JP5265453B2 - 無線lan通信システム - Google Patents

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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て遠隔監視を行う無線LAN通信システムであって、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105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tからt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t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な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、通信予定の通信データ量を計量するデータ量計量手段と、親機からデータ通信の要否信号を受信すると、親機に対してその通信データ量を発信し、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、所定の情報収集時間帯を設定する情報収集時間設定手段と、複数の子機から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する優先順決定手段と、所定の情報収集時間帯にのみ各子機にデータ通信の要否信号を発信し、子機からデータ量通知信号を受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、送信する全ての子機の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段に次の情報収集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情報収集時間帯を設定し、各子機から送信されたデータ量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情報収集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、子機の通信制御手段が、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機に送信し、親機の優先順決定手段が、データ通信量がゼロである子機を除外して優先順を決定することが好ましい。これにより、各子機は、データ通信が必要ない場合であっても通信データ量がゼロであることを親機に送信し、親機はその子機がデータ通信の必要がないことを認知できる。
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通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機の通信制御手段に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる重要度判断手段を備え、親機の優先順決定手段が、重要度が付加された通信データを優先させることが好ましい。これにより、子機の通信データ量だけではなく、通信データの重要度も加味して送信順を決定することができる。
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、情報収集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、特に緊急度の高い通信データは、所定の情報収集時間帯以外であっても優先的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は、親機の通信制御手段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することができることができる。
また、無線LAN通信システムは、親機の優先順決定手段は、複数の子機からのデータ通信要求に対して通信データ量がほぼ同じ場合には、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量が同程度である場合でも、公平に優先順を設定することができる。
また、無線LAN通信システムは、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、子機は通信データ量の大きい映像データを効率よく親機に送信することができる。
さらに、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することができる。
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通信システムの第1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、データ量計量手段11、子機通信制御手段12、重要度判断手段18、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、情報収集時間設定手段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。データ量計量手段11は、通信予定の通信データ量を計量する。重要度判断手段18は、通信データ保管手段10に保管された通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機通信制御手段12に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる。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。
子機通信制御手段12は、親機7から後述するデータ通信の要否信号を受信すると、親機7に対してその通信データ量を発信する。そして、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。但し、子機通信制御手段12は、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機7に送信する。
親機7の情報収集時間設定手段14は、所定の情報収集時間帯24を設定する。優先順決定手段16は、複数の子機8から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する。但し、重要度判断手段18が、通信データの通信データ量が少ないが重要度が高いと判断した場合には、子機通信制御手段12により、その通信データに限り重要度を付加した通信データ量が発信され、優先順決定手段16は、重要度が付加された通信データを優先させる。また、優先順決定手段16はデータ通信量がゼロである子機8を除外して優先順を決定する。
親機通信制御手段15は、所定の情報収集時間帯24にのみ各子機8にデータ通信の要否信号を発信し、子機8からデータ量通知信号を受信する。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が並べた優先順に従い、次の子機8に対して通信承認信号を順番に送信する。そして、最後の子機8の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段14に対して次の情報収集時間帯24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。親機7の親機通信制御手段15は、情報収集時間設定手段14が設定した情報収集時間帯24の開始時刻tから終了時刻tまでの間に、子機8a,8bに対して通信要否信号を送信する。親機7から通信要否信号を受信した子機通信制御手段12は、データ量計量手段11が計量したデータ量通知信号を送信する。このとき、子機通信制御手段12は、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機7に送信する。親機7の優先順決定手段16は、通信データ量の多い子機8aの優先度が第1位であると判断する。また、通信データ量の少ない子機8bの優先度が第2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の優先度から、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。但し、通信データの通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、その通信データに限り重要度を付加した通信データ量が発信され、優先順決定手段16は、重要度が付加された通信データを優先させる。親機通信制御手段15は、この優先順決定手段16が並べた優先順に従い、まず子機8aにt時刻で通信承認信号を送信する。子機8aは、通信承認信号に従ってデータAを送信する。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、情報収集時間設定手段14に次の情報収集時間帯24を設定させる。このように、1回の情報収集時間帯24に通信要求信号を発信した全ての子機8a,8bは、必ずデータ通信を行うことができる。
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、所定の情報時間帯24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た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8aに対してデータ送信中止指令を送信し、子機8bに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に緊急度第1位の通信データが発生した場合、子機8bは、所定の情報収集時間帯24以外であっても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、情報収集時間帯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t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の送信を開始する。子機8bの子機通信制御手段12は、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。子機8bのデータ通信が終了している場合には、親機通信制御手段15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8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8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とが情報収集時間帯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等である場合には、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 データ量計量手段、12 子機通信制御手段、13 緊急度判断手段、14 情報収集時間設定手段、15 親機通信制御手段、16 優先順決定手段、18 重要度判断手段、19 ビデオカメラ、20 モニタ、21 遠隔設備監視装置、22 通信制御装置、23 設備機器、24 情報収集時間帯。

Claims (8)

  1. 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、
    通信予定の通信データ量を計量するデータ量計量手段と、
    親機から通信要否信号を受信すると、親機に対してその通信データ量を発信し、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通信データ量が少ないが重要度が高い場合には、子機の通信制御手段に対し、その通信データに限り重要度を付加して通信データ量を発信させる重要度判断手段と、を備え、
    親局の親機は、
    所定の情報収集時間帯を設定する情報収集時間設定手段と、
    複数の子機から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定するとともに、重要度が付加された通信データを優先させる優先順決定手段と、
    所定の情報収集時間帯にのみ各子機に通信要否信号を発信し、子機からデータ量通知信号を受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、送信する全ての子機の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段に次の情報収集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。
  2. 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、
    通信予定の通信データ量を計量するデータ量計量手段と、
    親機から通信要否信号を受信すると、親機に対してその通信データ量を発信し、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、情報収集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、
    所定の情報収集時間帯を設定する情報収集時間設定手段と、
    複数の子機から通知された通信データ量を比較し、通信データ量の多い順に並べた優先順を決定する優先順決定手段と、
    所定の情報収集時間帯にのみ各子機に通信要否信号を発信し、子機からデータ量通知信号を受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、送信する全ての子機の通信データの送信が終了するまで情報収集時間設定手段に次の情報収集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。
  3. 請求項1又は請求項2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、通信データが無い場合にはデータ通信量をゼロとして親機に送信し、親機の優先順決定手段は、データ通信量がゼロである子機を除外して優先順を決定することを特徴とする無線LAN通信システム。
  4. 請求項1に記載の無線LAN通信システムであって、子機は、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、情報収集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。
  5. 請求項2又は請求項4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。
  6. 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、親機の優先順決定手段は、複数の子機からのデータ通信要求に対して通信データ量がほぼ同じ場合には、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。
  7. 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、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。
  8. 請求項1乃至7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。
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