JP2014155160A - Radio communication system and radio wave measuring method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently measure a radio wave while suppressing the deterioration of throughput and a transmission delay in radio communication equipment.SOLUTION: When transmission data to be transmitted from an access point 100 are generated and another access point 100 is in a state of waiting for transmission of the transmission data, a centralized control station 300 performs control so that a transmission start time of the transmission data at the one access point 100 is simultaneous with the transmission start time at the other access point 100, and also, instructs an access point 100 for observing a radio wave to receive the radio wave at the transmission start time. The access point 100 that observes the radio wave receives a radio wave when the access point 100 waiting for transmission transmits the transmission data at the transmission start time, applies digitization to radio wave for conversion from analog signals to digital signals and outputs the digitized signals to the centralized control station 300. The centralized control station 300 obtains a radio wave measurement result from the digitized signals.

Description

本発明は、無線通信システム、及び電波測定方法に関する。   The present invention relates to a radio communication system and a radio wave measurement method.

TV(テレビジョン)放送に利用されている周波数帯は、地域毎で利用チャネルが異なっており、また、放送停止時間があることなどから、ある地域や時間帯に限定して利用されていない周波数帯が生じる。これは、TVホワイトスペースと呼ばれる。TVホワイトスペースなどにおいては、プライマリシステムの有り無しの把握、および利用可能な空き周波数帯の把握を行う手段として、複数の異なる場所に受信機を設置し、電波を観測する分散スペクトラムセンシングが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   Frequency bands that are used for TV (television) broadcasts are not used in a specific region or time zone because the channel used varies from region to region and there is a broadcast suspension time. A band is formed. This is called TV white space. In TV white space, etc., distributed spectrum sensing has been proposed in which receivers are installed in multiple different locations and radio waves are observed as a means of grasping the presence or absence of a primary system and grasping available free frequency bands. (For example, refer nonpatent literature 1).

図4は、従来の分散スペクトラムセンシングの構成例を示した図である。
従来の分散スペクトラムセンシングでは、複数の電波モニタ10−1〜10−nと、電波情報収集部30を備える。複数の電波モニタ10−1〜10−nは、それぞれ異なる場所に設置され、コアネットワーク20を介して電波情報収集部30に接続される。コアネットワーク20は、光ファイバや無線伝送路などの広帯域伝送路20−1〜20−(n+1)を有しており、電波モニタ10−i(i=1〜n)は、広帯域伝送路20−iによりコアネットワーク20に接続し、電波情報収集部30は、広帯域伝送路20−(n+1)によりコアネットワーク20に接続する。電波情報収集部30は、各々の電波モニタ10−1〜10−nにおける電波の受信状況を集約する。ここでは、各々の電波モニタ10−1〜10−nの動作は同じであるため、これらの電波モニタの動作について、電波モニタ10−1で代表して説明する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of conventional distributed spectrum sensing.
The conventional distributed spectrum sensing includes a plurality of radio wave monitors 10-1 to 10-n and a radio wave information collecting unit 30. The plurality of radio wave monitors 10-1 to 10-n are installed in different places and connected to the radio wave information collection unit 30 via the core network 20. The core network 20 includes broadband transmission paths 20-1 to 20- (n + 1) such as optical fibers and wireless transmission paths, and the radio wave monitors 10-i (i = 1 to n) are connected to the broadband transmission path 20-. The radio wave information collection unit 30 is connected to the core network 20 via the broadband transmission path 20- (n + 1). The radio wave information collecting unit 30 collects radio wave reception statuses of the radio wave monitors 10-1 to 10-n. Here, since the operation of each of the radio wave monitors 10-1 to 10-n is the same, the operation of these radio wave monitors will be described using the radio wave monitor 10-1 as a representative.

電波モニタ10−1の広帯域アンテナ11は、受信した電波を受信部12に入力する。受信部12は、周波数分解能に応じた時間分解能により、受信した電波をA/D(アナログ−デジタル)変換した後に、高速フーリエ変換などにより各周波数帯の電力値に変換してストリーム処理部13に入力する。ストリーム処理部13は、各周波数帯域の電力値に対する受信時間などを一組のデータに変換する。この変換されたデータは、制御部15の制御に基づき、電波情報としてネットワーク(NW)インタフェース部14からコアネットワーク20を介して電波情報収集部30に伝送される。   The broadband antenna 11 of the radio wave monitor 10-1 inputs the received radio wave to the receiving unit 12. The receiving unit 12 performs A / D (analog-digital) conversion on the received radio wave with time resolution corresponding to the frequency resolution, and then converts the received radio wave into a power value of each frequency band by fast Fourier transform or the like to the stream processing unit 13. input. The stream processing unit 13 converts the reception time with respect to the power value of each frequency band into a set of data. The converted data is transmitted as radio wave information from the network (NW) interface unit 14 to the radio wave information collecting unit 30 via the core network 20 based on the control of the control unit 15.

電波情報収集部30のネットワーク(NW)インタフェース部31は、コアネットワーク20を介して各々の電波モニタ10−1〜10−nから受信した電波情報をデータベース32に入力し、データベース32は、入力された電波情報を蓄積する。データベース32に蓄積された電波情報は、統計処理部33に入力される。統計処理部33は、所望の電波モニタの組み合わせについて、周波数利用時間の平均値、最大値、累積分布などの統計量を解析し、表示部35は、この解析結果を表示する。また、制御部34は、統計処理部33がデータベース32に記憶されている電波情報を集約して得た電波利用状況を把握することで、電波モニタ10−1〜10−nを設置した範囲において空いている周波数帯域を特定し、この空いている周波数帯域をある送信要求に対して割り当てることができる。   The network (NW) interface unit 31 of the radio wave information collecting unit 30 inputs the radio wave information received from each of the radio wave monitors 10-1 to 10-n via the core network 20 to the database 32, and the database 32 is input. Accumulate radio wave information. The radio wave information stored in the database 32 is input to the statistical processing unit 33. The statistical processing unit 33 analyzes statistics such as the average value, maximum value, and cumulative distribution of the frequency usage time for a desired combination of radio wave monitors, and the display unit 35 displays the analysis result. Moreover, the control part 34 grasps | ascertains the electromagnetic wave utilization condition obtained by the statistical processing part 33 consolidating the electromagnetic wave information memorize | stored in the database 32, and in the range which installed the radio wave monitors 10-1 to 10-n. A free frequency band can be specified, and this free frequency band can be assigned to a certain transmission request.

猿渡 俊介、長縄 潤一,「電波資源有効利用に向けた分散スペクトラムセンシング」,信学技法,USN2011−6,2011年5月Shunsuke Saruwatari, Junichi Naganawa, “Distributed Spectrum Sensing for Effective Use of Radio Resources”, Shingaku Techniques, USN 2011-6, May 2011

ホワイトスペースを利用した無線通信システムでは、広帯域に渡る電波の測定により与干渉/被干渉を測定することで、利用可能な周波数帯域を把握することができ、利用帯域の拡大や、複数システムの運用が可能となる。   In a wireless communication system using white space, it is possible to grasp the usable frequency band by measuring the interference / interference by measuring the radio wave over a wide band, expanding the use band, and operating multiple systems. Is possible.

しかし、利用可能な周波数を把握するための電波の測定中に無線通信装置から電波が送信されると、その電波の隣接や次隣接の周波数帯において、漏えい電力の影響により検出電力精度に問題が生じてしまう。そのため、電波の測定中には、無線通信システムを構成する無線通信装置からの測定対象外の電波の送信を停止する必要がある。例えば、電波モニタがアクセスポイントなどの無線通信装置である場合、他の無線通信装置から送信がランダムに行われる中で電波をモニタするには、測定の度に他の無線通信装置において送信の停止が必要となる。従って、隣接する無線通信装置の増加に伴って自装置の送信機会が失われ、スループットの劣化が懸念される。   However, if radio waves are transmitted from a wireless communication device during measurement of radio waves for grasping available frequencies, there is a problem in the detection power accuracy due to the influence of leakage power in the adjacent frequency band or the next adjacent frequency band. It will occur. For this reason, during the measurement of radio waves, it is necessary to stop the transmission of radio waves outside the measurement target from the radio communication devices that constitute the radio communication system. For example, when the radio wave monitor is a wireless communication device such as an access point, in order to monitor the radio wave while transmission is performed randomly from another wireless communication device, the transmission stops at the other wireless communication device every time measurement is performed. Is required. Therefore, as the number of adjacent wireless communication devices increases, the transmission opportunity of the own device is lost, and there is a concern that throughput may deteriorate.

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたもので、無線通信のスループットの劣化や送信遅延を抑えながら電波を精度よく測定する無線通信システム、及び電波測定方法を提供する。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides a radio communication system and a radio wave measurement method for accurately measuring radio waves while suppressing deterioration in wireless communication throughput and transmission delay.

上述した課題を解決するために、本発明は、集中制御装置と複数の無線通信装置とを有する無線通信システムであって、前記集中制御装置は、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御するとともに、電波を観測する前記無線通信装置に前記送信開始時刻における電波の受信を指示する処理部と、電波を観測する前記無線通信装置が前記送信開始時刻に受信した観測対象の電波を測定する測定部と、を備え、前記無線通信装置は、前記制御処理部の制御に従って前記送信開始時刻に無線により送信データを送信する送信部、を備え、電波を観測する前記無線通信装置は、前記制御処理部の制御に従って前記送信開始時刻に観測対象の電波を受信する受信部、を備える、ことを特徴とする無線通信システムである。   In order to solve the above-described problem, the present invention is a wireless communication system having a centralized control device and a plurality of wireless communication devices, wherein the centralized control device generates transmission data to be transmitted by the wireless communication device. If another wireless communication device is waiting to transmit transmission data, the transmission start time of transmission data in the wireless communication device and the other wireless communication device is controlled at the same time, and radio waves are observed. A processing unit that instructs the radio communication device to receive radio waves at the transmission start time, and a measurement unit that measures radio waves to be observed received by the radio communication device that observes radio waves at the transmission start time. The wireless communication device includes a transmission unit that wirelessly transmits transmission data at the transmission start time according to control of the control processing unit, and the wireless communication device that observes radio waves. Apparatus includes a receiving unit, for receiving a radio wave to be observed on the transmission start time in accordance with the control of the control processing unit, a wireless communication system, characterized in that.

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記制御処理部は、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに前記他の無線通信装置が送信データの送信待ちであり、かつ、前記送信開始時刻までに所定以上の時間がある場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する、ことを特徴とする。   The present invention is the above-described wireless communication system, wherein the control processing unit waits for transmission of transmission data when the transmission data to be transmitted is generated by the wireless communication device. And when there exists time more than predetermined by the said transmission start time, it controls so that the transmission start time of the transmission data in the said radio | wireless communication apparatus and the said other radio | wireless communication apparatus may become simultaneous.

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記制御処理部は、送信開始時刻が同じ複数の前記無線通信装置それぞれに異なる周波数の使用を指示し、前記送信部は、前記制御処理部により使用が指示された前記周波数の無線により前記送信データを送信し、前記受信部は、送信開始時刻が同じ複数の前記無線通信装置が使用する前記異なる周波数の電波を一括で受信する、ことを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described wireless communication system, wherein the control processing unit instructs each of the plurality of wireless communication devices having the same transmission start time to use different frequencies, and the transmitting unit includes the control processing unit. Transmitting the transmission data by radio of the frequency instructed to be used by the reception unit, and the receiving unit collectively receives the radio waves of the different frequencies used by the plurality of wireless communication devices having the same transmission start time. Features.

また本発明は、上述した無線通信システムであって、電波を観測する前記無線通信装置は、当該無線通信装置の配下の無線局に対し、前記観測対象の電波を受信する時間において無線の送信を抑制するよう制御する制御部をさらに備える、ことを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described wireless communication system, wherein the wireless communication apparatus that observes radio waves transmits wirelessly to a radio station under the wireless communication apparatus at a time when the observation target radio waves are received. It further has a control part which controls to suppress.

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記集中制御装置は、複数の前記無線通信装置のトラフィックを測定するトラフィック測定部をさらに備え、前記制御処理部は、前記トラフィック測定部において測定された前記トラフィックに基づいて複数の前記無線通信装置をグループ化し、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する処理をグループ毎に行う、ことを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described wireless communication system, wherein the centralized control device further includes a traffic measurement unit that measures traffic of the plurality of wireless communication devices, and the control processing unit is measured by the traffic measurement unit A plurality of the wireless communication devices are grouped based on the received traffic, and when the transmission data to be transmitted is generated by the wireless communication device and another wireless communication device is waiting to transmit the transmission data, It is characterized in that processing for controlling the transmission start time of transmission data in the communication device and the other wireless communication device to be performed simultaneously is performed for each group.

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記制御処理部は、異なる周波数を用いる前記無線通信装置をグループ化し、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する処理をグループ毎に行う、ことを特徴とする。   The present invention is also the above-described wireless communication system, wherein the control processing unit groups the wireless communication devices using different frequencies, and transmits other wireless data when transmission data to be transmitted is generated by the wireless communication device. When the communication device is waiting for transmission of transmission data, a process for controlling the transmission start time of transmission data in the wireless communication device and the other wireless communication device to be performed simultaneously is performed for each group. .

また本発明は、制御装置と複数の無線通信装置とを有する無線通信システムが実行する電波測定方法であって、前記集中制御装置が、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御するとともに、電波を観測する前記無線通信装置に前記送信開始時刻における電波の受信を指示する指示過程と、前記無線通信装置が、前記指示過程による制御に従って前記送信開始時刻に無線により送信データを送信する送信過程と、電波を観測する前記無線通信装置が、前記指示過程による制御に従って前記送信開始時刻に観測対象の電波を受信する受信過程と、前記集中制御装置が、前記受信過程において受信された前記観測対象の電波を測定する測定過程と、を有することを特徴とする電波測定方法である。   The present invention is also a radio wave measurement method executed by a wireless communication system having a control device and a plurality of wireless communication devices, wherein the central control device generates transmission data to be transmitted by the wireless communication device. When the other wireless communication device is waiting for transmission of transmission data, the wireless communication device controls the transmission start time of transmission data in the wireless communication device and the other wireless communication device to be simultaneous and observes radio waves. An instruction process for instructing a device to receive radio waves at the transmission start time, a transmission process in which the wireless communication apparatus transmits transmission data wirelessly at the transmission start time according to control by the instruction process, and the radio observation A wireless communication device receiving a radio wave to be observed at the transmission start time according to the control by the instruction process; and the centralized control device There is a radio wave measuring method characterized by having a measurement process of measuring a radio wave of the observed object received in said receiving step.

本発明によれば、無線通信システムは、無線通信のスループットの劣化や送信遅延を抑えながら電波を精度よく測定することができる。   According to the present invention, a radio communication system can accurately measure radio waves while suppressing deterioration in radio communication throughput and transmission delay.

本発明の一実施形態における無線通信システムのデータ送信タイミングを示す図である。It is a figure which shows the data transmission timing of the radio | wireless communications system in one Embodiment of this invention. 同実施形態における無線通信システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the radio | wireless communications system in the embodiment. 同実施形態における集中制御局の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the centralized control station in the same embodiment. 従来の分散スペクトラムセンシングの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional distributed spectrum sensing. 従来技術による無線通信システムのデータ送信タイミングを示す図である。It is a figure which shows the data transmission timing of the radio | wireless communications system by a prior art.

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。
また、以下では、本実施形態の無線通信システムにおける複数の無線通信装置が、例えば無線LAN(Local Area Network)等のアクセスポイントである場合について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Hereinafter, a case will be described in which a plurality of wireless communication devices in the wireless communication system of the present embodiment are access points such as a wireless LAN (Local Area Network).

図5は、従来技術の無線通信システムにおける各アクセスポイントのデータ送信タイミングを示す図である。同図においては、従来の無線通信システムにおいて、アクセスポイントA、B、Cの電波を、アクセスポイントDが観測(モニタ)する場合について示している。   FIG. 5 is a diagram showing the data transmission timing of each access point in the wireless communication system of the prior art. This figure shows a case where the access point D observes (monitors) the radio waves of the access points A, B, and C in the conventional wireless communication system.

時刻traにおいて、アクセスポイントAにデータ送信要求が発生した場合、DIFS(Distributed interframe space)とアクセスポイントAのランダムバックオフ時間BOrndとの合計時間が、アクセスポイントAの送信待機時間として設定される。DIFSは、電波が使用されていないアイドル状態であることを判断するために必要な時間であり、この間に信号電力が検出されなければアイドル状態であると判断される。また、ランダムバックオフ時間とは、電波がアイドル状態になったときに、複数の無線通信装置が一斉に送信を開始することによって通信データの衝突が発生する確率を低減するために、各無線通信装置において送信を待機するランダムな時間である。ランダムバックオフ時間の最小値はBOminであり、(DIFS+BOrnd)と(DIFS+BOmin)との差分が協調送信調整区間に相当する。アクセスポイントAは、データ送信要求が発生した時刻traから送信待機時間経過後の時刻tsaまでアイドル状態が継続した場合、周波数f1によりデータを送信する。 At time t ra, when the data transmission request to the access point A occurs, DIFS (Distributed interframe space) and the total time of a random backoff time BO rnd access point A is set as the transmission waiting time of the access point A The DIFS is a time required to determine that the radio wave is in an idle state in which no radio wave is used, and if no signal power is detected during this time, it is determined to be in the idle state. Random backoff time is used to reduce the probability that communication data collision will occur when a plurality of wireless communication devices start transmission at the same time when radio waves are idle. Random time to wait for transmission at the device. The minimum value of the random back-off time is BO min , and the difference between (DIFS + BO rnd ) and (DIFS + BO min ) corresponds to the coordinated transmission adjustment interval. Access point A, if the idle state from the time t ra data transmission request is generated to the time t sa of after transmission standby time has continued, transmits the data by the frequency f1.

続いて、アクセスポイントAがデータ送信待機中の時刻trbに、アクセスポイントBにデータ送信要求が発生した場合、DIFSとアクセスポイントBのランダムバックオフ時間BOrndとの合計時間が、アクセスポイントBの送信待機時間として設定される。アクセスポイントBは、データ送信要求が発生した時刻trbから送信待機時間経過後の時刻tsbまでアイドル状態が継続した場合、周波数f2によりデータを送信する。 Subsequently, when a data transmission request is made to the access point B at the time t rb when the access point A is waiting for data transmission, the total time of the DIFS and the random backoff time BO rnd of the access point B is It is set as the transmission waiting time of. When the idle state continues from the time t rb when the data transmission request is generated to the time t sb after the transmission standby time has elapsed, the access point B transmits data at the frequency f2.

さらに、アクセスポイントA及びBがデータ送信待機中の時刻trcに、アクセスポイントCにデータ送信要求が発生した場合、DIFSとアクセスポイントCのランダムバックオフ時間BOrndとの合計時間が、アクセスポイントCの送信待機時間として設定される。アクセスポイントCは、データ送信要求が発生した時刻tr3から送信待機時間経過後の時刻tscまでアイドル状態が継続した場合、周波数f3によりデータを送信する。
アクセスポイントDは、時刻tsb、時刻tsa、時刻tscにおいて無線の送信を停止し、観測対象の電波を受信する。このアクセスポイントDが受信した電波の測定結果により、利用可能な周波数帯域を把握することができる。
Further, when a data transmission request is generated at the access point C at the time t rc when the access points A and B are waiting for data transmission, the total time of the DIFS and the random back-off time BO rnd of the access point C is C is set as the transmission waiting time. The access point C, when the idle state from the time t r3 data transmission request is generated to the time t sc after lapse transmission standby time has continued, transmits the data by frequency f3.
The access point D stops wireless transmission at time t sb , time t sa , and time t sc and receives radio waves to be observed. The available frequency band can be grasped from the measurement result of the radio wave received by the access point D.

図1は、本実施形態の無線通信システムにおける各アクセスポイントのデータ送信タイミングを示す図である。同図においては、本実施形態の無線通信システムにおいて、アクセスポイントA、B、Cの電波を、アクセスポイントDが観測する場合について示している。   FIG. 1 is a diagram showing the data transmission timing of each access point in the wireless communication system of this embodiment. In the figure, the case where the access point D observes the radio waves of the access points A, B, and C in the wireless communication system of the present embodiment is shown.

時刻traにおいて、アクセスポイントAにデータ送信要求が発生した場合、DIFSとアクセスポイントAのランダムバックオフ時間BOrndとの合計時間が、アクセスポイントAの送信待機時間として設定される。時刻traから送信待機時間経過後の時刻tsaまでアイドル状態が継続した場合、アクセスポイントAは、周波数f1によりデータを送信する。 At time t ra, when the data transmission request to the access point A occurs, the total time of a random backoff time BO rnd the DIFS and the access point A is set as the transmission waiting time of the access point A. When an idle state from the time t ra to time t sa of after transmission standby time has continued, the access point A transmits data by frequency f1.

続いて、アクセスポイントAがデータ送信待機中の時刻trbに、アクセスポイントBにデータ送信要求が発生したとする。時刻trbから時刻tsaまでの時間が、(DIFS+バックオフの最少時間CWmin)よりも長い場合、時刻trbから時刻tsaまでの時間をアクセスポイントBの送信待機時間とする。つまり、アクセスポイントAにデータ送信要求が発生した時刻traからアクセスポイントBにデータ送信要求が発生した時刻trbまでに経過した時間(trb−tra)を、アクセスポイントAの送信待機時間から減算した時間がアクセスポイントBの送信待機時間(=DIFS+アクセスポイントBのランダムバックオフ時間BOrnd)となる。なお、バックオフの最少時間CWminは、従来の無線通信システムにおけるバックオフの最少時間BOminと同じでもよく、異なっていてもよい。時刻trbから送信待機時間経過後の時刻tsaまでアイドル状態が継続した場合、アクセスポイントBは、周波数f2によりデータを送信する。 Subsequently, it is assumed that a data transmission request is issued to the access point B at the time trb when the access point A is waiting for data transmission. When the time from time t rb to time t sa is longer than (DIFS + backoff minimum time CW min ), the time from time t rb to time t sa is set as the transmission standby time of access point B. That is, the time (t rb −tra ) elapsed from the time tra when the data transmission request is generated at the access point A to the time trb when the data transmission request is generated at the access point B is the transmission waiting time of the access point A. The time obtained by subtracting from is the transmission standby time of the access point B (= DIFS + random backoff time BO rnd of the access point B). The minimum back-off time CW min may be the same as or different from the minimum back-off time BO min in the conventional wireless communication system. When the idle state continues from time t rb to time t sa after the transmission standby time elapses, access point B transmits data at frequency f2.

さらに、アクセスポイントA及びBがデータ送信待機中の時刻trcに、アクセスポイントCにデータ送信要求が発生したとする。時刻trcから時刻tsaまでの時間が、(DIFS+バックオフの最少時間CWmin)よりも長い場合、時刻trcから時刻tsaまでの時間をアクセスポイントCの送信待機時間とする。つまり、アクセスポイントAにデータ送信要求が発生した時刻traからアクセスポイントCにデータ送信要求が発生した時刻trcまでに経過した時間(trc−tra)を、アクセスポイントAの送信待機時間から減算した時間がアクセスポイントCの送信待機時間(=DIFS+アクセスポイントCのランダムバックオフ時間BOrnd)となる。時刻trcから送信待機時間経過後の時刻tsaまでアイドル状態が継続した場合、アクセスポイントCは、周波数f3によりデータを送信する。 Further, it is assumed that a data transmission request is issued to the access point C at the time trc when the access points A and B are waiting for data transmission. When the time from time t rc to time t sa is longer than (DIFS + backoff minimum time CW min ), the time from time t rc to time t sa is set as the transmission standby time of access point C. That is, the time (t rc −t ra ) elapsed from the time tra when the data transmission request is generated at the access point A to the time trc when the data transmission request is generated at the access point C is the transmission waiting time of the access point A. The time obtained by subtracting from is the transmission standby time of the access point C (= DIFS + random backoff time BO rnd of the access point C). When an idle state from the time t rc to time t sa of after transmission standby time has continued, the access point C transmits data by frequency f3.

アクセスポイントDは、時刻tsaにおいて無線の送信を停止し、観測対象の電波を受信する。アクセスポイントDが受信した電波の測定結果により、利用可能な周波数帯域を把握することができる。 The access point D stops wireless transmission at time tsa and receives the radio wave to be observed. Based on the measurement result of the radio wave received by the access point D, the usable frequency band can be grasped.

このように、本実施形態では、アクセスポイントAに対する送信要求の発行から、アクセスポイントAにおいてデータが送信されるまでの区間で、他のアクセスポイントB、Cに送信要求が発生した場合、これらアクセスポイントA、B、Cのデータ送信の時刻が同じになるよう調整する。これにより、アクセスポイントA、B、Cともに、無線LANの時間規定を遵守するとともに、過度な遅延時間を生じることなく、アクセスポイント間の送信時間の同期を確立することができる。また、効率的に無線帯域(チャネル)の使用状況をモニタすることができるとともに、アクセスポイントDが電波の送信を停止する時間が従来よりも短くなり、スループットの劣化を抑えることができる。   As described above, in this embodiment, when a transmission request is generated in the other access points B and C in a period from when a transmission request is issued to the access point A until data is transmitted at the access point A, these access points The points A, B, and C are adjusted so that the data transmission times are the same. As a result, all of the access points A, B, and C can comply with the wireless LAN time rules, and can establish transmission time synchronization between access points without causing an excessive delay time. In addition, it is possible to monitor the usage status of the radio band (channel) efficiently, and the time during which the access point D stops transmitting radio waves is shorter than before, so that deterioration in throughput can be suppressed.

図2は、本発明の一実施形態のよる無線通信システムの構成図である。同図に示すように、無線通信システムは、複数のアクセスポイント100−1〜100−nと、集中制御局300とを備えて構成される。アクセスポイント100−1〜100−nは、コアネットワーク200を介して集中制御局300と接続している。集中制御局300には、アクセスポイント100−1〜100−nにおける送受信データが集約される。コアネットワーク200は、光ファイバなどの広帯域伝送路200−1〜200−(n+1)を有しており、アクセスポイント100−i(i=1〜n)は、広帯域伝送路200−iによりコアネットワーク200に接続され、集中制御局300は、広帯域伝送路200−(n+1)によりコアネットワーク200に接続される。以下、アクセスポイント100−1〜100−nを総称してアクセスポイント100とも記載する。   FIG. 2 is a configuration diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the wireless communication system includes a plurality of access points 100-1 to 100-n and a centralized control station 300. The access points 100-1 to 100-n are connected to the central control station 300 via the core network 200. The centralized control station 300 collects transmission / reception data at the access points 100-1 to 100-n. The core network 200 includes broadband transmission paths 200-1 to 200- (n + 1) such as optical fibers, and the access points 100-i (i = 1 to n) are connected to the core network by the broadband transmission path 200-i. The centralized control station 300 is connected to the core network 200 via a broadband transmission path 200- (n + 1). Hereinafter, the access points 100-1 to 100-n are also collectively referred to as the access point 100.

アクセスポイント100は、ネットワーク(NW)インタフェース部101、制御部102、送信バッファ103、送信部104、送受信切替スイッチ(SW)105、広帯域アンテナ106、受信部107、及び受信バッファ108を備えて構成される。   The access point 100 includes a network (NW) interface unit 101, a control unit 102, a transmission buffer 103, a transmission unit 104, a transmission / reception changeover switch (SW) 105, a broadband antenna 106, a reception unit 107, and a reception buffer 108. The

ネットワークインタフェース部101は、コアネットワーク200を介してデータを送受信する。
制御部102は、集中制御局300からの指示を受け、送信バッファ103に対し、記憶している送信データを送信部104に出力するよう指示する。また、制御部102は、集中制御局300から指示を受け、受信部107に対し、他のアクセスポイント100が送信データを無線により送信する送信開始時刻に、観測対象の周波数の電波を受信するよう指示する。さらに、制御部102は、受信バッファ108に対し、記憶している受信信号の出力を指示するともに、ネットワークインタフェース部101に対し、受信バッファ108から出力された受信信号を集中制御局300に出力するよう指示する。
The network interface unit 101 transmits and receives data via the core network 200.
Upon receiving an instruction from the central control station 300, the control unit 102 instructs the transmission buffer 103 to output the stored transmission data to the transmission unit 104. In addition, the control unit 102 receives an instruction from the centralized control station 300, and receives a radio wave of an observation target frequency at the transmission start time when another access point 100 transmits transmission data by radio to the reception unit 107. Instruct. Further, the control unit 102 instructs the reception buffer 108 to output the stored reception signal, and outputs the reception signal output from the reception buffer 108 to the central control station 300 to the network interface unit 101. Instruct.

送信バッファ103は、自アクセスポイント配下の無線端末(無線局)に送信すべき送信データを一時的に記憶する。送信部104は、ネットワークインタフェース部101を介して集中制御局300から受信した送信データを無線周波数帯へ周波数変換し、送信バッファ103へ入力する。また、送信部104は、送信バッファ103から出力された送信データを広帯域アンテナ106から無線信号により送信する。   The transmission buffer 103 temporarily stores transmission data to be transmitted to wireless terminals (wireless stations) under its own access point. The transmission unit 104 converts the transmission data received from the central control station 300 via the network interface unit 101 into a radio frequency band and inputs the converted data to the transmission buffer 103. The transmission unit 104 transmits the transmission data output from the transmission buffer 103 from the broadband antenna 106 by a radio signal.

送受信切替スイッチ105は、広帯域アンテナ106による電波の受信と送信を切り替える。広帯域アンテナ106は、電波を送受信する。広帯域アンテナ106は、複数の無線チャネルの電波を同時に受信することができる。
受信部107は、広帯域アンテナ106が受信した電波をアナログ信号からデジタル信号に変換するデジタイズを行う。受信バッファ108は、受信部107が電波をデジタイズして得た受信信号を一時的に記憶する。
The transmission / reception selector switch 105 switches between reception and transmission of radio waves by the broadband antenna 106. The broadband antenna 106 transmits and receives radio waves. The broadband antenna 106 can simultaneously receive radio waves from a plurality of wireless channels.
The receiving unit 107 digitizes the radio wave received by the wideband antenna 106 from an analog signal to a digital signal. The reception buffer 108 temporarily stores a reception signal obtained by the reception unit 107 digitizing radio waves.

集中制御局300は、ネットワーク(NW)インタフェース部301、上位層処理部302、MAC(Medium Access Control)層処理部303、変調部304、復調部305、データベース306、及びトラフィック測定部307を備えて構成される。   The centralized control station 300 includes a network (NW) interface unit 301, an upper layer processing unit 302, a MAC (Medium Access Control) layer processing unit 303, a modulation unit 304, a demodulation unit 305, a database 306, and a traffic measurement unit 307. Composed.

ネットワークインタフェース部301は、コアネットワーク200を介してデータを送受信する。上位層処理部302は、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルにおけるMAC層よりも上位層の処理を行う。上位層処理部302は、無線端末への送信データが発生した場合、MAC層処理部303に当該無線端末が属するアクセスポイント100への送信要求を出力するとともに、送信データをフレーム化してMAC層処理部303に出力する。   The network interface unit 301 transmits and receives data via the core network 200. The upper layer processing unit 302 performs processing of an upper layer than the MAC layer in the OSI (Open Systems Interconnection) reference model. When transmission data to the wireless terminal is generated, the upper layer processing unit 302 outputs a transmission request to the access point 100 to which the wireless terminal belongs to the MAC layer processing unit 303 and converts the transmission data into a frame to perform MAC layer processing. The data is output to the unit 303.

MAC層処理部303は、MAC層の処理を行う。MAC層処理部303は、上位層処理部302から送信要求が入力された場合、送信要求が発生したアクセスポイント100、つまり、送信データの宛先の無線端末が属するアクセスポイント100に、送信待機時間を設定するとともに送信データを出力する。MAC層処理部303は、電波がアイドル状態のまま設定した送信待機時間が経過した場合、アクセスポイント100に送信データの送信を指示する。また、MAC層処理部303は、送信要求が発生したアクセスポイント100において送信データを送信する時間、及び送信に使用される周波数を、電波を観測するアクセスポイント100に通知する。   The MAC layer processing unit 303 performs MAC layer processing. When a transmission request is input from the upper layer processing unit 302, the MAC layer processing unit 303 sets a transmission standby time to the access point 100 that has generated the transmission request, that is, the access point 100 to which the wireless terminal that is the destination of transmission data belongs. Set and output transmission data. The MAC layer processing unit 303 instructs the access point 100 to transmit transmission data when the transmission standby time set while the radio wave is in an idle state has elapsed. In addition, the MAC layer processing unit 303 notifies the access point 100 that observes the radio wave of the transmission data transmission time and the frequency used for transmission at the access point 100 where the transmission request is generated.

変調部304は、無線端末宛の送信データを無線信号に変換する。復調部305は、アクセスポイント100における受信信号を復調し、各周波数帯の電力値を得る。復調部305は、復調結果から得られた各周波数帯の平均電力や時系列データなどの測定データをデータベース306に書き込む。また、復調部305は、アクセスポイント100の受信部107が配下の無線端末から受信した受信信号を復調し、復調により得られた受信データをMAC層処理部303に出力する。MAC層処理部303に出力された受信データは、上位層処理部302に入力される。データベース306は、復調部305により得られた測定データを記憶する。測定データが示す電波の与干渉/被干渉の測定結果により、利用可能なチャネル(周波数帯域)を把握することができる。   Modulator 304 converts transmission data addressed to the wireless terminal into a wireless signal. Demodulation section 305 demodulates the received signal at access point 100 to obtain the power value of each frequency band. The demodulator 305 writes measurement data such as average power and time series data of each frequency band obtained from the demodulation result in the database 306. Further, the demodulation unit 305 demodulates the reception signal received from the wireless terminal under the control of the reception unit 107 of the access point 100, and outputs the reception data obtained by the demodulation to the MAC layer processing unit 303. The received data output to the MAC layer processing unit 303 is input to the upper layer processing unit 302. The database 306 stores measurement data obtained by the demodulator 305. The available channel (frequency band) can be grasped from the measurement result of the interference / interference of the radio wave indicated by the measurement data.

トラフィック測定部307は、上位層処理部302からMAC層処理部303に出力されたアクセスポイント100配下の無線端末宛の送信データ、MAC層処理部303から上位層処理部302に出力されたアクセスポイント100配下の無線端末からの受信データに基づいて、各々のアクセスポイント100のトラフィックの統計量を測定する。   The traffic measurement unit 307 transmits the transmission data addressed to the wireless terminal under the access point 100 output from the upper layer processing unit 302 to the MAC layer processing unit 303, and the access point output from the MAC layer processing unit 303 to the upper layer processing unit 302. Based on data received from wireless terminals under 100, the traffic statistics of each access point 100 are measured.

続いて、本実施形態の無線通信システムの動作について説明する。以下では、アクセスポイント100−1〜100−(n−1)が送信する電波を、アクセスポイント100−nが観測する場合を一例として説明する。   Next, the operation of the wireless communication system according to this embodiment will be described. Hereinafter, a case where the access point 100-n observes radio waves transmitted by the access points 100-1 to 100- (n-1) will be described as an example.

まず、アクセスポイント100−1に接続している無線端末に対する送信データが、集中制御局300のネットワークインタフェース部301を介して上位層処理部302に入力される。上位層処理部302は、MAC層処理部303に対して送信要求を発行する。MAC層処理部303は、送信要求の発行を契機に、アクセスポイント100−1の送信待機時間T1(=DIFS+ランダムバックオフ)を設定する。アクセスポイント100−1の配下の無線端末への送信要求が発行された時刻をtr1、時刻tr1からアクセスポイント100−1に設定された送信待機時間T1が経過した時刻をts1とする。MAC層処理部303は、送信要求が発行された時刻tr1から送信待機時間T1が経過するまでの間アイドル状態が継続した場合、配下の無線端末にデータを送信するように、コアネットワーク200を介してアクセスポイント100−1の制御部102に対して要求する。なお、送信データは、送信待機時間中に集中制御局300のMAC層処理部303でフレーム化され、変調部304で無線信号に変換され、コアネットワーク200を介してアクセスポイント100−1に伝送される。アクセスポイント100−1に伝送された送信データは、送信部104により無線周波数帯への周波数変換や帯域制限などが行われ、送信バッファ103に蓄積される。 First, transmission data for a wireless terminal connected to the access point 100-1 is input to the upper layer processing unit 302 via the network interface unit 301 of the centralized control station 300. The upper layer processing unit 302 issues a transmission request to the MAC layer processing unit 303. The MAC layer processing unit 303 sets the transmission standby time T1 (= DIFS + random backoff) of the access point 100-1 when the transmission request is issued. The time when a transmission request to a wireless terminal under the access point 100-1 is issued is t r1 , and the time when the transmission standby time T1 set for the access point 100-1 has elapsed from the time t r1 is t s1 . When the idle state continues from the time tr1 when the transmission request is issued until the transmission standby time T1 elapses, the MAC layer processing unit 303 sets the core network 200 to transmit data to the subordinate wireless terminals. To the control unit 102 of the access point 100-1. The transmission data is framed by the MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 during the transmission standby time, converted into a radio signal by the modulation unit 304, and transmitted to the access point 100-1 via the core network 200. The Transmission data transmitted to the access point 100-1 is subjected to frequency conversion to a radio frequency band, band limitation, and the like by the transmission unit 104, and is accumulated in the transmission buffer 103.

アクセスポイント100−1の配下の無線端末への送信要求が発行された時刻tr1の後、アクセスポイント100−1に設定された送信待機時間経過後の時刻ts1から(DIFS+バックオフの最少時間CWmin)を減算した時刻までの区間において、アクセスポイント100−j(j=2〜n−1)の配下の無線端末に対する送信要求が上位層処理部302からMAC層処理部303に発行されたとする。このアクセスポイント100−jの配下の無線端末に送信要求が発行された時刻をtrjとする。この場合、MAC層処理部303は、アクセスポイント100−1の送信要求が発行された時刻tr1からアクセスポイント100−jに対する送信要求が発行された時刻trjの時点で経過した時間(trj−tr1)を算出する。MAC層処理部303は、アクセスポイント100−1に設定した送信待機時間T1から、算出した経過時間(trj−tr1)を減算した時間を、アクセスポイント100−jの送信待機時間Tjとして設定する。MAC層処理部303は、送信待機時間Tjが経過するまでの間アイドル状態が継続した場合には、配下の無線端末にデータを送信するように、コアネットワーク200を介してアクセスポイント100−jの制御部102に対して要求する。 After the time t r1 transmission request under the wireless terminals access point 100-1 is issued, from the time t s1 after the lapse transmission wait time set in the access point 100-1 (DIFS + backoff minimum time In the period up to the time of subtracting (CW min ), a transmission request to the wireless terminal under the access point 100-j (j = 2 to n-1) is issued from the upper layer processing unit 302 to the MAC layer processing unit 303 To do. The time at which the transmission request is issued to the wireless terminal under the access point 100-j is assumed to be trj . In this case, the MAC layer processing unit 303 determines the time (t rj) elapsed from the time t r1 when the transmission request for the access point 100-1 is issued to the time t rj when the transmission request for the access point 100-j is issued. -Tr1 ) is calculated. The MAC layer processing unit 303 sets a time obtained by subtracting the calculated elapsed time (t rj −t r1 ) from the transmission waiting time T1 set for the access point 100-1 as the transmission waiting time Tj for the access point 100-j. To do. When the idle state continues until the transmission waiting time Tj elapses, the MAC layer processing unit 303 transmits the data to the subordinate wireless terminal via the core network 200 to the access point 100-j. Request to the control unit 102.

なお、各アクセスポイント100で利用するチャネルは、事前設定により互いに異なるように設定されていても良いし、集中制御局300のMAC層処理部303が、送信要求が発行されたアクセスポイント100の間で、異なるチャネルを使用するようにそれらアクセスポイント100の制御部102に設定しても良い。アクセスポイント100の制御部102は、集中制御局300により設定されたチャネルにより信号を送信するよう、送信部104に指示する。   Note that the channels used in each access point 100 may be set to be different from each other by presetting, and the MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 may be set between the access points 100 from which transmission requests are issued. Therefore, the control units 102 of the access points 100 may be set to use different channels. The control unit 102 of the access point 100 instructs the transmission unit 104 to transmit a signal through the channel set by the central control station 300.

また、集中制御局300のMAC層処理部303は、配下の無線端末との無線通信に使用するチャネルが異なるアクセスポイント100のみをグループ化し、グループ毎に上記のように送信時刻を調整しても良い。集中制御局300のMAC層処理部303は、電波を観測するアクセスポイント100の制御部102に、それら異なるチャネルの電波を一括して受信するよう指示する。
さらに、MAC層処理部303は、MAC層処理部303が各々のアクセスポイント100について測定したトラフィックの統計量に基づいて同様なトラフィック特性を有するアクセスポイント100をグループ化し、グループ毎に上記のように送信時刻を調整しても良い。
Further, the MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 groups only the access points 100 having different channels used for wireless communication with subordinate wireless terminals, and adjusts the transmission time for each group as described above. good. The MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 instructs the control unit 102 of the access point 100 that observes radio waves to collectively receive radio waves of these different channels.
Further, the MAC layer processing unit 303 groups access points 100 having similar traffic characteristics based on the traffic statistics measured by the MAC layer processing unit 303 for each access point 100, and for each group as described above. The transmission time may be adjusted.

集中制御局300のMAC層処理部303は、アクセスポイント100−1〜100−(n−1)が送信する電波を観測するアクセスポイント100−nの制御部102に、送信データを送信するアクセスポイント100の識別情報、観測対象のチャネルの周波数、送信データの送信開始時刻を通知する。アクセスポイント100−nは、制御部102の制御により、集中制御局300から通知された送信開始時刻において、通知された観測対象のチャネルの周波数により他の複数のアクセスポイント100が送信した複数チャネルの電波を、広帯域アンテナ106で一括受信する。なお、アクセスポイント100−nの制御部102は、観測のために他の複数のアクセスポイント100が送信した電波を受信する時間において、アクセスポイント100−nの配下の無線端末にNAV(Network allocation vector)を設定し、信号送信の抑制を指示してもよい。   The MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 transmits access data to the control unit 102 of the access point 100-n that observes radio waves transmitted by the access points 100-1 to 100- (n-1). 100 identification information, the frequency of the channel to be observed, and the transmission start time of transmission data are notified. Under the control of the control unit 102, the access point 100-n transmits a plurality of channels transmitted by other access points 100 using the notified frequency of the channel to be observed at the transmission start time notified from the central control station 300. Radio waves are collectively received by the broadband antenna 106. Note that the control unit 102 of the access point 100-n transmits a NAV (Network Allocation Vector) to a wireless terminal subordinate to the access point 100-n at the time of receiving radio waves transmitted by other access points 100 for observation. ) May be set to instruct suppression of signal transmission.

アクセスポイント100−nの広帯域アンテナ106が受信した電波データは、受信部107によりデジタイズなどの処理が行われ、受信バッファ108に蓄積された後、制御部102の制御により、コアネットワーク200の通信帯域を逼迫しないように、集中制御局300に伝送される。集中制御局300で収集した電波データは、復調部305において各周波数帯の平均電力や時系列データなどの測定データに変換されて、データベース306に蓄積される。MAC層処理部303は、データベース306に蓄積されたこれらの測定データを、干渉量を考慮した複数のアクセスポイント100の送信タイミング制御の判定などに用いる。   The radio wave data received by the broadband antenna 106 of the access point 100-n is digitized by the receiving unit 107, accumulated in the receiving buffer 108, and then controlled by the control unit 102, so that the communication band of the core network 200 is obtained. Is transmitted to the centralized control station 300 so as not to be tight. The radio wave data collected by the centralized control station 300 is converted into measurement data such as average power and time series data in each frequency band by the demodulator 305 and stored in the database 306. The MAC layer processing unit 303 uses these measurement data stored in the database 306 for determination of transmission timing control of a plurality of access points 100 in consideration of the amount of interference.

図3は、本実施形態の集中制御局300の処理フローを示す図である。なお、集中制御局300のMAC層処理部303は、この処理フローの実行中に、アクセスポイント100から受信した電波データを復調部305が復調した結果に基づいて、チャネル状態がビジーかアイドルかの判定を常時行っている。MAC層処理部303は、チャネル状態がアイドルの場合には以下の処理を継続するが、ビジーと判定した時点でその処理は停止する。また、チャネル状態がビジーからアイドルに移行し、集中制御局300が処理を再開する場合には、パラメータの再設定や変更などは適宜行われる。   FIG. 3 is a diagram showing a processing flow of the centralized control station 300 of the present embodiment. Note that the MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 determines whether the channel state is busy or idle based on the result of the demodulation unit 305 demodulating the radio wave data received from the access point 100 during the execution of this processing flow. Judgment is always performed. The MAC layer processing unit 303 continues the following processing when the channel state is idle, but stops when it is determined to be busy. In addition, when the channel state shifts from busy to idle and the central control station 300 resumes processing, parameter resetting or changing is performed as appropriate.

集中制御局300のMAC層処理部303は、複数のアクセスポイント100からランダムに、もしくは最初に送信要求が発行されたアクセスポイント100−i(iは1以上N以下のいずれかの整数)を選択する(ステップS100)。MAC層処理部303は、選択したアクセスポイント100−iの送信待ち時間を、(DIFS+ランダムバックオフBOrnd)により設定し(ステップS110)、設定した送信待ち時間の減算を開始する(ステップS120)。   The MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 selects an access point 100-i (i is any integer between 1 and N) from which a transmission request is first issued from a plurality of access points 100 at random. (Step S100). The MAC layer processing unit 303 sets the transmission waiting time of the selected access point 100-i by (DIFS + random backoff BOnd) (step S110), and starts subtraction of the set transmission waiting time (step S120).

MAC層処理部303は、残りの送信待ち時間がDIFS+バックオフ最小時間CWminよりも大きい場合には(ステップS130:NO)、他のアクセスポイント100−j(jは1以上N以下の整数、j≠i)に対する送信要求の発行有無を判定する(ステップS140)。MAC層処理部303は、他のアクセスポイント100−jの送信要求が発行されていない場合には(ステップS140:NO)、ステップS120に戻って送信待ち時間の減算を続ける。 When the remaining transmission waiting time is longer than DIFS + backoff minimum time CW min (step S130: NO), the MAC layer processing unit 303 determines that another access point 100-j (j is an integer between 1 and N, It is determined whether or not a transmission request is issued for j ≠ i) (step S140). If the transmission request for the other access point 100-j has not been issued (step S140: NO), the MAC layer processing unit 303 returns to step S120 and continues to subtract the transmission waiting time.

一方、アクセスポイント100−jの送信要求が発行されている場合(ステップS140:YES)、MAC層処理部303は、そのアクセスポイント100−jの送信待ち時間を、選択したアクセスポイント100−iの現時点における残りの送信待ち時間に設定する(ステップS150)。これにより、MAC層処理部303は、選択したアクセスポイント100−iと、新たに送信要求が発行された他のアクセスポイント100−jの送信時間が同じになるように調整し、ステップS120に戻って送信待ち時間の減算を継続する。   On the other hand, when the transmission request for the access point 100-j has been issued (step S140: YES), the MAC layer processing unit 303 sets the transmission waiting time of the access point 100-j to the selected access point 100-i. The remaining transmission waiting time at the present time is set (step S150). Thereby, the MAC layer processing unit 303 adjusts the transmission time of the selected access point 100-i to be the same as that of the other access point 100-j to which a transmission request is newly issued, and returns to step S120. Continue to subtract the transmission wait time.

選択したアクセスポイント100−iの残りの送信待ち時間が、DIFS+バックオフ最小時間CWmin以下となった場合(ステップS130:NO)、MAC層処理部303は、他のアクセスポイント100との送信時間調整は行わず、電波を観測するアクセスポイント100−k(kは1以上N以下の整数、k≠i,j)に対して、電波観測開始時刻として送信待ち時間がゼロになる時刻と、監視する周波数帯を通知し、電波の観測を指示する(ステップS160)。なお、この時点で、アクセスポイント100−jは、0台、1台、あるいは、複数台のアクセスポイント100であり得る。監視する周波数帯として、データ送信予定の全アクセスポイント100それぞれが使用するチャネルの情報が通知される。このとき、電波をモニタするアクセスポイント100−kは、電波観測時間をNAV区間として、配下の無線端末からの送信を抑制するように設定しても良い。 When the remaining transmission waiting time of the selected access point 100-i is equal to or less than DIFS + back-off minimum time CW min (step S130: NO), the MAC layer processing unit 303 transmits the transmission time to other access points 100. For the access point 100-k (k is an integer not smaller than 1 and not larger than N, k ≠ i, j) without adjustment, the time when the transmission waiting time becomes zero as the radio wave observation start time, and the monitoring The frequency band to be notified is notified and radio wave observation is instructed (step S160). At this time, the access point 100-j may be zero, one, or a plurality of access points 100. As frequency bands to be monitored, information on channels used by all access points 100 scheduled to transmit data is notified. At this time, the access point 100-k that monitors the radio wave may be set to suppress transmission from the subordinate radio terminal with the radio wave observation time as the NAV section.

時間の経過に伴い送信待ち時間がゼロなった時刻で、集中制御局300のMAC層処理部303は、アクセスポイント100−i、100−jに送信データの送信を指示する。これにより、対象となるアクセスポイント100−i、100−jでは電波が送信され、その調整された時間において、電波をモニタ(観測)するアクセスポイント100−kで受信が行われる。アクセスポイント100−i、100−jにおける電波の送受信に伴い、アクセスポイント100−i、100−jの制御部102から送信完了が、アクセスポイント100−kの制御部102から受信完了が集中制御局300に通知される。集中制御局300のMAC層処理部303は、これらの情報を照らし合わせることで、相互に電波環境観測を実施したアクセスポイント100を把握する(ステップS170)。MAC層処理部303は、ステップS170の処理の後、最初の送信要求が発行されたアクセスポイント100の選択に戻る。   The MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 instructs the access points 100-i and 100-j to transmit transmission data at the time when the transmission waiting time becomes zero as time elapses. As a result, radio waves are transmitted at the target access points 100-i and 100-j, and reception is performed at the access point 100-k that monitors (observes) the radio waves at the adjusted time. With the transmission / reception of radio waves at the access points 100-i and 100-j, the central control station indicates that transmission is completed from the control unit 102 of the access points 100-i and 100-j and reception is completed from the control unit 102 of the access point 100-k 300 is notified. The MAC layer processing unit 303 of the centralized control station 300 grasps the access points 100 that have mutually performed radio wave environment observations by comparing these pieces of information (step S170). After the process of step S170, the MAC layer processing unit 303 returns to the selection of the access point 100 from which the first transmission request is issued.

以上説明したように、本実施形態によれば、アクセスポイント間で互いに周波数が異なるようにチャネルを設定し、協調送信区間を設けて遅延が生じないようにデータを同時刻に送信することで、一括受信による電波の観測が可能となる。また、電波の一括受信により電波を観測する、観測の際に必要となる送信停止時間を削減できるため、モニタしているアクセスポイントのスループットの低下を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, the channels are set so that the frequencies are different between the access points, and the data is transmitted at the same time so as not to cause a delay by providing a cooperative transmission section. Radio waves can be observed by batch reception. In addition, since the transmission stop time required for observation, which observes radio waves by collective reception of radio waves, can be reduced, it is possible to suppress a decrease in throughput of the monitored access point.

上述したアクセスポイント100、及び集中制御局300の各機能部は、専用のハードウェア(例えば、ワイヤードロジック等)により実現されてもよく、各機能部を実現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、この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その機能を実現させるものであってもよい。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エアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。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、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。更に「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(RAM)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。   Each functional unit of the access point 100 and the centralized control station 300 described above may be realized by dedicated hardware (for example, wired logic), and a computer-readable recording of a program for realizing each functional unit. The function may be realized by recording in a medium, reading the program recorded in the recording medium into a computer system, and executing the program. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

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。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既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。   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.

10−1、10−2、10−n 電波モニタ
11、106 広帯域アンテナ
12、107 受信部
13 ストリーム処理部
14、31、101、301 ネットワークインタフェース部
15、34、102 制御部
20−1、20−2、20−n、20−(n+1)、200−1、200−2、200−n、200−(n+1) 広帯域伝送路
20、200 コアネットワーク
30 電波情報収集部
32、306 データベース
33 統計処理部
35 表示部
100、100−1、100−2、100−n アクセスポイント
103 送信バッファ
104 送信部
105 送受信切替スイッチ
108 受信バッファ
300 集中制御局(集中制御装置)
302 上位層処理部
303 MAC層処理部(制御処理部)
304 変調部
305 復調部(測定部)
307 トラフィック測定部
10-1, 10-2, 10-n Radio wave monitor 11, 106 Broadband antenna 12, 107 Receiver 13 Stream processor 14, 31, 101, 301 Network interface 15, 34, 102 Controller 20-1, 20- 2, 20-n, 20- (n + 1), 200-1, 200-2, 200-n, 200- (n + 1) Broadband transmission line 20, 200 Core network 30 Radio wave information collection unit 32, 306 Database 33 Statistical processing unit 35 Display unit 100, 100-1, 100-2, 100-n Access point 103 Transmission buffer 104 Transmission unit 105 Transmission / reception switch 108 Reception buffer 300 Centralized control station (centralized control device)
302 Upper layer processing unit 303 MAC layer processing unit (control processing unit)
304 Modulation unit 305 Demodulation unit (measurement unit)
307 Traffic measurement unit

Claims (7)

集中制御装置と複数の無線通信装置とを有する無線通信システムであって、
前記集中制御装置は、
前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御するとともに、電波を観測する前記無線通信装置に前記送信開始時刻における電波の受信を指示する制御処理部と、
電波を観測する前記無線通信装置が前記送信開始時刻に受信した観測対象の電波を測定する測定部と、
を備え、
前記無線通信装置は、
前記制御処理部の制御に従って前記送信開始時刻に無線により送信データを送信する送信部、
を備え、
電波を観測する前記無線通信装置は、
前記制御処理部の制御に従って前記送信開始時刻に観測対象の電波を受信する受信部、
を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system having a centralized control device and a plurality of wireless communication devices,
The central control device is:
When transmission data to be transmitted by the wireless communication device is generated and another wireless communication device is waiting for transmission data, the transmission start time of transmission data in the wireless communication device and the other wireless communication device is A control processing unit that controls the radio communication device to simultaneously monitor the radio communication device that observes radio waves, and instructs the radio communication device to receive radio waves at the transmission start time;
A measurement unit that measures the radio waves to be observed received by the wireless communication device that observes radio waves at the transmission start time;
With
The wireless communication device
A transmission unit that wirelessly transmits transmission data at the transmission start time according to the control of the control processing unit;
With
The wireless communication device for observing radio waves is:
A receiving unit that receives the radio wave to be observed at the transmission start time according to the control of the control processing unit;
Comprising
A wireless communication system.
前記制御処理部は、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに前記他の無線通信装置が送信データの送信待ちであり、かつ、前記送信開始時刻までに所定以上の時間がある場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The control processing unit waits for transmission of transmission data when the transmission data to be transmitted by the wireless communication device is generated, and has a predetermined time or more before the transmission start time The transmission start time of the transmission data in the wireless communication device and the other wireless communication device is controlled simultaneously,
The wireless communication system according to claim 1.
前記制御処理部は、送信開始時刻が同じ複数の前記無線通信装置それぞれに異なる周波数の使用を指示し、
前記送信部は、前記制御処理部により使用が指示された前記周波数の無線により前記送信データを送信し、
前記受信部は、送信開始時刻が同じ複数の前記無線通信装置が使用する前記異なる周波数の電波を一括で受信する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。
The control processing unit instructs the use of different frequencies for each of the plurality of wireless communication devices having the same transmission start time,
The transmission unit transmits the transmission data by radio of the frequency instructed to be used by the control processing unit,
The receiving unit collectively receives radio waves of the different frequencies used by the plurality of wireless communication devices having the same transmission start time;
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
電波を観測する前記無線通信装置は、当該無線通信装置の配下の無線局に対し、前記観測対象の電波を受信する時間において無線の送信を抑制するよう制御する制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の無線通信システム。
The wireless communication device that observes radio waves further includes a control unit that controls radio stations under the radio communication device to suppress radio transmission in a time for receiving the radio waves to be observed.
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
前記集中制御装置は、
複数の前記無線通信装置のトラフィックを測定するトラフィック測定部をさらに備え、
前記制御処理部は、前記トラフィック測定部において測定された前記トラフィックに基づいて複数の前記無線通信装置をグループ化し、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する処理をグループ毎に行う、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の無線通信システム。
The central control device is:
A traffic measurement unit that measures traffic of the plurality of wireless communication devices;
The control processing unit groups a plurality of the wireless communication devices based on the traffic measured by the traffic measurement unit, and when other wireless communication devices generate transmission data to be transmitted by the wireless communication device, When waiting for transmission of transmission data, a process for controlling the transmission start time of transmission data in the wireless communication apparatus and the other wireless communication apparatus to be performed simultaneously is performed for each group.
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
前記制御処理部は、異なる周波数を用いる前記無線通信装置をグループ化し、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御する処理をグループ毎に行う、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線通信システム。
The control processing unit groups the wireless communication devices using different frequencies, and when another wireless communication device is waiting for transmission of transmission data when transmission data to be transmitted is generated by the wireless communication device, A process for controlling the transmission start time of transmission data in the wireless communication apparatus and the other wireless communication apparatus to be performed simultaneously is performed for each group.
The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
集中制御装置と複数の無線通信装置とを有する無線通信システムが実行する電波測定方法であって、
前記集中制御装置が、前記無線通信装置により送信すべき送信データが発生したときに他の無線通信装置が送信データの送信待ちであった場合、前記無線通信装置と前記他の無線通信装置における送信データの送信開始時刻が同時になるように制御するとともに、電波を観測する前記無線通信装置に前記送信開始時刻における電波の受信を指示する指示過程と、
前記無線通信装置が、前記指示過程による制御に従って前記送信開始時刻に無線により送信データを送信する送信過程と、
電波を観測する前記無線通信装置が、前記指示過程による制御に従って前記送信開始時刻に観測対象の電波を受信する受信過程と、
前記集中制御装置が、前記受信過程において受信された前記観測対象の電波を測定する測定過程と、
を有することを特徴とする電波測定方法。
A radio wave measurement method executed by a wireless communication system having a centralized control device and a plurality of wireless communication devices,
When the central control device is waiting for transmission of transmission data when transmission data to be transmitted is generated by the wireless communication device, transmission between the wireless communication device and the other wireless communication device An instruction process for instructing the wireless communication device that observes radio waves to receive radio waves at the transmission start time, while controlling the transmission start times of data to be simultaneous,
A transmission process in which the wireless communication device wirelessly transmits transmission data at the transmission start time according to control by the instruction process;
The wireless communication device for observing radio waves, receiving a radio wave to be observed at the transmission start time according to control by the instruction process,
A measurement process in which the centralized control device measures the radio wave of the observation object received in the reception process;
A radio wave measuring method characterized by comprising:
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