JP6276577B2 - Communication control system and communication control method - Google Patents
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本発明は、無線通信技術に関する。 The present invention relates to wireless communication technology.
ワイヤレスブロードバンドの進展に伴う周波数需要増大に対応するため、逼迫している電波をより有効かつ効率的に利用する周波数の高度利用が望まれている。ホワイトスペース利用とは、周波数の高度利用の一つであり、放送や通信など特定用途に割り当てられた周波数を、地理的条件や時間的条件を考慮して、現職システムに影響を与えないように他の用途で利用できるようにするものである。現職システムの利用者は1次利用者、1次利用者以外の利用者は2次利用者と称される。 In order to respond to the increase in frequency demand accompanying the progress of wireless broadband, it is desired to use the frequency that makes more effective and efficient use of tight radio waves. White space use is one of the advanced use of frequencies, and the frequency assigned to a specific use such as broadcasting or communication is not affected by the geographical and temporal conditions in order to affect the current system. It can be used for other purposes. Users of the current system are referred to as primary users, and users other than primary users are referred to as secondary users.
地理的条件では、2次利用者は、無線局情報、周波数割り当てや地理的情報を管理するデータベースを用いて1次利用者のサービスエリアを把握して離隔距離が十分取れていることを確認する。また、時間的条件では、2次利用者は無線局の位置や利用状況により時々刻々と変化する電波状況を把握するスペクトラムセンシングとデータベースを連携してホワイトスペース利用可能な周波数を割り出す。非特許文献1では、スペクトラムセンシングとデータベースを用いたホワイトスペース利用に対する条件等が示されている。
In geographical conditions, the secondary user grasps the service area of the primary user using a database that manages radio station information, frequency allocation, and geographical information, and confirms that there is a sufficient separation distance. . Also, in terms of time, the secondary user determines the frequency that can be used in the white space by linking the spectrum sensing that grasps the radio wave condition that changes every moment according to the position and usage status of the radio station and the database. Non-Patent
図5は、ホワイトスペース利用における2次システムのエリア形成と、ホワイトスペース利用システムの構成の例を示している。基地局10は、アンテナ11、SW(スイッチ)12、センシング部13、制御部14、送受信部15及びNW(ネットワーク)インターフェース16を備える。基地局10のセンシング部13は、1次システムの利用周波数において、電波強度を定期的に検出する。端末20は、アンテナ21、SW22、センシング部23、制御部24及び送受信部25を備える。そして、センシング部13は、検出結果を、NWインターフェース16及びコアNW30を介してNW制御部40のデータ蓄積部43に送信する。
FIG. 5 shows an example of the area formation of the secondary system in white space utilization and the configuration of the white space utilization system. The
NW制御部40は、NWインターフェース41、データ管理部42、データ蓄積部43、データ解析部44及び制御部45を備える。データ管理部42には、1次システムのキャリア情報や電波の特徴が登録されている。データ解析部44は、データ蓄積部43の電波データとデータ管理部42の既存システムの周波数情報等を照らし合わせて1次システムの利用の有無を推定し、2次システムの利用可否を判断する。2次システムの基地局10は、データ管理部42に、ホワイトスペース利用可能な周波数を問い合わせる。データ管理部42は、スペクトラムセンシングの結果でデータ蓄積部43が更新される毎にホワイトスペース利用可能な周波数帯を更新し、基地局10の問い合わせに対して応答する。基地局10は、データ管理部42の回答に基づいて、ホワイトスペース利用可能な周波数に設定して端末20と通信を行う。
The NW
ここで、電波閉空間とは、1次利用者と2次利用者間の周波数共用だけでなく、2次利用者間において周波数共用を行い、周波数利用効率を向上する技術の一つである。電波閉空間は、サイトスペシフィックな伝搬解析に基づいた与干渉量推定により設定した、無線利用境界外へ漏れ出す干渉量を許容値以下に抑えることを特徴とする。これにより周波数繰り返し距離が短縮でき、周波数利用効率が向上する(非特許文献2参照)。 Here, the radio wave closed space is one of techniques for improving frequency use efficiency by performing frequency sharing not only between the primary user and the secondary user but also between the secondary users. The radio wave closed space is characterized in that the amount of interference leaking out of the wireless usage boundary set by estimating the amount of interference based on site-specific propagation analysis is suppressed to an allowable value or less. Thereby, a frequency repetition distance can be shortened and frequency utilization efficiency improves (refer nonpatent literature 2).
図6は、電波閉空間システムの構成例を示した図である。アクセスポイント100−1〜100n(nは任意の整数)は、制御部120の指示により定期的にビーコンを送信し、他のアクセスポイント100ならびに全ての端末200−1〜200−m(mは任意の整数)は、各々のキャリアセンス部(150、240)で、それぞれRSSI(Received Signal Strength Indication;受信信号強度)を測定する。測定されたRSSIは、測定時間のタイムスタンプが付加され、NW制御部400のデータ蓄積部440に保存される。NW制御部400は、保存されたRSSIデータから各アクセスポイントならびに各端末の送信時刻と同じタイムスタンプのRSSIを抽出し、送信電力とアンテナ利得を考慮して干渉量を算出する。この結果、アクセスポイントと端末に関する全ての組合せに対する干渉量がRSSI制御部400で把握される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a radio wave closed space system. The access points 100-1 to 100n (n is an arbitrary integer) periodically transmits a beacon according to an instruction from the
図7は、図6に示す電波閉空間システムにおいて実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、いずれのアクセスポイントであるかを区別しないときは、単にアクセスポイント100と称して説明する。また、いずれの端末であるかを区別しないときは、単に端末200と称して説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a flow of processing executed in the radio wave closed space system shown in FIG. Hereinafter, when the access point is not distinguished, it will be simply referred to as the
まず、各端末200は、全ての組合せにおける干渉量から、干渉量が最大のアクセスポイント100を接続するアクセスポイント100として選択する(ステップS100)。
次に、各アクセスポイント100は、接続する端末を除く全ての端末ならびに他のアクセスポイント100に対して許容干渉量となるように送信電力を再設定する(ステップS110)。そして、各アクセスポイント100は、再設定された送信電力で接続することで受信電力が最小受信電力以上となり、通信が可能な端末200が存在するか否かを判定する(ステップS120)。最小受信電力以上となる端末200が存在しない場合(ステップS120−NO)、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない(ステップS130)。
First, each
Next, each
一方、最小受信電力以上の端末が存在する場合(ステップS120−YES)、その旨がNW制御部400の閉空間解析部480に通知される。この場合、NW制御部400の閉空間解析部480は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する(ステップS140)。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合(ステップS140−NO)、NW制御部400の閉空間制御部470は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント100の制御部120を介して送信部130の送信電力を再設定する(ステップS150)。そして、アクセスポイント100においてステップS120が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで(ステップS140−YES)、ステップS120、S140、S150の処理が繰り返される。
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間(図6中、閉空間領域#1、2で示す)は正常に形成され(ステップS160)、アクセスポイント100と端末200とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、2次利用者間の周波数共用が可能となる。
On the other hand, if the minimum or the received power of the terminal is present (step S120-YES), it is notified to the closed
If the amount of interference is less than the allowable interference at the usage boundary, the radio wave closed space (indicated by closed
しかしながら、非特許文献1における1次利用者と2次利用者の離隔距離の規定は、実験的に求められたサイトジェネラルな伝搬式と伝搬揺らぎを考慮した許容干渉量が適用されるため、場所によっては必要以上に離隔距離を取ってしまい、周波数利用効率の低下を招く場合がある。また、非特許文献2では、アクセスポイント間で与干渉を与えないように送信電力を制御するため、エリア半径は概ねアクセスポイント間隔の1/2になるため、アクセスポイントが近接している場合には、通信エリアが狭められ、収容する端末が少なくなるという課題があった。
However, in the specification of the separation distance between the primary user and the secondary user in
上記事情に鑑み、本発明は、アクセスポイント間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善するとともに端末の収容率の低下を抑えることができる技術の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving frequency use efficiency and suppressing a decrease in terminal coverage even when access point intervals are close.
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、自己に接続する前記端末及び他の前記アクセスポイントに対して、干渉量が規定値以下となるように送信電力を決定する閉空間解析部と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、前記閉空間解析部により決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御する閉空間制御部と、を備える通信制御システムである。 One aspect of the present invention is a communication control system including a plurality of access points that can communicate wirelessly with a terminal, and a network control unit that can communicate with the plurality of access points. An acquisition unit that acquires the amount of interference caused by wireless communication, and an interference amount acquired by the acquisition unit, and grouping access points whose mutual interference amount is equal to or greater than a threshold value and considering it as one access point with recalculating the interference amount, the interference amount by the recalculation of the grouped the access point to connect said terminal to the maximum access points, grouped the access point is connected to the self closed space determined for the terminal and other of the access point, the transmission power so that the interference amount becomes less than a specified value An analysis unit, a time synchronization unit that assists the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing, and transmission power of the access point based on transmission power determined by the closed space analysis unit a closed space control unit for controlling a communication control system Ru comprising a.
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムであって、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最小となるように送信信号の振幅と位相を決定する閉空間解析部と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、前記閉空間解析部により決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する閉空間制御部と、を備える通信制御システムである。 One aspect of the present invention is a communication control system including a plurality of access points that can communicate wirelessly with a terminal, and a network control unit that can communicate with the plurality of access points. An acquisition unit that acquires the amount of interference caused by wireless communication, and an interference amount acquired by the acquisition unit, and grouping access points whose mutual interference amount is equal to or greater than a threshold value and considering it as one access point together recalculate the amount of interference, when the amount of interference to the recalculation of the grouped the access point is connected is the terminal to the maximum access points, it grouped the access point to the desired terminal On the other hand, the transmission signal is set so that the index value indicating the reception strength is maximized and the received power is minimized for other terminals. A closed space analysis unit for determining amplitude and phase, a time synchronization unit for supporting the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing, and the amplitude determined by the closed space analysis unit a closed space control unit for controlling the access point based on the phase, a communication control system Ru comprising a.
本発明の一態様は、上記の通信制御システムであって、前記閉空間解析部は、前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う。 One aspect of the present invention is the communication control system described above, wherein the closed space analysis unit is configured so that the number of accommodated terminals or the accommodation rate of the grouped access points satisfies a setting condition. Perform grouping.
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントを抽出し、前記抽出したアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、自己に接続する前記端末及び他の前記アクセスポイントに対して、干渉量が規定値以下となるように送信電力を決定する処理と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、前記決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御すると共に、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御する処理と、を行う通信制御方法である。 One aspect of the present invention is a communication control system including a plurality of access points capable of wirelessly communicating with a terminal and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points, wherein the plurality of access points or the network control unit Refers to the process of acquiring the amount of interference due to wireless communication between the terminal and the access point, and refers to the acquired amount of interference, extracts the access points whose mutual interference amount is equal to or greater than a threshold, and extracts the extracted together to recalculate the amount of interference when regarded as one access point to group access point, if the amount of interference to the recalculation of the grouped the access point is connected is the terminal to the maximum of the access point The grouped access points are connected to the terminal and other previous To the access point, the process of determining the transmission power so that the interference amount becomes less than the specified value, a process of the grouped access point help them transmitted at the timing synchronized with the same signal, the together based on the determined transmission power for controlling transmission power of the access point, the grouped access point is a communication control method for performing a process of controlling to transmit at a timing in synchronization with the same signal .
本発明の一態様は、端末と無線により通信可能な複数のアクセスポイントと、前記複数のアクセスポイントと通信可能なネットワーク制御部とを含む通信制御システムにおいて、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最小となるように送信信号の振幅と位相を決定する処理と、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、前記決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する処理と、を行う通信制御方法である。
One aspect of the present invention is a communication control system including a plurality of access points capable of wirelessly communicating with a terminal and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points, wherein the plurality of access points or the network control unit However, a process of acquiring an interference amount due to wireless communication between the terminal and the access point, and referring to the acquired interference amount, grouping access points whose mutual interference amount is a threshold value or more, together to recalculate the amount of interference when regarded as point, when the amount of interference to the recalculation of the grouped the access point is connected is the terminal to the maximum access points, grouped the access point the index value indicating the reception intensity becomes maximum with respect to the desired terminal, the other terminal Thus, the process of determining the amplitude and phase of the transmission signal so that the reception power is minimized, the process of assisting the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing, and the determination amplitude and a process for controlling the access point based on the phase that is a communication control method for performing.
本発明の一態様は、上記の通信制御方法であって、前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように、前記アクセスポイントのグループ化を行う。 One aspect of the present invention is the communication control method described above, wherein the plurality of access points or the network control unit is configured such that the number of accommodated terminals or the accommodation rate of the grouped access points satisfies a setting condition. The access points are grouped.
本発明により、アクセスポイント間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善するとともに端末の収容率の低下を抑えることが可能となる。 According to the present invention, even when access point intervals are close, it is possible to improve frequency utilization efficiency and suppress a decrease in terminal coverage.
[第1の実施形態]
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態に係る通信制御システム1の構成例を示した図である。通信制御システム1は、複数のアクセスポイント100−1〜100−n(nは任意の整数)と、複数の端末200−1〜200−mと、NW制御部400とを備える。以下、いずれのアクセスポイントであるかを区別しないときは、単にアクセスポイント100と称して説明する。また、いずれの端末であるかを区別しないときは、単に端末200と称して説明する。各アクセスポイント100とNW制御部400は、コアNW300を介して接続されている。コアネットワーク300は、光ファイバにより形成されており、高速かつ大容量の通信が可能である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
アクセスポイント100は、NWインターフェース110と、制御部120と、送信部130と、SW140と、キャリアセンス部150と、受信部160と、アンテナ170と、時刻同期部180とを備える。
The
NWインターフェース110は、光ファイバを介して、コアネットワーク300に接続される。制御部120は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、アクセスポイント100の処理を統括的に制御する。送信部130は、制御部120から入力された信号に対して変調などの処理を行って、処理された信号を送信するようにSW140及びアンテナ170を制御する。キャリアセンス部150は、他のアクセスポイント100から受信したビーコンについて、RSSIを測定する。キャリアセンス部150により測定されたRSSIは、測定時間のタイムスタンプが付加され、NWインターフェース110及びコアNW300を介してNW制御部400に送信され、NW制御部400のデータ蓄積部440に保存される。受信部160は、SW140及びアンテナ170によって受信された信号に対して復調などの処理を行い、制御部120に出力する。時刻同期部180は、NW制御部400の時刻同期部500と協調し、後述するようにグループ化された他のアクセスポイント100と同一の信号を同一のタイミングで送受信するように送信部130などを制御する。
The
端末200は、上位レイヤ210と、制御部220と、送信部230と、キャリアセンス部240と、受信部250と、SW260と、アンテナ270とを備える。
The terminal 200 includes an
上位レイヤ210は、ユーザによるアプリケーションの操作等によって送信要求が生じた場合に、送信要求と共に送信データを制御部220に出力する。また、上位レイヤ210は、制御部220から入力されたデータをアプリケーション等に伝える。制御部220は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、端末200の処理を統括的に制御する。送信部230は、制御部220から入力された信号に対して変調などの処理を行って、処理された信号を送信するようにSW260及びアンテナ270を制御する。キャリアセンス部240は、アクセスポイント100から受信したビーコンについて、RSSIを測定する。キャリアセンス部240により測定されたRSSIは、測定時間のタイムスタンプが付加され、アクセスポイント100及びコアNW300を介してNW制御部400に送信され、NW制御部400のデータ蓄積部440に保存される。受信部250は、SW260及びアンテナ270によって受信された信号に対して復調などの処理を行い、制御部220に出力する。
The
NW制御部400は、データベース410と、NWインターフェース420と、復調部430と、データ蓄積部440と、変調部450と、制御部460と、閉空間制御部470と、閉空間解析部480と、上位レイヤ490と、時刻同期部500とを備える。
The
データベース410は、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置上に構築される。データベース410には、各アクセスポイント100の性能や位置等の情報が格納されている。NWインターフェース420は、光ファイバを介して、コアネットワーク300に接続される。復調部430は、NWインターフェース420を介して各アクセスポイント100から受信した信号を復調し、上位レイヤ490に出力する。データ蓄積部440には、アクセスポイント100や端末200から受信したRSSIなどのデータが蓄積される。変調部450は、NWインターフェース420を介して各アクセスポイント100に送信する信号を変調する。制御部460は、図示しない記憶部に格納されたプログラムを実行することにより機能し、NW制御部400の処理を統括的に制御する。
The
閉空間制御部470は、各アクセスポイント100における信号の送信電力やアンテナ指向性等を制御し、電波閉空間の境界の設定を行う。閉空間解析部480は、以下に説明するように、干渉量に基づくアクセスポイント100のグループ化処理等を行う。上位レイヤ490は、オペレーティングシステムやアプリケーションに関する処理を行う。時刻同期部500は、アクセスポイント100の時刻同期部180と協調し、アクセスポイント100が他のアクセスポイント100と同一の信号を同一のタイミングで送受信できるように支援する。
The closed
図2は、第1の実施形態に係る通信制御システム1により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。係る処理の前提として、NW制御部400は前述したように、互いに通信を行うことが可能な複数のアクセスポイント100と複数の端末200の全ての組み合わせにおける干渉量を把握している。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing executed by the
まず、NW制御部400の閉空間解析部480は、複数のアクセスポイント100間において、互いの干渉量がある規定値以上になっていることで、近接していると推定されるものを抽出し、グループ化したアクセスポイントとして定義する(ステップS200)。このようにグループ化されたアクセスポイント100は、それぞれの時刻同期部180とNW制御部400の時刻同期部500とが協調することにより、NTP(Network Time Protocol)やPTP(Precise Time Protocol)などのプロトコルによって時刻周波数同期を確立し、同一の信号を同一のタイミングで送受信する。
First, the closed
次に、NW制御部400の閉空間解析部480は、ステップS200においてグループ化したアクセスポイント100間の干渉を無効とし、グループ化したアクセスポイント100を1つのアクセスポイント100とみなして、アクセスポイント100間と、アクセスポイント100と端末200との間と、の干渉量を再計算する(ステップS210)。
Next, the closed
次に、各端末200は、ステップS210で再計算された干渉量が最大のアクセスポイント100を、接続先のアクセスポイント100として選択する(ステップS220)。
Next, each terminal 200 selects the
次に、各アクセスポイント100は、自己に接続する全ての端末200及び他のアクセスポイント100に対して、許容干渉量以下となるように送信電力を再設定する(ステップS230)。そして、各アクセスポイント100は、再設定された送信電力で接続することで受信電力が最小受信電力以上となり、通信を行うことが可能な端末200が存在するか否かを判定する(ステップS240)。最小受信電力以上となる端末200が存在しない場合(ステップS240−NO)、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない(ステップS250)。
Next, each
一方、最小受信電力以上の端末200が存在する場合(ステップS240−YES)、その旨がNW制御部400の閉空間解析部480に通知される。この場合、NW制御部400の閉空間解析部480は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する(ステップS260)。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合(ステップS260−NO)、NW制御部400の閉空間制御部470は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント100の制御部120を介して送信部130の送信電力を再設定する(ステップS270)。そして、アクセスポイント100においてステップS240が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで(ステップS260−YES)、ステップS240、S260、S270の処理が繰り返される。
On the other hand, if the minimum reception power or
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間(図中、閉空間領域#3で示す)は正常に形成されている(ステップS280)。この場合、NW制御部400の閉空間解析部480は、グループ化されたアクセスポイント100内での端末200の収容数が設定値以上か否かを判定する(ステップS290)。収容数が設定値未満である場合(ステップS290−NO)、NW制御部400の閉空間解析部480は、グループ化するためのアクセスポイント100間の相互の干渉量のしきい値を再設定し(ステップS300)、各アクセスポイント100に通知する。その後、ステップS200以下の処理が実行される。一方、収容数が設定値以上である場合(ステップS290−YES)、アクセスポイント100と端末200とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、2次利用者間の周波数共用が可能となる。なお、ステップS290において、「収容数」に代えて、「収容率」を設定値と比較してもよい。
If the amount of interference is equal to or less than the allowable interference at the usage boundary, the radio wave closed space (indicated by the closed space region # 3 in the figure) is normally formed (step S280). In this case, the closed
以上説明した本実施形態の通信制御システム1及び通信制御方法によれば、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイント100を抽出し、抽出したアクセスポイント100を、端末200の収容数が設定条件を満たすようにグループ化して1つのアクセスポイント100とみなした場合の干渉量を計算すると共に、計算した干渉量が規定値以下となるアクセスポイント100の送信電力を決定し、グループ化されたアクセスポイントが、決定された送信電力で同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御するため、アクセスポイント100の間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善すると共に端末の収容率が低下しない電波閉空間を提供することができる。
According to the
なお、図2で説明した各処理の主体の所在は、あくまで例示であり、例えば、アクセスポイント100が閉空間制御部470や閉空間解析部48を備えるというように、処理の主体が適宜入れ替えられても構わない。
Note that the location of the subject of each process described in FIG. 2 is merely an example, and the subject of the process is appropriately replaced, for example, such that the
[第2の実施形態]
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について説明する。図3は、第2の実施形態に係る通信制御システム2の構成例を示した図である。第1の実施形態と比較すると、第2の実施形態に係る通信制御システム2は、アクセスポイント100がキャリアセンス部150に代えてチャネル情報取得部190を備え、端末200がキャリアセンス部240に代えてチャネル情報取得部280を備える点で相違する。以下、第1の実施形態と共通する機能については、同一の符号を付して重複した説明は省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
チャネル情報取得部190及びチャネル情報取得部280は、端末200とアクセスポイント100の間と、アクセスポイント100間との通信におけるチャネル状態を示すチャネル情報を生成し、NW制御部400に送信する。
The channel
図4は、第2の実施形態に係る通信制御システム2により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。係る処理の前提として、NW制御部400は前述したように、互いに通信を行うことが可能な複数のアクセスポイント100と複数の端末200の全ての組み合わせにおけるチャネル状態を把握しており、チャネル状態に基づいて干渉量を把握することができる。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing executed by the
まず、NW制御部400の閉空間解析部480は、複数のアクセスポイント100間において、互いの干渉量がある規定値以上になっていることで、近接していると推定されるものを抽出し、グループ化したアクセスポイントとして定義する(ステップS200)。このようにグループ化されたアクセスポイント100は、それぞれの時刻同期部180とNW制御部400の時刻同期部500とが協調することにより、NTPやPTPなどのプロトコルによって時刻周波数同期を確立し、同一の信号を同一のタイミングで送受信する。
First, the closed
次に、NW制御部400の閉空間解析部480は、ステップS200においてグループ化したアクセスポイント100間の干渉を無効とし、グループ化したアクセスポイント100を1つのアクセスポイント100とみなして、アクセスポイント100間と、アクセスポイント100と端末200との間と、の干渉量を再計算する(ステップS210)。
Next, the closed
次に、各端末200は、ステップS210で再計算された干渉量が最大のアクセスポイント100を、接続先のアクセスポイント100として選択する(ステップS220)。
Next, each terminal 200 selects the
次に、NW制御部400の閉空間制御部470又はグループ化されたアクセスポイント100は、グループ化されたアクセスポイント100の送信信号が、所望の端末200に対しては受信SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)が最大となり、それ以外の端末200に対しては受信電力が最小となるように、送信信号の振幅と位相を設定する(ステップS310)。なお、SINRは、「受信強度を示す指標値」の一例である。また、「所望の端末200」とは、電波閉空間を利用してアクセスポイント100と通信を行うことが予定される端末200を意味する。
Next, the closed
そして、各アクセスポイント100は、設定された振幅と位相で接続することで受信電力が最小受信電力以上となり、通信を行うことが可能な所望の端末200が存在するか否かを判定する(ステップS240)。最小受信電力以上となる所望の端末200が存在しない場合(ステップS240−NO)、電波閉空間は正常に形成されないため、電波閉空間を利用した通信は行わない(ステップS250)。
Each
一方、最小受信電力以上の所望の端末200が存在する場合(ステップS240−YES)、その旨がNW制御部400の閉空間解析部480に通知される。この場合、NW制御部400の閉空間解析部480は、電波の利用境界で干渉量が許容干渉量以下になっているか否かを判定する(ステップS260)。干渉量が許容干渉量以下になっていない場合(ステップS260−NO)、NW制御部400の閉空間制御部470は、利用境界で許容干渉量以下となるように、アクセスポイント100の制御部120を介して送信部130の送信電力を再設定する(ステップS270)。そして、アクセスポイント100においてステップS240が実行され、利用境界で干渉量が許容干渉量以下になるまで(ステップS260−YES)、ステップS240、S260、S270の処理が繰り返される。
On the other hand, if the desired
利用境界で許容干渉量以下となれば、電波閉空間(図中、閉空間領域#3で示す)は正常に形成されている(ステップS280)。この場合、NW制御部400の閉空間解析部480は、グループ化されたアクセスポイント100内での端末200の収容数が設定値以上か否かを判定する(ステップS290)。収容数が設定値未満である場合(ステップS290−NO)、NW制御部400の閉空間解析部480は、グループ化するためのアクセスポイント100間の相互の干渉量のしきい値を再設定し(ステップS300)、各アクセスポイント100に通知する。その後、ステップS200以下の処理が実行される。一方、収容数が設定値以上である場合(ステップS290−YES)、アクセスポイント100と端末200とが電波閉空間を利用した通信を行う。このように、与干渉量推定と送信電力制御により、2次利用者間の周波数共用が可能となる。なお、ステップS290において、「収容数」に代えて、「収容率」を設定値と比較してもよい。
If the amount of interference is equal to or less than the allowable interference at the usage boundary, the radio wave closed space (indicated by the closed space region # 3 in the figure) is normally formed (step S280). In this case, the closed
以上説明した本実施形態の通信制御システム2及び通信制御方法によれば、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイント100を抽出し、抽出したアクセスポイント100を、端末200の収容数が設定条件を満たすようにグループ化して1つのアクセスポイント100とみなした場合の干渉量を計算すると共に、グループ化されたアクセスポイント100の送信信号が、所望の端末に対しては受信SINRが最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最小となるように、送信信号の振幅と位相を決定し、グループ化されたアクセスポイントが、決定された振幅と位相で同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御するため、アクセスポイント100の間隔が近接している場合でも、周波数利用効率を改善すると共に端末の収容率が低下しない電波閉空間を提供することができる。
According to the
なお、図4で説明した各処理の主体の所在は、あくまで例示であり、例えば、アクセスポイント100が閉空間制御部470や閉空間解析部48を備えるというように、処理の主体が適宜入れ替えられても構わない。
Note that the location of the main body of each process described with reference to FIG. 4 is merely an example, and the main body of the process is appropriately switched such that the
上述した実施形態におけるアクセスポイント100、端末200、NW制御部400をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、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のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
The
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
1…1次利用者, 2…2次利用者, 10…基地局, 11,21,170,270…アンテナ, 12,22,140,260…SW, 13,23…センシング部, 14,24,45,120,220,460…制御部, 15,25…送受信部, 16,41,110,420…NWインターフェース, 20,200…端末, 30…コアNW, 40,400…NW制御部, 42…データ管理部, 43,440…データ蓄積部, 44…データ解析部, 100…アクセスポイント, 130,230…送信部, 150,240…キャリアセンス部, 160,250…受信部, 210…上位レイヤ, 410…データベース, 430…復調部, 450…変調部, 470…閉空間制御部, 480…閉空間解析部, 190,280…チャネル情報取得部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、
前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、自己に接続する前記端末及び他の前記アクセスポイントに対して、干渉量が規定値以下となるように送信電力を決定する閉空間解析部と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、
前記閉空間解析部により決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御する閉空間制御部と、
を備える通信制御システム。 A communication control system including a plurality of access points capable of communicating with a terminal wirelessly and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points,
An acquisition unit for acquiring an interference amount resulting from wireless communication between the terminal and the access point;
Referring to interference amount acquired by the acquiring unit, as well as re-calculates an interference amount when regarded as one access point by grouping access points interfering amount over the threshold of each other, it grouped the access If the amount of interference to the recalculation of points to connect the terminal to the maximum access points, it grouped the access point to the terminal and another one of the access points connected to the self-interference amount a closed space analyzing unit that determines transmission power such but equal to or less than a specified value,
A time synchronization unit that assists the grouped access points to transmit the same signal in synchronized timing;
A closed space control unit for controlling the transmission power of the access point based on the transmission power determined by the closed space analysis unit;
Communication control system Ru equipped with.
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する取得部と、
前記取得部により取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最小となるように送信信号の振幅と位相を決定する閉空間解析部と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する時刻同期部と、
前記閉空間解析部により決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する閉空間制御部と、
を備える通信制御システム。 A communication control system including a plurality of access points capable of communicating with a terminal wirelessly and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points,
An acquisition unit for acquiring an interference amount resulting from wireless communication between the terminal and the access point;
Refer to the interference amount acquired by the acquisition unit, recalculate the interference amount when the access points whose mutual interference amount is equal to or greater than the threshold value are considered as one access point, and the grouped access If the amount of interference to the recalculation of points to connect the terminal to the maximum access points, grouped the access point index value indicating the reception intensity becomes maximum with respect to the desired terminal, it A closed space analysis unit that determines the amplitude and phase of the transmission signal so that the received power is minimized for terminals other than
A time synchronization unit that assists the grouped access points to transmit the same signal in synchronized timing;
A closed space control unit for controlling the access point based on the amplitude and phase determined by the closed space analysis unit;
Communication control system Ru equipped with.
請求項1又は2記載の通信制御システム。 The closed space analysis unit resets the threshold so that the number of terminals accommodated or the rate of accommodation of the grouped access points satisfies a setting condition, and groups the access points.
The communication control system according to claim 1 or 2.
前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、
前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントを抽出し、前記抽出したアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、自己に接続する前記端末及び他の前記アクセスポイントに対して、干渉量が規定値以下となるように送信電力を決定する処理と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、
前記決定された送信電力に基づき前記アクセスポイントの送信電力を制御すると共に、前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信するように制御する処理と、
を行う通信制御方法。 In a communication control system including a plurality of access points that can communicate with a terminal wirelessly and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points,
The plurality of access points or the network control unit,
Processing for acquiring an interference amount resulting from wireless communication between the terminal and the access point;
Referring to the obtained amount of interference, with the amount of interference to each other extracts the access point equal to or higher than the threshold, to recalculate the amount of interference when regarded as one access point by grouping the access point the extracted, If the amount of interference to the recalculation of the grouped the access point the terminal connects to the maximum access points, grouped the access point, the terminal and the other of said access point to connect to the self In contrast, a process for determining transmission power so that the amount of interference is less than or equal to a specified value;
A process for assisting the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing; and
A process of controlling the transmission power of the access point based on the determined transmission power, and controlling the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing ;
Communication control method to do .
前記複数のアクセスポイント又は前記ネットワーク制御部が、
前記端末と前記アクセスポイントとの無線通信に起因する干渉量を取得する処理と、
前記取得された干渉量を参照し、互いの干渉量が閾値以上のアクセスポイントをグループ化して1つのアクセスポイントとみなした場合の干渉量を再計算すると共に、グループ化された前記アクセスポイントのうち前記再計算した干渉量が最大のアクセスポイントに前記端末が接続する場合に、グループ化された前記アクセスポイントは、所望の端末に対しては受信強度を示す指標値が最大となり、それ以外の端末に対しては受信電力が最小となるように送信信号の振幅と位相を決定する処理と、
前記グループ化されたアクセスポイントが同一の信号を同期したタイミングで送信できるように支援する処理と、
前記決定された振幅と位相に基づき前記アクセスポイントを制御する処理と、
を行う通信制御方法。 In a communication control system including a plurality of access points that can communicate with a terminal wirelessly and a network control unit capable of communicating with the plurality of access points,
The plurality of access points or the network control unit,
Processing for acquiring an interference amount resulting from wireless communication between the terminal and the access point;
With reference to the acquired interference amount, access points whose mutual interference amount is equal to or greater than a threshold value are grouped to recalculate the interference amount when regarded as one access point, and among the grouped access points If the amount of interference that the recalculation is connected the terminal to the maximum access points, grouped the access point index value indicating the reception intensity becomes maximum with respect to the desired terminal, the other terminal Processing for determining the amplitude and phase of the transmission signal so that the received power is minimized,
A process for assisting the grouped access points to transmit the same signal at a synchronized timing; and
Controlling the access point based on the determined amplitude and phase ;
Communication control method to do .
前記グループ化されたアクセスポイントの端末の収容数又は収容率が設定条件を満たすように前記閾値を再設定し、前記アクセスポイントのグループ化を行う、
請求項4又は5記載の通信制御方法。 The plurality of access points or the network control unit,
Resetting the threshold so that the number of terminals accommodated in the grouped access points or the rate of accommodation satisfies a setting condition, and grouping the access points,
The communication control method according to claim 4 or 5.
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