WO2016174728A1 - チャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法 - Google Patents

チャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法 Download PDF

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matrix
unit
channel
wireless access
interference
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貴祥 中山
尾崎　一幸
藤田　裕志
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a channel allocation device, a radio communication system, and a channel allocation method.
  • wireless communication is performed using a frequency channel between a wireless access point and a wireless terminal.
  • Each wireless access point is assigned any one of a plurality of frequency channels that can be used in the wireless communication system.
  • the wireless access point may be referred to as “AP”.
  • the same frequency channel is assigned to a plurality of APs. May be.
  • radio wave interference occurs between the plurality of APs, and the throughput of the wireless communication system decreases.
  • radio wave interference between APs increases and decreases according to changes in the wireless environment. Therefore, in order to reduce radio wave interference between APs, there is a “dynamic allocation method” that dynamically allocates frequency channels to APs according to changes in the wireless environment. Further, as a technique related to the dynamic allocation method, for example, there is one that performs frequency channel allocation to all APs in a radio communication system at the same time.
  • JP 2010-119087 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-079977
  • the frequency channels of all APs can be changed all at once according to changes in the radio environment.
  • the amount of calculation related to frequency channel allocation (hereinafter sometimes referred to as “allocation calculation amount”) is exponentially according to the number of APs present in the wireless communication system. Increase. For example, if in the N AP is installed environment C-number of frequency channels are available, the number of calculations pattern according to allocation of frequency channels becomes C N in the wireless communication system.
  • the allocation calculation time related to frequency channel allocation (hereinafter sometimes referred to as “allocation calculation time”) becomes longer.
  • the allocation calculation time becomes long, a long time elapses from the measurement time of the radio environment that is the basis of frequency channel allocation to the frequency channel allocation time, so the actual radio environment at the time of frequency channel allocation
  • the wireless environment at the time of measurement may differ greatly.
  • optimal allocation of frequency channels according to the actual radio environment is not performed. Decreases. That is, when the allocation calculation amount increases in frequency channel allocation based on the radio environment, the throughput of the radio communication system may decrease.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and aims to improve the throughput of a wireless communication system.
  • the channel allocation device includes an interference amount processing unit and an allocation unit.
  • the interference amount processing unit processes a numerical value group having the interference amount at each of the plurality of wireless access points as an element based on the symmetry of the propagation path.
  • the assigning unit assigns a frequency channel to each of the plurality of wireless access points using a numerical value group after processing by the interference amount processing unit.
  • the throughput of the wireless communication system can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access point according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a control station according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an operation example of the channel assignment device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an operation example of the channel assignment device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a processing example of the channel assignment device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a control station according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access point according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access point according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the control station.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the wireless access point.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • a wireless communication system 1 includes a control station 10, APs 20-1 to 20-4, and wireless terminals 30-1 to 30-7.
  • AP 20-1 to 20-4 may be collectively referred to as AP 20 when not distinguished
  • wireless terminals 30-1 to 30-7 may be collectively referred to as wireless terminal 30 when not distinguished.
  • the numbers of APs 20 and wireless terminals 30 illustrated in FIG. 1 are examples, and the numbers of APs 20 and wireless terminals 30 included in the wireless communication system 1 are not limited.
  • the control station 10 and the AP 20 are connected by a wired link to perform wired communication, and the AP 20 and the wireless terminal 30 are connected by a wireless link to perform wireless communication.
  • the AP 20-1 is connected to the wireless terminals 30-1 and 30-2
  • the AP 20-2 is connected to the wireless terminal 30-3,
  • the AP 20-3 is connected to the wireless terminal 30-4.
  • 30-5, and 30-6, and the AP 20-4 is connected to the wireless terminal 30-7.
  • the frequency channels that can be used in the wireless communication system 1 are three frequency channels of 1ch, 6ch, and 11ch, and any one of these three frequency channels is assigned to each AP 20 by the control station 10.
  • communication between the AP 20-1 and the wireless terminals 30-1 and 30-2 is performed using 1ch
  • communication between the AP 20-2 and the wireless terminal 30-3 is performed using 6ch
  • communication between the AP 20-3 and the wireless terminals 30-4, 30-5, and 30-6 is performed using 11ch
  • communication between the AP 20-4 and the wireless terminal 30-7 is performed using 1ch. .
  • the AP 20-1 may be referred to as the first AP, the AP 20-2 as the second AP, the AP 20-3 as the third AP, and the AP 20-4 as the fourth AP.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access point according to the first embodiment.
  • the AP 20a illustrated in FIG. 2 corresponds to the AP 20 illustrated in FIG.
  • the AP 20a includes an antenna 201, a wireless reception unit 202, a received power measurement unit 203, a measurement result recording unit 204, a wired communication unit 205, a channel setting unit 206, and a wireless transmission unit 207.
  • the wireless receiving unit 202 receives a beacon signal transmitted from an AP other than its own AP via the antenna 201.
  • the wireless reception unit 202 performs predetermined wireless reception processing such as down-conversion on the received beacon signal, and outputs the beacon signal after the wireless reception processing to the reception power measurement unit 203.
  • the wireless reception unit 202 receives beacon signals on all frequency channels of 1ch, 6ch, and 11ch.
  • other APs belong to other APs belonging to a radio communication system to which the own AP belongs (hereinafter may be referred to as “own system”), and other radio communication systems (hereinafter referred to as “other systems”). It may be distinguished from other APs that belong to.
  • an identifier that can uniquely identify the wireless communication system to which each AP belongs (hereinafter sometimes referred to as “system identifier”) and an identifier that can uniquely identify the AP that is the transmission source of the beacon signal. (Hereinafter may be referred to as “AP identifier”).
  • the wireless receiving unit 202 outputs the received beacon signal to the received power measuring unit 203 together with the system identifier and the AP identifier added to the beacon signal.
  • the received power measuring unit 203 measures the received power value of each beacon signal at a constant period, and outputs the measurement result to the measurement result recording unit 204.
  • the received power measuring unit 203 of the AP 20-1 receives the received power values r 12 , r 13 , r 14 of the beacon signal transmitted from each of the APs 20-2, 20-3, 20-4, and others. measuring an evaluation value r 11 of the received power value of the beacon signal transmitted from the AP that belongs to the system.
  • an evaluation value of received power for example, an average value of received power values over all frequency channels that can be used in a wireless communication system can be used.
  • r 12 is a received power value at AP 20-1 of a beacon signal transmitted from AP 20-2
  • r 13 is a received power value at AP 20-1 of a beacon signal transmitted from AP 20-3
  • r 14 is transmitted from AP 20-4.
  • the received power value at the AP 20-1 of the received beacon signal is shown. That is, r 12 corresponds to the amount of interference in AP 20-1 from AP 20-2, r 13 corresponds to the amount of interference in AP 20-1 from AP 20-3, and r 14 corresponds to AP 20- from AP 20-4. 1 corresponds to the amount of interference.
  • R 11 corresponds to the amount of interference in the AP 20-1 from the AP belonging to another system.
  • the received power measuring unit 203 stores a system identifier of its own system in advance. When the system identifier added to the beacon signal matches the system identifier of the own system, the received power measuring unit 203 determines that the beacon signal is transmitted from an AP belonging to the own system. On the other hand, when the system identifier added to the beacon signal does not match the system identifier of the own system, the received power measurement unit 203 determines that the beacon signal is transmitted from an AP belonging to another system. . Also, the received power measuring unit 203 identifies the AP that is the transmission source of the beacon signal based on the AP identifier added to the beacon signal.
  • the measurement result recording unit 204 records the received power value and the evaluation value measured by the received power measuring unit 203.
  • the measurement result recording unit 204 of the AP 20-1 (FIG. 1) records the received power values r 12 , r 13 , r 14 and the evaluation value r 11 .
  • the received power value and the evaluation value recorded in the measurement result recording unit 204 are updated by the received power measuring unit 203 at regular intervals.
  • the wired communication unit 205 is connected to the control station 10 via a wired link and communicates with the control station 10.
  • the wired communication unit 205 reports the received power value and the evaluation value recorded in the measurement result recording unit 204 to the control station 10 (FIG. 1) at regular intervals.
  • the wired communication unit 205 receives the frequency channel assignment result (hereinafter also referred to as “channel assignment result”) notified from the control station 10, and sends the received channel assignment result to the channel setting unit 206. Output.
  • the channel setting unit 206 sets the transmission channel in the wireless transmission unit 207 to a frequency channel according to the channel assignment result notified from the control station 10.
  • the channel assignment result an AP identifier and a frequency channel number are shown in association with each other. Therefore, the channel setting unit 206 determines that the frequency channel having the channel number associated with the identifier of the own AP in the channel assignment result is the frequency channel assigned to the own AP.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a control station according to the first embodiment.
  • the control station 10a shown in FIG. 3 corresponds to the control station 10 shown in FIG.
  • the control station 10 a includes a wired communication unit 101 and a channel assignment device 11.
  • the channel assignment device 11 includes a matrix operation unit 102 and a channel assignment unit 103.
  • the wired communication unit 101 is connected to the AP 20a via a wired link and communicates with the AP 20a.
  • the wired communication unit 101 receives the received power value and the evaluation value reported from the AP 20a, and outputs the received received power value and evaluation value to the matrix operation unit 102. Further, the wired communication unit 101 notifies the AP 20a of the channel allocation result input from the channel allocation unit 103.
  • the wired communication unit 101 notifies the channel assignment result to all APs 20a belonging to the own system all at once. By notifying all APs 20a belonging to the own system all of the channel assignment results, all APs 20a belonging to the own system can simultaneously switch frequency channels.
  • the matrix operation unit 102 generates a symmetric matrix having the received power value and the evaluation value reported from the AP 20a as elements (that is, components). Further, the matrix operation unit 102 generates an upper triangular matrix from the generated symmetric matrix. Then, the matrix operation unit 102 outputs the generated upper triangular matrix to the channel assignment unit 103. Details of the operation of the matrix operation unit 102 will be described later.
  • the channel allocation unit 103 allocates a frequency channel to the AP 20a using the upper triangular matrix generated by the matrix operation unit 102. Further, the channel assignment unit 103 assigns a frequency channel to the AP 20a, and then outputs a channel assignment result to the wired communication unit 101. Details of the operation of the channel assignment unit 103 will be described later.
  • AP20-1 includes a reception power value r 12 in AP20-1 of the transmitted beacon signals from AP20-2, the received power value r 13 in AP20-1 of the transmitted beacon signals from AP20-3, AP 20 a received power value r 14 in AP20-1 of the transmitted beacon signals from -4, and the evaluation value r 11 of the received power value in AP20-1 beacon signal transmitted from the AP that belongs to another system to the control station 10a Report.
  • AP20-2 includes a reception power value r 21 in AP20-2 of the transmitted beacon signals from AP20-1, the received power value r 23 in AP20-2 of the transmitted beacon signals from AP20-3, AP 20 -4, the received power value r 24 of the beacon signal transmitted from AP-20-2 and the evaluation value r 22 of the received power value of AP 20-2 of the beacon signal transmitted from the AP belonging to another system to the control station 10a.
  • the AP 20-3 receives the received power value r 31 of the beacon signal transmitted from the AP 20-1 at the AP 20-3, the received power value r 32 of the beacon signal transmitted from the AP 20-2, and the AP 20-3.
  • the AP 20-4 receives the received power value r 41 of the beacon signal transmitted from the AP 20-1 at the AP 20-4, the received power value r 42 of the beacon signal transmitted from the AP 20-2 at the AP 20-4, and the AP 20 a reception power value r 43 in AP20-4 of the transmitted beacon signals from -3, and the evaluation value r 44 of the received power value in AP20-4 beacon signal transmitted from the AP that belongs to another system to the control station 10a Report.
  • the received power values and evaluation values reported from the APs 20-1 to 20-4 correspond to the amount of interference received by each AP from other APs as described above.
  • matrix operating section 102 first generates matrix R1 having received power values reported from APs 20-1 to 20-4 as elements, as shown in FIG.
  • the matrix R1 is a symmetric matrix. That is, in the matrix R1, r 12 and r 21 are equal, r 13 and r 31 are equal, r 14 and r 41 are equal, r 23 and r 32 are equal, and r 24 and r 42 are equal.
  • R 34 and r 43 are equal.
  • the matrix operation unit 102 performs the following processing on each element of the symmetric matrix based on the symmetry of the propagation path between the APs.
  • the matrix operation unit 102 performs row exchange and column exchange in the matrix R1.
  • the exchange of the rows is performed based on the total value (that is, the total value of the amount of interference for each AP 20) S of the elements in each row of the matrix R1.
  • the matrix operation unit 102 exchanges the second row and the third row in the matrix R1 so that the total value of the amount of interference increases as the row number increases.
  • the matrix operation unit 102 exchanges columns in accordance with the exchange of rows. That is, the matrix operation unit 102 exchanges the second column and the third column after exchanging the second row and the third row in the matrix R1.
  • the matrix after the exchange of rows and the exchange of columns is the matrix R2.
  • the total value of the amount of interference increases in the order of S 1 in the first row, S 3 in the second row, S 2 in the third row, and S 4 in the fourth row. That is, in the matrix R2, the total value of the amount of interference at each AP 20 increases as the row number increases.
  • the matrix R2 is also a symmetric matrix, like the matrix R1.
  • the matrix operation unit 102 since the matrix R2 is a symmetric matrix, the matrix operation unit 102 generates an upper triangular matrix R3 by replacing all elements below the diagonal elements of the matrix R2 (that is, lower triangular elements) with 0. The matrix operation unit 102 outputs the generated upper triangular matrix R3 to the channel assignment unit 103.
  • the channel allocation unit 103 allocates a frequency channel to each of the APs 20-1 to 20-4 using the upper triangular matrix R3. Allocation of frequency channels is performed according to a predetermined algorithm.
  • a predetermined algorithm for example, an algorithm for selecting an optimal allocation candidate corresponding to the amount of interference from a plurality of allocation candidates for frequency channels is used.
  • M algorithm is used as a predetermined algorithm is demonstrated, for example.
  • frequency channel allocation candidates are selected using the candidate vector c represented by the equation (1).
  • Candidate vector c is a vertical vector of N rows and 1 column (N is the total number of APs belonging to the own system), and the i-th element in candidate vector c indicates the channel number of the allocation candidate for i-th AP.
  • the candidate vector c, the fourth element c 4 represent the channel number of the allocation candidate for the total value of the interference amount is set for AP20-4 is S 4
  • the third element c 3 is the interference level the total value of representing the channel number of the allocation candidate set for AP20-2 is S 2.
  • the second element c 2 represent the channel number of the allocation candidate for the total value of the interference amount is set for AP20-3 is S 3
  • the first element c 1 is the total value of the interference amount S 1 Represents the channel number of the allocation candidate set for AP 20-1.
  • S 1 ⁇ S 3 ⁇ S 2 ⁇ S 4 As described above, “S 1 ⁇ S 3 ⁇ S 2 ⁇ S 4 ”.
  • the channel allocation unit 103 first has three candidates of candidate vectors c 1a , c 1b , and c 1c in the first step. Generate a vector. The numbers 1, 6, and 11 in the candidate vectors indicate the channel numbers of 1ch, 6ch, and 11ch. A numerical value of 0 in the candidate vector indicates that the frequency channel assignment candidate is not set.
  • the channel allocation unit 103 calculates the metric I k at the k-th step for each of the candidate vectors c 1a , c 1b , and c 1c according to Equation (2).
  • the subscript of the candidate vector c and the subscript of the metric I correspond one-to-one.
  • channel allocation section 103 generates nine candidate vectors c 2a to c 2i and sets metric I k for each of candidate vectors c 2a to c 2i according to equation (2). calculate.
  • the metrics I 2a , I 2e , I 2i are equal to “r 44 + r 33 + r 34 ”
  • the metrics I 2b , I 2c , I 2d , I 2f , I 2g , I 2h are “r 44 + r 33 ”.
  • the minimum metric in the second step is “r 44 + r 33 ”.
  • the channel allocating unit 103 selects four candidate vectors from the candidate vectors c 2b , c 2c , c 2d , c 2f , c 2g , and c 2h according to a predetermined rule or randomly, as shown in FIG. Proceed to the third step.
  • channel allocation section 103 generates 12 candidate vectors of candidate vectors c 3a to c 3l , and sets metric I k for each of candidate vectors c 3a to c 3l according to equation (2). calculate.
  • the metrics I 3a , I 3e , I 3i , and I 3l are equal to “r 44 + r 33 + r 22 + r 24 ”
  • the metrics I 3b , I 3d , I 3g , and I 3k are “r 44 + r 33 + r 22”.
  • + R 23 and the metrics I 3c , I 3f , I 3h , and I 3j are equal to“ r 44 + r 33 + r 22 ”.
  • channel allocation section 103 selects four candidate vectors of candidate vectors c 3c , c 3f , c 3h , and c 3j from candidate vectors c 3a to c 3l , and proceeds to the fourth step in FIG.
  • channel allocation section 103 generates 12 candidate vectors of candidate vectors c 4a to c 4l , and sets metric I k for each of candidate vectors c 4a to c 4l according to equation (2). calculate.
  • the metrics I 4a , I 4e , I 4i , and I 4l are equal to “r 44 + r 33 + r 22 + r 11 + r 14 ”, and the metrics I 4b , I 4d , I 4g , and I 4k are “r 44 + r 33”.
  • the channel allocating unit 103 selects the smallest metric from “r 44 + r 33 + r 22 + r 11 + r 14 ”, “r 44 + r 33 + r 22 + r 11 + r 13 ”, and “r 44 + r 33 + r 22 + r 11 + r 12 ”. Select. Then, channel assignment section 103 determines a candidate vector having the smallest metric as the frequency channel assignment result.
  • any one candidate vector may be selected according to a predetermined rule or randomly. For example, when “r 44 + r 33 + r 22 + r 11 + r 14 ” is the minimum metric, the channel allocation unit 103 determines the candidate vector c 4a as the frequency channel allocation result. When channel allocation section 103 determines candidate vector c 4a as the frequency channel allocation result, channel 1 is allocated to AP 20-4, channel 6 is allocated to AP 20-2, channel 11 is allocated to AP 20-3, and channel 1 is allocated to AP 20-1. .
  • the metric calculated in each of the first to fourth steps corresponds to the total interference amount in each AP when the frequency channel indicated by the candidate vector is assigned to each AP. Therefore, selecting a candidate vector having the smallest metric in each of the first to fourth steps is equivalent to selecting a frequency channel allocation candidate that minimizes the total interference amount in each AP. . Further, the throughput of the wireless communication system can be increased as the interference amount at each AP is smaller. Therefore, selecting the frequency channel allocation candidate that minimizes the total amount of interference in each AP can be said to select the optimal frequency channel allocation candidate.
  • the number of calculation steps related to frequency channel allocation is on the order of MN.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a processing example of the channel assignment device according to the first embodiment.
  • the flowchart illustrated in FIG. 6 is started when, for example, the received power value and the evaluation value of each AP 20 of the beacon signal are input from the wired communication unit 101 to the channel assignment device 11.
  • step S ⁇ b> 301 the matrix operation unit 102 generates an N-row N-column symmetric matrix R represented by Expression (3).
  • N in Equation (3) indicates the total number of APs belonging to the own system.
  • step S303 the matrix operation unit 102 performs row exchange and column exchange in the symmetric matrix R represented by Expression (3).
  • the matrix operation unit 102 exchanges the rows with each other so that the sum value S i of each row i represented by the equation (4) increases as the row number increases. That is, the matrix operation unit 102 exchanges the rows with each other so that S i is arranged in ascending order from the first row in the symmetric matrix R. Further, after exchanging the rows, the matrix operation unit 102 exchanges each column having the same number as each row that is exchange-symmetric.
  • step S305 the matrix operation unit 102 generates an upper triangular matrix by replacing the lower triangular element r ij (i> j) of the symmetric matrix after the exchange of rows and columns with 0.
  • step S307 the channel assignment unit 103 sets k to 1.
  • step S309 the channel assignment unit 103 generates a candidate vector c.
  • step S311 the channel allocation unit 103 calculates a metric I for each candidate vector c using the upper triangular matrix generated in step S305.
  • step S313 the channel allocation unit 103 selects M candidate vectors in order from the smallest metric.
  • step S315 the channel assignment unit 103 determines whether k is N or not. When k is not N (step S315: No), the process proceeds to step S317, and when k is N (step S315: Yes), the process proceeds to step S319.
  • step S317 the channel assignment unit 103 increments k. After incrementing k, the process returns to step S309.
  • step S319 the channel allocation unit 103 determines the candidate vector having the minimum metric as the frequency channel allocation result. That is, the channel allocation unit 103 determines frequency channel allocation for each AP. After the process of step S319, the process ends.
  • the channel assignment apparatus includes the matrix operation unit 102 and the channel assignment unit 103.
  • the matrix operating unit 102 generates an upper triangular matrix from a symmetric matrix whose elements are interference amounts received by APs 20-1 to 20-4 from other APs.
  • Channel allocation section 103 allocates a frequency channel to each of APs 20-1 to 20-4 using the upper triangular matrix generated by matrix operation section 102.
  • the throughput of the wireless communication system can be improved.
  • the matrix operation unit 102 performs row exchange and column exchange in the symmetric matrix based on the magnitude of the amount of interference, and performs an operation above the symmetric matrix after row exchange and column exchange. Generate a triangular matrix.
  • the channel allocation unit 103 uses the upper triangular matrix generated by the matrix operation unit 102 to select an optimal allocation candidate according to the amount of interference from a plurality of allocation candidates for frequency channels, according to a predetermined algorithm.
  • a frequency channel is allocated to each of APs 20-1 to 20-4.
  • frequency channels can be allocated at high speed with a small amount of calculation by minimizing radio wave interference between APs by preferentially allocating frequency channels to APs with a larger amount of interference. it can.
  • Example 2 The first embodiment has been described on the assumption that the transmission power values of the APs 20-1 to 20-4 are equal to each other. On the other hand, in the second embodiment, a case where the transmission power values of the APs 20-1 to 20-4 are different from each other will be described.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a control station according to the second embodiment.
  • the control station 10b illustrated in FIG. 7 corresponds to the control station 10 illustrated in FIG.
  • the control station 10 b includes a wired communication unit 101 and a channel assignment device 15.
  • the channel assignment device 15 includes a normalization unit 105, a matrix operation unit 102, and a channel assignment unit 103.
  • differences from the first embodiment will be described.
  • the wired communication unit 101 receives the received power value and the evaluation value reported from the AP 20 a and outputs the received received power value and the evaluation value to the normalization unit 105.
  • the normalization unit 105 normalizes the received power value and the evaluation value reported from the AP 20a based on the transmission power value of each AP 20a. For example, the normalization unit 105 normalizes the received power value and the evaluation value r ij reported from the AP 20a according to Expression (5) and Expression (6). In equation (6), pk represents the transmission power value of the kth AP, and p represents the reference transmission power value. Normalization unit 105, by being reported transmit power value p k from k-th AP, knows beforehand. For example, it is preferable to set the average value of the transmission power values of all APs belonging to the own system as the reference transmission power value p. Then, normalization section 105 outputs the received power value and evaluation value r ij ′ after normalization to matrix operation section 102.
  • the matrix operation unit 102 generates a symmetric matrix having the normalized received power value and evaluation value r ij ′ as elements instead of the received power value and evaluation value r ij in the first embodiment.
  • the subsequent processing in the matrix operation unit 102 and the channel allocation unit 103 is the same as that in the first embodiment.
  • the channel assignment apparatus further includes the normalization unit 105.
  • Normalization section 105 normalizes the amount of interference received by each AP 20-1 to 20-4 from another AP based on the transmission power value of the other AP.
  • the matrix operation unit 102 generates an upper triangular matrix from a symmetric matrix having the normalized interference amount as an element.
  • Example 3 In the first embodiment, the case where the channel assignment apparatus is mounted on the control station 10 has been described. On the other hand, in the third embodiment, a case where the channel allocation device is mounted on a representative AP among a plurality of APs 20 will be described.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the third embodiment.
  • the wireless communication system 2 includes a network 40, APs 20-1 to 20-4, and wireless terminals 30-1 to 30-7.
  • the APs 20-1 to 20-4 are connected to each other via the network 40 and can communicate with each other.
  • AP 20-1 among APs 20-1 to 20-4 is a representative AP in which a channel allocation device is mounted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access point according to the third embodiment.
  • the AP 20b shown in FIG. 9 corresponds to the representative AP 20-1 shown in FIG.
  • the configuration example of the APs 20-2 to 20-4 other than the representative AP 20-1 is the same as that of FIG. 2, and the wired communication unit 205 of the APs 20-2 to 20-4 is wired via the network 40 with the representative AP 20-1. It is connected by a link and communicates with the representative AP 20-1.
  • the wired communication unit 205 reports the received power value and the evaluation value recorded in the measurement result recording unit 204 to the representative AP 20-1 at regular intervals.
  • the wired communication unit 205 receives the channel assignment result notified from the representative AP 20-1 and outputs the received channel assignment result to the channel setting unit 206.
  • the AP 20b includes an antenna 201, a wireless reception unit 202, a received power measurement unit 203, a measurement result recording unit 204, a wired communication unit 211, a channel setting unit 215, a wireless transmission unit 207, a channel And an allocating device 21.
  • the channel assignment device 21 includes a matrix operation unit 212 and a channel assignment unit 213.
  • the matrix operation unit 212 receives the received power values and evaluation values r 21 , r 22 , r 23 , r 24 , r 31 , r 32 , r 33 , r 34 , r 41 , reported from the APs 20-2 to 20-4.
  • a symmetric matrix is generated that includes r 42 , r 43 , r 44 and the received power values and evaluation values r 11 , r 12 , r 13 , r 14 recorded in the measurement result recording unit 204.
  • the matrix operation unit 212 generates an upper triangular matrix from the generated symmetric matrix. Then, the matrix operation unit 212 outputs the generated upper triangular matrix to the channel allocation unit 213.
  • the operation of the matrix operation unit 212 is the same as the operation of the matrix operation unit 102 (FIG. 3) of the first embodiment.
  • the operation of the channel assignment unit 213 is the same as the operation of the channel assignment unit 103 (FIG. 3) of the first embodiment. However, the channel allocation unit 213 outputs the channel allocation result to the wired communication unit 211 and the channel setting unit 215.
  • the channel setting unit 215 sets the transmission channel in the wireless transmission unit 207 to a frequency channel according to the channel allocation result input from the channel allocation unit 213.
  • the AP has a channel allocation device.
  • an average value of reception power values over all frequency channels usable in the wireless communication system is obtained.
  • an expected value in the time direction of the received power value of a beacon signal transmitted from an AP belonging to another system may be used as the evaluation value. That is, in each AP, when the time during which a beacon signal transmitted from an AP belonging to another system is received during a predetermined measurement period T seconds is defined as t seconds, the reception time rate is defined as t / T.
  • the reception power value of a beacon signal transmitted from an AP belonging to another system may be weighted by the reception time rate t / T, and the weighted reception power value may be used as an evaluation value.
  • the amount of interference at each AP was measured based on the received power value at each AP.
  • the amount of interference at each AP is measured based on the received power value at each AP, the number of wireless terminals connected to each AP, and the uplink or downlink traffic volume at each AP. Also good.
  • the amount of interference at each AP may be measured based on the received power value at each AP and the transmission power value at each AP.
  • the amount of interference from APs belonging to other systems may be measured for each frequency channel that can be used in the own system.
  • frequency channels are allocated using an upper triangular matrix generated from a symmetric matrix.
  • a lower triangular matrix may be generated from a symmetric matrix, and frequency channels may be allocated using the lower triangular matrix.
  • the following points are different from assigning frequency channels using an upper triangular matrix.
  • the rows are exchanged so that the total value of the amount of interference decreases as the row number increases.
  • a lower upper triangular matrix is generated by replacing all elements above diagonal elements (that is, upper triangular elements) with 0 in the symmetric matrix after exchanging rows and columns.
  • the metric I k at the k-th step is calculated according to the equation (7).
  • frequency channels are allocated by taking 1ch, 6ch, and 11ch as examples of combinations of frequency channel allocation candidates.
  • frequency channel allocation may be performed using other allocation candidate combinations such as 2ch, 7ch, and 12ch combinations and 1ch, 5ch, 9ch, and 13ch combinations as combinations of frequency channel allocation candidates. good.
  • the allocation result having a smaller metric may be adopted by comparing the metric in the k-th step of the result of frequency channel allocation using a combination of 7ch and 12ch).
  • each AP when assigning a frequency channel to each of a plurality of APs, each AP is generated from a symmetric matrix whose element is the amount of interference received from other APs, and the symmetric matrix. An upper or lower triangular matrix was used.
  • each of a plurality of APs processes a “numerical value group” having the amount of interference received from another AP as an element, based on the symmetry of the propagation path, and replaces the upper triangular matrix and the lower triangular matrix with processing.
  • a frequency channel may be assigned to each of a plurality of APs using a later numerical group.
  • the symmetric matrix is an example of a numerical group whose elements are interference amounts received from other APs by each of the plurality of APs.
  • the upper triangular matrix and the lower triangular matrix are processed after processing based on the symmetry of the propagation path. It is an example of a numerical value group.
  • the matrix operation units 102 and 212 are examples of an “interference amount processing unit” that processes a numerical value group having an interference amount received by another AP as an element based on the symmetry of the propagation path. It is. That is, the numerical value group having the amount of interference as an element is not necessarily expressed by a matrix, and a process equivalent to an operation on the matrix may be directly performed on the numerical value group.
  • the symmetric matrix uses the amount of interference received by each AP from another AP as an element.
  • the symmetric matrix may include the amount of interference received by each AP from another AP and the amount of interference received by each AP from an interference source other than the other AP.
  • interference sources other than APs include radio wave transmission sources that transmit radio waves at a frequency included in a frequency band used in the own system, such as a wireless terminal and a microwave oven.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the control station.
  • the control stations 10 a and 10 b include a processor 41, a memory 42, and a network interface module 43 as hardware components.
  • the processor 41 include a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the control stations 10a and 10b may have an LSI (Large Scale Integrated circuit) including a processor 41 and peripheral circuits.
  • the memory 42 include a RAM such as SDRAM, a ROM, a flash memory, and the like.
  • the matrix operation unit 102, the channel assignment unit 103, and the normalization unit 105 are realized by the processor 41.
  • the wired communication unit 101 is realized by the network interface module 43.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the wireless access point.
  • the APs 20 a and 20 b include a processor 51, a memory 52, a wireless communication module 53, and a network interface module 54 as hardware components.
  • the processor 51 include a CPU, a DSP, an FPGA, and the like.
  • the APs 20a and 20b may include an LSI including the processor 51 and peripheral circuits.
  • the memory 52 include a RAM such as an SDRAM, a ROM, a flash memory, and the like.
  • the received power measurement unit 203, the channel setting units 206 and 215, the matrix operation unit 212, and the channel allocation unit 213 are realized by the processor 51.
  • the measurement result recording unit 204 is realized by the memory 52.
  • the antenna 201, the wireless reception unit 202, and the wireless transmission unit 207 are realized by the wireless communication module 53.
  • the wired communication units 205 and 211 are realized by the network interface module 54.

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Abstract

無線通信システムのスループットを向上することができるチャネル割当装置。このチャネル割当装置（１１）は、行列操作部（１０２）と、チャネル割当部（１０３）とを有する。行列操作部（１０２）は、複数のＡＰの各々での被干渉量を要素とする対称行列から上三角行列または下三角行列を生成する。チャネル割当部（１０３）は、行列操作部（１０２）によって生成された上三角行列または下三角行列を用いて、複数のＡＰの各々に周波数チャネルを割り当てる。

Description

チャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法
　本発明は、チャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法に関する。
　無線ＬＡＮ（Wireless　Local　Area　Network）等の無線通信システムでは、無線アクセスポイントと無線端末との間で周波数チャネルを用いて無線通信が行われる。各無線アクセスポイントには、無線通信システム内で使用可能な複数の周波数チャネルのうち何れか一つの周波数チャネルが割り当てられる。以下では、無線アクセスポイントを「ＡＰ」と表記することがある。
　無線通信システムにおいて使用可能な周波数チャネルの数には限りがあるため、使用可能な周波数チャネルの数より多い数のＡＰが無線通信システム内に存在する場合、同一の周波数チャネルが複数のＡＰに割り当てられることがある。同一の周波数チャネルが複数のＡＰに割り当てられると、それらの複数のＡＰ間で電波干渉が発生して、無線通信システムのスループットが低下する。また、ＡＰ間での電波干渉は無線環境の変化に応じて増減する。そこで、ＡＰ間での電波干渉を低減するために、ＡＰに対する周波数チャネルの割当を無線環境の変化に応じて動的に行う「ダイナミック割当法」がある。また、ダイナミック割当法の関連技術として、例えば、無線通信システム内の全ＡＰに対する周波数チャネルの割当を一斉に行うものがある。
特開２０１０－１１９０８７号公報 特開平１０－０７９９７７号公報
　上記の関連技術では、無線環境の変化に応じて、全ＡＰの周波数チャネルを一斉に変更することができる。しかし、上記の関連技術では、周波数チャネルの割当に係る計算の量（以下では「割当計算量」と呼ぶことがある）が、無線通信システム内に存在するＡＰの数に応じて指数関数的に増大する。例えば、無線通信システム内にＮ個のＡＰが設置された環境においてＣ個の周波数チャネルが使用可能である場合、周波数チャネルの割当に係る計算パターン数はＣＮとなる。このように割当計算量が指数関数的に増大すると、周波数チャネルの割当に係る計算時間（以下では「割当計算時間」と呼ぶことがある）が長くなってしまう。割当計算時間が長くなると、周波数チャネルの割当の基になる無線環境の測定時点から、周波数チャネルの割当時点までの間に長時間経過してしまうため、周波数チャネルの割当時点での実際の無線環境が、測定時点での無線環境と大きく異なることがある。このように、周波数チャネルの割当時点での実際の無線環境が測定時点での無線環境と大きく異なると、実際の無線環境に応じた周波数チャネルの最適な割当が為されないため、無線通信システムのスループットが低下する。つまり、無線環境に基づく周波数チャネルの割当において割当計算量が増大すると、無線通信システムのスループットが低下することがある。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、無線通信システムのスループットを向上することを目的とする。
　開示の態様では、チャネル割当装置は、被干渉量処理部と、割当部とを有する。前記被干渉量処理部は、複数の無線アクセスポイントの各々での被干渉量を要素とする数値群を、伝搬路の対称性に基づいて処理する。前記割当部は、前記被干渉量処理部での処理後の数値群を用いて、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当てる。
　開示の態様によれば、無線通信システムのスループットを向上できる。
図１は、実施例１の無線通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施例１の無線アクセスポイントの構成例を示す図である。 図３は、実施例１の制御局の構成例を示す図である。 図４は、実施例１のチャネル割当装置の動作例の説明に供する図である。 図５は、実施例１のチャネル割当装置の動作例の説明に供する図である。 図６は、実施例１のチャネル割当装置の処理例の説明に供するフローチャートである。 図７は、実施例２の制御局の構成例を示す図である。 図８は、実施例３の無線通信システムの構成例を示す図である。 図９は、実施例３の無線アクセスポイントの構成例を示す図である。 図１０は、制御局のハードウェア構成例を示す図である。 図１１は、無線アクセスポイントのハードウェア構成例を示す図である。
　以下に、本願の開示するチャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示するチャネル割当装置、無線通信システム及びチャネル割当方法が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　［実施例１］
　＜無線通信システムの構成例＞
　図１は、実施例１の無線通信システムの構成例を示す図である。図１において、無線通信システム１は、制御局１０と、ＡＰ２０－１～２０－４と、無線端末３０－１～３０－７とを有する。以下では、ＡＰ２０－１～２０－４を区別しない場合にはＡＰ２０と総称し、無線端末３０－１～３０－７を区別しない場合には無線端末３０と総称することがある。また、図１に示すＡＰ２０及び無線端末３０の台数は一例であり、無線通信システム１が有するＡＰ２０及び無線端末３０の台数は限定されない。
　制御局１０とＡＰ２０とは有線リンクで接続されて有線通信を行い、ＡＰ２０と無線端末３０とは無線リンクで接続されて無線通信を行う。図１に示す例では、ＡＰ２０－１は無線端末３０－１，３０－２と接続されており、ＡＰ２０－２は無線端末３０－３と接続されており、ＡＰ２０－３は無線端末３０－４，３０－５，３０－６と接続されており、ＡＰ２０－４は無線端末３０－７と接続されている。また例えば、無線通信システム１において使用可能な周波数チャネルは、１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈの３つの周波数チャネルであり、これらの３つの周波数チャネルの何れかが、制御局１０によって各ＡＰ２０に割り当てられる。よって例えば、ＡＰ２０－１と無線端末３０－１，３０－２との通信は１ｃｈを用いて行われ、ＡＰ２０－２と無線端末３０－３との通信は６ｃｈを用いて行われる。また例えば、ＡＰ２０－３と無線端末３０－４，３０－５，３０－６との通信は１１ｃｈを用いて行われ、ＡＰ２０－４と無線端末３０－７との通信は１ｃｈを用いて行われる。
　以下では、無線通信システム１において使用可能な周波数チャネルが、１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈの３つの周波数チャネルである場合を一例に挙げて説明する。また以下では、ＡＰ２０－１は１番ＡＰ、ＡＰ２０－２は２番ＡＰ、ＡＰ２０－３は３番ＡＰ、ＡＰ２０－４は４番ＡＰと呼ばれることがある。
　＜無線アクセスポイントの構成例＞
　図２は、実施例１の無線アクセスポイントの構成例を示す図である。図２に示すＡＰ２０ａは、図１に示すＡＰ２０に相当する。図２において、ＡＰ２０ａは、アンテナ２０１と、無線受信部２０２と、受信電力測定部２０３と、測定結果記録部２０４と、有線通信部２０５と、チャネル設定部２０６と、無線送信部２０７とを有する。
　無線受信部２０２は、自ＡＰ以外の他のＡＰから送信されたビーコン信号をアンテナ２０１を介して受信する。無線受信部２０２は、受信したビーコン信号にダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理後のビーコン信号を受信電力測定部２０３へ出力する。無線受信部２０２は、１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈのすべての周波数チャネルでビーコン信号を受信する。ここで、他のＡＰは、自ＡＰが属する無線通信システム（以下では「自システム」と呼ぶことがある）に属する他のＡＰと、自システム以外の無線通信システム（以下では「他システム」と呼ぶことがある）に属する他のＡＰとに区別される。そこで、ビーコン信号には、各ＡＰが属する無線通信システムを一意に特定可能な識別子（以下では「システム識別子」と呼ぶことがある）と、ビーコン信号の送信元のＡＰを一意に特定可能な識別子（以下では「ＡＰ識別子」と呼ぶことがある）とが付加されている。無線受信部２０２は、受信したビーコン信号を、当該ビーコン信号に付加されているシステム識別子及びＡＰ識別子と共に受信電力測定部２０３へ出力する。
　受信電力測定部２０３は、一定周期で、各ビーコン信号の受信電力値を測定し、測定結果を測定結果記録部２０４へ出力する。例えばＡＰ２０－１（図１）の受信電力測定部２０３は、ＡＰ２０－２，２０－３，２０－４の各々から送信されたビーコン信号の受信電力値ｒ１２，ｒ１３，ｒ１４と、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号の受信電力値の評価値ｒ１１とを測定する。受信電力の評価値として、例えば、無線通信システムにおいて使用可能なすべての周波数チャネルに渡る受信電力値の平均値を用いることができる。ｒ１２はＡＰ２０－２から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値、ｒ１３はＡＰ２０－３から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値、ｒ１４はＡＰ２０－４から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値を示す。つまり、ｒ１２はＡＰ２０－２からのＡＰ２０－１における被干渉量に相当し、ｒ１３はＡＰ２０－３からのＡＰ２０－１における被干渉量に相当し、ｒ１４はＡＰ２０－４からのＡＰ２０－１における被干渉量に相当する。また、ｒ１１は他システムに属するＡＰからのＡＰ２０－１における被干渉量に相当する。
　また、受信電力測定部２０３は、自システムのシステム識別子を予め記憶している。受信電力測定部２０３は、ビーコン信号に付加されているシステム識別子が自システムのシステム識別子と一致するときは、当該ビーコン信号が自システムに属するＡＰから送信されたものであると判断する。一方で、受信電力測定部２０３は、ビーコン信号に付加されているシステム識別子が自システムのシステム識別子と一致しないときは、当該ビーコン信号が他システムに属するＡＰから送信されたものであると判断する。また、受信電力測定部２０３は、ビーコン信号に付加されているＡＰ識別子に基づいて、当該ビーコン信号の送信元のＡＰを特定する。
　測定結果記録部２０４は、受信電力測定部２０３によって測定された受信電力値及び評価値を記録する。例えばＡＰ２０－１（図１）の測定結果記録部２０４は、受信電力値ｒ１２，ｒ１３，ｒ１４及び評価値ｒ１１を記録する。測定結果記録部２０４に記録される受信電力値及び評価値は受信電力測定部２０３によって一定周期で更新される。
　有線通信部２０５は、制御局１０と有線リンクで接続されて制御局１０と通信する。有線通信部２０５は、測定結果記録部２０４に記録された受信電力値及び評価値を制御局１０（図１）へ一定周期で報告する。また、有線通信部２０５は、制御局１０から通知された、周波数チャネルの割当結果（以下では「チャネル割当結果」と呼ぶことがある）を受信し、受信したチャネル割当結果をチャネル設定部２０６へ出力する。
　チャネル設定部２０６は、無線送信部２０７における送信チャネルを、制御局１０から通知されたチャネル割当結果に従った周波数チャネルに設定する。チャネル割当結果には、ＡＰ識別子と、周波数チャネル番号とが対応付けて示されている。そこで、チャネル設定部２０６は、チャネル割当結果において自ＡＰの識別子に対応付けられているチャネル番号の周波数チャネルが、自ＡＰに割り当てられた周波数チャネルであると判断する。
　無線送信部２０７は、チャネル設定部２０６から設定される送信チャネルに従って、ベースバンド信号及びビーコン信号にアップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して送信する。ベースバンド信号及びビーコン信号には、自システムのシステム識別子及び自ＡＰのＡＰ識別子が付加されている。
　＜制御局の構成例＞
　図３は、実施例１の制御局の構成例を示す図である。図３に示す制御局１０ａは、図１に示す制御局１０に相当する。図３において、制御局１０ａは、有線通信部１０１と、チャネル割当装置１１とを有する。チャネル割当装置１１は、行列操作部１０２と、チャネル割当部１０３とを有する。
　有線通信部１０１は、ＡＰ２０ａと有線リンクで接続されてＡＰ２０ａと通信する。有線通信部１０１は、ＡＰ２０ａから報告された受信電力値及び評価値を受信し、受信した受信電力値及び評価置を行列操作部１０２へ出力する。また、有線通信部１０１は、チャネル割当部１０３から入力されるチャネル割当結果をＡＰ２０ａへ通知する。有線通信部１０１は、チャネル割当結果を自システムに属する全ＡＰ２０ａへ一斉に通知する。チャネル割当結果が自システムに属する全ＡＰ２０ａへ一斉に通知されることにより、自システムに属する全ＡＰ２０ａは周波数チャネルを一斉に切り替えることができる。
　行列操作部１０２は、ＡＰ２０ａから報告された受信電力値及び評価値を要素（つまり、成分）とする対称行列を生成する。また、行列操作部１０２は、生成した対称行列から上三角行列を生成する。そして、行列操作部１０２は、生成した上三角行列をチャネル割当部１０３へ出力する。行列操作部１０２の動作の詳細は後述する。
　チャネル割当部１０３は、行列操作部１０２によって生成された上三角行列を用いてＡＰ２０ａに周波数チャネルを割り当てる。また、チャネル割当部１０３は、ＡＰ２０ａに周波数チャネルを割り当てた後、チャネル割当結果を有線通信部１０１へ出力する。チャネル割当部１０３の動作の詳細は後述する。
　＜チャネル割当装置の動作例＞
　図４及び図５は、実施例１のチャネル割当装置の動作例の説明に供する図である。以下の説明では、図１に示すＡＰ２０－１～２０－４の各々が、図２に示すＡＰ２０ａに相当する。よって、ＡＰ２０－１は、ＡＰ２０－２から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値ｒ１２と、ＡＰ２０－３から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値ｒ１３と、ＡＰ２０－４から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値ｒ１４と、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号のＡＰ２０－１における受信電力値の評価値ｒ１１とを制御局１０ａへ報告する。また、ＡＰ２０－２は、ＡＰ２０－１から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－２における受信電力値ｒ２１と、ＡＰ２０－３から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－２における受信電力値ｒ２３と、ＡＰ２０－４から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－２における受信電力値ｒ２４と、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号のＡＰ２０－２における受信電力値の評価値ｒ２２とを制御局１０ａへ報告する。また、ＡＰ２０－３は、ＡＰ２０－１から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－３における受信電力値ｒ３１と、ＡＰ２０－２から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－３における受信電力値ｒ３２と、ＡＰ２０－４から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－３における受信電力値ｒ３４と、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号のＡＰ２０－３における受信電力値の評価値ｒ３３とを制御局１０ａへ報告する。また、ＡＰ２０－４は、ＡＰ２０－１から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－４における受信電力値ｒ４１と、ＡＰ２０－２から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－４における受信電力値ｒ４２と、ＡＰ２０－３から送信されたビーコン信号のＡＰ２０－４における受信電力値ｒ４３と、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号のＡＰ２０－４における受信電力値の評価値ｒ４４とを制御局１０ａへ報告する。ＡＰ２０－１～２０－４から報告される受信電力値及び評価値は、上記のとおり、各ＡＰが他のＡＰから受ける被干渉量に相当する。
　チャネル割当装置１１（図３）において、行列操作部１０２は、図４に示すように、まず、ＡＰ２０－１～２０－４から報告された受信電力値を要素とする行列Ｒ１を生成する。ここで、ＡＰ２０－１～２０－４の送信電力値は互いに等しく、かつ、ＡＰ２０－１～２０－４において各ＡＰ間の伝送路が対称であるとする。よって、行列Ｒ１は対称行列となる。つまり、行列Ｒ１において、ｒ１２とｒ２１とは等しく、ｒ１３とｒ３１とは等しく、ｒ１４とｒ４１とは等しく、ｒ２３とｒ３２とは等しく、ｒ２４とｒ４２とは等しく、ｒ３４とｒ４３とは等しい。行列操作部１０２は、このような各ＡＰ間での伝搬路の対称性に基づいて、対称行列の各要素に対して、以下に示すような処理を施す。
　すなわち、行列操作部１０２は、行列Ｒ１において、行の交換と列の交換とを行う。行の交換は、行列Ｒ１の各行の要素の合計値（つまり、ＡＰ２０毎の被干渉量の合計値）Ｓに基づいて行われる。ここでは、ＡＰ２０－１の被干渉量の合計値はＳ１＝ｒ１１＋ｒ１２＋ｒ１３＋ｒ１４となり、ＡＰ２０－２の被干渉量の合計値はＳ２＝ｒ２１＋ｒ２２＋ｒ２３＋ｒ２４となる。また、ＡＰ２０－３の被干渉量の合計値はＳ３＝ｒ３１＋ｒ３２＋ｒ３３＋ｒ３４となり、ＡＰ２０－４の被干渉量の合計値はＳ４＝ｒ４１＋ｒ４２＋ｒ４３＋ｒ４４となる。ここで、例えば、「Ｓ１＜Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ４」であるとする。そこで、行列操作部１０２は、行番号が大きくなるに従って被干渉量の合計値が大きくなるように、行列Ｒ１において、２行目と３行目とを交換する。次いで、行列操作部１０２は、行の交換に合わせて、列を交換する。つまり、行列操作部１０２は、行列Ｒ１において、２行目と３行目との交換後、２列目と３列目とを交換する。
　よって、行の交換と列の交換とが為された後の行列は、行列Ｒ２となる。行列Ｒ２では、被干渉量の合計値は、１行目におけるＳ１、２行目におけるＳ３、３行目におけるＳ２、４行目におけるＳ４の順に大きくなっている。つまり、行列Ｒ２では、行番号が大きくなるに従って、各ＡＰ２０での被干渉量の合計値が大きくなっている。また、行の交換に合わせて列の交換を行ったことにより、行列Ｒ２によって表現される物理的な状況は、行列Ｒ１によって表現される物理的な状況と等価になる。よって、行列Ｒ２も、行列Ｒ１と同様に、対称行列となる。
　次いで、行列操作部１０２は、行列Ｒ２が対称行列であるため、行列Ｒ２の対角要素より下の要素（つまり、下三角要素）のすべてを０に置き換えることによって上三角行列Ｒ３を生成する。行列操作部１０２は、生成した上三角行列Ｒ３をチャネル割当部１０３へ出力する。
　チャネル割当部１０３は、上三角行列Ｒ３を用いて、ＡＰ２０－１～２０－４の各々に周波数チャネルを割り当てる。周波数チャネルの割当は、所定のアルゴリズムに従って行われる。所定のアルゴリズムとして、例えば、周波数チャネルの複数の割当候補から被干渉量の大きさに応じた最適な割当候補を選択するアルゴリズムを用いる。以下では、所定のアルゴリズムとして、例えば、Ｍアルゴリズムを用いる場合について説明する。また、以下では、各ステップにおける選択候補数Ｍを、例えばＭ＝４とする。また、以下では、式（１）によって表される候補ベクトルｃを用いて周波数チャネルの割当候補を選択する。候補ベクトルｃは、Ｎ行１列の縦ベクトルであり（Ｎは、自システムに属するＡＰの総数）、候補ベクトルｃにおけるｉ番要素は、ｉ番ＡＰに対する割当候補のチャネル番号を示す。
　よって例えば、候補ベクトルｃにおいて、第４要素ｃ４は被干渉量の合計値がＳ４であるＡＰ２０－４に対して設定した割当候補のチャネル番号を表し、第３要素ｃ３は被干渉量の合計値がＳ２であるＡＰ２０－２に対して設定した割当候補のチャネル番号を表す。また、第２要素ｃ２は被干渉量の合計値がＳ３であるＡＰ２０－３に対して設定した割当候補のチャネル番号を表し、第１要素ｃ１は被干渉量の合計値がＳ１であるＡＰ２０－１に対して設定した割当候補のチャネル番号を表す。なお、上記のとおり「Ｓ１＜Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ４」である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　図５に示すように、チャネル割当部１０３は、ｋ＝１～４の４回のステップそれぞれにおいて、ＡＰ１台ずつ、周波数チャネルの割当候補を追加していく。また、チャネル割当部１０３は、被干渉量の合計値がより大きいＡＰから順に、周波数チャネルの割当候補を設定していく。
　すなわち、自システムにおいて使用可能な周波数チャネルは１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈの３つのチャネルであるため、チャネル割当部１０３は、まず第１ステップで、候補ベクトルｃ１ａ，ｃ１ｂ，ｃ１ｃの３つの候補ベクトルを生成する。候補ベクトルにおける１，６，１１の数値は、１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈのチャネル番号を示す。また、候補ベクトルにおける０の数値は、周波数チャネルの割当候補の設定前であることを示す。チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ１ａ，ｃ１ｂ，ｃ１ｃの各々について、第ｋステップにおけるメトリックＩｋを式（２）に従って算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　よって、図５における第１ステップでは、ｃ１ａについてのメトリックＩ１ａ、ｃ１ｂについてのメトリックＩ１ｂ、ｃ１ｃについてのメトリックＩ１ｃはすべてｒ４４で等しくなる。また、Ｍ＝４である。このため、チャネル割当部１０３は、ｃ１ａ、ｃ１ｂ及びｃ１ｃの３個の候補ベクトルすべてを選択して、図５における第２ステップへ進む。以下、候補ベクトルｃの添え字と、メトリックＩの添え字とは１対１で対応する。
　次いで、第２ステップでは、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ２ａ～ｃ２ｉの９個の候補ベクトルを生成し、候補ベクトルｃ２ａ～ｃ２ｉの各々について、メトリックＩｋを式（２）に従って算出する。その結果、メトリックＩ２ａ，Ｉ２ｅ，Ｉ２ｉは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ３４」で等しくなり、メトリックＩ２ｂ，Ｉ２ｃ，Ｉ２ｄ，Ｉ２ｆ，Ｉ２ｇ，Ｉ２ｈは「ｒ４４＋ｒ３３」で等しくなる。よって、第２ステップにおける最小のメトリックは「ｒ４４＋ｒ３３」となる。また、Ｍ＝４である。そこで、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ２ｂ，ｃ２ｃ，ｃ２ｄ，ｃ２ｆ，ｃ２ｇ，ｃ２ｈから４個の候補ベクトルを、所定の規則に従って、または、ランダムに選択して、図５における第３ステップへ進む。ここでは、候補ベクトルｃ２ｂ，ｃ２ｄ，ｃ２ｇ，ｃ２ｈの４個の候補ベクトルが選択されたものとする。
　次いで、第３ステップでは、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ３ａ～ｃ３ｌの１２個の候補ベクトルを生成し、候補ベクトルｃ３ａ～ｃ３ｌの各々について、メトリックＩｋを式（２）に従って算出する。その結果、メトリックＩ３ａ，Ｉ３ｅ，Ｉ３ｉ，Ｉ３ｌは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ２４」で等しくなり、メトリックＩ３ｂ，Ｉ３ｄ，Ｉ３ｇ，Ｉ３ｋは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ２３」で等しくなり、メトリックＩ３ｃ，Ｉ３ｆ，Ｉ３ｈ，Ｉ３ｊは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２」で等しくなる。よって、第３ステップにおける最小のメトリックは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２」となる。また、Ｍ＝４である。そこで、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ３ａ～ｃ３ｌから候補ベクトルｃ３ｃ，ｃ３ｆ，ｃ３ｈ，ｃ３ｊの４個の候補ベクトルを選択して、図５における第４ステップへ進む。
　次いで、第４ステップでは、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ４ａ～ｃ４ｌの１２個の候補ベクトルを生成し、候補ベクトルｃ４ａ～ｃ４ｌの各々について、メトリックＩｋを式（２）に従って算出する。その結果、メトリックＩ４ａ，Ｉ４ｅ，Ｉ４ｉ，Ｉ４ｌは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１４」で等しくなり、メトリックＩ４ｂ，Ｉ４ｄ，Ｉ４ｇ，Ｉ４ｋは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１３」で等しくなり、メトリックＩ４ｃ，Ｉ４ｆ，Ｉ４ｈ，Ｉ４ｊは「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１２」で等しくなる。チャネル割当部１０３は、「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１４」、「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１３」、「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１２」のうちから最小のメトリックを選択する。そして、チャネル割当部１０３は、最小のメトリックを有する候補ベクトルを周波数チャネルの割当結果に決定する。最小のメトリックを有する候補ベクトルが複数存在する場合は、所定の規則に従って、または、ランダムに何れか一つの候補ベクトルを選択すると良い。例えば、「ｒ４４＋ｒ３３＋ｒ２２＋ｒ１１＋ｒ１４」が最小のメトリックとなる場合、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ４ａを周波数チャネルの割当結果に決定する。チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃ４ａを周波数チャネルの割当結果に決定した場合、１ｃｈをＡＰ２０－４に、６ｃｈをＡＰ２０－２に、１１ｃｈをＡＰ２０－３に、１ｃｈをＡＰ２０－１にそれぞれ割り当てる。
　ここで、第１～第４ステップの各ステップで算出されるメトリックは、候補ベクトルで示される周波数チャネルが各ＡＰに割り当てられた場合の各ＡＰにおける被干渉量の合計値に相当する。よって、第１～第４ステップの各ステップにおいてメトリックが最小の候補ベクトルを選択することは、各ＡＰにおける被干渉量の合計値を最小とする周波数チャネルの割当候補を選択していることに等しい。また、各ＡＰにおける被干渉量が小さいほど無線通信システムのスループットを大きくすることができる。よって、各ＡＰにおける被干渉量の合計値を最小とする周波数チャネルの割当候補を選択することは、周波数チャネルの最適な割当候補を選択していると言える。
　また、各ステップにおける選択候補数をＭ、ステップ総数をＮ（Ｎは、自システムに属するＡＰの総数）とすると、周波数チャネルの割当に係る計算工数はＭＮ程度のオーダになる。また、各ステップにおける選択候補数Ｍは、Ｍ＝ＣＮとするのが好ましい（Ｃは、自システムにおいて使用可能な周波数チャネル数）。よって、上記動作例によれば、周波数チャネルの割当に係る計算工数をＮ２程度のオーダに抑えることができる。
　＜チャネル割当装置の処理例＞
　図６は、実施例１のチャネル割当装置の処理例の説明に供するフローチャートである。図６に示すフローチャートは、例えば、ビーコン信号の各ＡＰ２０における受信電力値及び評価値が有線通信部１０１からチャネル割当装置１１へ入力されたときに開始される。
　図６において、ステップＳ３０１では、行列操作部１０２は、式（３）によって表されるＮ行Ｎ列の対称行列Ｒを生成する。式（３）におけるＮは、自システムに属するＡＰの総数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　次いで、ステップＳ３０３では、行列操作部１０２は、式（３）によって表される対称行列Ｒにおいて、行の交換及び列の交換を行う。行列操作部１０２は、式（４）によって表される各行ｉの和の値Ｓｉが、行番号が大きくなるに従って大きくなるように、各行を相互に交換する。つまり、行列操作部１０２は、対称行列Ｒにおいて、Ｓｉが１行目から昇順に並ぶように各行を相互に交換する。また、行列操作部１０２は、行の交換後、交換対称とした各行と同一番号の各列を交換する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　次いで、ステップＳ３０５では、行列操作部１０２は、行及び列の交換後の対称行列の下三角要素ｒｉｊ（ｉ＞ｊ）を０に置き換えることにより上三角行列を生成する。
　次いで、ステップＳ３０７では、チャネル割当部１０３は、ｋを１に設定する。
　次いで、ステップＳ３０９では、チャネル割当部１０３は、候補ベクトルｃを生成する。
　次いで、ステップＳ３１１では、チャネル割当部１０３は、ステップＳ３０５で生成した上三角行列を用いて、各候補ベクトルｃについてメトリックＩを算出する。
　次いで、ステップＳ３１３では、チャネル割当部１０３は、メトリックが小さいものから順にＭ個の候補ベクトルを選択する。
　次いで、ステップＳ３１５では、チャネル割当部１０３は、ｋがＮであるか否かを判断する。ｋがＮでないときは（ステップＳ３１５：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１７へ進み、ｋがＮであるときは（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１９へ進む。
　ステップＳ３１７では、チャネル割当部１０３は、ｋをインクリメントする。ｋのインクリメント後、処理はステップＳ３０９へ戻る。
　ステップＳ３１９では、チャネル割当部１０３は、最小のメトリックを有する候補ベクトルを周波数チャネルの割当結果に決定する。つまり、チャネル割当部１０３は、各ＡＰに対する周波数チャネルの割当を決定する。ステップＳ３１９の処理後、処理は終了する。
　以上のように、実施例１のチャネル割当装置は、行列操作部１０２と、チャネル割当部１０３とを有する。行列操作部１０２は、ＡＰ２０－１～２０－４の各々が他のＡＰから受ける被干渉量を要素とする対称行列から上三角行列を生成する。チャネル割当部１０３は、行列操作部１０２によって生成された上三角行列を用いて、ＡＰ２０－１～２０－４の各々に周波数チャネルを割り当てる。
　こうすることで、周波数チャネルの割当の計算の際に、対称行列の下三角要素の計算が省かれて周波数チャネルの割当に係る計算量が減少する。これにより、被干渉量測定時と周波数チャネルの割当時との時間差が減少するため、周波数チャネルの割当時点での実際の被干渉量と、測定時点での被干渉量との差が減少する。よって、実施例に１によれば、無線通信システムのスループットを向上できる。
　また、実施例１では、行列操作部１０２は、被干渉量の大きさに基づいて、対称行列において、行の交換及び列の交換を行い、行の交換及び列の交換後の対称行列から上三角行列を生成する。チャネル割当部１０３は、行列操作部１０２によって生成された上三角行列を用いて、周波数チャネルの複数の割当候補から被干渉量の大きさに応じた最適な割当候補を選択する所定のアルゴリズムに従って、ＡＰ２０－１～２０－４の各々に周波数チャネルを割り当てる。
　こうすることで、被干渉量がより大きいＡＰに対してより優先的に周波数チャネルを割り当てることによりＡＰ間での電波干渉を最小化させる周波数チャネルの割当を、少ない計算量で高速に行うことができる。
　［実施例２］
　実施例１では、ＡＰ２０－１～２０－４の送信電力値が互いに等しいことを前提にして説明した。これに対し、実施例２では、ＡＰ２０－１～２０－４の送信電力値が互いに異なる場合について説明する。
　＜制御局の構成例＞
　図７は、実施例２の制御局の構成例を示す図である。図７に示す制御局１０ｂは、図１に示す制御局１０に相当する。図７において、制御局１０ｂは、有線通信部１０１と、チャネル割当装置１５とを有する。チャネル割当装置１５は、正規化部１０５と、行列操作部１０２と、チャネル割当部１０３とを有する。以下、実施例１と異なる点について説明する。
　有線通信部１０１は、ＡＰ２０ａから報告された受信電力値及び評価値を受信し、受信した受信電力値及び評価値を正規化部１０５へ出力する。
　正規化部１０５は、ＡＰ２０ａから報告された受信電力値及び評価値を、各ＡＰ２０ａの送信電力値に基づいて正規化する。例えば、正規化部１０５は、式（５）及び式（６）に従って、ＡＰ２０ａから報告された受信電力値及び評価値ｒｉｊを正規化する。式（６）において、ｐｋはｋ番ＡＰの送信電力値、ｐは基準送信電力値を示す。正規化部１０５は、送信電力値ｐｋをｋ番ＡＰから報告されることにより、予め知っている。また、例えば、自システムに属する全ＡＰの送信電力値の平均値を基準送信電力値ｐにするのが好ましい。そして、正規化部１０５は、正規化後の受信電力値及び評価値ｒｉｊ’を行列操作部１０２へ出力する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　行列操作部１０２は、実施例１での受信電力値及び評価値ｒｉｊに代えて、正規化後の受信電力値及び評価値ｒｉｊ’を要素とする対称行列を生成する。以降の行列操作部１０２及びチャネル割当部１０３での処理は、実施例１と同様である。
　以上のように、実施例２のチャネル割当装置は、さらに、正規化部１０５を有する。正規化部１０５は、ＡＰ２０－１～２０－４の各々が他のＡＰから受ける被干渉量を他のＡＰの送信電力値に基づいて正規化する。行列操作部１０２は、正規化後の被干渉量を要素とする対称行列から上三角行列を生成する。
　こうすることで、各々のＡＰの送信電力値が異なる場合でも、被干渉量を要素とする対称行列を得ることができる。このため、各々のＡＰの送信電力値が異なる場合でも、対称行列の下三角要素の計算が省かれるので、周波数チャネルの割当に係る計算量を減少することができる。
　［実施例３］
　実施例１では、チャネル割当装置が制御局１０に搭載される場合について説明した。これに対し、実施例３では、チャネル割当装置が、複数のＡＰ２０のうち代表のＡＰに搭載される場合について説明する。
　＜無線通信システムの構成例＞
　図８は、実施例３の無線通信システムの構成例を示す図である。図３において、無線通信システム２は、ネットワーク４０と、ＡＰ２０－１～２０－４と、無線端末３０－１～３０－７とを有する。ＡＰ２０－１～２０－４は、ネットワーク４０を介して互いに接続されており、互いに通信可能である。以下では、一例として、ＡＰ２０－１～２０－４のうち、ＡＰ２０－１を、チャネル割当装置が搭載される代表ＡＰとする場合について説明する。
　＜無線アクセスポイントの構成例＞
　図９は、実施例３の無線アクセスポイントの構成例を示す図である。図９に示すＡＰ２０ｂは、図８に示す代表ＡＰ２０－１に相当する。
　代表ＡＰ２０－１以外のＡＰ２０－２～２０－４の構成例は、図２と同様であり、ＡＰ２０－２～２０－４の有線通信部２０５は、代表ＡＰ２０－１とネットワーク４０を介して有線リンクで接続されて代表ＡＰ２０－１と通信する。有線通信部２０５は、測定結果記録部２０４に記録された受信電力値及び評価値を代表ＡＰ２０－１へ一定周期で報告する。また、有線通信部２０５は、代表ＡＰ２０－１から通知されたチャネル割当結果を受信し、受信したチャネル割当結果をチャネル設定部２０６へ出力する。
　図９において、ＡＰ２０ｂは、アンテナ２０１と、無線受信部２０２と、受信電力測定部２０３と、測定結果記録部２０４と、有線通信部２１１と、チャネル設定部２１５と、無線送信部２０７と、チャネル割当装置２１とを有する。チャネル割当装置２１は、行列操作部２１２と、チャネル割当部２１３とを有する。
　行列操作部２１２は、ＡＰ２０－２～２０－４から報告された受信電力値及び評価値ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３，ｒ２４，ｒ３１，ｒ３２，ｒ３３，ｒ３４，ｒ４１，ｒ４２，ｒ４３，ｒ４４と、測定結果記録部２０４に記録された受信電力値及び評価値ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３，ｒ１４とを要素とする対称行列を生成する。また、行列操作部２１２は、生成した対称行列から上三角行列を生成する。そして、行列操作部２１２は、生成した上三角行列をチャネル割当部２１３へ出力する。行列操作部２１２の動作は、実施例１の行列操作部１０２（図３）の動作と同様である。
　チャネル割当部２１３の動作は、実施例１のチャネル割当部１０３（図３）の動作と同様である。但し、チャネル割当部２１３は、チャネル割当結果を有線通信部２１１及びチャネル設定部２１５へ出力する。
　チャネル設定部２１５は、無線送信部２０７における送信チャネルを、チャネル割当部２１３から入力されたチャネル割当結果に従った周波数チャネルに設定する。
　以上のように、実施例３では、ＡＰがチャネル割当装置を有する。
　こうすることで、チャネル割当装置の設置形態を多様化することができる。
　［他の実施例］
　［１］実施例２を実施例３に適用することも可能である。
　［２］実施例１では、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号の受信電力値の評価値の一例として、無線通信システムにおいて使用可能なすべての周波数チャネルに渡る受信電力値の平均値を挙げた。これに対し、評価値として、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号の受信電力値の時間方向での期待値を用いても良い。すなわち、各ＡＰにおいて、所定の測定期間Ｔ秒中に、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号を受信している時間をｔ秒としたとき、受信時間率をｔ／Ｔと定義する。この受信時間率ｔ／Ｔによって、他システムに属するＡＰから送信されたビーコン信号の受信電力値に対する重み付けを行い、重み付けされた受信電力値を評価値として用いても良い。
　［３］上記の各実施例では、各ＡＰにおける受信電力値に基づいて各ＡＰにおける被干渉量を測定した。これに対し、各ＡＰにおける受信電力値と、各ＡＰに接続されている無線端末の数、及び、各ＡＰにおける上りリンクまたは下りリンクのトラヒック量に基づいて各ＡＰにおける被干渉量を測定しても良い。または、各ＡＰにおける受信電力値と、各ＡＰにおける送信電力値とに基づいて各ＡＰにおける被干渉量を測定しても良い。さらに、他システムに属するＡＰからの被干渉量を、自システムにおいて使用可能な周波数チャネル毎に測定しても良い。
　［４］上記の各実施例では、対称行列から生成した上三角行列を用いて周波数チャネルの割当を行った。これに対し、対称行列から下三角行列を生成し、下三角行列を用いて周波数チャネルの割当を行っても良い。下三角行列を用いて周波数チャネルの割当を行う場合は、上三角行列を用いて周波数チャネルの割当を行う場合と以下の点が異なる。すなわち、対称行列において、行番号が大きくなるに従って被干渉量の合計値が小さくなるように行の交換を行う点が異なる。また、行及び列の交換後の対称行列において、対角要素より上の要素（つまり、上三角要素）のすべてを０に置き換えることによって下上三角行列を生成する点が異なる。また、第ｋステップにおけるメトリックＩｋを式（７）に従って算出する点が異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　［５］上記の各実施例では、周波数チャネルの割当候補の組合せとして１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈを一例に挙げて、周波数チャネルの割当を行った。これに対し、周波数チャネルの割当候補の組合せとして、２ｃｈ，７ｃｈ，１２ｃｈの組合せや、１ｃｈ，５ｃｈ，９ｃｈ，１３ｃｈの組合せ等、他の割当候補の組合せを用いて周波数チャネルの割当を行っても良い。また、ある１つの割当候補の組合せ（例えば、１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈの組合せ）を用いて周波数チャネルの割当を行なった結果の第ｋステップにおけるメトリックと、他の割当候補の組合せ（例えば、２ｃｈ，７ｃｈ，１２ｃｈの組合せ）を用いて周波数チャネルの割当を行った結果の第ｋステップにおけるメトリックとを比較して、より小さいメトリックを有する割当結果を採用しても良い。
　［６］上記の各実施例では、複数のＡＰの各々に周波数チャネルを割り当てる際に、各ＡＰが他のＡＰから受ける被干渉量を要素とする対称行列、及び、その対称行列から生成された上三角行列または下三角行列を用いた。これに対し、複数のＡＰの各々が他のＡＰから受ける被干渉量を要素とする「数値群」を伝搬路の対称性に基づいて処理し、上三角行列及び下三角行列に代えて、処理後の数値群を用いて、複数のＡＰの各々に周波数チャネルを割り当てても良い。つまり、対称行列は、複数のＡＰの各々が他のＡＰから受ける被干渉量を要素とする数値群の一例であり、上三角行列及び下三角行列は、伝搬路の対称性に基づいた処理後の数値群の一例である。また、行列操作部１０２，２１２は、複数のＡＰの各々が他のＡＰから受ける被干渉量を要素とする数値群を伝搬路の対称性に基づいて処理する「被干渉量処理部」の一例である。つまり、被干渉量を要素とする数値群は、必ずしも行列によって表現される必要は無く、行列に対する操作と等価な処理を、数値群に対して直接行っても良い。
　［７］上記の各実施例では、対称行列は、各ＡＰが他のＡＰから受ける被干渉量を要素とした。これに対し、対称行列は、各ＡＰが他のＡＰから受ける被干渉量、及び、各ＡＰが他のＡＰ以外の干渉源から受ける被干渉量を要素としても良い。他のＡＰ以外の干渉源として、例えば、無線端末、電子レンジ等、自システムにおいて使用される周波数帯域に含まれる周波数で電波を送出する電波送出源が挙げられる。
　［８］制御局１０ａ，１０ｂは、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１０は、制御局のハードウェア構成例を示す図である。図１０に示すように、制御局１０ａ，１０ｂは、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ４１と、メモリ４２と、ネットワークインタフェースモジュール４３とを有する。プロセッサ４１の一例として、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit），ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor），ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等が挙げられる。また、制御局１０ａ，１０ｂは、プロセッサ４１と周辺回路とを含むＬＳＩ（Large　Scale　Integrated　circuit）を有しても良い。メモリ４２の一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。
　行列操作部１０２と、チャネル割当部１０３と、正規化部１０５とは、プロセッサ４１により実現される。有線通信部１０１は、ネットワークインタフェースモジュール４３により実現される。
　［９］ＡＰ２０ａ，２０ｂは、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１１は、無線アクセスポイントのハードウェア構成例を示す図である。図１１に示すように、ＡＰ２０ａ，２０ｂは、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ５１と、メモリ５２と、無線通信モジュール５３と、ネットワークインタフェースモジュール５４とを有する。プロセッサ５１の一例として、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、ＡＰ２０ａ，２０ｂは、プロセッサ５１と周辺回路とを含むＬＳＩを有しても良い。メモリ５２の一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。
　受信電力測定部２０３と、チャネル設定部２０６，２１５と、行列操作部２１２と、チャネル割当部２１３とは、プロセッサ５１により実現される。測定結果記録部２０４は、メモリ５２により実現される。アンテナ２０１と、無線受信部２０２と、無線送信部２０７とは、無線通信モジュール５３により実現される。有線通信部２０５，２１１は、ネットワークインタフェースモジュール５４により実現される。
１，２　無線通信システム
１０，１０ａ，１０ｂ　制御局
２０－１～２０－４，２０ａ，２０ｂ　無線アクセスポイント
３０－１～３０－７　無線端末
４０　ネットワーク
１１，１５，２１　チャネル割当装置
１０２，２１２　行列操作部
１０３，２１３　チャネル割当部
１０５　正規化部
２０３　受信電力測定部
２０４　測定結果記録部
２０６，２１５　チャネル設定部

Claims (6)

  1. 　複数の無線アクセスポイントの各々での被干渉量を要素とする数値群を、伝搬路の対称性に基づいて処理する被干渉量処理部と、
    　前記被干渉量処理部での処理後の数値群を用いて、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当てる割当部と、
    　を具備するチャネル割当装置。
  2. 　前記被干渉量処理部は、前記数値群を対称行列によって表現し、前記対称行列から上三角行列または下三角行列を生成し、
    　前記割当部は、前記上三角行列または前記下三角行列を用いて、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当てる、
    　請求項１に記載のチャネル割当装置。
  3. 　前記被干渉量処理部は、前記被干渉量の大きさに基づいて、前記対称行列において、行の交換及び列の交換を行い、行の交換及び列の交換後の対称行列から前記上三角行列または前記下三角行列を生成し、
    　前記割当部は、前記上三角行列または前記下三角行列を用いて、周波数チャネルの複数の割当候補から前記被干渉量の大きさに応じた最適な割当候補を選択する所定のアルゴリズムに従って、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当てる、
    　請求項２に記載のチャネル割当装置。
  4. 　前記複数の無線アクセスポイントの各々が他の無線アクセスポイントから受ける前記被干渉量を前記他の無線アクセスポイントの送信電力値に基づいて正規化する正規化部、をさらに具備し、
    　前記被干渉量処理部は、正規化後の被干渉量を要素とする対称行列から上三角行列または下三角行列を生成する、
    　請求項２に記載のチャネル割当装置。
  5. 　複数の無線アクセスポイントと、チャネル割当装置とを具備する無線通信システムであって、
    　前記複数の無線アクセスポイントの各々は、前記複数の無線アクセスポイントの各々での被干渉量を前記チャネル割当装置へ報告し、
    　前記チャネル割当装置は、報告された前記被干渉量を要素とする数値群を、伝搬路の対称性に基づいて処理し、処理後の数値群を用いて、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当て、周波数チャネルの割当結果を前記複数の無線アクセスポイントの各々へ通知し、
    　前記複数の無線アクセスポイントの各々は、送信チャネルを前記割当結果に従った周波数チャネルに設定する、
    　無線通信システム。
  6. 　複数の無線アクセスポイントの各々での被干渉量を要素とする数値群を、伝搬路の対称性に基づいて処理し、
    　処理後の数値群を用いて、前記複数の無線アクセスポイントの各々に周波数チャネルを割り当てる、
    　チャネル割当方法。
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