JP5084373B2 - 干渉予測装置、干渉予測方法及び干渉予測プログラム - Google Patents

干渉予測装置、干渉予測方法及び干渉予測プログラム Download PDF

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Description

本発明は、チャネル干渉の発生を予測することが可能な干渉予測装置、干渉予測方法及び干渉予測プログラムに関するものである。
近年、設置の容易性から無線LANが急速に普及しており、多くの装置が無線LANを用いて無線通信ができるように設計されている。
なお、2.4GHz帯のIEEE802.11bを適用した場合、2.4GHz帯の無線LANにおいて、干渉しない(重ならない)無線チャネルは、日本国内では最大で4チャネル(例えば、1ch,6ch,11ch,14ch)しか構成することができない(なお、IEEE802.11gでは、3チャネル)。但し、無線チャネルの最大範囲は、無線方式や、国によって異なるため、干渉しない(重ならない)無線チャネルの数は、無線方式や、国によって異なることは言うまでもない。
このため、多くの無線装置を使用する場合には、チャネル干渉の問題が顕著となる。なお、チャネル干渉が発生すると、スループット低下や通信障害といった問題が生じることになる。
このようなことから、チャネル干渉を防ぐために、周辺の無線装置が使用していない未使用の無線チャネル、もしくは、チャネル干渉の発生割合の低い無線チャネルを通信チャネルとして使用することが求められる。
しかしながら、未使用の無線チャネル、もしくは、チャネル干渉の発生割合の低い無線チャネルを手動で設定することは手間がかかり限界がある。
このようなことから、本発明より先に出願された技術文献として、周辺の無線装置が使用していない空きチャネルを通信チャネルとして自動的に割り当てる技術について開示された文献がある(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1の技術では、任意の無線チャネルを用いてビーコンの検出を行い、ビーコンが検出されなかった場合に、その任意の無線チャネルを通信チャネルとして設定するようにしている。
しかしながら、IEEE802.11bやIEEE802.11gでは、隣接する無線チャネルの所定範囲内(例えば、1ch〜4chの4つの無線チャネルの範囲内)でチャネル干渉が発生することになる。
このため、上記特許文献1の技術を適用し、ビーコンが検出されない無線チャネルを通信チャネルとして設定したとしても、隣接する無線チャネルの所定範囲内の無線チャネルを再び新たな通信チャネルとして設定した場合には、チャネル干渉が発生してしまうことになる。即ち、上記特許文献1では、無線チャネルを割り当てる際に、チャネル干渉の発生を予測することについては何ら考慮していないことになる。
また、使用する周波数帯域を切り替えて通信可能な通信周波数切替手段と、複数周波数帯域中の周波数帯域の空き状況を検知する空き状況検知手段と、前記複数周波数帯域中の周波数帯域の伝搬路の状況を検知する伝搬路状況検知手段と、前記複数周波数帯域中で、前記空き状況と前記伝搬路の状況とに基づいて前記使用する周波数帯域を選択する適合周波数選択手段と、を備え、複数周波数帯域から条件に合った周波数帯域を選択して通信することを可能とした無線通信端末について開示された文献がある(例えば、特許文献2参照)。
また、受信電波を周波数スペクトルとして時間情報とともに記録し、記録された受信電波のスペクトルパターンを典型的なスペクトルパターンと比較して受信電波のスペクトルパターンの特徴を抽出し、受信電波のスペクトルパターンの特徴に基づいて電波利用の調査を行う技術について開示された文献がある(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献2のように周波数帯域の伝搬路の状況を検知したり、上記特許文献3のように受信電波のスペクトルパターンを典型的なスペクトルパターンと比較して受信電波のスペクトルパターンの特徴を抽出したりすることは、装置のコスト高の要因となる。このため、既存の情報を利用して、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測するようにしたいのが現状である。
また、移動局からの通信要求があったときに、要求のあった通信種別に基づいて予め定めた所要品質条件を満足する無線通信チャネルを検索し、無線通信チャネルを割り当て、無線チャネルの周波数利用効率を向上させる技術について開示された文献がある(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、上記特許文献4は、移動通信方式において、無線チャネルの周波数利用効率を向上させる技術について開示された文献であるため、上記特許文献4の技術を無線LANに適用したとしても、無線LAN特有のチャネル干渉の発生を回避することができない。
なお、アクティブスキャン、パッシブスキャンのスキャン方式や、スペクトラムやスペクトラムマスクの技術について開示された文献がある(例えば、非特許文献1参照)。
特許第3600568号公報 特開2003−259434号公報 特開2001−244901号公報 特開平9−37339号公報 ISO/IEC 8802-11 IEEE Std 802.11 Second edition 2005-08-01 ISO/IEC 8802 11:2005(E) IEEE Std 802.11i-2003 Edition, Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications (Includes IEEE Std 802.11, 1999 Edition; IEEE Std 802.11a.-1999; IEEE Std 802.11b.-1999; IEEE Std 802.11b.-1999/Cor 1-2001; and IEEE Std 802.11d.-2001)
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上述した課題である、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測することが可能な干渉予測装置、干渉予測方法及び干渉予測プログラムを提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
本発明の干渉予測装置は、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測する干渉予測装置であって、受信信号強度を無線チャネル毎に測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する予測手段と、前記測定手段によって測定された受信信号強度と、前記予測手段によって予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する無線チャネル選定手段と、を備える
本発明の干渉予測方法は、受信信号強度を無線チャネル毎に測定し、前記測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測し、前記測定された受信信号強度と、前記予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出し、前記算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する。
本発明の干渉予測プログラムは、干渉予測装置に、受信信号強度を無線チャネル毎に測定する処理、前記測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する処理、前記測定された受信信号強度と、前記予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出する処理、及び、前記算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する処理、を実行させる。


本発明によれば、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測することが可能となる。
まず、図1を参照しながら、本実施例の干渉予測装置の概要について説明する。
本実施例における干渉予測装置(無線基地局:AP、または、無線端末装置:STAに相当)は、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測する干渉予測装置(AP、STA)である。
そして、干渉予測装置(AP、STA)は、受信信号強度を各無線チャネル毎に測定し、無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を各無線チャネル毎に予測する。
これにより、干渉予測装置(AP、STA)は、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測することが可能となる。また、干渉予測装置(AP、STA)は、無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を各無線チャネル毎に予測することになるため、既存の無線チャネル毎の受信信号強度の情報を利用して、チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測することが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施例における干渉予測装置について説明する。なお、以下の実施例では、干渉予測装置を、無線基地局(AP)、無線端末装置(STA)として説明するが、無線チャネル毎の受信信号強度の情報を取得することが可能な装置であればあらゆる装置が適用可能である。
(第1の実施例)
<無線通信システムのシステム構成>
まず、図1を参照しながら、本実施例の無線通信システムのシステム構成について説明する。
本実施例における無線通信システムは、複数の無線端末装置(STA)と、無線基地局(AP)と、を有して構成している。
なお、無線基地局(AP)は、外部ネットワーク(NW)と接続するための有線インタフェース(120)と、無線基地局(AP)や無線端末装置(STA)と接続するための無線インタフェース(110)と、を有して構成している。
また、無線端末装置(STA)は、無線基地局(AP)や、他の無線端末装置(STA)と接続するための無線インタフェース(110)を有して構成している。
<無線基地局:APの内部構成>
次に、図2を参照しながら、本実施例における無線基地局(AP)の内部構成について説明する。
本実施例における無線基地局(AP)は、図2に示すように、無線インタフェース(110)と、有線インタフェース(120)と、チャネル割当部(200)と、を有して構成している。
無線インタフェース(110)は、無線で通信を行うインタフェースである。本実施例における無線基地局(AP)は、少なくとも1つの無線インタフェース(110)を有して構成している。なお、無線インタフェース(110)は、同じ無線仕様(信号強度、指向性など)の無線インタフェースや、異なる無線仕様の無線インタフェースが適用可能である。
有線インタフェース(120)は、有線で通信を行うインタフェースである。本実施例における無線基地局(AP)は、図1に示すように、外部ネットワーク(NW)と接続する無線基地局(AP)が有線インタフェース(120)を有していれば良く、外部ネットワーク(NW)と接続しない無線基地局(AP)は有線インタフェース(120)を有していなくても良く、無線基地局(AP)に搭載される有線インタフェース(120)の数は特に限定しないものとする。
チャネル割当部(200)は、無線チャネルの割当を行うものである。本実施例におけるチャネル割当部(200)は、チャネル制御部(300)と、記憶部(400)と、を有して構成している。
チャネル制御部(300)は、記憶部(400)に格納されている情報を基に、無線インタフェース(110)に適切な無線チャネルを割り当てるものである。
記憶部(400)は、無線チャネルを無線インタフェース(110)に割り当てる際に必要な情報を格納するものである。記憶部(400)は、図3に示すように、チャネルスキャン情報(417)を格納している。
チャネルスキャン情報(417)は、無線基地局(AP)が使用可能な無線チャネル毎の受信信号強度を管理するための情報である。チャネルスキャン情報(417)は、無線基地局(AP)の周辺に存在する無線装置(例えば、無線端末装置:STAや他の無線基地局:AP)が使用している無線チャネルの使用状況を基に生成する。
<社内無線アクセスシステム>
次に、図4を参照しながら、図2に示す無線基地局(AP)を用いて、社内無線アクセスシステムを構築した場合について説明する。
図4に示す社内無線アクセスシステムのシステム構成例は、1台の無線基地局(AP)を社内ネットワーク(NW)に接続した構成例を示しており、社内ネットワーク(NW)には、有線端末装置(101)が接続されている。なお、有線端末装置(101)とは、有線インタフェース(120)を用いて社内ネットワーク(NW)に接続した装置である。
本実施例における無線基地局(AP)は、有線インタフェース(120)を用いて社内ネットワーク(NW)に接続する。また、無線基地局(AP)は、無線インタフェース(110)を用いて無線端末装置(STA)と無線回線を確立し無線通信を行う。
無線端末装置(STA)は、PC,PDA,携帯電話機などの無線装置である。なお、本実施例における無線端末装置(STA)は、無線基地局(AP)と無線回線を確立し、無線通信を行うことが可能であればあらゆる無線装置が適用可能である。
なお、図4では、図2に示す無線基地局(AP)を社内ネットワーク(NW)に接続したシステム構成例を示しているが、図2に示す無線基地局(AP)をインターネットや、他の外部ネットワークと接続するように構築することも可能である。
<無線基地局:APの動作の説明>
次に、図5を参照しながら、本実施例の無線基地局(AP)における処理動作について説明する。
まず、無線基地局(AP)は、チャネルスキャン処理を行い、無線基地局(AP)周辺の無線チャネル状況を測定する(ステップS100)。これにより、無線基地局(AP)は、無線チャネル毎の受信信号強度を測定することが可能となる。
次に、無線基地局(AP)は、ステップS100において測定した受信信号強度を基に、無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を生成する(ステップS110)。
なお、本実施例では、受信信号強度予測関数:f(x)を使用することで、無線チャネル:mのチャネルスキャン情報:Smを、以下の(式1)により算出する。
Figure 0005084373
但し、N:受信信号強度の総数、Rn:受信信号強度の値、f(x):受信信号強度予測関数、m:無線チャネルの範囲、Cn:無線チャネル番号を示す。
なお、受信信号強度予測関数:f(x)は、例えば、図6に示すような二次関数であり、周波数配置の拡散スペクトラムから求められる関数等が適用可能であり、さらには、電波の減衰率を考慮した関数なども適用可能である。また、無線チャネルの範囲:mは、無線方式や、国によって異なり、例えば、日本国のIEEE802.11bでは、無線チャネル番号の最大範囲:Mは、14となる。なお、無線チャネル番号の最大範囲:Mは、無線方式や、国によって異なるため、無線チャネルの範囲:mを任意に設定変更するように構築することが可能であることは言うまでもない。
なお、受信信号強度予測関数:f(x)は、電波送信スペクトラムを想定しているため、図6に示すように、中心周波数であるx=0を最大値とする関数となる。
但し、実際には、無線基地局(AP)が受信した無線信号系列から、後述する解析処理を行い、電力スペクトラム密度:P(f)を求め、該求めた電力スペクトルラム密度:P(f)のピーク値となる関数:f(x)が、受信信号強度予測関数:f(x)となる。
なお、解析処理とは、無線基地局(AP)が受信した無線信号系列を、直接フーリエ変換することで、電力スペクトル密度:P(f)を求めることが可能となる。例えば、ある時間波形:x(t)の電力スペクトル密度がP(f)である場合とは、ある任意の微少区間(f,f+df)の周波数成分に対する電力:Ptを与えるものであり、以下の(式2)が成立することになる。
Figure 0005084373
但し、t2、t1は、任意の時間を示し、P(f)の定義は、以下の(式3)となる。
Figure 0005084373
なお、既存の情報からだけでは前述の解析処理は困難であるため、典型的なスペクトラムから擬似的な関数f(x)を算出することが好ましい。
例えば、IEEE802.11b/gの場合には、非特許文献1に開示されているスペクトラムまたはスペクトラムマスクを示すような関数:f(x)が好ましい。また、IEEE802.11aについても同様に、非特許文献1に開示されているスペクトラムを示すような関数:f(x)が好ましい。
なお、IEEE802.11b/gの場合には、上述したスペクトラムを示すような擬似的な関数:f(x)としては、以下の(式4)を適用することが好ましい。
Figure 0005084373
また、上述したスペクトラムマスクを示すような擬似的な関数:f(x)としては、以下の(式5)を適用することが好ましい。これにより、(式4)に示す関数:f(x)を適用した場合よりも、処理を簡略化することが可能となる。
Figure 0005084373
なお、無線基地局(AP)の周辺に、図7に示すような無線発信源となる無線装置が存在すると仮定する。この図7に示す環境条件下で無線基地局(AP)がチャネルスキャン処理を行い、無線基地局(AP)周辺の無線チャネル状況を各無線チャネル毎に測定すると、図8に示すような測定結果を得ることになる。
図8に示す測定結果は、無線基地局(AP)がチャネルスキャン処理を行い、無線チャネルx=1〜14までの各々の無線チャネル毎に受信信号強度を測定した測定結果を示す。
図8では、無線チャネル1chを使用する無線装置(H)が存在し、その受信信号強度は、90であることを示している。同様に、3chを使用する無線装置(C)が存在し、受信信号強度は、30であることを示している。また、6chを使用する無線装置(G)が存在し、受信信号強度は、41であることを示している。また、6chを使用する無線装置(B)が存在し、受信信号強度は、65であることを示している。また、7chを使用する無線装置(F)が存在し、受信信号強度が41であることを示している。また、10chを使用する無線装置(E)が存在し、受信信号強度が12であることを示している。また、11chを使用する無線装置(D)が存在し、受信信号強度が28であることを示している。また、14chを使用する無線装置(A)が存在し、受信信号強度が55であることを示している。
なお、上述した受信信号強度は、公知のチャネルスキャン方式を適用して測定することが可能である。例えば、非特許文献1に開示されているスキャン方式を適用して受信信号強度を測定することが可能であり、アクティブスキャンやパッシブスキャン等が適用可能である。なお、アクティブスキャンは、Probe Request/Responseフレームを交換することで、ネットワークを検索する方式である。また、パッシブスキャンは、beaconを監視しておくことで、ネットワークを検索する方式である。
また、図8に示す点線は、上述した(式1)による受信信号強度予測関数:f(x)の算出結果を示しており、例えば、1chを使用すると2ch,3chまでチャネル干渉が発生することを示している。即ち、無線チャネル1chの受信信号強度(90)に応じた干渉領域は、3chまでの範囲であることを示している。
このように、本実施例における無線基地局(AP)は、公知のチャネルスキャン方式を適用して測定した受信信号強度を基に、受信信号強度予測関数:f(x)を算出し、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を各無線チャネル毎に予測することになる。
これにより、特別な干渉測定装置を無線基地局(AP)に搭載することなく、公知のチャネルスキャン方式を適用して測定した既存の受信信号強度の情報を基に、受信信号強度予測関数:f(x)を算出し、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を各無線チャネル毎に予測することが可能となる。なお、図8では、受信信号強度の値を適用しているが、対数値を適用することも可能である。
本実施例における無線基地局(AP)は、チャネルスキャン処理を行い、全ての無線チャネルをスキャンし、各無線チャネル毎の受信信号強度を測定する(ステップS100)。次に、上記測定した受信信号強度と、上述した(式1)の受信信号強度予測関数:f(x)と、を基に、チャネルスキャン情報:Siの算出処理を、全ての無線チャネルに対して順に行う。
これにより、無線基地局(AP)は、図8に示す各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報:Siを算出し、無線基地局(AP)は、図8に示す各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を生成することになる(ステップS110)。
なお、各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報は、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度であり、図8に示すように、無線チャネル毎の受信信号強度と、無線チャネル毎の干渉領域(受信信号強度予測関数:f(x))と、を包括した受信信号強度である。
無線基地局(AP)は、上記の処理により生成した各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を記憶部(400)で管理する。例えば、図8に示す測定結果の場合には、1ch〜14chまでのチャネルスキャン情報(417)を記憶部(400)で管理する。
次に、無線基地局(AP)は、記憶部(400)に格納したチャネルスキャン情報(417)を基に、無線インタフェース(110)のチャネル割当を行う(ステップS120)。
この場合、無線基地局(AP)は、1ch〜14chまでのチャネルスキャン情報(417)の中から、チャネルスキャン情報(417)が最小値の無線チャネルを検索し、無線インタフェース(110)へのチャネル割当を行うことになる。
例えば、図8に示す測定結果の場合には、無線チャネル13chのチャネルスキャン情報が24と最小値となるため、無線基地局(AP)は、無線チャネル13chを無線インタフェース(110)に割り当てることになる。但し、最小値となる無線チャネルが複数存在する場合には、さらに両隣近辺の無線チャネルのチャネルスキャン情報を考慮し、複数の無線チャネルの中から最適な無線チャネルを割り当てることになる。
例えば、無線チャネル3chのチャネルスキャン情報が30であり、無線チャネル12chのチャネルスキャン情報が30であり、無線チャネル3chのチャネルスキャン情報と無線チャネル12chのチャネルスキャン情報とが同じ値であると仮定する。
また、無線チャネル3chの隣の無線チャネル2chのチャネルスキャン情報が100であり、無線チャネル4chのチャネルスキャン情報が75であるとする。また、無線チャネル12chの隣の無線チャネル11chのチャネルスキャン情報が40であり、無線チャネル13chのチャネルスキャン情報が35であるとする。
この場合、無線チャネル3chの両隣の無線チャネル2ch、4chのチャネルスキャン情報と、無線チャネル12chの両隣の無線チャネル11ch、13chのチャネルスキャン情報と、を比較し、無線チャネル12chの周辺の無線チャネルの方が、無線チャネル3chの周辺の無線チャネルよりもチャネルスキャン情報の値が小さいため、無線チャネル12chを無線インタフェース(110)に割り当てることになる。これにより、両隣近辺の無線チャネルのチャネルスキャン情報を考慮し、最適な無線チャネルを無線インタフェース(110)に割り当てることが可能となる。
なお、上記の例では、両隣の1つの無線チャネルずつを考慮し、最適な無線チャネルを無線インタフェース(110)に割り当てることにしたが、両隣の2つの無線チャネルずつや、両隣の3つの無線チャネルずつなど、チャネル干渉が発生すると想定される両隣近辺の複数の無線チャネルを考慮し、最適な無線チャネルを無線インタフェース(110)に割り当てるようにすることも可能である。
また、本実施例では、無線基地局(AP)は、1ch〜14chまでのチャネルスキャン情報(417)の中から、チャネルスキャン情報(417)が最小値の無線チャネルを検索するのではなく、1ch〜14chまでのチャネルスキャン情報(417)の中から、チャネルスキャン情報(417)が所定の閾値より小さい無線チャネルを検索するように構築することも可能である。この場合、所定の閾値は、任意に設定変更することが可能である。
なお、チャネルスキャン情報(417)が所定の閾値より小さい無線チャネルが複数存在する場合には、上述した実施例と同様に、両隣近辺の無線チャネルのチャネルスキャン情報を考慮し、複数の無線チャネルの中から最適な無線チャネルを割り当てるようにしたり、チャネルスキャン情報(417)が最小値の無線チャネルを割り当てるようにしたりするように構築することが可能である。
このように、本実施例における無線基地局(AP)は、無線チャネル毎の受信信号強度を測定し、その測定した無線チャネル毎の受信信号強度と、上述した(式1)の受信信号強度予測関数:f(x)と、を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する。
そして、無線基地局(AP)は、無線チャネル毎に測定した受信信号強度と、無線チャネル毎に予測した干渉領域と、を基に、チャネル干渉が発生しない無線チャネルを選定し、該選定した無線チャネルを無線通信に使用する新たな無線チャネルとして無線インタフェース(110)に割り当てる。
これにより、無線基地局(AP)は、チャネル干渉が発生する割合の少ない無線チャネルを無線インタフェース(110)に自動的に割り当てることが可能となるため、他の無線装置との通信チャネルの衝突や、チャネル干渉の発生を回避し、通信性能を向上させることが可能となる。
また、本実施例における無線基地局(AP)は、無線チャネル毎の受信信号強度を測定し、その測定した無線チャネル毎の受信信号強度と、上述した(式1)の受信信号強度予測関数:f(x)と、を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する。
これにより、既存の無線チャネル毎の受信信号強度の情報を利用して、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測することが可能となる。このため、特別な干渉測定装置を無線基地局(AP)に搭載することなく、チャネル干渉が発生する割合の少ない無線チャネルを無線インタフェース(110)に自動的に割り当てることが可能となる。
なお、上述した実施例では、1台の無線基地局(AP)の場合について説明したが、複数台の無線基地局(AP)が存在する場合でも、上述した図5に示す一連の処理を行うことで、最適なチャネル割当を行うことが可能である。
例えば、複数台の無線基地局(AP)が存在する場合には、複数台の無線基地局(AP)を集中制御する無線LANコントローラのような装置が、中央集権的に各無線基地局(AP)に対してチャネル割当指示を行い、各無線基地局(AP)に対して、上述した図5に示す一連の処理を実行させ、最適な無線チャネルを割り当てるように制御することも可能である。
また、各々の無線基地局(AP)が、無線チャネルを割り当てる時刻を調整し、各無線基地局(AP)が自律分散的に図5に示す一連の処理を行い、最適な無線チャネルを割り当てるように制御することも可能である。
また、上述した実施例では、無線基地局(AP)の無線インタフェース(110)の接続形態が、インフラストラクチャモードの場合について説明したが、アドホックモードの無線インタフェース(110)に対するチャネル割当を実施するようにすることも可能であり、無線インタフェースの接続形態(モード)は特に限定するものではなく、あらゆる接続形態に本実施例の技術思想を適用することが可能である。
(第2の実施例)
次に、第2の実施例について説明する。
第1の実施例では、図1に示す無線基地局(AP)が、図5に示す一連の処理を行い、無線チャネル毎に測定した受信信号強度と、無線チャネル毎に予測した干渉領域と、を基に、チャネル干渉が発生しない無線チャネルを選定し、該選定した無線チャネルを、無線通信に使用する無線チャネルとして割り当てることにした。
第2の実施例では、図1に示す無線端末装置(STA)が、無線チャネル毎に測定した受信信号強度と、無線チャネル毎に予測した干渉領域と、を基に、チャネル干渉が発生しない無線基地局(AP)を選定し、該選定した無線基地局(AP)と接続することを特徴とするものである。
これにより、無線端末装置(STA)は、チャネル干渉が発生しないもしくはチャネル干渉の少ない無線基地局(AP)に接続することが可能となる。以下、図9〜図16を参照しながら、第2の実施例について説明する。
<無線通信システムのシステム構成>
まず、図9を参照しながら、第2の実施例における無線通信システムのシステム構成について説明する。
第2の実施例における無線通信システムは、複数の無線基地局(AP)と、複数の有線端末装置(101)と、複数の無線端末装置(STA)と、を有して構成している。なお、無線基地局(AP)と、有線端末装置(101)と、は、第1の実施例と同様な機能を有して構成する。
図9に示す5台の無線基地局(AP)は、有線インタフェース(120)を用いて同一の社内ネットワーク(NW)に有線接続されている。このため、図9に示す5台の無線基地局(AP)には、同一サブネットのシステムを構築するために、同じESSID(Extended Service Set Identifier)が設定されている。同じESSIDを用いることで、他のサブネットのシステムを構築している他システムの無線装置(無線基地局:APや、無線端末装置:STA)と区別することが可能となる。
<無線端末装置:STAの内部構成>
次に、図10を参照しながら、本実施例の無線端末装置(STA)の内部構成について説明する。
本実施例における無線端末装置(STA)は、図10に示すように、無線インタフェース(110)と、チャネル割当部(200)と、を有して構成している。
なお、図10に示す無線端末装置(STA)は、有線インタフェース(120)を搭載せず、無線インタフェース(110)を1つだけ搭載した場合の構成例を示しているが、有線インタフェース(120)の有無や、無線インタフェース(110)の個数は特に限定しないものとする。
チャネル割当部(200)は、無線チャネルの割当を行うものである。なお、本実施例のチャネル割当部(200)は、チャネル制御部(300)と、記憶部(400)と、を有して構成している。
チャネル制御部(300)は、記憶部(400)に格納されている情報を基に、無線インタフェース(110)に適切な無線チャネルを割り当てるものである。
記憶部(400)は、無線チャネルを無線インタフェース(110)に割り当てる際に必要な情報を格納するものである。記憶部(400)は、図11に示すように、チャネルスキャン情報(417)と、従属無線基地局情報(418)と、を格納している。
チャネルスキャン情報(417)は、無線端末装置(STA)が使用可能な無線チャネル毎の受信信号強度を管理するための情報である。チャネルスキャン情報(417)は、無線端末装置(STA)の周辺に存在する無線装置(例えば、図9に示す他の無線端末装置:STAや無線基地局:AP)が使用している無線チャネルの使用状況を基に生成する。
従属無線基地局情報(418)は、無線端末装置(STA)がローミングする無線基地局(AP)に関する情報である。なお、従属無線基地局情報(418)としては、図12に示すように、『接続情報』と、『無線チャネル』と、『干渉情報』と、が挙げられる。
『接続情報』は、無線端末装置(STA)が無線基地局(AP)に接続する際に使用する情報であり、『接続情報』としては、例えば、SSID(Service Set Identifier)、ESSID(Extended Service Set Identifier)、BSSID(Basic Service Set Identifier)などのサービス識別子が挙げられる。
『無線チャネル』は、無線端末装置(STA)が無線基地局(AP)に接続する際に使用する無線チャネルであり、この無線チャネルを使用することで、チャネル干渉の発生の少ない、通信に最適な無線基地局(AP)を選択することが可能となる。
『干渉情報』は、チャネル干渉が発生する割合を示す情報である。なお、本実施例では、干渉情報が大きい値ほどチャネル干渉が発生することになる。
<無線端末装置:STAの動作の説明>
次に、図13を参照しながら、本実施例の無線端末装置(STA)における一連の処理動作について説明する。
まず、無線端末装置(STA)は、チャネルスキャン処理を行い、無線基地局(STA)周辺の無線チャネル状況を測定する(ステップS200)。これにより、無線端末装置(STA)は、無線チャネル毎の受信信号強度を測定することが可能となる。
なお、本実施例では、ローミングを想定しているため、アクティブスキャン方式を適用することが好ましい。また、アクティブスキャン方式を適用すると、無線チャネルを切り替えていくことになるため、現在の通信が途絶える可能性がある。このため、初回時にアクティブスキャン方式を適用した以降のローミングでは、パッシブスキャン方式を適用し、通信中にパッシブスキャン方式を適用して収集した情報を用いることが好ましい。なお、本実施例におけるチャネルスキャン処理の方法は、特に限定するものではなく、公知のあらゆるチャネルスキャン方式を適用することが可能である。
次に、無線端末装置(STA)は、ステップS200において測定した受信信号強度を基に、無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を生成する(ステップS210)。
例えば、無線端末装置(STA)の周辺に、図14に示すような無線発信源となる無線装置が存在すると仮定する。この図14に示す環境条件下で無線端末装置(STA)がチャネルスキャン処理を行い、無線端末装置(STA)周辺の無線チャネル状況を各無線チャネル毎に測定すると、図15に示すような測定結果を得ることになる。
なお、図15に示す測定結果は、無線端末装置(STA)がチャネルスキャン処理を行い、無線チャネルx=1〜14までの各々の無線チャネル毎に受信信号強度を測定した測定結果を示す。
図15に示す『点線』と『二重線』とは、上述した(式1)の受信信号強度予測関数:f(x)の算出結果を示し、例えば、1chを使用すると2ch,3chまでチャネル干渉が発生することを示している。
『点線』と『二重線』との違いについて、『点線』は、同一サブネットを構成する自システムの無線基地局を示し、『二重線』は、他のサブネットを構成する他システムの無線基地局を示している。
なお、自システムの無線基地局であるか『点線』、または、他システムの無線基地局であるか『二重線』の判断は、チャネルスキャン処理により各無線装置から取得するSSIDやESSID等のサービス識別子を基に判断することが可能である。
本実施例では、自システムの無線基地局(AP)には、同一のESSIDが設定されているため、他システムの無線基地局(AP)と区別するためには、他システムの無線基地局(AP)には異なるESSIDを設定することになる。
また、本実施例では、自システムの無線基地局(AP)同士を区別するために、各無線基地局(AP)には、異なるBSSIDが設定されている。なお、BSSIDは、例えば、無線インタフェース(110)のMACアドレスに該当する。
このため、本実施例では、自システムと他システムとの区別は、ESSIDを基に行い、自システム内の無線基地局(AP)同士の区別は、BSSIDを基に行うことになる。
本実施例における無線端末装置(STA)は、チャネルスキャン処理を行い、全ての無線チャネルをスキャンし、各無線チャネル毎の受信信号強度を測定する(ステップS200)。
次に、上記測定した受信信号強度と、上述した(式1)の受信信号強度予測関数:f(x)と、を基に、チャネルスキャン情報:Siの算出処理を、全ての無線チャネルに対して順に行う。
これにより、無線端末装置(STA)は、図15に示す各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報:Siを算出し、無線端末装置(STA)は、図15に示す各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を生成することになる(ステップS210)。
なお、無線端末装置(STA)は、上記の処理により生成した各無線チャネル毎のチャネルスキャン情報(417)を記憶部(400)で管理する。例えば、図15に示す測定結果の場合には、1ch〜14chまでのチャネルスキャン情報(417)を記憶部(400)で管理する。
次に、無線端末装置(STA)は、記憶部(400)に格納したチャネルスキャン情報(417)と、ステップS200において測定した各無線チャネル毎の受信電波強度と、を基に、無線端末装置(STA)がローミングする無線基地局(AP)を選定する。
まず、無線端末装置(STA)は、同一サブネットを構成する自システムの無線基地局(AP)の中で、受信信号強度が閾値:R以上の無線基地局(AP)を特定し、該特定した無線基地局(AP)の干渉情報:Cを算出する(ステップS220)。
なお、受信信号強度が閾値:R以上の無線基地局(AP)の無線チャネルをjとした場合、その無線基地局(AP)の干渉情報:Cは、以下の(式6)により算出する。
Figure 0005084373
但し、Sjは、無線チャネルjのチャネルスキャン情報(図15に示すチャネルスキャン情報)を示し、rは、無線チャネルjの無線基地局(AP)の受信信号強度(図15に示す受信信号強度)を示す。
次に、無線端末装置(STA)は、干渉情報:Cが、記憶部(400)に記憶されていない場合、または、ステップS220において算出した干渉情報:Cが、記憶部(400)に記憶されている干渉情報:C以下の場合には(ステップS230/Yes)、無線端末装置(STA)は、ステップS220において算出した干渉情報:Cと、その無線基地局に従属するために必要なESSIDなどの接続情報と、無線チャネルと、を従属無線基地局情報(418)として記憶部(400)に記憶する(ステップS240)。
また、無線端末装置(STA)は、ステップS220において算出した干渉情報:Cが、記憶部(400)に記憶されている干渉情報:Cよりも大きい場合には(ステップS230/No)、無線端末装置(STA)は、ステップS220において算出した干渉情報:Cなどの情報を従属無線基地局情報(418)として記憶部(400)に記憶せず、次の処理に移行する。
次に、無線端末装置(STA)は、同一サブネットを構成する自システムの全ての無線基地局(AP)に対する干渉情報:Cの算出処理が完了したか否かを判断し(ステップS250)、自システムの全ての無線基地局(AP)に対する干渉情報:Cの算出処理が完了していないと判断した場合には(ステップS250/No)、ステップS220に移行し、自システムを構成する全ての無線基地局(AP)に対して干渉情報:Cの算出処理を行うことになる。
これにより、無線端末装置(STA)は、同一サブネットを構成する自システムの無線基地局(AP)の中で、受信信号強度が閾値:R以上で、尚かつ、最も干渉情報:Cの小さい無線基地局(AP)に関する従属無線基地局情報(418)を記憶部(400)に記憶する。これにより、無線端末装置(STA)は、図12に示す従属無線基地局情報(418)を記憶部(400)に記憶することになる。
次に、無線端末装置(STA)は、記憶部(400)に記憶した図12に示す従属無線基地局情報(418)を基に、チャネル干渉が発生しない無線基地局(AP)に関する従属無線基地局情報(418)を無線インタフェース(110)に設定することになる(ステップS260)。
なお、図15に示す測定結果を基に、自システムの無線基地局(AP)を特定し、該特定した無線基地局(AP)の干渉情報:Cを算出した場合の算出結果を図16に示す。
図16に示す算出結果の場合には、無線チャネル1chを使用する無線装置(H)からの受信信号強度が、90であり、チャネルスキャン情報が100であり、干渉情報:Cが10であり、接続情報がBSSID1であることを示す。
同様に、無線チャネル6chを使用する無線装置(B)からの受信信号強度が、65であり、チャネルスキャン情報が138であり、干渉情報:Cが73であり、接続情報がBSSID2であることを示す。
また、無線チャネル6chを使用する無線装置(G)からの受信信号強度が、41であり、チャネルスキャン情報が138であり、干渉情報:Cが97であり、接続情報がBSSID3であることを示す。
また、無線チャネル11chを使用する無線装置(D)からの受信信号強度が、28であり、チャネルスキャン情報が38であり、干渉情報:Cが10であり、接続情報がBSSID4であることを示す。
また、無線チャネル14chを使用する無線装置(A)からの受信信号強度が、55であり、チャネルスキャン情報が55であり、干渉情報:Cが0であり、接続情報がBSSID5であることを示す。
例えば、図13に示すステップS230の処理において、受信信号強度の閾値:Rを50と設定し、図15に示す測定結果を基に、同一サブネットを構成する自システムの無線基地局(AP)の中で、受信信号強度が閾値:50以上の無線基地局(AP)を特定した場合には、図16に示すBSSID1,BSSID2,BSSID5の無線基地局が該当することになる。
次に、無線端末装置(STA)は、図16に示すBSSID1,BSSID2,BSSID5の無線基地局の干渉情報:Cを算出することになり、BSSID1の無線基地局の干渉情報:Cは、10となり、BSSID2の無線基地局の干渉情報:Cは、73となり、BSSID5の無線基地局の干渉情報:Cは、0となる。
このため、図13に示すステップS220〜ステップS250の処理を行うことで、無線端末装置(STA)は、BSSID1,BSSID2,BSSID5の無線基地局の中で、干渉情報:Cが最小のBSSID5の無線基地局に関する従属無線基地局情報(418)を記憶部(400)に最終的に記憶することになり、無線端末装置(STA)は、記憶部(400)に記憶した従属無線基地局情報(418)を基に、無線インタフェース(110)に無線チャネル(6ch)と、接続情報(BSSID5)と、を設定することになる(ステップS260)。
なお、干渉情報:Cが最小の無線基地局が複数存在する場合には、両隣近辺の無線チャネルの受信信号強度と、チャネルスキャン情報と、を考慮し、複数の無線基地局の中から最適な無線基地局を選定することになる。
このように、本実施例における無線端末装置(STA)は、受信信号強度が閾値:R以上で、尚かつ、干渉情報:Cが最小の無線基地局(AP)を選定することで、チャネル干渉の発生割合の少ない無線基地局(AP)を選定し、該選定した無線基地局(AP)とローミングを行うことが可能となる。
また、チャネル干渉の発生割合『干渉情報』の少ない無線基地局(AP)に関する従属無線基地局情報(418)が記憶部(400)に記憶されることになるため、チャネル干渉の発生割合『干渉情報』の少ない無線基地局(AP)にローミングすることが可能となる。また、現在帰属している無線基地局(AP)の受信信号強度の変化に応じて、他の無線チャネルの無線基地局(AP)に帰属したりすることが可能となる。
なお、上述した実施例では、ステップS220〜ステップS250の一連の処理を行うことで、無線端末装置(STA)は、干渉情報:Cが最小のBSSID5の無線基地局に関する従属無線基地局情報(418)を記憶部(400)に記憶し、無線端末装置(STA)は、記憶部(400)に記憶されている従属無線基地局情報(418)を基に、BSSID5の無線基地局(AP)に関する従属無線基地局情報(418)を無線インタフェース(110)に設定することにしたが、記憶部(400)に格納したチャネルスキャン情報(417)と、ステップS200において測定した各無線チャネル毎の受信電波強度と、を基に、干渉情報:Cが最小のBSSID5の無線基地局に関する従属無線基地局情報(418)を無線インタフェース(110)に設定することが可能であれば、様々な方法を適用することは可能である。
例えば、記憶部(400)に格納したチャネルスキャン情報(417)と、ステップS200において測定した各無線チャネル毎の受信電波強度と、を基に、図16に示す情報を予め生成し、図16に示す情報を基に、干渉情報:Cが最小のBSSID5の無線基地局に関する従属無線基地局情報(418)を無線インタフェース(110)に設定するように構築することも可能である。
また、上述した実施例では、干渉情報:Cが最小の無線基地局(AP)を選定することにしたが、干渉情報:Cが所定の閾値より小さい無線基地局(AP)を選定するように構築することも可能である。
この場合は、例えば、図17に示すように、無線端末装置(STA)は、ステップS230'の工程で、ステップS220において算出した干渉情報:Cが、所定の閾値より小さい場合に(ステップS230'/Yes)、そのステップS220において算出した干渉情報:Cと、その無線基地局に従属するために必要なESSIDなどの接続情報と、無線チャネルと、を従属無線基地局情報(418)として記憶部(400)に記憶する(ステップS240)。
そして、無線端末装置(STA)は、ステップS240の工程により、記憶部(400)に記憶した従属無線基地局情報(418)を基に、チャネル干渉が発生しない無線基地局(AP)に関する従属無線基地局情報(418)を無線インタフェース(110)に設定するように制御する(ステップS260)。
これにより、無線端末装置(STA)は、干渉情報:Cが所定の閾値より小さい無線基地局(AP)を選定するように構築することが可能である。
なお、ステップS230'の工程における所定の閾値は、任意に設定変更するように構築することが可能である。
また、干渉情報:Cが所定の閾値より小さい無線基地局(AP)が複数存在する場合には、無線端末装置(STA)は、その無線基地局(AP)の無線チャネルと隣接する両隣近辺の無線チャネルの受信信号強度と、チャネルスキャン情報と、を考慮し、複数の無線基地局の中から最適な無線基地局を選定したり、干渉情報:Cが最小の無線基地局(AP)を選定したりするように構築することが可能である。
(第3の実施例)
次に、第3の実施例について説明する。
第3の実施例における無線通信システムは、無線基地局(AP)は、図18に示すように、無線基地局(AP)自身の位置情報を取得することが可能な位置情報取得部(500)を有して構成することを特徴とする。
これにより、無線基地局(AP)は、無線基地局(AP)自身の位置情報を取得し、該取得した無線基地局(AP)自身の位置情報を考慮し、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を調整することが可能となる。
このため、無線基地局(AP)は、無線基地局(AP)自身の位置情報を考慮した無線チャネルの割当を行い、干渉の発生頻度の少ない適切な無線チャネルの割当が可能となる。以下、図18〜図20を参照しながら、第3の実施例の無線通信システムについて説明する。
<無線基地局:APの内部構成>
まず、図18を参照しながら、第3の実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)の内部構成について説明する。
第3の実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)は、図18に示すように、位置情報取得部(500)を有して構成している。
位置情報取得部(500)は、無線基地局(AP)自身の位置情報を取得するものである。なお、位置情報取得部(500)が無線基地局(AP)自身の位置情報を取得する際の取得方法は、特に限定するものではなく、例えば、GPS(Global Positioning System)等が適用可能である。なお、他の構成は、図2に示す第1の実施例の無線基地局(AP)と同様な機能を有して構成する。
本実施例における無線基地局(AP)は、位置情報取得部(500)が取得した無線基地局(AP)自身の位置情報を記憶部(400)に記憶する。無線基地局(AP)の記憶部(400)の構成例を図19に示す。
図19に示すように、無線基地局(AP)は、位置情報(419)を含めて構成する。これにより、無線基地局(AP)は、無線基地局(AP)自身の位置情報(419)を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を調整し、無線基地局(AP)自身の設置位置を考慮した無線チャネルの割当を行うことが可能となる。
例えば、無線基地局(AP)は、無線基地局(AP)が設置されることになる図20に示すようなオフィス内の地図情報を記憶部(400)に予め格納し、無線基地局(AP)は、位置情報取得部(500)により取得した位置情報(419)を基に、無線基地局(AP)がオフィス内のどの位置に設置されているのかを解析し、図20に示すように、無線基地局(AP)がオフィス内の『壁際』に設置されていると判断した場合には、チャネル干渉の度合いを下げるように制御する。即ち、受信信号強度予測関数:f(x)を所定の値だけ低めに設定するように制御する。
また、無線基地局(AP)は、図20に示すように、無線基地局(AP)がオフィス内の『中心』に設置されていると判断した場合には、チャネル干渉の度合いを上げるように制御する。即ち、受信信号強度予測関数:f(x)を所定の値だけ高めに設定するように制御する。
これにより、無線基地局(AP)は、無線基地局(AP)自身の位置情報(419)を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域(受信信号強度予測関数:f(x)に該当)を調整し、無線基地局(AP)自身の設置位置を考慮した無線チャネルの割当を行うことが可能となる。
また、無線基地局(AP)は、ネットワークを構成する各々の無線基地局(AP)から各々の無線基地局(AP)の位置情報(419)を取得し、該取得した各々の無線基地局(AP)の位置情報(419)を考慮した無線チャネルの割当を行うように制御することも可能である。
例えば、無線基地局(AP)は、各々の無線基地局(AP)の位置情報(419)を基に、無線基地局(AP)自身が局所的に密集している領域に存在する無線基地局であると判断した場合には、無線基地局(AP)は、電波干渉が確実に発生しないようにチャネル割当を行うように制御する。
また、無線基地局(AP)自身がネットワークを構成する最外枠を構成する無線基地局であると判断した場合には、無線基地局(AP)は、若干の電波干渉の発生を許容するようにチャネル割当を行うように制御する。なお、電波干渉の発生を許容する許容値は、任意に設定変更するように構築することが可能である。
これにより、無線基地局(AP)は、ネットワークを構成する各々の無線基地局(AP)の設置位置を考慮したチャネル割当を行うように制御することが可能となる。
なお、上述した実施例では、無線基地局(AP)のチャネル割当について説明したが、ローミングにおいても上述した実施例と同様に、無線端末装置(STA)の位置情報や、周辺の無線基地局(AP)の位置情報を考慮して、無線端末装置(STA)がローミング可能な無線基地局(AP)と接続するように制御することが可能である。
例えば、無線端末装置(STA)の周辺に同じ受信信号強度の無線基地局(AP)が複数存在すると判断した場合には、無線端末装置(STA)は、無線端末装置(STA)自身の位置情報や、周辺の無線基地局(AP)の位置情報を基に、無線基地局(AP)が密集していない無線基地局(AP)と優先的に接続するように制御することも可能である。
なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記実施例の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することが可能である。
例えば、無線チャネルの最大範囲は、無線方式や、国によって異なるため、無線方式や、国に応じて無線チャネルの範囲:mを任意に設定変更し、その無線チャネルの範囲内で上述した処理を行うように構築することは言うまでもない。
また、上述した実施例における無線通信システムを構成する無線基地局(AP)、無線端末装置(STA)等の無線装置における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
なお、ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送したりし、コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
また、上記実施例で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
また、上記実施例で説明した無線通信システムは、複数の装置の論理的集合構成にしたり、各装置の機能を混在させたりするように構築することも可能である。
本発明にかかる干渉予測装置、干渉予測方法及び干渉予測プログラムは、複数の無線基地局(AP)間のチャネル干渉を低減する用途に適用可能である。また、複数の無線基地局(AP)をローミングする用途にも適用可能である。さらに、無線基地局(AP)に限らず、無線端末装置、携帯電話、トランシーバ、ラジコンなど、使用可能な周波数帯が制限された、無線装置間の通信チャネルの割当、ローミング等の用途にも適用可能である。
本実施例における無線通信システムのシステム構成を示す図である。 本実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)の内部構成を示す図である。 本実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)の記憶部(400)の内部構成を示す図である。 本実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)を接続して構成した社内無線アクセスシステムのシステム構成を示す図である。 無線基地局(AP)が行う一連の処理動作を示すフローチャートである。 受信信号強度予測関数:f(x)を説明するための図である。 無線基地局(AP)の周辺に存在する無線発信源となる無線装置の例を示す図である。 図7に示す環境条件下で無線基地局(AP)がチャネルスキャン処理を行い、無線基地局(AP)周辺の無線チャネル状況を各無線チャネル毎に測定した場合の測定結果を示す図である。 第2の実施例における無線通信システムのシステム構成を示す図である。 第2の実施例の無線通信システムを構成する無線端末装置(STA)の内部構成を示す図である。 第2の実施例の無線通信システムを構成する無線端末装置(STA)の記憶部(400)の内部構成を示す図である。 図11に示す従属無線基地局情報(418)の詳細構成を示す図である。 無線端末装置(STA)が行う一連の処理動作を示すフローチャートである。 無線端末装置(STA)の周辺に存在する無線発信源となる無線装置の例を示す図である。 図14に示す環境条件下で無線端末装置(STA)がチャネルスキャン処理を行い、無線端末装置(STA)周辺の無線チャネル状況を各無線チャネル毎に測定した場合の測定結果を示す図である。 図15に示す測定結果を基に、自システムの無線基地局(AP)を特定し、該特定した無線基地局(AP)の干渉情報:Cを算出した場合の算出結果を示す図である。 無線端末装置(STA)が行う一連の処理動作を示すフローチャートである。 第3の実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)の内部構成を示す図である。 第3の実施例の無線通信システムを構成する無線基地局(AP)の記憶部(400)の内部構成を示す図である。 無線基地局(AP)を設置するオフィス内の環境条件(地図情報)を説明するための図である。
符号の説明
AP 無線基地局(干渉予測装置)
STA 無線端末装置(干渉予測装置)
NW 外部ネットワーク(社内ネットワーク)
101 有線端末装置
110 無線インタフェース
120 有線インタフェース
200 チャネル割当部
300 チャネル制御部
400 記憶部
417 チャネルスキャン情報
418 従属無線基地局情報
419 位置情報
500 位置情報取得部

Claims (20)

  1. チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測する干渉予測装置であって、
    受信信号強度を無線チャネル毎に測定する測定手段と、
    前記測定手段によって測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する予測手段と、
    前記測定手段によって測定された受信信号強度と、前記予測手段によって予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出する算出手段と、
    前記算出手段によって算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する無線チャネル選定手段と、
    備える、干渉予測装置。
  2. 前記干渉予測装置の位置情報を取得する取得手段と、
    前記位置情報に応じて前記干渉領域を調整する干渉領域調整手段と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の干渉予測装置。
  3. 前記無線チャネル選定手段により選定した無線チャネルを、無線通信に使用する無線チャネルとして割り当てるチャネル割当手段と、
    を有することを特徴とする請求項1または2に記載の干渉予測装置。
  4. 前記算出手段は、
    前記無線チャネル毎の受信信号強度と、前記無線チャネル毎の干渉領域と、を包括した前記干渉回避受信信号強度を前記無線チャネル毎に算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の干渉予測装置。
  5. 前記無線チャネル選定手段は、
    前記無線チャネル毎に算出した干渉回避受信信号強度を基に、当該無線チャネルの中で最小の干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルを特定し、該特定した無線チャネルを、無線通信に使用する無線チャネルとして選定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の干渉予測装置。
  6. 前記無線チャネル選定手段は、
    前記最小の干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルが複数存在する場合には、その無線チャネルと隣接する無線チャネルの干渉回避受信信号強度を含めて、無線通信に使用する無線チャネルを選定することを特徴とする請求項記載の干渉予測装置。
  7. 前記無線チャネル選定手段は、
    前記無線チャネル毎に算出した干渉回避受信信号強度を基に、当該無線チャネルの中で所定の閾値より小さい干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルを特定し、該特定した無線チャネルを、無線通信に使用する無線チャネルとして選定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の干渉予測装置。
  8. 前記無線チャネル選定手段は、
    前記所定の閾値より小さい干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルが複数存在する場合には、当該無線チャネルの中で最小の干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルを特定することを特徴とする請求項記載の干渉予測装置。
  9. 前記無線チャネル選定手段は、
    前記所定の閾値より小さい干渉回避受信信号強度に該当する無線チャネルが複数存在する場合には、その無線チャネルと隣接する無線チャネルの干渉回避受信信号強度を含めて、無線通信に使用する無線チャネルを選定することを特徴とする請求項記載の干渉予測装置。
  10. チャネル干渉が発生する無線チャネルを予測する干渉予測装置であって、
    受信信号強度を無線チャネル毎に測定する測定手段と、
    前記測定手段によって測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する予測手段と、
    前記測定手段によって測定された受信信号強度と、前記予測手段によって予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出する算出手段と、
    前記算出手段によって算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線基地局を選定する無線基地局選定手段と、
    前記無線基地局選定手段により選定した前記無線基地局と接続する無線基地局接続手段と、
    備える、干渉予測装置。
  11. 前記算出手段は、
    前記無線チャネル毎の受信信号強度と、前記無線チャネル毎の干渉領域と、を包括した前記干渉回避受信信号強度を前記無線チャネル毎に算出することを特徴とする請求項10記載の干渉予測装置。
  12. 前記無線基地局選定手段は、
    前記無線チャネル毎に算出した干渉回避受信信号強度の中で、前記干渉予測装置と接続可能な接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度を特定する受信信号強度特定手段を有し、
    前記接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度を基に、前記無線基地局を選定することを特徴とする請求項10記載の干渉予測装置。
  13. 前記無線基地局選定手段は、
    前記接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度と、前記接続無線基地局の受信信号強度と、を基に、前記接続無線基地局の中から前記無線基地局を選定することを特徴とする請求項12記載の干渉予測装置。
  14. 前記無線基地局選定手段は、
    前記接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度と、前記接続無線基地局の受信信号強度と、の差分が最小の接続無線基地局を特定し、該特定した接続無線基地局を前記無線基地局として選定することを特徴とする請求項13記載の干渉予測装置。
  15. 前記無線基地局選定手段は、
    前記差分が最小の接続無線基地局が複数存在する場合には、その接続無線基地局の無線チャネルと隣接する無線チャネルの干渉回避受信信号強度を含めて、前記無線基地局を選定することを特徴とする請求項14記載の干渉予測装置。
  16. 前記無線基地局選定手段は、
    前記接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度と、前記接続無線基地局の受信信号強度と、の差分が所定の閾値より小さい接続無線基地局を特定し、該特定した接続無線基地局を前記無線基地局として選定することを特徴とする請求項13記載の干渉予測装置。
  17. 前記無線基地局選定手段は、
    前記差分が所定の閾値より小さい接続無線基地局が複数存在する場合には、前記接続無線基地局に該当する干渉回避受信信号強度と、前記接続無線基地局の受信信号強度と、の差分が最小の接続無線基地局を特定することを特徴とする請求項16記載の干渉予測装置。
  18. 前記無線基地局選定手段は、
    前記差分が所定の閾値より小さい接続無線基地局が複数存在する場合には、その接続無線基地局の無線チャネルと隣接する無線チャネルの干渉回避受信信号強度を含めて、前記無線基地局を選定することを特徴とする請求項16記載の干渉予測装置。
  19. 受信信号強度を無線チャネル毎に測定し、
    前記測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測し、
    前記測定された受信信号強度と、前記予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出し、
    前記算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する、
    干渉予測方法。
  20. 干渉予測装置に、
    受信信号強度を無線チャネル毎に測定する処理、
    前記測定された無線チャネル毎の受信信号強度を基に、チャネル干渉が発生する無線チャネルの干渉領域を無線チャネル毎に予測する処理、
    前記測定された受信信号強度と、前記予測された干渉領域とを基に、チャネル干渉の発生を回避するために必要な干渉回避受信信号強度を無線チャネル毎に算出する処理、及び
    前記算出された干渉回避受信信号強度を基に、無線通信に使用する無線チャネルを選定する処理、
    を実行させるための干渉予測プログラム。
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