JP5129800B2

JP5129800B2 - 無線ｌａｎシステム

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Publication number: JP5129800B2
Application number: JP2009279727A
Authority: JP
Inventors: 英生池田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: JP2011124716A

Description

本発明は，移動局の接続状況に応じて無線基地局における測定スケジュールを調整することで，無線基地局の本来の目的である通信への影響を避けつつ，無線基地局を用いた無線干渉測定（チャネルスキャン機能）の実施を実現する無線ＬＡＮシステムに関するものである。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格に代表される無線ＬＡＮシステムは，無免許で使用できる手軽さと，量産効果による低価格化により，多くの場所で使われるようになっている。このような無線ＬＡＮシステムは，無免許で手軽に使える半面，周辺で使用されている他の無線ＬＡＮが同じ無線チャネルを使用している場合には，無線ＬＡＮ同士の干渉が問題になりうる。
この問題を避けるために，無線ＬＡＮシステムには，自局が無線信号を送信する前に，通信しようとする他の無線局が通信を行っていないかを上記他の無線局からの電波（漏れ電波を含む）を検出することで確認する，というキャリアセンス機能が備えられている。上記他の無線局が通信を行っていないかの確認は，通信チャネルを順次変えて（スキャン）どのチャネルが使われているかを調べる（以下，チャネルスキャン機能という）ことにより行われる。
このキャリアセンス及びチャネルスキャンをベースとした混信回避機能により，従来の無線ＬＡＮシステムでは，多くのユーザが同じ無線チャネルを同時に使用したとしても，通信スループットは低下するものの，一応混信することなく通信ができるようになっている。

しかしながら，近年無線ＬＡＮは産業用途などで大規模に使われる場合も出てきており，特に，映像伝送などの高スループットが要求される場合などには，できるだけ他の無線ＬＡＮとの干渉の少ない無線チャネルを選択し，できるだけ高いスループットを確保することが重要になる。そのため，従来，産業用途で無線ＬＡＮシステムを設計する場合には，スペクトラムアナライザ等の無線環境測定ツールを用いて，周辺の無線使用状況を調査してから実際に使用する無線チャネルを決定する場合が多い。

上述のキャリアセンス機能を応用して，周囲の無線使用状況をスキャンできる機能を持つ無線ＬＡＮシステムの場合，スペクトラムアナライザ等の特殊な測定機器が不要になるのはもちろん，実際の通信に用いる無線ＬＡＮ機器やアンテナを用いて，通信に影響を与える可能性のある干渉信号を直接モニタできるため，コストが大幅に低下するという利点がある。

このような技術の例として，例えば，特許文献１の「無線ＬＡＮシステム」や，特許文献２の「無線アクセス・ネットワークに於ける自動チャネル選択」には，無線ＬＡＮの持つキャリアセンス機能を用いて，あらかじめ利用可能なチャネルをスキャンし，各チャネルでどの程度他の無線ＬＡＮが使用されているかを調査したうえで，自局が使用する無線チャネルを自ら決定する手法が記されている。周辺の無線使用状況は時間の経過に伴って変化する可能性があるため，このようなスキャンは，一定の頻度で定期的に実施されることが望ましく，実際に，上記の従来技術にも，所定の期間で，あるいは，障害発生時など，定められたタイミングで再調査（スキャン）を行うやり方についても記載されている。

特開２００３‐２４９９３５号公報特表２００５‐５３７７１７号公報

しかしながら，このように実際に通信に使用されている無線ＬＡＮシステムを無線干渉測定に用いた場合，通信は基本的に同じチャネルで継続されることが必要であるから，自局である無線基地局あるいは自局が通信を行おうとする相手側無線基地局が次々にチャネルを変えて（スキャンして）測定を行っているチャネルスキャンのタイミングでは，通信そのものが停止してしまう，という問題がある。特に産業用途で使用する場合，頻繁な運用中の通信停止が許されなかったり，あるいは，広大なエリアをカバーするために無線による多段中継（上位から下位へと順次ツリー状に中継局を接続した通信経路）を用いていたりする場合には，１ヶ所の無線ＬＡＮの通信停止がそこにつながる多くの無線ＬＡＮの通信停止につながり，大きな影響を与える場合がある。
たとえば，ある無線基地局の通信範囲に通信相手である移動局が存在する場合には，その無線基地局と移動局との間で切断されてはならない重要な通信が行われる可能性が高いので，上記のような移動局の接続が検出された場合には，チャネルを順次変えて行うことが前提である（従って通信が切断されてしまう）チャネルスキャンを無線基地局に行わせることは避けるべきである。特に，交通システム上の情報通信などの産業分野では，移動局との間での通信が重要であり，近い将来そのような移動局との通信が予測される場合には，チャネルスキャンによる無線干渉測定はむやみに実施するべきでなく，適切な測定スケジュールのもとに実施すべきである。
また，通信相手である移動局がほとんど移動しない場合には，今その無線基地局の配下（通信範囲）に移動局があるかどうかのみを判定して，移動局と通信中にはチャネルスキャン機能の実行を避ける，などといった手法が可能であるが，車両向け通信システムなどで移動局が高速移動するような場合には，測定途中に移動局が通信範囲に入ってきたり，通過したりする場合が想定され，単純には適用できないため，独自の工夫が必要である。
本発明は，このような事情を鑑みなされたものであり，その目的とするところは，移動局の接続状況あるいは接続状況の予測に応じて無線基地局における測定スケジュールを調整することで，無線基地局の本来の目的である通信がチャネルスキャンによって途切れる不都合を回避しつつ，無線基地局を用いた無線干渉測定（チャネルスキャン）の実施を実現する無線ＬＡＮシステムを提供することである。

本発明は，ある程度広域なエリアをカバーするように設置された無線基地局群と，その無線基地局に接続して無線通信を行う移動局とからなる無線ＬＡＮシステムを想定している。例えば後述の実施形態のように，軌道交通の沿線に設置された無線基地局群に対して軌道交通車両に搭載された移動局から接続する形態がその一例であるが，必ずしもそれに限定されるわけではない。
近年，軌道交通向けに無線ＬＡＮを用いて車両からの映像を中央に伝送して監視する業務用無線ＬＡＮシステムが実用化されているが，このように映像伝送などで高い通信スループットが要求される用途では，定期的に周囲の無線チャネルの使用状況を調査しつつ，できるだけ干渉の少ないチャネル配置を選択していくことは重要である一方，このような業務用途で使用されるシステムの場合，運用中の通信切断はできるだけ避けねばならない。
上記のような課題を解決するために本発明に係る無線ＬＡＮシステムは，自局である無線基地局が無線信号を送信する前に他の無線局が通信を行っているか否かを確認するキャリアセンス機能及び通信チャネルを変化させてキャリアセンス機能を実行するチャネルスキャン機能を備えた複数の無線基地局と，該複数の無線基地局に接続され，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線管理局と，前記無線基地局に無線接続される移動局とを備え，前記無線基地局は，前記無線管理局からの指示に応じて，前記チャネルスキャン機能を実行するものである無線システムであって，
前記各無線基地局は，自局の無線範囲に前記移動局が存在するか否かを知るための移動局検知手段を備えており，
前記無線管理局は，当該無線管理局が前記チャネルスキャン機能の実行を指示しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に前記移動局が存在する可能性があると判断した場合には，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示せず，前記移動局が存在する可能性がないと判断したことを条件に，該無線管理局が通信中の無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線ＬＡＮシステムとして構成されている。
具体的には，次のような手法によって，通信への影響を避けつつ，無線基地局における無線干渉測定（チャネルスキャン）を行う。
即ち，各無線基地局は，ネットワークで接続された無線管理局の指示に従って無線チャネルを次々に変化させて行うチャネルスキャンを前提とするキャリアセンス機能の実行（無線干渉測定）を行い，利用可能な無線チャネルがあれば，その無線チャネルを用いて他の無線基地局との通信を行う。この時，無線管理局は，その無線基地局あるいはその通信範囲内にある無線基地局に現在移動局が存在しているか，即ち接続されているかどうかを調べ，もしも，移動局が存在しているのであれば，その無線基地局での無線チャネルのチャネルスキャンは延期し，その後に再度実施を試みる。移動局が存在していなければ，チャネルスキャン機能の実行を指示する。
上記のように，ある無線基地局の通信範囲に通信相手である移動局が存在する場合には，その無線基地局と移動局との間で，切断されてはならない重要な通信が行われる可能性が高いので，移動局の存在が検出された場合には，チャネルを順次変えて行う（従って通信が切断されてしまう）チャネルスキャンを無線基地局に行わせないようにすることで，無線基地局と移動局との通信の切断が回避され，無線基地局の本来の目的である通信への影響を避けつつ，無線基地局を用いた無線干渉測定の実施を実現することが出来る。
本発明では，無線基地局の通信範囲内に移動局が存在するかどうかの情報を検知する移動局検知手段を備える。これについては，例えば，ビーコン信号のやり取りによって相互に端末の位置を確認する方法，あるいは軌道交通が備える周知の車両制御装置が持つ走行位置情報を取得する方法や，移動局にＧＰＳなどの位置情報取得手段を搭載して，そこから移動局の位置情報を取得するなどの方法が採用可能である。
上記移動局検知手段が，予め無線基地局の通信範囲内に移動局が存在するかどうかの情報を検知することが出来るものであれば，チャネルスキャンの安定性は更に向上する。上記のような機能を達成するためには，まず無線基地局の通信範囲に通信相手である無線基地局が存在することを事前に判断することが有効である。このことを実行するための手法として，前記無線管理局が，無線基地局ごとに，接続された移動局が前記無線基地局或いは前記無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に移動する可能性のある無線基地局のリストである影響範囲リストを備えており，該影響範囲リストに基づいて，該無線基地局が通信可能な他の無線基地局（影響範囲にある他の無線基地局）を抽出することができるようにすることが望ましい。
このようなリストを備えることで，チャネルスキャンの実行を指示する都度，無線基地局同士の位置関係を測定する煩雑さから開放される。

前記無線管理局については，独立のサーバなどを設置することも考えられるが，前記無線基地局の１つが，前記無線管理局を兼ねるようにすることも可能である。このように兼用することで，特別な無線管理装置を省略でき，コストの低下に寄与できることになる。
通信チャネルを変化させてキャリアセンス機能を実行するチャネルスキャン機能の実行は，漏れがあってはならない。また，周辺の無線使用状況は時間の経過に伴って変化する可能性があるため，このようなスキャンの実行指示は，一定の頻度で定期的に実施されることが望ましい。そのため，前記無線管理局は，前記チャネルスキャン機能の実行を所定の時間間隔で各無線基地局に指示することが望ましい。
無線通信頻度を上げるためには，無線管理局が，当該無線管理局が通信しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に干渉信号が存在するか否かを，当該無線管理局が通信しようとしている無線基地局と通信可能な無線基地局が使用している無線の周波数帯を切り替えて検知することを繰り返し，無線の周波数帯毎の無線通信頻度を測定するようにすることが望ましい。
移動体の移動方向が取得できる場合には，上記影響範囲リストを，移動体の移動方向ごとに作成すると，実際には影響を受けない，移動方向の逆方向に位置する無線基地局を除外することができ，スキャンの自由度をあげることができる。例えば，軌道交通向け無線システムの場合，移動局（車両側）には指向性アンテナを搭載し，常に車両の進行方向の無線基地局に接続するような構成にする場合があるが，移動局に指向性アンテナを採用する場合には，移動方向によって，無線の伝搬範囲自体が異なってくるため，移動方向ごとに影響範囲リストを準備することの効果がより大きい。
また，移動速度が異なると，同様に影響範囲が異なってくる。移動速度の速い移動局は近い将来により遠くの無線基地局にまで影響が及ぶ可能性があり，また，移動していない移動局はほとんど他の無線基地局には影響を与えない可能性がある。したがって，移動局の移動速度に応じて影響範囲リストを作成し，範囲を変更することは同様に有用な方法となる。もちろん影響範囲リストは無線基地局を抽出するための１つの手段であり，このようなリストを用いなくても移動局の走行方向，位置，走行速度などに応じて抽出する無線基地局を変更することは自由である。
更に，前記無線管理局が，当該無線管理局が通信しようとする無線基地局と通信可能な他の無線基地局と前記移動局との無線周波数帯ごとの無線通信頻度を測定し，上記無線通信頻度が高い無線基地局については，無線基地局が現在使用している無線の周波数帯を，無線通信頻度が低いと検知された周波数帯に切り換えて設定するものであれば，トラヒックの多い無線基地局に条件の良い（使用頻度の低い）無線チャネルが割り当てられるので，全体のスループットが向上する。
無線による多段中継を採用しているような場合，中継の前後で同じ無線チャネルを使用していると，お互いに干渉しあうことでスループットが半分以下に低下する。このような場合には，同じ中継系（無線で接続されている通信体系）に属する無線基地局には異なる無線チャネルを割り当てることでスループットが向上する。また，同じ中継系に属する無線基地局の中でも，より接続元（上段）に近い無線基地局は，トラヒックが多いので，条件の良い（使用頻度の低い）無線チャネルを割り当てた方が全体のスループットが向上する。したがって，無線基地局毎に優先度パラメータを与え，同じ中継系に属するといったグループの中で，より優先度の高い無線基地局に，外部からの干渉信号の検出割合のより低い，すなわち，通信品質の良いチャネルを与えることは，全体性能の向上に寄与する。
即ち，無線基地局が通信可能な他の無線基地局（影響範囲にある他の無線基地局）が多段中継可能に構成されている場合には，上段の無線基地局ほど優先的に外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルが配分されてなることが望ましい。
別言すれば，無線基地局毎に優先度パラメータを与え，グループの中で，より優先度の高い無線基地局より順番に，外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルを与えることが望ましい。
例えば，無線基地局ごとに前記優先度パラメータと，無線チャネルの選定が相互に影響する無線基地局グループの情報を持っており，該グループ内のチャネル配置を，優先度の高い無線基地局から順に，干渉信号の検出時間割合の低い無線チャネルを割り当てることによって決定するようにすれば，トラヒックの多い無線基地局ほど優先的に外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルが配分され，チャネルスキャンが有効に行われることになる。
前記したような使用頻度は，時々刻々変化するものであるから，干渉信号の検出される時間割合が一定の閾値を越えている場合には，閾値を越えていない無線チャネルを選定して，チャネルを変更することが望ましい。
軌道交通向け無線システムに適用する場合など，始発駅や終点駅には，長時間車両が停車し（従って，移動局が継続的に無線基地局の通信範囲に存在するため），ほとんどスキャンするタイミングが得られないことがある。しかしながら，例えば，車両がこれらの駅に停車して乗客がすべて降りたのち，次の始発のタイミングを待っている時間帯等は，重要な伝達情報がないので，必ずしも通信を維持する必要がないこともあり，そのような時間帯を利用すれば，自由にスキャンを行うことができる。例えば，ある移動局が終端駅などの特定の無線基地局に長時間接続するような場合には，その無線基地局に，接続してから（車両が駅に到着してから）一定時間経過後，かつ，あるいは，接続してから一定時間以内の移動局については，スキャンの実施に影響を及ぼさないものとみなす，という手順を定めることにより，スキャン可能な時間を設定することができる。これは軌道交通に限らず，特定の無線基地局に移動局が一定時間滞留することが分かっているような対象システムにおいては有用な手順となる。
即ち，移動局が特定の無線基地局の通信範囲に入ってから所定時間経過後，かつ，あるいは，所定時間経過前の移動局については前記キャリアセンスの実施を禁止しないようにすることが望ましい。
なお，前記無線管理局と前記無線局の一部或いは全部とが，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）網を介して接続されてなることが望ましい。

本発明によれば，自局である無線基地局が無線信号を送信する前に他の無線局が通信を行っているか否かを確認するキャリアセンス機能及び通信チャネルを変化させてキャリアセンス機能を実行するチャネルスキャン機能を備えた複数の無線基地局と，該複数の無線基地局に接続され，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線管理局と，前記無線基地局に無線接続される移動局とを備え，前記無線基地局は，前記無線管理局からの指示に応じて，前記チャネルスキャン機能を実行するものである無線システムであって，
前記各無線基地局は，自局の無線範囲に前記移動局が存在するか否かを知るための移動局検知手段を備えており，
前記無線管理局は，当該無線管理局が前記チャネルスキャン機能の実行を指示しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に前記移動局が存在する可能性があると判断した場合には，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示せず，前記移動局が存在する可能性がないと判断したことを条件に，該無線管理局が通信中の無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線ＬＡＮシステムとして構成されている。
別言すれば，本発明により，ある無線基地局の通信範囲に通信相手である移動局が存在する場合には，その無線基地局と移動局との間で，切断されてはならない重要な通信が行われる可能性が高いので，上記のように，無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に前記移動局が存在する可能性があると判断された場合には，通信を切断する可能性の高いチャネルスキャンを無線基地局に行わせないようにすることで，無線基地局と移動局との通信の切断が回避され，無線基地局の本来の目的である通信への影響を避けつつ，無線基地局を用いた無線干渉測定の実施を実現することが出来る。

軌道交通の沿線に設置した無線基地局群に，軌道車両上に設置した移動局から無線接続する本発明の一実施形態にかかる無線ＬＡＮシステムを示したブロック図。シンプルな影響範囲リストの一例を示す図。移動局の条件（上り，下り，あるいは，走行中，停車中など）ごとに影響範囲リストの一例を示す図。影響解除リストの一例を示す図。無線管理局が行うチャネルスキャン機能の実行を指示する（あるいは指示しない）手順のフローチャート。干渉信号が検出された時間割合（無線通信頻度）の出力例を示す図。中継グループ/優先度リストを示す図。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

本発明の実施例を，以下に図を用いて説明する。
図１は，軌道交通の沿線に設置した無線基地局群に，軌道車両上に設置した移動局から無線接続する本発明の一実施形態にかかる無線ＬＡＮシステムを示したブロック図である。
軌道沿線には無線基地局１１〜１７が設置され，軌道全域を通信エリアとしてカバーしている。
軌道には，駅４１〜４３が設置されているが，駅間には，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網６１が敷設され，通信インフラとして使用されている。無線基地局１１〜１７のうち，駅に設置されているもの（１１，１４，１７）は，これらＥｔｈｅｒｎｅｔ網６１に直接接続されているが，その他の基地局（１２，１３，１５，１６）は無線中継によって駅に設置されている無線基地局（１１，１４，１７）に接続されている。例えば，無線基地局１２は無線基地局１１を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網６１に接続され，無線基地局１３は無線基地局１２および１１を介して二段中継でＥｔｈｅｒｎｅｔ網６１に接続されている。
また，車両３１には，各無線基地局と無線通信することが出来る移動局２１が設置され，前記した無線基地局１１〜１７を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ網６１へと接続される。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網６１には，コントローラなどの無線管理局５１が接続されており，この無線管理局５１が，各無線基地局にチャネルスキャンの指示をしたとき，各無線基地局は，チャネルスキャンを実施する。
前記無線管理局５１は，無線基地局ごとに，接続された移動局が前記無線基地局或いは前記無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に移動する可能性のある無線基地局のリストである影響範囲リストを備えており，該影響範囲リストに基づいて，該無線基地局は，無線基地局ごとに，接続された移動局が前記無線基地局或いは前記無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に移動する可能性のある無線基地局（影響範囲にある他の無線基地局）を抽出する。さらに無線管理局５１は，該影響範囲リストに基づいて，当該無線管理局５１が通信しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局（無線基地局の影響範囲にある他の無線基地局）の無線範囲に前記移動局２１が存在するか否かを検出する。そして，影響範囲リストにある無線基地局の通信範囲に移動局２１が存在する場合には，将来，あるいは現在当該無線基地局と移動局との間で切断させたくない通信が行われる可能性が高いので，このような無線基地局に対しては，チャネルスキャン機能の実行を指示しない。チャネルスキャン機能を実行させると強制的に無線チャネルが切り替えられて，移動局との間の通信が途絶するためである。接続された移動局が検出されない場合には，通信の途絶が生じない可能性が高いのでチャネルスキャン機能の実行を指示する。
当該無線管理局５１が通信しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局（無線基地局の影響範囲にある他の無線基地局）の無線範囲に前記移動局２１が存在するか否かを検出する方法としては，例えば，ビーコン信号のやり取りによって相互に端末の位置を確認する方法，あるいは現実に無線基地局が移動局の位置をＧＰＳなどによって測定し，それによって知った移動局の有無を無線管理局からの問い合わせに応じて知らせるものでも良いが，移動局の移動の計画性が定まっている軌道交通システムなどであれば，前記影響範囲リストに基づいて交通の予定から移動局の位置を予め演算しておくことで，計画性の良いチャネルスキャンが実行される。このようなリストは，無線管理局に常備しておくことでもよい。
本願では，上記のような自局の無線範囲に前記移動局が存在するか否かを知るための手段を移動局検知手段といっている。
最もシンプルな影響範囲リストが図２に示される。
以上のようなシステム構成によって，移動局の存在が検出された場合には，チャネルスキャンを無線基地局に行わせないようにすることで，無線基地局と移動局との通信の切断が回避され，無線基地局の本来の目的である通信への影響を避けつつ，無線基地局を用いた無線干渉測定の実施を実現することが出来る。

上記のように移動局が無線基地局の通信範囲に来ることを予め予想できれば，チャネルスキャン管理の能率はより向上する。前記のような影響範囲リストがあれば，チャネルスキャン機能を実施する際には，事前に影響範囲リストに含まれる無線基地局に，配下に移動局があるかどうかを問い合わせ，もしも配下に移動局がある場合には，チャネルスキャン実行の指示を行わないようにすることで，キャリアセンス管理における予防性（確実性）が著しく向上する。

例えば，影響範囲リストは移動局の位置やその走行方向（軌道交通の場合は上り，下り，として区別される）あるいは，移動速度（最も端的には走行中か停車中か）によって異なってくることから，これらの区分によって異なる影響範囲リストを用意することは有用である。例えば，図３に示すような，移動局の条件（上り，下り，あるいは，走行中，停車中など）ごとに影響範囲リストを用意し，条件を満たす移動局が影響範囲リストに含まれる無線基地局の配下にある場合のみ，スキャンを行わないことにする。
このように，移動体の移動方向が取得できる場合には，上記影響範囲リストを，移動体の移動方向ごとに作成すると，実際には影響を受けない，移動方向の逆方向に位置する無線基地局を除外することができ，スキャンの自由度をあげることができる。例えば，軌道交通向け無線システムの場合，移動局（車両側）には指向性アンテナを搭載し，常に車両の進行方向の無線基地局に接続するような構成にする場合があるが，移動局に指向性アンテナを採用する場合には，移動方向によって，無線の伝搬範囲自体が異なってくるため，移動方向ごとに影響範囲リストを準備することの効果がより大きい。
また，移動速度が異なると，同様に影響範囲が異なってくる。移動速度の速い移動局はより遠くの無線基地局にまで影響が及ぶ可能性があり，また，移動していない移動局はほとんど他の無線基地局には影響を与えない可能性がある。したがって，移動局の移動速度に応じて影響範囲リストを作成し，範囲を変更することは同様に有用な方法となる。もちろん影響範囲リストは無線基地局を抽出するための１つの手段であり，このようなリストを用いなくても移動局の走行方向，位置，走行速度などに応じて抽出する無線基地局を変更することは自由である。
移動局の位置，移動方向あるいは移動速度は，例えば軌道交通が備える周知の車両制御装置が持つ走行位置情報を用いて演算する方法や，移動局にＧＰＳなどの位置情報取得手段を搭載して，そこから得られる移動局の位置情報から移動方向や移動速度を取得するなどの方法が採用可能である。

移動局が影響範囲にあるかないか，その走行方向あるいは走行速度の判定は，前記したリスト形式であってもよいが，例えば軌道交通の車両制御装置の持つ走行状態情報を取得する方法や，前記した，ビーコン信号のやり取りによって相互に端末の位置を確認する方法，あるいはＧＰＳなどの位置情報取得手段を車両に搭載して，移動状態情報を取得する方法であってもよい。

図１に示した例では，前記無線管理局５１が独立のコントローラなどによって構成されているが，前記無線基地局１１〜１７の１つが，前記無線管理局５１を兼ねるようにすることも可能である。このように兼用することで，特別な無線管理装置を省略でき，コストの低下に寄与できることになる。

通信チャネルを変化させて上記キャリアセンス機能を実行するチャネルスキャンに漏れがあると，通信の効率は著しく低下する。また，周辺の無線使用状況は時間の経過に伴って変化する可能性があるため，このようなチャネルスキャンは，一定の頻度で定期的に実施されることが望ましい。そのため，前記無線管理局が行うチャネルスキャン実行の指示については，所定の時間間隔で行うようにすることが望ましい。

また，図1に示した軌道交通システムの場合，始発駅および終着駅である駅４１および４３には，長時間車両が停車することが考えられる。複数車両で運用する場合には，常時いずれかの車両がこれらの駅に停車する場合があり，そうすると，これらの駅では，長時間にわたって移動局が無線基地局の影響範囲に停止するので，無線通信の混線状態が続く可能性があり，無線基地局の通信範囲に移動局が存在するときにはチャネルスキャンを実行させないという原則を貫いた場合，チャネルスキャンの実行可能な時間が極めて短くなる可能性がある。しかしながら，実際の通信システムの運用を考えると，車両が終着駅に到着して乗客がすべて降りてから，次の始発準備に入るまでの間は，単なる待機（重要な映像信号などを送らない）時間であり，無線通信を停止しても問題ない場合も多い。したがって，車両がこれらの駅に到着してから所定の時間が経過したのち，かつ，始発準備に入るまでの所定の時間が経過するまでの時間であれば，チャネルスキャン機能の実行を可能にするという処理も可能である。

具体的には，無線管理局５１が，図４に示すような影響解除リストを持つ方法が考えられる。影響解除リストには，閾値Ａ，閾値Ｂという２つの閾値が設定されており，たとえ，影響範囲リストに含まれる無線基地局の配下に移動局があったとして，その移動局がその無線基地局に接続してから閾値Ａの時間経過後，閾値Ｂの時間経過するまでであれば，その移動局の存在はチャネルスキャンの実施に影響を与えないものとする。

これらの機能を用いて，無線管理局５１が，各無線基地局にチャネルスキャン機能の実行を指示する（あるいは指示しない）手順のフローチャートを図５に示す。
ここに０１，０２，…は上記手順（ステップ）の識別子である。
以下，チャネルスキャン機能の実行を単にスキャンと呼ぶ。

まず，ステップ０１で，測定対象となる無線基地局のスキャンがすでに実施済みかどうかを判断する。すでに実施済みであれば，スキャン対象を次の無線基地局へと移行する。
スキャンが未実施である場合には，ステップ０２に進む。
ステップ０２では，影響範囲リストに存在する無線基地局に配下（無線通信範囲）の移動局が存在するかどうかを判断し，それらの無線基地局の配下に移動局が存在するかどうかを確認する。
上記配下の移動局に関する判断は，無線基地局の通信範囲に移動局が入る時間のリストを無線管理局あるいは無線基地局に設けておくことでも可能であり，あるいは，移動局に設けたＧＰＳからの位置情報に基づいて無線基地局判断し，これを無線管理局が問い合わせすることでも可能である。

続いて，ステップ０３では，それらの移動局が実際にスキャンに影響を与えるかどうかを，影響範囲リストをもとに，前記図３に示した移動局の走行状態（走行方向），走行速度，走行位置や，図４に示した特定の駅での停車状態も考慮の上で判断し，影響を与える移動局が存在する場合には，通信の途絶を招来する可能性のあるスキャンを避けるべくスキャンの実行を指示せず，スキャン対象を次の無線基地局へと移行する。影響を与える移動局が存在しない場合には，処理をステップ０４に移行する。

ステップ０４では，実際にスキャンを実施する。無線基地局は利用可能な各無線チャネルにおいて干渉信号の検出を行い，干渉信号が検出された時間割合（無線通信頻度）を蓄積し出力する。出力例を図６に示す。
スキャンが終了すると，続くステップ０５に移行する。

ステップ０５では，予定されていた全ての無線基地局でスキャンが終了したかどうかを確認し，まだであれば，スキャン対象を次の無線基地局へと移行し，ステップ０１に戻る。

さて，このようにして，全無線基地局でスキャンを終了し，無線干渉信号情報を得たのちには，その情報をもとに，各無線基地局のチャネル設定を見直す作業に移る。
単純には，無線管理局５１が，前記ステップ０４で得た，図６に示す干渉時間割合を所定の閾値でもって判断し，現在の無線チャネルにおける干渉時間割合（無線通信頻度）が閾値を超える場合には，閾値を超えない他の無線チャネルへと変更する，という方法が考えられる。
即ち，前記無線管理局は，無線通信頻度の低い無線周波数帯を優先的に選択して，無線基地局が通信に使用するチャネルを設定する。

即ち，前記無線管理局が，当該無線管理局が通信しようとする無線基地局と通信可能な他の無線基地局と前記移動局との無線周波数帯ごとの無線通信頻度を前記のように測定し，上記無線通信頻度が高い無線基地局については，無線基地局が使用している無線の周波数帯を，無線通信頻度が低いと検知された周波数帯に切り換えて設定するのである。
このとき，閾値を下回る無線チャネルがない場合には，異常現象と判断してオペレータへ警告を発する。

図1に示すような，無線による多段中継を利用する無線システムの場合，同じ中継系に属する，即ち同じグループに属する無線リンク同士で同じ無線チャネルを使用すると，互いに干渉してスループットが半分以下に低下するため，これらの無線リンクでは異なる無線チャネルを選択する方がよい。また，中継系の中でも接続元に近い（Ethernet網への接続段数が小さい）無線局ほど通信トラヒックが集まって通信負荷が大きくなることから，そのような無線局ほど優先的に条件の良い（通信頻度の低い）無線チャネルを選択する必要がある。例えば，無線基地局が通信可能な他の無線基地局（影響範囲にある他の無線基地局）が多段中継可能に構成されている場合には，上段の無線基地局ほど優先的に外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルが配分されてなるように構成することが望ましい。
これらを考慮すると，次のような無線チャネル選択方法が考えられる。

すなわち，無線管理局５１は，図７に示すような中継グループ/優先度リストを持つ。グループ情報としては，同じグループに属する無線基地局は同じグループＩＤを与えられ，優先度情報としては，同じグループ内で優先度の高い（接続元に近い）無線基地局から小さな数値が与えられるものとする。
図７に示した例では，グループＡとして無線基地局１１を最上段とするネットワークが指定されている。同様に，グループＢとして，無線基地局１４を最上段とするネットワークが，グループＣとして，無線基地局１６を最上段とするネットワークがそれぞれ指定されており，各最上段の無線基地局（１１，１４，１６）に，それぞれ最も高い優先度が与えられている。
このように，無線基地局毎に優先度パラメータを与え，グループの中で，より優先度の高い無線基地局より順番に，外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルを与えることが望ましい。但し，これは一例であって，本発明としてはこれに限定されない。

上述のように無線管理局５１は，まず各グループの無線基地局内において，優先度１の無線基地局に対して最も干渉時間割合の小さな無線チャネルを設定し，次に，優先度２の無線基地局に対し，すでに同じグループ内で設定された無線チャネルを除いた残りの無線チャネルの中から，最も干渉時間割合の小さな無線チャネルを設定する。以下，優先度に従い順次，無線チャネルを設定する。この際に，上記閾値を上回る無線チャネルは選択肢から外し，もしも，選択できる無線チャネルがない場合には，オペレータへ警告を発する。

キャリアセンス機能を備えた無線基地局と無線基地局に接続する移動局によって構成される無線システムなどに適用可能である。

１１〜１７：無線基地局
４１，４２，４３：駅
６１：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ
２１：移動局
５１：無線管理局

Claims

自局である無線基地局が無線信号を送信する前に他の無線局が通信を行っているか否かを確認するキャリアセンス機能及び通信チャネルを変化させてキャリアセンス機能を実行するチャネルスキャン機能を備えた複数の無線基地局と，該複数の無線基地局に接続され，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線管理局と，前記無線基地局に無線接続される移動局とを備え，前記無線基地局は，前記無線管理局からの指示に応じて，前記チャネルスキャン機能を実行するものである無線システムであって，
前記各無線基地局は，自局の無線範囲に前記移動局が存在するか否かを知るための移動局検知手段を備えており，
前記無線管理局は，当該無線管理局が前記チャネルスキャン機能の実行を指示しようとする無線基地局或いは該無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に前記移動局が存在する可能性があると判断した場合には，該無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示せず，前記移動局が存在する可能性がないと判断したことを条件に，該無線管理局が通信中の無線基地局に対して前記チャネルスキャン機能の実行を指示する無線ＬＡＮシステム。
前記無線管理局は，無線基地局ごとに、接続された移動局が前記無線基地局或いは前記無線基地局と通信可能な他の無線基地局の無線範囲に移動する可能性のある無線基地局のリストである影響範囲リストを備えており，該影響範囲リストに記載された無線基地局に接続する移動局の検知結果に基づいて，該無線基地局及び外無線基地局が通信可能な他の無線基地局の無線範囲に前記移動局が存在する可能性を判断する請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
前記無線基地局の１つが，前記無線管理局を兼ねている，請求項１あるいは２のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
前記無線管理局は，前記チャネルスキャン機能の実行を所定の時間間隔で各無線基地局に指示する請求項１〜３のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
前記無線管理局が無線基地局に実行を指示するチャネルスキャン機能が、該無線基地局が使用している無線の周波数帯を切り替えて他の無線局の通信を検知することを繰り返し，無線の周波数帯毎の無線通信頻度を測定するものを含む請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
前記影響範囲リストが，移動局の移動方向および移動速度ごとに作成されてなる請求項２〜５のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
前記無線管理局が，当該無線管理局が通信しようとする無線基地局と通信可能な他の無線基地局と前記移動局との無線周波数帯ごとの無線通信頻度を測定し，上記無線通信頻度が高い無線基地局については，無線基地局が現在使用している無線の周波数帯を，無線通信頻度が低いと検知された周波数帯に切り換えて設定する請求項１〜６のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
無線基地局毎に，外部からの干渉信号の検出割合の低いチャネルを優先的に与える優先度パラメータが設定されてなる請求項１〜７のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
無線基地局が通信可能な他の無線基地局が多段中継可能に構成されている場合には，上段の無線基地局ほど高い優先度パラメータが設定されてなる請求項８に記載の無線ＬＡＮシステム。
無線基地局ごとに前記優先度パラメータと，無線チャネルの選定が相互に影響する無線基地局グループの情報を持っており，
該グループ内のチャネル配置を，優先度の高い無線基地局から順に，干渉信号の検出時間割合の低い無線チャネルを割り当てることによって決定するものである請求項８あるいは９のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
干渉信号の検出される時間割合が一定の閾値を越えている場合には，閾値を越えていない無線チャネルを選定して，チャネルを変更するものである請求項１〜１０のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
移動局が特定の無線基地局の通信範囲に入ってから所定時間経過後，かつ，あるいは，所定時間経過前の移動局については移動局が検知されなかったとみなす請求項１〜１１のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
前記無線管理局と前記無線局の一部或いは全部とが，Ethernet(登録商標）網を介して接続されてなる請求項１〜１２のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。