JP2011044894A - Power control device and communication network system with the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力を制御する電力制御装置およびそれを備えた通信ネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to a power control apparatus that controls power and a communication network system including the same.
無線LAN(Local Area Network)は、学校およびイベント会場等のホットスポットで広く使用されている。そして、カバレッジを確保するために、アクセスポイントが密集して配置される。 Wireless LANs (Local Area Networks) are widely used in hot spots such as schools and event venues. In order to ensure coverage, access points are densely arranged.
しかし、オーバーラップしないチャネル数が限られているので(例えば、2.4GHzにおいてオーバーラップしないチャネル数は3個しかない)、多くのアクセスポイントは、同じチャネルを共有する。同じチャネルを共有する隣接アクセスポイントの数が増加すると、同一チャネル干渉の問題がますます厳しくなり、全ネットワークの性能が劣化する可能性がある。 However, since the number of non-overlapping channels is limited (eg, there are only three non-overlapping channels at 2.4 GHz), many access points share the same channel. As the number of neighboring access points sharing the same channel increases, the problem of co-channel interference becomes increasingly severe and the performance of the entire network may be degraded.
一方、設置されているアクセスポイントが密集している場合、各端末は、近い範囲にアクセスポイントを見つける可能性が高い。端末とアクセスポイントとの間の距離が短くなり、品質の良いリンクが存在する場合、最大送信電力で送信する必要性がなくなる。その代わりに、送信電力を低下させれば、同一チャネル干渉を大幅に減少させ、全ネットワークにおけるスループットを向上できる。 On the other hand, if the installed access points are dense, each terminal is likely to find an access point in a close range. When the distance between the terminal and the access point is shortened and there is a high-quality link, there is no need to transmit at the maximum transmission power. Instead, if transmission power is reduced, co-channel interference can be greatly reduced and throughput in the entire network can be improved.
しかし、送信電力制御によって、非対称リンク、非公平チャネル利用および隠れ端末問題等が起こる。また、送信電力制御によって縮められた通信範囲外に出現する端末は、アクセスポイントと通信できないことがある。 However, transmission power control causes asymmetric links, unfair channel usage, hidden terminal problems, and the like. In addition, a terminal that appears outside the communication range reduced by the transmission power control may not be able to communicate with the access point.
無線LANによく使用されているIEEE802.11は、データの送信後、必ず、確認応答(ACK)が必要であるので、非対称リンクが形成されると、悪影響が非常に大きくなる。この問題を回避するために、全ネットワーク上で共通の送信電力を使用することにより、非対称リンクを回避しながら送信電力を低減させる方法が提案されている(非特許文献1)。 IEEE 802.11, which is often used for wireless LANs, always requires an acknowledgment (ACK) after data transmission, so if an asymmetric link is formed, the adverse effect becomes very large. In order to avoid this problem, a method has been proposed in which transmission power is reduced while avoiding asymmetric links by using common transmission power on all networks (Non-Patent Document 1).
また、全てのアクセスポイントが同期しており、チャネルを時間軸に沿ってスロットに分け、同じスロットにおいて全てのアクセスポイントが同じ電力で送信し、スロット毎に送信電力を変えることによって、送信電力制御の効率を向上させる方法が提案されている(非特許文献2)。 Also, all access points are synchronized, the channel is divided into slots along the time axis, all access points transmit at the same power in the same slot, and transmission power is controlled by changing the transmission power for each slot Has been proposed (Non-patent Document 2).
更に、アクセスポイントと端末装置との間のリンク品質を考慮しながら、送信レートを確保するように送信電力を制御する方法が提案されている(非特許文献3)。 Furthermore, a method has been proposed in which transmission power is controlled so as to ensure a transmission rate while taking into consideration the link quality between the access point and the terminal device (Non-patent Document 3).
しかし、非特許文献1に開示された方法では、ネットワーク全体で同じ電力を使用する結果、1つのリンクの品質が悪いとネットワーク全体の送信電力が上昇されるので、非効率的である。
However, the method disclosed in Non-Patent
また、非特許文献2に開示された方法では、スロット毎に送信電力を調整することは、実用上、困難である。そして、パケットを送信するときのスケジューリングを行う必要があり、送信遅延が発生する可能性がある。
Moreover, with the method disclosed in
更に、非特許文献3に開示された方法では、送信レートを確保しているが、アクセスポイント間の協調を考慮して送信電力を決定することは困難である。 Furthermore, in the method disclosed in Non-Patent Document 3, a transmission rate is ensured, but it is difficult to determine transmission power in consideration of cooperation between access points.
従って、非特許文献1〜非特許文献3に開示された方法を用いて送信電力を決定すると、複数のアクセスポイントを備えたネットワーク全体のスループットが低下するという問題がある。
Therefore, when the transmission power is determined using the methods disclosed in
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to control power that can improve overall throughput in a communication network including a plurality of communication devices connected to a core network. Is to provide a device.
また、この発明の別の目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a communication network system including a power control device capable of improving the overall throughput in a communication network including a plurality of communication devices connected to a core network. .
この発明によれば、電力制御装置は、ネットワークに接続され、かつ、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置であって、決定手段と、調整手段と、通信手段とを備える。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第1のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第2のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第1の通信装置と第1の通信装置にアクセスする第1の端末装置とから構成される第1のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第1のローカルネットワークに隣接するn(nは正の整数)個の第2のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第1のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第1のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第1のローカルネットワークとn個の第2のローカルネットワークとの間における送信電力差が第1のしきい値以下になるように第2のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。 According to the present invention, the power control device is a power control device that controls transmission power in a plurality of communication devices that are connected to a network and use the same channel, and includes a determination unit, an adjustment unit, and a communication unit. With. The determining means is based on a first link quality between adjacent communication devices of the plurality of communication devices and a second link quality between the terminal device and the communication device directly connected to each communication device. The local throughput in the first local network composed of the first communication device of the plurality of communication devices and the first terminal device accessing the first communication device is adjacent to the first local network. (N is a positive integer) Calculated as the throughput in the first local network when the influence of the transmission power in the second local networks is taken into consideration, and the first local so that the calculated local throughput is maximized The power determination process for determining the transmission power in the network is applied to all of the plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. To run Te. The adjusting means adjusts the transmission power in the second local network so that the transmission power difference between the first local network and the n second local networks is equal to or less than the first threshold value. The process is executed for all of the plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. The communication unit transmits the transmission power adjusted by the adjustment unit to the plurality of communication devices.
好ましくは、決定手段は、n個の第2のローカルネットワークにおけるn個の第2のリンク品質に基づいて各第2のローカルネットワークにおける1ビット当たりの送信所要時間を演算する処理をn個の第2のローカルネットワークの全てについて実行するとともに、第2のローカルネットワークからパケットを受信したときの受信信号強度が第1のローカルネットワークにおけるキャリアセンス閾値を超えるm(mは1≦m≦nを満たす整数)個の第2のローカルネットワークを前記n個の第2のローカルネットワークから抽出し、その抽出したm個の第2のローカルネットワークにおけるm個の送信所要時間の総和の逆数が最大になるときの第2のローカルネットワークにおける送信電力を第1のローカルネットワークにおける送信電力として決定する。 Preferably, the determination unit performs a process of calculating a transmission time per bit in each second local network based on the n second link qualities in the n second local networks. M which is executed for all of the two local networks and the received signal strength when receiving a packet from the second local network exceeds the carrier sense threshold in the first local network (m is an integer satisfying 1 ≦ m ≦ n) ) Second local networks are extracted from the n second local networks, and the reciprocal of the sum of the m transmission times in the extracted m second local networks is maximized. The transmission power in the second local network is changed to the transmission power in the first local network. To be determined.
好ましくは、決定手段は、複数の通信装置の隣接関係を示す隣接リストに基づいて、同一チャネルを使用し、かつ、隣接関係を有する通信装置の集合である接続関係集合に複数の通信装置を分類し、その分類した接続関係集合ごとに電力決定処理を実行する。調整手段は、分類された接続関係集合ごとに電力調整処理を実行する。 Preferably, the determining unit classifies the plurality of communication devices into a connection relationship set that is a set of communication devices that use the same channel and have the adjacency relationship based on an adjacency list that indicates an adjacency relationship between the communication devices. Then, the power determination process is executed for each classified connection relation set. The adjustment means executes power adjustment processing for each classified connection relation set.
好ましくは、決定手段は、1つの接続関係集合に含まれる通信装置の個数が第2のしきい値を超えると、接続関係集合を複数の接続関係集合に分割し、その分割した複数の接続関係集合の各々について電力決定処理を実行する。調整手段は、分割された複数の接続関係集合の各々について電力調整処理を実行する。 Preferably, when the number of communication devices included in one connection relation set exceeds the second threshold value, the determining unit divides the connection relation set into a plurality of connection relation sets, and the plurality of divided connection relations A power determination process is performed for each of the sets. The adjustment unit executes power adjustment processing for each of the plurality of divided connection relation sets.
また、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、複数の通信装置と、複数の端末装置と、電力制御装置とを備える。複数の通信装置は、ネットワークに接続される。複数の端末装置の各々は、複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う。電力制御装置は、ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する。そして、電力制御装置は、決定手段と、調整手段と、通信手段とを含む。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第1のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第2のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第1の通信装置と第1の通信装置にアクセスする第1の端末装置とから構成される第1のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第1のローカルネットワークに隣接するn(nは正の整数)個の第2のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第1のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第1のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第1のローカルネットワークとn個の第2のローカルネットワークとの間における送信電力差が第1のしきい値以下になるように第2のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。複数の通信装置の各々は、第1および第2のリンク品質を電力制御装置へ送信し、電力制御装置の通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第2の通信装置における送信電力と同じ送信電力で第2の通信装置と無線通信を行う。 According to the invention, the communication network system includes a plurality of communication devices, a plurality of terminal devices, and a power control device. The plurality of communication devices are connected to a network. Each of the plurality of terminal devices performs wireless communication with one of the plurality of communication devices. The power control apparatus is connected to the network and controls transmission power in a plurality of communication apparatuses using the same channel. The power control apparatus includes a determination unit, an adjustment unit, and a communication unit. The determining means is based on a first link quality between adjacent communication devices of the plurality of communication devices and a second link quality between the terminal device and the communication device directly connected to each communication device. The local throughput in the first local network composed of the first communication device of the plurality of communication devices and the first terminal device accessing the first communication device is adjacent to the first local network. (N is a positive integer) Calculated as the throughput in the first local network when the influence of the transmission power in the second local networks is taken into consideration, and the first local so that the calculated local throughput is maximized The power determination process for determining the transmission power in the network is applied to all of the plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. To run Te. The adjusting means adjusts the transmission power in the second local network so that the transmission power difference between the first local network and the n second local networks is equal to or less than the first threshold value. The process is executed for all of the plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. The communication unit transmits the transmission power adjusted by the adjustment unit to the plurality of communication devices. Each of the plurality of communication devices transmits the first and second link qualities to the power control device, and performs wireless communication with the terminal device existing in its own local network with the transmission power received from the communication means of the power control device. Do. Each of the plurality of terminal devices performs wireless communication with the second communication device with the same transmission power as that of the second communication device to which the terminal device is directly connected.
好ましくは、複数の通信装置の各々は、自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に新たに参加した端末装置を検知すると、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。 Preferably, each of the plurality of communication devices has a transmission power larger than the received transmission power when detecting a terminal device newly participating in the local network and outside the reduced communication range. Wireless communication is performed with a terminal device existing in its own local network.
好ましくは、第1の通信装置は、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に存在する第1の端末装置と無線通信を行う。第1の通信装置に隣接する第2の通信装置は、第1の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、第1の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。 Preferably, the first communication device performs wireless communication with the first terminal device existing in the local network with a transmission power larger than the received transmission power and outside the reduced communication range. Do. When the second communication device adjacent to the first communication device detects that the first terminal device has newly joined the local network, the second communication device is outside the communication range in which the first terminal device is shortened. If it is located, wireless communication is performed with a terminal device existing in its own local network with a transmission power larger than the received transmission power.
好ましくは、第1の端末装置は、第1の通信装置との間のリンク品質が所望のリンク品質になるように送信所要電力を決定し、その決定した送信所要電力が現在の自己の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間の間、第1の通信装置へパケットを送信しない場合、送信所要電力を含む送信電力制御要求を最大送信電力で第1の通信装置へ送信する。第1の通信装置は、送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を第1の端末装置へ送信する。 Preferably, the first terminal apparatus determines the transmission required power so that the link quality with the first communication apparatus becomes a desired link quality, and the determined transmission required power is the current transmission power of itself. If a packet is not transmitted to the first communication device for a certain period of time, the transmission power control request including the required transmission power is transmitted to the first communication device with the maximum transmission power. The first communication device receives the transmission power control request, and newly transmits a larger one of the required transmission power included in the received transmission power control request and the transmission power received from the power control device. The power is determined, and the determined new transmission power is transmitted to the first terminal device.
この発明においては、第1のローカルネットワークに隣接するn個の第2のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第1のローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように第1のローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する2つのローカルネットワーク間の送信電力差が第1のしきい値以下になるように調整される。 In the present invention, the local throughput, which is the throughput in the first local network when the influence of the transmission power in the n second local networks adjacent to the first local network is considered, is calculated, and the calculation is performed. The transmission power in the first local network is determined so that the local throughput is maximized. This power determination process is executed for all of a plurality of local networks corresponding to a plurality of communication devices. The plurality of transmission powers of the plurality of local networks determined by the power determination process are adjusted so that the transmission power difference between two adjacent local networks is equal to or less than the first threshold value.
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差が第1のしきい値以下になる。 As a result, the throughput is maximized in each of the plurality of local networks, and the difference in transmission power among the plurality of local networks is equal to or less than the first threshold value.
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the overall throughput in a communication network including a plurality of communication devices connected to a core network.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム100は、端末装置1〜9と、アクセスポイント10〜21と、ネットワーク40と、監視サーバ50と、電力制御装置60とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a communication network system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント10〜21の各々は、制御フレーム(それに対するACKを含む)を最大送信電力で送信し、データフレーム(それに対するACKを含む)を後述した方法によって制御した電力で送信する。 In the embodiment of the present invention, each of the access points 10 to 21 transmits a control frame (including an ACK for it) with the maximum transmission power, and a data frame (including an ACK for the same) described later. Transmit with power controlled by.
端末装置1〜9は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置1〜9の各々は、例えば、WiFiの無線インターフェースを備え、その備えた無線インターフェースによってインフラストラクチャモードでアクセスポイント10〜21のいずれかに接続する。
The
この場合、端末装置1〜9の各々は、未使用チャネルを自己とアクセスポイントとの間の無線通信のみに用いた場合のスループットである潜在スループットが最大になるアクセスポイントを接続先のアクセスポイントとして選択する。
In this case, each of the
そして、端末装置1〜9の各々は、接続したアクセスポイントから受信した送信電力を用いて無線通信を行う。 And each of the terminal devices 1-9 performs radio | wireless communication using the transmission power received from the connected access point.
また、端末装置1〜9の各々は、アクセスポイント10〜21からビーコンフレームを定期的に受信し、その受信したビーコンフレームに基づいて、自己に隣接するアクセスポイントを示す隣接アクセスポイントリストを作成する。そして、端末装置1〜9の各々は、その作成した隣接アクセスポイントリストをネットワーク40を介して監視サーバ50へ送信する。
Each of the
アクセスポイント10〜21の各々は、WiFiの無線インターフェースを備える。そして、アクセスポイント10〜21の各々は、電力制御装置60から送信電力を受け、その受けた送信電力を用いてWiFiの無線インターフェースによって端末装置1〜9と無線通信を行うとともに、ネットワーク40を介して監視サーバ50および電力制御装置60と通信を行う。
Each of the access points 10 to 21 includes a WiFi wireless interface. Each of the access points 10 to 21 receives transmission power from the
また、アクセスポイント10〜21の各々は、無線通信によってビーコンフレームを定期的に送信する。そして、アクセスポイント10〜21の各々は、他のアクセスポイントから送信されたビーコンフレームを受信することによって自己に隣接するアクセスポイントを定期的に検出し、後述する隣接アクセスポイントリストを作成する。 In addition, each of the access points 10 to 21 periodically transmits a beacon frame by wireless communication. Each of the access points 10 to 21 periodically detects an access point adjacent to itself by receiving a beacon frame transmitted from another access point, and creates an adjacent access point list to be described later.
更に、アクセスポイント10〜21の各々は、インフラストラクチャモードで自己に接続している端末装置を定期的に検出し、後述する端末リストを作成する。 Further, each of the access points 10 to 21 periodically detects a terminal device connected to itself in the infrastructure mode, and creates a terminal list to be described later.
そうすると、アクセスポイント10〜21の各々は、隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを監視サーバ50へ定期的に送信する。
Then, each of the access points 10 to 21 periodically transmits the adjacent access point list and the terminal list to the
ネットワーク40は、例えば、インターネットからなる。
The
監視サーバ50は、ネットワーク40に接続される。そして、監視サーバ50は、端末装置1〜9の各々から隣接アクセスポイントリストをネットワーク40を介して定期的に受信するとともに、アクセスポイント10〜21の各々から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストをネットワーク40を介して定期的に受信し、その受信した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを管理する。
The monitoring
電力制御装置60は、ネットワーク40に接続される。そして、電力制御装置60は、ネットワーク40を介して監視サーバ50から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを定期的に取得する。その後、電力制御装置60は、その取得した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストに含まれるアクセスポイント間のリンク品質およびアクセスポイントと端末装置との間のリンク品質とに基づいて、後述する方法によって、同一チャネルを共有するアクセスポイント10〜21の各々のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。
The
引き続いて、電力制御装置60は、各アクセスポイント10〜21のローカルネットワーク内で使用する送信電力を後述する方法によって調整し、その調整後の送信電力をネットワーク40を介してアクセスポイント10〜21へ送信する。
Subsequently, the
図2は、図1に示す端末装置1の構成図である。図2を参照して、端末装置1は、アンテナ101と、無線インターフェース102と、通信手段103と、アプリケーションモジュール104とを含む。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
無線インターフェース102は、WiFiの無線通信方式によって無線通信を行う。また、無線インターフェース102は、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)からビーコンフレームまたはデータを受信し、そのビーコンフレームまたはデータを受信したときの受信信号強度を検出する。そして、無線インターフェース102は、その検出した受信信号強度を通信手段103へ出力する。
The
更に、無線インターフェース102は、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)からデータの送信電力を含むビーコンフレームを受信し、その受信したビーコンフレームから送信電力を取り出す。
Further, the
そして、無線インターフェース102は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)に接続し、その取り出した送信電力でアクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)との間でパケットを送受信する。
The
即ち、無線インターフェース102は、通信手段103から受けたパケットをアンテナ101を介してアクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)へ送信する。また、無線インターフェース102は、アンテナ101を介してパケットをアクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)から受信し、その受信したパケットを通信手段103へ出力する。
That is, the
通信手段103は、通信ネットワークシステム100における最大送信電力(各アクセスポイント10〜21がビーコンフレームを送信するときの送信電力)を予め保持している。 The communication means 103 holds in advance the maximum transmission power in the communication network system 100 (transmission power when each of the access points 10 to 21 transmits a beacon frame).
また、通信手段103は、無線インターフェース102から受信信号強度を受ける。そして、通信手段103は、最大送信電力および受信信号強度に基づいて、後述する方法によって、ビーコンフレームを受信するときのビーコン受信RSSIを算出する。
The
そうすると、通信手段103は、ビーコン受信RSSI、端末装置1のMAC(Media Access Control)アドレスおよび無線インターフェース102が使用するチャネルのIDを含む隣接アクセスポイントリストAPLMNを作成し、その作成した隣接アクセスポイントリストAPLMNを無線インターフェース102を介して監視サーバ50へ送信する。
Then, the communication means 103 creates a neighboring access point list APL MN including the beacon reception RSSI, the MAC (Media Access Control) address of the
更に、通信手段103は、アプリケーションモジュール104からパケットを受け、その受けたパケットを無線インターフェース102を用いて送信する。
Further, the
更に、通信手段103は、無線インターフェース102からパケットを受け、その受けたパケットをアプリケーションモジュール104へ出力する。
Further, the
アプリケーションモジュール104は、パケットを生成して通信手段103へ出力するとともに、通信手段103からパケットを受ける。
The
なお、図1に示す端末装置2〜9の各々も、図2に示す端末装置1と同じ構成からなる。
Each of the
図3は、図1に示すアクセスポイント10の構成図である。図3を参照して、アクセスポイント10は、アンテナ111と、無線インターフェース112と、通信手段113と、有線インターフェース114とを含む。
FIG. 3 is a block diagram of the
無線インターフェース112は、WiFiの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース112は、通信手段113からパケットを受け、その受けたパケットを通信手段113から受けた送信電力でアンテナ111を介して送信する。また、無線インターフェース112は、アンテナ111を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段113へ出力する。
The
通信手段113は、ビーコンフレームを定期的に生成し、その生成したビーコンフレームを無線インターフェース112を介して端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)へ送信する。
The
また、通信手段113は、アクセスポイント10のローカルネットワーク内で使用する送信電力を有線インターフェース114を介して電力制御装置60から受信し、その受信した送信電力を無線インターフェース112に設定する。そして、通信手段113は、電力制御装置60から受信した送信電力をビーコンフレームに含めて端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)へ送信する。
Further, the
更に、通信手段113は、端末リストTLと、隣接アクセスポイントリストAPLAPとを作成する。端末リストTLは、アクセスポイント10にアクセスする端末装置のMACアドレスと、ビーコン受信RSSIとからなる。また、隣接アクセスポイントリストAPLAPは、アクセスポイント10に隣接するアクセスポイントのMACアドレスと、ビーコン受信RSSIとからなる。そして、通信手段113は、アクセスポイント10のMACアドレスと、無線インターフェース112が使用するチャネルのIDと、端末リストTLと、隣接アクセスポイントリストAPLAPとを有線インターフェース114を介して監視サーバ50へ送信する。
Further, the communication means 113 creates a terminal list TL and an adjacent access point list APL AP . The terminal list TL includes a MAC address of a terminal device that accesses the
更に、通信手段113は、無線インターフェース112からパケットを受け、その受けたパケットを有線インターフェース114を介して送信する。また、通信手段113は、有線インターフェース114を介してパケットを受信し、その受信したパケットを無線インターフェース112へ出力する。
Further, the
有線インターフェース114は、通信手段113からパケットを受け、その受けたパケットをネットワーク40を介して監視サーバ50へ送信する。
The
また、有線インターフェース114は、ネットワーク40を介して電力制御装置60から送信電力を受信し、その受信した送信電力を通信手段113へ出力する。
Also, the
なお、図1に示すアクセスポイント11〜21の各々も、図3に示すアクセスポイント10と同じ構成からなる。
Each of the access points 11 to 21 shown in FIG. 1 has the same configuration as that of the
図4は、図1に示す電力制御装置60の構成図である。図4を参照して、電力制御装置60は、有線インターフェース61と、通信手段62と、決定手段63と、調整手段64とを含む。
FIG. 4 is a configuration diagram of the
有線インターフェース61は、ネットワーク40を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段62へ出力する。
The
また、有線インターフェース61は、通信手段62からパケットを受け、その受けたパケットを送信する。
The
通信手段62は、有線インターフェース61を介して監視サーバ50から端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPを定期的に取得する。そして、通信手段62は、その取得した端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPを決定手段63および調整手段64へ出力する。
The
また、通信手段62は、調整後の送信電力を調整手段64から受け、その受けた送信電力を有線インターフェース61を介してアクセスポイント10〜21へ送信する。
In addition, the
決定手段63は、端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPを通信手段62から受け、その受けた端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPに基づいて、後述する方法によって、各アクセスポイント10〜21のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。そして、決定手段63は、その決定したアクセスポイント10〜21の12個の送信電力を調整手段64へ出力する。
The
調整手段64は、端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPを通信手段62から受け、アクセスポイント10〜21の12個の送信電力を決定手段63から受ける。
The
そして、調整手段64は、端末リストTL、隣接アクセスポイントリストAPLMN,APLAPおよびアクセスポイント10〜21の12個の送信電力に基づいて、後述する方法によって、アクセスポイント10〜21の12個の送信電力を調整し、その調整後の12個の送信電力を通信手段62へ出力する。
Then, the adjusting
この発明の実施の形態における用語の定義について説明する。 Definitions of terms in the embodiment of the present invention will be described.
[パスロスおよびビーコン受信RSSIの算出]
端末装置1〜9の各々は、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってパスロス(PL:Path Loss)を算出する。
[Calculation of path loss and beacon reception RSSI]
Each of the
また、アクセスポイント10〜21の各々は、他のアクセスポイントまたは端末装置(端末装置1〜9のいずれか)からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってPLを算出する。なお、送信電力およびRSSIは、dBm単位で算出され、PLは、dB単位で算出される。
(1)端末装置1〜9の各々またはアクセスポイント10〜21の各々は、受信フレームがビーコンフレーム等の制御フレームまたはそれに応答するACKであるとき、PL=ビーコン送信電力−受信RSSIによってPLを算出する。なお、受信RSSIは、制御フレームまたはACKを受信したときの受信信号強度である。また、ビーコン送信電力は、通信ネットワークシステム100において、予め設定されている最大送信電力である。
Further, each of the access points 10 to 21 calculates a PL according to the following procedure when receiving a frame from another access point or a terminal device (any one of the
(1) Each of the
(2)端末装置1〜9の各々またはアクセスポイント10〜21の各々は、受信フレームがデータフレームまたはそれに応答するACKであるとき、PL=データ送信電力−受信RSSIによってPLを算出する。なお、受信RSSIは、データフレームまたはACKを受信したときの受信信号強度である。
(2) When each of the
(3)端末装置1〜9の各々またはアクセスポイント10〜21の各々は、フェージング等の影響を無くすために、次式によってPLの平均値を算出する。
(3) Each of the
newPL平均値=oldPL平均値×α+newPL値×(1−α)・・・(1)
なお、式(1)において、αは、例えば、0.9である。また、式(1)を用いて算出されるPLの平均値は、2番目以降の平均値である。
newPL average value = oldPL average value × α + newPL value × (1−α) (1)
In the formula (1), α is, for example, 0.9. Moreover, the average value of PL calculated using the formula (1) is the second and subsequent average values.
そして、端末装置1〜9の各々またはアクセスポイント10〜21の各々は、ビーコン受信RSSI=ビーコン送信電力−PL平均値によってビーコン受信RSSIを算出する。 And each of the terminal devices 1-9 or each of the access points 10-21 calculates beacon reception RSSI by beacon reception RSSI = beacon transmission power -PL average value.
[隣接アクセスポイントの種類]
隣接アクセスポイントは、直接隣接(Direct neighbor)のアクセスポイントと、間接隣接(Indirect neighbor)のアクセスポイントとからなる。
[Adjacent access point type]
The adjacent access point includes an access point that is directly adjacent (Direct neighbor) and an access point that is indirect adjacent (Indirect neighbor).
直接隣接(Direct neighbor)のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、互いにビーコンフレームを直接受信できる2つのアクセスポイントである。 Direct neighbor access points are two access points that operate on the same channel and can directly receive beacon frames from each other.
また、間接隣接(Indirect neighbor)のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、共通の端末装置によって繋がっている2つのアクセスポイントである。 In addition, indirect neighbor access points are two access points that operate on the same channel and are connected by a common terminal device.
図5は、直接隣接のアクセスポイントおよび間接隣接のアクセスポイントの概念図である。 FIG. 5 is a conceptual diagram of a directly adjacent access point and an indirect adjacent access point.
図5の(a)を参照して、監視サーバ50は、アクセスポイント10から収集した隣接アクセスポイントリストAPLAP1=[MACadd11/ビーコン受信RSSI1]およびチャネルID=CH1と、アクセスポイント11から収集した隣接アクセスポイントリストAPLAP2=[MACadd10/ビーコン受信RSSI2]およびチャネルID=CH1とに基づいて、アクセスポイント10,11が同じチャネルCH1上で動作し、かつ、お互いのビーコンフレームを直接受信できるアクセスポイントであることを検知し、アクセスポイント10,11を直接隣接のアクセスポイントとする。
Referring to (a) of FIG. 5, the monitoring
図5の(b)を参照して、端末装置1は、アクセスポイント10からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント10を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信RSSI3を算出する。
With reference to (b) of FIG. 5, the
また、端末装置1は、アクセスポイント11からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント11を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信RSSI4を算出する。
Moreover, the
そして、端末装置1は、隣接アクセスポイントリストAPLMN1=[MACadd10,MACadd11/チャネルID=CH1/ビーコン受信RSSI3,ビーコン受信RSSI4]を定期的に生成して監視サーバ50へ送信する。
Then, the
一方、アクセスポイント10は、自己のMACアドレスMACadd10、自己のチャネルID=CH1、自己の端末リストTL1=[MACadd1/ビーコン受信RSSI5]および自己の隣接アクセスポイントリストAPLAP3=[・・・/・・・]を監視サーバ50へ送信する。
On the other hand, the
また、アクセスポイント11は、自己のMACアドレスMACadd11、自己のチャネルID=CH1、自己の端末リストTL2=[MACadd1/ビーコン受信RSSI6]および自己の隣接アクセスポイントリストAPLAP4=[・・・/・・・]を監視サーバ50へ送信する。
Further, the
この場合、アクセスポイント10,11は、ビーコンフレームを相互に直接受信できないので、隣接アクセスポイントリストAPLAP3,APLAP4にデータを含めないで隣接アクセスポイントリストAPLAP3,APLAP4を監視サーバ50へ送信する。
In this case, the
そうすると、監視サーバ50は、端末装置1から受信した隣接アクセスポイントリストAPLMN1=[MACadd10,MACadd11/チャネルID=CH1/ビーコン受信RSSI3,ビーコン受信RSSI4]と、アクセスポイント10から受信したMACアドレスMACadd10、チャネルID=CH1、端末リストTL1=[MACadd1/ビーコン受信RSSI5]および隣接アクセスポイントリストAPLAP3=[・・・/・・・]と、アクセスポイント11から受信したMACアドレスMACadd11、チャネルID=CH1、端末リストTL2=[MACadd1/ビーコン受信RSSI6]および自己の隣接アクセスポイントリストAPLAP4=[・・・/・・・]とに基づいて、アクセスポイント10,11が同じチャネル上で動作し、かつ、端末装置1を介して繋がっていることを検知する。そして、監視サーバ50は、アクセスポイント10,11を間接隣接のアクセスポイントとする。
Then, the monitoring
[CSG(Connected sub graph)]
CSGは、上述した定義に従って隣接アクセスポイントと判定されたアクセスポイント同士の接続関係を示すグラフである。
[CSG (Connected sub graph)]
The CSG is a graph showing a connection relationship between access points determined as adjacent access points according to the above-described definition.
なお、CSGは、直接隣接のアクセスポイントのみからなる場合もあり、直接隣接のアクセスポイントと間接隣接のアクセスポイントとからなる場合もある。 The CSG may consist of only directly adjacent access points, or may consist of directly adjacent access points and indirectly adjacent access points.
各アクセスポイント10〜21は、端末装置(端末装置1〜9のいずれか)からのassociationによって端末リストTLを作成して管理する。各アクセスポイント10〜21は、端末装置(端末装置1〜9のいずれか)からフレームを受信することによって、上述した方法によってビーコン受信RSSIを算出する。
Each of the access points 10 to 21 creates and manages a terminal list TL by association from a terminal device (any one of the
また、各アクセスポイント10〜21は、他のアクセスポイントからビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知し、上述した方法によってビーコン受信RSSIを算出する。そして、各アクセスポイント10〜21は、自己の端末リストTL(=自己に接続する端末装置のMACアドレスおよびビーコン受信RSSI)と、隣接アクセスポイントリストAPLAP(=自己に隣接するアクセスポイントのMACアドレスおよびビーコン受信RSSI)とを監視サーバ50へ定期的に送信する。
Each
一方、各端末装置1〜9は、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)からビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知する。そして、各端末装置1〜9は、自己の隣接アクセスポイントリストAPLMN(=自己に隣接するアクセスポイントのMACアドレス、チャネルIDおよびビーコン受信RSSI)を監視サーバ50へ定期的に送信する。
On the other hand, each terminal device 1-9 detects an adjacent access point by receiving a beacon frame from an access point (any one of the access points 10-21). Each
電力制御装置60は、各アクセスポイント10〜21の隣接アクセスポイントリストAPLAP(=各アクセスポイント10〜21に隣接するアクセスポイントのMACアドレスおよびビーコン受信RSSI)および各端末装置1〜9の隣接アクセスポイントリストAPLMN(=各端末装置1〜9に隣接するアクセスポイントのMACアドレス、チャネルIDおよびビーコン受信RSSI)を監視サーバ50から定期的に取得する。
The
そして、電力制御装置60は、各アクセスポイント10〜21の隣接アクセスポイントリストAPLAP(=各アクセスポイント10〜21に隣接するアクセスポイントのMACアドレスおよびビーコン受信RSSI)および各端末装置1〜9の隣接アクセスポイントリストAPLMN(=各端末装置1〜9に隣接するアクセスポイントのMACアドレス、チャネルIDおよびビーコン受信RSSI)に基づいて、後述する方法によって、CSGを構築および分割する。
Then, the
[送信電力の算出]
12個のアクセスポイント10〜21によって形成される12個のローカルネットワークにおける送信電力を算出する方法について説明する。
[Calculation of transmission power]
A method for calculating transmission power in 12 local networks formed by 12
電力制御装置60の通信手段62は、アクセスポイント10〜21の端末リストTLと隣接アクセスポイントリストAPLAPとを有線インターフェース61を介して監視サーバ50から取得し、その取得した端末リストTLおよび隣接アクセスポイントリストAPLAPを決定手段63へ出力する。
The communication means 62 of the
電力制御装置60の決定手段63は、RSSIと送信レートとのテーブルTBLを予め保持している。そして、電力制御装置60の決定手段63は、テーブルTBLを参照して、最小の送信レートを満足できる最小のRSSI(=RSSIminrate)を検出する。
The
そして、電力制御装置60の決定手段63は、端末リストTLにおける端末装置毎にビーコン受信RSSIの平均値(=RSSIbeacon)を取り出す。その後、電力制御装置60の決定手段63は、予め保持しているビーコン送信電力(=最大送信電力)Pbeaconと、ビーコン受信RSSIの平均値(=RSSIbeacon)と、最小のRSSI(=RSSIminrate)とを次式に代入して最小送信電力Pminrateを算出する。
And the determination means 63 of the
Pminrate=RSSIminrate+Pbeacon−RSSIbeacon・・・(2)
アクセスポイントj(j=10〜21)の通信範囲(=データの通信範囲)からなる領域をセルjとする。そうすると、セルjの最低送信電力は、セルjの最低送信電力=maxi{セルjに含まれる全ての端末装置i(i=1〜9)の最低送信電力(=Pminrate)}によって決定される。
P minrate = RSSI minrate + P beacon -RSSI beacon (2)
An area composed of the communication range (= data communication range) of the access point j (j = 10 to 21) is defined as a cell j. Then, the minimum transmission power of the cell j is determined by the minimum transmission power of the cell j = max i {the minimum transmission power of all the terminal devices i (i = 1 to 9) included in the cell j (= P minrate )}. The
また、送信電力pは、p=セルjの最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。 The transmission power p is in the range of p = the lowest transmission power of cell j to the maximum transmission power.
端末装置iがアクセスポイントjからビーコンフレームを受信するときのRSSIをRSSIij(Pbeacon)とすると、電力制御装置60の決定手段63は、端末装置iがアクセスポイントjから送信電力pで送信されたデータを受信するときのデータ受信RSSI(=RSSIij(P))を次式によって算出する。
Assuming that the RSSI ij (Pbeacon) when the terminal device i receives the beacon frame from the access point j is RSSI ij (Pbeacon) , the determining
RSSIij(P)=p−Pbeacon+RSSIij(Pbeacon)・・・(3)
そして、電力制御装置60の決定手段63は、テーブルTBLを参照して、データ受信RSSI(=RSSIij(P))に対応する送信レートrij(P)を検出する。
RSSI ij (P) = p-P beacon + RSSI ij (Pbeacon) (3)
Then, the
引き続いて、電力制御装置60の決定手段63は、セルjにおける1ビット当たりの送信所要時間tj(p)を次式によって算出する。
Subsequently, the
tj(p)=Σi(1/rij(P))/(セルjの端末装置の個数)・・・(4)
なお、送信所要時間tj(p)は、平均の送信所要時間である。
t j (p) = Σ i (1 / r ij (P) ) / (number of terminal devices in cell j) (4)
The required transmission time t j (p) is an average required transmission time.
セルjの周辺での最低送信電力は、セルjの周辺での最低送信電力=max{セルjとその隣接セルの最低送信電力(=Pminrate)}によって決定される。 The minimum transmission power around the cell j is determined by the minimum transmission power around the cell j = max {the minimum transmission power of the cell j and its neighboring cells (= P minrate )}.
また、送信電力p’は、p’=セルjの周辺での最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。 Further, the transmission power p 'is in the range of p' = the minimum transmission power around the cell j to the maximum transmission power.
送信電力がp’である場合、アクセスポイントjの同一チャネル競争のアクセスポイントリストがNj(p’)である。 When the transmission power is p ′, the access point list of the same channel competition of the access point j is N j (p ′).
Nj(p’)は、最初、空であるので、アクセスポイントjは、Nj(p’)に入れられる。 Since N j (p ′) is initially empty, access point j is placed in N j (p ′).
アクセスポイントjに直接隣接(ビーコンフレームを直接受信できる)するアクセスポイントをアクセスポイントk(k=10〜21,k≠j)とする。 An access point that is directly adjacent to the access point j (that can receive a beacon frame directly) is defined as an access point k (k = 10 to 21, k ≠ j).
電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイントkが送信電力p’で送信したパケットがアクセスポイントjへ届くときのRSSI(=RSSIkj(p’))を次式によって算出する。
The determining
RSSIkj(p’)=p’−Pbeacon+RSSIkj(Pbeacon))・・・(5)
なお、RSSIkj(Pbeacon)は、アクセスポイントjがアクセスポイントkからビーコンフレームを受信するときのビーコン受信RSSIであり、アクセスポイントjからの隣接アクセスポイントリストAPLAPに含まれている。従って、電力制御装置60の決定手段63は、式(5)によってRSSI(=RSSIkj(p’))を演算できる。
RSSI kj (p ′) = p′−P beacon + RSSI kj (Pbeacon) ) (5)
Note that RSSI kj (Pbeacon) is a beacon reception RSSI when the access point j receives a beacon frame from the access point k, and is included in the adjacent access point list APL AP from the access point j. Therefore, the
そして、電力制御装置60の決定手段63は、RSSIkj(p’)がアクセスポイントjのキャリアセンス閾値よりも大きいとき、アクセスポイントk(=ローカルネットワーク)をNj(p’)に入れる。
Then, the
電力制御装置60の決定手段63は、RSSIkj(p’)の演算と、その演算したRSSIkj(p’)とキャリアセンス閾値との比較をアクセスポイントjに隣接するアクセスポイントkの全てについて実行する。
Determining means 63 of the
そして、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイントjのローカルネットワークにおけるローカルスループットγj(p’)を次式により演算する。
Then, the
γj(p’)=1/[Σk∈Nj(P’)1/tk(p’)]・・・(6)
なお、tk(p’)は、上述した式(4)を用いて演算されたアクセスポイントkにおけるビット当たりの送信所要時間である。
γ j (p ′) = 1 / [
Note that t k (p ′) is a transmission required time per bit at the access point k calculated using the above-described equation (4).
また、アクセスポイントjのローカルネットワークを第1のローカルネットワークとし、アクセスポイントkのローカルネットワークの全てをn(nは正の整数)個の第2のローカルネットワークとしたとき、Nj(p’)に入れられたアクセスポイントkは、「m(mは1≦m≦nを満たす整数)個の第2のローカルネットワーク」を構成する。 Further, when the local network of the access point j is the first local network and all the local networks of the access point k are n (n is a positive integer) number of second local networks, N j (p ′) The access points k included in the network constitute “m (m is an integer satisfying 1 ≦ m ≦ n) second local networks”.
引き続いて、電力制御装置60の決定手段63は、ローカルスループットγj(p’)が最大になる電力p’をアクセスポイントjのローカルネットワークにおける送信電力PC jとして決定する。
Subsequently, the
なお、この発明の実施の形態においては、ローカルスループットとは、アクセスポイントjに隣接するアクセスポイントkのローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときのアクセスポイントjのローカルネットワークにおけるスループットを言う。 In the embodiment of the present invention, the local throughput means the throughput of the access point j in the local network when the influence of the transmission power in the local network of the access point k adjacent to the access point j is considered.
[CSGの構築および分割]
(i)CSGの構築
電力制御装置60の通信手段62は、アクセスポイント10〜21の[MACアドレスMACadd10/チャネルID=CH1/端末リストTL10/隣接アクセスポイントリストAPLAP10]〜[MACアドレスMACadd21/チャネルID=CH1/端末リストTL21/隣接アクセスポイントリストAPLAP21]を監視サーバ50から取得し、その取得した[MACアドレスMACadd10/チャネルID=CH1/端末リストTL10/隣接アクセスポイントリストAPLAP10]〜[MACアドレスMACadd21/チャネルID=CH1/端末リストTL21/隣接アクセスポイントリストAPLAP21]を決定手段63へ出力する。
[Construction and division of CSG]
(I) Construction of CSG The communication means 62 of the
そして、電力制御装置60の決定手段63は、[MACアドレスMACadd10/チャネルID=CH1/端末リストTL10/隣接アクセスポイントリストAPLAP10]〜[MACアドレスMACadd21/チャネルID=CH1/端末リストTL21/隣接アクセスポイントリストAPLAP21]に基づいて、CSGを構築する。
Then, the
以下、CSGを構築する方法を具体的に説明する。図6は、ネイバーリストを示す図である。また、図7は、CSGの具体例を示す図である。 Hereinafter, a method for constructing the CSG will be specifically described. FIG. 6 is a diagram showing a neighbor list. FIG. 7 is a diagram showing a specific example of CSG.
電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント10〜21のチャネルID=CH1および隣接アクセスポイントリストAPLAP10〜APLAP21に基づいて、ネイバーリストNBL1(図6の(a)参照)を作成する。この場合、CSGのIDは、アクセスポイント10〜21の全てに対して“0”に設定される。そして、電力制御装置60の決定手段63は、ネイバーリストNBL1に基づいてアクセスポイント10〜21が同じチャネルCH1を共有していることを検知する。
The
そうすると、電力制御装置60の決定手段63は、同じチャネルCH1を共有するアクセスポイント10〜21に対して1つのグラフGRP(図7の(a)参照)を作成する。
Then, the
その後、電力制御装置60の決定手段63は、次の手順によってグラフGRPを2つのCSG1,CSG2に分ける。
Thereafter, the
(C1)新しいCSGm(m=1,2,3,・・・)を用意する。 (C1) A new CSGm (m = 1, 2, 3,...) Is prepared.
(C2)既存のCSGに入っていないアクセスポイントj(CSG=0)を選択し、CSGmに入れる。 (C2) Select an access point j (CSG = 0) that is not in the existing CSG and put it in the CSGm.
(C3)アクセスポイントjに隣接するアクセスポイントもCSGmに入れる。 (C3) An access point adjacent to the access point j is also entered into the CSGm.
(C4)CSGmに入っていないアクセスポイント(CSG=0)からアクセスポイントkを選択し、上記の(C1)〜(C3)の処理を行なう。 (C4) The access point k is selected from the access points (CSG = 0) not included in the CSGm, and the processes (C1) to (C3) are performed.
(C5)CSGmにおけるアクセスポイントの隣接アクセスポイントが全てCSGmに含まれると、このCSGが構築される。 (C5) When all access points adjacent to the access point in the CSGm are included in the CSGm, this CSG is constructed.
(C6)既存のCSGに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の(C1)〜(C5)の処理を繰り返す。 (C6) If there remains an access point that is not included in the existing CSG, the above processes (C1) to (C5) are repeated.
上記の(C1)〜(C6)に従ってCSGの構築を具体的に説明する。 The construction of the CSG will be specifically described according to the above (C1) to (C6).
電力制御装置60の決定手段63は、まず、アクセスポイント10をCSG1に入れる。次に、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント10に隣接するアクセスポイント11をCSG1に入れる。同様に、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント11に隣接するアクセスポイント12をCSG1に入れ、アクセスポイント12に隣接するアクセスポイント13,14,15をCSG1に入れ、アクセスポイント15に隣接するアクセスポイント16,17をCSG1に入れる。これによって、アクセスポイント10〜17に隣接するアクセスポイントがCSG1に含まれるので、CSG1の構築が完了する。
The
電力制御装置60の決定手段63は、同様にして、アクセスポイント18〜21を含むCSG2を構築する。
Similarly, the
その結果、電力制御装置60の決定手段63は、ネイバーリストNBL2(図6の(b)参照)を作成し、CSG1,CSG2(図7の(b)参照)を作成する。
As a result, the
(ii)CSGの分割
電力制御装置60の決定手段63は、以下の手順に従ってCSGを分割する。
(Ii) Division of CSG The
(D1)全てのチャネル上の全てのCSGは、1つのCSGセットを構成する。電力制御装置60の決定手段63は、CSGセットにおける各CSGに対して、そのCSGに含まれるアクセスポイントの個数が閾値(=例えば、20)を超えれば、このCSGに分割可能フラグflag_DVを付ける。
(D1) All CSGs on all channels constitute one CSG set. The
(D2)電力制御装置60の決定手段63は、分割可能フラグflag_DVが付いているCSGから1つのCSGを選択する。
(D2) The
(D2−1)電力制御装置60の決定手段63は、選択したCSGに含まれる全てのアクセスポイントを分割可能アクセスポイントとし、分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントを次のようにオーバーラップしないようにサブセットに分ける。
(D2-1) The
(D2−1−1)新しいサブセットsubsetp(p=1,2,3,・・・)を用意する。 (D2-1-1) A new subset subset p (p = 1, 2, 3,...) Is prepared.
(D2−1−2)分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントから既存のサブセットに入っていないアクセスポイントjを選択し、サブセットsubsetpに入れる。 (D2-1-2) An access point j not included in the existing subset is selected from access points adjacent to the splittable access point, and is entered into the subset subset p .
(D2−1−3)分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントに属しており、かつ、既存のサブセットに入っていない各アクセスポイントに対して、それがサブセットsubsetpに属するアクセスポイントに隣接するかどうかを確認する。そして、隣接すれば、それをサブセットsubsetpに入れる。サブセットsubsetpに入れるアクセスポイントがなくなるまで、この処理を繰り返す。 (D2-1-3) For each access point that belongs to an access point adjacent to the divisible access point and does not belong to the existing subset, is it adjacent to the access point that belongs to the subset subset p ? Check if. If it is adjacent, it is put into the subset subset p . This process is repeated until there are no more access points in the subset subset p .
(D2−1−4)既存のサブセットに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の(D2−1−1)〜(D2−1−3)の処理を繰り返す。 (D2-1-4) If there remains an access point that is not in the existing subset, the processes (D2-1-1) to (D2-1-3) are repeated.
(D2−1−5)分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントをオーバーラップしない2以上のサブセットに分けれれば、それを分割候補とする。 (D2-1-5) If an access point adjacent to a divisible access point can be divided into two or more subsets that do not overlap, it is determined as a division candidate.
(D2−2)電力制御装置60の決定手段63は、各分割候補に対して、そこでCSGを分割できるかどうかを以下の方法によって確認する。
(D2-2) The
(D2−2−1)分割候補をCSGから抽出する。 (D2-2-1) Extract division candidates from the CSG.
(D2−2−2)元のCSGが2つに分割されると、分割候補をその隣接アクセスポイントが多いCSGに属させる。そして、分割された2つの新しいCSGをCSGセットに入れる。新しいCSGに含まれるアクセスポイントの個数が閾値(=20)を超えれば、そのCSGに分割可能flag_DVを付ける。全ての分割候補で元のCSGが2つのCSGに分割されなければ、このCSGの分割可能flag_DVをクリアする。 (D2-2-2) When the original CSG is divided into two, the division candidate belongs to a CSG with many adjacent access points. Then, the two divided new CSGs are put into the CSG set. If the number of access points included in the new CSG exceeds a threshold value (= 20), a splittable flag_DV is attached to the CSG. If the original CSG is not divided into two CSGs for all division candidates, the CSG splittable flag_DV of this CSG is cleared.
(D3)電力制御装置60の決定手段63は、CSGセットにおける全てのCSGに対して分割可能flag_DVがセットされていなければ、CSGの分割を終了する。一方、電力制御装置60の決定手段63は、CSGセットのいずれかのCSGに対して分割可能flag_DVがセットされていれば、上記の(D2)を繰返し実行する。
(D3) If the splittable flag_DV is not set for all the CSGs in the CSG set, the
図8は、CSGの分割の具体例を示す図である。図8を参照して、アクセスポイント10〜21は、1つのCSG3を構成する。そして、電力制御装置60の決定手段63は、4個のアクセスポイント11,12,13,14がアクセスポイント10に隣接することを検知する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of CSG division. With reference to FIG. 8,
その後、電力制御装置60の決定手段63は、まず、アクセスポイント11をサブセットsuset1に入れる。電力制御装置60の決定手段63は、次に、アクセスポイント12がサブセットsuset1に入れたアクセスポイント11に隣接するかどうかを確認する。
Thereafter, the
アクセスポイント12がアクセスポイント11に隣接するので、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント12をサブセットsuset1に入れる。
Since the
引き続いて、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント13がサブセットsuset1に入れたアクセスポイント11,12に隣接するかどうかを確認する。
Subsequently, the
アクセスポイント13は、アクセスポイント11,12のいずれにも隣接しないので、電力制御装置60の決定手段634は、アクセスポイント13をサブセットsubset2に入れる。
Since the
その後、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント14がアクセスポイント13に隣接するので、アクセスポイント14をサブセットsubset2に入れる。
Thereafter, since the
アクセスポイント10の隣接するアクセスポイント11〜14は、オーバーラップしない2つのサブセットsuset1,subset2に分かれているので、CSG3は、アクセスポイント10のところで分割される可能性がある。従って、電力制御装置60の決定手段63は、アクセスポイント10を分割候補とする。
Since the
そして、電力制御装置60の決定手段63は、分割候補(=アクセスポイント10)を隣接アクセスポイントが多いアクセスポイント11,12,15〜19に属させる。これによって、CSG3は、2つのCSG4,CSG5に分割される。その後、電力制御装置60の決定手段63は、CSG3に付けられた分割可能flag_DVをクリアする。これによって、電力制御装置60の決定手段63は、CSG3の分割を終了する。
Then, the
電力制御装置60の決定手段634は、上述した方法によってCSGを構築または分割する。そして、電力制御装置60の決定手段63および調整手段64は、構築または分割した最終的な各CSG毎に、1つのCSGに含まれるアクセスポイント間の送信電力を以下の方法によって算出し、その算出した送信電力を調製する。
The determination unit 634 of the
(ADJ1)降順でアクセスポイントの送信電力PCをソートし、初期の送信電力PNとする。 (ADJ1) sorts the transmission power P C of the access point in descending order, the initial transmit power P N.
(ADJ2)ソート後のアクセスポイントのIDを1,2,3,・・・とし、PN 1≧PN 2≧PN 3≧・・・を設定する。 (ADJ2) IDs of access points after sorting are set to 1, 2, 3,..., And P N 1 ≧ P N 2 ≧ P N 3 ≧.
(ADJ3)アクセスポイントごとに送信電力制御済flag_CFを設定する。この場合、最初、flag_CF(M)(M=1,2,3,・・・)=0とする。 (ADJ3) A transmission power controlled flag_CF is set for each access point. In this case, first, flag_CF (M) (M = 1, 2, 3,...) = 0.
(ADJ4)アクセスポイントMの送信電力PC Mを算出する。 (ADJ4) calculates the transmission power P C M of the access point M.
(ADJ4−1)flag_CFが“0”でなければ、そのアクセスポイントをスキップする。 (ADJ4-1) If flag_CF is not “0”, the access point is skipped.
(ADJ4−2)PN M=max{アクセスポイントMに隣接するアクセスポイントのPNの最大値−δP,PC M}を演算し、フラグflag_CF(M)を付ける。ここで、δPは、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差のしきい値である。 (ADJ4-2) P N M = max {Maximum value of P N of access point adjacent to access point M− δ P , P C M } is calculated, and flag flag_CF (M) is attached. Here, the [delta] P, is the threshold of the difference in transmission power between the adjacent access points.
(ADJ4−3)PN Mの更新によってアクセスポイントMと、アクセスポイントMに隣接するアクセスポイントLとの間の送信電力の差|PN M−PN L|がδPを超えると、アクセスポイントLのフラグflag_CFをクリアする。 (ADJ4-3) and the access point M by updating the P N M, the difference in transmission power between the access point L adjacent to the access point M | P N M -P N L | exceeds the [delta] P, access The flag flag_CF of point L is cleared.
(ADJ5)フラグflag_CFが“0”であるアクセスポイントに対して(ADJ4)の処理を行ない、再び、送信電力を調整する。 (ADJ5) The processing of (ADJ4) is performed for the access point whose flag flag_CF is “0”, and the transmission power is adjusted again.
図9は、送信電力の調整の具体例を示す図である。なお、図9においては、しきい値δPは、1dBmであるとする。 FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of transmission power adjustment. In FIG. 9, the threshold [delta] P is assumed to be 1 dBm.
図9を参照して、アクセスポイント10〜14の送信電力PNは、それぞれ、15dBm,14dBm,13dBm,14dBm,9dBmと算出されている。
Referring to FIG. 9, the transmission power P N of the
アクセスポイント15の送信電力PN 6が算出される際、アクセスポイント13の影響で送信電力PN 6が13dBmと算出される。
When the transmission power P N 6 of the
その結果、アクセスポイント14とアクセスポイント15との間の送信電力の差(=4dBm)がしきい値δP(=1dBm)を超えてしまうので、電力制御装置60の調整手段64は、アクセスポイント14のフラグflag_CFをクリアする。
As a result, the transmission power difference (= 4 dBm) between the
その後、アクセスポイント16,17の送信電力PN 7,PN 8がそれぞれ13dBm,12dBmと算出される。 Thereafter, the transmission powers P N 7 and P N 8 of the access points 16 and 17 are calculated as 13 dBm and 12 dBm, respectively.
そうすると、電力制御装置60の調整手段64は、アクセスポイント14の送信電力PN 5(=9dBm)がアクセスポイント15の送信電力PN 6(=13dBm)との差がしきい値δP(=1dBm)を超えないようにアクセスポイント14の送信電力PN 5を9dBmから12dBmに調整する。
Then, the adjustment means 64 of the
このように、この発明の実施の形態においては、電力制御装置60の調整手段64は、隣接する2つのアクセスポイント間の送信電力PNの差がしきい値δP(=1dBm)を超えないように、1つのCSGに含まれるアクセスポイント10〜17の送信電力PN 1〜PN 8を調整する。
Thus, in the embodiment of this invention, adjustment means 64 of the
そして、電力制御装置60の調整手段64は、その調整後の送信電力PN 1〜PN 8を通信手段62へ出力し、通信手段62は、送信電力PN 1〜PN 8をアクセスポイント10〜17へ送信する。
Then, the adjustment means 64 of the
アクセスポイント10〜17は、電力制御装置60からそれぞれ送信電力PN 1〜PN 8を受信し、その受信した送信電力PN 1〜PN 8をビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)へ送信する。
The access points 10 to 17 receive transmission powers P N 1 to P N 8 from the
そして、アクセスポイント10〜17は、それぞれ、送信電力PN 1〜PN 8で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)とデータフレームを送受信する。
Then, the
この発明の実施の形態においては、端末装置1〜9およびアクセスポイント10〜21の各々は、フレームを送信するとき、基本的に、RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)を使用せず、制御フレーム(およびそれに対する応答(ACK))を既知のビーコンフレーム用の送信電力(=最大送信電力)で送信し、データフレーム(およびそれに対する応答(ACK))を上述した方法によって決定された送信電力PNで送信する。
In the embodiment of the present invention, each of the
[例外対応]
図10は、新たな端末装置が参入した場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。図10を参照して、端末装置1,4,5,7は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント10と接続している。領域REG1は、アクセスポイント10からのデータフレームが到達する範囲であり、領域REG2は、アクセスポイント10からのビーコンフレームが到達する範囲である。
[Exception handling]
FIG. 10 is a diagram for explaining a transmission power control method when a new terminal device joins. Referring to FIG. 10,
そして、端末装置1,4,5,7およびアクセスポイント10は、電力制御装置60から受信した送信電力PN 10を用いてデータフレームを相互に送受信する。
The
このような状況において、新たな端末装置3が領域REG1外の領域REG2内に新規に参入する。この場合、端末装置3は、アクセスポイント10からのビーコンフレームを受信できるが、アクセスポイント10からのデータフレームを受信できない。
In such a situation, a new terminal device 3 newly enters the area REG2 outside the area REG1. In this case, the terminal device 3 can receive a beacon frame from the
そこで、アクセスポイント10は、送信電力PN 10を暫時的に大きくして端末装置3と無線通信を行なう。
Therefore, the
図11は、端末装置がハンドオーバーする場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a transmission power control method when a terminal apparatus is handed over.
図11を参照して、端末装置7は、最初、アクセスポイント10に接続しているが、アクセスポイント11に向かって移動している。端末装置7は、アクセスポイント10からアクセスポイント11へ切り替わる前に端末装置7−アクセスポイント10間のリンク品質が徐々に劣化するので、送信電力PN 10を暫時的に大きくし、端末装置7を救済する。
Referring to FIG. 11,
また、端末装置7がアクセスポイント11のローカルネットワークに新規に参入すると、アクセスポイント11は、送信電力PN 11を暫時的に大きくし、端末装置7と無線通信を行なう。
When the
これによって、端末装置7がアクセスポイント10のローカルネットワークからアクセスポイント11のローカルネットワークへハンドオーバーする場合も、連続して通信を行なうことができる。
Thereby, even when the
また、この発明の実施の形態においては、次の方法によって活性な端末装置に対する対応が行なわれる。 In the embodiment of the present invention, the active terminal device is dealt with by the following method.
各アクセスポイント10〜21は、常に、端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)からのパケット(新規参入する場合の制御メッセージ、または移動する場合のデータメッセージ)を観測し、端末装置におけるデータ受信RSSIを上述した方法によって算出する。
Each of the access points 10 to 21 always observes a packet (a control message when newly entering or a data message when moving) from a terminal device (at least one of the
また、各アクセスポイント10〜21は、上述した式(2)、または次式を用いて、端末装置(端末装置1〜9の少なくとも1つ)との間のリンク品質を満足できるように送信電力p(=PminrateまたはPmaxrate)を周期的(ビーコンフレームを送信する直前)に算出する。
Moreover, each access point 10-21 uses transmission power so that link quality between the terminal devices (at least one of the
Pmaxrate=RSSImaxrate+Pbeacon−RSSIbeacon・・・(7)
式(7)において、RSSImaxrateは、RSSIと送信レートとのテーブルTBLを参照して検出された最大の送信レートを満足する最小のRSSIである。また、Pmaxrateは、最小送信電力である。
P maxrate = RSSI maxrate + P beacon -RSSI beacon (7)
In Expression (7), RSSI maxrate is the minimum RSSI that satisfies the maximum transmission rate detected with reference to the RSSI and transmission rate table TBL. P maxrate is the minimum transmission power.
各アクセスポイント10〜21は、送信電力pを算出すると、max(p,PN)によって選択された送信電力(p,PNのうち、大きい方)を新たな送信電力PNとし、その新たな送信電力PNをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。 When each of the access points 10 to 21 calculates the transmission power p, the transmission power selected by max (p, P N ) (the larger of p and P N ) is set as the new transmission power P N , and the new Transmission power PN is included in a beacon frame and transmitted to a terminal device existing in its own local network.
そして、次の電力制御タイミングになると、アクセスポイント10〜21間の送信電力が上述した方法によって調整され、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差が小さくなる。 At the next power control timing, the transmission power between the access points 10 to 21 is adjusted by the method described above, and the difference in transmission power between adjacent access points becomes small.
更に、この発明の実施の形態においては、次の方法によって不活性な端末装置に対する対応が行なわれる。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, the inactive terminal apparatus is dealt with by the following method.
各端末装置1〜9は、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)に接続していても、通信をしないで移動する場合がある。この場合、各アクセスポイント10〜21は、端末装置へのリンク品質の変化を把握していないので、それに対応する送信電力制御を行なわない。 Even if each terminal device 1-9 is connected to an access point (any one of the access points 10-21), it may move without communicating. In this case, each of the access points 10 to 21 does not grasp the change in the link quality to the terminal device, and therefore does not perform the corresponding transmission power control.
その結果、各端末装置1〜9がアクセスポイントから離れてから通信を再開すると、データフレームが通信相手に届かない可能性がある。
As a result, when communication is resumed after the
そこで、このような問題を解決するために、各端末装置1〜9は、常に、アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)からのビーコン受信RSSIを観測し、その観測したビーコン受信RSSIに基づいて、データの受信RSSIを算出し、式(2)または式(7)を用いてリンク品質を満足できる所要送信電力pを算出する。
Therefore, in order to solve such a problem, each of the
pが現在の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間(この時間をパラメータとする)以内にアクセスポイントへの送信(データまたはACK)がない場合、各端末装置1〜9は、自己の送信電力pを含む送信電力制御要求フレームを最大送信電力でアクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)へ送信する。
When p is larger than the current transmission power and there is no transmission (data or ACK) to the access point within a certain time (this time is a parameter), each of the
アクセスポイント(アクセスポイント10〜21のいずれか)は、max(p,PN)によって選択された送信電力(p,PNのうち、大きい方)を新たな送信電力PNとし、その新たな送信電力PNをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。 The access point (any one of the access points 10 to 21) sets the transmission power (p or P N , whichever is larger) selected by max (p, P N ) as the new transmission power P N, and sets the new transmission power P N. The transmission power PN is included in the beacon frame and transmitted to the terminal device existing in its own local network.
図12は、この発明の実施の形態による電力制御方法の流れを示す図である。なお、図12においては、端末装置1,2およびアクセスポイント10,11を例としてアクセスポイント10,11のローカルネットワーク内における送信電力を制御する場合の流れを説明する。また、図12においては、端末装置1は、アクセスポイント10へアクセスし、端末装置2は、アクセスポイント11へアクセスするものとする。
FIG. 12 shows a flow of the power control method according to the embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 12, the flow in the case of controlling the transmission power in the local network of the access points 10 and 11 is demonstrated taking the
図12を参照して、端末装置1は、アクセスポイント10との間で上述した方法によってパスロスPL1を算出し(ステップS1)、端末装置2は、アクセスポイント11との間で上述した方法によってパスロスPL2を算出する(ステップS2)。
Referring to FIG. 12,
その後、アクセスポイント10は、自己のアドレスAP10、チャネルID=CH4、端末リストNL=[STA1](STA1は、端末装置1を表す)および隣接アクセスポイントリストNB=[AP11]を監視サーバ50へ送信する(ステップS3)。
Thereafter, the
同様に、アクセスポイント11は、自己のアドレスAP11、チャネルID=CH4、端末リストNL=[STA2](STA2は、端末装置2を表す)および隣接アクセスポイントリストNB=[AP10]を監視サーバ50へ送信する(ステップS4)。
Similarly, the
その後、電力制御装置60は、情報要求を監視サーバ50へ送信し(ステップS5)、監視サーバ50は、チャネルID、端末リストおよび隣接アクセスポイントリスト等の必要な情報を電力制御装置60へ送信する(ステップS6)。
Thereafter, the
そして、電力制御装置60は、必要な情報に基づいて、上述した方法によって、セルjごとに送信電力PC jを算出する(ステップS7)。
Then, the
その後、電力制御装置60は、上述した方法によってCSGを構築・分割する(ステップS8)。引き続いて、電力制御装置60は、上述した方法によって、CSG毎に送信電力PC jを送信電力PN jに調整する(ステップS9)。
Thereafter, the
そうすると、電力制御装置60は、アクセスポイント10のローカルネットワークにおける調整された送信電力PN 1をアクセスポイント10へ送信する(ステップS10)。また、電力制御装置60は、アクセスポイント11のローカルネットワークにおける調整された送信電力PN 2をアクセスポイント11へ送信する(ステップS11)。
Then, the
アクセスポイント10,11は、それぞれ、送信電力PN 1,PN 2を電力制御装置60から受信し、その受信した送信電力PN 1,PN 2をハンドオーバー等への対応に応じて暫時的に調整する(ステップS12)。
The access points 10 and 11 receive the transmission powers P N 1 and P N 2 from the
そして、アクセスポイント10は、調整後の送信電力PN 1を端末装置1へ送信し(ステップS13)、アクセスポイント11は、調整後の送信電力PN 2を端末装置2へ送信する(ステップS14)。
Then, the
これによって、送信電力を制御する動作が終了する。 As a result, the operation for controlling the transmission power is completed.
この発明の実施の形態によれば、1つのローカルネットワークに隣接するn(nは正の整数)個の隣接ローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの1つのローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように1つのローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数のアクセスポイント10〜21に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する2つのローカルネットワーク間の送信電力差がしきい値δP以下になるように調整される。
According to the embodiment of the present invention, a local throughput which is a throughput in one local network when the influence of transmission power in n adjacent local networks adjacent to one local network is considered (n is a positive integer). Is calculated, and transmission power in one local network is determined so that the calculated local throughput is maximized. This power determination process is executed for all of the plurality of local networks corresponding to the plurality of
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差がしきい値δP以下になる。 As a result, in each of the plurality of local networks, together with the throughput is maximized, the difference in transmission power is below the threshold value [delta] P across multiple local networks.
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数のアクセスポイント10〜21を備えた通信ネットワークシステム100における全体のスループットを向上できる。
Therefore, according to the present invention, the overall throughput in the
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント10〜21は、「複数の通信装置」を構成し、端末装置1〜9は、「複数の端末装置」を構成する。
In the embodiment of the present invention, the access points 10 to 21 constitute “a plurality of communication devices”, and the
また、この発明の実施の形態においては、CSGは、「接続関係集合」を構成する。 In the embodiment of the present invention, the CSG constitutes a “connection relation set”.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置に適用される。また、この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムに適用される。 The present invention is applied to a power control apparatus capable of improving the overall throughput in a communication network including a plurality of communication apparatuses connected to a core network. The present invention is also applied to a communication network system including a power control device capable of improving the overall throughput in a communication network including a plurality of communication devices connected to a core network.
1〜9 端末装置、10〜21 アクセスポイント、40 ネットワーク、50 監視サーバ、60 電力制御装置、61,114 有線インターフェース、62,103,113 通信手段、63 決定手段、64 調整手段、100 通信ネットワークシステム、101 アンテナ、102,112 無線インターフェース、104 アプリケーションモジュール。 1-9 terminal device, 10-21 access point, 40 network, 50 monitoring server, 60 power control device, 61, 114 wired interface, 62, 103, 113 communication means, 63 determination means, 64 adjustment means, 100 communication network system , 101 Antenna, 102, 112 Wireless interface, 104 Application module.
Claims (8)
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第1のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第2のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第1の通信装置と前記第1の通信装置にアクセスする第1の端末装置とから構成される第1のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第1のローカルネットワークに隣接するn(nは正の整数)個の第2のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第1のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第1のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第1のローカルネットワークと前記n個の第2のローカルネットワークとの間における送信電力差が第1のしきい値以下になるように第2のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを備える電力制御装置。 A power control device for controlling transmission power in a plurality of communication devices connected to a network and using the same channel,
Based on a first link quality between adjacent communication devices of the plurality of communication devices, and a second link quality between the communication device and a terminal device directly connected to each communication device, A local throughput in a first local network composed of a first communication device of a plurality of communication devices and a first terminal device that accesses the first communication device is adjacent to the first local network. It is calculated as a throughput in the first local network when the influence of transmission power in n (n is a positive integer) number of second local networks is considered, and the first local network is calculated so that the calculated local throughput is maximized. A power determination process for determining transmission power in one local network is performed for a plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. Determining means for executing all of the network,
Power adjustment processing for adjusting transmission power in the second local network so that a transmission power difference between the first local network and the n second local networks is equal to or less than a first threshold value. Adjusting means for executing all of a plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices;
A power control apparatus comprising: communication means for transmitting the transmission power adjusted by the adjustment means to the plurality of communication apparatuses.
前記調整手段は、前記分類された接続関係集合ごとに前記電力調整処理を実行する、請求項1に記載の電力制御装置。 The determining means classifies the plurality of communication devices into a connection relationship set that is a set of communication devices that use the same channel and have an adjacency relationship based on an adjacency list that indicates an adjacency relationship between the communication devices. And executing the power determination process for each classified connection relation set,
The power control apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit executes the power adjustment process for each of the classified connection relation sets.
前記調整手段は、前記分割された複数の接続関係集合の各々について前記電力調整処理を実行する、請求項3に記載の電力制御装置。 When the number of communication devices included in one connection relation set exceeds a second threshold, the determination unit divides the connection relation set into a plurality of connection relation sets, and the plurality of divided connection relation sets Performing the power determination process for each of the
The power control apparatus according to claim 3, wherein the adjustment unit executes the power adjustment process for each of the plurality of divided connection relation sets.
各々が前記複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う複数の端末装置と、
前記ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する前記複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置とを備え、
前記電力制御装置は、
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第1のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第2のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第1の通信装置と前記第1の通信装置にアクセスする第1の端末装置とから構成される第1のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第1のローカルネットワークに隣接するn(nは正の整数)個の第2のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第1のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第1のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第1のローカルネットワークと前記n個の第2のローカルネットワークとの間における送信電力差が第1のしきい値以下になるように第2のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを含み、
前記複数の通信装置の各々は、前記第1および第2のリンク品質を前記電力制御装置へ送信し、前記電力制御装置の前記通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行い、
前記複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第2の通信装置における送信電力と同じ送信電力で前記第2の通信装置と無線通信を行う、通信ネットワークシステム。 A plurality of communication devices connected to the network;
A plurality of terminal devices each performing wireless communication with any of the plurality of communication devices;
A power control device for controlling transmission power in the plurality of communication devices connected to the network and using the same channel;
The power control device
Based on a first link quality between adjacent communication devices of the plurality of communication devices, and a second link quality between the communication device and a terminal device directly connected to each communication device, A local throughput in a first local network composed of a first communication device of a plurality of communication devices and a first terminal device that accesses the first communication device is adjacent to the first local network. It is calculated as a throughput in the first local network when the influence of transmission power in n (n is a positive integer) number of second local networks is considered, and the first local network is calculated so that the calculated local throughput is maximized. A power determination process for determining transmission power in one local network is performed for a plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices. Determining means for executing all of the network,
Power adjustment processing for adjusting transmission power in the second local network so that a transmission power difference between the first local network and the n second local networks is equal to or less than a first threshold value. Adjusting means for executing all of a plurality of local networks corresponding to the plurality of communication devices;
Communication means for transmitting the transmission power adjusted by the adjustment means to the plurality of communication devices,
Each of the plurality of communication devices transmits the first and second link qualities to the power control device, and is present in its own local network with transmission power received from the communication means of the power control device Wirelessly communicate with the device,
Each of the plurality of terminal devices is a communication network system that performs wireless communication with the second communication device with the same transmission power as the transmission power of the second communication device to which the terminal device is directly connected.
前記第1の通信装置に隣接する第2の通信装置は、前記第1の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、前記第1の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う、請求項5に記載の通信ネットワークシステム。 The first communication device performs wireless communication with the first terminal device existing in the local network and outside the reduced communication range with a transmission power larger than the received transmission power. Done
When the second communication device adjacent to the first communication device detects that the first terminal device has newly joined in its own local network, the communication range in which the first terminal device is shortened 6. The communication network system according to claim 5, wherein the communication network system performs wireless communication with a terminal device existing in its own local network with a transmission power larger than the received transmission power.
前記第1の通信装置は、前記送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、前記電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を前記第1の端末装置へ送信する、請求項5に記載の通信ネットワークシステム。 The first terminal apparatus determines a transmission required power so that a link quality with the first communication apparatus becomes a desired link quality, and the determined transmission required power is greater than a current transmission power of the own terminal apparatus. And when a packet is not transmitted to the first communication device for a certain period of time, a transmission power control request including the required transmission power is transmitted to the first communication device with a maximum transmission power,
The first communication device receives the transmission power control request, and uses a larger one of the required transmission power included in the received transmission power control request and the transmission power received from the power control device. The communication network system according to claim 5, wherein the communication network system is determined as new transmission power, and the determined new transmission power is transmitted to the first terminal device.
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH06140976A (en) * | 1992-10-27 | 1994-05-20 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | Mobile communication equipment |
JP2003008504A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Fujitsu Ltd | Network side device and power management method for mobile communication system |
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---|---|---|---|---|
JPH06140976A (en) * | 1992-10-27 | 1994-05-20 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | Mobile communication equipment |
JP2003008504A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Fujitsu Ltd | Network side device and power management method for mobile communication system |
JP2009500901A (en) * | 2005-07-01 | 2009-01-08 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Link control and routing adapted to end-to-end conditions in multi-hop networks |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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