JP6023851B1 - 無線通信システム、送信電力制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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図1の無線LANシステム1(無線通信システム)は、例えば、無線端末に対してインターネット接続が可能な公衆無線LANサービスを提供する。無線LANシステム1は、AP2−1〜AP2−3と、WLC3(アクセスポイント管理装置)と、を備える。AP2−1〜AP2−3は、無線端末を無線LANシステム1のネットワークに収容するアクセスポイントである。図1の例は、無線端末としてのSTA4−1〜STA4−3が、それぞれ、AP2−1〜AP2−3に帰属している様子を示している。AP2−1〜AP2−3は、DHCPサーバとしての機能を備えており、自装置に帰属する無線端末に対してIPアドレスを割り当てる。STA4−1〜STA4−3はAP2−1〜AP2−3によって割り当てられたIPアドレスを自装置に設定することによって、インターネット5へのアクセスが可能となる。また、WLC3は、AP2−1〜AP2−3を制御する無線LANコントローラである。WLC3は、AP2−1〜AP2−3から必要な情報を適宜収集し、収集した情報に基づいてAP2−1〜AP2−3を制御する。
まず、AP2の機能構成について説明する。
AP2は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、APプログラムを実行する。AP2は、APプログラムの実行によって第1通信部21、第2通信部22、通信制御部23、電波情報取得部24、統計情報取得部25、設定情報取得部26及び記憶部27を備える装置として機能する。なお、AP2の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。APプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。APプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
第2通信部22は、LAN通信インターフェースを用いて構成される。第2通信部22は、WLC3と通信する。
図3(a)は、電波情報の具体例を示す電波情報テーブル271である。電波情報テーブル271は、STA4から送信された電波の受信時刻ごとに電波情報レコードを有する。電波情報レコードは、受信時刻、MAC(Media Access Control)アドレス(STA)、受信電波強度、チャネル及びエラーフレームの各項目を持つ。MACアドレス(STA)は、受信された電波を送信したSTA4のMACアドレスを表す。受信電波強度は、STA4から送信された電波の受信強度を表す。チャネルは、受信した電波が送信された無線通信帯域のチャネルを表す。エラーフレームは、受信されたフレームがエラーフレームであるか否かを表す。図3(a)の例では、“0”の値がエラーフレームでないことを示し、“1”の値がエラーフレームであることを示している。電波情報レコードは、電波が受信されるごとに電波情報取得部24によって生成され、電波情報テーブル271に登録される。
WLC3は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、WLCプログラムを実行する。WLC3は、WLCプログラムの実行によって通信部31、統計情報収集部32、AP制御部33(アクセスポイント制御部)及び記憶部34を備える装置として機能する。なお、WLC3の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。WLCプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。WLCプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
図4(a)は、AP管理情報の具体例を示すAP管理情報テーブル341である。AP管理情報テーブル341は、MACアドレス(AP)ごとにAP管理情報レコードを有する。AP管理情報レコードは、MACアドレス(AP)、管理グループID及び統計情報取得タイミングの各項目を持つ。MACアドレス(AP)は、各AP2のMACアドレスを表す。管理グループIDは、管理グループの識別情報を表す。管理グループは、各AP2の電波の出力特性に基づいて分類されるグループである。例えば、管理グループは、AP2を機種やモデルごとに分類したグループである。統計情報取得タイミングは、AP2に統計情報の取得を実行させるタイミングを表す。AP管理情報レコードは、管理対象のAP2について予めAP管理情報テーブル341に登録される。AP管理情報テーブル341は、管理対象のAP2の追加又は削除に応じて、WLC3の管理者によって更新される。
まず、AP2は、STA4から送信される電波に基づいて電波情報を取得する。AP2は、取得した電波情報を蓄積する(ステップS101)。具体的には、第1通信部21がSTA4から送信される電波を受信する。第1通信部21は、受信した電波を電気信号(以下、「受信信号」という。)に変換する。第1通信部21は、受信電波の変換によって生成した受信信号と、受信信号の受信電波強度とを電波情報取得部24に出力する。電波情報取得部24は、第1通信部21から出力された受信信号と、受信信号の受信電波強度とに基づいて電波情報を取得する。電波情報取得部24は、取得した電波情報に基づいて電波情報レコードを生成する。電波情報取得部24は、生成した電波情報レコードを電波情報テーブル271に登録する。AP2は、STA4から送信された電波を受信するごとに上記処理を行うことによって電波情報を蓄積する。
まず、WLC3は、各AP2から収集した統計情報に基づいて出力強度決定処理を行う(ステップS201)。WLC3は、出力強度決定処理を行うことにより各AP2に設定する電波の出力強度を決定する。
まず、AP2は、出力強度の制御が必要となるAP2(以下、「制御対象」という。)を抽出する(ステップS301)。具体的には、AP2のAP制御部33が、各AP2から収集された統計情報に基づいて、電波干渉が大きいと推定されるAP2を抽出する。例えば、AP制御部33は、同時間帯における同一チャネルでの通信量が大きいAP2を制御対象として抽出する。
図8(a)及び図8(b)は、ステップS301において、制御対象として抽出されたAP2に関する通信量を示す。図8(a)及び図8(b)の横軸は受信電波強度統計を表し、縦軸は横軸が示す受信電波強度統計ごとの通信量の総和(以下、「総通信量」という。)を表す。一般に、受信電波強度はAP2とSTA4との間の距離が長くなるほど弱まる。そのため、AP2が受信した電波の強度は、その電波を発したSTA4とAP2との間の距離に対応するとみなすことができる。ここでは、説明の便宜のため、図8(a)に対応するAPをAP2(a)と記載し、図8(b)に対応するAPをAP2(b)と記載する。
図9において、横軸は無線電波の送信帯域を表し、縦軸はフレームロス率を表す。系列1は、無線干渉がある場合のフレームロス率の変動を表し、系列2は、無線干渉がない場合のフレームロス率の変動を表す。図9から分かるように、無線が干渉する状況においては、フレームロス率が概ね50%を超える。そのため、WLC3は、例えば、フレームロス率の50%を目安として、無線干渉の有無を判断してもよい。AP制御部33は、当該AP2の統計情報収集レコードのうち、フレームロス率の値に所定の閾値以上の値を持つ統計情報収集レコードを選択する。AP制御部33は、このような統計情報収集レコードが選択された場合、電波の干渉が閾値以上であると判断する。一方、このような統計情報収集レコードが選択されなかった場合、AP制御部33は、電波の干渉は閾値未満であると判断する。
図10において、AP2−1は、無線範囲100−1に示される範囲での無線通信が可能な出力設定で動作している。同様に、AP2−2は、無線範囲100−2に示される範囲での無線通信が可能な出力設定で動作している。無線範囲100−1及び100−2にはSTA4−1〜4−8が存在しており、それぞれのSTA4は、図中の矢印が示すAP2に帰属している。すなわち、STA4−1〜4−4はAP2−1に、STA4−5〜4−8はAP2−2に帰属している。なお、STA4−6は、無線範囲100−2の境界付近に位置し、AP2−2に帰属する他のSTA4と比べて、AP2−2によって受信される電波の強度が弱い。
本実施形態の無線LANシステム1では、WLC3が各AP2から収集する統計情報に基づいて各AP2の送信電力を制御する。そのため、実施形態の無線LANシステム1では、あるAP2(図のAP2−1)が周囲のAP2(図のAP2−2〜AP2−6)から検出されない状況であっても、検出されないAP2の電波状況を考慮して周囲のAP2の送信電力を制御することが可能となる。
図12において、横軸はSTA4とAP2との間の距離を表し、縦軸は横軸が示す距離に応じた受信電波強度を表す。直線200−1は、AP2の出力強度を低下させる前において、あるSTA4が送信する電波の受信電波強度を表す。同様に、直線200−2は、AP2の出力強度を低下させた後において、当該STA4が送信する電波の受信電波強度を表す。また、図12における符号201が示す領域は、STA4とAP2とが通信できない範囲を表す。この場合、区間202の範囲に存在するSTA4は、当該AP2の出力強度を低下させることにより通信ができなくなる。実施形態のWLC3は、このようなSTA4が存在する場合、当該AP2を制御対象外とする判断を行うことができる。このような判断を行うことにより、実施形態の無線LANシステム1は、無線端末の通信に与える悪影響を抑制しつつ、アクセスポイントの無線の送信電力を制御することができる。
図13は、送信電力の制御を行う方法の変形例を示す概略図である。
図13が示すように、WLC3は、AP2の送信電力の制御を時間帯に応じて制御してもよい。例えば、図13の例では、AP2−1は日中の時間帯に使用される。また、AP2−2は、夜間の時間帯に使用される。AP2−1及びAP2−2は、無線範囲が互いに干渉する可能性のある位置にある。このような場合、AP2−1及びAP2−2は、互いに無線が干渉する可能性の位置にあっても、使用される時間帯が異なるため、干渉が小さいと考えられる。そのため、この場合、WLC3は、AP2−1及びAP2−2を、あえて制御対象としない判断を行ってもよい。
Claims (9)
- 無線端末を自装置のネットワークに収容するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを管理するアクセスポイント管理装置と、を備える無線通信システムであって、
前記アクセスポイントは、
無線端末が送信する電波に関する電波情報を取得する電波情報取得部と、
前記電波情報取得部により取得された前記電波情報に基づいて、所定の統計期間における統計を示す統計情報を取得する統計情報取得部と、
を備え、
前記アクセスポイント管理装置は、
前記アクセスポイントから前記統計情報を収集する統計情報収集部と、
前記統計情報収集部により取得された前記統計情報に基づいて、前記アクセスポイントの送信電力を制御するアクセスポイント制御部と、
を備え、
前記アクセスポイント制御部は、前記統計情報を取得する対象となる統計期間において、同一チャネルでの通信量が所定の閾値以上であるアクセスポイントを、送信電力を変更する対象として選択する、
無線通信システム。 - 前記アクセスポイント制御部は、前記アクセスポイントの送信電力を変更することにより、前記アクセスポイントと通信ができなくなる無線端末が存在しない場合に、前記アクセスポイントの送信電力を変更する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記アクセスポイント制御部は、前記アクセスポイントの送信電力を変更することにより、前記アクセスポイントと通信ができなくなる無線端末が、他のアクセスポイントに接続可能である場合に、前記アクセスポイントの送信電力を変更する、
請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 前記アクセスポイント制御部は、無線の干渉状況が所定の閾値以上である場合に、前記アクセスポイントの送信電力を変更する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 無線端末を自装置のネットワークに収容するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを管理するアクセスポイント管理装置と、を備える無線通信システムが行う送信電力制御方法であって、
前記アクセスポイントが、
無線端末が送信する電波に関する電波情報を取得する電波情報取得ステップと、
前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に基づいて、所定の統計期間における統計を示す統計情報を取得する統計情報取得ステップと、
前記アクセスポイント管理装置が、
前記アクセスポイントから前記統計情報を収集する統計情報収集ステップと、
前記統計情報収集ステップにおいて取得された前記統計情報に基づいて、前記アクセスポイントの送信電力を制御するアクセスポイント制御ステップと、
を有し、
前記アクセスポイント制御ステップにおいて、前記統計情報を取得する対象となる統計期間において、同一チャネルでの通信量が所定の閾値以上であるアクセスポイントを、送信電力を変更する対象として選択する、
送信電力制御方法。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおけるアクセスポイント管理装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 無線端末を自装置のネットワークに収容するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを管理するアクセスポイント管理装置と、を備える無線通信システムであって、
前記アクセスポイントは、
無線端末が送信する電波に関する電波情報を取得する電波情報取得部と、
前記電波情報取得部により取得された前記電波情報に基づいて、所定の統計期間における統計を示す統計情報を取得する統計情報取得部と、
を備え、
前記アクセスポイント管理装置は、
前記アクセスポイントから前記統計情報を収集する統計情報収集部と、
前記統計情報収集部により取得された前記統計情報に基づいて、前記アクセスポイントの送信電力を制御するアクセスポイント制御部と、
を備え、
前記アクセスポイント制御部は、前記アクセスポイントの送信電力を変更することにより前記アクセスポイントと通信ができなくなる無線端末が存在しかつ前記無線端末が接続可能な他のアクセスポイントが存在せずかつ前記無線端末の無線の干渉状況が所定の閾値以上である場合においてアクセスポイントの送信電力を変更する、
無線通信システム。 - 無線端末を自装置のネットワークに収容するアクセスポイントと、前記アクセスポイントを管理するアクセスポイント管理装置と、を備える無線通信システムが行う送信電力制御方法であって、
前記アクセスポイントが、
無線端末が送信する電波に関する電波情報を取得する電波情報取得ステップと、
前記電波情報取得ステップにおいて取得された前記電波情報に基づいて、所定の統計期間における統計を示す統計情報を取得する統計情報取得ステップと、
前記アクセスポイント管理装置が、
前記アクセスポイントから前記統計情報を収集する統計情報収集ステップと、
前記統計情報収集ステップにおいて取得された前記統計情報に基づいて、前記アクセスポイントの送信電力を制御するアクセスポイント制御ステップと、
を有し、
前記アクセスポイント制御ステップにおいて、前記アクセスポイントの送信電力を変更することにより前記アクセスポイントと通信ができなくなる無線端末が存在しかつ前記無線端末が接続可能な他のアクセスポイントが存在せずかつ前記無線端末の無線の干渉状況が所定の閾値以上である場合においてアクセスポイントの送信電力を変更する、送信電力制御方法。 - 請求項7に記載の無線通信システムにおけるアクセスポイント管理装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
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JP2003304194A (ja) * | 2002-04-09 | 2003-10-24 | Fujitsu Ltd | 符号分割多元接続通信システムならびに符号分割多元接続通信システムにおける基地局制御装置および基地局 |
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