wireless station has a directional antenna with each of a plurality of nearby wireless stations. In a frequency assignment system for a radio network that establishes radio links facing each other, topology analysis means for analyzing the topology of the network, and category classification means for classifying each radio link into a plurality of categories based on the analysis result of the topology Frequency allocation means for assigning different frequency slots to each category; and frequency operation means for operating each radio link in the frequency slot assigned to the category to which the radio link belongs, wherein the category classification means includes: Multiple reference standards established by the reference radio station with other radio stations It classifies each link into different categories, in which the other radio links in a predetermined positional relationship with each reference radio link, and configured to classify the same category as the reference radio link.

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開2005−130193号公報に係る無線通信装置の場合には、無線通信基地局と、複数の無線通信装置とで構成する情報伝達経路に変更が生じたときに、即座に対応することが可能であるものの、さらし端末問題や、アクセスポイントや移動端末が増加した場合におけるスループットの低下や、移動端末間の通信性能の不公平性を解消することができないという問題点を有している。   However, the conventional technique has the following problems. That is, in the case of the wireless communication device according to the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-130193, when a change occurs in an information transmission path configured by a wireless communication base station and a plurality of wireless communication devices, an immediate response is made. Although it is possible, there are problems such as an exposed terminal problem, a decrease in throughput when the number of access points and mobile terminals increases, and an unfairness in communication performance between mobile terminals cannot be resolved. Yes.

また、特開2004−354287号公報に係る通信方法の場合には、前述したように、各ノードが通信相手へアンテナを向ける必要があり、アクセスポイントを配置する際の柔軟性が低下するほか、複数のアクセスポイントと隣接関係を形成することが困難であるという問題点を有している。   In addition, in the case of the communication method according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-354287, as described above, each node needs to point the antenna at the communication partner, and the flexibility when arranging the access point is reduced. There is a problem that it is difficult to form an adjacent relationship with a plurality of access points.

さらに、特開2003−69600号公報に係るマルチホップネットワークの中継方法の場合には、やはり、さらし端末問題や、アクセスポイントや移動端末が増加した場合におけるスループットの低下や、移動端末間の通信性能の不公平性を解消することができないという問題点を有している。   Furthermore, in the case of the relay method of the multi-hop network according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-69600, the exposed terminal problem, the throughput decrease when the number of access points and mobile terminals increases, and the communication performance between mobile terminals The problem is that it is impossible to eliminate the unfairness.

又、特開2002−325273号公報に係る無線通信システムの場合には、集中制御アクセスと自律分散アクセスが、各無線局毎に、かつ各無線チャネル毎に時間的に分割して行われるように構成したものであるが、アクセスポイントや移動端末が増加した場合には、スループットが低下せざるを得ず、移動端末間の通信性能の不公平性をも解消することができないという問題点を有している。   Further, in the case of the wireless communication system according to Japanese Patent Laid-Open No. 2002-325273, the centralized control access and the autonomous distributed access are performed for each wireless station and for each wireless channel divided in time. However, when the number of access points and mobile terminals increases, there is a problem that the throughput must be reduced and the unfairness of communication performance between mobile terminals cannot be resolved. is doing.

更に、特開2002−320256号公報に係る周波数割り当てシステムの場合には、有指向性のアンテナを前提としているため、前述したように、アクセスポイントを配置する際の柔軟性が低下するほか、複数のアクセスポイントと隣接関係を形成することが困難であるばかりか、複数の無線局毎に周波数の異なる送受信部を設ける必要があり、構成が複雑となり、コストが大幅にアップするという問題点を有している。   Furthermore, in the case of the frequency allocation system according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-320256, since a directional antenna is assumed, as described above, flexibility in arranging access points is reduced, and a plurality of It is difficult to form an adjacent relationship with other access points, and it is necessary to provide transmission / reception units having different frequencies for each of the plurality of radio stations, resulting in a complicated configuration and a significant increase in cost. is doing.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、マルチホップ無線網において、アクセスポイントや収容可能な移動端末の数が増加した場合であっても、構成が簡単であって、コストが大幅にアップすることなく、スループット特性の低下を防止して、通信性能を向上させることができるとともに、通信性能の不公平性を解消することが可能なマルチホップ無線通信システムの構成方法、マルチホップ無線通信システム及び無線通信装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to increase the number of access points and mobile terminals that can be accommodated in a multi-hop wireless network. Even so, the configuration is simple and the communication performance can be improved by preventing the deterioration of the throughput characteristics without significantly increasing the cost, and the unfairness of the communication performance can be eliminated. It is an object of the present invention to provide a multi-hop wireless communication system configuration method, a multi-hop wireless communication system, and a wireless communication apparatus.

すなわち、請求項1に記載された発明は、基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムの構成方法において、
前記複数の無線通信基地局間の無線通信では、1つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、異なるインタフェースおよび周波数の異なったチャネルを用いて行うとともに、前記中継用の無線送信で使用するインタフェースにおけるチャネルは、受信する相手の無線通信基地局で使用する受信用インタフェースにおける周波数のチャネルに動的に合わせることを特徴とするマルチホップ無線通信システムの構成方法である。
That is, the invention described in claim 1 includes at least one wireless communication base station connected to the backbone network by wire,
In a configuration method of a multi-hop wireless communication system comprising a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
In radio communication between the plurality of radio communication base stations, relay radio transmission and radio reception for relay in one radio communication base station are performed using channels with different interfaces and different frequencies, and the relay A channel in an interface used for wireless transmission is dynamically configured to a frequency channel in a reception interface used in a receiving radio communication base station. .

この請求項1に記載された発明によれば、複数の無線通信基地局間の無線通信では、1つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、周波数の異なったチャネルを用いて行うことにより、無線通信基地局の数が増加し、複数の無線通信基地局間で中継するホップ数が増加した場合でも、中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、周波数の異なったチャネルを用いて行うため、無線チャネルが競合するのを回避することができ、著しいスループットの低下が生じることがなく、高い通信性能を維持することができる。   According to the first aspect of the present invention, in radio communication between a plurality of radio communication base stations, relay radio transmission and radio reception for relay in one radio communication base station have different frequencies. By using a channel, the number of radio communication base stations increases, and even when the number of hops relayed between a plurality of radio communication base stations increases, wireless transmission for relaying and wireless reception for relaying, Since channels using different frequencies are used, it is possible to avoid radio channels from competing, and a high throughput can be maintained without a significant decrease in throughput.

また、請求項2に記載された発明は、前記中継用の無線受信は、固定した周波数のチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法である。   The invention described in claim 2 is the configuration method of the multi-hop wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless reception for relay is performed using a channel of a fixed frequency. .

この請求項2に記載された発明によれば、複数の無線通信基地局間の無線通信では、1つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、周波数の異なったチャネルを用いて行うとともに、前記中継用の無線送信で使用するチャネルは、受信する相手の無線通信基地局で使用する周波数のチャネルに動的に合わせることにより、無線電波の干渉を考慮した無線通信基地局の配置及び使用チャネルを設計する際に、中継用の無線受信が、隣接する無線通信基地局で干渉しないように静的に設定すればよくなり、網設計が容易となる。   According to the second aspect of the present invention, in wireless communication between a plurality of wireless communication base stations, relay wireless transmission and wireless reception for relay in one wireless communication base station have different frequencies. Wireless communication in consideration of radio wave interference by dynamically adjusting the channel used in the wireless transmission for relaying to the channel of the frequency used in the receiving wireless communication base station When designing the arrangement of base stations and the channels to be used, it is only necessary to statically set relay radio reception so as not to interfere with adjacent radio communication base stations, thereby facilitating network design.

さらに、請求項3に記載された発明は、前記無線通信基地局は、移動端末と通信を行う移動端末収容用の無線通信機能を備え、当該移動端末収容用の無線通信を、中継用の無線送信及び中継用の無線受信と周波数の異なったチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法である。   Furthermore, the invention described in claim 3 is such that the radio communication base station has a radio communication function for accommodating a mobile terminal that communicates with a mobile terminal, and the radio communication for accommodating the mobile terminal is transmitted to a radio for relay. The method of configuring a multi-hop wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein radio reception for transmission and relay is performed using channels having different frequencies.

又、請求項4に記載された発明は、隣接する前記無線通信基地局で使用する移動端末収容用の無線通信は、周波数の異なったチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法である。   The invention described in claim 4 is characterized in that the wireless communication for accommodating mobile terminals used in the adjacent wireless communication base stations is performed using channels having different frequencies. A multihop wireless communication system configuration method according to any one of the above.

さらに、請求項5に記載された発明は、基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムにおいて、
前記複数の無線通信基地局は、中継用の無線送信手段と、中継用の無線受信手段とを備え、
前記中継用の無線送信手段と中継用の無線受信手段とでは、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とするマルチホップ無線通信システムである。
Furthermore, the invention described in claim 5 includes at least one or more wireless communication base stations connected to the backbone network by wire,
In a multi-hop wireless communication system comprising a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
The plurality of wireless communication base stations include a relay wireless transmission means and a relay wireless reception means,
In the multi-hop wireless communication system, the relay wireless transmission unit and the relay wireless reception unit use channels having different frequencies.

又、請求項6に記載された発明は、前記無線通信基地局は、移動端末と通信を行う移動端末収容用の無線通信手段を備え、当該移動端末収容用の無線通信手段は、前記中継用の無線送信手段及び中継用の無線受信手段と周波数の異なったチャネルを用いて通信を行うことを特徴とする請求項5に記載のマルチホップ無線通信システムである。   According to a sixth aspect of the present invention, the radio communication base station includes radio communication means for accommodating a mobile terminal that communicates with a mobile terminal, and the radio communication means for accommodating the mobile terminal is configured for the relay. 6. The multi-hop wireless communication system according to claim 5, wherein communication is performed using channels having different frequencies with said wireless transmission means and relay wireless reception means.

更に、請求項7に記載された発明は、基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムに用いられる無線通信装置において、
前記無線通信基地局としての無線通信装置は、中継用の無線送信手段と、中継用の無線受信手段と、移動端末収容用の送受信手段とを備え、
前記中継用の無線送信手段と中継用の無線受信手段とでは、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とする無線通信装置である。
Furthermore, the invention described in claim 7 includes at least one or more wireless communication base stations connected to the backbone network by wire,
In a wireless communication apparatus used in a multi-hop wireless communication system including a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
The radio communication apparatus as the radio communication base station includes a relay radio transmission means, a relay radio reception means, and a mobile terminal accommodating transmission / reception means,
The relay wireless transmission unit and the relay wireless reception unit use channels having different frequencies.

この請求項7に記載された発明によれば、前記中継用の無線送信手段と中継用の無線受信手段とでは、周波数の異なったチャネルを用いることにより、無線通信基地局の数が増加し、複数の無線通信基地局間で中継するホップ数が増加した場合でも、中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、周波数の異なったチャネルを用いて行うため、無線チャネルが競合するのを回避することができ、著しいスループットの低下が生じることがなく、高い通信性能を維持することができる。   According to the invention described in claim 7, the number of radio communication base stations is increased by using channels having different frequencies in the relay radio transmission means and the relay radio reception means, Even when the number of hops relayed between a plurality of wireless communication base stations increases, wireless transmission for relaying and wireless reception for relaying are performed using channels having different frequencies, so that wireless channels compete for each other. This can be avoided, and a significant reduction in throughput does not occur, and high communication performance can be maintained.

また、上記請求項7に記載された発明によれば、中継用の無線受信手段を固定チャネル、中継用の無線送信手段を可変チャネルで動作させることにより、無線電波の干渉を考慮した無線通信装置の配置及び使用チャネルを設計する際に、中継用の無線受信手段に設定する無線チャネルが隣接する無線通信装置間で干渉しないように静的に設計すればよくなり、網設計が容易となる。   According to the seventh aspect of the present invention, a radio communication apparatus that takes into account radio wave interference by operating a relay radio reception means on a fixed channel and a relay radio transmission means on a variable channel. When designing the arrangement and the channel to be used, it is sufficient to design statically so that the wireless channel set in the wireless receiving means for relay does not interfere with adjacent wireless communication devices, and network design is facilitated.

また、請求項8に記載された発明は、隣接する前記無線通信装置との間では、移動端末収容用の送受信手段において、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置である。   The invention described in claim 8 is characterized in that a channel having a different frequency is used in a transmitting / receiving unit for accommodating a mobile terminal between the adjacent wireless communication devices. A wireless communication device.

なお、本発明においては、マルチホップ無線網としては、データを中継するノード自体が移動性を持つアドホックネットワークであっても良いが、ここでは、主に通信基盤として固定した状態で設置され、移動端末に対して接続性を提供するような無線通信基地局としてのアクセスポイントを想定し、これら複数のアクセスポイント間を無線LAN方式によって中継する場合を対象としている。ただし、データを中継するノード自体が移動性を持つアドホックネットワークに適用しても良いことは勿論である。   In the present invention, the multi-hop wireless network may be an ad hoc network in which a node that relays data itself has mobility, but here, it is mainly installed in a fixed state as a communication base and is mobile. An access point as a wireless communication base station that provides connectivity to a terminal is assumed, and the case of relaying between the plurality of access points by a wireless LAN system is targeted. However, it goes without saying that the data relay node itself may be applied to an ad hoc network having mobility.

本発明によれば、マルチホップ無線網において、アクセスポイントや移動端末の数が増加した場合であっても、構成が簡単であって、コストが大幅にアップすることなく、スループット特性の低下を防止して、通信性能を向上させることができるとともに、通信性能の不公平性を解消することが可能なマルチホップ無線通信システムの構成方法、マルチホップ無線通信システム及び無線通信装置を提供することができる。   According to the present invention, even if the number of access points and mobile terminals increases in a multi-hop wireless network, the configuration is simple and the degradation of throughput characteristics is prevented without significantly increasing the cost. Thus, it is possible to provide a multi-hop wireless communication system configuration method, a multi-hop wireless communication system, and a wireless communication device that can improve communication performance and eliminate unfairness in communication performance. .

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

実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムを示す概略構成図である。
Embodiment 1
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a multi-hop radio communication system to which the multi-hop radio communication system configuration method according to Embodiment 1 of the present invention is applied.

このマルチホップ無線通信システム1は、図2に示すように、無線通信装置である無線通信基地局としての複数のアクセスポイント(AP)101〜103を備えており、これら複数のアクセスポイント101〜103のうち、一部のアクセスポイント101は、インターネット等の基幹網150に通信ケーブル160を介して有線で接続されている。上記基幹網150としては、インターネットに限らず、イントラネット(登録商標)等のように、所定の会社や工場の敷地内などに敷設された有線LAN等も含むことは勿論である。上記アクセスポイント101は、例えば、100Mb/sの通信速度を有するインターネットからなる基幹網150を介してサーバーやパーソナルコンピュータ等からなる端末170に接続されている。なお、基幹網150に通信ケーブル160を介して接続されたアクセスポイント101は、1つに限らず、複数設置しても良いことは勿論である。また、図示例では、便宜上、アクセスポイント101〜103が3つのみ図示されているが、アクセスポイントは、これに限らず、4つ以上にわたって多数配置しても良いことは勿論である。   As shown in FIG. 2, the multi-hop wireless communication system 1 includes a plurality of access points (AP) 101 to 103 serving as wireless communication base stations that are wireless communication devices, and the plurality of access points 101 to 103. Among them, some access points 101 are connected to a backbone network 150 such as the Internet via a communication cable 160 in a wired manner. The backbone network 150 is not limited to the Internet, but of course includes a wired LAN laid on the site of a predetermined company or factory, such as an intranet (registered trademark). The access point 101 is connected to a terminal 170 made up of a server, a personal computer, etc. via a backbone network 150 made up of the Internet having a communication speed of 100 Mb / s, for example. Of course, the access point 101 connected to the backbone network 150 via the communication cable 160 is not limited to one, and a plurality of access points 101 may be installed. In the illustrated example, only three access points 101 to 103 are shown for convenience, but the number of access points is not limited to this, and it is needless to say that many access points may be arranged over four or more.

上記マルチホップ無線通信システム1では、図2に示すように、基幹網150に通信ケーブル160を介して接続されたアクセスポイント101を含む複数のアクセスポイント101〜103が、隣接するアクセスポイントどうし無線LANと同様の無線通信を介して互いに接続されている。なお、隣接するアクセスポイントは、1つに限らないことは勿論である。   In the multi-hop wireless communication system 1, as shown in FIG. 2, a plurality of access points 101 to 103 including the access point 101 connected to the backbone network 150 via the communication cable 160 are connected to each other between adjacent access points. Are connected to each other via the same wireless communication. Of course, the number of adjacent access points is not limited to one.

ところで、この実施の形態1では、基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムの構成方法において、
前記複数の無線通信基地局間の無線通信では、1つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、周波数の異なったチャネルを用いて行うとともに、前記中継用の無線送信で使用するチャネルは、受信する相手の無線通信基地局で使用する周波数のチャネルに動的に合わせるように構成されている。
By the way, in the first embodiment, at least one wireless communication base station connected to the backbone network by wire,
In a configuration method of a multi-hop wireless communication system comprising a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
In radio communication between the plurality of radio communication base stations, relay radio transmission and relay radio reception in one radio communication base station are performed using channels having different frequencies, and the relay radio The channel used for transmission is configured to dynamically match the channel of the frequency used by the receiving radio communication base station.

図1はこの発明の実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用した無線通信基地局としてのアクセスポイントを示すブロック図である。なお、アクセスポイントは、基本的にすべて同様に構成されているが、基幹網150に接続されたアクセスポイントは、後述する信号処理部・伝送部が通信ケーブル160を介して基幹網150にも接続されている。   FIG. 1 is a block diagram showing an access point as a radio communication base station to which a configuration method for a multi-hop radio communication system according to Embodiment 1 of the present invention is applied. Although all access points are basically configured in the same manner, an access point connected to the backbone network 150 is connected to the backbone network 150 via a communication cable 160 by a signal processing unit / transmission unit described later. Has been.

このアクセスポイント102は、図1に示すように、大別して、転送インタフェースとしてのアクセスポイント間通信用の送信部110と、受信インタフェースとしてのアクセスポイント間通信用の受信部120と、端末収容用インタフェースとしての端末間通信用の送受信部130とを備えるように構成されている。   As shown in FIG. 1, the access point 102 is roughly divided into a transmission unit 110 for communication between access points as a transfer interface, a reception unit 120 for communication between access points as a reception interface, and a terminal accommodation interface. And a transmission / reception unit 130 for terminal-to-terminal communication.

上記アクセスポイント間通信用の送信部110は、アクセスポイント101〜102間で中継するデータを送信するために用いられるものであり、このアクセスポイント間通信用の送信部110は、例えば、IEEE 802.11aやIEEE 802.11bなどの規格によって定められているチャネルを選択して、中継するデータを、アクセスポイント間通信用アンテナ113から送信可能となるように構成されているとともに、送信チャネルを、送信相手のアクセスポイント(例えば図1の場合はアクセスポイント101)の予め固定された受信チャネルに動的に合わせる機能を有している。   The transmission unit 110 for communication between access points is used for transmitting data relayed between the access points 101 to 102. The transmission unit 110 for communication between access points is, for example, IEEE 802.11a. It is configured to be able to transmit data to be relayed from the access point communication antenna 113 by selecting a channel defined by standards such as IEEE 802.11b and the transmission partner. It has a function of dynamically adjusting to a reception channel fixed in advance of an access point (for example, access point 101 in the case of FIG. 1).

上記アクセスポイント間通信用の送信部110には、送信チャネルの可変制御部111が接続されており、当該送信チャネルの可変制御部111は、アクセスポイント間通信用の送信部110がデータを送信する際に使用する送信チャネルを、送信相手のアクセスポイントの受信チャネルに動的に合わせるように可変制御するためのものである。   A transmission channel variable control unit 111 is connected to the inter-access point communication transmission unit 110, and the transmission channel variable control unit 111 transmits data between the access point communication units 110. The transmission channel used at the time is variably controlled so as to dynamically match the reception channel of the access point of the transmission partner.

また、この送信チャネルの可変制御部111は、各アクセスポイントの受信チャネルのテーブル112を備えており、この各アクセスポイントの受信チャネルテーブル111は、RAM等の記憶手段に書き替え可能に記憶されている。   The transmission channel variable control unit 111 includes a reception channel table 112 for each access point. The reception channel table 111 for each access point is stored in a rewritable storage means such as a RAM. Yes.

一方、上記アクセスポイント間通信用の受信部120は、アクセスポイント毎に予め固定された受信チャネルで、他のアクセスポイントから送信されてくるデータを、受信アンテナ121によって受信し、当該受信した中継データを信号処理部・伝送部140に送るように構成されている。   On the other hand, the receiving unit 120 for inter-access point communication receives data transmitted from other access points through a receiving channel fixed in advance for each access point by the receiving antenna 121, and receives the received relay data. Is sent to the signal processing unit / transmission unit 140.

上記アクセスポイント間通信用の受信部120で使用するチャネルは、予め固定されたチャネルが決められており、図2に示す例では、アクセスポイント101が36chに、アクセスポイント102が40chに、アクセスポイント103が44chに、それぞれ設定されている。   The channel used by the receiving unit 120 for inter-access point communication is determined in advance as a fixed channel. In the example shown in FIG. 2, the access point 101 is 36 ch, the access point 102 is 40 ch, and the access point 103 is set to 44 ch, respectively.

さらに、上記端末間通信用の送受信部130は、図1に示すように、当該アクセスポイントのエリア内の無線端末(STA)から送信されてくるデータや、アクセスポイントのエリア内の無線端末(STA)に向けて送信するデータを、端末間送受信用アンテナ131で送受信し、当該端末間送受信用アンテナ131で受信した受信データや、送信する送信データを、信号処理部・伝送部140に送るように構成されている。この端末間通信用の送受信部130としては、例えば、IEEE 802.11gの規格に従ったモジュールなどが用いられる。   Further, as shown in FIG. 1, the transmission / reception unit 130 for terminal-to-terminal communication transmits data transmitted from a wireless terminal (STA) in the access point area or a wireless terminal (STA in the access point area). ) Is transmitted / received by the inter-terminal transmission / reception antenna 131, and the reception data received by the inter-terminal transmission / reception antenna 131 and the transmission data to be transmitted are transmitted to the signal processing unit / transmission unit 140. It is configured. As the transmission / reception unit 130 for inter-terminal communication, for example, a module conforming to the IEEE 802.11g standard is used.

この端末間通信用の送受信部130で送受信に使用するチャネルは、予め決められており、隣接するアクセスポイントと異なるように設定されている。図2に示す例では、アクセスポイント101が1chに、アクセスポイント102が6chに、アクセスポイント103が11chに、それぞれ設定されており、隣接するアクセスポイント101〜103の間で使用するチャネルが例えば2.4GHz帯のIEEE 802.11bやIEEE 802.11gの場合、少なくとも5チャネル以上異なるように設定されており、隣接するアクセスポイント101〜103間におけるさらし端末問題等を生じないように構成されている。   A channel used for transmission / reception in the transmission / reception unit 130 for inter-terminal communication is determined in advance and is set to be different from that of an adjacent access point. In the example shown in FIG. 2, the access point 101 is set to 1ch, the access point 102 is set to 6ch, the access point 103 is set to 11ch, and the channel used between the adjacent access points 101 to 103 is 2 for example. In the case of IEEE 802.11b and IEEE 802.11g in the 4 GHz band, at least 5 channels are set to be different from each other, and the exposed terminal problem between adjacent access points 101 to 103 is not caused.

以上の構成において、この実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムでは、次のようにして、マルチホップ無線通信システムが構成され、アクセスポイント間でのデータの送受信等が行われる。   In the above configuration, in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the multi-hop wireless communication system is configured as described below, and data is transmitted and received between access points.

すなわち、この実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システム1では、図2に示すように、インターネット等の基幹網150に接続されたアクセスポイント101に対して、他の複数のアクセスポイント102、103は、無線LANと同様に、無線通信によってマルチホップ無線網を構成するアクセスポイント間におけるデータの中継を行うようになっている。   That is, in the multi-hop wireless communication system 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of other access points 102 and 103 are connected to the access point 101 connected to the backbone network 150 such as the Internet. Similar to a wireless LAN, data is relayed between access points constituting a multi-hop wireless network by wireless communication.

このマルチホップ無線通信システム1では、図2に示すように、インターネット等の基幹網150に接続されたアクセスポイント101が設置されるとともに、当該アクセスポイント101に対して所定の距離だけ順次離れた位置に他のアクセスポイント102、103が設置される。これらのアクセスポイント102、103は、上述したように、有線の通信ケーブル160によっては接続されておらず、無線LANと同様に、無線通信によってアクセスポイント間におけるデータの中継を行うものである。   In this multi-hop wireless communication system 1, as shown in FIG. 2, an access point 101 connected to a backbone network 150 such as the Internet is installed, and a position sequentially separated from the access point 101 by a predetermined distance The other access points 102 and 103 are installed. As described above, these access points 102 and 103 are not connected by the wired communication cable 160, and relay data between access points by wireless communication as in the case of wireless LAN.

いま、アクセスポイント103のエリア203内で使用される移動端末(STA3)303から、インターネット等の基幹網150に接続されたサーバー170にデータを送信する場合を考えると、移動端末(STA3)303は、アクセスポイント103の端末収容用のチャネルである11chの周波数を使用して、アクセスポイント103に所定のデータを送信する。   Considering the case where data is transmitted from the mobile terminal (STA3) 303 used in the area 203 of the access point 103 to the server 170 connected to the backbone network 150 such as the Internet, the mobile terminal (STA3) 303 Then, predetermined data is transmitted to the access point 103 using the 11ch frequency which is a channel for accommodating the terminal of the access point 103.

すると、アクセスポイント103は、図1に示すように、端末間通信用のアンテナ131で移動端末(STA3)303から11chの周波数を使用して送信されたデータを受信し、当該端末間通信用のアンテナ131で受信した移動端末(STA3)303からのデータを端末間通信用の送受信部130に送り、この端末間通信用の送受信部130では、受信したデータを復調して、信号処理部・伝送部140に送る。   Then, as shown in FIG. 1, the access point 103 receives the data transmitted from the mobile terminal (STA3) 303 using the 11ch frequency by the inter-terminal communication antenna 131, and for the inter-terminal communication. The data from the mobile terminal (STA3) 303 received by the antenna 131 is sent to the transmission / reception unit 130 for inter-terminal communication, and the transmission / reception unit 130 for inter-terminal communication demodulates the received data, and the signal processing unit / transmission To part 140.

信号処理部・伝送部140では、受信したデータをサーバー170へ送るため、アクセスポイント間通信用の送信部110にデータを伝送するようになっている。アクセスポイント間通信用の送信部110は、信号処理部・伝送部140から送られたデータを隣接するアクセスポイント102へ送信するために、送信チャネル可変制御部111を介して隣接するアクセスポイント102の受信チャネルである40chを、各アクセスポイントの受信チャネルテーブル112を参照して取得する。   The signal processing unit / transmission unit 140 transmits data to the transmission unit 110 for inter-access point communication in order to send the received data to the server 170. The transmission unit 110 for inter-access point communication transmits the data sent from the signal processing unit / transmission unit 140 to the adjacent access point 102, and transmits the data of the adjacent access point 102 via the transmission channel variable control unit 111. 40 channels that are reception channels are acquired by referring to the reception channel table 112 of each access point.

そして、上記アクセスポイント間通信用の送信部110は、送信チャネル可変制御部111によって送信チャネルを40チャネルに設定して、隣接するアクセスポイント102に所定のデータを送信するようになっている。   The inter-access point communication transmitter 110 sets the transmission channel to 40 channels by the transmission channel variable control unit 111 and transmits predetermined data to the adjacent access point 102.

上記アクセスポイント103のアクセスポイント間通信用の送信部110から送信された中継データは、隣接するアクセスポイントであるアクセスポイント102のアクセスポイント10間の通信用アンテナ121によって受信される。このアクセスポイント間通信用の受信アンテナ121によって受信されたデータは、アクセスポイント間通信用の受信部120に送られ、当該アクセスポイント間通信用の受信部120によって復調され、サーバー170へ送るためのデータであることが解析される。   The relay data transmitted from the transmission unit 110 for inter-access point communication of the access point 103 is received by the communication antenna 121 between the access points 10 of the access point 102 which is an adjacent access point. Data received by the inter-access point communication receiving antenna 121 is sent to the inter-access point communication receiving unit 120, demodulated by the inter-access point communication receiving unit 120, and sent to the server 170. The data is analyzed.

すると、アクセスポイント間通信用の受信部120は、信号処理部・伝送部140にデータを送り、当該信号処理部・伝送部140では、受信したデータをサーバー170へ送るため、アクセスポイント間通信用の送信部110にデータを伝送するようになっている。アクセスポイント間通信用の送信部110は、信号処理部・伝送部140から送られたデータを隣接するアクセスポイント101へ送信するために、送信チャネル可変制御部111を介して隣接するアクセスポイント101の受信チャネルである36chを、各アクセスポイントの受信チャネルテーブル112を参照して取得する。   Then, the receiving unit 120 for inter-access point communication sends data to the signal processing unit / transmission unit 140, and the signal processing unit / transmission unit 140 sends the received data to the server 170. The data is transmitted to the transmitting unit 110. The transmission unit 110 for inter-access point communication transmits the data sent from the signal processing unit / transmission unit 140 to the adjacent access point 101, via the transmission channel variable control unit 111. The 36ch that is the reception channel is obtained by referring to the reception channel table 112 of each access point.

そして、上記アクセスポイント間通信用の送信部110は、送信チャネル可変制御部111によって送信チャネルを36チャネルに設定して、隣接するアクセスポイント101に所定のデータを送信するようになっている。   The inter-access point communication transmitting unit 110 sets the transmission channel to 36 channels by the transmission channel variable control unit 111 and transmits predetermined data to the adjacent access point 101.

このようにして、上記アクセスポイントのアクセスポイント間通信用の送信部110から送信された中継データは、アクセスポイント101のアクセスポイント間の通信用アンテナ121によって受信され、この受信されたデータは、アクセスポイント間通信用の受信部120に送られ、当該アクセスポイント間通信用の受信部120によって復調され、サーバー170へ送るためのデータであることが解析される。   Thus, the relay data transmitted from the transmission unit 110 for inter-access point communication of the access point is received by the communication antenna 121 between the access points of the access point 101, and the received data is the access data. It is sent to the receiving unit 120 for inter-point communication, demodulated by the receiving unit 120 for inter-access point communication, and analyzed as data to be sent to the server 170.

そして、アクセスポイント間通信用の受信部120は、信号処理部・伝送部140にデータを送り、当該信号処理部・伝送部140では、受信したデータをサーバー170へ送るため、通信ケーブル160及びインターネット等の基幹網150を介して、移動端末303からのデータをサーバー170に送信するようになっている。   The inter-access point communication receiving unit 120 sends data to the signal processing unit / transmission unit 140, and the signal processing unit / transmission unit 140 transmits the received data to the server 170. The data from the mobile terminal 303 is transmitted to the server 170 via the backbone network 150 such as the above.

また、上記マルチホップ無線通信システム1では、他のアクセスポイント間の通信や、アクセスポイントのエリア内の移動端末間の通信も、同様の処理によって実行されるようになっている。   In the multihop wireless communication system 1, communication between other access points and communication between mobile terminals in the area of the access point are also executed by the same process.

ところで、上記マルチホップ無線通信システム1では、図3に示すように、新たにアクセスポイント104を増設する場合でも、新たなアクセスポイント104を所定の設置場所に設置するだけで良い。   By the way, in the multi-hop wireless communication system 1, as shown in FIG. 3, even when a new access point 104 is newly added, it is only necessary to install a new access point 104 at a predetermined installation location.

この新しいアクセスポイント104には、予め、固定されたアクセスポイント間の通信用の受信チャネルと、端末間通信用のチャネルとが、隣接するアクセスポイントと重複しないように割り当てられており、新しいアクセスポイントでは、これらの固定されたアクセスポイント間の通信用の受信チャネルと、端末間通信用のチャネルとを使用するように構成されている。   In this new access point 104, a reception channel for communication between fixed access points and a channel for communication between terminals are allocated in advance so as not to overlap with adjacent access points. The communication channel is configured to use a reception channel for communication between these fixed access points and a channel for communication between terminals.

その際、上記新しいアクセスポイント104では、予め、隣接するアクセスポイント103が既知であるため、当該新しいアクセスポイント104の各アクセスポイント受信チャネルテーブル112には、隣接するアクセスポイント103のアクセスポイント間通信用の受信チャネル(44ch)が書き込まれており、隣接するアクセスポイント103との通信が可能となっている。   At that time, since the adjacent access point 103 is known in advance in the new access point 104, each access point reception channel table 112 of the new access point 104 includes information for communication between access points of the adjacent access points 103. Are received, and communication with the adjacent access point 103 is possible.

また、上記新しいアクセスポイント104と隣接する既設のアクセスポイント103では、その各アクセスポイント受信チャネルテーブル112に、新しいアクセスポイント104が使用するアクセスポイント間通信用の受信チャネル(例えば、48ch)が書き込まれていない。この場合には、例えば、新しいアクセスポイント104の設置時など所定のタイミングで、新しいアクセスポイント104から隣接する既設のアクセスポイント103に対して、自己のアクセスポイント間通信用の受信チャネル(例えば、48ch)に関するデータを送信することで、既設のアクセスポイント103が、新しいアクセスポイント104で使用するアクセスポイント間通信用の受信チャネルを知ることができ、既設のアクセスポイント103が、新しいアクセスポイント104で使用するアクセスポイント間通信用の受信チャネルを、各アクセスポイント受信チャネルテーブル112に自動的に書き加えることにより、既設のアクセスポイント103から新しいアクセスポイント104への通信も可能となる。   Further, in the existing access point 103 adjacent to the new access point 104, a reception channel (for example, 48ch) for communication between access points used by the new access point 104 is written in each access point reception channel table 112. Not. In this case, for example, at a predetermined timing such as when a new access point 104 is installed, a reception channel (for example, 48 ch) for communication between its own access points is established from the new access point 104 to the adjacent existing access point 103. ), The existing access point 103 can know the reception channel for inter-access point communication used by the new access point 104, and the existing access point 103 is used by the new access point 104. By automatically adding the reception channel for communication between access points to each access point reception channel table 112, communication from the existing access point 103 to the new access point 104 is also possible.

実験例1
本発明者らは、上記実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの効果を確認するため、次に示すようなマルチホップ無線通信システム1を試作し、実際に効果を確認する実験を行った。
Experimental example 1
In order to confirm the effect of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the inventors made a prototype of the multi-hop wireless communication system 1 as shown below and conducted an experiment to actually confirm the effect. .

実験用のマルチホップ無線通信システム1としては、図4に示すように、サーバーであるアクセスポイントとしての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータ101と、当該パーソナルコンピュータ101と直線距離で約8m離れた位置に設置されたアクセスポイントとしての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータ102と、当該パーソナルコンピュータ102と直線距離で約13m離れた位置に設置されたアクセスポイントとしての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータと、同じく、当該パーソナルコンピュータ102と直線距離で約13m離れた位置に設置されたアクセスポイントとしての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータと、当該パーソナルコンピュータと直線距離で約10m離れた位置に設置されたアクセスポイントとしての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータと、当該パーソナルコンピュータと直線距離で約25m離れた位置に設置された移動端末としての無線LAN機能を備えたパーソナルコンピュータとからなるシステムを用いた。   As shown in FIG. 4, the experimental multi-hop wireless communication system 1 includes a personal computer 101 having a wireless LAN function as an access point as a server, and a position approximately 8 m away from the personal computer 101 by a linear distance. A personal computer 102 having a wireless LAN function as an access point installed in the personal computer 102, a personal computer having a wireless LAN function as an access point installed at a position approximately 13 m away from the personal computer 102 by a linear distance, Similarly, a personal computer equipped with a wireless LAN function as an access point installed at a position about 13 m away from the personal computer 102 at a straight line distance, and a position about 10 m away from the personal computer at a straight line distance. A system comprising: a personal computer having a wireless LAN function as an installed access point; and a personal computer having a wireless LAN function as a mobile terminal installed at a position approximately 25 m away from the personal computer by a linear distance. Using.

上記第1のアクセスポイント101では、受信用無線インタフェースで使用するチャネルとして、5GHz帯の40chを使用し、第2のアクセスポイント102では52chを、第3のアクセスポイント103では48chを、第4のアクセスポイント104では36chを、第5のアクセスポイント105では64chを、第6のアクセスポイント106では60chを、それぞれ使用するように設定されている。   The first access point 101 uses 40 ch of 5 GHz band as a channel to be used in the reception wireless interface, the second access point 102 uses 52 ch, the third access point 103 uses 48 ch, The access point 104 is set to use 36 ch, the fifth access point 105 uses 64 ch, and the sixth access point 106 uses 60 ch.

図5は上記実験例1の結果を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the results of Experimental Example 1.

この図5から明らかなように、実験例1においては、ホップ数が4であっても、21.4Mb/sという非常に高いスループットを維持することができたのに対して、従来の単一のインタフェースを用いたWDS方式では、ホップ数が4なると、6.1Mb/sと大きくスループットが低下することが判った。   As is apparent from FIG. 5, in Experimental Example 1, even though the number of hops was 4, a very high throughput of 21.4 Mb / s could be maintained, whereas the conventional single unit In the WDS system using this interface, it was found that when the number of hops is 4, the throughput is greatly reduced to 6.1 Mb / s.

実験例2
次に、本発明者らは、上記実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの効果を確認するため、次に示すようなマルチホップ無線通信システムを想定し、計算機シミュレーションを行って、本発明の効果を確認する実験を行った。
Experimental example 2
Next, in order to confirm the effect of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the present inventors assume a multi-hop wireless communication system as shown below, perform a computer simulation, and perform the present invention. An experiment was conducted to confirm the effect of.

実験用のマルチホップ無線通信システムとしては、図6に示すように、6つのアクセスポイント101〜106を無線LANによって直列に接続したシステムを用いた。このシミュレーションモデルは、図6に示すように、6つのアクセスポイント101〜106のうち、アクセスポイント101のみが有線網160と接続されており、ゲートウェイの役割を有している。また、アクセスポイント101〜106間は、すべて無線で通信し、各アクセスポイント101〜106は、それぞれ移動端末局をそのエリア内に収容しているものとする。   As an experimental multi-hop wireless communication system, a system in which six access points 101 to 106 are connected in series by a wireless LAN as shown in FIG. 6 was used. In this simulation model, as shown in FIG. 6, only the access point 101 among the six access points 101 to 106 is connected to the wired network 160 and has a role of a gateway. In addition, it is assumed that all access points 101 to 106 communicate wirelessly, and each access point 101 to 106 accommodates a mobile terminal station in the area.

本発明の実験例2については、アクセスポイント101〜106間中継のための送信用インタフェースおよび受信用インタフェースとして、IEEE802.11a を使用し、アクセスポイントの端末収容用インタフェースおよび移動端末は、すべてのアクセスポイント101〜106において干渉しないチャネルを使用するために、IEEE802.11a 及びIEEE802.11g を使用するものとする。また、伝送レートは、すべて54Mb/sに固定した。また、アクセスポイント101〜106間及びアクセスポイントと端末間の距離は、全て50mとした。さらに、隣接するアクセスポイント101〜106間は、ネットワークセグメントを変えることにより、それぞれのアクセスポイント101〜106は、IPルータとして動作するようにし、ルーティングは静的に行うものとする。   In Experimental Example 2 of the present invention, IEEE802.11a is used as a transmission interface and a reception interface for relaying between the access points 101 to 106, and the access point terminal accommodating interface and the mobile terminal are all connected. IEEE802.11a and IEEE802.11g shall be used in order to use channels that do not interfere at points 101-106. All transmission rates were fixed at 54 Mb / s. The distances between the access points 101 to 106 and between the access point and the terminal were all 50 m. Furthermore, it is assumed that each access point 101 to 106 operates as an IP router by changing a network segment between adjacent access points 101 to 106, and routing is performed statically.

評価対象として、以下の4種類の方式を用いた。   The following four types of methods were used as evaluation targets.

Sing1e:中継用に単一のチャネルを使用する手法
multi :中継区間毎にすべて異なるインタフェースとチャネルを使用する手法
proposed1 :比較例である提案方式1
proposed2 :本発明の実験例である提案方式2
Sing1e: A method using a single channel for relaying
multi: A method of using different interfaces and channels for each relay section
proposed1: Proposed method 1 as a comparative example
proposed2: Proposed method 2, which is an experimental example of the present invention

ここで、比較例である提案方式1とは、図7に示すように、端末収容用のインタフェースと、中継用のインタフェースとで、同じチャネルを使用するように構成したものである。また、この比較例の提案方式1については、アクセスポイントおよび端末の全ての無線インタフェースとしてIEEE802.11a を使用するものとする。   Here, as shown in FIG. 7, the proposed method 1 as a comparative example is configured to use the same channel for the interface for accommodating terminals and the interface for relaying. Also, in the proposed method 1 of this comparative example, IEEE802.11a is used as all the radio interfaces of the access point and the terminal.

また、sing1e方式とは、アクセスポイントが二つのインタフェースを有し、一つを端末収容用、もう一つをアクセスポイント間接続用に使用するもののうち、アクセスポイント間接続用のインタフェースとして無線網内のすべてのアクセスポイントが同一チャネルを使用する既存の手法である。   In the sing1e method, an access point has two interfaces, one for accommodating terminals and the other for inter-access point connection. This is an existing method in which all the access points use the same channel.

また、multi 方式とは、アクセスポイントが複数のインタフェースを有し、一つを端末収容用、その他をアクセスポイント間接続用として使用するものであり、隣接するアクセスポイント毎に専用のインタフェースを有し、全ての無線区間において干渉が生じないように異なるチャネルを設定するものである。隣接するアクセスポイント数に相当するインタフェースとチャネル数を使用するため、非常に多くの通信手段を必要としコストアップを招くが、通信性能の面では理想的な結果が得られるものと考えられる。   In the multi method, an access point has a plurality of interfaces, one is used for accommodating terminals and the other is used for connection between access points. Each access point has a dedicated interface. The different channels are set so that interference does not occur in all radio sections. Since the number of interfaces and the number of channels corresponding to the number of adjacent access points are used, a very large number of communication means are required and the cost is increased, but it is considered that an ideal result can be obtained in terms of communication performance.

性能指標として、TCPによる通信を行った際のスループット特性に着目し、下記の項目に関して調査を行った。   Focusing on the throughput characteristics when TCP communication was performed as a performance index, the following items were investigated.

(1)ホップ数とスループット特性の関係
(2)ホップ数の異なる通信が混在する際の特性
(3)様々な通信パターンにおける方式間の特性の違い
(4)ランダムに複数の通信が発生する場合の特性
なお、本実験例では、シミュレータとしてScalable Network Technologies社のQualNet を使用した。
(1) Relationship between the number of hops and throughput characteristics (2) Characteristics when communications with different numbers of hops coexist (3) Differences in characteristics between methods in various communication patterns (4) When multiple communications occur randomly Characteristics In this experimental example, QualNet of Scalable Network Technologies was used as a simulator.

図8はホップ数とスループット特性の関係を調べた実験結果を示すグラフである。   FIG. 8 is a graph showing the experimental results of examining the relationship between the number of hops and throughput characteristics.

ここでは、移動端末とアクセスポイントとの間、及びアクセスポイント間同士の通信を区別せず、一つの無線リンク(区間)を経由することを1ホップと定義した。   Here, one hop is defined as passing through one radio link (section) without distinguishing between the mobile terminal and the access point and between the access points.

シミュレーションモデルである図6において、アクセスポイント101に接続された移動端末301(STA1)から有線網内にあるサーバー170まで、1本のTCPフローを送信した場合の平均スループット特性を1ホップ、移動端末STA2からサーバーまでの同様な通信を2ホップの特性とし、以降、6ホップまで調査した結果が図8である。   In FIG. 6, which is a simulation model, the average throughput characteristic when one TCP flow is transmitted from the mobile terminal 301 (STA1) connected to the access point 101 to the server 170 in the wired network is 1 hop, the mobile terminal FIG. 8 shows the result of examining the same communication from the STA 2 to the server as a 2-hop characteristic and thereafter investigating up to 6 hops.

この図8から明らかなように、ホップ数が3ホップ以上の場合に、Single方式の性能が著しく低下しているのに対し、その他の方式では、ホップ数が増加してもほとんど性能劣化が見られないことがわかった。また、比較例の提案方式1においても、1ホップの性能と比較すると、2ホップ目で1割程度スループットが低下しているが、2ホップ目以降は、ホップ数が増加しても性能劣化は見られない。また、multi 方式と本発明の提案方式2は、ほぼ同等の性能が得られており、本発明では、ホップ数とスループット特性の関係において、理想に近い特性が得られていることが判る。   As is clear from FIG. 8, when the number of hops is 3 hops or more, the performance of the Single method is remarkably deteriorated, whereas in other methods, even when the number of hops is increased, the performance is hardly deteriorated. I found it impossible. Also, in the proposed method 1 of the comparative example, compared to the performance of 1 hop, the throughput is reduced by about 10% at the second hop, but after the second hop, even if the number of hops increases, the performance degradation does not occur. can not see. Further, the multi method and the proposed method 2 of the present invention have almost the same performance, and it can be seen that in the present invention, an ideal characteristic is obtained in the relationship between the number of hops and the throughput characteristic.

次に、無線網と有線網を接続するゲートウェイにおいて、複数の通信が集中する場合のスループット特性について調査した。   Next, we investigated the throughput characteristics when multiple communications are concentrated in the gateway connecting the wireless network and the wired network.

まず、図6の構成において、ゲートウェイとなるアクセスポイント101に接続された移動端末301(STA1)を除いた移動端末(STA2)から移動端末(STA6)までの5台の無線端末のうち、3台の無線端末をランダムに選択し、有線網に接続されたサーバーとの間で3台の無線端末がほぼ同時にTCPにより、セグメントサイズ1500Byteのパケットを5秒間流し続けた場合の各TCPフローの平均スループット特性を調査した。   First, in the configuration of FIG. 6, three of the five wireless terminals from the mobile terminal (STA2) to the mobile terminal (STA6) excluding the mobile terminal 301 (STA1) connected to the access point 101 serving as a gateway. The average throughput of each TCP flow when three wireless terminals continue to flow a packet of segment size 1500 bytes for 5 seconds almost simultaneously with TCP with a server connected to the wired network by randomly selecting a wireless terminal The characteristics were investigated.

図9は100回のシミュレーションを行った結果を示したものである。   FIG. 9 shows the results of 100 simulations.

ここで、“STA→Server" は、3台の無線端末STAからサーバーに向けてデータを転送した場合の特性であり、“Server→STA" は、逆にサーバーから3台の無線端末STAに向けてデータを転送した場合の特性を表している。   Here, “STA → Server” is a characteristic when data is transferred from the three wireless terminals STA to the server, and “Server → STA” is conversely directed to the three wireless terminals STA from the server. Represents the characteristics when data is transferred.

図9から明らかなように、multi 方式と本発明の提案方式2は、無線端末(STA)からサーバー方向、及びサーバーから無線端末(STA)方向のいずれも高いスループットを達成していることがわかる。比較例である提案方式1では、アクセスポイントが中継データを受信した後、自身の配下に接続された無線端末へ転送する際に、一つのローカルインタフェースで中継データの受信と端末へのデータ送信を行うため、サーバーから無線端末STA方向へ向かう通信の特性が逆方向の場合と比較して低下していることがわかる。   As can be seen from FIG. 9, the multi method and the proposed method 2 of the present invention achieve high throughput both in the direction from the wireless terminal (STA) to the server and from the server to the wireless terminal (STA). . In the proposed method 1, which is a comparative example, when the access point receives the relay data and transfers it to the wireless terminal connected to the access point, it receives the relay data and transmits the data to the terminal using one local interface. Therefore, it can be seen that the characteristics of communication from the server in the direction of the wireless terminal STA are deteriorated compared to the case of the reverse direction.

続いて、複数の通信が集中した場合における各フロー個別の特性について調査するために、図6の構成における、無線端末(STA2)から無線端末(STA6)までの5台の無線端末から、各1本のTCPフローをサーバーに向けてほぼ同時に発生させる実験を行った。   Subsequently, in order to investigate the individual characteristics of each flow when a plurality of communications are concentrated, each of the five wireless terminals from the wireless terminal (STA2) to the wireless terminal (STA6) in the configuration of FIG. An experiment was conducted to generate a TCP flow of books toward the server almost simultaneously.

この場合には、アクセスポイント102からアクセスポイント101に向けて、それぞれホップ数の異なる5本のTCPフローが集中することとなる。各フローのスループット特性を図10に示す。   In this case, five TCP flows having different hop numbers are concentrated from the access point 102 to the access point 101. The throughput characteristics of each flow are shown in FIG.

図10において、フロー1は無線端末(STA2)からサーバー、フロー2は無線端末STA3からサーバー、フロー3は無線端末(STA4)からサーバー、フロー4は無線端末STA5からサーバー、フロー5は無線端末(STA6)からサーバーへのフローをそれぞれ表しており、average は、フロー1からフロー5までのスループットの平均値を表している。   In FIG. 10, the flow 1 is a server from the wireless terminal (STA2), the flow 2 is the server from the wireless terminal STA3, the flow 3 is the server from the wireless terminal (STA4), the flow 4 is the server from the wireless terminal STA5, and the flow 5 is the wireless terminal ( STA6) represents the flow from the server to the server, and average represents the average throughput from flow 1 to flow 5.

この図10より、比較例である提案方式1では、ホップ数が短いフロー1のみが非常に高いスループットを得ており、通信性能の公平性に関して課題があることが明らかとなった。また、本発明である提案方式2については、平均4. 93Mb/sのスループットが得られており、他の方式と比較しても良好な特性を示していることが判る。   From FIG. 10, it is clear that in the proposed method 1 which is a comparative example, only the flow 1 with a short hop count has a very high throughput, and there is a problem regarding the fairness of the communication performance. In addition, it can be seen that the proposed method 2 which is the present invention has an average throughput of 4.93 Mb / s, and exhibits good characteristics as compared with other methods.

次に、様々な通信パターンを想定し、各方式における特性の違いについて調査した。   Next, assuming various communication patterns, we investigated the differences in the characteristics of each method.

図11に示す通り、フロー1は無線端末(STA1)から無線端末(STA2)へ、フロー2は無線端末(STA4)から無線端末(STA3)へ、フロー3は無線端末(STA6)から無線端末(STA5)へそれぞれ向かうTCPフローと定義し、これらの通信をほぼ同時に行った場合における各フローのスループット特性を求めた。   As shown in FIG. 11, the flow 1 is from the wireless terminal (STA1) to the wireless terminal (STA2), the flow 2 is from the wireless terminal (STA4) to the wireless terminal (STA3), and the flow 3 is from the wireless terminal (STA6) to the wireless terminal (STA3). It is defined as a TCP flow that goes to STA5), and the throughput characteristics of each flow when these communications are performed almost simultaneously are obtained.

図12は上記トラヒックパターン1における調査結果を示したものである。   FIG. 12 shows the investigation result in the traffic pattern 1 described above.

ここで、average は、フロー1から3の平均スループットを示している。この通信パターンでは、無線区間が重なる部分が全く無いにもかかわらず、Sing1e方式では著しい性能劣化が生じており、アクセスポイント間中継に使用するチャネルが一つであることの問題が顕著に現れている。比較例である提案方式1では、一つのローカルインタフェースで中継データの受信と端末へのデータ送信を行っため、multi 方式、本発明である提案方式2と比較してスループットが低いが、フロー1から3のいずれも同程度のスループットが得られている。   Here, average indicates the average throughput of flows 1 to 3. In this communication pattern, although there is no overlapping part of the wireless section, the Sing1e method has a significant performance degradation, and the problem that there is one channel used for relay between access points is remarkable. Yes. In the proposed method 1 which is a comparative example, since the relay data is received and data is transmitted to the terminal by one local interface, the throughput is lower than that of the proposed method 2 of the multi method and the present invention. In all three cases, the same throughput is obtained.

次に、図13に示す通り、フロー1を無線端末(STA3)からサーバーへ向かうTCPフロー、フロー2を無線端末(STA2a)から無線端末(STA2b)へ向かうTCPフローと定義し、これらの通信をほぼ同時に行った場合における各フローのスループット特性を求めた。   Next, as shown in FIG. 13, flow 1 is defined as a TCP flow from the wireless terminal (STA3) to the server, and flow 2 is defined as a TCP flow from the wireless terminal (STA2a) to the wireless terminal (STA2b). The throughput characteristics of each flow when it was performed almost simultaneously were obtained.

図14は上記トラヒックパターン2における調査結果を示したものである。ここで、average は、フロー1と2 の平均スループットを表している。   FIG. 14 shows the result of investigation in the traffic pattern 2 described above. Here, average represents the average throughput of flows 1 and 2.

multi 方式、本発明である提案方式2は、この場合も同様に良好なスループット特性を得られていることが判る。一方、比較例である提案方式1については、この通信パターンでは、アクセスポイント2のローカルインタフェースにおいて、フロー1の無線端末3からサーバーへのパケットの受信、フロー1のアクセスポイント101からアクセスポイント102へのパケットの受信、フロー2の無線端末(STA2a)からアクセスポイント102へのパケットの送信、フロー2のアクセスポイント102から無線端末(STA2b)へのパケットの送信という、4通りの通信機能の競合が生じている。そのため、multi 方式、本発明の提案方式2と比較してスループット特性が低く抑えられている。   It can be seen that the multi scheme and the proposed scheme 2, which is the present invention, also provide good throughput characteristics in this case. On the other hand, with respect to the proposed method 1 as a comparative example, in this communication pattern, in the local interface of the access point 2, the packet is received from the wireless terminal 3 of the flow 1 to the server, and the access point 101 of the flow 1 to the access point There are four types of communication function contention: reception of packets of packet 2, transmission of packets from the wireless terminal (STA2a) in flow 2 to the access point 102, and transmission of packets from the access point 102 in flow 2 to the wireless terminal (STA2b). Has occurred. For this reason, the throughput characteristics are kept low compared to the multi method and the proposed method 2 of the present invention.

さらに、図15に示す通り、フロー1を無線端末(STA3)からサーバーへ向かっTCPフロー、フロー2を無線端末(STA2)から無線端末(STA4)へ向かうTCPフローと定義し、これらの通信をほぼ同時に行った場合における各フローのスループット特性を求めた。   Further, as shown in FIG. 15, the flow 1 is defined as a TCP flow from the wireless terminal (STA3) to the server, and the flow 2 is defined as a TCP flow from the wireless terminal (STA2) to the wireless terminal (STA4). The throughput characteristics of each flow when performed simultaneously were obtained.

図16は上記実験の結果を示したものである。ここで、average はフロー1とフロー2の平均スループットを表している。   FIG. 16 shows the results of the above experiment. Here, average represents the average throughput of flow 1 and flow 2.

この通信パターンでは、2つのフローが無線区間を共有しているが、multi 方式と比較例である提案方式1がほぼ同様に約10Mb/s程度の平均スループット特性を示している。これに対して、本発明である提案方式2では、15Mb/s以上の平均スループットを達成している。   In this communication pattern, two flows share a radio section, but the multi scheme and the proposed scheme 1 which is a comparative example show an average throughput characteristic of about 10 Mb / s in a similar manner. On the other hand, in the proposed method 2 which is the present invention, an average throughput of 15 Mb / s or more is achieved.

multi 方式では、アクセスポイント102、アクセスポイント103は、それぞれアクセスポイント103、アクセスポイント102と接続する専用の無線インタフェースを有するが、アクセスポイント102からアクセスポイント103へ向かつトラヒツクと、アクセスポイント103からアクセスポイント102へ向かうトラヒックは、同じ無線リンクを共有するため、フロー1とフロー2で競合が生じる。しかし、本発明である提案方式2においては、アクセスポイント102からアクセスポイント103へ向かうトラヒックは、アクセスポイント102の送信インタフェースからアクセスポイント103の受信インタフェースヘ転送され、アクセスポイント103からアクセスポイント102へ向かうトラヒックは、アクセスポイント103の送信インタフェースからアクセスポイント102の受信インタフェースへと伝送されるため、フロー1とフロー2が競合することは無く、性能低下が生じていない。すなわち、データの流れる主な方向が異なる場合において、本発明である提案方式2では、非常に良好な特性が得られることが判る。   In the multi scheme, the access point 102 and the access point 103 have dedicated wireless interfaces for connecting to the access point 103 and the access point 102, respectively. Since the traffic toward the point 102 shares the same radio link, contention occurs between the flow 1 and the flow 2. However, in the proposed method 2 according to the present invention, the traffic from the access point 102 to the access point 103 is transferred from the transmission interface of the access point 102 to the reception interface of the access point 103, and travels from the access point 103 to the access point 102. Since the traffic is transmitted from the transmission interface of the access point 103 to the reception interface of the access point 102, the flow 1 and the flow 2 do not compete with each other, and the performance does not deteriorate. That is, it can be seen that the proposed method 2 according to the present invention provides very good characteristics when the main direction of data flow is different.

6台全てのアクセスポイントにそれぞれ4台の無線端末(STA) が接続しているものとし、全24台の無線端末(STA)および有線網に接続された1台のサーバーの間で、ランダムに通信が発生すると仮定する。フローは3秒間隔で発生するものとし、1本あたり3秒間の通信を行うものとする。このような条件において、同時に発生するフロー数を変化させた場合における各TCPフローの平均スループット特性を調査した。シミュレーションは同一の条件で100回実行し、その平均を求めている。   It is assumed that four wireless terminals (STAs) are connected to all six access points, and randomly between all 24 wireless terminals (STAs) and one server connected to the wired network. Assume that communication occurs. It is assumed that a flow is generated at intervals of 3 seconds, and communication is performed for 3 seconds per line. Under such conditions, the average throughput characteristics of each TCP flow when the number of simultaneously generated flows was changed were investigated. The simulation is executed 100 times under the same conditions, and the average is obtained.

図17は上記実験の結果を示したものである。   FIG. 17 shows the results of the above experiment.

この結果より、本発明である提案方式2が最も良好な特性を示しており、その有効性が検証された。また、比較例である提案方式1は、multi 方式や本発明である提案方式2と比較すると、スループット特性が劣るものの、single方式より、常に良い性能が得られており、二つのインタフェースを用いてアクセスポイントを構成する場合の方式として、比較例である提案方式1の優位性が示されている。   From this result, the proposed method 2 according to the present invention showed the best characteristics, and its effectiveness was verified. In addition, the proposed method 1 as a comparative example, although inferior in throughput characteristics compared to the multi method and the proposed method 2 as the present invention, always has better performance than the single method, and uses two interfaces. As a method for configuring an access point, the superiority of the proposed method 1, which is a comparative example, is shown.

以上の通り、本発明によれば、マルチホップ無線網において、アクセスポイントや収容可能な移動端末の数が増加した場合であっても、構成が簡単であって、コストが大幅にアップすることなく、スループット特性の低下を防止して、通信性能を向上させることができるとともに、通信性能の不公平性を解消することが可能となる。   As described above, according to the present invention, even when the number of access points and accommodable mobile terminals is increased in a multi-hop wireless network, the configuration is simple and the cost is not significantly increased. In addition, it is possible to prevent a decrease in throughput characteristics, improve communication performance, and eliminate unfairness in communication performance.

実施の形態2
図18はこの発明の実施の形態2を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態2では、1つのアクセスポイントが複数のアクセスポイントと無線によって連結されるように構成されており、マルチホップ無線メッシュネットワークを構成している。
Embodiment 2
FIG. 18 shows a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the first embodiment are described with the same reference numerals. In the second embodiment, a plurality of access points are provided. Are connected to each other by wireless, and constitutes a multi-hop wireless mesh network.

この実施の形態2では、図18に示すように、1つのアクセスポンントが複数のアクセスポイントと無線によって連結されるような、マルチホップ無線メッシュネットワークで構成されている。一般にメッシュネットワークは複数の伝送路を備えており、ネットワークのトラフィック量または負荷の状況に応じて、あるいは伝送路の切断や装置故障などに起因するネットワーク内での障害発生の状況に応じて、ネットワーク内の伝送路を適切な経路に制御する機能を有する。例えば、電話網やインターネット網または電力ネットワークなどもメッシュネットワークで構成されており、メッシュネットワークによって冗長性を持たせることで、システム全体としての信頼性を向上させている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 18, a multi-hop wireless mesh network is formed in which one access point is connected to a plurality of access points by radio. In general, a mesh network has a plurality of transmission paths. Depending on the amount of traffic or load on the network, or on the occurrence of a fault in the network due to a disconnection of the transmission path or a device failure, the network It has a function of controlling the internal transmission path to an appropriate path. For example, a telephone network, the Internet network, or a power network is also configured by a mesh network, and the reliability of the entire system is improved by providing redundancy by the mesh network.

今、図18において、アクセスポイント103のエリア内で使用される移動端末(STA3)303から、有線ネットワーク側のサーバー170へのデータの流れを考えると、アクセスポイント103→102→101という経路のほかに、103→104→101、103→106→105→101など、ほか多数の経路が考えられる。仮にアクセスポイント102に何らかの障害が発生した場合、103→102→101という経路から例えば103→104→101という経路に切り替えることにより、移動端末303からサーバー170への伝送経路は確保できる。このようにメッシュネットワークにより冗長性を持たせることで、ネットワークの信頼性が向上する。   In FIG. 18, when considering the data flow from the mobile terminal (STA3) 303 used in the area of the access point 103 to the server 170 on the wired network side, in addition to the route of the access point 103 → 102 → 101, In addition, there are many other routes such as 103 → 104 → 101 and 103 → 106 → 105 → 101. If a failure occurs in the access point 102, the transmission path from the mobile terminal 303 to the server 170 can be secured by switching from the path 103 → 102 → 101 to the path 103 → 104 → 101, for example. Thus, by providing redundancy by the mesh network, the reliability of the network is improved.

図18に示したメッシュネットワークは一例であり、一般的に複数経路を有するメッシュネットワークであっても、それぞれのアクセスポイントは、アクセスポイント間通信の送信用、受信用、STA収容用の3種類の無線インタフェースを具備すればよく、その機能動作は図1のブロック図で示したような構成に経路制御機能を持たせることで実現できる。   The mesh network shown in FIG. 18 is an example, and even in a mesh network generally having a plurality of routes, each access point has three types of transmission, reception, and STA accommodation for communication between access points. A wireless interface may be provided, and the functional operation can be realized by providing a path control function to the configuration shown in the block diagram of FIG.

図19は、伝送経路の違いによる送信チャネルの違いを、例えばアクセスポイント103からアクセスポイント101にデータを送信する場合について説明したものである。伝送経路がアクセスポイント103→102→101という場合は、先ずアクセスポイント103は送信相手であるアクセスポイント102の受信チャネルBchに合わせてデータを送信し、アクセスポイント102は送信相手先であるアクセスポンント101の受信チャネルAchに合わせてデータを中継再送信し、アクセスポイント101のAchで受信する。   FIG. 19 illustrates a difference in transmission channel due to a difference in transmission path, for example, when data is transmitted from the access point 103 to the access point 101. When the transmission path is the access point 103 → 102 → 101, the access point 103 first transmits data in accordance with the reception channel Bch of the access point 102 that is the transmission partner, and the access point 102 is the access point that is the transmission partner. The data is relayed and retransmitted in accordance with the receiving channel Ach of 101 and received by Ach of the access point 101.

次に、伝送経路がアクセスポイント103→104→101という場合は、先ずアクセスポイント103は送信相手であるアクセスポイント104の受信チャネルDchに合わせてデータを送信し、アクセスポンント104は送信相手先であるアクセスポイント101の受信チャネルAchに合わせてデータを中継再送信し、アクセスポイント101のAchで受信する。   Next, when the transmission path is access point 103 → 104 → 101, first, the access point 103 transmits data in accordance with the reception channel Dch of the access point 104 which is the transmission partner, and the access point 104 is the transmission partner. Data is relayed and retransmitted in accordance with the reception channel Ach of a certain access point 101 and received by the Ach of the access point 101.

つまり、アクセスポイント103の送信相手としてはアクセスポイント102と104が選択でき、送信先がアクセスポイント102の時はアクセスポイント102の受信チャネルBchに合わせてデータを送信し、送信先がアクセスポイント104の時はアクセスポイント104の受信チャネルDchに合わせてデータを送信する。送信チャネルの変更は、図1のブロック図112,111および110で実現される。   That is, the access points 102 and 104 can be selected as transmission partners of the access point 103. When the transmission destination is the access point 102, data is transmitted according to the reception channel Bch of the access point 102, and the transmission destination is the access point 104. At this time, data is transmitted in accordance with the reception channel Dch of the access point 104. The change of the transmission channel is realized in the block diagrams 112, 111 and 110 of FIG.

また、このようにアクセスポイント間中継用の無線受信を固定チャネル、その無線送信を可変チャネルで動作させることにより、個々のアクセスポイントの動作が簡単化でき無線ネットワークシステムの設計そのものが容易になる。つまり具体的には、一般的に無線ネットワークシステムの設計におけるアクセスポイントの置局配置においては、無線電波の干渉を考慮したアクセスポイントの配置及び使用チャネルの設計が必要となり、作業が複雑化する。そこで本発明によるアクセスポイントと構成方法を用いれば、アクセスポイント間中継用の無線受信に設定する無線チャネルが隣接するアクセスポイント間で干渉しないように静的に設計すればよく、無線ネットワーク設計が非常に容易となる。   Further, by operating radio reception for relaying between access points with a fixed channel and radio transmission with a variable channel in this way, the operation of each access point can be simplified and the design of the radio network system itself becomes easy. Specifically, in general, in the placement of access points in the design of a wireless network system, the placement of access points and the design of channels used in consideration of radio wave interference are required, which complicates the work. Therefore, by using the access point and the configuration method according to the present invention, it is sufficient to design statically so that the radio channel set for radio reception for relaying between access points does not interfere with adjacent access points, and the radio network design is extremely It will be easier.

その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。   Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

図1はこの発明の実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムのアクセスポイントを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an access point of a multi-hop wireless communication system to which a method for configuring a multi-hop wireless communication system according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図2はこの発明の実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムを示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a multi-hop radio communication system to which the multi-hop radio communication system configuration method according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図3はこの発明の実施の形態1に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスポイントを増設した場合を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a case where an access point is added in the multi-hop radio communication system to which the multi-hop radio communication system configuration method according to Embodiment 1 of the present invention is applied. 図4は実験例1の構成を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of Experimental Example 1. 図5は実験例1の結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of Experimental Example 1. 図6は実験例2の構成を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of Experimental Example 2. 図7は比較例の構成を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a comparative example. 図8は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図9は実験例2の結果を示す図表である。FIG. 9 is a chart showing the results of Experimental Example 2. 図10は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図11は実験例2の構成を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing the configuration of Experimental Example 2. 図12は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図13は実験例2の構成を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing the configuration of Experimental Example 2. 図14は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図15は実験例2の構成を示す概略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing the configuration of Experimental Example 2. 図16は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図17は実験例2の結果を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the results of Experimental Example 2. 図18はこの発明の実施の形態2に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムを示す概略構成図である。FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing a multi-hop radio communication system to which the multi-hop radio communication system configuration method according to Embodiment 2 of the present invention is applied. 図19はこの発明の実施の形態2に係るマルチホップ無線通信システムの構成方法を適用したマルチホップ無線通信システムを示す概略構成図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a multi-hop radio communication system to which the multi-hop radio communication system configuration method according to Embodiment 2 of the present invention is applied. 図20は従来のマルチホップ無線通信システムを示す概略構成図である。FIG. 20 is a schematic configuration diagram showing a conventional multi-hop wireless communication system. 図21は隠れ端末問題を示す説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram showing the hidden terminal problem. 図22はさらし端末問題を示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram showing the exposed terminal problem.

符号の説明Explanation of symbols

1:マルチホップ無線通信システム、101〜103:アクセスポイント(AP)、150:基幹網、110:アクセスポイント間通信用の送信部、120:アクセスポイント間通信用の受信部120、130:端末間通信用の送受信部。   1: multi-hop wireless communication system, 101-103: access point (AP), 150: backbone network, 110: transmission unit for communication between access points, 120: reception unit 120 for communication between access points, 130: between terminals A transceiver for communication.

Claims (8)

基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムの構成方法において、
前記複数の無線通信基地局間の無線通信では、1つの無線通信基地局における中継用の無線送信と中継用の無線受信とを、異なるインタフェースおよび周波数の異なったチャネルを用いて行うとともに、前記中継用の無線送信で使用するインタフェースにおけるチャネルは、受信する相手の無線通信基地局で使用する受信用インタフェースにおける周波数のチャネルに動的に合わせることを特徴とするマルチホップ無線通信システムの構成方法。
At least one wireless communication base station connected by wire to the backbone network;
In a configuration method of a multi-hop wireless communication system comprising a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
In radio communication between the plurality of radio communication base stations, relay radio transmission and radio reception for relay in one radio communication base station are performed using channels with different interfaces and different frequencies, and the relay A method for configuring a multi-hop wireless communication system, wherein a channel in an interface used for wireless transmission is dynamically matched to a frequency channel in a receiving interface used in a receiving wireless communication base station.
前記中継用の無線受信は、固定した周波数のチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1に記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法。 The method of configuring a multi-hop wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless reception for relay is performed using a channel having a fixed frequency. 前記無線通信基地局は、移動端末と通信を行う移動端末収容用の無線通信機能を備え、当該移動端末収容用の無線通信を、中継用の無線送信及び中継用の無線受信と周波数の異なったチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法。 The radio communication base station has a radio communication function for accommodating a mobile terminal that communicates with a mobile terminal, and the radio communication for accommodating the mobile terminal is different in frequency from radio transmission for relay and radio reception for relay. The method of configuring a multi-hop wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein the method is performed using a channel. 隣接する前記無線通信基地局で使用する移動端末収容用の無線通信は、周波数の異なったチャネルを用いて行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のマルチホップ無線通信システムの構成方法。 4. The multi-hop wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication for accommodating mobile terminals used in the adjacent wireless communication base station is performed using channels having different frequencies. 5. Configuration method. 基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムにおいて、
前記複数の無線通信基地局は、中継用の無線送信手段と、中継用の無線受信手段とを備え、
前記中継用の無線送信手段と中継用の無線受信手段とでは、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
At least one wireless communication base station connected by wire to the backbone network;
In a multi-hop wireless communication system comprising a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
The plurality of wireless communication base stations include a relay wireless transmission means and a relay wireless reception means,
A multi-hop wireless communication system, wherein the relay wireless transmission means and the relay wireless reception means use channels having different frequencies.
前記無線通信基地局は、移動端末と通信を行う移動端末収容用の無線通信手段を備え、当該移動端末収容用の無線通信手段は、前記中継用の無線送信手段及び中継用の無線受信手段と周波数の異なったチャネルを用いて通信を行うことを特徴とする請求項5に記載のマルチホップ無線通信システム。 The radio communication base station includes mobile terminal accommodating radio communication means for communicating with a mobile terminal, and the mobile terminal accommodating radio communication means includes the relay radio transmitting means and the relay radio receiving means. The multi-hop wireless communication system according to claim 5, wherein communication is performed using channels having different frequencies. 基幹網に有線で接続された少なくとも1つ以上の無線通信基地局と、
前記無線通信基地局を一部に含む複数の無線通信基地局と無線で中継することによって接続される複数の無線通信基地局とを備えたマルチホップ無線通信システムに用いられる無線通信装置において、
前記無線通信基地局としての無線通信装置は、中継用の無線送信手段と、中継用の無線受信手段と、移動端末収容用の送受信手段とを備え、
前記中継用の無線送信手段と中継用の無線受信手段とでは、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とする無線通信装置。
At least one wireless communication base station connected by wire to the backbone network;
In a wireless communication apparatus used in a multi-hop wireless communication system including a plurality of wireless communication base stations connected by wirelessly relaying with a plurality of wireless communication base stations including a part of the wireless communication base station,
The radio communication apparatus as the radio communication base station includes a relay radio transmission means, a relay radio reception means, and a mobile terminal accommodating transmission / reception means,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the relay wireless transmission means and the relay wireless reception means use channels having different frequencies.
隣接する前記無線通信装置との間では、移動端末収容用の送受信手段において、周波数の異なったチャネルを用いることを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置。 8. The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein a channel having a different frequency is used in a transmitting / receiving unit for accommodating a mobile terminal between the adjacent wireless communication apparatuses.
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