JP5265450B2

JP5265450B2 - 無線ｌａｎ通信システム

Info

Publication number: JP5265450B2
Application number: JP2009129856A
Authority: JP
Inventors: 健央川浦; 広泰田畠
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Techno-Service Co Ltd
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2029-05-29
Also published as: JP2010278812A

Description

本発明は、無線ＬＡＮ通信システムに係り、特に、親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有し、親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムに関する。

図５に、親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す。無線ＬＡＮの親機１０７が設置された特定の建物である親局１０２は、例えば電話回線などの有線通信回線１０５を介して情報センタ１０４と接続されている。親局１０２の周囲の無線ＬＡＮの子機１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが設置された複数の子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、親局１０２と無線通信回線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃにより接続されている。この構成により、親機１０７と情報センタ１０４の通信制御装置１０９とのブロードバンド回線を複数の子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃで共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システム１００が構築される。

この無線ＬＡＮ通信システム１００は、例えば、建物の設備管理業務に用いられる。そして、例えば、エレベータ内のビデオカメラが撮影した映像などの大量の画像データを各建物から情報センタ１０４に送信する。また、例えば、建物内の設備機器であるエレベータ、エスカレータ、給排水設備、空調設備などの稼働状況や異常情報などを各建物の子機１０８から情報センタ１０４に送信する。

図６に、子局１０３ａ，１０３ｂから親局１０２へのデータ通信を時系列で示す。図６に示すように、子局１０３ｂは、子局１０３ａよりも親局１０２に近接し通信距離が短い。例えば、時刻ｔ₁からｔ₂の間に子局１０３ａから親局１０２にデータＡが無線通信回線１０６ａにより送信されている場合、時刻ｔ₂に子局１０３ｂから親局１０２にデータＢが無線通信回線１０６ｂにより送信されるとする。このとき、子局１０３ａから親局１０２への送信が子局１０３ｂからの送信に割り込まれる、いわゆるＩＰパケット落ちといわれる通信不具合が発生する場合がある。

これは、無線通信において全ての子局１０３ａ，１０３ｂ，１０３の子機１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが、親局１０２からの通信距離に関わらず同一周波数の搬送波を使用すると、親局１０２により近い子局１０３ｂからの電波が強すぎて、親局１０２からより遠い子局１０３ａからの信号が親局１０２の親機１０７に認識されないという「遠近問題」が発生するからである。

これに対し、ＷＣＤＭＡ方式に代表される携帯電話の基地局には、送信電力を制御する機能を有する適応送信電力制御により、基地局の近傍の携帯電話の送電能力を弱くし、基地局より遠方の携帯電話の送電能力を強くすることでこの「遠近問題」を処理している。

特開２００５−２９４９４３号公報

このように、無線ＬＡＮの親機が設置された建物の遠方に設置された電波状態の悪い無線ＬＡＮの子機Ａがデータ送信している際に、無線ＬＡＮの親機が設置された建物の近傍に設置された電波状態の良い無線ＬＡＮの子機Ｂに割り込まれてしまう場合がある。また、電波状態の良い子機Ｂが無線ＬＡＮの親機に対してデータ通信を行っている場合に、電波状態の悪い子機Ａが、無線ＬＡＮの親機に対してデータ通信を行っても親機に対して安定的にデータ通信ができない場合がある。

また、市販されている屋外無線ＬＡＮ機器には、上述した送信電力を制御する機能は装備されていないのが一般的である。そして、市販の屋外無線ＬＡＮ機器は、総務省から適技マークを受けて販売されたものであり、適応送信電力制御を後付けで付加すると、無許可の製品となる虞がある。従って、市販の屋外無線ＬＡＮ機器を使用する場合には送信電力を制御することで「遠近問題」を解決することはできない。

本願の目的は、かかる課題を解決し、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止し、安定したデータ通信を行う無線ＬＡＮ通信システムを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムは、親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、子局の子機は、親機に送信する通信データを保管する通信データ保管手段と、その通信データの優先度を判断する優先度判断手段と、所定の通信データ受付時間帯であるか否かを管理するデータ受付時間管理手段と、所定の通信データ受付時間帯である場合に、親機に対してその通信データの優先度を含む通信要求信号を発信し、親機から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機に送信し、データ通信が終了すると親機に通信終了信号を送信する通信制御手段と、を備え、親局の親機は、所定の通信データ受付時間帯を設定するデータ受付時間設定手段と、複数の子機から受信した通信要求信号に対し、各子機から送信された優先度により各子機を優先順に並べる優先順決定手段と、所定の通信データ受付時間帯にのみ子機からの通信要求信号を受信し、子機に対して通信承認信号を送信する通信制御手段と、を備え、親機の通信制御手段は、データ通信を行っている子機から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段が並べた次の子機に対して通信承認信号を送信し、通信要求信号を送信した全ての子機のデータ通信が終了するまでデータ受付時間設定手段に次の通信データ受付時間帯を設定させないことを特徴とする。

上記構成により、無線ＬＡＮ通信システムは、親機が各子機からデータ通信を受け付けるデータ受付時間帯を設定し、各子機から送信された優先度により各子機を優先順に並べ、優先順に従って順番に子機にデータ通信をさせる。これにより、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止することができる。また、通信要求信号を送信した全ての子機のデータ通信が終了するまで次の通信データ受付時間帯を設定しないことで、すべての子機が安定的に親機に対してデータ通信を行うことができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機の優先度判断手段が、通信データ保管手段に保管された通信データごとにそのデータの重要度に基づいて優先度を設定することが好ましい。これにより、通信データの重要度に従って各子機からの通信データの優先順を決めることができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機が、通信データ保管手段に保管された通信データの緊急度が高いと判断すると、通信データ受付時間帯であるか否かに関わらず、子機の通信制御手段に対して緊急度を含めて通信要求信号を発信させる緊急度判断手段を備え、親機の通信制御手段が、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機に対して送信中止指令を送信し、緊急度が含まれた通信データの送信を開始させることが好ましい。これにより、緊急度の高い通信データは、所定の通信データ受付時間帯以外であっても優先的に親機にデータ通信させることができる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、子機の通信制御手段が、親機の通信制御手段から送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段に再度保管させることが好ましい。これにより、通信データの送信が中断されても未送信の通信データを再度送信できる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、親機の優先順決定手段が、複数の子機からの通信要求信号に対して優先度が同じ場合には、それらの子機の間の優先順をランダムに設定することが好ましい。これにより、各子機からの通信データの重要度が同じ場合であっても、公平に優先順を設定できる。

また、無線ＬＡＮ通信システムは、親機に送信する通信データには、建物内のビデオカメラやモニタが撮影した映像データが含まれることが好ましい。これにより、子機はデータ量の大きい映像データを効率よく親機に送信できる。

さらに、無線ＬＡＮ通信システムは，子機の緊急度判断手段が、通信データ保管手段に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定することが好ましい。これにより、災害時などの緊急時には、優先度にかかわらず最高の優先度に設定できる。

以上のように、本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムによれば、親機と子機とがデータ通信をしている際に、より電波状態の良い子機からの割り込みを防止し、安定したデータ通信を行う無線ＬＡＮ通信システムを提供することができる。

本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの１つの実施形態の概略構成を示すブロック図である。親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す説明図である。子局から親局へのデータ通信の１つの実施例を時系列で示す説明図である。子局から親局へのデータ通信の他の実施例を時系列で示す説明図である。親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う従来の無線ＬＡＮ通信システムを示す説明図である。従来の子局から親局へのデータ通信を時系列で示す説明図である。

以下に、図面を用いて本発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの実施形態につき、詳細に説明する。

図１に、発明に係る無線ＬＡＮ通信システムの１つの実施形態の概略構成を示す。また、図２に、親局と子局とがネットワークを形成して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムを示す。無線ＬＡＮ通信システム１は、親局２として特定された建物に無線ＬＡＮの親機７を設置してブロードバンド回線５を介して情報センタ４の通信制御装置９と接続する。また、親局２の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局３ａ，３ｂ，３ｃとして子機８ａ，８ｂ，８ｃを設置する。これらの親機７と子機８ａ，８ｂ，８ｃとは無線通信回線６を介して接続される。そして、親局２と情報センタ４とを接続するブロードバンド回線５を複数の子局３ａ，３ｂ，３ｃで共有して遠隔監視を行う。本実施形態では、無線ＬＡＮ通信システム１の１つの実施形態として、建物の設備監視サービスに関する無線ＬＡＮ通信システム１について説明するが、これに限らず他の業務或いはサービスであっても良い。

子局３の子機８は、通信データ保管手段１０、データ受付時間管理手段１１、子機通信制御手段１２、優先度判断手段１７、及び緊急度判断手段１３から構成される。この子機８ａは、建物内に設けられた遠隔設備監視装置２１を介して建物内の設備機器２３、ビデオカメラ１９或いはモニタ２０と接続される。本実施形態では、子機８は、３個の子機８ａ，８ｂ，８ｃの場合を例として説明するが、この子機８の個数はこれに限らない。なお、子機８ｂ及び子機８ｃについても子機８ａと同様な構成であるため、その記載を省略する。

親局２の親機７は、データ受付時間設定手段１４、親機通信制御手段１５、及び優先順決定手段１６から構成される。親機７の親機通信制御手段１５は、ブロードバンド回線５を介して情報センタ４の通信制御装置９と接続され、通信データが親機７から情報センタ４に送信される。

子機８の通信データ保管手段１０は、親機７に送信する通信データを保管する。この通信データは、遠隔設備監視装置２１を介して収集される建物内の設備機器２３に関するデータであり、建物内のビデオカメラ１９やモニタ２０が撮影した映像データが含まれる。優先度判断手段１７は、その通信データの優先度を通信データ保管手段１０に保管された通信データごとに、通信データの重要度に基づいて設定する。例えば、設備機器の異常や故障に関する警報が含まれる通信データは重要度が高い。一方、例えば、設備機器の定常的な稼動実績などは重要度が低い。優先度判断手段１７は、予め分類された通信データのカテゴリごとの重要度に基づきその通信データの優先度を判断する。データ受付時間管理手段１１は、後述する所定の通信データ受付時間帯であるか否かを判定する。すなわち、親機７のデータ受付時間設定手段１４から通信データ受付時間帯が開始される時刻を受信すると所定の時間帯が通信データ受付時間帯として設定される。データ受付時間管理手段１１は、常にその時刻が通信データ受付時間帯であるか否かを管理する。

子機通信制御手段１２は、データ受付時間管理手段１１が通信データ受付時間帯であると判定した場合に、親機７に対してその通信データの優先度を含む通信要求信号を発信する。また、親機７から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機７に送信し、データ通信が終了すると親機７に通信終了信号を送信する。

親機７のデータ受付時間設定手段１４は、所定の通信データ受付時間帯を設定する。優先順決定手段１６は、複数の子機８から送信された通信要求信号に対し、各子機８ａ，８ｂ，８ｃから送信された優先度により各子機８を優先順に並べる。親機通信制御手段１５は、所定の通信データ受付時間帯にのみ子機８からの通信要求信号を受け付けて受信する。親機通信制御手段１５は、１回の通信データ受付時間帯に通信要求信号を発信しない子機８については、そのタイミングに送信する通信データがないものと判断する。そして、親機通信制御手段１５は、優先順決定手段１６が決定した優先順に従い、子機８に対して順番に通信承認信号を送信する。

親機通信制御手段１５は、データ通信をしている子機８から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段１６が並べた次の子機８に対して通信承認信号を送信する。このように、親機通信制御手段１５は、通信要求信号を送信した全ての子機８のデータ通信が終了するまでデータ受付時間設定手段１４に次の通信データ受付時間帯を設定させない。この方式により、すべての子機８ａ，８ｂ，８ｃが安定的に親機７に対してデータ通信を行うことができる。

図３に、子局３ａ，３ｂから親局２へのデータ通信の１つの実施例を時系列で示す。子機８ａ及び８ｂの子機通信制御手段１２は、親機７のデータ受付時間設定手段１４が設定したデータ受付時間帯２４の開始時刻ｔ₁から終了時刻ｔ₂までの間に、親機７に対して通信要求信号を送信する。この場合、通信データがない子機８は通信要求する必要がない。子機８ａの優先度判断手段１７は通信データの重要度から優先度が第１位であると判断する。また、子機８ｂの優先度判断手段１７は通信データの重要度から優先度が第３位であると判断する。親機７の優先順決定手段１６は、これらの子機８ａ，８ｂから送信された通信要求信号に含まれる優先度から、子機８ａの優先順を第１番とし、子機８ｂの優先順を第２番と決定する。親機通信制御手段１５は、この優先順決定手段１６が並べた優先順にしたがって、まず子機８ａにｔ₃の時刻に通信承認信号を送信する。子機８ａは、この通信承認信号に従ってデータＡを親機７に送信する。子機８ｂはその間順番待ちの状態となる。子機８ａは、データ通信が終了すると親機７に対して通信終了信号を送信する。親機７は、子機８ａから通信終了信号を受信すると次の優先順である子機８ｂに対して通信承認信号を送信する。

そして、親機通信制御手段１５は、通信要求信号を送信した全ての子機８ａ，８ｂのデータ通信が終了するとデータ受付時間設定手段１４に次の通信データ受付時間帯２４を設定させる。このように、１回の通信データ受付時間帯２４に通信要求信号を発信した全ての子機８ａ，８ｂは、必ず次の通信データ受付時間帯２４が設定されるまでにデータ通信を行うことができ、その優先順は通信データの重要度により決定される。

図４に、子局３ａ，３ｂから親局２へのデータ通信の他の実施例を時系列で示す。子機８ｂの緊急度判断手段１３は、通信データ保管手段１０に保管された通信データの緊急度が高い場合には、所定の通信データ受付時間帯以外であっても、子機通信制御手段１２に対して緊急度を含めて通信要求信号を発信させる。ここで、緊急度とは、設備機器の故障や事故の発生により至急対応しなければならない程度をいう。例えば、通信データ保管手段１０に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定される。そして、親機通信制御手段１５は、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機８に対してデータ送信中止指令を送信し、緊急度が含まれた通信データの送信を開始させる。すなわち、図４に示すように、子機８ａがデータ通信中に、子機８ｂに緊急度の高い通信データが発生した場合、子機８ｂは、所定の通信データ受付時間帯２４以外ではあるが、ｔ₄時刻に緊急度を含む通信要求信号を親機７に送信する。優先順決定手段１６は、緊急度が含まれる通信要求信号については、通信データ受付時間帯２４でなくとも優先順の決定を行い、緊急度が含まれる通信要求信号を優先させる。この決定により、親機通信制御手段１５は、ｔ５時刻に子機８ａに対して通信中断信号を発信し、同時刻に子機８ｂに対して通信許可信号を発信する。

子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５からデータ送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段１０に再度保管させる。また、子機８ａの子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５から通信中断信号を受信すると、所定の時間が経過したｔ₆時刻に、親機７に対して再度通信要求信号を発信する。一方、子機８ｂの子機通信制御手段１２は、親機通信制御手段１５から通信許可信号を受信すると緊急度の高い通信データＢの送信を開始し、通信データの発信が終了すると親機通信制御手段１５に対して通信終了信号を送信する。親機通信制御手段１５は、子機８ｂのデータ通信が終了している場合には、子機８ａに対して通信許可信号を送信する。この場合、親機通信制御手段１５は、子機８ａからの通信要求信号を待たずに、子機８ｂからの通信終了信号を受信したことで中断中の子機８ａに対して通信許可信号を送信しても良い。

優先順決定手段１６は、複数の子機８ａ，８ｂからの通信要求信号に対して優先度が同じ場合には、それらの子機８ａ，８ｂの間の優先順をランダムに設定する。すなわち、子機８ａと子機８ｂとが通信データ受付時間帯２４に送信した通信要求信号に含まれる、送信データの重要度に基づく優先度が同レベルである場合には、優先順決定手段１６は、優先順を決定するためにランダムな数字、例えば、１から９の数字を発生させ、その数字の大小により子機８ａと子機８ｂとの優先順を決定しても良い。

１，１００無線ＬＡＮ通信システム、２，１０２親局、３ａ，３ｂ，３ｃ，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ子局、４，１０４情報センタ、５，１０５有線通信回線又はブロードバンド回線、６，１０６ａ，ｂ無線通信回線、７，１０７親機、８，１０８子機、９，１０９通信制御装置、１０通信データ保管手段、１１データ受付時間管理手段、１２子機通信制御手段、１３緊急度判断手段、１４データ受付時間設定手段、１５親機通信制御手段、１６優先順決定手段、１７優先度判断手段、１９ビデオカメラ、２０モニタ、２１遠隔設備監視装置、２３設備機器、２４データ受付時間帯。

Claims

親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、
子局の子機は、
親機に送信する通信データを保管する通信データ保管手段と、
通信データ保管手段に保管された通信データごとにそのデータの重要度に基づいて優先度を設定する優先度判断手段と、
所定の通信データ受付時間帯であるか否かを管理するデータ受付時間管理手段と、
所定の通信データ受付時間帯である場合に、親機に対してその通信データの優先度を含む通信要求信号を発信し、親機から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機に送信し、データ通信が終了すると親機に通信終了信号を送信する通信制御手段と、を備え、
親局の親機は、
所定の通信データ受付時間帯を設定するデータ受付時間設定手段と、
複数の子機から受信した通信要求信号に対し、各子機から送信された優先度により各子機を優先順に並べる優先順決定手段と、
所定の通信データ受付時間帯にのみ子機からの通信要求信号を受信し、子機に対して通信承認信号を送信する通信制御手段と、を備え、
親機の通信制御手段は、データ通信を行っている子機から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段が並べた次の子機に対して通信承認信号を送信し、通信要求信号を送信した全ての子機のデータ通信が終了するまでデータ受付時間設定手段に次の通信データ受付時間帯を設定させないことを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
親局として特定された建物に無線ＬＡＮの親機を設置してブロードバンド回線を介して情報センタと接続し、親局の周囲の複数の建物に無線ＬＡＮの子局として子機を設置し、親局と情報センタとを接続するブロードバンド回線を複数の子局で共有して遠隔監視を行う無線ＬＡＮ通信システムであって、
子局の子機は、
親機に送信する通信データを保管する通信データ保管手段と、
その通信データの優先度を判断する優先度判断手段と、
所定の通信データ受付時間帯であるか否かを管理するデータ受付時間管理手段と、
所定の通信データ受付時間帯である場合に、親機に対してその通信データの優先度を含む通信要求信号を発信し、親機から通信承認信号を受信すると保管された通信データを親機に送信し、データ通信が終了すると親機に通信終了信号を送信する通信制御手段と、
通信データ保管手段に保管された通信データの緊急度が高いと判断すると、通信データ受付時間帯であるか否かに関わらず、子機の通信制御手段に対して緊急度を含めて通信要求信号を発信させる緊急度判断手段と、を備え、
親局の親機は、
所定の通信データ受付時間帯を設定するデータ受付時間設定手段と、
複数の子機から受信した通信要求信号に対し、各子機から送信された優先度により各子機を優先順に並べる優先順決定手段と、
所定の通信データ受付時間帯にのみ子機からの通信要求信号を受信し、子機に対して通信承認信号を送信する通信制御手段と、を備え、
親機の通信制御手段は、データ通信を行っている子機から通信終了信号を受信すると、優先順決定手段が並べた次の子機に対して通信承認信号を送信し、通信要求信号を送信した全ての子機のデータ通信が終了するまでデータ受付時間設定手段に次の通信データ受付時間帯を設定させず、緊急度が含まれた通信要求信号を受信すると、通信データを送信中の子機に対して送信中止指令を送信し、緊急度が含まれた通信データの送信を開始させることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項２に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機の優先度判断手段は、通信データ保管手段に保管された通信データごとにそのデータの重要度に基づいて優先度を設定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項２又は３に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機の通信制御手段は、親機の通信制御手段から送信中止指令を受信すると、通信データの送信を中断し、未送信の通信データを通信データ保管手段に再度保管させることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、親機の優先順決定手段は、複数の子機からの通信要求信号に対して優先度が同じ場合には、それらの子機の間の優先順をランダムに設定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至５のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、親機に送信する通信データには、建物内のビデオカメラやモニタが撮影した映像データが含まれることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線ＬＡＮ通信システムであって、子機の緊急度判断手段は、通信データ保管手段に保管された通信データが、室内又は昇降機のかご内に閉じ込められた乗客の音声又は映像である場合には、最高の緊急度に設定することを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。