JP2018037945A

JP2018037945A - 無線チャネル選択方法および無線基地局装置

Info

Publication number: JP2018037945A
Application number: JP2016171053A
Authority: JP
Inventors: 朋浩徳安; Tomohiro Tokuyasu; 芳彦重見; Yoshihiko Shigemi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2036-09-01
Also published as: JP6513613B2

Abstract

【課題】干渉電力の時変動があっても最適な無線チャネルを適宜切り替えて運用する。
【解決手段】無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行うときに、無線基地局装置の利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線チャネル選択方法において、無線通信の開始前の所定期間に、無線チャネルごとの干渉電力を測定するステップ１と、無線チャネルごとの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出するステップ２と、所定期間を分割した単位時間ごとに各無線チャネルの干渉量評価値の合計を算出し、単位時間ごとに干渉量評価値の合計が最小となる無線チャネルを提示する無線チャネル選択テーブルを作成するステップ３と、無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間およびその後の単位時間ごとに無線チャネルを選択して無線通信を行うステップ４とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行う無線チャネルとして、無線基地局装置が利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線チャネル選択方法および無線基地局装置に関する。

無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行う無線通信システムでは、無線基地局装置の利用可能な無線チャネルが複数ある場合に、その１つの無線チャネルを選択して無線通信を行うことになる。無線チャネルの選択方法としては、無線基地局装置の通信開始時などにおいて、選択可能な各無線チャネルの周波数帯の干渉電力を測定し、干渉電力が最小となる無線チャネルを選択する（特許文献１）。

特開２０１６−０５２０１７号公報

ところで、無線基地局装置の通信開始時に干渉電力が最小となる無線チャネルを選択しても、その無線チャネルの干渉電力が特定の時間帯に変動することがあり、その無線チャネルで長期にわたり安定した通信を保障できないことがあった。干渉電力の変動要因は必ずしも明らかではないが、例えば一日のうちの特定の時間帯、例えば夜間に所定の無線チャネルの干渉電力が大きくなるなど、干渉電力の時変動が周期性をもつことがあった。

本発明は、干渉電力の時変動があっても最適な無線チャネルを適宜切り替えて運用することができる無線チャネル選択方法および無線基地局装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行うときに、無線基地局装置の利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線チャネル選択方法において、無線通信の開始前の所定期間に、無線チャネルごとの干渉電力を測定するステップ１と、無線チャネルごとの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出するステップ２と、所定期間を分割した単位時間ごとに各無線チャネルの干渉量評価値の合計を算出し、単位時間ごとに干渉量評価値の合計が最小となる無線チャネルを提示する無線チャネル選択テーブルを作成するステップ３と、無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間およびその後の単位時間ごとに無線チャネルを選択して無線通信を行うステップ４とを有する。

第１の発明の無線チャネル選択方法において、ステップ２は、複数の閾値を用い、閾値が大きくなるとともに干渉量評価値が大きくなり、かつ所定の閾値以上に対応する干渉量評価値に重みづけをする。

第１の発明の無線チャネル選択方法において、ステップ２は、単位時間における干渉量評価値の合計が所定値を超える無線チャネルの使用禁止を設定する。

第２の発明は、無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行うときに、無線基地局装置の利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線基地局装置において、無線通信の開始前の所定期間に、無線チャネルごとの干渉電力を測定する測定手段と、無線チャネルごとの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出し、所定期間を分割した単位時間ごとに各無線チャネルの干渉量評価値の合計を算出し、単位時間ごとに干渉量評価値の合計が最小となる無線チャネルを提示する無線チャネル選択テーブルを作成する作成手段と、無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間およびその後の単位時間ごとに無線チャネルを選択して無線通信を行う通信手段とを備える。

第２の発明の無線基地局装置において、作成手段は、複数の閾値を用い、閾値が大きくなるとともに干渉量評価値が大きくなり、かつ所定の閾値以上に対応する干渉量評価値に重みづけをする構成である。

第２の発明の無線基地局装置において、作成手段は、単位時間における干渉量評価値の合計が所定値を超える無線チャネルの使用禁止を設定する構成である。

本発明は、無線基地局装置が利用可能な複数の無線チャネルについて通信開始前に所定期間における干渉電力を測定しておき、干渉電力の周期的な時変動に対応して最適な無線チャネルを適宜切り替えて運用することができる。

本発明の無線チャネル選択方法の処理手順例を示すフローチャートである。１日における干渉電力の測定例を示す図である。閾値判定による干渉量評価値の算出例を示す図である。１時間単位の干渉量評価値の合計例を示す図である。無線チャネル選択テーブルの例を示す図である。

図１は、本発明の無線チャネル選択方法の処理手順例を示す。
図１において、無線基地局装置は無線端末局装置と無線通信を開始する前に、所定期間において、利用可能な無線チャネルごとに無線通信に影響がある干渉電力を測定する（Ｓ１）。干渉電力を測定する所定期間は干渉波の周期性が確認できる期間とし、例えば１日の内の特定の時間帯のみに規定値以上の干渉電力が測定される場合には、干渉電力を測定する所定期間を１日（24時間）とする。

１日における干渉電力の測定例を図２に示す。ここでは、無線基地局装置１１が無線端末局装置１２と無線通信を開始する前に、１日の０時から24時の期間において干渉電力を測定した結果を示す。測定対象となる無線チャネルがf1〜f5であった場合に、順次無線チャネルを切替ながら干渉電力を測定するが、各無線チャネルの測定時間を２秒とすると１無線チャネルの測定間隔は10秒となり、１無線チャネル当たり１日に 8,640個、５無線チャネル合計で43,200個の測定結果が得られる。あるいは、複数の無線チャネルの干渉電力を同時に測定できる装置構成の場合には、10秒ごとに当該測定を行えば同数の測定結果が得られることになる。

次に、各無線チャネルの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出する（Ｓ２）。閾値判定による干渉量評価値の算出例を図３に示す。ここでは、受信器雑音電力に応じた最低の閾値を−115 dBｍとし、以下３dB間隔で閾値−112 dBｍ，…，−100 dBｍを設定し、次に５dB間隔で閾値−95dBｍ，−90dBｍを設定する。干渉電力が閾値−115 dBｍ未満となる干渉量評価値を０とし、干渉電力が閾値−115 dBｍ以上、−112 dBｍ未満となる干渉量評価値を１とし、以下同様に閾値ごとに２，３，４，５，10，100，10000とする。本例では、干渉電力が−100 dBｍ以上となる場合に干渉量評価値が10から２乗で大きくなるように重みづけをしている。

次に、各無線チャネルの干渉量評価値を単位時間ごとに合計する（Ｓ３）。１時間単位の干渉量評価値の合計例を図４に示す。ここでは、干渉量評価値の合計を１時間単位とした場合に、無線チャネルごとに10秒間隔で測定した 360個の干渉電力値が合計され、無線チャネルごとに24個の干渉量評価値合計が得られる。また、ここに示す例では、無線チャネルf1，f2，f3，f5は、１時間ごとの干渉量評価値合計がそれぞれほぼ一定しているが、無線チャネルf3は５時前に比べて５時以降に、干渉量評価値合計が大きくなっていることがわかる。

次に、単位時間ごとに干渉量評価値合計が最小となる無線チャネルを決定し、無線チャネル選択テーブルを作成する（Ｓ４）。１時間単位で干渉量評価値合計が最小となる無線チャネルを示す無線チャネル選択テーブルの例を図５に示す。ここでは、０時から５時まで無線チャネルf4の干渉量評価値合計が最小となり、５時以降24時まで無線チャネルf3の干渉量評価値合計が最小となる。

次に、無線基地局装置は、無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間の無線チャネルを選択して無線通信を開始する（Ｓ５）。通信開始時間を０時としたときに、図５に示す無線チャネル選択テーブルの例では無線チャネルf4を選択し、無線基地局装置は無線端末局装置に対して無線チャネルf4を用いて無線通信を開始することを通知する制御信号を送信し、無線チャネルf4で同期をとってから無線通信を開始する。

さらに、無線基地局装置は、無線チャネル選択テーブルに基づき、単位時間ごとの無線チャネルを選択して無線通信を継続する（Ｓ６）。図５に示す無線チャネル選択テーブルの例では、無線基地局装置は無線端末局装置に対して、１時間ごとに無線チャネルの継続または変更を通知する制御信号を送信し、通信に用いる無線チャネルの同期をとる。ここでは、１時、２時、３時、４時になった時点で無線チャネルf4を継続する制御信号を送信し、５時になった時点で、無線チャネルをf4からf3に変更する制御信号を送信し、以後23時まで無線チャネルf3を継続する制御信号を１時間ごとに送信する。以上の処理を24時間で繰り返す。

また、干渉電力が閾値−90dBｍ以上となる強い干渉波の場合は、図３に示すように干渉量評価値は 10000となり、１時間単位の干渉量評価値合計は最大で3600000 となる。図２〜図５の例では、無線チャネルf1がそれに該当する。このような無線チャネルは利用禁止とし、さらに利用不可の無線チャネルであることを表示するようにしてもよい。

１１無線基地局装置
１２無線端末局装置

Claims

無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行うときに、無線基地局装置の利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線チャネル選択方法において、前記無線通信の開始前の所定期間に、前記無線チャネルごとの干渉電力を測定するステップ１と、
前記無線チャネルごとの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出するステップ２と、
前記所定期間を分割した単位時間ごとに各無線チャネルの干渉量評価値の合計を算出し、単位時間ごとに干渉量評価値の合計が最小となる無線チャネルを提示する無線チャネル選択テーブルを作成するステップ３と、
前記無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間およびその後の前記単位時間ごとに無線チャネルを選択して無線通信を行うステップ４と
を有することを特徴とする無線チャネル選択方法。
請求項１に記載の無線チャネル選択方法において、
前記ステップ２は、複数の閾値を用い、閾値が大きくなるとともに前記干渉量評価値が大きくなり、かつ所定の閾値以上に対応する前記干渉量評価値に重みづけをする
ことを特徴とする無線チャネル選択方法。
請求項２に記載の無線チャネル選択方法において、
前記ステップ２は、前記単位時間における前記干渉量評価値の合計が所定値を超える無線チャネルの使用禁止を設定する
ことを特徴とする無線チャネル選択方法。
無線基地局装置と１以上の無線端末局装置との間で無線通信を行うときに、無線基地局装置の利用可能な複数の無線チャネルの１つを選択する無線基地局装置において、前記無線通信の開始前の所定期間に、前記無線チャネルごとの干渉電力を測定する測定手段と、
前記無線チャネルごとの干渉電力を閾値判定して干渉量評価値を算出し、前記所定期間を分割した単位時間ごとに各無線チャネルの干渉量評価値の合計を算出し、単位時間ごとに干渉量評価値の合計が最小となる無線チャネルを提示する無線チャネル選択テーブルを作成する作成手段と、
前記無線チャネル選択テーブルに基づき、通信開始時間およびその後の前記単位時間ごとに無線チャネルを選択して無線通信を行う通信手段と
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
請求項４に記載の無線基地局装置において、
前記作成手段は、複数の閾値を用い、閾値が大きくなるとともに前記干渉量評価値が大きくなり、かつ所定の閾値以上に対応する前記干渉量評価値に重みづけをする構成であることを特徴とする無線基地局装置。
請求項５に記載の無線基地局装置において、
前記作成手段は、前記単位時間における前記干渉量評価値の合計が所定値を超える無線チャネルの使用禁止を設定する構成である
ことを特徴とする無線基地局装置。