以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
A.発明の概要
本発明では、1つの集中制御局に複数の基地局装置が有線、あるいは無線で接続されている無線通信システムを想定している。
本発明では、
(1)最初に、集中制御局が基地局装置を複数のグループに分割し、
(2)その後、集中制御局が各グループに所属する基地局装置に対して利用可能な複数の無線チャネルから成る無線チャネル群を集中制御によって決定して通知し、
(3)最後に、通知された無線チャネル群の中から各基地局装置が自律分散制御によって適切な無線チャネルを選択して使用する。なお、集中制御局は、同一グループに所属する基地局装置に対しては、同一の無線チャネル群を通知する。
本発明の基本的な特徴は、集中制御と自律分散制御を連携動作させることによるハイブリッド型制御により無線チャネル割当てを行うことである。このようなハイブリッド型制御による無線チャネル割当てを行うことにより、全てを自律分散制御で行う場合と比較して、効率良く適切な無線チャネルを各基地局装置に割当てることが可能になる。さらに、全てを集中制御で行う場合と比較して、少ない演算量・処理時間で各基地局装置が使用する無線チャネルを決定することが可能となる。
また、今回発明した技術には、上記(1)、及び(2)を実現するための具体的な方法が含まれている。なお、上記(3)を実現するための具体的な方法としては、例えば、通知された無線チャネル群に含まれる無線チャネルのうち、当該基地局装置に対する他の基地局装置からの電波干渉量が最も少ない無線チャネルを選択して使用する方法などが考えられる。
上記(1)では、集中制御局が基地局装置を複数のグループに分割する際に、できるだけ近くに位置している基地局装置、すなわち電波干渉の影響が大きい基地局装置が同一のグループに所属するようにグループ分けを行う。そのための具体的な方法として、まず、集中制御局が各基地局装置間の距離に相当する情報を取得するとともに、各基地局装置が必要としている無線リソース量に相当する情報を取得する。その後、基地局装置間の距離が小さい基地局装置対から順番に、無線リソース量に相当する情報に基づいて、両者を同一のグループに含めることができるかどうかを判定し、両者を同一のグループに含めることが可能な場合には、両者をグループ化(グルーピング)する。
なお、基地局装置対のどちらか一方、あるいは両方が既に何れかのグループに所属していた場合には、当該基地局装置が所属しているグループ単位でグルーピングを行う。一方、両者を同一のグループに含めることができない場合には、次に基地局装置間の距離が小さい基地局装置対について判定を行うことにする。
上述した処理をグルーピングの候補となる全ての基地局装置対に対して行うことにより、簡易な処理、及び少ない演算量で、近くに位置する基地局装置ができるだけ同一のグループに所属するようにグループ分けを行うことができる。
本発明によれば、このようにしてグループ分けを行うことにより、同一の無線チャネルを用いる基地局装置について、互いの通信セルのオーバーラップ領域を増やすことが可能となり、いわゆる隠れ端末問題を低減してスループットを向上させることができる。また、同一グループに所属する基地局装置には、同一の無線チャネル群を割当てるため、数に限りのある無線チャネルを、できるだけ密に使用して無線チャネルの利用効率を向上させることができる。
上記(2)では、集中制御局が各グループに所属する基地局装置に対して利用可能な無線チャネル群を決定する際に、それまでに無線チャネル群を割当てたグループに近いグループから順番に無線チャネル群を決定するようにするとともに、近くに位置するグループに既に割当て済みの無線チャネルを、できるだけ避けるようにして無線チャネルを選択して無線チャネル群を決定する。
上述した処理を全てのグループに対して行うことにより、簡易な処理、及び少ない演算量で、各グループに所属する基地局装置に対して利用可能な無線チャネル群を割当てることができる。
本発明によれば、このようにして無線チャネル群を割当てることにより、無線通信システム全体として電波干渉の影響を低減することが可能となり、システム全体のスループットを向上させることができる。
B.第1実施形態
次に、本発明の第1実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、「AC」は集中制御局を示し、「AP」は、集中制御局と接続されている基地局装置を示している。なお、集中制御局ACと基地局装置APは、必ずしも有線で接続されている必要はなく、無線接続など、集中制御局ACと基地局装置AP間で制御信号がやり取りできればよい。
また、本発明では、一例としてIEEE802.11a/b/g/n/acといったCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)によるアクセス方式を採用した無線LANシステムを仮定しているが、他の無線通信システムにも容易に応用可能である。
図1は、本実施形態による無線通信システム1の構成を示す概念図である。図1において、無線通信システム1は、1つの集中制御局(AC)10と、M個(Mは1以上の整数)の基地局装置AP1〜APMとを備えている。図1には、Mが8である場合の例を示している。各基地局装置AP1〜AP8は、それぞれ自装置の配下に接続されたS(i)個(iはAP番号;0以上の整数)の無線端末20−1、20−2、…との間で、C個(Cは2以上の整数)の無線チャネルの中から適当な無線チャネルを使用して無線通信によって通信する。なお、各基地局装置AP1〜AP8は、C個の無線チャネルを共用し、C個の無線チャネルの中から適当な無線チャネルを選択して無線通信を行う。
このように、本実施形態による無線通信システム1は、1つの集中制御局(AC)10と、該集中制御局10に有線、あるいは無線で接続されているM=8個の基地局装置AP1〜AP8とを備える。なお、以下の説明において、特定されない、任意の基地局装置は、符号AP(1つ以上、複数の基地局装置)と表す。それぞれの基地局装置AP1〜AP8は、矢印で示されるように、1つ以上の無線端末20−i(i=1、2、3、…、28)と無線通信を行う。なお、以下の説明において、特定されない、任意の無線端末は、符号20(1つ以上、複数の無線端末)と表す。
本第1実施形態において、集中制御局(AC)10は、収集部10−1、グループ化部10−2、及び無線チャネル通知部10−3を備えている。収集部10−1は、複数の基地局装置AP1〜AP8の各々から必要な無線伝送関連情報を収集する。なお、無線伝送関連情報とは、例えば、基地局装置AP1〜AP8が無線フレームを送信する際の送信電力値の情報や、基地局装置AP1〜AP8が他の基地局装置APが送信した無線フレームを受信した際の受信電力値の情報や、基地局装置AP1〜AP8が配下の無線端末20−iとやり取りする情報データの平均トラフィック量など、無線伝送に関係のある情報のことであり、ここで例示したもの以外の情報であってもよい。
グループ化部10−2は、収集部10−1によって収集された無線伝送関連情報に基づいて、1つ以上の基地局装置APを、所定の手順に従ってグルーピングする。なお、1つの基地局装置APから構成されるグループがあってもよい。より具体的には、グループ化部10−2は、無線伝送関連情報に基づいて、より近傍に位置する基地局装置同士が同一グループとなるように、1つ以上の基地局装置を、複数のグループにグループ分けする。無線チャネル通知部10−3は、グループ化部10−2によってグルーピングされた各グループに対して、1つ以上の無線チャネルから構成される使用可能無線チャネル群を決定して通知する。より具体的には、無線チャネル通知部10−3は、グループ分けされた各グループに属する基地局装置に対して無線チャネル群を割当てる際に、無線チャネル群を既に割当てたグループのより近傍に位置するグループから順番に、隣接するグループに既に割当て済みの無線チャネルを避けるように、無線チャネル群を割当てて通知する。
また、基地局装置AP1〜AP8は、使用無線チャネル決定部30を備えている。図1では、基地局装置AP8の構成として示しているが、基地局装置AP1〜AP8は同様の構成である。使用無線チャネル決定部30は、集中制御局(AC)10から通知された使用可能無線チャネル群から、所定の決定条件に従って、使用する無線チャネルを決定する。
図2は、本第1実施形態による無線通信システム1における各基地局装置AP1〜AP8の通信可能エリアを示す概念図である。図2に示すように、基地局装置AP1〜AP8は、各々、自身を中心とする円形の通信セルC1〜C8(点線)をそれぞれ形成している。
図3は、本第1実施形態による無線通信システム1の無線チャネルの一例を示す概念図である。各基地局装置AP1〜AP8は、図3に示すように、無線チャネルCH1〜CH5(C=5個)の無線チャネルを共用する。
次に、本第1実施形態の動作について説明する。
図4は、本第1実施形態における無線チャネル決定方法の具体例を示すフローチャートである。集中制御局(AC)10は、まず、各基地局装置AP1〜AP8から必要な無線伝送関連情報を収集する(ステップS101)。
次に、集中制御局(AC)10は、各基地局装置AP1〜AP8から収集した無線伝送関連情報に基づいて、基地局装置AP1〜AP8をN個(Nは1以上の整数)のグループに分ける(ステップS102)。グルーピングを行う際には、なるべく近くに位置する基地局装置同士が同一グループに所属するようにグルーピングを行うが、グルーピングした結果が必ずしもそのようになっていなくてもよい。
図5は、本第1実施形態において、グルーピングの結果の具体例を示す概念図である。図1に示すような無線通信システム1の構成で、なるべく近くに位置する基地局装置AP同士が同じグループに所属するようにグルーピングを行った場合、その結果は、例えば、図5に示すようになる。なお、この例では、グループの数Nは4となり、グループG1{AP5,AP7}、グループG2{AP3,AP4、AP8}、グループG3{AP2,AP6}、グループG4{AP1}の4つのグループに分けられている。グルーピングの詳細な方法については後述する。
上述したように、グループ分け(グルーピング)を行った後、集中制御局(AC)10は、各グループG1〜G4に所属する基地局装置AP1〜AP8に使用を許可する無線チャネル群をグループ毎に決定し、各グループG1〜G4に所属する基地局装置AP1〜AP8に対して決定結果を通知する(ステップS103)。例えば、グループG1に所属する基地局装置AP5、AP7に使用を許可する無線チャネルがCH1、及びCH2であった場合、グループG1に所属する基地局装置AP5、AP7のそれぞれに、CH1、及びCH2の使用を許可することを通知する。グループG2、G3、及びG4に所属する基地局装置AP3、AP4、AP8、AP2、AP6、AP1に対しても、それぞれ同様に通知を行う。
本第1実施形態では、各グループG1〜G4に対して適切な数の無線チャネルから成る無線チャネル群を割当てつつ、グループ間の電波干渉の影響ができるだけ少なくなるように、各グループG1〜G4に所属する基地局装置AP1〜AP8に使用を許可する無線チャネル群を集中制御局(AC)10が適切に決定することにより、無線通信システム1全体として効率良く無線通信を行うことが可能となる。
各グループG1〜G4に対して無線チャネル群(を構成する無線チャネルの数)を決定するための方法としては、所属している基地局装置APが必要としているスループット値の総和に応じた数とする方法が考えられる。例えば、1つの無線チャネルあたりで伝送可能なスループットが30Mbit/sであった場合、25Mbit/sのスループットを必要としている基地局装置APと、30Mbit/sのスループットを必要としている基地局装置APの2つの基地局装置から構成されるグループの所要スループット値の総和は、55Mbit/sとなる。これを伝送するためには、少なくとも2つの無線チャネルが必要となるため、当該グループに対して2つの無線チャネルを割当てる。
なお、他セルからの電波干渉などに起因するスループット低下を予め考慮し、電波干渉が無かった場合に必要となる無線チャネル数よりも多くの数の無線チャネルを割当てるようにしてもよい。逆に、他セルへの電波干渉の影響を少なくするために、電波干渉が無かった場合に必要となる無線チャネル数よりも少ない数の無線チャネルを割当てるようにしてもよい。
上述のスループット値の他に、各グループに所属している基地局装置APが過去の一定期間内に無線通信を行った無線フレーム数の合計に応じた数とする方法も考えられる。
あるいは、各グループに所属している基地局装置APが過去の一定期間内に無線通信を行った無線フレームの時間占有率の合計に応じた数とする方法も考えられる。
あるいは、各グループに所属している基地局装置APに帰属している無線端末数の合計数に応じた数とする方法も考えられる。
また、各グループに対して割当てる無線チャネル群を構成する無線チャネルを決定するための方法については、当該グループの近くに位置している他のグループが使用している無線チャネルをできるだけ避けるように選択する。これにより、他セルからの電波干渉の影響を低減し、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。
基地局装置AP1〜AP8は、集中制御局(AC)10から通知された無線チャネル群を構成する無線チャネル、すなわち、当該基地局装置が使用可能な無線チャネルの中から、実際に使用する無線チャネルを選択して設定する(ステップS104)。
それぞれのグループG1〜G4において、各基地局装置AP1〜AP8が無線チャネルを選択する方法の具体例として、例えば、ランダムに選択する方法や、同じグループ内の基地局装置AP同士の受信電力値が最小になるように選択する方法、隣接する基地局装置APと同じ無線チャネルを選択することで受信電力値が最も大きくなるように選択する方法などが考えられる。
同じグループ内の基地局装置AP同士の受信電力値が最小になるように無線チャネルを選択することによって、互いに干渉を与えないような無線チャネル選択を自律分散的に行うことができる。逆に、隣接する基地局装置APと同じ無線チャネルを選択し、受信電力値が最も大きくなるように選択することで、互いの通信セルのオーバーラップ領域を増やし、隠れ端末問題を低減することが可能となる。
また、基地局装置APは、スループットやビット誤り率特性、またはパケット誤り率特性に基づいて、最も通信品質が良くなるように無線チャネル選択を行ってもよい。また、基地局装置APは、通信の頻度、QoS、ストリーム数などの情報に基づいて無線チャネル選択を行ってもよい。
また、無線通信システム1は、一定時間毎に、ステップS101から実行してもよい。また、無線通信システム1は、常にステップS101の処理を繰り返し実行し、一定時間毎に、ステップS102以降の処理を実行してもよい。また、基地局装置AP数に変更が生じたことを契機に、無線通信システム1がステップS101に移行する処理を開始してもよい。なお、基地局装置AP数の変更は、追加、または削除された基地局装置APの近くに位置する基地局装置APが検知し、そのことを集中制御局(AC)10に通知することによって検知されてもよい。
また、ステップS104の無線チャネル選択は、各基地局装置AP1〜AP8で時間Δt毎に自律分散的に行われてもよい。この場合、周辺環境や、端末数、トラヒック量などに応じて柔軟に対応することが可能となる。
本第1実施形態において、グルーピングを行う際に、無線伝送関連情報として各基地局装置APから別の基地局装置APが送信したビーコン信号を受信した際の受信電力値の情報を取得する場合、集中制御局(AC)10から制御信号を送信し、各基地局装置AP1〜AP8が順番にビーコン信号を送信することによって、異なる基地局装置APが送信したビーコン信号同士が衝突することを回避することができる。このため、各基地局装置AP1〜AP8のそれぞれが正確な受信電力値を測定することができる。
また、同時に複数の基地局装置APがビーコン信号を送信する場合には、受信側で干渉キャンセラや、マルチユーザ検出などによって信号を分離し、送信された基地局装置AP毎の受信電力値を測定すればよい。また、受信電力値は、瞬時値を用いてもよいし、時間ΔTの間の平均電力値を用いてもよい。
また、上述した説明では、説明を簡単にするために、全基地局装置AP1〜AP8で同じ通信帯域幅(配下の無線端末と無線通信を行う際に使用する無線チャネル数)を利用することを仮定していたが、全基地局装置AP1〜AP8で必ずしも同じ帯域幅にする必要はない。例えば、複数の無線チャネルを1つの基地局装置APが同時に使うこともできる。但し、この場合、予め集中制御局(AC)10から通知された利用可能な無線チャネルの範囲内で選択するものとする。
次に、上記ステップS102におけるグルーピングの詳細な方法について説明する。なお、グルーピングを行う際には、原則として、なるべく近くに位置する基地局装置AP同士が同じグループに所属するようにグルーピングを行うが、グルーピングした結果が必ずしもそのようになっていなくてもよい。
図6、及び図7は、本第1実施形態によるグルーピング方法の具体例を示すフローチャートである。集中制御局(AC)10は、グループに所属している全ての基地局装置APから、基地局装置間の距離に相当する値を算出するために必要な無線伝送関連情報を取得し、それに基づいて基地局装置間の距離に相当する値(以下、距離相当値という)を算出する(ステップS201)。次いで、集中制御局(AC)10は、基地局装置間の距離相当値が閾値A以下の基地局装置対のみをグルーピング候補リストに格納する(ステップS202)。
なお、閾値Aは、同一グループに所属させることのできる基地局装置間の距離相当値の最大値に相当する値であり、その値は予め決めておくものとする。閾値Aを大きな値に設定することにより、広い範囲の基地局装置APを同一のグループに所属させることができる。逆に、閾値Aを小さな値に設定することにより、狭い範囲の基地局装置APだけを同一のグループに所属させることができる。
また、集中制御局(AC)10は、各基地局装置APが信号伝送のために必要としている無線リソースに相当する量(以下、所要無線リソース相当量という)の情報を各基地局装置APから取得する(ステップS203)。
集中制御局(AC)10は、ステップS202、及びステップS203を実行した後、グルーピングを行うことによって、それまでに生成されたグループの数を表す変数nの値を0に設定する(ステップS204)。その後、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するか否かを判定する(ステップS205)。そして、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在しない場合には(ステップS205のNO)、グルーピングの処理を終了する。
一方、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在する場合には(ステップS205のYES)、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストの中から、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択するとともに、当該基地局装置対をグルーピング候補リストから除外する(ステップS206)。
その後、集中制御局(AC)10は、選択した基地局装置対を構成する基地局装置APが、それまでに生成された何れかのグループに含まれているか否かを判定する(ステップS207)。そして、ステップS207における判定の結果、選択した基地局装置対を構成する基地局装置APが、それまでに生成された何れのグループにも含まれていなかった場合には(ステップS207のNO、「A」)、当該基地局装置APにおける所要無線リソース相当量の合計が閾値B以下であるか否かを判定する(図7のステップS208)。
そして、所要無線リソース相当量の合計が閾値B以下であった場合には(ステップS208のYES)、集中制御局(AC)10は、当該の2つの基地局装置APから構成されるグループ(グループ番号:n)を新たに生成し(ステップS209)、変数nの値をn+1に更新する(ステップS210)。一方、ステップS208における判定の結果、所要無線リソース相当量の合計が閾値Bよりも大きかった場合には(ステップS208のNO)、新たなグループを生成せずに、図6のステップS205に戻る。
一方、ステップS207における判定の結果、選択した基地局装置対を構成する基地局装置のどちらか一方が、それまでに生成されたグループk(1≦k≦n)に含まれている場合には(ステップS207の「B」)、集中制御局(AC)10は、当該基地局装置APの対となっている基地局装置APの所要無線リソース相当量とグループkを構成する基地局装置APの所要無線リソース相当量との総和が閾値B以下であるか否かを判定する(図7のステップS211)。
そして、閾値B以下であった場合には(ステップS211のYES)、集中制御局(AC)10は、当該基地局装置APの対となっている基地局装置APをグループkに追加する(ステップS211)。その後、図6のステップS205に戻る。一方、ステップS210における判定の結果、閾値Bよりも大きかった場合には(ステップS211のNO)、そのまま図6のステップS205に戻る。
また、ステップS207における判定の結果、選択した基地局装置対を構成する基地局装置APのそれぞれが、それまでに生成されたグループk1、及びグループk2(1≦k1≦n、1≦k2≦n、k2<k1)にそれぞれ含まれていた場合には(ステップS207の「C」)、集中制御局(AC)10は、グループk1とグループk2を構成している全ての基地局装置APの所要無線リソース相当量の総和が閾値B以下であるか否かを判定する(図7のステップS213)。
そして、閾値B以下であった場合には(ステップS213のYES)、集中制御局(AC)10は、グループk1とグループk2を統合してグループk1とし(ステップS214)、グループk2+1、グループk2+2、…、グループnの番号を更新してそれぞれグループk2、グループk2+1、…、グループn−1とし(ステップS215)、変数nの値をn−1に更新する(ステップS215)。一方、ステップS212における判定の結果、閾値Bよりも大きかった場合には(ステップS213のNO)、図6のステップS205に戻る。
以上、上述したステップS205〜S216を、グルーピングの処理が終了するまで行う。
また、上述のようにしてグルーピング処理を行った後、どのグループにも所属していない基地局装置APが存在していることも考えられる。そのような場合には、当該基地局装置APを、どのグループにも所属していない基地局装置APとして扱ってもよいし、1つの基地局装置APから構成されるグループとみなして扱ってもよい。すなわち、グループは、1つの基地局装置からなるものであってもよい。また後者の場合、当該基地局装置APの数がm個とすると、当該基地局装置AP1つずつから構成される新たなグループを生成し、それぞれをグループn+1、グループn+2、…、グループn+mとした後、グループの総数を表す変数nにn+mを代入する。
このような処理を行うことにより、グループに所属している基地局装置APと所属していない基地局装置APとを区別して扱う必要がなくなる。これにより、すべての基地局装置APがいずれかのグループに所属しているものとして扱うことができるようになる。このため、例えば、各グループに無線チャネル群を割当てる際の処理を簡易化することができる。
また、グループに所属している基地局装置APが同一のチャネルを使用する可能性がある場合には、他の基地局装置APが無線フレームを送信中であることを検出できずに同一チャネルを使用して無線フレームを送信してしまい、無線フレームが衝突してしまう場合が発生する可能性がある。従って、当該基地局装置同士が無線フレームを送信中であるか否かを検出できるように、グループに所属している全ての基地局装置APが互いに無線フレームを送信中であるか否かが検出できるような基地局装置APのみでグループを構成する。
これにより、無線フレームの衝突確率を低減することが可能となり、無線通信システム全体のスループットを向上させることが可能となる。具体的には、ステップS209、ステップS212、ステップS214の直前に、当該ステップの実行により当該グループに所属することになる全ての基地局装置同士が無線フレームを送信中であるか否かを検出可能かどうかを判定し、検出可能であった場合には当該ステップを実行し、検出不可能な基地局装置APが1つでも存在した場合には、ステップS205に戻るようにすればよい。
次に、図6のステップS201における基地局装置間の距離相当値の算出方法について説明する。
図8は、本第1実施形態による基地局装置間の距離相当値の算出方法の具体例を示すフローチャートである。集中制御局(AC)10は、グループに所属している全ての基地局装置間の距離相当値を算出するために必要な無線伝送関連情報として、各基地局装置APから送信される無線フレームの送信電力値の情報と、各基地局装置APが他の各基地局装置APから送信された無線フレームを受信した際の受信電力値の情報とを取得する(ステップS301)。
なお、送信電力値の情報は、各基地局装置APについて1つ得られるのに対して、受信電力値の情報は、受信側の基地局装置AP1つに対して、送信側の基地局装置APが複数存在することになる。このため、基地局装置APの総数をkとした場合、最大でk×(k−1)個の情報が得られる。また、以下では、説明を簡単にするために、送信電力値と受信電力値の情報は、デシベルに代表される対数単位で取得することとする。但し、必ずしもそのようにする必要はない。
また、以下では、基地局装置APiの送信電力値をPS(APi)、基地局装置APiが送信した無線フレームを基地局装置APjが受信したときの受信電力値をPR(APi、APj)と表すことにする(1≦i≦k、1≦j≦k、i≠j)。さらに、送信側の基地局装置APiの送信電力が小さく、かつ、送信側の基地局装置APiと受信側の基地局装置APjとの間の距離が大きい場合などには、当該受信側の基地局装置APjにおいて当該送信側の基地局装置APiが送信した無線フレームを受信できないこともある。このため、そのような場合には、当該受信側の基地局装置APjにおける当該送信側の基地局装置APiから送信されて無線フレームの受信電力値に関する情報をヌル(=情報無し)とする。
次に、互いに異なる任意の2つの基地局装置APの間の信号減衰量を全ての基地局装置APの組み合わせについて算出して距離相当値として保持する(ステップS302)。ここで、送信側を基地局装置APi、受信側を基地局装置APjとした場合、両者の間の信号減衰量は、PS(APi)−PR(APi、APj)を計算することにより算出することができる。但し、送信側と受信側を入れ替えて、送信側を基地局装置APj、受信側を基地局装置APiとして、同様に信号減衰量PS(APj)−PR(APj、APi)を計算することによっても基地局装置APiと基地局装置APjの間の信号減衰量を算出することができる。
例えば、PR(APi、APj)がヌルであり、PR(APj、APi)がヌルでなかった場合には、PS(APj)−PR(APj、APi)を信号減衰量とし、その逆に、PR(APi、APj)がヌルでなく、PR(APj、APi)がヌルであった場合には、PS(APi)−PR(APi、APj)を信号減衰量とすればよい。また、PR(APi、APj)とPR(APj、APi)のどちらもヌルでなかった場合には、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)の真値の平均値、あるいは単純平均値を信号減衰量としてもよいし、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)のいずれかを信号減衰量としてもよい。あるいは、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)のうち、値が小さいほうを信号減衰量としてもよいし、逆に、値が大きいほうを信号減衰量としてもよい。
平均値を用いた場合には、信号減衰量の情報の精度向上が期待できる。なお、PR(APi、APj)とPR(APj、APi)のどちらもヌルであった場合には、基地局装置APiと基地局装置APjの間の信号減衰量を無限大として扱うこととする。なお、上述した信号減衰量を算出する際に利用した当該基地局装置APから送信される無線フレームの送信電力値と、当該基地局装置APが配下の無線端末20と無線通信する際に送信される無線フレームの送信電力値が異なる場合も考えられる。その場合には、上述のようにして得られた基地局装置間の距離相当値に対して、当該基地局装置APが配下の無線端末20−iと無線通信する際の送信電力値情報に基づいて補正を加えたものを距離相当値として用いてもよい。
具体的には、例えば、基地局装置APi、及び基地局装置APj(1≦i≦k、1≦j≦k、i≠j)が配下の無線端末20と無線通信する際に送信される無線フレームの送信電力値がそれぞれPSWT(APi)、及びPSWT(APj)であった場合、上述のように算出した基地局装置APi、及び基地局装置APjの間の信号減衰量の値から、PSWT(APi)とPSWT(APj)のうちのいずれか値が大きいほうを減算したものを、距離相当値として用いる方法が考えられる。このような処理を行うことにより、基地局装置対を構成する基地局装置APの送信電力値が大きいほど、当該基地局装置対の間の距離相当値が小さくなる。このため、各基地局装置APが配下の無線端末20と無線通信する際の送信出力が基地局装置AP毎に異なっている場合であっても、互いの距離が短い、あるいはどちらかの基地局装置APの送信出力が大きいような、電波干渉の影響が大きい基地局装置APを同一のAPグループに所属するようにグループ分けを行うことができるようになる。
以上、上述した図8に示す手順によって、基地局装置間の距離相当値を算出することができる。
次に、図4のステップS103における無線チャネル群の割当ての詳細な方法について説明する。
図9は、本第1実施形態による無線チャネル群の割当て方法の具体例を示すフローチャートである。なお、図9に記載されている「APG」は、「APグループ」の略語として用いている。集中制御局(AC)10は、APグループに所属している全ての基地局装置APからAPグループ間の距離に相当する値を算出するために必要な無線伝送関連情報を取得し、それに基づいてAPグループ間の距離に相当する値(以下、距離相当値という)を算出して保持する(ステップS401)。
次に、集中制御局(AC)10は、無線チャネル群の割当て処理を行う対象となるAPグループとして、それまでに無線チャネル群を割当て済みのAPグループが存在しなかった場合には、任意のAPグループを選択し、存在した場合には、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループまでの距離相当値が最も小さいグループを選択する(ステップS402)。なお、上述の任意のAPグループとして、例えば、APグループに所属する基地局装置APにおける所要無線リソース相当量の合計が最大のグループを選択してもよい。
次に、集中制御局(AC)10は、各無線チャネルについて、選択したAPグループにおけるチャネル距離を算出して保持する(ステップS403)。なお、当該APグループにおける各無線チャネルのチャネル距離とは、当該無線チャネルを割当て済みの隣接APグループまでの距離のうち、最も近い隣接APグループまでの距離のことを指す。また、当該APグループに隣接するAPグループ(以下、隣接APグループ)とは、当該APグループに所属している基地局装置APの何れかが送信した無線フレームを受信できる基地局装置APが所属しているAPグループ、あるいは、当該APグループに所属している基地局装置APの何れかが、当該APグループとは別APグループに所属している基地局装置APの何れかが送信した無線フレームを受信できる場合の当該別APグループのことである。
なお、当該無線チャネルが何れの隣接APグループにも割当てられていない場合には、当該無線チャネルのチャネル距離を無限大とする。つまり、チャネル距離が小さい無線チャネルほど、当該APグループから距離が近い位置にあるAPグループが使用しているものと考えられることから、電波干渉の影響を大きく受けるものと考えられ、逆に、チャネル距離が大きい無線チャネルほど、電波干渉の影響の度合いが小さいものと考えることができる。
そこで、集中制御局(AC)10は、ステップS402で選択されたAPグループにおいて、ステップS403で算出したチャネル距離が大きい無線チャネルから順番に、当該APグループに割当てが必要な数の無線チャネルを選択し、これらの無線チャネルから構成される無線チャネル群を当該APグループに対して割当てる(ステップS404)。これにより、当該APグループに対して、周囲のAPグループからの電波干渉の影響の度合いが最も小さい無線チャネル群を割当てることができる。
次に、集中制御局(AC)10は、無線チャネル群の割当てが完了していないAPグループが存在するかどうかを判定し(ステップS406)、無線チャネル群の割当てが完了していないAPグループが存在する場合には(ステップS406のYES)、ステップS402に戻って処理を続ける。一方、無線チャネル群の割当てが完了していないAPグループが存在しない場合には(ステップS406のNO)、全てのAPグループに無線チャネル群の割当てが完了していることから、チャネル割当て処理を終了する。
次に、上記図9のステップS401におけるAPグループ間の距離相当値の算出方法について説明する。
図10は、本第1実施形態によるAPグループ間の距離相当値の算出方法の具体例を示すフローチャートである。集中制御局(AC)10は、APグループに所属している全ての基地局装置APからAPグループ間の距離相当値を算出するために必要な無線伝送関連情報として、各基地局装置APから送信される無線フレームの送信電力値の情報と、各基地局装置APが他の各基地局装置APから送信された無線フレームを受信した際の受信電力値の情報とを取得する(ステップS501)。
なお、送信電力値の情報は、各基地局装置APについて1つ得られるのに対して、受信電力値の情報は、受信側の基地局装置AP1つに対して送信側の基地局装置APが複数存在することになる。このため、基地局装置APの総数をkとした場合、最大でk×(k−1)個の情報が得られる。また、以下では、説明を簡単にするために、送信電力値と受信電力値の情報は、デシベルに代表される対数単位で取得することとする。但し、必ずしもそのようにする必要はない。
また、以下では、基地局装置APiの送信電力値をPS(APi)、基地局装置APiが送信した無線フレームを基地局装置APjが受信したときの受信電力値をPR(APi、APj)と表すことにする(1≦i≦k、1≦j≦k、i≠j)。さらに、送信側の基地局装置APiの送信電力が小さく、かつ、送信側の基地局装置APiと受信側の基地局装置APjの間の距離が大きい場合などには、当該受信側の基地局装置APjにおいて当該送信側の基地局装置APiが送信した無線フレームを受信できないこともある。このため、そのような場合には、当該受信側の基地局装置APjにおける当該送信側の基地局装置APiから送信されて無線フレームの受信電力値に関する情報としてはヌル(=情報無し)とする。
次に、集中制御局(AC)10は、互いに異なる任意の2つの基地局装置の間の信号減衰量を全ての基地局装置の組み合わせについて算出して距離相当値として保持する(ステップS502)。ここで、送信側を基地局装置APi、受信側を基地局装置APjとした場合、両者の間の信号減衰量は、PS(APi)−PR(APi、APj)を計算することにより算出することができる。但し、送信側と受信側を入れ替えて、送信側を基地局装置APj、受信側を基地局装置APiとして、同様に信号減衰量PS(APj)−PR(APj、APi)を計算することによっても基地局装置APiと基地局装置APjの間の信号減衰量を算出することができる。
例えば、PR(APi、APj)がヌルであり、PR(APj、APi)がヌルでなかった場合には、PS(APj)−PR(APj、APi)を信号減衰量とし、その逆に、PR(APi、APj)がヌルでなく、PR(APj、APi)がヌルであった場合には、PS(APi)−PR(APi、APj)を信号減衰量とすればよい。また、PR(APi、APj)とPR(APj、APi)のどちらもヌルでなかった場合には、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)の真値の平均値、あるいは単純平均値を信号減衰量としてもよいし、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)のいずれかを信号減衰量としてもよい。あるいは、PS(APi)−PR(APi、APj)とPS(APj)−PR(APj、APi)のうち、値が小さいほうを信号減衰量としてもよいし、逆に、値が大きいほうを信号減衰量としてもよい。
平均値を用いた場合には、信号減衰量の情報の精度向上が期待できる。なお、PR(APi、APj)とPR(APj、APi)のどちらもヌルであった場合には、基地局装置APiと基地局装置APjの間の信号減衰量を無限大として扱うこととする。なお、上述した信号減衰量を算出する際に利用した当該基地局装置APから送信される無線フレームの送信電力値と、当該基地局装置APが配下の無線端末20と無線通信する際に送信される無線フレームの送信電力値が異なる場合も考えられる。その場合には、上述のようにして得られた基地局装置AP間の距離相当値に対して、当該基地局装置APが配下の無線端末20と無線通信する際の送信電力値情報に基づいて補正を加えたものを距離相当値として用いてもよい。
具体的には、例えば、基地局装置APi、及び基地局装置APj(1≦i≦k、1≦j≦k、i≠j)が配下の無線端末20と無線通信する際に送信される無線フレームの送信電力値がそれぞれPSWT(APi)、及びPSWT(APj)であった場合、上述のように算出した基地局装置APi、及び基地局装置APjの間の信号減衰量の値から、PSWT(APi)とPSWT(APj)のうちのいずれか値が大きいほうを減算したものを、距離相当値として用いる方法が考えられる。このような処理を行うことにより、基地局装置対を構成する基地局装置APの送信電力値が大きいほど、当該基地局装置対の間の距離相当値が小さくなる。このため、各基地局装置APが配下の無線端末20と無線通信する際の送信出力が基地局装置AP毎に異なっている場合であっても、互いの距離が短い、あるいはどちらかの基地局装置APの送信出力が大きいような、電波干渉の影響が大きい基地局装置APを同一のAPグループに所属するようにグループ分けを行うことができるようになる。
次に、集中制御局(AC)10は、任意の2つのAPグループの間の距離相当値を全てのAPグループの組み合わせについて算出する(ステップS503)。2つのグAPループ間の距離相当値を算出する方法を、APグループgとAPグループhを例にして説明すると、APグループgとAPグループhの間の距離相当値を算出する場合には、APグループgに所属している任意の基地局装置APと、APグループhに所属している任意の基地局装置APとの間の距離相当値のうち、最も小さい距離相当値をグAPループgとAPグループhの間の距離相当値とする。
以上、上述した図10に示すのような手順によって、APグループ間の距離相当値を算出することができる。
次に、図9のステップS404における無線チャネル群の割当て方法について説明する。
図11は、本第1実施形態による無線チャネル群の割当て方法の具体例を示すフローチャートである。なお、図11に記載されている「APG」は、「APグループ」の略語として用いている。集中制御局(AC)10は、まず、ステップ402で選択されたAPグループに対して割当てが必要な無線チャネル群に属する無線チャネルの数を変数mに代入する(ステップS601)。次に、集中制御局(AC)10は、利用可能な無線チャネルのうち、選択したAPグループに対してまだ割当てていない無線チャネルの中から、当該APグループにおけるチャネル距離が最も大きい無線チャネルを選択する(ステップS602)。
次に、集中制御局(AC)10は、ステップS602で選択した無線チャネルとチャネル距離とが同一の無線チャネルが存在するか否かを判定する(ステップS603)。そして、判定の結果、選択した無線チャネルとチャネル距離が同一の無線チャネルが存在しない場合、すなわち、ステップS602で選択した無線チャネルが、未割当の無線チャネルの中で当該APグループにおけるチャネル距離が最大の唯一の無線チャネルである場合には(ステップS603のNO)、選択したAPグループに対して、ステップS602で選択した無線チャネルを割当てる(ステップS604)。
次に、集中制御局(AC)10は、ステップS604において当該APグループに対して無線チャネルを1つ割当てたことから、当該APグループに対して割当てが必要な残りの無線チャネル数を表す変数mにm−1を代入する(ステップS605)。集中制御局(AC)10は、ステップS605の実行後、mが0になったか否かを判定する(ステップS606)。そして、mが0とならなかった場合には(ステップS606のNO)、当該APグループに対して更なる無線チャネルの割当てが必要なため、ステップS602に戻る。一方、mが0となった場合には(ステップS606のYES)、当該APグループに対して無線チャネルの割当てが完了しているため、処理を終了する。
また、ステップS603における判定の結果、選択した無線チャネルとチャネル距離が同一の無線チャネルが別に存在する場合には(ステップS603のYES)、チャネル距離が同一の無線チャネルの数p(選択した無線チャネルを含む)がm以下か否かを判定する(ステップS607)。そして、ステップS607における判定の結果、pがm以下であった場合には(ステップS607のYES)、チャネル距離が同一の無線チャネルp個全てを当該APグループに割当てる(ステップS608)。さらに、ステップS608において当該APグループに対して無線チャネルをp個割当てたことから、当該APグループに対して割当てが必要な残りの無線チャネル数を表す変数mにm−pを代入し(ステップS609)、ステップS606に進む。
一方、ステップS607における判定の結果、pがmよりも大きかった場合には(ステップS607のNO)、チャネル距離が同一のp個の無線チャネルの中から、当該無線チャネルが割当てられている隣接APグループが保持している当該無線チャネルのチャネル距離が大きい無線チャネルから順にm個の無線チャネルを選択して、選択されているグループpに割当てて(ステップS610)、ステップS606に進む。
ここで、本第1実施形態の具体例として、図6、及び図7に示すフローチャートを実行してグルーピング処理を行う場合について説明する。
図12〜図24は、本第1実施形態によるグルーピング処理を実行した際の状態遷移を示す概念図である。なお、図12〜図24において、各基地局装置APを示すブロックの下段の括弧内の数字は、所要無線リソース相当量を示し、各基地局装置AP間を結ぶ矢印上の数字は、基地局装置AP間の距離相当値を示している。また、図12〜図24では、集中制御局(AC)10の記載を省略しているが、集中制御局(AC)10は、図12〜図24に記載の全ての基地局装置APと有線接続、あるいは無線接続されており、任意の基地局装置APから必要な情報を収集し、その情報などに基づいて、任意の基地局装置APに対して必要な設定を行うことができるものとする。
まず、集中制御局(AC)10は、図6に示すステップS201で、全ての基地局装置APから取得した無線伝送関連情報に基づいて、全ての基地局装置AP1〜AP8間の距離相当値を算出する。図12には、基地局装置AP1〜AP8間の距離相当値が示されている。次に、集中制御局(AC)10は、図6に示すステップS202で、基地局装置間の距離相当値が閾値A(例:85)以下の基地局装置対のみをグルーピング候補リストに格納し、基地局装置間の距離相当値が閾値A(例:85)より大である基地局装置対をグルーピング候補リストから除外する。図13には、グルーピング候補リストから除外された状態が×印で示されている。
次に、集中制御局(AC)10は、図6に示すステップS203で、各基地局装置AP1〜AP8から所要無線リソース相当量の情報を取得する。図14には、各基地局装置AP1〜AP8のブロック内の下部にそれぞれの所要無線リソース相当量が示されている。次に、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、図6に示すステップS206を実行し、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択するとともに、当該基地局装置対をグルーピング候補リストから除外する。この場合、図15に示すように、基地局装置間の距離相当値が「72」と最も小さいので、基地局装置AP5、AP7の基地局装置対がグルーピング候補として選択される。その後、図6に示すステップS207、S208、S209と実行することにより、基地局装置AP5、AP7の基地局装置対の所要無線リソース相当量の合計が閾値B(例:20)以下のため、図15に示すように、基地局装置AP5、AP7の基地局装置対から新たにAPグループG1が生成される。
そして、基地局装置AP5、AP5の基地局装置対は、図16に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、図6に示すステップS206を実行し、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図16に示すように、基地局装置AP1とAP5間の距離相当値が「73」で最も小さいので、基地局装置AP1、AP5の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。但し、この場合、基地局装置AP1、AP5、AP7の所要無線リソース相当量の合計が13+7+12=32であり、閾値B(20)以下でないので、基地局装置AP1は、APグループG1に含まれない。
そして、基地局装置AP1、AP5の基地局装置対は、図17に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、図6に示すステップS206を実行し、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図17に示すように、基地局装置AP3とAP8間の距離相当値が「75」で最も小さいので、基地局装置AP3、AP8の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP3、AP8の所要無線リソース相当量の合計は、5+1=6であり、閾値B(20)以下であるで、基地局装置AP3、AP8の基地局装置対から新たにAPグループG2が生成される。
そして、基地局装置AP3、AP8の基地局装置対は、図18に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、図6に示すステップS206を実行し、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図18に示すように、基地局装置AP2とAP6間の距離相当値が「76」で最も小さいので、基地局装置AP2、AP6の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP2、AP6の所要無線リソース相当量の合計は、5+14=19であり、閾値B(20)以下であるで、基地局装置AP2、AP6の基地局装置対から新たにAPグループG3が生成される。
そして、基地局装置AP2、AP6の基地局装置対は、図19に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図19に示すように、基地局装置AP3とAP4間の距離相当値が「77」で最も小さいので、基地局装置AP3、AP4の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP3、AP4、AP8の所要無線リソース相当量の合計は、5+9+1=15であり、閾値B(20)以下であるで、基地局装置AP4は、APグループG2に含められる。
そして、基地局装置AP3、AP4の基地局装置対は、図20に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図20に示すように、基地局装置AP1とAP6間の距離相当値が「78」で最も小さいので、基地局装置AP1、AP6の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP1、AP2、AP6の所要無線リソース相当量の合計は、13+5+14=32であり、閾値B(20)以上であるで、基地局装置AP1は、APグループG3に含まれない。
そして、基地局装置AP1、AP6の基地局装置対は、図21に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図21に示すように、基地局装置AP2とAP7間の距離相当値が「80」で最も小さいので、基地局装置AP2、AP7の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、APグループG1、G3における基地局装置AP2、AP5、AP6、AP7の所要無線リソース相当量の合計は、5+7+14+12=38であり、閾値B(20)以上である。このため、APグループG1、G3は、1つのAPグループに統合されない。
そして、基地局装置AP2、AP7の基地局装置対は、図22に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図22に示すように、基地局装置AP1とAP4間の距離相当値が「85」で最も小さいので、基地局装置AP1、AP4の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP1と、APグループG2の基地局装置AP3、AP4、AP8の所要無線リソース相当量の合計は、13+5+9+1=28であり、閾値B(20)以上であるで、基地局装置AP1は、APグループG2に含まれない。
そして、基地局装置AP1、AP4の基地局装置対は、図23に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図23に示すように、基地局装置AP1とAP2間の距離相当値が「85」で最も小さいので、基地局装置AP1、AP2の基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、基地局装置AP1と、APグループG3の基地局装置AP2、AP6の所要無線リソース相当量の合計は、13+5+14=32であり、閾値B(20)以上であるで、基地局装置AP1は、APグループG3に含まれない。
そして、基地局装置AP1、AP2の基地局装置対は、図24に示すように、グルーピング候補から除外される。次に、上述と同様にして、集中制御局(AC)10は、グルーピング候補リストに格納されている基地局装置対が存在するため、基地局装置間の距離相当値が最も小さい基地局装置対をグルーピング候補として選択する。この場合、図24に示すように、基地局装置AP1がどのAPグループにも所属していないため、1つの基地局装置から構成されるAPグループとして、新たにAPグループG4が生成される。
次に、本第1実施形態の具体例として、図9、及び図11に示すフローチャートを実行して無線チャネル群の割当て処理を行う場合について説明する。
図25〜図32は、本第1実施形態において、距離相当値を用いた無線チャネル群の割当て処理を実行した際の状態遷移を示す概念図である。なお、図25〜図32において、各円の線種が破線の場合には、チャネルセットが割当てられていないAPグループ、または割当て対象のAPグループであり、その線種が一点鎖線の場合には、チャネルセット割当て済みのAPグループであることを示す。また、白円は、チャネルセットが割当てられていないAPグループ、実斜線でハッチングされた円は、チャネルセット割当て対象APグループ、実線と斜線とでハッチングされた円は、チャネルセット割当て対象APGグループに隣接するAPグループを示している。また、各グループに所属している基地局装置の記載は省略している。
また、各円内の「1:」〜「5:」は、割当てチャネルの候補を示し、以下の説明では、チャネルch1〜ch5として説明する。なお、当該APグループに割当てるチャネルセットが確定した場合には、当該チャネルセットを構成する無線チャネルに下線を引いて表す。また、各割当てチャネルch1〜ch5の横の数字は、チャネル距離を示している。各チャネルch1〜ch5には、初期値として「+∞」が設定されている。また、各APグループを示す符号に付帯する括弧内の数字は、割当てチャネル数を示している。また、各APグループ間を結ぶ矢印上の数字は、APグループ間の距離相当値を示している。また、図25〜図32では、利用可能なチャネル数を「5」とし、距離相当値(≒信号減衰量)に基づいてチャネル割当てを実行する。また、図25〜図32では、集中制御局(AC)10の記載を省略しているが、集中制御局(AC)10は、図示のAPグループG2、G3、G4、G5、G6、G9に所属している全ての基地局装置APと有線接続、あるいは無線接続されており、任意の基地局装置APから必要な情報を収集し、その情報などに基づいて、任意の基地局装置APに対して必要な設定を行うことができるものとする。
図25は、図9に示すステップS401の処理を行った後の状態を示している。まず、集中制御局(AC)10は、図25に示すように、APグループ間の距離相当値が「63」と最小のAPグループG2、G3のうち、それ以外のAPグループG4からの距離相当値の最小値が「78」と最も小さいAPグループG2を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図26に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG2においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch1〜ch5のチャネル距離がすべて「+∞」である。このように、チャネル距離が「+∞」のチャネルが割当てチャネル数よりも多い場合には、その中から任意のチャネルを選定する。本例においては、チャネルch1〜ch3の3つのチャネルを選定する。そして、選定した3つのチャネルch1〜ch3のチャネル距離を「+∞」から「0」にそれぞれ更新する。
そして、APグループに割当てるチャネルを選定したことにより、当該APグループに隣接するAPグループが保持しているチャネル距離よりも、当該APグループと当該隣接APグループの距離相当値のほうが小さい場合には、当該隣接APグループが保持しているチャネル距離を更新する。従って、APグループG2に隣接するAPグループG3においては、図26に示すように、当該隣接APグループG3が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG3の距離相当値のほうが「63」と小さいので、チャネルch1:+∞→63、チャネルch2:+∞→63、チャネルch3:+∞→63に更新する。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG4の距離相当値のほうが「78」と小さいので、チャネルch1:+∞→78、チャネルch2:+∞→78、チャネルch3:+∞→78に更新する。また、隣接APグループG6においては、当該隣接APグループG6が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG6の距離相当値のほうが「79」と小さいので、チャネルch1:+∞→79、チャネルch2:+∞→79、チャネルch3:+∞→79となる。そして、APグループG2は、図27に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合の1つとなる。
次に、集中制御局(AC)10は、図27に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG2までの距離相当値が「63」と最も小さいAPグループG3を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図27に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG3においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch4、ch5のチャネル距離が「+∞」であるので、チャネルch4、ch5の2つのチャネルを選定する。そして、選定した3つのチャネルch4、ch5のチャネル距離を「+∞」から「0」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図27に示すように、当該APグループG3に隣接するAPグループG2においては、当該隣接APグループG2が保持しているチャネルch4、ch5のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG2の距離相当値のほうが「63」と小さいので、チャネルch4:+∞→63、チャネルch5:+∞→63に更新する。また、隣接APグループG4においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG2の距離相当値のほうが「79」と小さいので、チャネルch4:+∞→79、チャネルch5:+∞→79に更新する。また、隣接APグループG5においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG5の距離相当値のほうが「82」と小さいので、チャネルch4:+∞→82、チャネルch5:+∞→82に更新する。また、隣接APグループG9においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG9の距離相当値のほうが「80」と小さいので、チャネルch4:+∞→80、チャネルch5:+∞→80に更新する。そして、図28に示すように、APグループG3は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図28に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG2までの距離相当値が「78」と最も小さいAPグループG4を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図28に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG4においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch4、ch5のチャネル距離が「79」で、チャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離が「78」であるので、まず、チャネルch4、ch5の2つのチャネルを選定する。そして、あと1つのチャネルを、チャネル距離がすべて「78」のチャネルch1、ch2、ch3の中から任意のチャネルを選定する。本例では、チャネルch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1のチャネル距離を「78」から「0」に、チャネルch4、ch5のチャネル距離をそれぞれ「79」から「0」に更新する。なお、チャネル距離が同一のチャネルが複数存在し、その中から一部のチャネルを選定する必要がある場合には、チャネル距離が同一の各チャネルにおいてそのチャネル距離の算出根拠となっている隣接APグループが保持しているそのチャネルのチャネル距離が大きいチャネルを選定することにしてもよい。
そして、本例の場合、図28に示すように、当該APグループG4に隣接するAPグループG2、G3においては、当該隣接APグループG2、G3が保持しているチャネル距離よりも、APグループG4と当該隣接APグループG2、G3の距離相当値のほうがそれぞれ「78」、「79」と大きいので変更しない。また、APグループG4に隣接するAPグループG5においては、保持しているチャネル距離よりも、APグループG4と当該隣接APグループG5の距離相当値のほうが「72」と小さいので、チャネルch1:+∞→72、チャネルch4:82→72、チャネルch5:82→72に更新する。また、隣接APグループG6においては、保持しているチャネルch1のチャネル距離「79」、チャネルch4、ch5のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG4と当該隣接APグループG6の距離相当値のほうが「76」と小さいので、チャネルch1:79→76、チャネルch4:+∞→76、チャネルch5:+∞→76に更新する。また、隣接APグループG9においては、保持しているチャネルch1のチャネル距離「+∞」よりも、APグループG4と当該隣接APグループG9の距離相当値のほうが「81」と小さいので、チャネルch1:+∞→81に更新する。そして、APグループG4は、図29に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図29に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG4までの距離相当値が「72」と最も小さいAPグループG5を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図29に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG5においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2、ch3のチャネル距離が「+∞」で、チャネルch1、ch4、ch5のチャネル距離がすべて「72」であるので、まず、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、あと1つのチャネルを、チャネル距離がすべて「72」のチャネルch1、ch4、ch5の中から任意のチャネルを選定する。本例では、チャネルch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離を、それぞれ「72」から「0」に、「+∞」から「0」に更新する。
そして、本例の場合、図29に示すように、APグループG5に隣接するAPグループG3においては、当該隣接APグループG3が保持しているチャネル距離よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の距離相当値のほうが「82」と大きいので変更しない。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch2、ch3のチャネル距離「78」よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の距離相当値のほうが「72」と小さいので、チャネルch2:78→72、チャネルch3:78→72に更新する。また、APグループG9においては、当該隣接APグループG9が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル距離「81」、「+∞」、「+∞」よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の距離相当値のほうが「80」と小さいので、チャネルch1:81→80、チャネルch2:+∞→80、チャネルch3:+∞→80に更新する。そして、APグループG5は、図30に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図30に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG4までの距離相当値が「76」と最も小さいAPグループG6を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図30に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG6においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2、ch3のチャネル距離が「79」であるので、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch2、ch3のチャネル距離を「79」から「0」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図30に示すように、APグループG6に隣接するAPグループG2、G4については、各々、保持しているチャネル距離よりも、APグループG6との距離相当値のほうがそれぞれ「79」、「76」と大きいので変更しない。そして、APグループG6は、図31に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図31に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG3までの距離相当値が「80」と最も小さいAPグループG9を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図31に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG9においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル距離が大きい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch1〜ch5のチャネル距離がすべて「80」である。このように、チャネル距離が「80」のチャネルが割当てチャネル数よりも多い場合には、その中から任意のチャネルを選定する。本例においては、チャネルch1、ch2の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch1、ch2のチャネル距離を「80」から「0」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図31に示すように、APグループG9に隣接するAPグループG3、G4、G5については、各々、保持しているチャネル距離よりも、APグループG9との距離相当値のほうが「80」、「81」、「80」と大きいので変更しない。そして、最終的に、図32に示すように、APグループ9は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
この結果、APグループG2には、チャネルセットch1、ch2、ch3、APグループG3には、チャネルセットch4、ch5、APグループG4には、チャネルセットch1、ch4、ch5、APグループG5には、チャネルセットch1、ch2、ch3、APグループG6には、チャネルセットch2、ch3、APグループG9には、チャネルセットch1、ch2が割当てられる。
C.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本第2実施形態では、上述した第1実施形態の距離相当値(≒信号減衰量)に代えて、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)を用いて、上述した第1実施形態と同様に、図9、及び図11に示すフローチャートを実行して無線チャネル群の割当て処理を行うことを特徴としている。
図33〜図40は、本第2実施形態において、電波干渉量を用いた無線チャネル群の割当て処理を実行した際の状態遷移を示す概念図である。なお、図33〜図40において、各円の線種が破線の場合には、チャネルセットが割当てられていないAPグループ、または割当て対象のAPグループであり、その線種が一点鎖線の場合には、チャネルセット割当て済みのAPグループであることを示す。また、白円は、チャネルセットが割当てられていないAPグループ、実斜線でハッチングされた円は、チャネルセット割当て対象APグループ、実線と斜線とでハッチングされた円は、チャネルセット割当て対象APGグループに隣接するAPグループを示している。また、各グループに所属している基地局装置の記載は省略している。
また、各円内の「1:」〜「5:」は、割当てチャネルの候補を示し、以下の説明では、チャネルch1〜ch5として説明する。なお、当該APグループに割当てるチャネルセットが確定した場合には、当該チャネルセットを構成する無線チャネルに下線を引いて表す。また、各割当てチャネルch1〜ch5の横の数字は、チャネル電波干渉量を示している。各チャネルch1〜ch5には、初期値として「−∞」が設定されている。また、各APグループを示す符号に付帯する括弧内の数字は、割当てチャネル数を示している。また、各APグループ間を結ぶ矢印上の数字は、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)を示している。また、図33〜図40では、利用可能なチャネル数を「5」とし、電波干渉量(RSSI値)に基づいてチャネル割当てを実行する。また、図33〜図40では、集中制御局(AC)10の記載を省略しているが、集中制御局(AC)10は、図示のAPグループG2、G3、G4、G5、G6、G9に所属している全ての基地局装置APと有線接続、あるいは無線接続されており、任意の基地局装置APから必要な情報を収集し、その情報などに基づいて、任意の基地局装置APに対して必要な設定を行うことができるものとする。
図33は、図9に示すステップS401の処理を行った後の状態を示している。まず、集中制御局(AC)10は、図33に示すように、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)が「−63」と最大のAPグループG2、G3のうち、それ以外のAPグループG4との間の電波干渉量(RSSI値)の最大値が「−78」と最も大きいAPグループG2を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図34に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG2においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch1〜ch5のチャネル電波干渉量がすべて「−∞」である。このように、チャネル電波干渉量が「−∞」のチャネルが割当てチャネル数よりも多い場合には、その中から任意のチャネルを選定する。本例においては、チャネルch1〜ch3の3つのチャネルを選定する。そして、選定した3つのチャネルch1〜ch3のチャネル電波干渉量を「−∞」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図34に示すように、APグループG2に隣接するAPグループG3においては、当該隣接APグループG3が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−63」と大きいので、チャネルch1:−∞→−63、チャネルch2:−∞→−63、チャネルch3:−∞→−63に更新する。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG4の電波干渉量のほうが「−78」と大きいので、チャネルch1:−∞→−78、チャネルch2:−∞→−78、チャネルch3:−∞→−78に更新する。また、隣接APグループG6においては、当該隣接APグループG6が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG6の電波干渉量のほうが「−79」と大きいので、チャネルch1:−∞→−79、チャネルch2:−∞→−79、チャネルch3:−∞→−79に更新する。そして、APグループG2は、図35に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合の1つとなる。
次に、集中制御局(AC)10は、図35に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG2までの電波干渉量(RSSI値)が「−63」と最も大きいAPグループG3を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図35に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG3においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量が「−∞」であるので、チャネルch4、ch5の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch4、ch5のチャネル距離を「−∞」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図35に示すように、当該APグループG3に隣接するAPグループG2においては、当該隣接APグループG2が保持しているチャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG2の電波干渉量のほうが「−63」と大きいので、チャネルch4:−∞→−63、チャネルch5:−∞→−63に更新する。また、隣接APグループG4においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG2の電波干渉量のほうが「−79」と大きいので、チャネルch4:−∞→−79、チャネルch5:−∞→−79に更新する。また、隣接APグループG5においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG5の電波干渉量のほうが「−82」と大きいので、チャネルch4:−∞→−82、チャネルch5:−∞→−82に更新する。また、隣接APグループG9においては、保持しているチャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG9の電波干渉量のほうが「−80」と大きいので、チャネルch4:−∞→−80、チャネルch5:−∞→−80に更新する。そして、図36に示すように、APグループG3は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図36に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG2との間の電波干渉量(RSSI値)が「−78」と最も大きいAPグループG4を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図36に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG4においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量が「−79」で、チャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量が「−78」であるので、まず、チャネルch4、ch5の2つのチャネルを選定する。そして、あと1つのチャネルを、チャネル電波干渉量がすべて「−78」のチャネルch1、ch2、ch3の中から任意のチャネルを選定する。本例では、チャネルch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1のチャネル電波干渉量を「−78」から「+∞」に、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量を「−79」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図36に示すように、当該APグループG4に隣接するAPグループG2、G3においては、当該隣接APグループG2、G3が保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG4と当該隣接APグループG2、G3の電波干渉量のほうがそれぞれ「−78」、「−79」と小さいので変更しない。また、APグループG4に隣接するAPグループG5においては、保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG4と当該隣接APグループG5の電波干渉量のほうが「−72」と大きいので、チャネルch1:−∞→−72、チャネルch4:−82→−72、チャネルch5:−82→−72に更新する。また、隣接APグループG6においては、保持しているチャネルch1のチャネル電波干渉量「−79」、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG4と当該隣接APグループG6の電波干渉量のほうが「−76」と大きいので、チャネルch1:−79→−76、チャネルch4:−∞→−76、チャネルch5:−∞→−76に更新する。また、隣接APグループG9においては、保持しているチャネルch1のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG4と当該隣接APグループG9の電波干渉量のほうが「−81」と大きいので、チャネルch1:−∞→−81に更新する。そして、APグループG4は、図37に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図37に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG4との間の電波干渉量(RSSI値)が「−72」と最も大きいAPグループG5を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図37に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG5においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量が「−∞」で、チャネルch1、ch4、ch5のチャネル電波干渉量がすべて「−72」であるので、まず、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、あと1つのチャネルは、チャネル電波干渉量がすべて「−72」のチャネルch1、ch4、ch5の中から任意のチャネルを選定する。本例では、チャネルch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量を、それぞれ「−72」から「+∞」に、「−∞」から「+∞」に更新する。
そして、本例の場合、図37に示すように、APグループG5に隣接するAPグループG3においては、当該隣接APグループG3が保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−82」と小さいので変更しない。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量「−78」よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−72」と大きいので、チャネルch2:−78→−72、チャネルch3:−78→−72に更新する。また、APグループG9においては、当該隣接APグループG9が保持しているチャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量「−81」、「−∞」、「−∞」よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−80」と大きいので、チャネルch1:−81→−80、チャネルch2:−∞→−80、チャネルch3:−∞→−80に更新する。そして、APグループG5は、図38に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図38に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG4との間の電波干渉量(RSSI値)が「−76」と最も大きいAPグループG6を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図38に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG6においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量が「−79」であるので、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量を「−79」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図38に示すように、APグループG6に隣接するAPグループG2、G4については、各々、保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG6との電波干渉量のほうがそれぞれ「−79」、「−76」と小さいので変更しない。そして、APグループG6は、図39に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図39に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG3との間の電波干渉量(RSSI値)が「−80」と最も大きいAPグループG9を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図39に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG9においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch1〜ch5のチャネル電波干渉量がすべて「−80」である。このように、チャネル電波干渉量が「−80」のチャネルが割当てチャネル数よりも多い場合には、その中から任意のチャネルを選定する。本例においては、チャネルch1、ch2の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch1、ch2のチャネル電波干渉量を「−80」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図39に示すように、APグループG9に隣接するAPグループG3、G4、G5については、各々、保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG9との電波干渉量のほうが「−80」、「−81」、「−80」と小さいので変更しない。そして、最終的に、図40に示すように、APグループG9は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
この結果、APグループG2には、チャネルセットch1、ch2、ch3、APグループG3には、チャネルセットch4、ch5、APグループG4には、チャネルセットch1、ch4、ch5、APグループG5には、チャネルセットch1、ch2、ch3、APグループG6には、チャネルセットch2、ch3、APグループG9には、チャネルセットch1、ch2が割当てられる。
D.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本第3実施形態では、集中制御局(AC)10と接続されておらず、制御できない基地局装置APが存在する場合に、当該基地局装置APからの電波干渉も考慮して無線チャネル群を割当てることを特徴としている。また、本第3実施形態では、第2実施形態と同様に、距離相当値(≒信号減衰量)に代えて、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)を用いて、無線チャネル群の割当て処理を行う。また、APグループに無線チャネル群を割当てる方法として、最初に割当てるAPグループを選択するための複数のAPグループ選択方法を提供する。
なお、本第3実施形態では、距離相当値(≒信号減衰量)に代えて、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)を用いて、無線チャネル群の割当て処理を行うことと説明したが、言い換えると、「電波干渉量」の代わりに、「距離相当値」を用いることが可能であり、「電波干渉量が大きい」→「距離相当値が小さい」、「電波干渉量が小さい」→「距離相当値が大きい」と読み替えればよい。
D−1.第1のAPグループ選択方法
第1のAPグループ選択方法では、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)が最大のAPグループのうち、それ以外のAPグループからの電波干渉量(RSSI値)の最大値が最も大きいAPグループを、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
図41〜図48は、本第3実施形態による第1のAPグループ選択方法を説明するための概念図である。図41〜図48では、集中制御局(AC)10と接続されておらず、制御できない基地局装置APが存在する場合を想定している。また、第2実施形態と同様に、距離相当値(≒信号減衰量)に代えて、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)を用いて、グルーピング処理を行う。
なお、図41〜図48においては、集中制御局(AC)10と接続されておらず、制御できない複数の基地局装置AP1〜AP8が存在している。基地局装置AP1〜AP8を示すブロック周辺の「chn(n=1、2、…、5)」は、該当基地局装置AP1〜AP8で使用されている無線チャネルを示している。また、各基地局装置AP1〜AP8と接続される各APグループG2、G3、G4、G5、G6、G9との間には、破線矢印が示されている。各破線矢印の近傍には、各基地局装置AP1〜AP8と各APグループG2、G3、G4、G5、G6、G9との間における電波干渉量(RSSI値)を示している。その他、図41〜図48において図示する数字、記号、符号については前述した図33〜図40と同様の意味を有する。
まず、APグループG2、G3、G4、G5、G6、G9は、各々、制御できない基地局装置AP1〜AP8からの各無線チャネルにおける電波干渉量を測定し、無線チャネル群を割当てる前の段階で、各無線チャネルの電波干渉量を保持しておく。図示の例では、APグループG2は、基地局装置AP1、AP2、AP3、AP4との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch1:−82、ch2:−65、ch3:−78を保持しておく。無線チャネルが重複する場合には、小さい電波干渉量の方を選択する。また、APグループG3は、基地局装置AP3、AP4、AP5との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch2:−79、ch3:−64、ch4:−80を保持しておく。
また、APグループG4は、基地局装置AP7、AP8との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch1:−79、ch3:−62を保持しておく。また、APグループG5は、基地局装置AP6、AP7との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch3:−73、ch5:−77を保持しておく。また、APグループG6は、基地局装置AP1、AP2、AP7、AP8との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch1:−70、ch3:−80を保持しておく。また、APグループG9は、基地局装置AP4、AP5、AP6との間における各無線チャネルの電波干渉量を測定し、無線チャネルch3:−85、ch4:−−70、ch5:−62を保持しておく。
まず、集中制御局(AC)10は、図41に示すように、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)が「−63」である最大のAPグループG2、G3のうち、それ以外のAPグループG4からの電波干渉量(RSSI値)の最大値が「−78」と最も大きいAPグループG2を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図42に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG2においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量が「−∞」で、チャネルch1、ch2、ch3のチャネル電波干渉量が「−82」、「−65」、「−78」であるので、小さい無線チャネルから順番に、チャネルch4、ch5、ch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1のチャネル電波干渉量を「−82」から「+∞」に、チャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量を「−∞」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図42に示すように、APグループG2に隣接するAPグループG3においては、当該隣接APグループG3が保持しているチャネルch1、ch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」、「−80」、「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−63」と大きいので、チャネルch1:−∞→−63、チャネルch4:−80→−63、チャネルch5:−∞→−63に更新する。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch1、ch4、ch5のチャネル電波干渉量「−79」、「−∞」、「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG4の電波干渉量のほうが「−78」と大きいので、チャネルch1:−79→−78、チャネルch4:−∞→−78、チャネルch5:−∞→−78に更新する。また、隣接APグループG6においては、当該隣接APグループG6が保持しているチャネルch4、ch5のチャネル電波干渉量「−∞」、「−∞」よりも、APグループG2と当該隣接APグループG6の電波干渉量のほうが「−79」と大きいので、チャネルch4:−∞→−79、チャネルch3:−∞→−79に更新する。そして、APグループG2、及び該APグループG2に接続する基地局装置AP1〜AP4は、図43に示すように、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合の1つとなる。
次に、集中制御局(AC)10は、図43に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG2までの電波干渉量(RSSI値)が「−63」と最も大きいAPグループG3を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図43に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG3においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量がそれぞれ「−79」、「−64」であるので、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch2のチャネル電波干渉量を「−79」から「+∞」に、チャネルch3のチャネル電波干渉量を「−64」から「+∞」にそれぞれ更新する。
そして、本例の場合、図43に示すように、APグループG3に隣接するチャネルセット割当て済みAPグループG2においては、当該隣接APグループG2が保持しているチャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量「−65」、「−78」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG2の電波干渉量のほうが「−63」と大きいので、チャネルch2:−65→−63、チャネルch5:−78→−63に更新する。また、隣接APグループG4においては、保持しているチャネルch2のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG4の電波干渉量のほうが「−79」と大きいので、チャネルch2:−∞→−79に更新する。また、隣接APグループG5においては、保持しているチャネルch2のチャネル電波干渉量「−∞」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG5の電波干渉量のほうが「−82」と大きいので、チャネルch2:−∞→−82に更新する。また、隣接APグループG9においては、保持しているチャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量「−∞」、「−85」よりも、APグループG3と当該隣接APグループG9の電波干渉量のほうが「−80」と大きいので、チャネルch2:−∞→−80、チャネルch3:−85→−80に更新する。そして、図44に示すように、APグループG3、及び該APグループG3に接続する基地局装置AP5は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図44に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てた基地局装置AP5との間の電波干渉量(RSSI値)が「−70」と最も大きいAPグループG9を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図44に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG9においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch1のチャネル電波干渉量が「−∞」、チャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量が「−80」、チャネルch4のチャネル電波干渉量が「−70」、チャネルch5ののチャネル電波干渉量が「−862」であるので、まず、チャネルch1の1つのチャネルを選定する。そして、あと1つのチャネルは、チャネル電波干渉量が「−80」のチャネルch2、ch3の中から任意のチャネルを選定する。本例では、チャネルch2を選定する。そして、選定した2つのチャネルch1、ch2のチャネル電波干渉量を、それぞれ「−∞から「+∞」に、「−80」から「+∞」に更新する。
そして、本例の場合、図44に示すように、APグループG9に隣接するAPグループG3については、該隣接APグループG9が保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG9と当該隣接APグループG3の電波干渉量のほうが「−80」と小さいので変更しない。また、隣接APグループG4についても、APグループG9との電波干渉量のほうが「−81」と小さいので変更しない。また、隣接APグループG5においては、APグループG9との電波干渉量のほうが「−80」と大きいので、チャネルch1:−∞→−80、チャネルch2:−82→−80に更新する。そして、図45に示すように、APグループG9、及び該APグループG9に接続する基地局装置AP6は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図45に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てた基地局装置AP1との間の電波干渉量(RSSI値)が「−75」と最も大きいAPグループG6を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図45に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG6においては、割当てチャネル数が2のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に2つのチャネルを選択する。本例においては、チャネルch2のチャネル電波干渉量が「−∞」、チャネルch3のチャネル電波干渉量が「−80」であるので、チャネルch2、ch3の2つのチャネルを選定する。そして、選定した2つのチャネルch2、ch3のチャネル電波干渉量を、それぞれ「−∞」から「+∞」に、「−80」から「+∞」に更新する。
そして、本例の場合、図45に示すように、APグループG6に隣接するAPグループG2については、当該隣接APグループG2が保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG6と当該隣接APグループG2の電波干渉量のほうが「−79」と小さいので変更しない。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4が保持しているチャネルch2、ch4のチャネル電波干渉量「−79」、「−78」よりも、APグループG6と当該隣接APグループG4の電波干渉量のほうが「−76」と大きいので、チャネルch2:−79→−76、チャネルch4:−78→−76に更新する。
そして、図46に示すように、APグループG6、及び該APグループG6に接続する基地局装置AP7、AP8は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図46に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てた基地局装置AP7との間の電波干渉量(RSSI値)が「−62」と最も大きいAPグループG4を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図46に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG4においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、小さい無線チャネルから順番に、チャネルch1、ch5、ch2を選定する。そして、選定したチャネルch1のチャネル電波干渉量を「−78」から「+∞」に、チャネルch2のチャネル電波干渉量を「−76」から「+∞」に、チャネルch5のチャネル電波干渉量を「−78」から「+∞」にそれぞれ更新する。
また、APグループG4に隣接するAPグループG2、G3、G9については、それぞれが保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG4との電波干渉量がそれぞれ「−78」、「−79」、「−81」であるので変更しない。また、隣接APグループG6においては、当該APグループG6のチャネルch5が保持しているチャネル電波干渉量「−79」よりも、APグループG4との電波干渉量のほうが「−76」と大きいので、チャネルch5:−79→−76に更新する。また、隣接APグループG5においては、当該APグループG5のチャネルch1、ch2、ch5がそれぞれ保持しているチャネル電波干渉量「−80」、「−80」、−77」よりも、APグループG5との電波干渉量のほうが「−72」と大きいので、チャネルch1:−80→−72、チャネルch2:−80→−72、チャネルch5:−77→−72に更新する。
そして、図47に示すように、APグループG4は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
次に、集中制御局(AC)10は、図47に示すように、まだ無線チャネル群を割当てていないAPグループの中から、それまでに無線チャネル群を割当てたAPグループG4との間の電波干渉量(RSSI値)が「−72」と最も大きいAPグループG5を選択する。
次に、集中制御局(AC)10は、図47に示すように、チャネルセット割当て対象であるAPグループG5においては、割当てチャネル数が3のため、チャネル電波干渉量が小さい無線チャネルから順番に3つのチャネルを選択する。本例においては、小さい順番に、まず、チャネル電波干渉量が「−∞」のチャネルch4を選定する。そして、あと2つのチャネルは、チャネル電波干渉量が「−73」のチャネルch3、チャネル電波干渉量が「−72」のチャネルch1を選定する。そして、選定した3つのチャネルch1、ch3、ch4のチャネル電波干渉量を、それぞれ「−72」から「+∞」に、「−73」から「+∞」に、「−∞」から「+∞」に更新する。
また、隣接APグループG3、G9においては、当該隣接APグループG3、G9が保持しているチャネル電波干渉量よりも、APグループG5と当該隣接APグループG3、G9の電波干渉量のほうが「−82」、「−80」と小さいので変更しない。また、隣接APグループG4においては、当該隣接APグループG4がチャネルch4に保持しているチャネル電波干渉量「−76」よりも、APグループG5との電波干渉量「−72」と大きいので、チャネルch4:−76→−72に更新する。そして、図48に示すように、APグループG5は、チャネルセット割当てが完了したAPグループの集合に統合される。
この結果、全てのAPグループに対するチャネルの割当てが終了する。すなわち、APグループG2には、チャネルセットch1、ch4、ch5、APグループG3には、チャネルセットch2、ch3、APグループG4には、チャネルセットch1、ch2、ch5、APグループG5には、チャネルセットch1、ch3、ch4、APグループG6には、チャネルセットch2、ch3、APグループG9には、チャネルセットch1、ch2が割当てられる。
D−2.第2のAPグループ選択方法
第2の選択方法では、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)が最大のAPグループのうち、それ以外のAPグループ、あるいは基地局装置APからの電波干渉量(RSSI値)の最大値が最も大きいAPグループを、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
図49は、本第3実施形態による第2のAPグループ選択方法を説明するための概念図である。なお、図49において図示する数字、記号、符号については前述した図33〜図40、図41〜48と同様の意味を有する。図49に示すように、第2の選択方法では、APグループ間の電波干渉量(RSSI値)が「−63」と最大であるAPグループG2、G3のうち、基地局装置AP4との間の電波干渉量(RSSI値)が「−64」と最も大きいAPグループG3を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。以下、APグループ選択手順については、上述した無線チャネル群の割当て処理と同様であるので説明を省略する。
D−3.第3のAPグループ選択方法
第3のAPグループ選択方法では、APグループ間、あるいは他の基地局装置APからの電波干渉量(RSSI値)が最大であるAPグループのうち、それ以外のAPグループからの電波干渉量(RSSI値)の最大値が最も大きいAPグループを、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
図50は、本第3実施形態による第3のAPグループ選択方法を説明するための概念図である。なお、図50において図示する数字、記号、符号については前述した図33〜図40、図41〜48と同様の意味を有する。図50に示すように、第3の選択方法では、基地局装置AP7からの電波干渉量(RSSI値)が「−62」と最大であるAPグループG4、G9のうち、それ以外のAPグループG5からの電波干渉量(RSSI値)が「−72」と最も大きいAPグループG4を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。以下、APグループ選択手順については、上述した無線チャネル群の割当て処理と同様であるので説明を省略する。
D−4.第4のAPグループ選択方法
第4のAPグループ選択方法では、APグループ間、あるいは他の基地局装置APからの電波干渉量(RSSI値)が最大であるAPグループのうち、それ以外のAPグループ、あるいは基地局装置APからの電波干渉量(RSSI値)の最大値が最も大きいAPグループを、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。
図51は、本第3実施形態による第4のAPグループ選択方法を説明するための概念図である。なお、図51において図示する数字、記号、符号については前述した図33〜図40、図41〜48と同様の意味を有する。図50に示すように、第4の選択方法では、基地局装置AP6、AP7からの電波干渉量(RSSI値)が共に「−62」と最大であるAPグループG4、G9のうち、基地局装置AP5からの電波干渉量(RSSI値)が「−70」と最も大きいAPグループG9を、最初に無線チャネル群を割当てるAPグループとして選択する。以下、APグループ選択手順については、上述した無線チャネル群の割当て処理と同様であるので説明を省略する。
上述した第1から第3実施形態によって得られる効果について説明する。
無線通信システムにおいて、限られた無線チャネルを複数の基地局装置APで共用する場合、無線チャネル数が不足するため、各基地局装置APに対する効率的な無線チャネル割当てが必要になる。しかしながら、無線チャネル割当てを集中制御のみで行った場合には、基地局装置APの数が多くなると、全ての基地局装置APにおける無線チャネル設定の処理に多くの時間を費やしてしまう問題があった。また、無線チャネル割当てを各基地局装置に閉じて自律分散制御で行った場合には、無線通信システム全体として電波干渉が低減できるように、適切に無線チャネルの割当てを行うことが困難であるという問題があった。
これに対して、上述した第1から第3実施形態では、複数の基地局装置APからの情報に基づいて、集中制御局(AC)10が複数の基地局装置APを複数のグループに分け、グループ毎に利用できる無線チャネル群を決定する。各基地局装置APは、集中制御局(AC)10から通知された無線チャネル群の中から自律分散的に無線チャネルをそれぞれ決定する。このような処理により、複数のグループで同じ無線チャネルを共用しつつも、各グループに所属している基地局装置APで同一の無線チャネル群を使用し、その中で各基地局装置APが自律分散的に無線チャネル割当てを行う。
このため、上述した第1から第3実施形態によれば、全てを自律分散制御で行う場合よりも、効率良く適切な無線チャネルを各基地局装置APに割当てることができる。また、全てを集中制御により決定する場合よりも、演算量(演算時間)を低減することができる。特に、無線端末の数が変化する環境において有効であり、結果として無線通信システム1全体として電波干渉量を低減することができ、スループットを向上させることができる。
また、上述した第1から第3実施形態では、集中制御局(AC)10が基地局装置APを複数のグループに分割する際に、より近くに位置している基地局装置APが同一のグループに所属するように優先的にグループ分けを行う。このとき、上述した第1から第3実施形態では、基地局装置AP間の距離相当値、あるいは電波干渉量のいずれかに基づく基地局装置対から順番に、無線リソース量に相当する情報に基づいて、両者を同一のグループに含めることができるかどうかを判定してグルーピングを行っていくようにしたので、簡易な処理、及び少ない演算量で近くに位置する基地局装置APが優先的に同一のグループに所属するようにグループ分けを行うことができる。
このように、上述した第1から第3実施形態によれば、グループ分けを行うことにより、同一の無線チャネルを用いる基地局装置APについて、互いの通信セルのオーバーラップ領域を増やすことが可能となり、隠れ端末問題を低減してスループットを向上させることができる。また、同一グループに所属する基地局装置APには、同一の無線チャネル群を割当てるため、数に限りのある無線チャネルをできるだけ密に使用して無線チャネルの利用効率を向上させることができる。
また、上述した第1から第3実施形態によれば、集中制御局(AC)10が、それまでに無線チャネル群を割当てたグループに近いグループから順番に、各グループに所属する基地局装置APに対して利用可能な無線チャネル群を決定するとともに、近くに位置するグループに対して既に割当て済みの無線チャネルを避けるようにして無線チャネル群を決定するようにしたので、簡易な処理、及び少ない演算量で、各グループに所属する基地局装置に対して利用可能な無線チャネル群を割当てることができ、無線通信システム1全体として電波干渉の影響を低減することが可能となり、システム全体のスループットを向上させることができる。