JP5095573B2 - 無線基地局、基準端末装置、システム、無線基地局の送信電力制御方法、無線基地局の送信電力制御プログラム - Google Patents

無線基地局、基準端末装置、システム、無線基地局の送信電力制御方法、無線基地局の送信電力制御プログラム Download PDF

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    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Description

本発明は、無線基地局、基準端末装置、システム、送信電力制御方法、送信電力制御プログラムに関する。
CSMA/CAアクセス方式を採用したIEEE802.11規格の無線LANシステムでは、無線基地局の送信電力を調節することで、無線基地局のカバーエリアのサイズを調節する。これは、無線端末の受信電力が次式で表すことができ、空間損失による受信電力の低下を送信電力により補填することが可能であるためである。
Prs = Pt + α −(τ − β)
Prs:受信電力(dBm)
Pt:送信電力(dBm)
α:送受信アンテナ利得(dB)
τ:空間損失(dB)
β:送受信給電系損失等(dB)
また、IEEE802.11規格では、無線基地局と無線端末との距離や電波伝搬路状態等の条件によって無線基地局の送信出力を自動的に制御するTPC(Transmit Power Control)という機能が規定されている。この機能によれば、無線基地局と無線端末の距離に応じた必要最低限の送信電力に絞ることによる省電力化、電波伝搬路状態の品質が低下した場合に送信電力を増減することで電波伝搬路状態の品質を回復することができる(非特許文献1)。
IEEE Std. 802.11-2007 Section 11.8, "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications".
IIEEE802.11規格においては、無線端末が複数ある場合、送信電力制御は無線端末毎に最適な送信電力となるように自動的に実行される。したがって、無線端末の利用者は、現在、カバーエリアがどのように形成されており、どの物理位置で安定して通信可能であるか、を正確に把握することができないという課題がある。
また、無線端末の利用者は、無線端末の通信状態を鑑みながら無線基地局の送信電力設定の微調整を繰り返す作業が必要であり、手間がかかるといった課題がある。
また、無線基地局と無線端末間の電波伝搬路に移動可能な遮蔽物が出現した場合、空間損失が変化し、電波伝搬路状態は変化するため、利用者が特定のスペースを常にカバーエリア圏内で覆う作業は困難であるといった課題がある。
本発明は、目視可能な基準端末装置の位置に無線基地局のカバーエリアを追従させることで、端末装置の利用者が、無線基地局と安定して通信可能となる物理位置を把握することを達成することができる無線基地局を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る無線基地局は、無線基地局の無線
接続可能エリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する識別子記憶部と、外部
から受信した識別子が、前記識別子記憶部内の識別子と一致するか否かを判定する判定部
と、前記判定部が一致すると判定した識別子を送信した前記基準端末装置との間の電波伝
搬路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御する送信電
力制御部とを備え、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無
線接続可能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能である

また、本発明の実施形態に係る基準端末装置は、無線基地局の無線接続可能なエリアを
制御するための基準として定められた基準端末装置であって、前記無線基地局が記憶し、
自基準端末装置を特定する識別子を記憶する識別子記憶部と、前記識別子を前記無線基地
局に対して送信する無線LANインターフェース部とを有し、前記無線基地局は、前記識
別子を前記無線基地局から受け取ると、前記基準端末装置との間の電波伝搬路状態が無線
接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御し、前記前記所定の電波伝
搬路状態は、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続
可能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能である電波伝
搬路状態であることを特徴とする。
また、本発明の実施形態に係るシステムは、無線基地局の無線接続可能なエリアを制御
するための基準端末装置の識別子を記憶する無線基地局と、前記無線基地局が無線接続可
能なエリアを制御する基準として定めた端末装置であるとともに、自基準端末装置を特定
する識別子を記憶する前記基準端末装置とを備えるシステムであって、前記基準端末装置
は、前記無線基地局に対して、自基準端末装置を特定する識別子を送信し、前記無線基地
局は、前記無線基地局が記憶する識別子と一致すると判断した識別子を送信した基準端末
装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態と
なるよう前記無線基地局の送信電力を制御し、前記無線基地局は、前記所定の電波伝搬路
状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続可能であり、前記所定の電波伝搬路
状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを特徴とするシステム。
また、本発明の実施形態に係る無線基地局の送信電力制御方法は、無線基地局の無線接
続可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する無線基地局と、前記無
線基地局が無線接続可能なカバーエリアを制御する基準と定めた基準端末装置であるとと
もに、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する基準端末装置とを備えるシステムにお
ける前記無線基地局の送信電力の制御方法であって、外部から受信した識別子と前記無線
基地局が記憶する識別子と一致するか否かを判定するステップと、前記判定で一致すると
判定した識別子を送信した基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線
接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御し、前記基準端末装置と前
記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるよう
な送信電力を用いて無線接続可能エリア内の全ての端末装置に対する通信を行なうステッ
プとを有し、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続
可能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを
特徴とする。
また、本発明の実施形態に係る無線基地局の送信電力プログラムは、無線基地局の無線
接続が可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する無線基地局と、前
記無線基地局が無線接続可能なエリアを制御する基準と定めた基準端末装置であるととも
に、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する基準端末装置とを備えるシステムにおけ
る前記無線基地局の送信電力の制御プログラムであって、外部から受信した識別子と前記
無線基地局が記憶する識別子とが一致するか否かを判定する機能と、前記判定で一致する
と判定した識別子を送信した基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無
線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御し、前記基準端末装置と
前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるよ
うな送信電力を用いて無線接続可能エリア内の全ての端末装置に対する通信を行なう機能
とを有し、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続可
能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを特
徴とする。
本発明の無線基地局によれば、目視可能な基準端末装置の位置に無線基地局のカバーエリアを追従させることで、端末装置の利用者が、無線基地局と安定して通信可能となる物理位置を把握することを達成することができる
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる無線LANシステムを示すブロック図である。図2は、無線基地局のブロック図である。尚、本実施形態に係る無線LANシステムは、例えば、CSMA/CAアクセス方式を採用したIEEE802.11規格の無線LANシステムである。
図1では、無線接続可能なカバーエリア1を有する1つの無線基地局2と、2つの端末装置3A、3Bと1つの基準端末装置4とからなる。CSMA/CAアクセス方式を採用したIEEE802.11規格の無線LANシステムにおいては、端末装置3A、3B、基準端末装置4、無線基地局2はそれぞれIEEE802.11規格に従って無線通信を行うものとする。
端末装置3A、3Bは、無線LANインターフェース部を有し、無線LANインターフェース部により、無線基地局2と通信を行う。
端末装置3A、3Bは、自端末装置を特定し、他の端末装置と異なる端末装置識別子を有する。
基準端末装置4は、無線基地局2のカバーエリアを決めるにあたって基準として用いられ、かつ再配置可能な端末装置である。
基準端末装置4には、後述するように無線基地局2が記憶し、基準端末装置4を特定し、他の基準端末装置及び端末装置と異なる識別子である基準端末装置識別子が割り当てられる。基準端末装置識別子としては、例えば、MACアドレスやIPアドレスを用いる。
基準端末装置4は、無線LANインターフェース部を有し、無線LANインターフェース部により、無線基地局2と通信を行うことができる。基準端末装置4は、例えば、IEEE802.11規格に準拠している。
基準端末装置4は、端末装置の利用者などによって、必要に応じて移動可能な端末装置であることが好ましい。また、基準端末装置4は、端末装置の利用者が、端末装置3A及び3Bと比較して、基準端末装置4を区別して容易に認識できることが好ましい。例えば、基準端末装置4は、端末装置3A及び3Bと比べて、目視で確認可能な形状や大きさ等の外観を持つものとする。ここで、目視で確認可能な形状や大きさ等の外観とは、基準端末装置4を端末装置3A及び3Bから目視で区別して確認可能である形状や大きさ等の外観のことをいうものとする。このように基準端末装置4を端末装置と区別して認識できることにより、利用者は、基準端末装置4を見て無線基地局2のカバーエリア圏内にある安定して通信可能な位置を明確に把握できるからである。
無線基地局2は、図2に示されるように、基準端末装置識別子記憶部20と、基準端末装置判定部21と、電波伝搬路状態測定部22と、送信電力制御部23と、無線LANインターフェース部24と、を備える。ここで、基準端末装置識別子記憶部20と、基準端末装置判定部21と電波伝搬路状態層測定部22と送信電力制御部23と無線LANインターフェース部24は、ハードウェアとして構成されてもよいし、無線基地局2上で実行されるソフトフェアモジュールであっても良い。次に、図2を参照して、無線基地局2について説明する。
次に、無線基地局2の各構成要素について説明する。
無線基地局2は、無線LANインターフェース部24により、端末装置3A及び3Bと基準端末装置4と通信を行う。
基準端末装置識別子記憶部20は、前述した自無線基地局2の送信電力を制御する基準となる基準端末装置4の基準端末装置識別子を記憶している。一方、基準端末装置識別子記憶部20は、送信電力の制御に用いられない端末装置3A,3Bの識別子は記憶していない。
基準端末装置判定部21は、外部から無線LANインターフェース部24により受信した識別子が、前記基準端末装置識別子記憶部20で記憶している基準端末装置識別子と一致するか否かを判定する。
電波伝搬路状態測定部22は、端末装置判定部21が、一致すると判定した場合に、その識別子を送信した基準端末装置4と無線基地局2との電波伝搬路状態を測定する。ここで、電波伝搬路状態を示す指標には、例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、BER(Bit Error Rate)、FER(Frame Error Rate)がある。なお、受信した識別子が基準端末装置識別子記憶部20の記憶している識別子と不一致であれば、電波伝搬路状態測定部22は電波伝搬路状態を測定しない。
送信電力制御部23は、電波伝搬路状態測定部22の測定した電波伝搬路状態、たとえばRSSIに基づき、基準端末装置4と無線基地局2との電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御する。送信電力制御部23の制御方法としては、あらかじめ定めた複数のアルゴリズムにより、送信電力を制御することができる。アルゴリズムとしては、例えば、次の3つの方法がある。(1)RSSIが最大となる基準端末装置のRSSIをある一定値になるように送信電力制御を行う。(2)RSSIが最小となる基準端末装置のRSSIをある一定値になるように送信電力制御を行う(3)全ての基準端末装置のBERおよびFERが0%となるように送信電量制御を行う。(1)の方法によれば、送信電力制御部23は、基準端末装置の中で、無線基地局2と最も電波伝搬路が良い基準端末装置との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の伝搬伝搬路状態となるように無線基地局2の送信電力を制御する。(2)、(3)の方法によれば、送信電力制御部23は、基準端末装置の中で、無線基地局2と最も電波伝搬路が悪い基準端末装置との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるように無線基地局2の送信電力を制御する。尚、(1)、(2)、(3)のいずれの場合においても、制御した送信電力を用いて、無線接続可能なカバーエリア内に位置する全ての端末装置との通信を行なう。
次に、無線基地局2の無線接続可能なカバーエリア1を変更する方法について説明する。図3は、本実施形態にかかる無線LANシステムの無線基地局2のカバーエリア制御前後を示すブロック図である。図3(a)は、無線基地局2のカバーエリア制御前の無線LANシステムの初期状態を示すブロック図であり、図3(b)は、無線基地局2のカバーエリア制御後の無線LANシステムの状態を示すブロック図である。図4は、無線LANシステムの初期状態とするための無線基地局2の動作を示すフローチャートである。
カバーエリア1の初期状態は、図3(a)に示されるように、基準端末装置4を基準として規定される。ここで、カバーエリアとは、無線接続可能なエリアであり、端末装置が受信した変調信号を復調可能な電波伝搬路状態であるとする。本実施形態においては、復調可能な電波伝搬路状態とは、RSSIが30である場合とする。
初期状態のカバーエリア1の基準端末装置、端末装置3A、3BのRSSIは初期状態においてそれぞれ30、40、20とする。即ち、初期状態においては、端末装置3Aは、無線基地局2のカバーエリア1内に位置するため通信状態は良好であるが、端末装置3Bはカバーエリア1外に位置するため、電波伝搬路状態が悪く通信性能の劣化や通信断が頻発する状態である。
次に、初期状態のように、カバーエリアが、基準端末装置4を基準として規定されるように無線基地局2を制御する方法について説明する。
ここで、無線基地局2の基準端末装置識別子記憶部20は、送信電力制御対象である基準端末装置4の基準端末装置識別子を記憶している。
まず、無線基地局2は、カバーエリア内にある端末装置3Aと基準端末装置4それぞれと無線接続処理を行い、無線接続を確立する(S11)。無線接続は、無線基地局2が、ビーコン信号を送信し、無線基地局2のカバーエリア内にあり、ビーコン信号を受信した端末装置3Aと基準端末装置4がビーコン信号を受信し、無線信号を無線基地局2に対して送信することにより行われる。ここで、端末装置3Aは、端末装置識別子を含む無線信号を送信し、基準端末装置4は、基準端末装置識別子を含む無線信号を送信する。尚、端末装置3Bは、無線基地局2のカバーエリアに入っていないため、無線基地局2は、端末装置3Bとの無線接続は確立できない。
次に、基準端末装置判定部21は、外部から受信した識別子と、基準端末装置識別記憶部20が記憶した基準端末装置識別子と端末装置3Aと基準端末装置それぞれから受信した端末装置識別子、基準端末装置識別子それぞれが一致するか否かを判定する(S12)。その結果、基準端末装置判定部21は、基準端末装置記憶部20が記憶した基準端末装置識別子と基準端末装置4から受信した基準端末装置識別子が一致し、端末装置3Aから受信した端末装置識別子とは一致しないと判定し、基準端末装置4を無線基地局2のカバーエリアを制御するための基準端末装置と判定する。
次に、電波伝搬路状態測定部22は、無線基地局2と基準端末装置4との電波伝搬路状態としてRSSIの測定を行う(S13)。電波伝搬路状態測定部22は、RSSIを、基準端末装置4と無線基地局2間で試験パケットの送受信を行うことにより測定する。試験パケットは、例えば、IEEE802.11で規定するMAC層におけるNULL制御フレームとACK制御フレームや、ICMP(Internet Control Message Protocol)を利用する。試験パケットの送受信は複数回実行することが好ましい。複数回実行することにより、電波伝搬路状態の測定精度を高めることができるからである。尚、基準端末装置4と無線基地局2間の電波伝搬路のRSSIの統計情報を取得することにより、RSSIを測定しても良い。
次に、送信電力制御部23は、電波伝搬路状態測定部22の測定したRSSIに基づいて、前述した(1)のアルゴリズムにより送信電力の制御を行う。即ち、RSSIが最大となる基準端末装置のRSSIが一定値となるように送信電力制御を行う。(1)のアルゴリズムにおいて、RSSIの一定値は30であり、基準端末装置4は1台であるため、基準端末装置4のRSSIが30となるように送信電力制御を行う。送信電力制御部23は、電波伝搬路状態測定部22の測定結果のRSSIが30未満もしくは30より大きい値を示している場合には、閾値を満たしていないものと判定し、RSSIが30である場合には、閾値を満たしていると判定する(S14)。
そして、閾値を満たしていないと判定した場合、送信電力制御部は、RSSIの値が30未満の場合には、送信電力を増加し、RSSIが30より大きい値を示している場合には、送信電力を減少させる(S15)。
以上の動作により、図3(a)に示されるような初期状態である基準端末装置4と無線基地局2間のRSSIが30となり、無線基地局2のカバーエリアが基準端末装置4の位置にカバーエリアを追従させるような状態を構成することができる。即ち、基準端末装置4より電波伝搬路状態が悪い領域は、カバーエリア外であり、電波伝搬路状態が良い領域は、カバーエリア内である状態を構成できる。
以上のように、基準端末装置4の位置を基準として、無線基地局2のカバーエリアを規定することにより、端末装置の利用者は、基準端末装置4を見ることにより、無線基地局のカバーエリア圏内にある安定して通信可能な位置を把握することができる。その結果、端末装置の利用者は、自己の端末装置をカバーエリア内で使用することができるので、無線基地局2と安定な通信を行うことができる。
また、本実施形態にかかる無線システムにおいては、基準端末装置4を無線基地局2の送信電力制御対象とする端末装置として定め、その他の端末装置については、送信電力制御対象としないことにより、無線基地局2のカバーエリアを基準端末装置4を基準として規定することができるため、カバーエリアをほぼ一定の範囲に規定することができることができる。
次に、本実施形態の無線LANシステムにおいて、無線基地局2の無線接続可能なカバーエリア1を基準端末装置4を移動させることにより変更する方法について説明する。
図3(b)は、基準端末装置4を移動させることにより、無線基地局2のカバーエリアを変更した後の状態を示すブロック図である。図5は、無線LANシステムのカバーエリアの制御時の無線基地局2の動作を示すフローチャートである。
まず、図3(b)に示すように、利用者が基準端末装置4を無線基地局2から離れる方向に移動させたものとする。
このとき、電波伝搬路状態測定部22は、基準端末装置4と無線基地局2との間の電波伝搬路状態であるRSSI値を監視していれば、その変化を検知することができる(S21)。無線基地局2と基準端末装置4との間の距離が大きくなると空間損失が大きくなるため、無線基地局2と基準端末装置4との間のRSSIは、30未満となる。
送信電力制御部23は、無線基地局2と基準端末装置4との間のRSSIが30未満であるため、閾値を満たしていないと判定する(S22)。
閾値を満たさない場合、送信電力制御部は、基準端末装置4のRSSIが30となるように送信電力を増加させる(S23)すなわち、基準端末装置4の位置まで、無線基地局2のカバーエリアを拡大し、カバーエリア1´を構成することとなる。なお、基準端末装置4を無線基地局2から離れる方向に移動させる場合は一時的に基準端末装置4のRSSIが30を下回るため、電波の復調が不可能となって基準端末装置4を見失い、基準端末装置4にカバーエリアを追従させる送信電力制御が不可能となる可能性がある。したがって、実際には、RSSI閾値を完全に復調が不可能となる値ではなく、RSSI閾値を下回った場合でも電波復調は最低限可能となる範囲で余裕を持たせた値に決定する必要がある。
図3(b)に示されるように、カバーエリアを拡大することにより、無線基地局2のカバーエリア1´内に端末装置3Bを入れることができる。その結果、端末装置3Bは、無線基地局2と安定した通信が可能となる。尚、無線基地局2のカバーエリアが、カバーエリア1´と拡大することにより、端末装置3BのRSSIは、20から40に変化し、端末装置3AのRSSIは、40から60に変化する。
端末装置3Bは、カバーエリア内に入ると、無線基地局2との無線接続が確立されるが、無線接続を確立すると、基準端末装置判定部21は、端末装置3Bの端末装置識別子が、基準端末装置識別子記憶部20の記憶している基準端末装置識別子と一致しないと判定するため、端末装置3Bを基準として新たに無線基地局2の送信電力制御は行われない。
以上のように、本実施形態に係る無線LANシステムによれば、端末装置の利用者は、基準端末装置4を移動させることにより、容易に無線基地局2のカバーエリアを調節することができる。
本実施形態にかかる無線LANシステムは、無線基地局2の送信電力を制御する基準と定めた基準端末装置4が、移動可能であり、前記送信電力制御部23は、基準端末装置4が移動しても、基準端末装置4と無線基地局2との間のRSSIを30と一定となるように送信電力を制御することが可能であるため、基準端末装置4の移動に追従させて、無線基地局2のカバーエリアを調節することができる。
本実施形態にかかる無線LANシステムは、例えば、無線LANシステムの利用者が、目視可能な基準無線端末4と無線基地局2の間の物理位置の間に作業スペースが入るように、基準端末装置の位置を移動する用途がある。
尚、本実施形態においては、無線基地局が1つ、端末装置が2つ、基準端末装置が1つの場合について説明したが、それぞれ、無線基地局は、2つ以上、端末装置は、1つ、又は3つ以上、基準端末装置は2つ以上であっても良い。
また、この無線基地局2は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、基準端末装置識別子記憶部20と、基準端末装置判定部21と電波伝搬路状態測定部22と送信電力制御部23と無線LANインターフェース部24とは、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、無線基地局2は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現することで実現しても良いし、CD−ROMなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現しても良い。また、基準端末装置識別子記憶部20は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはCD−R、CD−RW、DVD−RAM,DVD−Rなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。
(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係る無線LANシステムを示すブロック図である。尚、図6(a)は、第2の実施形態に係る無線LANシステムの無線基地局202のカバーエリア変更前の初期状態を示すブロック図であり、図6(b)は、第2の実施形態に係る無線LANシステムの無線基地局のカバーエリア変更後の状態を示すブロック図である。図7は、無線LANシステムの初期状態にするための無線基地局202の動作を示すフローチャートである。図8は、無線LANシステムの無線基地局202のカバーエリア制御時の無線基地局202の動作を示すフローチャートである。また、図9は、第2の実施形態に係る無線基地局を示すブロック図である。
本実施形態に係る無線LANシステムは、無線接続可能なカバーエリア201を有する1つの無線基地局202と2つの端末装置3A、3Bと、3つの基準端末装置4A、4B、4Cとを備える。尚、2つの端末装置3A、と3つの基準端末装置4A、4B、4Cは、それぞれ、第1の実施形態の端末装置と基準端末装置と同様の構成を有し、同様の機能を有するため、説明を省略する。
本実施形態の無線LANシステムは、基準端末装置が基準端末装置4A、4B、4Cが3台と複数台ある点で、基準端末装置が1台である第1の実施形態の無線LANシステムと異なる。
また、図9に示されるように、本実施形態に係る無線基地局202は、アルゴリズム変更部25を更に備える。
アルゴリズム変更部25は、送信電力制御部23´の送信電力制御アルゴリズムを変更するように送信電力制御部23´を制御する。ここで、アルゴリズム変更部25は、端末装置の利用者や無線基地局202の管理者の指示により動作する。例えば、無線基地局202の管理者が、無線基地局202の設定GUIを介して指示することにより、アルゴリズム変更部25を動作させる。又、端末装置の利用者が、基準端末装置に設置されたアルゴリズムを示すボタン押印し、基準端末装置が、押印されたボタンの示すアルゴリズムを無線基地局202に通知することにより、無線基地局202のアルゴリズム変更部25を動作させることができる。尚、アルゴリズム変更部25は、送信電力制御部23´に含まれる構成であっても良い。
また、本実施形態に係る無線基地局202の基準端末装置識別子記憶部20´が記憶する識別子は、基準端末装置4A、4B、4Cの3つの基準端末装置識別子とする。
又、本実施形態の無線LANシステムの無線基地局202の送信電力制御部23´は、アルゴリズム変更部25の指示により、あらかじめ定めた複数のアルゴリズムを変更することにより、送信電力の制御を行い、無線LANシステムのカバーエリアを変更する。本実施形態に係る無線基地局202の送信電力制御部23´は、電波伝搬路状態測定部22の測定した電波伝搬路状態に基づき、無線基地局202の送信電力を制御する方法として、以下の2つのアルゴリズムを変更することによりカバーエリアを制御している。(1)RSSIが最大となる基準端末装置と無線基地局202との間のRSSIを30となるように送信電力制御を行う。(2)RSSIが最小となる基準端末装置と無線基地局202との間のRSSIを30となるように送信電力制御を行う。
次に、本実施形態の無線LANシステムの無線基地局202の無線接続可能なカバーエリアを制御する方法について説明する。
まず、初期状態のように、無線基地局202のカバーエリアが、基準端末装置4Aを基準として規定されるように無線基地局202を制御する方法について説明する。尚、初期状態の前の無線基地局202のカバーエリア内には、端末装置3A、3B、基準端末装置4A、4B、4Cが存在するものとする。
まず、無線基地局202は、カバーエリア内にある端末装置3A、3B、基準端末装置4A、4B、4Cそれぞれと無線接続処理を行い、無線接続を確立する(S31)。無線接続を確立の際に、無線基地局202は、無線LANインターフェース部24で、端末装置3A,3B,基準端末装置4A、4B、4Cそれぞれから端末装置識別子と基準端末装置識別子を受信する。
次に、基準端末装置判定部21は、基準端末装置記憶部20´が記憶した基準端末装置識別子と、受信した識別子とが一致するか否かを判定する(S32)。その結果、基準端末装置判定部21は、基準端末装置記憶部20´が記憶した基準端末装置識別子と基準端末装置4A、4B,4Cから受信した識別子が一致し、端末装置3A及び3Bから受信した識別子とは一致しないと判定する。その結果、基準端末装置判定部21は、基準端末装置4A、4B、4Cが、送信電力制御の基準となる基準端末装置と判定する。
次に、電波伝搬路状態測定部22は、無線基地局202と基準端末装置4A、4B、4Cそれぞれと基準端末装置との間のRSSIの測定を行う(S33)。
次に、送信電力制御部23´は、電波伝搬路状態測定部22の測定結果に基づいてあらかじめ定めた所定のアルゴリズムのうち(2)RSSIが最小となる基準端末装置のRSSIが30となるように送信電力制御を行う。
ここで、図6からわかるように、3つの基準端末装置のうち基準端末装置4Cが、無線基地局202から最も離れており、RSSIが最も小さい。したがって、無線基地局202は、基準端末装置4CのRSSIを30となるように送信電力制御を行う。送信電力制御部23´は、基準端末装置4CのRSSIが30未満もしくは30より大きい値を示している場合には、閾値を満たしていないものと判定する(S34)。そして、送信電力制御部23´は、基準端末装置4CのRSSIが30未満の場合には、送信電力を増加し、RSSIが30より大きい値を示している場合には、送信電力を減少させる(S35)。
以上より、図6(a)に示されるように初期状態である無線基地局202と基準端末装置3CのRSSIが30となり、無線基地局202のカバーエリアが基準端末装置403Cを基準として規定されるカバーエリアを追従させるような状態であるカバーエリア201を構成できる。
尚、初期状態における基準端末装置4A,4B、4C、端末装置3A、3BそれぞれのRSSIは、70、50、30、60、40であるとする。したがって、初期状態においては、端末装置3A及び端末装置3Bそれぞれの電波伝搬路状態は良好であり、安定した通信が行える状態である。
次に、本実施形態の無線LANシステムの無線基地局202の無線接続可能なカバーエリア201を、送信電力制御部23´の、送信電力制御アルゴリズムを「(2)RSSIが最小となる基準端末装置のRSSIを30になるように送信電力制御を行うアルゴリズム。」から「(1)RSSIが最大となる基準端末装置のRSSIを30となるように送信電力制御を行うアルゴリズム。」へ変更することにより、制御する方法について説明する。
図6(b)は、送信電力制御アルゴリズムを変更することにより、無線基地局202のカバーエリアを変更した後の状態を示すブロック図である。図8は、無線LANシステムのカバーエリアの変更時の無線基地局202の動作を示すフローチャートである。
まず、アルゴリズム変更部25を動作させることにより、送信電力制御部23´の送信電力制御アルゴリズムを(2)から(1)へと変更する。送信電力制御部23´は、送信電力制御のアルゴリズムが(2)から(1)へと変更されたことを検出する(S41)。
次に、送信電力制御部23´は、電波伝搬路状態測定部22の測定結果に基づいて、RSSIが最大となっている基準端末装置4AのRSSIが30となるように送信電力制御を行う。まず、送信電力制御部23´は、基準端末装置4AのRSSIが30以外の場合、RSSIの閾値を満たしていないと判定する。即ち、RSSIが30未満若しくは30より大きい値を示している場合には、RSSIの閾値を満たしていないと判定する(S42)。次に、基準端末装置4AのRSSIが、RSSIの閾値を満たしていないと判定した場合、送信電力制御部23´は、RSSIが30未満の場合には送信電力を増加し、RSSIが30より大きい値を示している場合には送信電力を減少させる(S43)。基準端末装置4AのRSSIは70であるため、送信電力制御部23´は、送信電力を減少させる。
以上より、図6(b)に示されるように、送信電力制御アルゴリズムを変更することによりカバーエリアを拡大または縮小制御することができる。
以上より、図6(b)に示されるように送信電力制御アルゴリズムを変更することにより、無線基地局202は、基準端末装置4Aを基準として規定したカバーエリア201´を構成することができる。尚、送信電力制御アルゴリズム変更後の状態における基準端末装置4A、4B、4C、端末装置3A、3BそれぞれのRSSIは、30、10、0、20、0となる。したがって、カバーエリア変更後の端末装置3A及び3Bそれぞれの電波伝搬路状態は悪化し、無線基地局202との通信が不可能な状態となる。
本実施形態にかかる無線LANシステムによれば、無線基地局の送信電力制御アルゴリズムを変更することにより、無線基地局202のカバーエリアを制御するための基準となる基準端末装置を変更することにより、容易に無線基地局のカバーエリアを変更することができる。
本実施形態の無線LANシステムの用途としては、例えば、無線基地局の周辺で電波障害が発生した場合などに、無線基地局の管理者が電波障害の原因究明のための問題切り分けのために、一時的に無線基地局の電波を遮断することが考えられる。
また、本実施形態に係る無線LANシステムによれば、第1の実施形態と同様に、カバーエリアが、基準端末装置を基準として規定されるため、利用者は、容易に特定のスペースを常にカバーエリア圏内で覆うことができる。
また、本実施形態に係る無線LANシステムによれば、第1の実施形態と同様に、利用者は、基準端末装置を見ることにより、無線基地局のカバーエリア圏内にある安定して通信可能な位置を把握することができる。
また、本実施形態に係る無線LANシステムによれば、第1の実施形態と同様に、利用者は、基準端末装置を移動させることにより容易に無線基地局のカバーエリアを調節することができる。
また、本実施形態に係る無線LANシステムによれば、第1の実施形態と同様に、カバーエリアを一定の範囲に規定することができる。
(例1)
図10は、第2の実施形態例1に係る無線LANシステムを示すブロック図である。尚、図10(a)は、第2の実施形態例1に係る無線LANシステムの無線基地局302のカバーエリア変更前の初期状態を示すブロック図であり、図10(b)は、第2の実施形態例1に係る無線LANシステムの無線基地局302のカバーエリア変更後の状態を示すブロック図である。図12は、無線LANシステムの無線基地局302のカバーエリア制御時の無線基地局302の動作を示すフローチャートである。また、図9は、第2の実施形態の例1に係る無線基地局302を示すブロック図である。
本例にかかるLANシステムは、基準端末装置識別子記憶部20´´が、送信電力制御の基準とする基準端末装置の識別子を、基準端末装置のうち優先的に送信電力制御部23´´が送信電力を制御する基準とする基準端末装置とする優先基準端末装置とする優先度情報と合わせて管理し、基準端末装置判定部21´´は、優先度情報により優先基準端末装置を判定し、送信電力制御部23´´は、優先度の高い基準端末装置に対してのみ送信電力制御を行うことが第2の実施形態のLANシステムと異なり、その他は、第2の実施形態のLANシステムと同様である。尚、優先度情報は動的に変更可能としてもよい。
図11に、基準端末装置識別子記憶部20´´が管理する基準端末装置識別子と優先度情報を含むデータベースの1例を示す。
次に、本例の無線基地局302により無線接続可能なカバーエリアを制御する方法について説明する。
ここで、無線基地局302の初期状態におけるカバーエリア301において、基準端末装置4A、4B、4C、端末装置3A、3BのRSSIは、それぞれ、70、50、30、60、40であるとする。
本例においては、無線基地局302は、カバーエリア301内にある基準端末装置4A、4B、4C、端末装置3A、3Bと無線接続を確立する(S51)。
次に、基準端末装置判定部21´´は、無線接続を確立した端末装置と基準端末装置に対して、基準端末装置識別子記憶部20´´が記憶した基準端末装置識別子と端末装置と基準端末装置それぞれから受信した識別子とが一致するか否かを判定する(S52)。すなわち、基準端末装置判定部21は、基準端末装置識別子記憶部20´´が記憶した識別子と一致する識別子を有する基準端末装置4A、4B、4Cを基準端末装置と判定する。
次に、基準端末装置判定部21´´は、ステップ52と同時に、又はステップ52の後に、基準端末装置記憶部20´´が記憶する優先度情報を参考にして、優先基準端末装置か否かを判定する(S53)。本実施形態においては、基準端末装置4Bを優先基準端末装置と判定する。
次に、電波伝搬路状態測定部22は、優先基準端末装置である基準端末装置4Bに対して、無線基地局302と基準端末装置4Bとの電波伝搬路状態としてRSSIの測定を行う(S54)。その後の工程は、第2の実施形態と同様である。
以上より、本実施形態に係るLANシステムの様に、基準端末装置記憶部20´´が、優先度情報を記憶することにより、優先度基準端末装置である基準端末装置4Bを基準として規定したカバーエリア301´を構成することができる。尚、カバーエリア301´における基準端末装置4A,4B、4C、端末装置3A、3BそれぞれのRSSIは、50、30、10、30、20となる。
本実施形態に係るLANシステムにおいては、基準端末装置識別子記憶部20´´が、送信電力制御対象とする基準端末装置の識別子と合わせて、優先的に送信電力制御対象とする基準端末装置の優先度情報を管理することにより、優先基準端末装置を設定することにより、利用者は、容易にLANシステムのカバーエリアを調節することができる。
また、本例に係るLANシステムによれば、第2の実施形態と同様の効果を達成することができる。
尚、本実施形態においては、無線基地局が1つ、端末装置が2つ、基準端末装置が3つの場合について説明したが、それぞれ、無線基地局は2つ以上、端末装置は、1つ、又は3つ以上、基準端末装置は、2つ、又は、4つ以上であっても良い。例えば、無線基地局が複数存在する場合、各基地局のカバーエリアがオーバーラップし電波干渉を発生し得る環境においては、利用者は、基準端末装置を移動させることによってオーバーラップを解消するように、容易に調節することができる。
なお、本発明は上記第1の実施形態、第2の実施形態、第2の実施形態例1そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
また、上記第1の実施形態及び第2の実施形態、及び第2の実施形態例1に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、第1の実施形態例及び第2の実施形態、及び第2の実施形態の例2に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、第1の実施形態及び第2の実施形態及び第2の実施形態例1にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
第1の実施形態にかかる無線LANシステムを示すブロック図。 第1の実施形態にかかる無線基地局のブロック図。 第1の実施形態にかかる無線LANシステムのカバーエリア制御前後を示すブロック図。 第1の実施形態にかかる無線LANシステムの初期状態とするための無線基地局の動作を示すフローチャート。 第1の実施形態にかかる無線LANシステムのカバーエリアの制御時の無線基地局の動作を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る無線LANシステムを示すブロック図。 第2の実施形態に係る無線LANシステムの初期状態にするための無線基地局の動作を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る無線LANシステムの無線基地局のカバーエリア制御時の無線基地局の動作を示すフローチャート。 第2の実施形態及び第2の実施形態例1にかかる無線基地局のブロック図。 第2の実施形態例1に係る無線LANシステムを示すブロック図。 第2の実施形態例1に係る基準端末装置識別子記憶部が管理する基準端末装置識別子と優先度情報を含むデータベース。 第2の実施形態例1に係る無線LANシステムの無線基地局のカバーエリア制御時の無線基地局の動作を示すフローチャート。
符号の説明
1、1´、201、201´、301、301´・・・カバーエリア
2、202、302・・・無線基地局
3A、3B・・・端末装置
4、4A、4B、4C・・・基準端末装置
20、20´、20´´・・・基準端末装置識別子記憶部
21、21´´・・・基準端末装置判定部
22・・・電波伝搬路状態測定部
23、23´、23´´・・・送信電力制御部
24・・・無線LANインターフェース部
25・・・アルゴリズム変更部

Claims (17)

  1. 無線基地局の無線接続可能エリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する識
    別子記憶部と、
    外部から受信した識別子が、前記識別子記憶部内の識別子と一致するか否かを判定する
    判定部と、
    前記判定部が一致すると判定した識別子を送信した前記基準端末装置との間の電波伝搬
    路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御する送信電力
    制御部とを備え、
    前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続可能であり
    、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを特徴とする
    無線基地局。
  2. 前記送信電力制御部は、前記基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が
    無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるような送信電力を用いて無線接続可能エリア
    内の全ての端末装置に対する通信を行なうことを特徴とする請求項1記載の無線基地局。
  3. 前記基準端末装置は、前記基準端末装置以外の端末装置と比べて目視で確認可能な形状
    または外観を持つものであることを特徴とする請求項1、又は請求項2記載の無線基地局
  4. 前記基準端末装置は、利用者によって移動可能であり、
    前記送信電力制御部は、前記基準端末装置の移動に追従して、前記基準端末装置と前記
    無線基地局との間の電波伝搬路状態を無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように
    前記無線基地局の送信電力を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれか1
    項記載の無線基地局。
  5. 無線基地局の無線接続可能エリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する識
    別子記憶部と、
    外部から受信した識別子が、前記識別子記憶部内の識別子と一致するか否かを判定する
    判定部と、
    前記判定部が一致すると判定した識別子を送信した前記基準端末装置との間の電波伝搬
    路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御する送信電力
    制御部とを備え、
    前記送信電力制御部は、前記基準端末装置の中で、1つの特定の基準端末装置と前記無
    線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となり、前記特
    定の基準端末装置より電波伝搬路状態が良い基準端末装置とは、無線接続可能な電波伝搬
    路状態であり、前記特定の基準端末装置より電波伝搬路状態が悪い基準端末装置とは、無
    線接続不可能な電波伝搬路状態であるように送信電力を制御することを特徴とする無線基
    地局。
  6. 前記特定の基準端末装置は、前記基準端末装置の中で、前記無線基地局と前記基準端末
    装置との電波伝搬路状態が最も良い基準端末装置であることを特徴とする請求項5記載の
    無線基地局。
  7. 前記特定の基準端末装置は、前記基準端末装置の中で、前記無線基地局と前記基準端末
    装置との電波伝搬路状態が最も悪い基準端末装置であることを特徴とする請求項6記載の
    無線基地局。
  8. 前記特定の基準端末装置は、前記基準端末装置の中で変更可能であることを特徴とする
    請求項5乃至請求項7いずれか1項記載の無線基地局。
  9. 前記識別子記憶部は、更に、前記基準端末装置のうち優先的に前記送信電力制御部が送
    信電力を制御する前記基準端末装置とする優先基準端末装置を定めて記憶し、
    前記送信電力制御部は、前記特定の基準端末装置として、前記優先基準端末装置の中か
    ら選択することを特徴とする請求項5乃至請求項8いずれか1項記載の無線基地局。
  10. 前記優先基準端末装置は、前記基準端末装置間で変更可能であることを特徴とする請求
    項9記載の無線基地局。
  11. 無線基地局の無線接続可能なエリアを制御するための基準として定められた基準端末装
    置であって、
    前記無線基地局が記憶し、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する識別子記憶部と

    前記識別子を前記無線基地局に対して送信する無線LANインターフェース部とを有し

    前記無線基地局は、前記識別子を前記無線基地局から受け取ると、前記基準端末装置と
    の間の電波伝搬路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制
    御し、
    前記前記所定の電波伝搬路状態は、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良
    い他の端末とは無線接続可能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線
    接続不可能である電波伝搬路状態であることを特徴とする
    基準端末装置。
  12. 前記基準端末装置は、前記基準端末装置以外の端末装置と比べて目視で確認可能な形状
    または外観を持つものであることを特徴とする請求項11記載の基準端末装置。
  13. 前記基準端末装置は、利用者によって移動可能であることを特徴とする請求項11、又
    は請求項12記載の基準端末装置。
  14. 無線基地局の無線接続可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する
    無線基地局と、
    前記無線基地局が無線接続可能なエリアを制御する基準として定めた端末装置であると
    ともに、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する前記基準端末装置とを備えるシステ
    ムであって、
    前記基準端末装置は、前記無線基地局に対して、自基準端末装置を特定する識別子を送
    信し、
    前記無線基地局は、前記無線基地局が記憶する識別子と一致すると判断した識別子を送
    信した基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な所定の電
    波伝搬路状態となるよう前記無線基地局の送信電力を制御し、
    前記無線基地局は、前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは
    無線接続可能であり、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは、無線接続不可能で
    あることを特徴とするシステム。
  15. 無線基地局の無線接続可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶する
    無線基地局と、
    前記無線基地局が無線接続可能なカバーエリアを制御する基準と定めた基準端末装置で
    あるとともに、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する基準端末装置とを備えるシス
    テムにおける前記無線基地局の送信電力の制御方法であって、
    外部から受信した識別子と前記無線基地局が記憶する識別子と一致するか否かを判定す
    るステップと、
    前記判定で一致すると判定した識別子を送信した基準端末装置と前記無線基地局との間
    の電波伝搬路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御し
    、前記基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電
    波伝搬路状態となるような送信電力を用いて無線接続可能エリア内の全ての端末装置に対
    する通信を行なうステップとを有し、
    前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続可能であり
    、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを特徴とする
    無線基地局の送信電力制御方法。
  16. 無線基地局の無線接続が可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶す
    る無線基地局と、
    前記無線基地局が無線接続可能なエリアを制御する基準と定めた基準端末装置であると
    ともに、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する基準端末装置とを備えるシステムに
    おける前記無線基地局の送信電力の制御プログラムであって、
    外部から受信した識別子と前記無線基地局が記憶する識別子とが一致するか否かを判定
    する機能と、
    前記判定で一致すると判定した識別子を送信した基準端末装置と前記無線基地局との間
    の電波伝搬路状態が無線接続可能な所定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御し
    、前記基準端末装置と前記無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電
    波伝搬路状態となるような送信電力を用いて無線接続可能エリア内の全ての端末装置に対
    する通信を行なう機能とを有し、
    前記所定の電波伝搬路状態より電波伝搬路状態が良い他の端末とは無線接続可能であり
    、前記所定の電波伝搬路状態が悪い他の端末とは無線接続不可能であることを特徴とする
    無線基地局の送信電力プログラム。
  17. 無線基地局の無線接続が可能なエリアを制御するための基準端末装置の識別子を記憶す
    る無線基地局と、
    前記無線基地局が無線接続可能なエリアを制御する基準と定めた基準端末装置であると
    ともに、自基準端末装置を特定する識別子を記憶する基準端末装置とを備えるシステムに
    おける前記無線基地局の送信電力の制御プログラムであって、
    外部から受信した識別子が、前記無線基地局が記憶する識別子と一致するか否かを判定
    する判定機能と、
    前記判定部が一致すると判定した識別子を送信した前記基準端末装置との間の電波伝搬
    路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となるように送信電力を制御する送信電力
    制御機能とを備え、
    前記送信電力制御機能は、前記基準端末装置の中で、1つの特定の基準端末装置と前記
    無線基地局との間の電波伝搬路状態が無線接続可能な一定の電波伝搬路状態となり、前記
    特定の基準端末装置より電波伝搬路状態が良い基準端末装置とは、無線接続可能な電波伝
    搬路状態であり、前記特定の基準端末装置より電波伝搬路状態が悪い基準端末装置とは無
    線接続不可能な電波伝搬路状態であるように送信電力を制御することを特徴とする無線基
    地局の送信電力プログラム。
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