JP2011015048A - Controller, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a control method, and a program.
5GHz帯の免許不要帯を用いる無線LANシステム(例えば、IEEE802.11a(1997年策定済、以下、「11a」または「11aモード」と略記)、IEEE802.11n(2009年9月策定予定)においては、利用可能な周波数のうちの一部で運用が行われている気象レーダとの共存を図るために、屋外利用時には、動的周波数選択(dynamic frequency selection。以下、「DFS」と略記)を用いることが義務付けられている。当該仕様は、IEEE802.11h(2003年策定済。以下、「11h」と略記)に規定されている。 In a wireless LAN system (for example, IEEE802.11a (developed in 1997, hereinafter abbreviated as “11a” or “11a mode”), IEEE802.11n (planned to be developed in September 2009) using a 5 GHz band unlicensed band In order to coexist with weather radars that are operating at some of the available frequencies, dynamic frequency selection (hereinafter abbreviated as “DFS”) is used when used outdoors. The specification is defined in IEEE 802.11h (prepared in 2003; hereinafter abbreviated as “11h”).
11aには、20MHzの無線チャネル(20MHzを基本単位とする無線チャネルを「基本チャネル」または「単位チャネル」とも称する)を用いることが規定されている。即ち、11aでは、基本チャネル1つを無線チャネルとして使用する。また、DFSにおいて無線チャネルを遷移させる際は、20MHzのチャネル帯域幅全体を異なる中心周波数を持つ無線チャネルへと遷移させる。 11a stipulates that a 20 MHz radio channel (a radio channel having a basic unit of 20 MHz is also referred to as “basic channel” or “unit channel”) is used. That is, in 11a, one basic channel is used as a radio channel. When the radio channel is changed in DFS, the entire 20 MHz channel bandwidth is changed to a radio channel having a different center frequency.
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11aの上位規格であるIEEE802.11nには、11aと同様、20MHzのチャネル帯域幅(基本チャネル1つ)を使用する通信モードに加えて、同時刻に同一のユーザが隣接する2つの20MHz帯域(基本チャネル2つ)を使用して高速伝送を行う通信モードとが存在する。以下、基本チャネル1つを使用する通信モードを「11n(20MHz)モード」または単に「20MHzモード」と略記し、基本チャネル2つを使用する通信モードを「11n(40MHz)モード」または単に「40MHzモード」と略記する。
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In addition to the communication mode using the 20 MHz channel bandwidth (one basic channel), IEEE 802.11n, which is a higher standard of 11a, in addition to the communication mode using the 20 MHz channel bandwidth (one basic channel), There are communication modes in which high-speed transmission is performed using two basic channels). Hereinafter, a communication mode using one basic channel is abbreviated as “11n (20 MHz) mode” or simply “20 MHz mode”, and a communication mode using two basic channels is “11n (40 MHz) mode” or simply “40 MHz”. Abbreviated as “mode”.
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また、IEEE802.11nでは、後方互換性を持たせつつ、無線機器が簡易な構成となるよう、20MHzモードの伝送と40MHzモードの伝送の双方を同時にかつ一つの物理媒体、メディアアクセス媒体で対応する設計となっており、制御信号は、40MHz帯域の上半分である20MHzチャネルまたは下半分である20MHzチャネルのみを使用して伝送するよう規定されている。制御信号の伝送する20MHzチャネルをプライマリ・チャネル、プライマリ・チャネルに該当しない他方の20MHzチャネルをセカンダリ・チャネルと呼ぶ。11aモードの端末や11n(20MHz)モードの端末は、制御信号同様、プライマリ・チャネルのみを使用して伝送を行う。セカンダリ・チャネルは、40MHz帯域全体を使用して伝送する場合についてのみ使用される。
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IEEE802.11n supports both 20 MHz mode transmission and 40 MHz mode transmission simultaneously and with one physical medium and medium access medium so that the wireless device has a simple configuration while maintaining backward compatibility. The design is such that control signals are transmitted using only the 20 MHz channel, which is the upper half of the 40 MHz band, or the 20 MHz channel, which is the lower half. The 20 MHz channel for transmitting the control signal is called a primary channel, and the other 20 MHz channel not corresponding to the primary channel is called a secondary channel. The terminal in the 11a mode and the terminal in the 11n (20 MHz) mode perform transmission using only the primary channel like the control signal. The secondary channel is used only for transmission using the entire 40 MHz band.
また、近年新たに標準化が進められているIEEE802.11ac(以下、「11ac」または「11acモード」と略記)では、20MHz帯域幅を最大4チャネル束ねて同時に使用する通信モードが規定される見通しである(非特許文献1参照)。また、11acモードでは、11aモード、11n(20MHz)モード、11n(40MHz)モードに対する後方互換性を具備することが求められている。 In addition, IEEE802.11ac (hereinafter abbreviated as “11ac” or “11ac mode”), which is being newly standardized in recent years, is expected to define a communication mode that simultaneously bundles up to 4 channels of 20 MHz bandwidth. Yes (see Non-Patent Document 1). Further, the 11ac mode is required to have backward compatibility with the 11a mode, the 11n (20 MHz) mode, and the 11n (40 MHz) mode.
図10は、40MHz帯域を使用するアクセスポイントに対して、11aモードの端末、11n(20MHz)モードの端末、および、11n(40MHz)モードの端末の3種類の通信モードの端末が混在する場合において、各端末が用いる無線チャネルの一例である。図10において、周波数が低い方の20MHz帯域がプライマリ・チャネルである。 FIG. 10 shows a case where there are a mixture of terminals in three types of communication modes, an 11a mode terminal, an 11n (20 MHz) mode terminal, and an 11n (40 MHz) mode terminal with respect to an access point using a 40 MHz band. This is an example of a radio channel used by each terminal. In FIG. 10, the 20 MHz band with the lower frequency is the primary channel.
図11は、11n(20MHz)モードと11n(40MHz)モードに対応するアクセスポイントにおける無線フレームの送信例(20MHzモードと40MHzモードの切り替えの一例)である。図11に概念として示すように、セカンダリ・チャネルは、11n(40MHz)モードの送信にのみ使用され、プライマリ・チャネルは、全通信モードの送信に使用される。 FIG. 11 is an example of radio frame transmission (an example of switching between the 20 MHz mode and the 40 MHz mode) at an access point corresponding to the 11n (20 MHz) mode and the 11n (40 MHz) mode. As conceptually shown in FIG. 11, the secondary channel is used only for transmission in the 11n (40 MHz) mode, and the primary channel is used for transmission in all communication modes.
IEEE802.11無線LANでは、アクセスポイント配下の全端末に対してシステム運用情報を報知するビーコンフレーム内に、プライマリ・チャネルおよびセカンダリ・チャネルの情報(中心周波数)を格納し、既定の周期に基づいて定期的に送信する。IEEE802.11nでは、40MHzモード運用時には、プライマリ・チャネルを使用してビーコンフレームを送信する。周囲に位置する他のアクセスポイントおよび端末は、ビーコンフレームを読み取ることにより、アクセスポイントの存在、および、使用するチャネルを検知する。 In IEEE 802.11 wireless LAN, primary channel and secondary channel information (center frequency) is stored in a beacon frame that broadcasts system operation information to all terminals under the access point, and is based on a predetermined period. Send regularly. In IEEE 802.11n, a beacon frame is transmitted using the primary channel when operating in 40 MHz mode. Other access points and terminals located in the vicinity detect the presence of the access point and the channel to be used by reading the beacon frame.
アクセスポイントは、プライマリ・チャネルおよびセカンダリ・チャネルの中心周波数をビーコンフレームにより周期的に配下の全端末に対して通知する一方、運用中に気象レーダ等の干渉波を検知した場合は、上述の如く、使用する無線チャネルを遷移させる必要がある。また、アクセスポイントは、使用中の無線チャネルが混雑した場合にも、無線チャネルを遷移させることができる。遷移手順は、11h標準において規定されている。即ち、アクセスポイントは、遷移先の無線チャネルの中心周波数や遷移タイミングを制御フレームにより通知し、アクセスポイントとその配下の全端末は、タイマが0となるタイミングに同期し一斉に無線チャネルを遷移させる。 The access point notifies the center frequency of the primary channel and the secondary channel periodically to all the terminals under its control using a beacon frame, while if it detects an interference wave such as weather radar during operation, It is necessary to change the radio channel to be used. The access point can also change the radio channel even when the radio channel being used is congested. The transition procedure is specified in the 11h standard. In other words, the access point notifies the center frequency and transition timing of the transition destination wireless channel using a control frame, and the access point and all the terminals under the access point simultaneously transition the wireless channel in synchronization with the timing when the timer becomes 0. .
11h、IEEE802.11nにおいては、アクセスポイントの電源投入時において、自身が運用(使用)すべき周波数帯域を決定するために使用候補となる周波数帯に対するチャネルの状態を測定した上で、運用する周波数チャネルを決定する。現状5GHz無線IEEE802.11nが運用可能とされる周波数チャネルは、20MHz幅の無線チャネル(基本チャネル)で22個である。 11h, in IEEE 802.11n, when the access point is powered on, the frequency to be operated is measured after measuring the channel state for the frequency band that is a candidate for use in order to determine the frequency band to be used (used) by itself. Determine the channel. There are 22 frequency channels (basic channels) of 20 MHz width that can be operated by the current 5 GHz wireless IEEE 802.11n.
しかしながら、2つの無線チャネルを使用する11n(40MHz)モードや4つの無線チャネルを使用する11acモードを運用する場合、近接するアクセスポイント間において使用される無線チャネルが重複(競合)する可能性が高くなるため、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)の通信制御によって、伝送のスループットが低下しやすくなるという問題がある。即ち、無線チャネルの重複するアクセスポイントの数が増加した場合と同様、各通信に使用する無線チャネル数が増加した場合も、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)による制御によって同時運用が可能ではあるが、送信機会の減少に伴い、スループットが低下しやすくなる。例えば、集合住宅において、戸別に、11n(40MHz)モードや11acモードをサポートするアクセスポイントを設置するような場合、無線チャネル(周波数帯)の重複が頻繁に発生する恐れがある。従って、各アクセスポイントが使用する周波数帯がなるべく重複しないように、無線チャネルを制御する必要がある。 However, when the 11n (40 MHz) mode using two radio channels and the 11ac mode using four radio channels are operated, there is a high possibility that radio channels used between adjacent access points overlap (compete). Therefore, there is a problem that transmission throughput is likely to be reduced by communication control of CSMA (Carrier Sense Multiple Access). That is, as in the case where the number of access points with overlapping radio channels is increased, even when the number of radio channels used for each communication is increased, simultaneous operation is possible by control by CSMA (Carrier Sense Multiple Access). As the transmission opportunity decreases, the throughput tends to decrease. For example, in an apartment house, when an access point supporting 11n (40 MHz) mode or 11ac mode is installed for each house, there is a possibility that radio channels (frequency bands) overlap frequently. Therefore, it is necessary to control the radio channel so that the frequency bands used by the access points do not overlap as much as possible.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、複数のアクセスポイント間の無線チャネルの競合によるスループットの低下を抑制するための簡便な技術を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a simple technique for suppressing a decrease in throughput due to radio channel contention between a plurality of access points. .
上述した課題を解決するために、本発明の一実施態様である制御装置は、無線通信システムを制御する制御装置であって、所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測するチャネル観測部と、当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信部と、前記チャネル観測部によって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信部によって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択部とを備え、前記チャネル選択部は、前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a control device according to an embodiment of the present invention is a control device that controls a wireless communication system, and observes the usage status of wireless channels in a predetermined wireless channel group by other systems. A channel observation unit, a channel information transmission / reception unit that receives channel information indicating the usage status of the radio channel by another control device constituting the radio communication system, the usage status and the channel observed by the channel observation unit A channel selection unit that selects a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group based on the channel information received by the information transmission / reception unit, and the channel selection unit is used by the other system And one or more radio channels that are less used by the other control device And selecting from Yaneru group.
上記無線通信システムは、当該無線通信システムを構成する複数の制御装置および各制御装置に収容される端末によって使用される無線チャネルとして、複数の基本チャネルを規定し、前記制御装置と前記端末間の通信モードとして、通信に使用される前記基本チャネル数が異なる複数の通信モードを有し、各制御装置と各制御装置に収容される各端末間の複数の通信モードにおいて重複して使用される1以上の前記基本チャネルを有し、前記チャネル情報送受信部によって受信される前記チャネル情報は、前記他制御装置によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用される基本チャネルを示す情報を含み、前記チャネル選択部は、前記他制御装置による前記基本チャネルの使用数である他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出し、前記基本チャネル毎の前記他装置使用数に、当該制御装置において使用する前記基本チャネル毎の使用数を加算して得る前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択するようにしてもよい。 The radio communication system defines a plurality of basic channels as radio channels used by a plurality of control devices constituting the radio communication system and terminals accommodated in the control devices, and between the control device and the terminals. As a communication mode, there are a plurality of communication modes having different numbers of basic channels used for communication, and are used redundantly in a plurality of communication modes between each control device and each terminal accommodated in each control device. The channel information including the basic channel and received by the channel information transmitting / receiving unit includes information indicating a communication mode used by the other control device and a basic channel used in each communication mode, The channel selection unit sets the number of other devices used, which is the number of used basic channels by the other control device, for each basic channel. One basic channel that is the maximum of the total number of used for each basic channel obtained by adding the number of used for each basic channel used in the control device to the number of used for other devices for each basic channel The wireless channel used for communication with each terminal may be selected so that the total number of uses in the communication is minimized.
上記制御装置において、前記チャネル選択部は、前記他装置使用数が最小である前記基本チャネルを、前記重複して使用される前記基本チャネルであって前記チャネル情報送受信部が前記チャネル情報を受信する前記基本チャネルとして決定し、前記チャネル情報を送受信する前記基本チャネル以外の前記基本チャネルについて、前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択するようにしてもよい。 In the control device, the channel selection unit is the basic channel that is used redundantly, and the channel information transmitting / receiving unit receives the channel information. As for the basic channel other than the basic channel that is determined as the basic channel and transmits / receives the channel information, the total number of use in one basic channel that is the maximum among the total number of use for each basic channel is minimized. In addition, a radio channel used for communication with each terminal may be selected.
上記制御装置において、前記チャネル情報送受信部によって受信される前記チャネル情報は、前記他制御装置によって使用される各通信モードを使用している端末数を示す情報を更に含み、前記チャネル選択部は、前記端末数を乗じて前記他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出するようにしてもよい。 In the control device, the channel information received by the channel information transmitting / receiving unit further includes information indicating the number of terminals using each communication mode used by the other control device, and the channel selection unit includes: The number of other devices used may be calculated for each basic channel by multiplying the number of terminals.
上記制御装置において、前記チャネル情報送受信部は、前記チャネル情報として、前記チャネル選択部によって選択された無線チャネルを示す情報を送信するようにしてもよい。 In the control apparatus, the channel information transmitting / receiving unit may transmit information indicating a radio channel selected by the channel selecting unit as the channel information.
上記制御装置において、前記チャネル情報送受信部は、前記チャネル情報として、前記他制御装置による前記使用状況に加え、前記他制御装置によって観測された前記他システムによる前記無線チャネルの使用状況を示す情報を受信し、前記チャネル観測部によって観測された前記使用状況を示す情報を送信するようにしてもよい。 In the control device, the channel information transmission / reception unit includes, as the channel information, information indicating the use status of the radio channel by the other system observed by the other control device in addition to the use status by the other control device. Information indicating the usage status received by the channel observation unit may be transmitted.
上述した課題を解決するために、本発明の他の実施態様である制御方法は、無線通信システムを制御する制御方法であって、所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測する無線チャネル観測手段と、当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信手段と、前記無線チャネル観測手段によって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信手段によって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択手段とを備え、前記チャネル選択手段は、前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a control method according to another embodiment of the present invention is a control method for controlling a wireless communication system, and the usage status of a wireless channel in a predetermined wireless channel group by another system is controlled. Radio channel observation means for observing, channel information transmitting / receiving means for receiving channel information indicating the usage status of the radio channel by other control devices constituting the radio communication system, and the usage status observed by the radio channel observation means And channel selection means for selecting a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group based on the channel information received by the channel information transmission / reception means, and the channel selection means One or more which is not used by the system and is less used by the other control device And selects the line channel from the radio channel group.
上記無線通信システムは、当該無線通信システムを構成する複数の制御装置および各制御装置に収容される端末によって使用される無線チャネルとして、複数の基本チャネルを規定し、前記制御装置と前記端末間の通信モードとして、通信に使用される前記基本チャネル数が異なる複数の通信モードを有し、各制御装置と各制御装置に収容される各端末間の複数の通信モードにおいて重複して使用される1以上の前記基本チャネルを有し、前記チャネル情報送受信手段によって受信される前記チャネル情報は、前記他制御装置によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用される基本チャネルを示す情報を含み、前記チャネル選択手段は、前記他制御装置による前記基本チャネルの使用数である他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出し、前記基本チャネル毎の前記他装置使用数に、当該制御装置において使用する前記基本チャネル毎の使用数を加算して得る前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択するようにしてもよい。 The radio communication system defines a plurality of basic channels as radio channels used by a plurality of control devices constituting the radio communication system and terminals accommodated in the control devices, and between the control device and the terminals. As a communication mode, there are a plurality of communication modes having different numbers of basic channels used for communication, and are used redundantly in a plurality of communication modes between each control device and each terminal accommodated in each control device. The channel information having the basic channel described above and received by the channel information transmitting / receiving means includes information indicating a communication mode used by the other control device and a basic channel used in each communication mode, The channel selection means is configured to determine the number of other devices used which is the number of used basic channels by the other control device as the basic channel. One of the total used numbers for each basic channel obtained by adding the number of used for each basic channel used in the control device to the number of used for other devices for each basic channel. A radio channel used for communication with each terminal may be selected so that the total number of uses in the basic channel is minimized.
上記制御方法において、前記チャネル選択手段は、前記他装置使用数が最小である前記基本チャネルを、前記重複して使用される前記基本チャネルであって前記チャネル情報送受信手段が前記チャネル情報を受信する前記基本チャネルとして決定し、前記チャネル情報を送受信する前記基本チャネル以外の前記基本チャネルについて、前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択するようにしてもよい。 In the control method, the channel selection unit is the basic channel that is used redundantly, and the channel information transmission / reception unit receives the channel information. As for the basic channel other than the basic channel that is determined as the basic channel and transmits / receives the channel information, the total number of use in one basic channel that is the maximum among the total number of use for each basic channel is minimized. In addition, a radio channel used for communication with each terminal may be selected.
上記制御方法において、前記チャネル情報送受信手段によって受信される前記チャネル情報は、前記他制御装置によって使用される各通信モードを使用している端末数を示す情報を更に含み、前記チャネル選択手段は、前記端末数を乗じて前記他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出するようにしてもよい。 In the control method, the channel information received by the channel information transmitting / receiving unit further includes information indicating the number of terminals using each communication mode used by the other control device, and the channel selection unit includes: The number of other devices used may be calculated for each basic channel by multiplying the number of terminals.
上記制御方法において、前記チャネル情報送受信手段は、前記チャネル情報として、前記チャネル選択手段によって選択された無線チャネルを示す情報を送信するようにしてもよい。 In the control method, the channel information transmitting / receiving unit may transmit information indicating a radio channel selected by the channel selecting unit as the channel information.
上記制御方法において、前記チャネル情報送受信手段は、前記チャネル情報として、前記他制御装置による前記使用状況に加え、前記他制御装置によって観測された前記他システムによる前記無線チャネルの使用状況を示す情報を受信し、前記無線チャネル観測手段によって観測された前記使用状況を示す情報を送信するようにしてもよい。 In the control method, the channel information transmission / reception means includes, as the channel information, information indicating the usage status of the radio channel by the other system observed by the other control device in addition to the usage status by the other control device. Information indicating the usage status received by the wireless channel observation means may be transmitted.
上述した課題を解決するために、本発明の他の実施態様であるプログラムは、所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測する無線チャネル観測ステップと、当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信ステップと、前記無線チャネル観測ステップによって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信ステップによって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択ステップとを実行させるプログラムであって、
前記チャネル選択ステップは、前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a program according to another embodiment of the present invention includes a radio channel observation step of observing a use status of a radio channel in a predetermined radio channel group by another system, and the radio communication system. A channel information transmission / reception step for receiving channel information indicating the usage status of the radio channel by the other control device to be configured; the usage status observed in the radio channel observation step; and the channel information received in the channel information transmission / reception step. And a channel selection step of selecting a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group,
In the channel selection step, one or more radio channels that are not used by the other system and are less used by the other control device are selected from the radio channel group.
本発明によれば、複数のアクセスポイント間の無線チャネルの競合によるスループットの低下を最小限に抑制することができるようになる。 According to the present invention, it is possible to minimize a decrease in throughput due to radio channel contention between a plurality of access points.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態による制御装置10を含む無線通信システム1の構成例である。無線通信システム1は、複数の制御装置(図1の例において制御装置10、30、40)、および、各制御装置に収容される端末局(本発明の端末に相当。図1において制御装置10に収容される端末局20−1、…、20−4)を含み構成される。無線通信システム1は、複数の制御装置および各端末局によって使用される無線チャネルとして、複数の基本チャネル(20Mhz)を規定する。また、無線通信システム1は、制御装置と端末局間の通信モードとして、通信に使用される基本チャネル数が異なる複数の通信モードをサポートする。また、無線通信システム1では、複数の通信モードにおいて重複して使用される1以上の基本チャネルが存在する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration example of a
制御装置10、30、40は、無線通信システム1を制御する装置であって、例えば、無線LANにおけるアクセスポイントとなる装置である。制御装置10は、図1に示すように、チャネル観測部100、チャネル情報送受信部110およびチャネル選択部120を備える。
The
チャネル観測部100は、所定の無線チャネル群内の無線チャネル(無線通信システム1において規定されている複数の基本チャネル)の他システムによる使用状況を観測する。チャネル観測部100は、使用状況を観測した場合、観測した使用状況を示す情報(以下、「観測情報」という)をチャネル選択部120に供給する。なお、他システムの一例は、気象レーダのシステムである。
The
チャネル情報送受信部110は、他の制御装置30、40による無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を各制御装置30、40から受信する。チャネル情報送受信部110が他の制御装置30から受信するチャネル情報(他の制御装置40から受信するチャネル情報についても同様)は、他の制御装置30によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用される基本チャネルを示す情報を含む情報である。また、チャネル情報送受信部110が他の制御装置30から受信するチャネル情報(他の制御装置40から受信するチャネル情報についても同様)は、他の制御装置30によって使用される各通信モードを使用している端末局数を示す情報をさらに含む情報であってもよい。つまり、他の制御装置30に収容される端末局数を通信モード別に示す情報を更に含む情報であってもよい。
The channel information transmitting / receiving
なお、チャネル情報は、制御フレームに格納され、複数の通信モードにおいて重複して使用される1つの基本チャネルを使用して送受信される。チャネル情報送受信部110は、チャネル情報を受信した場合、受信したチャネル情報をチャネル選択部120に供給する。
Note that the channel information is transmitted and received using one basic channel that is stored in a control frame and used redundantly in a plurality of communication modes. When channel information is received, the channel information transmission /
また、チャネル情報送受信部110は、チャネル選択部120によって選択された無線チャネルを示す情報をチャネル情報として端末局20−1、…、20−4に送信する。なお、チャネル情報送受信部110は、チャネル選択部120によって選択された無線チャネルを示す情報をチャネル情報として他の制御装置30、40にも送信してもよい。
Further, the channel information transmission /
また、チャネル情報送受信部110は、他の制御装置30、40による無線チャネルの使用状況に加え、他の制御装置30、40によって観測された他システムによる無線チャネルの使用状況を示す観測情報をチャネル情報として受信してもよい。また、チャネル情報送受信部110は、チャネル観測部100によって観測された使用状況を示す観測情報を他の制御装置30、40に送信してもよい。
Further, the channel information transmission /
チャネル選択部120は、チャネル観測部100から観測情報を取得する。また、チャネル選択部120は、チャネル情報送受信部110からチャネル情報を取得する。チャネル選択部120は、観測情報およびチャネル情報を取得した場合、観測情報によって示される他システムによる各無線チャネルの使用状況、および、チャネル情報によって示される他の制御装置30、40による各無線チャネルの使用状況に基づいて、各端末局20−1、…20−4との通信に使用する無線チャネルを無線チャネル群から選択する。具体的には、チャネル選択部120は、他システムによる使用がなく、かつ、他の制御装置30、40による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを無線チャネル群から選択する。
The
より詳細には、チャネル選択部120は、まず、他の制御装置30、40による基本チャネルの使用数(以下、「他装置使用数」という)を基本チャネル毎に算出する。なお、チャネル選択部120は、他の制御装置30、40によって使用される各通信モードを使用している端末局数を示す端末数情報を含むチャネル情報を取得した場合、端末数情報によって示される端末数を乗じて他装置使用数を基本チャネル毎に算出してもよい。
More specifically, the
基本チャネル毎の他装置使用数を算出したチャネル選択部120は、基本チャネル毎の他装置使用数に、制御装置10において使用する基本チャネル毎の使用数(以下、「自装置使用数」という)を加算して得る基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末局20−1、…20−4との通信に使用する無線チャネルを無線チャネル群から選択する。
The
なお、チャネル選択部120は、他装置使用数が最小である基本チャネルを、複数の通信モードにおいて重複して使用される基本チャネルであってチャネル情報の送受信にも使用される基本チャネル(制御フレームの送信にも使用させる基本チャネル)として決定し、当該基本チャネル以外の基本チャネルについて、基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末局20−1、…20−4との通信に使用する無線チャネルを無線チャネル群から選択してもよい。
Note that the
チャネル選択部120は、各端末局20−1、…20−4との通信に使用する無線チャネルを選択した場合、選択した無線チャネルを示す情報をチャネル情報送受信部110に供給する。
When the
なお、チャネル選択部120は、選択した無線チャネルを示す情報とともに、収容している各端末局20−1、…20−4の端末局数を通信モード別に示す情報をチャネル情報送受信部110に供給してもよい。また、チャネル選択部120は、チャネル情報送受信部110が観測情報を他の制御装置30、40に送信する場合、チャネル観測部100から取得した観測情報をチャネル情報送受信部110に供給する。
The
以下、具体例を用いて説明する。制御装置10は、IEEE802.11システムに準拠し、下記の4種類の通信モードに対応するものとする。
1.11aモード・・・20MHz
2.11n(20MHz)モード・・・20MHz
3.11n(40MHz)モード・・・40MHz
4.11acモード・・・80MHz
Hereinafter, a specific example will be described. The
1.11a mode: 20 MHz
2.11n (20MHz) mode: 20MHz
3.11n (40MHz) mode: 40MHz
4.11ac mode ... 80MHz
制御装置10は、図1に示すように端末局20−1、…、20−4を収容し、各端末局は、下記の通信モードを使用するものとする。
端末局20−1:11aモード
端末局20−2:11n(20MHz)モード
端末局20−3:11n(40MHz)モード
端末局20−4:11acモード
As shown in FIG. 1, the
Terminal station 20-1: 11a mode terminal station 20-2: 11n (20 MHz) mode terminal station 20-3: 11n (40 MHz) mode terminal station 20-4: 11ac mode
制御装置10の近隣には、図1に示すように、他の制御装置30、40が存在するものとする。また、使用候補となる基本チャネル(所定の無線チャネル群内の無線チャネル)は、ch#01〜ch#11の合計11個であるものとする。以下、特に断らない場合、基本チャネルch#01〜ch#11を単にチャネルという。
It is assumed that
今、図2に示すように、他の制御装置30がch#01〜ch#04を使用し、他の制御装置40がch#05〜ch#08を使用し、ch#09〜ch#11には、他システムに係る気象レーダによる干渉波が存在しているものとする。また、説明の便宜上、通信モードおよびチャネルには、以下の条件(制限)があるものとする。
条件1:11n(40MHz)モードは、連続する2つのチャネルを使用する。
条件2:11acモードは、連続する4つのチャネルを使用する。
条件3:11a(20MHz)と11n(20MHz)モードは、同一のチャネル1つを使用する。
条件4:11n(40MHz)モードが使用する2つのチャネルの内の1つは、11a(20MHz)モードおよび11n(20MHz)モードが使用する1つのチャネルと同一である。
条件5:11acモードが使用する4つのチャネルの内2つは、11n(40MHz)モードが使用する2つのチャネルと同一である。
Now, as shown in FIG. 2, the
Condition 1: 11n (40 MHz) mode uses two consecutive channels.
Condition 2: 11ac mode uses four consecutive channels.
Condition 3: 11a (20 MHz) and 11n (20 MHz) modes use the same channel.
Condition 4: One of the two channels used by the 11n (40 MHz) mode is the same as the one channel used by the 11a (20 MHz) mode and the 11n (20 MHz) mode.
Condition 5: Two of the four channels used by the 11ac mode are the same as the two channels used by the 11n (40 MHz) mode.
なお、上述の如く、上記条件は、説明の便宜上、設定したものである。本発明は、当該条件がない無線通信システムにおいても適用可能である。例えば、11n(40MHz)モードおよび11acモードが、連続しない複数のチャネルを使用しても、各通信モードにおいて全く異なるチャネルを使用しても、同様の効果を得ることができる。 As described above, the above conditions are set for convenience of explanation. The present invention can also be applied to a wireless communication system that does not have this condition. For example, even if the 11n (40 MHz) mode and the 11ac mode use a plurality of discontinuous channels or use completely different channels in each communication mode, the same effect can be obtained.
制御装置10は、励起されるとともに、まず、チャネル情報受信部100により、周囲のチャネルの使用状況を観測する。これにより、ch#09〜ch#11において、気象レーダの干渉波を観測する。即ち、制御装置10は、ch#09〜ch#11については、使用不可である旨を検出する。
The
他の制御装置30、40は、制御フレームを用いて、夫々が使用しているチャネルに関する情報(チャネル情報)を送信する。制御装置10は、チャネル情報送受信部110により、他の制御装置30、40によって送信された制御フレームを受信、復号し、チャネルの使用状況を取得する。図3は、他の制御装置30、40によって送信された制御フレームから取得するチャネルの使用状況の一例である。図3によれば、例えば、ch#01は、11n(40MHz)モードおよび11acモードに使用され、ch#02は11aモード、11n(20MHz)モード、11n(40MHz)モードおよび11acモードに使用されている。なお、他の制御装置30、40によって送信されるチャネル情報は、差分情報、例えば、IEEE802.11nのプライマリ・チャネル(チャネル番号そのもの)、11nのセカンダリ・チャネルの場所(プライマリ・チャネルに対して上側か下側か)による形態であってもよい。
The
以上の手順により得られた干渉状態(気象レーダによる干渉波の存在)、他の制御装置30、40によるチャネルの使用状況は、チャネル選択部120へと入力される。チャネル選択部120では、各端末局が使用するチャネルを参照し、自身(制御装置10)が配下に置く端末局において使用するチャネルと、他の制御装置30、40において使用されているチャネルとの重複が最も少なくなるチャネルの配置を導出する(端末局に対し割り当てるチャネルを選択する)。
The interference state obtained by the above procedure (the presence of an interference wave by the weather radar) and the channel usage status by the
具体的な手順は以下の通りである。まず、制御装置10は、チャネル選択部120により、チャネル毎の重複通信モード数(他装置使用数)を計数する。なお、チャネルの使用状況は図3の例による。
ch#01:11n(40MHz)モード、11acモード→重複通信モード数=2
ch#02:11aモード、11n(20MHz)モード、11n(40MHz)モード、11acモード→重複通信モード数=4
ch#03:11acモード→重複通信モード数=1
ch#04:11acモード→重複通信モード数=1
ch#05:11acモード→重複通信モード数=1
ch#06:11n(40MHz)モード、11acモード→重複通信モード数=2
ch#07:11aモード、11n(20MHz)モード、11n(40MHz)モード、11acモード→重複通信モード数=4
ch#08:11acモード→重複通信モード数=1
ch#09:気象レーダが存在→(利用不可)
ch#10:気象レーダが存在→(利用不可)
ch#11:気象レーダが存在→(利用不可)
The specific procedure is as follows. First, the
ch # 01: 11n (40 MHz) mode, 11ac mode → duplicate communication mode number = 2
ch # 02: 11a mode, 11n (20 MHz) mode, 11n (40 MHz) mode, 11ac mode → number of overlapping communication modes = 4
ch # 03: 11ac mode → number of duplicate communication modes = 1
ch # 04: 11ac mode → number of duplicate communication modes = 1
ch # 05: 11ac mode → number of duplicate communication modes = 1
ch # 06: 11n (40 MHz) mode, 11ac mode → number of duplicate communication modes = 2
ch # 07: 11a mode, 11n (20 MHz) mode, 11n (40 MHz) mode, 11ac mode → number of overlapping communication modes = 4
ch # 08: 11ac mode → number of duplicate communication modes = 1
ch # 09: Weather radar is present → (Not available)
ch # 10: Weather radar is present → (Not available)
ch # 11: Weather radar is present → (Not available)
図4は、上記計数結果に基づく、各チャネルの重複通信モード数(他装置使用数)を示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the number of overlapping communication modes (number of other devices used) of each channel based on the counting result.
次いで、制御装置10は、チャネル選択部120により、チャネル毎に計数した重複通信モード数(他装置使用数)に、制御装置10において使用するチャネル毎の使用数(自装置使用数)を加算してチャネル毎の重複通信モード数(合計使用数)を算出し、チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一のチャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末局との通信に使用するチャネルを選択する。例えば、制御装置10は、制御装置10において使用可能なチャネル配置の各組合せおける合計使用数を算出し、合計使用数の最大値が最小となる組み合わせのチャネル配置に従ってチャネルを選択する。図5および図6を用いて具体的に説明する。
Next, the
図5は、制御装置10がとりうる各通信モードに対するチャネルの配置パターンである。制御装置10がとりうる配置パターンは、所定の条件(条件1〜条件5)から、6種類(パターン1〜パターン6)となる。また、nはチャネル番号であるが、気象レーダの存在を考慮すると、各パターンにおいてチャネル番号nのとりうる値は{1、2、3、4、5}となる。よって、使用可能なチャネル配置の組合せは全30組(6×5)となる。
FIG. 5 shows channel arrangement patterns for each communication mode that the
制御装置10は、全30組について各組合せおける合計使用数を算出し、合計使用数の最大値が最小となる組み合わせのチャネル配置に従ってチャネルを選択する。当該例では、合計使用数の最大値が最小となる組み合わせは、合計使用数の最大値が5となる、下記5組(A組、B組、C組、D組、E組)であるため、制御装置10は、下記5組の何れかの組のチャネル配置に従ってチャネルを選択する。
(A組)n=3,パターン1
(B組)n=3,パターン2
(C組)n=3,パターン3
(D組)n=3,パターン4
(E組)n=3,パターン5
The
(A set) n = 3,
(Class B) n = 3,
(C set) n = 3,
(D set) n = 3,
(E group) n = 3,
図6(a)は合計使用数の最大値が最小となる組み合わせ(A組)のチャネル配置、図6(b)は合計使用数の最大値が最小となる組み合わせ(B組)のチャネル配置、図6(c)は合計使用数の最大値が最小とならない組み合わせ(n=1,パターン2)のチャネル配置、図6(d)は合計使用数の最大値が最小とならない組み合わせ(n=5,パターン6)のチャネル配置である。図6において、太枠内が、制御装置10において使用可能なチャネル配置の各組合せによる追加分である。
FIG. 6A shows a channel arrangement of a combination (A set) that minimizes the maximum total number of uses, and FIG. 6B shows a channel arrangement of a combination (B set) that minimizes the maximum total use number. FIG. 6C shows a channel arrangement of a combination (n = 1, pattern 2) where the maximum value of the total usage is not minimum, and FIG. 6D is a combination where the maximum value of the total usage is not minimum (n = 5). , Pattern 6). In FIG. 6, the inside of the thick frame is an additional portion by each combination of channel arrangements that can be used in the
制御装置10は、例えば、上記A組のチャネル配置に従って、11aモードの端末局20−1に対しch#03を選択し、11n(20MHz)モードの端末局20−2に対しch#03を選択し、11n(40MHz)モードの端末局20−3に対しch#03およびch#04を選択し、11acモードの端末局20−4に対しch#03、ch#04、ch#05、ch#06を選択する。
For example, the
なお、制御装置10の上記機能を、励起時に加え、既に端末局と通信を開始している合間に使用候補となるチャネルの観測および他の制御装置30、40から受信する制御フレームに含まれるチャネル情報を参照し、使用中のチャネルを遷移させる時にも適用してもよい。
Note that the above-described functions of the
続いて、他の制御装置30、40に収容される端末局数を通信モード別に示す端末数情報を含むチャネル利用情報を受信した場合、および、チャネルの他の選択基準について説明する。
Subsequently, a case where channel usage information including terminal number information indicating the number of terminal stations accommodated in the
なお、他の制御装置30、40によるチャネルの利用状況は図5の通りであるものとする。また、他の制御装置30、40における、各通信モードの端末局数は下記の通りであるものとする。
(制御装置30)
11aモードの端末局数:1局
11n(20MHz)モードの端末局数:1局
11n(40MHz)モードの端末局数:1局
11acモードの端末局数:1局
(制御装置40)
11aモードの端末局数:4局
11n(20MHz)モードの端末局数:3局
11n(40MHz)モードの端末局数:2局
11acモードの端末局数:3局
It is assumed that the channel usage status by the
(Control device 30)
Number of terminal stations in 11a mode: Number of terminal stations in 1
Number of terminal stations in 11a mode: Number of terminal stations in 4
図7は、他の制御装置30、40によって送信された制御フレームから取得するチャネルの使用状況の一例である。
FIG. 7 is an example of a channel usage status acquired from control frames transmitted by
制御装置10は、上記端末局数を示す端末数情報を含むチャネル情報を取得した場合、端末数情報によって示される端末数を乗じて重複通信モード数(他装置使用数)を計数する。
ch#01:11n(40MHz)モード×1、11acモード×1→重複通信モード数=2
ch#02:11aモード×1、11n(20MHz)モード×1、11n(40MHz)モード×1、11acモード×1→重複通信モード数=4
ch#03:11acモード×1→重複通信モード数=1
ch#04:11acモード×1→重複通信モード数=1
ch#05:11acモード×3→重複通信モード数=3
ch#06:11n(40MHz)モード×2、11acモード×3→重複通信モード数=5
ch#07:11aモード×4、11n(20MHz)モード×3、11n(40MHz)モード×2、11acモード×3→重複通信モード数=12
ch#08:11acモード×3→重複通信モード数=3
ch#09:気象レーダが存在→(利用不可)
ch#10:気象レーダが存在→(利用不可)
ch#11:気象レーダが存在→(利用不可)
When acquiring the channel information including the number-of-terminals information indicating the number of terminal stations, the
ch # 01: 11n (40 MHz) mode × 1, 11ac mode × 1 → number of overlapping communication modes = 2
ch # 02: 11a mode × 1, 11n (20 MHz) mode × 1, 11n (40 MHz) mode × 1, 11ac mode × 1 → number of overlapping communication modes = 4
ch # 03: 11ac mode × 1 → number of overlapping communication modes = 1
ch # 04: 11ac mode × 1 → number of overlapping communication modes = 1
ch # 05: 11ac mode × 3 → number of duplicate communication modes = 3
ch # 06: 11n (40 MHz) mode × 2, 11ac mode × 3 → number of duplicate communication modes = 5
ch # 07: 11a mode × 4, 11n (20 MHz) mode × 3, 11n (40 MHz) mode × 2, 11ac mode × 3 → number of overlapping communication modes = 12
ch # 08: 11ac mode × 3 → number of duplicate communication modes = 3
ch # 09: Weather radar is present → (Not available)
ch # 10: Weather radar is present → (Not available)
ch # 11: Weather radar is present → (Not available)
図8は、上記計数結果に基づく、各チャネルの重複通信モード数(他装置使用数)を示す模式図である。図8によれば、制御装置10が使用するチャネルのうち、11aモードおよび11n(20MHz)モードの端末局に対し選択するチャネルは、制御フレームが送信されるため、品質の低下がシステム全体の特性に大きく影響を与える。従って、制御装置10は、可能な限り特性劣化が少なくなるように、各端末局との通信に使用するチャネルを選択する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the number of overlapping communication modes (number of other devices used) of each channel based on the counting result. According to FIG. 8, among the channels used by the
まず、制御装置10は、チャネル選択部120により、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対し重複通信モード数(他装置使用数)が最小となるch#03またはch#04の何れかのチャネルを選択する。具体的には、制御装置10は、上記条件3に従って、11aモードの端末局20−1に対してch#03を選択するときは、11n(20MHz)モードの端末局20−2に対してもch#03を選択し、11aモードの端末局20−1に対してch#04を選択するときは、11n(20MHz)モードの端末局20−2に対してもch#04を選択する。
First, the
続いて、制御装置10は、11n(40MHz)モードの端末局20−3について、上記条件1および条件4に従って、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対しch#03を選択するときは、{ch#02、ch#03}{ch#03、ch#04}の何れかを選択し、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対しch#04を選択するときは、{ch#03、ch#04}{ch#04、ch#05}の何れかを選択する。
Subsequently, the
続いて、制御装置10は、11acモードの端末20−4について、上記条件2、5に従って、11n(40MHz)モードの端末局に対し{ch#02、ch#03}を選択するときは、{ch#01〜ch#04}{ch#02〜ch#05}の何れかを選択し、11n(40MHz)モードの端末局に対し{ch#03、ch#04}を選択するときは、{ch#01〜ch#04}{ch#02〜ch#05}{ch#03〜ch#06}の何れかを選択し、11n(40MHz)モードの端末局に対し{ch#04、ch#05}を選択するときは、{ch#02〜ch#05}{ch#03〜ch#06}{ch#04〜ch#07}の何れかを選択する。
Subsequently, when the
そして、制御装置10は、上記組み合わせから各端末局にチャネルを選択する(割り当てる)場合、チャネル毎の重複通信モード数(合計使用数)のうち最大となる一のチャネルにおける重複通信モード数(合計使用数)が最小となるように、チャネルを選択する。
When the
なお、制御装置10は、まず、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対するチャネルの選択を決定した上で、11n(40MHz)モードの端末局20−3および11n(40MHz)モードの端末局20−4のチャネルの選択を決定するときに、チャネル毎の重複通信モード数(合計使用数)のうち最大となる一のチャネルにおける重複通信モード数(合計使用数)が最小となるように、チャネルを選択するようにしてもよい。例えば、制御装置10は、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対しch#03を選択した場合、11n(40MHz)モードの端末局20−3に対しては{ch#02、ch#03}{ch#03、ch#04}の何れか、11acモードの端末20−4に対しては{ch#01〜ch#04}{ch#02〜ch#05}{ch#03〜ch#06}の何れかに選択肢が減少するため、処理が早くなる。
The
また、制御装置10は、まず、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対するチャネルの選択を決定し、次に、11n(40MHz)モードの端末局20−3に対するチャネルの選択を決定した上で、11n(40MHz)モードの端末局20−4のチャネルの選択を決定するときに、チャネル毎の重複通信モード数(合計使用数)のうち最大となる一のチャネルにおける重複通信モード数(合計使用数)が最小となるように、チャネルを選択するようにしてもよい。例えば、制御装置10は、11aモードの端末局20−1および11n(20MHz)モードの端末局20−2に対しch#03を選択し、11n(40MHz)モードの端末局20−3に対し{ch#03、ch#04}を選択した場合、11acモードの端末20−4に対する選択肢{ch#01〜ch#04}{ch#02〜ch#05}{ch#03〜ch#06}だけになるため処理が一層早くなる。
Further, the
なお、既に制御装置10が配下の端末局20−1〜端末局20−4と通信を行っている場合、当該情報を用いてチャネル配置を導出することが可能である。しかし、制御装置10が励起され始動した際においては、配下の端末局20−1〜端末局20−4は未接続状態であるため、各モードの端末数情報を取得していない状態となる。そこで、暫定的に、全てのモードの重複通信モード数を1に設定し、チャネル毎の重複通信モード数の最大値を最小化するチャネル配置を導出している。
In addition, when the
以下、図9を用いて制御装置10の動作を説明する。制御装置10のチャネル情報送受信部110は、他の制御装置30、40の夫々から、チャネル情報を受信する(ステップS10)。チャネル情報を受信したチャネル情報送受信部110は、チャネル情報をチャネル選択部120に供給する。なお、他の制御装置30(40)から受信するチャネル情報は、例えば、他の制御装置30(40)によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用されるチャネルを示す情報、他の制御装置30(40)に収容される端末局数を通信モード別に示す情報を含む。
Hereinafter, the operation of the
制御装置10のチャネル観測部100は、他システムによる使用状況を観測する(ステップS20)。使用状況を観測したチャネル観測部100は、観測情報をチャネル選択部120に供給する。なお、チャネル観測部100は、チャネル情報送受信部110によるチャネル情報の受信と同期して使用状況を観測してもよいし、非同期に使用状況を観測してもよい。チャネル観測部100は、チャネル情報の受信と同期して使用状況を観測する場合、例えば、チャネル情報を受信したチャネル情報送受信部110からチャネル情報を受信した旨の通知を取得したときに、使用状況を観測する。なお、チャネル観測部100は、チャネル情報の受信と非同期に使用状況を観測する場合、ステップS10とステップS20の順番が逆転する場合がある。
The
チャネル観測部100から観測情報を取得し、チャネル情報送受信部110からチャネル情報を取得したチャネル選択部120は、観測情報によって示される他システムによる各チャネルの使用状況、および、チャネル情報によって示される他の制御装置30、40による各チャネルの使用状況に基づいて、各端末局20−1、…20−4との通信に使用するチャネルを選択する(ステップS30)。各端末局20−1、…20−4との通信に使用するチャネルを選択したチャネル選択部120は、選択したチャネルを示す情報、端末局数を通信モード別に示す情報、および、チャネル観測部100から取得した観測情報をチャネル情報送受信部110に供給する。
The
チャネル選択部120から、選択されたチャネルを示す情報、端末局数を通信モード別に示す情報および観測情報を取得したチャネル情報送受信部110は、これらの情報を含むチャネル情報を端末局20−1、…、20−4および他の制御装置30、40に送信する(ステップS40)。そして本フローチャートは終了する。なお、チャネル情報送受信部110は、端末局20−1、…、20−4に対しては、選択されたチャネルを示す情報のみを含むチャネル情報を送信してもよい。
The channel information transmission /
以上説明したように、制御装置10は、他の制御装置30、40において使用中のチャネルと自身が使用するチャネルとがなるべく重複しないように、他の制御装置30、40からチャネル情報を受信し、使用するチャネルを決定している。従って、端末局との通信におけるスループットの低下を抑制することができる。特に、チャネル毎の重複通信モード数を、各通信モードに帰属するユーザ数(端末局数)に基づき導出する場合、より正確に、重複しないようにチャネルを決定することになるため、スループットの低下を一層抑制することができる。更に、制御装置10自身も、他の制御装置30、40にチャネル情報を送信するため、制御装置10と同様の機能を他の制御装置30、40が備える場合、他の制御装置30、40においても、スループットの低下を抑制することができる。
As described above, the
即ち、本発明では、複数の近接する制御装置間で、使用しているチャネル情報を交換、共有し、交換、共有したチャネル情報を元に、互いに近接する他の制御装置とチャネルの使用の重複が最小となるように、チャネルの新規設定または設定変更を実施する。例えば、新しく制御装置が起動した場合、当該制御装置は、交換されるチャネル情報を元に、近接する他の制御装置とチャネルの使用の重複が最小となるように、チャネルを新規に設定する。また、既に起動している制御装置は、チャネルの遷移の際に、交換されるチャネル情報を元に、近接する他の制御情報とチャネルの使用の重複が最小となるように、設定されているチャネルを変更する。これにより、複数の近接する制御装置間でチャネルの重複が減少し、チャネル全体が均等かつ効率的に使用される状態となり、チャネルの重複によるスループット低下が解消され、各制御装置と各制御装置に収容される端末とのスループット向上が実現する。 In other words, according to the present invention, the channel information used is exchanged and shared among a plurality of adjacent control devices, and the channel usage overlaps with other adjacent control devices based on the exchanged and shared channel information. The channel is newly set or changed so as to minimize the. For example, when a new control device is activated, the control device newly sets a channel based on the exchanged channel information so that duplication of channel use with other adjacent control devices is minimized. In addition, the control device that has already been activated is set so as to minimize duplication of channel usage with other adjacent control information based on the channel information to be exchanged at the time of channel transition. Change the channel. As a result, channel duplication between a plurality of adjacent control devices is reduced, the entire channel is used evenly and efficiently, and throughput reduction due to channel duplication is eliminated. The throughput with the accommodated terminal is improved.
ところで、同一周波数帯を複数のアクセスポイント(制御装置)において効率よく共有するための手法として、セルラ方式等に用いられている、空間信号処理を活用した干渉補償法を活用する場合、複数のアクセスポイント同士が互いに協調して動作するための複雑な制御が必要となる。従って、自立分散制御により簡易なシステムを実現している無線LANに対して適用することは一般的に適切でない。 By the way, as a method for efficiently sharing the same frequency band among a plurality of access points (control devices), when using an interference compensation method using spatial signal processing, which is used in a cellular system, a plurality of access points. Complex control is necessary for the points to operate in cooperation with each other. Therefore, it is generally not appropriate to apply to a wireless LAN that implements a simple system by independent distributed control.
一方、制御装置10は、上述のような複雑な制御が必要となる、他のアクセスポイントとの協調動作を要せずに、上述の如く、スループットの低下を抑制し、他の制御装置30、40においても、スループットの低下を抑制できるようにしている。
On the other hand, the
以上、本実施形態によれば、複数の制御装置10、30、40におけるチャネルの競合によるスループットの低下を簡便に抑制することができるようになる。換言すれば、免許不要帯における高品質の無線通信が本実施形態によって簡便に実現する。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily suppress a decrease in throughput due to channel contention in the plurality of
なお、本発明の一実施形態による制御装置10の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の一実施形態による制御装置10の各処理に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In addition, the program for performing each process of the
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
1 無線通信システム 10 制御装置 20−1、20−2、20−3、20−4 端末局(端末) 30、40 制御装置 100 チャネル観測部 110 チャネル情報送受信部 130 チャネル選択部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測するチャネル観測部と、
当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信部と、
前記チャネル観測部によって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信部によって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択部と
を備え、
前記チャネル選択部は、
前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とする制御装置。 A control device for controlling a wireless communication system,
A channel observation unit for observing the use status of other radio channels in a predetermined radio channel group by other systems;
A channel information transmission / reception unit for receiving channel information indicating a use status of the radio channel by another control device constituting the radio communication system;
A channel selection unit that selects a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group based on the usage status observed by the channel observation unit and the channel information received by the channel information transmission / reception unit; With
The channel selector
One or more radio channels that are not used by the other system and are less used by the other control device are selected from the radio channel group.
当該無線通信システムを構成する複数の制御装置および各制御装置に収容される端末によって使用される無線チャネルとして、複数の基本チャネルを規定し、
前記制御装置と前記端末間の通信モードとして、通信に使用される前記基本チャネル数が異なる複数の通信モードを有し、
各制御装置と各制御装置に収容される各端末間の複数の通信モードにおいて重複して使用される1以上の前記基本チャネルを有し、
前記チャネル情報送受信部によって受信される前記チャネル情報は、
前記他制御装置によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用される基本チャネルを示す情報を含み、
前記チャネル選択部は、
前記他制御装置による前記基本チャネルの使用数である他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出し、
前記基本チャネル毎の前記他装置使用数に、当該制御装置において使用する前記基本チャネル毎の使用数を加算して得る前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The wireless communication system includes:
As a radio channel used by a plurality of control devices constituting the radio communication system and a terminal accommodated in each control device, a plurality of basic channels are defined,
As a communication mode between the control device and the terminal, there are a plurality of communication modes in which the number of basic channels used for communication is different,
Having one or more basic channels used redundantly in a plurality of communication modes between each control device and each terminal accommodated in each control device;
The channel information received by the channel information transmitting / receiving unit is:
Including information indicating a communication mode used by the other control device and a basic channel used in each communication mode;
The channel selector
Calculating the number of other devices used, which is the number of basic channels used by the other control device, for each basic channel;
Total in one basic channel that is the maximum of the total number of used for each basic channel obtained by adding the number of used for each basic channel used in the control device to the number of other devices used for each basic channel 2. The control apparatus according to claim 1, wherein a radio channel used for communication with each terminal is selected so that the number of uses is minimized.
前記他装置使用数が最小である前記基本チャネルを、前記重複して使用される前記基本チャネルであって前記チャネル情報送受信部が前記チャネル情報を受信する前記基本チャネルとして決定し、前記チャネル情報を送受信する前記基本チャネル以外の前記基本チャネルについて、前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 The channel selector
The basic channel having the smallest number of other devices used is determined as the basic channel that is used redundantly, and the channel information transmitting / receiving unit receives the channel information, and the channel information is determined. Radio used for communication with each terminal so that the total number of the basic channels other than the basic channel to be transmitted / received is minimized in one basic channel, which is the maximum among the total number of used for each basic channel. The control device according to claim 2, wherein a channel is selected.
前記他制御装置によって使用される各通信モードを使用している端末数を示す情報を更に含み、
前記チャネル選択部は、
前記端末数を乗じて前記他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出することを特徴とする請求項2または請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 The channel information received by the channel information transmitting / receiving unit is:
Further including information indicating the number of terminals using each communication mode used by the other control device,
The channel selector
4. The control device according to claim 2, wherein the number of other devices used is calculated for each basic channel by multiplying the number of terminals. 5.
所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測する無線チャネル観測手段と、
当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信手段と、
前記無線チャネル観測手段によって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信手段によって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択手段と
を備え、
前記チャネル選択手段は、
前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a wireless communication system, comprising:
Radio channel observation means for observing the usage status of other radio channels in a predetermined radio channel group by other systems;
Channel information transmitting / receiving means for receiving channel information indicating the use status of the radio channel by other control devices constituting the radio communication system;
Channel selection means for selecting a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group based on the use status observed by the radio channel observation means and the channel information received by the channel information transmitting / receiving means. And
The channel selection means includes
One or more radio channels that are not used by the other system and are less used by the other control device are selected from the radio channel group.
当該無線通信システムを構成する複数の制御装置および各制御装置に収容される端末によって使用される無線チャネルとして、複数の基本チャネルを規定し、
前記制御装置と前記端末間の通信モードとして、通信に使用される前記基本チャネル数が異なる複数の通信モードを有し、
各制御装置と各制御装置に収容される各端末間の複数の通信モードにおいて重複して使用される1以上の前記基本チャネルを有し、
前記チャネル情報送受信手段によって受信される前記チャネル情報は、
前記他制御装置によって使用される通信モードと各通信モードにおいて使用される基本チャネルを示す情報を含み、
前記チャネル選択手段は、
前記他制御装置による前記基本チャネルの使用数である他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出し、
前記基本チャネル毎の前記他装置使用数に、当該制御装置において使用する前記基本チャネル毎の使用数を加算して得る前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択することを特徴とする請求項5に記載の制御方法。 The wireless communication system includes:
As a radio channel used by a plurality of control devices constituting the radio communication system and a terminal accommodated in each control device, a plurality of basic channels are defined,
As a communication mode between the control device and the terminal, there are a plurality of communication modes in which the number of basic channels used for communication is different,
Having one or more basic channels used redundantly in a plurality of communication modes between each control device and each terminal accommodated in each control device;
The channel information received by the channel information transmitting / receiving means is
Including information indicating a communication mode used by the other control device and a basic channel used in each communication mode;
The channel selection means includes
Calculating the number of other devices used, which is the number of basic channels used by the other control device, for each basic channel;
Total in one basic channel that is the maximum of the total number of used for each basic channel obtained by adding the number of used for each basic channel used in the control device to the number of other devices used for each basic channel 6. The control method according to claim 5, wherein a radio channel used for communication with each terminal is selected so that the number of uses is minimized.
前記他装置使用数が最小である前記基本チャネルを、前記重複して使用される前記基本チャネルであって前記チャネル情報送受信手段が前記チャネル情報を受信する前記基本チャネルとして決定し、前記チャネル情報を送受信する前記基本チャネル以外の前記基本チャネルについて、前記基本チャネル毎の合計使用数のうち最大となる一の前記基本チャネルにおける合計使用数が最小となるように、各端末との通信に使用する無線チャネルを選択することを特徴とする請求項6に記載の制御方法 The channel selection means includes
The basic channel with the smallest number of other devices used is determined as the basic channel that is used redundantly, and the channel information transmitting / receiving means receives the channel information, and the channel information is Radio used for communication with each terminal so that the total number of the basic channels other than the basic channel to be transmitted / received is minimized in one basic channel, which is the maximum among the total number of used for each basic channel. The control method according to claim 6, wherein a channel is selected.
前記他制御装置によって使用される各通信モードを使用している端末数を示す情報を更に含み、
前記チャネル選択手段は、
前記端末数を乗じて前記他装置使用数を前記基本チャネル毎に算出することを特徴とする請求項6または請求項7の何れか1項に記載の制御方法。 The channel information received by the channel information transmitting / receiving means is
Further including information indicating the number of terminals using each communication mode used by the other control device,
The channel selection means includes
The control method according to claim 6, wherein the number of other devices used is calculated for each basic channel by multiplying the number of terminals.
所定の無線チャネル群内の無線チャネルの他システムによる使用状況を観測する無線チャネル観測ステップと、
当該無線通信システムを構成する他制御装置による前記無線チャネルの使用状況を示すチャネル情報を受信するチャネル情報送受信ステップと、
前記無線チャネル観測ステップによって観測された前記使用状況および前記チャネル情報送受信ステップによって受信された前記チャネル情報に基づいて、各端末との通信に使用する無線チャネルを前記無線チャネル群から選択するチャネル選択ステップと
を実行させるプログラムであって、
前記チャネル選択ステップは、
前記他システムによる使用がなく、かつ、前記他制御装置による使用程度が少ない1以上の無線チャネルを前記無線チャネル群から選択することを特徴とするプログラム。
In a computer that controls a control device that controls a wireless communication system,
A radio channel observation step of observing the use status of other radio channels in a predetermined radio channel group by other systems;
A channel information transmission / reception step of receiving channel information indicating a use status of the radio channel by another control device constituting the radio communication system;
A channel selection step of selecting a radio channel to be used for communication with each terminal from the radio channel group based on the usage status observed in the radio channel observation step and the channel information received in the channel information transmission / reception step. And a program for executing
The channel selection step includes:
One or more radio channels that are not used by the other system and are less used by the other control apparatus are selected from the radio channel group.
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