JP2015226261A - 無線通信システム、無線通信制御方法、無線基地局制御装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
同図において、AP90−1〜90−3は無線端末を収容するアクセスポイントである。無線範囲91−1から無線範囲91−3は、それぞれAP90−1〜90−3の無線通信の範囲を表す。以下の説明では説明を簡単にするために、特に区別しない限りAP90−1〜90−3をAP90と記載する。同様に、無線範囲91−1〜91−3を無線範囲91と記載する。AP90は、自装置の無線範囲91の範囲内に存在する無線端末を自装置のネットワークに収容し、上位ネットワークとの間で通信を中継する。同図において、各AP90は、各々の無線範囲91が互いに重複することなく配置されているため、無線端末とAP90との間の無線電波が干渉しないことが分かる。
同図において、AP92−1〜92−6は図11と同様のアクセスポイントである。無線範囲93−1〜93−6は、それぞれAP92−1〜92−6の無線通信の範囲を表す。以下の説明では説明を簡単にするために、特に区別しない限りAP92−1〜92−6をAP92と記載する。同様に、無線範囲93−1〜93−6を無線範囲93と記載する。同図では、図11におけるAP90の配置に比べて多数のAP92が密集して配置されている。そのため、各々の無線範囲93が重複し、無線端末とAP92との間の無線電波が干渉し、通信が不安定になる可能性がある。
同図において、STA2は、無線通信システム1を介して外部ネットワーク3に接続する無線端末である。例えば、STA2は、スマートフォンやタブレット、携帯電話などの通信端末である。外部ネットワーク3は、例えば、LANやWAN(Wide Area Network)、インターネット、NGN(Next Generation Network)などのネットワークである。無線通信システム1に接続するSTA2の数は、同図と異なる数であってもよい。
AP4−1〜4−3は、STA2を自装置のネットワークに収容するアクセスポイントである。STA2は、AP4−1〜4−3のいずれかに無線接続する。以下の説明では説明を簡単にするために、特に区別しない限りAP4−1〜4−3をAP4と記載する。無線通信システム1に含まれるAP4の数は、同図と異なる数であってもよい。AP4は、収容したSTA2の通信を、外部ネットワーク3との間で中継する。AP4−1〜4−3は、それぞれ、通信路31−1〜31−3を介して外部ネットワーク3に接続される。
AP制御装置5は、AP4の動作を制御する制御装置である。AP制御装置5は、通信路61−1〜61−3を介して、それぞれAP4−1〜4−3と通信する。
まず、AP4の機能構成について説明する。
AP4は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、APプログラムを実行する。AP4は、APプログラムの実行によって第1通信部41、第2通信部42、無線通信部43、検出部44及び通信制御部45を備える装置として機能する。
なお、AP4の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。APプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。APプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
第2通信部42は、LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。第2通信部42は、管理ネットワーク6との間で通信する。
無線通信部43は、無線LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。無線通信部43は、STA2との間で通信する。
バックボーン帯域検出部441は、第1通信部41と外部ネットワーク3との間の通信路における帯域の大きさを検出する。この第1通信部41と外部ネットワーク3との間の通信路における帯域をバックボーン帯域と呼ぶ。
無線帯域検出部442は、無線通信部43とSTA2との間の無線通信路における帯域の使用量を検出する。この無線通信部43とSTA2との間の無線通信路における帯域を無線帯域と呼ぶ。
STA電波強度検出部444は、STA2が自装置(AP4)から受信する電波の強度を検出する。この電波強度を示す情報は、AP4がSTA2から受信した電波の信号に基づいて取得される。例えば、STA電波強度検出部444は、受信した信号に対して高速フーリエ変換を行うことによって電波強度を算出する。
検出部44は、バックボーン帯域検出部441、無線帯域検出部442、無線接続数検出部443及びSTA電波強度検出部444によって取得された各情報を、第2通信部42に出力し、利用状況情報としてAP制御装置5に送信する。
AP制御装置5は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、AP制御プログラムを実行する。AP制御装置5は、AP制御プログラムの実行によって記憶部51、通信部52及び制御部53を備える装置として機能する。
なお、AP制御装置5の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。AP制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。AP制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
利用状況テーブル511は、APIDごとに利用状況レコードを有する。利用状況レコードは、APID、信号強度、接続STA数、帯域使用率及び動作モードの各値を有する。APIDは、AP4の識別情報である。信号強度は、APIDが示すAP4に接続するSTA2が、AP4から受信する電波の強度を表す。接続STA数は、APIDが示すAP4が収容するSTA2の数を表す。帯域使用率は、APIDが示すAP4のバックボーン帯域の大きさに対する、無線帯域における通信量の比率を表す。すなわち、帯域使用率が大きいほど、STA2と外部ネットワーク3との間の通信が混雑していることを表す。動作モードは、APIDが示すAP4が動作している動作モードを表す。動作モードの値“0”は、対象のAP4が通常モードで動作していることを表す。動作モードの値“1”は、対象のAP4がステルスモードで動作することを表す。利用状況テーブル511は、各AP4から送信される利用状況情報に基づいて、制御部53によって登録される。
既設判定テーブル512は、APID及びSTAIDごとに切断時刻レコードを有する。切断時刻レコードは、APID、STAID及び切断時刻の各値を有する。APIDは、AP4の識別情報である。STAIDは、APIDが示すAP4に収容されたSTA2の識別情報である。切断時刻は、AP4と、対応するSTA2との間の接続が切断された時刻を表す。既設判定テーブル512は、各AP4から送信される切断情報に基づいて、制御部53によって登録される。
通信部52は、LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。通信部52は、管理ネットワーク6に接続され、管理ネットワーク6を介してAP4と通信する。
情報収集部531は、各AP4から利用状況情報を収集する。情報収集部531は、各AP4から取得した利用状況情報に基づいて利用状況レコードを生成し利用状況テーブル511に登録する。また、情報収集部531は、各AP4から送信される切断情報を受信し、既設判定テーブル512に登録する。
判定部532は、利用状況テーブル511を参照し、AP情報判定処理を行う。AP情報判定処理とは、AP4の利用状況に基づいてAP4を動作させる動作モードを判定する処理である。判定部532は、判定結果を通信部52に出力し、対象のAP4に通知する。
通常運用時とは、AP4に接続要求するSTA2が存在せず、既に収容されているSTA2のみによってAP4が利用されている状態である。
まず、AP4の検出部44が自装置の利用状況情報を取得する(ステップS101)。具体的には、バックボーン帯域検出部441が、バックボーン帯域の大きさを検出する。同様に、無線帯域検出部442が、無線帯域の使用量を検出する。同様に、無線接続数検出部443が、自装置が収容するSTA2の数を検出する。同様に、STA電波強度検出部444が、STA2が自装置から受信する電波の強度を検出する。検出部44は、取得した利用状況情報をAP制御装置5に送信する(ステップS102)。なお、上記の利用状況情報の収集は、所定の間隔で定期的に実行される。
次に、AP制御装置5の判定部532は、利用状況テーブル511を参照し、登録されているAP4ごとにAP状態判定処理を実行する(ステップS104)。判定部532は、AP状態判定処理によって出力されたリターンコードを対応するAP4に送信する。
まず、AP制御装置5の判定部532は、利用状況テーブル511を参照し、処理対象となるAP4を示す利用状況レコードを選択する。判定部532は、選択した利用状況レコードから接続STA数の値及び帯域使用率の値を取得する。判定部532は、取得した接続STAの値が予め定められた所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS201)。接続STAの値が閾値以下である場合(ステップS201−YES)、判定部532は、取得した帯域使用率の値が所定の閾値以下であるか否かを判定する(ステップS202)。帯域使用率の値が閾値以下である場合(ステップS202−YES)、リターンコードとして“0”を出力する(ステップS203)。リターンコード“0”は、対象のAP4を通常モードで動作させるための制御信号となる。
このように、AP状態判定処理において、AP制御装置5はAP4の利用状況が所定の閾値を超えた場合に、AP4をステルスモードで動作させるための制御信号を出力する。
まず、AP4の通信制御部45は、AP制御装置5から送信されたAP状態判定処理のリターンコードを受信する。通信制御部45は、受信したリターンコードを判定する(ステップS301)。リターンコードが“0”である場合(ステップS301−“0”)、通信制御部45は自装置の動作モードを判定する(ステップS302)。自装置の動作モードが通常モードである場合(ステップS302−“通常モード”)、通信制御部45は、動作モードを変更せず通常モードでの動作を継続する(ステップS303)。一方、自装置の動作モードがステルスモードである場合(ステップS302−“ステルスモード”)、通信制御部45は、動作モードを通常モードに変更する(ステップS304)。
このように、通信モード制御処理において、AP4は自装置の利用状況が所定の閾値を超えた場合に、動作モードをステルスモードに変更する。
接続要求時とは、STA2がパッシブスキャン又はアクティブスキャンによって対象のAP4に接続要求を送信した状態である。なお、同図では、図5と同様の処理については図5と同じ符号を付すことによって説明を省略する。
同図では、図6と同様の処理については図6と同じ符号を付すことによって説明を省略する。また、同図は、ステップS204の直前にステップS501を有する点で図6のフローチャートと異なる。
ステップS501では、判定部532は既設判定テーブル512を参照し、接続要求したSTA2が、既設STAであるか否かを判定する(ステップS501)。既設STAとは、現在時刻から所定時間遡った過去の時刻までの間に、自装置に収容されたSTA2である。接続要求したSTA2が既設STAである場合(ステップS501−YES)、判定部532はステップS203の処理を実行する。一方、接続要求したSTA2が既設STAでない場合(ステップS501−NO)、判定部532はステップS204の処理を実行する。
すなわち、第1の接続要求時におけるAP状態判定処理では、AP4の利用状況が所定の閾値を超えた場合であっても、接続要求したSTA2が既設STAである場合、リターンコードとして“0”を出力する。この制御が行われることによって、AP4は、たまたま接続が切断されたSTA2の収容を優先することができる。
まず、AP4の通信制御部45は、自装置の動作モードを判定する(ステップS601)。自装置の動作モードが通常モードである場合(ステップS601−“通常モード”)、通信制御部45は、STA2の接続要求を受け付ける(ステップS602)。一方、自装置の動作モードがステルスモードである場合(ステップS601−“ステルスモード”)、通信制御部45は、STA2の接続要求を受け付けず処理を終了する。
上記のAP4は、AP制御装置5が有する機能を自装置が備えるように構成されてもよい。
AP制御装置5は、AP状態判定処理におけるAP4の利用状況の判定に、利用状況テーブル511に保持される信号強度を用いてもよい。例えば、STA2が受信する電波の強度が低い場合、AP制御装置5は、当該AP4をステルスモードに移行させるように構成されてもよい。
Claims (10)
- 自装置に接続するために必要となる接続情報を無線端末に送信する第1のモード、及び、前記接続情報を前記無線端末に送信しない第2のモードのいずれかのモードで動作する無線基地局装置と、
前記無線基地局装置の動作モードを制御する無線基地局制御装置と、
を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局装置は、
前記無線端末による自装置の利用の状況を表す利用状況情報を取得し、前記利用状況情報を前記無線基地局制御装置に送信する取得部と、
前記第1のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付け自装置に収容し、前記第2のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付けない制御部と、
を備え、
前記無線基地局制御装置は、
前記無線基地局装置から前記利用状況情報を取得し、前記無線基地局装置の利用の状況に応じて前記無線基地局装置の動作モードを制御する制御部
を備える無線通信システム。 - 前記無線基地局装置の前記取得部は、自装置が収容している無線端末の数を表す接続数を前記利用状況情報として前記無線基地局制御装置に送信し、
前記無線基地局制御装置の前記制御部は、前記無線基地局装置が第1のモードで動作するとき、前記接続数が所定の閾値より大きい場合に前記無線基地局装置の動作モードを第2のモードに変更する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線基地局装置の前記取得部は、前記無線端末との間の無線通信における通信量を前記利用状況情報として前記無線基地局制御装置に送信し、
前記無線基地局制御装置の前記制御部は、前記無線基地局装置が第1のモードで動作するとき、前記通信量が所定の閾値より大きい場合に前記無線基地局装置の動作モードを第2のモードに変更する、
請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 前記無線基地局装置の前記取得部は、自装置が収容している無線端末の数を表す接続数と、前記無線端末との間の無線通信における通信量とを前記利用状況情報として前記無線基地局制御装置に送信し、
前記無線基地局制御装置の前記制御部は、前記無線基地局装置が第2のモードで動作するとき、前記接続数が所定の閾値以下であり、かつ、前記通信量が所定の閾値以下である場合に、前記無線基地局装置の動作モードを第1のモードに変更する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記無線基地局制御装置の前記制御部は、前記無線基地局装置への接続を要求した前記無線端末が、現在時刻から所定時間遡った時刻までの期間に前記無線基地局装置に収容された無線端末である場合、前記無線基地局装置の動作モードを第1のモードに変更する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 自装置に接続するために必要となる接続情報を無線端末に送信する第1のモード、及び、前記接続情報を前記無線端末に送信しない第2のモードのいずれかのモードで動作する無線基地局装置と、
前記無線基地局装置の動作モードを制御する無線基地局制御装置と、
を備える無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
前記無線基地局装置が、
前記無線端末による自装置の利用の状況を表す利用状況情報を取得し、前記利用状況情報を前記無線基地局制御装置に送信する取得ステップと、
前記第1のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付け自装置に収容し、前記第2のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付けない制御ステップと、
前記無線基地局制御装置が、
前記無線基地局装置から前記利用状況情報を取得し、前記無線基地局装置の利用の状況に応じて前記無線基地局装置の動作モードを制御する制御ステップ
を有する無線通信制御方法。 - 自装置に接続するために必要となる接続情報を無線端末に送信する第1のモード、及び、前記接続情報を前記無線端末に送信しない第2のモードのいずれかのモードで動作する無線基地局装置の動作モードを制御する無線基地局制御装置であって、
前記無線端末による前記無線基地局装置の利用の状況を表す利用状況情報を前記無線基地局装置から取得し、前記無線基地局装置の利用の状況に応じて前記無線基地局装置の動作モードを制御する制御部
を備える無線基地局制御装置。 - 自装置に接続するために必要となる接続情報を無線端末に送信する第1のモード、及び、前記接続情報を前記無線端末に送信しない第2のモードのいずれかのモードで動作する無線基地局装置であって、
前記無線端末による自装置の利用の状況を表す利用状況情報を取得し、前記利用状況情報を自装置の動作モードを制御する無線基地局制御装置に送信する取得部と、
前記第1のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付け自装置に収容し、前記第2のモードで動作する場合に前記無線端末の接続要求を受け付けない制御部と、
を備える無線基地局装置。 - 請求項7に記載の無線基地局制御装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 請求項8に記載の無線基地局装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
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