JP2010278975A

JP2010278975A - 無線ｌａｎ通信システム

Info

Publication number: JP2010278975A
Application number: JP2009132215A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Kawaura; 健央川浦; Hiroyasu Tabata; 広泰田畠
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-06-01
Also published as: JP5265453B2

Abstract

【課題】親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止し、安定したデータ通信を行う無線ＬＡＮ通信システムを提供する。
【解決手段】子機８は、通信データ保管手段１０、通信データ量計量手段及びデータ通信の要否信号により通信データ量を発信し、通信承認信号により通信データを送信し、データ通信終了により通信終了信号を送信する子機通信制御手段１２を備え、親機７は、情報収集時間設定手段１４、通信データ量の多い順に並べて優先順を決定する優先順決定手段１６及び情報収集時間帯にのみ各子機８にデータ通信の要否信号を発信し、通信終了信号を受信すると次の子機８に通信承認信号を送信し、全ての子機８の通信データの送信が終了すると次の情報収集時間帯を設定させる親機通信制御手段１５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮ通信システムに係り、特に、親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、無線ＬＡＮ通信システムに関する。

図５に、親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す。無線ＬＡＮの親機１０７が設置された特定の建物である親局１０２は、例えば電話回線などの有線通信回線１０５を介して情報センタ１０４と接続されている。親局１０２の周囲の無線ＬＡＮの子機１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが設置された複数の子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、親局１０２と無線通信回線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃにより接続されている。この構成により、親機１０７と情報センタ１０４の通信制御装置１０９とのブロードバンド回線１０５を複数の子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃで共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システム１００が構築される。

この無線ＬＡＮ通信システム１００は、例えば、建物の設備管理業務に用いられる。そして、例えば、エレベータ内のビデオカメラが撮影した映像などの大量の画像データを各建物から情報センタ１０４に送信する。また、例えば、建物内の設備機器であるエレベータ、エスカレータ、給排水設備、空調設備などの稼働状況や異常情報などを各建物の子機１０８から情報センタ１０４に送信する。

図６に、子局１０３ａ，１０３ｂから親局１０２へのデータ通信を時系列で示す。図６に示すように、子局１０３ｂは、子局１０３ａよりも親局１０２に近接し通信距離が短い。例えば、時刻ｔ_１からｔ_２の間に子局１０３ａから親局１０２にデータＡが無線通信回線１０６ａにより送信されている場合、時刻ｔ_２に子局１０３ｂから親局１０２にデータＢが無線通信回線１０６ｂにより送信されるとする。このとき、子局１０３ａから親局１０２への送信が子局１０３ｂからの送信に割り込まれる、いわゆるＩＰパケット落ちといわれる通信不具合が発生する場合がある。

これは、無線通信において全ての子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３の子機１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが、親局１０２からの通信距離に関わらず同一周波数の搬送波を使用すると、親局１０２により近い子局１０３ｂからの電波が強すぎて、親局１０２からより遠い子局１０３ａからの信号が親局１０２の親機１０７に認識されないという「遠近問題」が発生するからである。

これに対し、ＷＣＤＭＡ方式に代表される携帯電話の基地局には、送信電力を制御する機能を有する適応送信電力制御により、基地局の近傍の携帯電話の送電能力を弱くし、基地局より遠方の携帯電話の送電能力を強くすることでこの「遠近問題」を処理している。

特開２００５−２９４９４３号公報

このように、無線ＬＡＮの親機が設置された建物の遠方に設置された電波状態の悪い無線ＬＡＮの子機Ａがデータ送信している際に、無線ＬＡＮの親機が設置された建物の近傍に設置された電波状態の良い無線ＬＡＮの子機Ｂに割り込まれてしまう場合がある。また、電波状態の良い子機Ｂが無線ＬＡＮの親機に対してデータ通信を行っている場合に、電波状態の悪い子機Ａが、無線ＬＡＮの親機に対してデータ通信を行なっても親機に対して安定的にデータ通信ができない場合がある。

また、市販されている屋外無線ＬＡＮ機器には、上述した送信電力を制御する機能は装備されていないのが一般的である。そして、市販の屋外無線ＬＡＮ機器は、総務省から適技マークを受けて販売されたものであり、適応送信電力制御を後付けで付加すると、無許可の製品となる虞がある。従って、市販の屋外無線ＬＡＮ機器を使用する場合には送信電力を制御することで「遠近問題」を解決することはできない。

本願の目的は、かかる課題を解決し、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止し、安定したデータ通信を行う無線ＬＡＮ通信システムを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムは、親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、子局の子機は、親機に送信する通信データを保管する通信データ保管手段と、通信予定の通信データ量を計量するデータ量計量手段と、親機からデータ通信の要否信号を受信すると、親機に対してその通信データ量を発信し、親機から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機に送信し、データ通信が終了すると親機に通信終了信号を送信する通信制御手段と、を備え、親局の親機は、所定の情報収集時間帯を設定する情報収集時間設定手段と、複数の子機から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する優先順決定手段と、所定の情報収集時間帯にのみ各子機にデータ通信の要否信号を発信し、子機からデータ量通知信号を受信する通信制御手段と、を備え、親機の通信制御手段は、データ通信を行っている子機から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段が並べた次の子機に対して通信承認信号を送信し、送信する全ての子機の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段に次の情報収集時間帯を設定させないことを特徴とする。

上記構成により、無線ＬＡＮ通信システムは、親機が各子機からデータ通信を受け付ける情報収集時間帯を設定し、各子機から送信されたデータ量により各子機を優先順に並べ、優先順に従って順番に子機にデータ通信をさせる。これにより、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止することができる。また、通信要求信号を送信した全ての子機のデータ通信が終了するまで次の情報収集時間帯を設定しないことで、すべての子機が安定的に親機に対してデータ通信を行うことができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機の通信制御手段が、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機に送信し、親機の優先順決定手段が、データ通信量がゼロである子機を除外して優先順を決定することが好ましい。これにより、各子機は、データ通信が必要ない場合であっても通信データ量がゼロであることを親機に送信し、親機はその子機がデータ通信の必要がないことを認知できる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機が、通信データ保管手段に保管された通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機の通信制御手段に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる重要度判断手段を備え、親機の優先順決定手段が、重要度が付加された通信データを優先させることが好ましい。これにより、子機の通信データ量だけではなく、通信データの重要度も加味して送信順を決定することができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機が、通信データ保管手段に保管された通信データの緊急度が高いと判断すると、情報収集時間帯であるか否かに関わらず、子機の通信制御手段に対して緊急度を含めて通信要求信号を発信させる緊急度判断手段を備え、親機の通信制御手段が、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機に対して送信中止指令を送信し、緊急度が含まれた通信データの送信を開始させることが好ましい。これにより、特に緊急度の高い通信データは、所定の情報収集時間帯以外であっても優先的にデータ通信させることができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機の通信制御手段は、親機の通信制御手段からデータ送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段に再度保管させることが好ましい。これにより、通信データの送信が中断されても未送信の通信データを再度送信することができることができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、親機の優先順決定手段は、複数の子機からのデータ通信要求に対して通信データ量がほぼ同じ場合には、それらの子機の間の優先順をランダムに設定することが好ましい。これにより、各子機からの通信データ量が同程度である場合でも、公平に優先順を設定することができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、機に送信する通信データには、建物内のビデオカメラやモニタが撮影した映像データが含まれることが好ましい。これにより、子機は通信データ量の大きい映像データを効率よく親機に送信することができる。

さらに、無線ＬＡＮ通信システムは，子機が、通信データ保管手段に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定することが好ましい。これにより、災害時などの緊急時には、優先度にかかわらず最高の優先度に設定することができる。

以上のように、本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムによれば、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止し、安定したデータ通信を行う無線ＬＡＮ通信システムを提供することができる。

本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの１つの実施形態の概略構成を示すブロック図である。親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す説明図である。子局から親局へのデータ通信の１つの実施例を時系列で示す説明図である。子局から親局へのデータ通信の他の実施例を時系列で示す説明図である。親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う従来の無線ＬＡＮ通信システムを示す説明図である。従来の子局から親局へのデータ通信を時系列で示す説明図である。

以下に、図面を用いて本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの実施形態につき、詳細に説明する。

図１に、発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの第１の実施形態の概略構成を示す。また、図２に、親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す。無線ＬＡＮ通信システム１は、親局２として特定された建物に無線ＬＡＮの親機７を設置してブロードバンド回線５を介して情報センタ４の通信制御装置９と接続する。また、親局２の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局３ａ，３ｂ，３ｃとして子機８ａ，８ｂ，８ｃを設置する。これらの親機７と子機８ａ，８ｂ，８ｃとは無線通信回線６を介して接続される。そして、親局２と情報センタ４とを接続するブロードバンド回線５を複数の子局３ａ，３ｂ，３ｃで共有して遠隔監視を行う。本実施形態では、無線ＬＡＮ通信システム１の１つの実施形態として、建物の設備監視サービスに関する無線ＬＡＮ通信システム１について説明するが、これに限らず他の業務或いはサービスであっても良い。

子局３の子機８は、通信データ保管手段１０、データ量計量手段１１、子機通信制御手段１２、重要度判断手段１８、及び緊急度判断手段１３から構成される。この子機８ａは、建物内に設けられた遠隔設備監視装置２１を介して建物内の設備機器２３、ビデオカメラ１９或いはモニタ２０と接続される。本実施形態では、子機８は、３個の子機８ａ，８ｂ，８ｃの場合を例として説明するが、この子機８の個数はこれに限らない。なお、子機８ｂ及び子機８ｃについても子機８ａと同様な構成であるため、その記載を省略する。

親局２の親機７は、情報収集時間設定手段１４、親機通信制御手段１５、及び優先順決定手段１６から構成される。親機７の親機通信制御手段１５は、ブロードバンド回線５を介して情報センタ４の通信制御装置９と接続され、通信データが親機７から情報センタ４に送信される。

子機８の通信データ保管手段１０は、親機７に送信する通信データを保管する。この通信データは、遠隔設備監視装置２１を介して収集される建物内の設備機器２３に関するデータであり、建物内のビデオカメラ１９やモニタ２０が撮影した映像データが含まれる。データ量計量手段１１は、通信予定の通信データ量を計量する。重要度判断手段１８は、通信データ保管手段１０に保管された通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機通信制御手段１２に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる。例えば、設備機器の異常や故障に関する警報が含まれる通信データは重要度が高い。一方、例えば、設備機器の定常的な稼動実績などは重要度が低い。

子機通信制御手段１２は、親機７から後述するデータ通信の要否信号を受信すると、親機７に対してその通信データ量を発信する。そして、親機７から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機７に送信し、データ通信が終了すると親機７に通信終了信号を送信する。但し、子機通信制御手段１２は、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機７に送信する。

親機７の情報収集時間設定手段１４は、所定の情報収集時間帯２４を設定する。優先順決定手段１６は、複数の子機８から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する。但し、重要度判断手段１８が、通信データの通信データ量が少ないが重要度が高いと判断した場合には、子機通信制御手段１２により、その通信データに限り重要度を付加した通信データ量が発信され、優先順決定手段１６は、重要度が付加された通信データを優先させる。また、優先順決定手段１６はデータ通信量がゼロである子機８を除外して優先順を決定する。

親機通信制御手段１５は、所定の情報収集時間帯２４にのみ各子機８にデータ通信の要否信号を発信し、子機８からデータ量通知信号を受信する。親機通信制御手段１５は、データ通信をしている子機８から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段１６が並べた優先順に従い、次の子機８に対して通信承認信号を順番に送信する。そして、最後の子機８の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段１４に対して次の情報収集時間帯２４を設定させない。この方式により、すべての子機８ａ，８ｂ，８ｃが安定的に親機７に対してデータ通信を行うことができる。

図３に、子局３ａ，３ｂから親局２へのデータ通信の１つの実施例を時系列で示す。親機７の親機通信制御手段１５は、情報収集時間設定手段１４が設定した情報収集時間帯２４の開始時刻ｔ_１から終了時刻ｔ_２までの間に、子機８ａ，８ｂに対して通信要否信号を送信する。親機７から通信要否信号を受信した子機通信制御手段１２は、データ量計量手段１１が計量したデータ量通知信号を送信する。このとき、子機通信制御手段１２は、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機７に送信する。親機７の優先順決定手段１６は、通信データ量の多い子機８ａの優先度が第１位であると判断する。また、通信データ量の少ない子機８ｂの優先度が第２位であると判断する。親機７の優先順決定手段１６は、これらの子機８ａ，８ｂの優先度から、子機８ａの優先順を第１番とし、子機８ｂの優先順を第２番と決定する。但し、通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、その通信データに限り重要度を付加した通信データ量が発信され、優先順決定手段１６は、重要度が付加された通信データを優先させる。親機通信制御手段１５は、この優先順決定手段１６が並べた優先順に従い、まず子機８ａにｔ_３時刻で通信承認信号を送信する。子機８ａは、通信承認信号に従ってデータＡを送信する。子機８ｂはその間順番待ちの状態となる。子機８ａは、データ通信が終了すると親機７に対して通信終了信号を送信する。親機７は、子機８ａから通信終了信号を受信すると次の優先順である子機８ｂに対して通信承認信号を送信する。

そして、親機通信制御手段１５は、通信要求信号を送信した全ての子機８ａ，８ｂのデータ通信が終了すると、情報収集時間設定手段１４に次の情報収集時間帯２４を設定させる。このように、１回の情報収集時間帯２４に通信要求信号を発信した全ての子機８ａ，８ｂは、必ずデータ通信を行うことができる。

図４に、子局３ａ，３ｂから親局２へのデータ通信の他の実施例を時系列で示す。子機８ｂの緊急度判断手段１３は、通信データ保管手段１０に保管された通信データの緊急度が高い場合には、所定の情報時間帯２４以外であっても、子機通信制御手段１２に対して緊急度を含めた通信要求信号を発信させる。ここで、緊急度とは、設備機器の故障や事故の発生により至急対応しなければならない程度をいう。例えば、通信データ保管手段１０に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定される。そして、親機通信制御手段１５は、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機８ａに対してデータ送信中止指令を送信し、子機８ｂに緊急度が含まれた通信データの送信を開始させる。すなわち、図４に示すように、子機８ａがデータ通信中に、子機８ｂに緊急度第１位の通信データが発生した場合、子機８ｂは、所定の情報収集時間帯２４以外であっても緊急度を含む通信要求信号を親機７に送信する。優先順決定手段１６は、緊急度が含まれる通信要求信号については、情報収集時間帯２４でなくとも優先順の決定を行い、緊急度が含まれる通信要求信号を優先させる。この決定により、親機通信制御手段１５は、ｔ５時刻に子機８ａに対して通信中断信号を発信し、同時刻に子機８ｂに対して通信許可信号を発信する。

子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５からデータ送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段１０に再度保管させる。また、子機８ａの子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５から通信中断信号を受信すると、所定の時間が経過したｔ_６時刻に、親機７に対して再度通信要求信号を発信する。一方、子機８ｂの子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５から通信許可信号を受信すると緊急度の高い通信データＢの送信を開始する。子機８ｂの子機通信制御手段１２は、通信データの発信が終了すると、親機通信制御手段１５に対して通信終了信号を送信する。子機８ｂのデータ通信が終了している場合には、親機通信制御手段１５は、子機８ａに対して通信許可信号を送信する。この場合、親機通信制御手段１５は、子機８ａからの通信要求信号を待たずに、子機８ｂからの通信終了信号を受信したことで中断中の子機８ａに対して通信許可信号を送信しても良い。

優先順決定手段１６は、複数の子機８からの通信要求信号に対して優先度が同じ場合には、それらの子機８の間の優先順をランダムに設定する。すなわち、子機８ａと子機８ｂとが情報収集時間帯２４に送信した通信要求信号に含まれる、送信データの重要度に基づく優先度が同等である場合には、優先順決定手段１６は、優先順を決定するためにランダムな数字ランダムな数字、例えば、１から９の数字を発生させ、その数字の大小により子機８ａと子機８ｂとの優先順を決定しても良い。

１，１００無線ＬＡＮ通信システム、２，１０２親局、３ａ，３ｂ，３ｃ，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ子局、４，１０４情報センタ、５，１０５有線通信回線又はブロードバンド回線、６，１０６ａ，ｂ無線通信回線、７，１０７親機、８，１０８子機、９，１０９通信制御装置、１０通信データ保管手段、１１データ量計量手段、１２子機通信制御手段、１３緊急度判断手段、１４情報収集時間設定手段、１５親機通信制御手段、１６優先順決定手段、１８重要度判断手段、１９ビデオカメラ、２０モニタ、２１遠隔設備監視装置、２２通信制御装置、２３設備機器、２４情報収集時間帯。

Claims

親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、
子局の子機は、
親機に送信する通信データを保管する通信データ保管手段と、
通信予定の通信データ量を計量するデータ量計量手段と、
親機から通信要否信号を受信すると、親機に対してその通信データ量を発信し、親機から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機に送信し、データ通信が終了すると親機に通信終了信号を送信する通信制御手段と、を備え、
親局の親機は、
所定の情報収集時間帯を設定する情報収集時間設定手段と、
複数の子機から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する優先順決定手段と、
所定の情報収集時間帯にのみ各子機に通信要否信号を発信し、子機からデータ量通知信号を受信する通信制御手段と、を備え、
親機の通信制御手段は、データ通信を行っている子機から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段が並べた次の子機に対して通信承認信号を送信し、送信する全ての子機の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段に次の情報収集時間帯を設定させないことを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機の通信制御手段は、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機に送信し、親機の優先順決定手段は、データ通信量がゼロである子機を除外して優先順を決定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１又は２に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機は、通信データ保管手段に保管された通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機の通信制御手段に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる重要度判断手段を備え、親機の優先順決定手段は、重要度が付加された通信データを優先させることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至３のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機は、通信データ保管手段に保管された通信データの緊急度が高いと判断すると、情報収集時間帯であるか否かに関わらず、子機の通信制御手段に対して緊急度を含めて通信要求信号を発信させる緊急度判断手段を備え、親機の通信制御手段は、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機に対して送信中止指令を送信し、緊急度が含まれた通信データの送信を開始させることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項４に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機の通信制御手段は、親機の通信制御手段からデータ送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段に再度保管させることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至５のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、親機の優先順決定手段は、複数の子機からのデータ通信要求に対して通信データ量がほぼ同じ場合には、それらの子機の間の優先順をランダムに設定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、親機に送信する通信データには、建物内のビデオカメラやモニタが撮影した映像データが含まれることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至７のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機は、通信データ保管手段に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。