WO2021152692A1 - 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム - Google Patents

無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2021152692A1
WO2021152692A1 PCT/JP2020/002978 JP2020002978W WO2021152692A1 WO 2021152692 A1 WO2021152692 A1 WO 2021152692A1 JP 2020002978 W JP2020002978 W JP 2020002978W WO 2021152692 A1 WO2021152692 A1 WO 2021152692A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
policy
unit
base station
wireless communication
migration destination
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/002978
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ヒランタ アベセカラ
俊朗 中平
笑子 篠原
浩一 石原
泰司 鷹取
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2020/002978 priority Critical patent/WO2021152692A1/ja
Priority to JP2021573662A priority patent/JP7260004B2/ja
Priority to US17/796,138 priority patent/US20230113366A1/en
Publication of WO2021152692A1 publication Critical patent/WO2021152692A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/08—Reselecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • 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 wireless communication system, a communication control method, and a communication control program.
  • the IEEE802.11 standard wireless LAN includes an IEEE802.11b / g / n standard wireless LAN that uses the 2.4 GHz band and an IEEE802.11a / n / ac standard wireless LAN that uses the 5 GHz band.
  • 13 channels are prepared at 5MHz intervals between 2400MHz and 2483.5MHz.
  • up to 3 channels or 4 channels can be used at the same time by using the channels so that the spectra do not overlap in order to avoid interference.
  • the IEEE802.11a standard wireless LAN defines a total of 19 channels, 8 channels and 11 channels that do not overlap each other between 5170 MHz and 5330 MHz and 5490 MHz and 5710 MHz, respectively.
  • the bandwidth per channel is fixed at 20 MHz.
  • the maximum transmission speed of a wireless LAN is 11 Mbps in the IEEE802.11b standard, and 54 Mbps in the IEEE802.11a standard and the IEEE802.11g standard.
  • the transmission speed here is the transmission speed on the physical layer.
  • the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is about 50 to 70%
  • the upper limit of the throughput is about 5 Mbps in the IEEE802.11b standard and 30 Mbps in the IEEE802.11a standard and the IEEE802.11g standard. Degree. Further, the transmission speed is further reduced as the number of radio stations that try to transmit information increases.
  • the channel bandwidth which was previously fixed at 20 MHz, has been expanded to a maximum of 40 MHz, and it has been decided to introduce MIMO: Multiple input multiple output (MIMO). ..
  • MIMO Multiple input multiple output
  • the channel bandwidth can be expanded to 80 MHz or up to 160 MHz (or 80 + 80 MHz), and multi-users using Space Division Multiple Access (SDMA) are applied. It has been decided to introduce a MIMO (MU-MIMO) transmission method.
  • MU-MIMO MIMO
  • a maximum communication speed of about 6.9 Gbps can be realized in the physical layer.
  • the IEEE802.11ax standard currently being formulated stipulates OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), which can divide the above-mentioned 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, 80 + 80 MHz channels into fine subchannels and transmit and receive frames. It is expected to be done.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the above-mentioned channels are divided into fine sub-channels, and simultaneous transmission by a plurality of radio stations is possible for each resource unit.
  • the IEEE802.11ax standard is expected to specify a function of increasing communication opportunities while suppressing interference from other peripheral cells by controlling the carrier sense threshold (CCA threshold).
  • CCA carrier sense threshold
  • the IEEE802.11 standard wireless LAN is operated in the 2.4 GHz band or the 5 GHz band, which does not require a license. At this time, when forming a wireless LAN cell (BSS: Basic Service Set), the base station of the IEEE802.11 standard selects and operates one frequency channel from the frequency channels that the station can handle.
  • BSS Basic Service Set
  • the channel used in the own cell, the bandwidth and other parameter settings, and other parameters that can be handled by the own station are the Beacon frame that is transmitted regularly and the Probe response frame that is received from the wireless terminal. Described on the frame, etc. Then, the base station operates the cell by transmitting a frame on the frequency channel determined to be operated and notifying the subordinate wireless terminal and other wireless stations in the vicinity.
  • a base station there are the following four methods for selecting and setting frequency channels, bandwidths, and other parameters.
  • (1) Method of using the default parameter value set in advance for the base station as it is (2) Method of using the value manually set by the user who operates the base station (3) Radio detected by each base station at startup Method of autonomously selecting and setting parameter values based on environmental information (4) Method of setting parameter values determined by a centralized control station such as a wireless LAN controller
  • the number of channels that can be used simultaneously at the same location is 3, 4 for a 2.4 GHz band wireless LAN, 2, 4, 9, or 19 for a 5 GHz band wireless LAN, depending on the channel bandwidth used for communication. Become a channel. Therefore, when actually introducing a wireless LAN, it is necessary for the base station to select a channel to be used in its own BSS (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the number of channels that can be used simultaneously at the same location in the 5 GHz band is 19 channels when the channel bandwidth is 20 MHz, but 9 channels, 4 channels and 2 channels. Less. That is, as the channel bandwidth increases, the number of available channels decreases.
  • OBSS Overlapping BSS. Therefore, in the wireless LAN, autonomous decentralized access control that uses CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) to transmit data only when the channel is free due to carrier sense is used.
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
  • the radio station in which the transmission request is generated first performs carrier sense for a predetermined sensing period (DIFS: Distributed Inter-Frame Space) to monitor the state of the radio medium, and during this period, transmission by another radio station is performed. If no signal is present, a random backoff is performed. The radio station continues to perform carrier sense during the random backoff period, during which time it gains the right to use the channel if there is no transmission signal from another radio station.
  • DIFS Distributed Inter-Frame Space
  • transmission / reception by other radio stations is determined by whether or not a signal larger than the preset carrier sense threshold is received.
  • a radio station that has obtained the right to use a channel can transmit data to other radio stations in the same BSS and can receive data from these other radio stations.
  • the base station Each vendor that supplies the station uses its own method.
  • each radio station selects the above parameters in an autonomous and decentralized manner, the system as a whole cannot be optimized, and especially in an environment with a large number of radio stations, user quality may be significantly deteriorated.
  • the terminal station needs to select and connect an appropriate connection destination wireless station, but the connected wireless station is switched due to environmental changes or the like. Sometimes.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication system, a communication control method, and a communication control program capable of suppressing a decrease in wireless communication efficiency due to a terminal station autonomously and decentrally determining a connection destination. do.
  • the wireless communication system is a wireless communication system including a plurality of base stations to which a terminal station can be connected and a base station control device for controlling each of the base stations.
  • the base station and the terminal are based on an information collecting unit that collects wireless environment information indicating the wireless environment around the base station and the terminal station from each of the base stations, and wireless environment information collected by the information collecting unit.
  • It has a policy calculation unit that calculates a policy for connecting to a station, and each of the base stations is based on a reception unit that receives the policy calculated by the policy calculation unit and a policy received by the reception unit.
  • a migration destination calculation unit that calculates a migration destination to be connected to a terminal station that cannot be accommodated, a policy received by the reception unit, and a transmission unit that transmits the migration destination calculated by the migration destination calculation unit to the terminal station.
  • Each of the terminal stations is characterized in that the connection destination is determined based on the policy transmitted by the base station and the migration destination.
  • the communication control method is a communication control method for controlling each of a plurality of base stations to which a terminal station can be connected, and wireless environment information indicating the wireless environment around the base station and the terminal station.
  • the policy calculation process that calculates the policy for connecting the base station and the terminal station based on the collected wireless environment information, and the calculated policy. It is characterized by including a migration destination calculation step of calculating a migration destination to be connected to a terminal station that cannot be accommodated by the base station, and a transmission step of transmitting the calculated policy and the migration destination to the terminal station.
  • the present invention it is possible to suppress a decrease in wireless communication efficiency due to the terminal station autonomously and decentrally determining the connection destination.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the wireless communication system 1 according to the embodiment.
  • n base stations (AP) 2-1 to 2-n and a base station control device 4 are connected to each other via a network 10. It is configured.
  • m terminal stations 6-1 to 6-m are located around the base stations 2-1 to 2-n.
  • the wireless communication system 1 will be described, for example, in the case of operating in accordance with the IEEE802.11ax standard, but the present invention is not limited to this, and the system may operate in accordance with other communication standards. good.
  • base station 2 when any one of a plurality of configurations such as base stations 2-1 to 2-n is not specified, it is simply abbreviated as base station 2 and the like.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating the functions of the terminal station 6.
  • the terminal station 6 has, for example, a plurality of wireless communication units 60, a collection unit 62, a storage unit 64, and a control unit 66.
  • the wireless communication unit 60 has a reception unit (acquisition unit) 600 and a transmission unit (notification unit) 602, and performs wireless communication with the base station 2 and another terminal station 6.
  • the receiving unit 600 receives signals transmitted by, for example, the base station 2 and another terminal station 6, acquires information, and outputs the information to the collecting unit 62.
  • the transmission unit 602 transmits (notifies), for example, a signal indicating information stored in the storage unit 64 to the base station 2 and another terminal station 6.
  • the wireless communication unit 60 may use different frequency bands and communication methods, or may communicate using the same communication method.
  • the collecting unit 62 collects, for example, wireless environment information indicating the wireless environment around the base station 2 and the other terminal station 6 via the wireless communication unit 60, and outputs the information to the storage unit 64.
  • the wireless environment information includes connection information related to the connection between the base station 2 and the terminal station 6, such as the strength of RSSI (Received Signal Strength Indicator).
  • the storage unit 64 stores the wireless environment information and the like collected by the collection unit 62.
  • the control unit 66 has a setting unit 660 and controls each unit constituting the terminal station 6.
  • the setting unit 660 sets the operation of the terminal station 6 based on the information acquired from the base station 2 by the wireless communication unit 60.
  • the setting unit 660 makes a setting to determine the base station 2 to be the connection destination based on the policy and the migration destination transmitted by the base station 2 to be described later. That is, the terminal station 6 not only determines the connection destination autonomously and decentrally, but also determines the base station 2 to be the connection destination based on the policy transmitted by the base station 2 and the migration destination.
  • FIG. 3 is a functional block diagram illustrating the functions of the base station 2.
  • the base station 2 includes, for example, a plurality of wireless communication units 20, a collection unit 21, a storage unit 22, a self-station information holding unit 23, a network communication unit 24, a migration destination calculation unit 25, and a control unit 26.
  • a plurality of wireless communication units 20 includes, for example, a plurality of wireless communication units 20, a collection unit 21, a storage unit 22, a self-station information holding unit 23, a network communication unit 24, a migration destination calculation unit 25, and a control unit 26.
  • the wireless communication unit 20 has a reception unit (acquisition unit) 200 and a transmission unit (notification unit) 202, and performs wireless communication with other base stations 2 and terminal stations 6.
  • the receiving unit 200 receives, for example, a signal transmitted by another base station 2 and a terminal station 6, acquires information, and outputs the information to the collecting unit 21.
  • the transmission unit 202 may, for example, store information stored in the storage unit 22, information on its own station held by its own station information holding unit 23 (described later), information acquired by the network communication unit 24 from the base station control device 4, and the like. Is transmitted (notified) to the other base station 2 and the terminal station 6. For example, the transmission unit 202 transmits the policy, the migration destination, the parameters, etc., which will be described later, to the terminal station 6.
  • the wireless communication unit 20 may use different frequency bands and communication methods, or may communicate using the same communication method.
  • at least one of the wireless communication units 20 of the base stations 2-1 to 2-n can perform wireless communication in the frequency bands of 5 GHz, 2.4 GHz, and 920 MHz (IEEE802.11ah: subGHz). ..
  • the collecting unit 21 collects, for example, wireless environment information including a plurality of information items indicating the wireless environment around the other base station 2 and the terminal station 6 via the wireless communication unit 20 at the other base station 2 and the terminal station. Collect from No. 6 and output to the storage unit 22. It is assumed that the wireless environment information includes, for example, information on communication / connection between the base station 2 and the terminal station 6, and information on the operating state of the base station 2.
  • the storage unit 22 stores wireless environment information and the like (including connection information) collected by the collection unit 21.
  • the own station information holding unit 23 holds information about the base station 2.
  • the own station information holding unit 23 includes the own station's specifications and functions such as the frequency band and communication method used by the base station 2, the number of terminal stations that can be connected, and the number of wireless communication units 20. Hold information.
  • the network communication unit 24 has a transmission unit (notification unit) 240 and a reception unit (acquisition unit) 242, and performs wired communication or wireless communication with the base station control device 4 via the network 10.
  • the transmission unit 240 transmits (notifies), for example, the information stored in the storage unit 22 and the signal indicating the own station information held by the own station information holding unit 23 to the base station control device 4.
  • the receiving unit 242 receives the signal transmitted by the base station control device 4, acquires information (for example, policies and parameters described later), and outputs the information to the migration destination calculation unit 25 and the wireless communication unit 20.
  • the migration destination calculation unit 25 is a migration destination base station 2 (migration destination AP) to which the terminal station 6 that cannot be accommodated by the base station 2 can connect, based on the information received by the reception unit 242 (for example, a policy described later). : Transition destination) is calculated, and the calculation result is output to the wireless communication unit 20.
  • migration destination AP migration destination base station 2
  • Transition destination Transition destination
  • the migration destination calculation unit 25 may calculate the other base station 2 having the highest signal strength or the other base station 2 located closest to the migration destination as the migration destination.
  • the migration destination calculation unit 25 uses the following equation (1) to connect the own station (own AP) and the other base station 2 (peripheral APa). Calculate the distance d (m).
  • the distance d is 20.37 m.
  • the migration destination calculation unit 25 confirms the presence / absence of the wireless communication unit 20 that communicates in the frequency band specified by the policy transmitted by the base station control device 4 in the base station 2 that is the candidate for the migration destination.
  • the migration destination calculation unit 25 sets the wireless communication unit 20 as the migration destination.
  • the migration destination calculation unit 25 If the migration destination calculation unit 25 does not have the wireless communication unit 20 that communicates in the frequency band specified by the policy in the base station 2 as the migration destination candidate, the migration destination calculation unit 25 sets another base station 2 as the migration destination candidate. Repeat the calculation.
  • the migration destination calculation unit 25 calculates to select the migration destination having the smallest number of candidates for the migration destination.
  • the control unit 26 has a setting unit 260 and controls each unit constituting the base station 2.
  • the setting unit 260 sets the operation of the base station 2 based on the information acquired by the network communication unit 24 from the base station control device 4, the information acquired by the wireless communication unit 20 from the terminal station 6, and the like. ..
  • the setting unit 260 sets the policy transmitted by the base station control device 4.
  • the setting unit 260 sets the policy when there is no wireless communication unit 20 that communicates in the frequency band specified by the policy in all the base stations 2 that the migration destination calculation unit 25 has selected as the migration destination candidate. Instead, wait for the next opportunity.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the functions of the base station control device 4 according to the embodiment.
  • the base station control device 4 includes, for example, an input unit 40, an output unit 41, a network communication unit 42, an information collection unit 43, a storage unit 44, a parameter calculation unit 45, a policy calculation unit 46, and a control unit 47.
  • an input unit 40 an output unit 41
  • a network communication unit 42 an information collection unit 43
  • a storage unit 44 for example, a parameter calculation unit 45, a policy calculation unit 46, and a control unit 47.
  • the input unit 40 receives an operator's input (instruction, setting, etc.) to the base station control device 4.
  • the output unit 41 outputs the result or the like processed by the base station control device 4 as shown to the operator.
  • the network communication unit 42 has a reception unit (acquisition unit) 420 and a transmission unit (notification unit) 422, and performs wired communication or wireless communication with the base stations 2-1 to 2-n via the network 10. ..
  • the receiving unit 420 receives the information transmitted by the base stations 2-1 to 2-n, respectively, and outputs the received information to the information collecting unit 43.
  • the receiving unit 420 receives the wireless environment information (including connection information) collected by each of the base stations 2-1 to 2-n and outputs the information to the information collecting unit 43.
  • the transmission unit 422 transmits the information or the like processed by the base station control device 4 to the base stations 2-1 to 2-n.
  • the transmission unit 422 transmits the parameters calculated by the parameter calculation unit 45 and the policy calculated by the policy calculation unit 46 to each of the base stations 2-1 to 2-n.
  • the information collecting unit 43 collects the information received by the receiving unit 420 and outputs it to the storage unit 44.
  • the information collecting unit 43 collects wireless environment information (including connection information) such as an operation log including a plurality of information items indicating the wireless environment and connection status around each base station 2 and each terminal station 6. Collect from each of 2-1 to 2-n, and store the collected result in the storage unit 44.
  • Information items included in the wireless environment information include, for example, RSSI strength, traffic, number of terminal stations 6 connected to base station 2 (number of connected terminals), channel utilization rate, data rate, channel transition log, and the like. There is.
  • the parameter calculation unit 45 determines the radio wave interference relationship between the base stations based on, for example, the radio environment information stored in the storage unit 44 and the priority set in advance for the base stations 2-1 to 2-n.
  • the parameters to be corrected are calculated, and the calculated parameters are output to the network communication unit 42.
  • the parameter calculation unit 45 calculates the parameters so that the communication in the base station having a high priority is prioritized over the communication in the base station having a low priority.
  • the policy calculation unit 46 calculates a policy for connecting the base station 2 and the terminal station 6 based on, for example, the wireless environment information stored in the storage unit 44, and transfers the calculated policy to the network communication unit 42. Output to.
  • the policy calculation unit 46 includes terminal stations 6 accommodated by each base station 2 depending on whether or not the functions (for example, compatible communication standards) of each terminal station 6 or predetermined conditions (for example, RSSI threshold value) are satisfied. Calculate a policy that limits.
  • the policy calculation unit 46 permits only other wireless communication units 20 in the base station as migration destinations.
  • a combination of a policy to be used, a policy to allow other base stations 2 as a migration destination, a policy to specify a frequency band (5 GHz, 2.4 GHz, 920 MHz) of the migration destination, and the like may be calculated.
  • the policy calculation unit 46 identifies the migration destination in a frequency band higher than the UHF band.
  • the policy may be calculated with the wireless communication unit 20 capable of UHF band communication as the migration destination.
  • the control unit 47 has a setting unit 470 and controls each unit constituting the base station control device 4. Further, the control unit 47 stores the result of processing the information by each unit constituting the base station control device 4 in the storage unit 44.
  • the setting unit 470 makes settings for each unit constituting the base station control device 4. For example, the setting unit 470 sets the information collection unit 43, the parameter calculation unit 45, and the policy calculation unit 46 based on the settings input by the operator via the input unit 40.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the wireless communication system 1.
  • the base station control device 4 collects radio environment information and the like from each base station (AP) 2 (S100).
  • the base station control device 4 calculates the policy to be set for each base station 2 (S102). Then, the base station control device 4 transmits the calculated policy to each base station 2 (S104).
  • Each base station 2 calculates a migration destination for the terminal station 6 that cannot be connected during policy operation (S106). Next, each base station 2 transmits a policy and a migration destination to the terminal station 6 (S108).
  • each terminal station 6 makes a setting for determining the connection destination based on the transmitted policy and the migration destination, and carries out communication (S110).
  • the terminal station 6 determines the connection destination based on the policy calculated by the base station control device 4 and the migration destination calculated by the base station 2, so that the terminal station 6 is autonomously distributed. By deciding the connection destination in a specific manner, it is possible to suppress a decrease in the efficiency of wireless communication.
  • Each function of the base station 2, the base station control device 4, and the terminal station 6 is partially or completely composed of hardware such as PLD (Programmable Logic Device) and FPGA (Field Programmable Gate Array). Alternatively, it may be configured as a program executed by a processor such as a CPU.
  • PLD Processable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the base station control device 4 can be realized by using a computer and a program, and the program can be recorded on a storage medium or provided through a network.
  • FIG. 6 is a diagram showing a hardware configuration example of the base station control device 4 (base station 2, terminal station 6) according to the embodiment.
  • the base station control device 4 has an input unit 500, an output unit 510, a communication unit 520, a CPU 530, a memory 540, and an HDD 550 connected via a bus 560, and has a function as a computer. Further, the base station control device 4 is capable of inputting / outputting data to / from a computer-readable storage medium 570.
  • the input unit 500 is, for example, a keyboard, a mouse, or the like.
  • the output unit 510 is a display device such as a display.
  • the communication unit 520 is, for example, a wired or wireless network interface, and is capable of performing a plurality of wireless communications.
  • the CPU 530 controls each part constituting the base station control device 4 and performs the above-mentioned calculation and the like.
  • the memory 540 and the HDD 550 constitute the above-mentioned storage unit 44 for storing data.
  • the memory 540 stores each data used in the above-mentioned calculation.
  • the storage medium 570 can store a wireless communication program or the like that executes a function of the base station control device 4.
  • the architecture constituting the base station control device 4 (base station 2, terminal station 6) is not limited to the example shown in FIG.
  • the "computer” here includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the "computer-readable storage medium” refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a portable medium such as a CD-ROM, or the like.
  • a "computer-readable storage medium” is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. It may include a program or a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer that is a server or a client in that case.
  • Reception unit (Acquisition unit), 202, 240, 422, 602 ... Transmission unit (Notification unit), 260, 470, 660 ... Setting unit, 500 ... Input unit, 510 ... Output unit, 520 ... -Communication unit, 530 ... CPU, 540 ... Memory, 550 ... HDD, 560 ... Bus, 570 ... Storage medium

Abstract

端末局が接続可能な複数の基地局と、基地局それぞれを制御する基地局制御装置を備えた無線通信システムにおいて、基地局制御装置は、基地局及び端末局の周囲の無線環境を示す無線環境情報を基地局それぞれから収集する情報収集部と、情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて、基地局と端末とを接続するためのポリシーを算出するポリシー算出部とを有し、基地局それぞれは、ポリシー算出部が算出したポリシーを受信する受信部と、受信部が受信したポリシーに基づいて、収容できない端末局が接続すべき移行先を算出する移行先算出部と、受信部が受信したポリシー、及び移行先算出部が算出した移行先を端末局に対して送信する送信部とを有し、端末局それぞれは、基地局が送信したポリシー及び移行先に基づいて、接続先を決定することを特徴とする。

Description

無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム
　本発明は、無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関する。
　近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により、企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもＩＥＥＥ８０２．１１標準規格の無線ＬＡＮ（Local Area Network）が広く使われるようになっている。
　ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格の無線ＬＡＮには、２．４ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ規格の無線ＬＡＮと、５ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ規格の無線ＬＡＮがある。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線ＬＡＮでは、２４００ＭＨｚから２４８３．５ＭＨｚの間に５ＭＨｚ間隔で１３チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数のチャネルを使用する場合には、干渉を避けるためにスペクトルが重ならないようにチャネルを使用することにより、最大で３チャネル、又は４チャネルまで同時に使用することができる。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線ＬＡＮは、日本では、５１７０ＭＨｚから５３３０ＭＨｚの間と、５４９０ＭＨｚから５７１０ＭＨｚの間で、それぞれ互いに重ならない８チャネル及び１１チャネルの合計１９チャネルが規定されている。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、チャネル当たりの帯域幅が２０ＭＨｚに固定されている。
　無線ＬＡＮの最大伝送速度は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では１１Ｍｂｐｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格では５４Ｍｂｐｓである。ただし、ここでの伝送速度は、物理レイヤ上での伝送速度である。
　実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０～７０％程度であるため、スループットの上限値は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では５Ｍｂｐｓ程度、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格では３０Ｍｂｐｓ程度である。また、伝送速度は、情報を送信しようとする無線局が増えればさらに低下する。
　一方、有線ＬＡＮでは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ－Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）が普及し、１００Ｍｂｐｓ～１Ｇｂｐｓ級の高速回線が提供されている。このため、無線ＬＡＮにおいても、更なる伝送速度の高速化が求められている。
　２００９年に標準化が完了したＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格では、これまで２０ＭＨｚと固定されていたチャネル帯域幅が最大で４０ＭＨｚに拡大され、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple input multiple output）の導入が決定された。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で６００Ｍｂｐｓの通信速度を実現可能である。
　さらに、２０１３年に標準化が完了したＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格では、チャネル帯域幅を８０ＭＨｚや最大１６０ＭＨｚ（又は８０＋８０ＭＨｚ）まで拡大することや、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ）の送信方法を導入することが決定している。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で約６．９Ｇｂｐｓの通信速度を実現可能である。
　また、現在策定中のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、上述した２０ＭＨｚ，４０ＭＨｚ，８０ＭＨｚ，１６０ＭＨｚ，８０＋８０ＭＨｚのチャネルを細かいサブチャネルに分け、フレームの送受信をすることができるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が規定される見込みである。ＯＦＤＭＡを用いると、上述したチャネルを細かいサブチャネルに分け、リソースユニット単位で複数の無線局による同時送信が可能となる。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、キャリアセンス閾値（ＣＣＡ閾値）制御により、周辺の他セルからの干渉を抑えつつ通信機会を増大する機能が規定される見込みである。
　ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮは、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯の免許不要な周波数帯で運用される。このとき、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の基地局は、無線ＬＡＮセル（ＢＳＳ：Basic Service Set）を形成する場合、自局で対応可能な周波数チャネルの中から１つの周波数チャネルを選択して運用する。
　自セルで使用するチャネル、帯域幅及びそれ以外のパラメータの設定値、並びに自局において対応可能なその他のパラメータは、定期的に送信するＢｅａｃｏｎフレームや、無線端末から受信するＰｒｏｂｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに対するＰｒｏｂｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム等に記載される。そして、基地局は、運用を決定した周波数チャネル上でフレームを送信し、配下の無線端末及び周辺の他無線局に通知することにより、セルの運用を行う。
　基地局において、周波数チャネル、帯域幅及びその他のパラメータの選択と、その設定方法には、次の４つの方法がある。
　（１）基地局に予め設定されたデフォルトのパラメータ値をそのまま使用する方法
　（２）基地局を運用するユーザが手動で設定した値を使用する方法
　（３）各基地局が起動時に検知する無線環境情報に基づいて自律的にパラメータ値を選択して設定する方法
　（４）無線ＬＡＮコントローラ等の集中制御局が決定したパラメータ値を設定する方法
　また、同一場所で同時に使えるチャネル数は、通信に用いるチャネル帯域幅に応じて、２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮでは３つ、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮでは２つ，４つ，９つ，又は１９のチャネルになる。よって、実際に無線ＬＡＮを導入するときには、基地局が自ＢＳＳ内で使用するチャネルを選択する必要がある（例えば、非特許文献１参照）。
　チャネル帯域幅を４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚ又は８０＋８０ＭＨｚと広くする場合、５ＧＨｚ帯において同一場所で同時に使えるチャネル数は、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚでは１９チャネルであったが、９チャネル、４チャネル、２チャネルと少なくなる。すなわち、チャネル帯域幅が増加するにつれて、使えるチャネル数が低減することになる。
　使用可能なチャネル数よりもＢＳＳ数が多い無線ＬＡＮの稠密環境では、複数のＢＳＳが同一チャネルを使うことになる（ＯＢＳＳ：Overlapping BSS）。そのため、無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を用いて、キャリアセンスによりチャネルが空いているときにのみデータの送信を行う自律分散的なアクセス制御が使われている。
　具体的には、送信要求が発生した無線局は、まず所定のセンシング期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter-Frame Space）だけキャリアセンスを行って無線媒体の状態を監視し、この間に他の無線局による送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行う。無線局は、引き続きランダム・バックオフ期間中もキャリアセンスを行うが、この間にも他の無線局による送信信号が存在しない場合に、チャネルの利用権を得る。
　なお、他の無線局による送受信は、予め設定されたキャリアセンス閾値よりも大きな信号を受信するか否かで判断される。チャネルの利用権を得た無線局は、同一ＢＳＳ内の他の無線局にデータを送信することができ、これらの他の無線局からデータを受信することができる。
　このようなＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行う場合、同一チャネルを使用する無線ＬＡＮの稠密環境では、キャリアセンスによりチャネルがビジーになる頻度が高くなるため、スループットが低下する。したがって、周辺環境をモニタリングし、適切なチャネルを選択し、同時送受信を可能とする送信電力値及びキャリアセンス閾値を選択することが重要となる。
　また、基地局の運用周波数帯である２．４ＧＨｚ又は５ＧＨｚの種別や、運用周波数帯における利用チャネルの選択などの上述したパラメータの選択方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格では定められていないため、基地局を供給する各ベンダーが独自の方法を採用している。
守倉正博、久保田周治監修、「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」改訂三版、インプレスＲ＆Ｄ、２００８年３月
　しかしながら、各無線局が自律分散的に上述のパラメータを選択するため、システム全体としても最適化はできなく、特に無線局数が多い環境では、ユーザ品質が大きく劣化することがあった。
　さらに、近年では、複数の無線モジュールが搭載された無線局が増えてきている。同一筐体の中に複数の無線モジュールを搭載し、周波数帯や利用チャネルを使い分けることにより、使用帯域を広くして、サービスエリア内のユーザスループットを高めるためである。
　また、複数の無線局又は無線モジュールが運用されている環境下では、端末局は、適切な接続先無線局を選択して接続する必要があるが、環境変化等によって接続中の無線局を切り替えることがある。
　本発明は、端末局が自律分散的に接続先を決定することによって無線通信の効率が低下することを抑制することができる無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様にかかる無線通信システムは、端末局が接続可能な複数の基地局と、前記基地局それぞれを制御する基地局制御装置を備えた無線通信システムにおいて、前記基地局制御装置は、前記基地局及び前記端末局の周囲の無線環境を示す無線環境情報を前記基地局それぞれから収集する情報収集部と、前記情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて、前記基地局と前記端末局とを接続するためのポリシーを算出するポリシー算出部とを有し、前記基地局それぞれは、前記ポリシー算出部が算出したポリシーを受信する受信部と、前記受信部が受信したポリシーに基づいて、収容できない端末局が接続すべき移行先を算出する移行先算出部と、前記受信部が受信したポリシー、及び前記移行先算出部が算出した移行先を前記端末局に対して送信する送信部とを有し、前記端末局それぞれは、前記基地局が送信したポリシー及び移行先に基づいて、接続先を決定することを特徴とする。
　また、本発明の一態様にかかる通信制御方法は、端末局が接続可能な複数の基地局それぞれを制御する通信制御方法において、前記基地局及び前記端末局の周囲の無線環境を示す無線環境情報を前記基地局それぞれから収集する情報収集工程と、収集した無線環境情報に基づいて、前記基地局と前記端末局とを接続するためのポリシーを算出するポリシー算出工程と、算出したポリシーに基づいて、前記基地局が収容できない端末局が接続すべき移行先を算出する移行先算出工程と、算出したポリシー及び移行先を前記端末局に対して送信する送信工程とを含むことを特徴とする。
　本発明によれば、端末局が自律分散的に接続先を決定することによって無線通信の効率が低下することを抑制することができる。
一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。 端末局が有する機能を例示する機能ブロック図である。 基地局が有する機能を例示する機能ブロック図である。 一実施形態にかかる基地局制御装置が有する機能を例示する機能ブロック図である。 一実施形態にかかる無線通信システムの動作例を示すフローチャートである。 一実施形態にかかる基地局制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
　以下に、図面を用いて無線通信システムの一実施形態を説明する。図１は、一実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、例えば、ｎ台の基地局（ＡＰ）２－１～２－ｎと、基地局制御装置４とがネットワーク１０を介してそれぞれ接続されることによって構成されている。基地局２－１～２－ｎの周囲には、例えばｍ台の端末局６－１～６－ｍが位置している。
　なお、無線通信システム１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に準拠して動作する場合を例に説明するが、これに限定されることなく、他の通信規格に準拠して動作するシステムであってもよい。以下、基地局２－１～２－ｎのように複数ある構成のいずれかを特定しない場合には、単に基地局２などと略記する。
　まず、端末局６について説明する。図２は、端末局６が有する機能を例示する機能ブロック図である。図２に示すように、端末局６は、例えば複数の無線通信部６０、収集部６２、記憶部６４、及び制御部６６を有する。
　無線通信部６０は、受信部（取得部）６００及び送信部（通知部）６０２を有し、基地局２及び他の端末局６との間で無線通信を行う。
　受信部６００は、例えば基地局２及び他の端末局６が送信する信号を受信して情報を取得し、収集部６２に対して出力する。送信部６０２は、例えば記憶部６４が記憶している情報を示す信号を基地局２及び他の端末局６に対して送信（通知）する。なお、無線通信部６０は、使用する周波数帯や通信方式がそれぞれ異なるものであってもよいし、同一の通信方式によって通信を行うものであってもよい。
　収集部６２は、例えば基地局２及び他の端末局６の周囲の無線環境を示す無線環境情報等を、無線通信部６０を介して収集し、記憶部６４に対して出力する。無線環境情報は、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の強度などの基地局２と端末局６との接続に関する接続情報も含むものとする。記憶部６４は、収集部６２が収集した無線環境情報等を記憶する。
　制御部６６は、設定部６６０を有し、端末局６を構成する各部を制御する。設定部６６０は、無線通信部６０が基地局２から取得した情報に基づいて当該端末局６の動作に対する設定を行う。例えば、設定部６６０は、基地局２が送信した後述するポリシー及び移行先に基づいて、接続先となる基地局２を決定する設定を行う。すなわち、端末局６は、自律分散的に接続先を決定するだけでなく、基地局２が送信したポリシー及び移行先に基づいて、接続先となる基地局２を決定する。
　次に、基地局２について説明する。図３は、基地局２が有する機能を例示する機能ブロック図である。図３に示すように、基地局２は、例えば複数の無線通信部２０、収集部２１、記憶部２２、自局情報保持部２３、ネットワーク通信部２４、移行先算出部２５、及び制御部２６を有する。
　無線通信部２０は、受信部（取得部）２００及び送信部（通知部）２０２を有し、他の基地局２及び端末局６との間で無線通信を行う。
　受信部２００は、例えば他の基地局２及び端末局６が送信する信号を受信して情報を取得し、収集部２１に対して出力する。送信部２０２は、例えば記憶部２２が記憶している情報、自局情報保持部２３が保持している自局情報（後述）、及びネットワーク通信部２４が基地局制御装置４から取得した情報等を示す信号を他の基地局２及び端末局６に対して送信（通知）する。例えば、送信部２０２は、後述するポリシー、移行先及びパラメータ等を端末局６へ送信する。
　なお、無線通信部２０は、使用する周波数帯や通信方式がそれぞれ異なるものであってもよいし、同一の通信方式によって通信を行うものであってもよい。ここでは、基地局２－１～２－ｎの少なくともいずれかの無線通信部２０は、５ＧＨｚ，２．４ＧＨｚ，９２０ＭＨｚ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ：サブＧＨｚ）の周波数帯によって無線通信を可能であるとする。
　収集部２１は、例えば他の基地局２及び端末局６の周囲の無線環境等を示す複数の情報項目を含む無線環境情報等を、無線通信部２０を介して他の基地局２及び端末局６から収集し、記憶部２２に対して出力する。なお、無線環境情報には、例えば基地局２と端末局６との間の通信・接続に関する情報、及び基地局２の動作状態に関する情報を含んでいるものとする。記憶部２２は、収集部２１が収集した無線環境情報等（接続情報を含む）を記憶する。
　自局情報保持部２３は、当該基地局２に関する情報を保持する。例えば、自局情報保持部２３は、当該基地局２が使用する周波数帯や通信方式、接続可能な端末局数、及び無線通信部２０の数など、自局の仕様・機能等を含む自局情報を保持する。
　ネットワーク通信部２４は、送信部（通知部）２４０及び受信部（取得部）２４２を有し、ネットワーク１０を介して基地局制御装置４との間で有線通信又は無線通信を行う。
　送信部２４０は、例えば記憶部２２が記憶している情報、及び自局情報保持部２３が保持している自局情報を示す信号を基地局制御装置４に対して送信（通知）する。受信部２４２は、基地局制御装置４が送信する信号を受信して情報（例えば後述するポリシー及びパラメータ等）を取得し、移行先算出部２５及び無線通信部２０に対して出力する。
　移行先算出部２５は、受信部２４２が受信した情報（例えば後述するポリシー等）に基づいて、当該基地局２が収容できない端末局６が接続すべき移行先となる基地局２（移行先ＡＰ：移行先）を算出し、算出結果を無線通信部２０に対して出力する。
　ここで、移行先算出部２５は、信号強度が最も高い他の基地局２、又は最も近くに位置する他の基地局２を移行先として算出してもよい。移行先算出部２５は、最も近くに位置する他の基地局２を特定する場合には、下式（１）を用いて自局（自ＡＰ）と他の基地局２（周辺ＡＰａ）との距離ｄ（ｍ）を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　例えば、ＴｘＰｗｒ＝２３ｄＢｍ、ＲｘＰｗｒ＝－５０ｄＢｍ、ｆ＝５２０００ＭＨｚ（４０ｃｈ）である場合、距離ｄは２０．３７ｍとなる。
　さらに、移行先算出部２５は、移行先の候補とした基地局２において、基地局制御装置４が送信したポリシーにより特定された周波数帯で通信を行う無線通信部２０の有無を確認する。
　移行先算出部２５は、移行先の候補とした基地局２において、ポリシーにより特定された周波数帯で通信を行う無線通信部２０がある場合には、当該無線通信部２０を移行先とする。
　移行先算出部２５は、移行先の候補とした基地局２において、ポリシーにより特定された周波数帯で通信を行う無線通信部２０がない場合には、他の基地局２を移行先の候補とする算出を繰り返す。
　また、移行先算出部２５は、移行先の候補となる基地局２が複数ある場合には、移行先の候補とされている数が最も少ない移行先を選択する算出を行う。
　制御部２６は、設定部２６０を有し、基地局２を構成する各部を制御する。例えば、設定部２６０は、ネットワーク通信部２４が基地局制御装置４から取得した情報、及び無線通信部２０が端末局６から取得した情報等に基づいて、当該基地局２の動作に対する設定を行う。例えば、設定部２６０は、基地局制御装置４が送信したポリシーを設定する。
　なお、設定部２６０は、移行先算出部２５が移行先の候補とした全ての基地局２において、ポリシーにより特定された周波数帯で通信を行う無線通信部２０がない場合、ポリシーの設定を行わず、次の契機を待つ。
　次に、基地局制御装置４について説明する。図４は、一実施形態にかかる基地局制御装置４が有する機能を例示する機能ブロック図である。図４に示すように、基地局制御装置４は、例えば入力部４０、出力部４１、ネットワーク通信部４２、情報収集部４３、記憶部４４、パラメータ算出部４５、ポリシー算出部４６及び制御部４７を有する。
　入力部４０は、基地局制御装置４に対する作業者の入力（指示・設定等）を受け入れる。出力部４１は、基地局制御装置４が処理した結果等を作業者に対して示すように出力する。
　ネットワーク通信部４２は、受信部（取得部）４２０及び送信部（通知部）４２２を有し、ネットワーク１０を介して基地局２－１～２－ｎとの間で有線通信又は無線通信を行う。
　受信部４２０は、基地局２－１～２－ｎがそれぞれ送信する情報を受信し、受信した情報を情報収集部４３に対して出力する。例えば、受信部４２０は、基地局２－１～２－ｎそれぞれが収集した無線環境情報等（接続情報を含む）を受信し、情報収集部４３に対して出力する。送信部４２２は、基地局制御装置４が処理した情報等を基地局２－１～２－ｎに対して送信する。例えば、送信部４２２は、パラメータ算出部４５が算出したパラメータ、及びポリシー算出部４６が算出したポリシーを基地局２－１～２－ｎそれぞれに対して送信する。
　情報収集部４３は、受信部４２０が受信した情報を収集し、記憶部４４に対して出力する。例えば、情報収集部４３は、各基地局２及び各端末局６の周囲の無線環境・接続状態を示す複数の情報項目を含む運用ログなどの無線環境情報（接続情報を含む）を、基地局２－１～２－ｎそれぞれから収集し、収集した結果を記憶部４４に記憶させる。
　無線環境情報に含まれる情報項目には、例えばＲＳＳＩの強度、トラヒック、基地局２に対して接続している端末局６の数（接続端末数）、チャネル利用率、データレート、チャネル遷移ログなどがある。
　パラメータ算出部４５は、例えば記憶部４４が記憶している無線環境情報、及び基地局２－１～２－ｎに対して予め設定された優先度に基づいて、基地局間の電波干渉関係を補正するパラメータを算出し、算出したパラメータをネットワーク通信部４２に対して出力する。
　例えば、パラメータ算出部４５は、優先度が高い基地局における通信を、優先度が低い基地局における通信よりも優先させるようにパラメータを算出する。
　ポリシー算出部４６は、例えば記憶部４４が記憶している無線環境情報等に基づいて、基地局２と端末局６とを接続するためのポリシーを算出し、算出したポリシーをネットワーク通信部４２に対して出力する。
　例えば、ポリシー算出部４６は、端末局６それぞれが有する機能（例えば対応通信規格）、又は所定条件（例えばＲＳＳＩ閾値）を満たしているか否かに応じて、基地局２それぞれが収容する端末局６を限定するポリシーを算出する。
　また、ポリシー算出部４６は、上述したように基地局２が無線通信を行う複数の無線通信部２０を備えている場合には、当該基地局内の他の無線通信部２０のみを移行先として許可するポリシー、他の基地局２も移行先として許可するポリシー、又は移行先の周波数帯（５ＧＨｚ，２．４ＧＨｚ，９２０ＭＨｚ）を特定するポリシーなどの組合せ等を算出してもよい。
　さらに、ポリシー算出部４６は、基地局２が複数の無線通信部２０備え、無線通信部２０のいずれかがＵＨＦ帯の通信を可能である場合、ＵＨＦ帯よりも高い周波数帯で移行先を特定するポリシーを算出することができないときに、ＵＨＦ帯の通信を可能である無線通信部２０を移行先とするポリシーを算出してもよい。
　制御部４７は、設定部４７０を有し、基地局制御装置４を構成する各部を制御する。また、制御部４７は、基地局制御装置４を構成する各部が情報を処理した結果を記憶部４４に対して記憶させる。
　設定部４７０は、基地局制御装置４を構成する各部に対する設定を行う。例えば、設定部４７０は、入力部４０を介して作業者が入力した設定に基づいて、情報収集部４３、パラメータ算出部４５及びポリシー算出部４６に対する設定を行う。
　次に、無線通信システム１の動作例について説明する。図５は、無線通信システム１の動作例を示すフローチャートである。図５に示すように、基地局制御装置４は、各基地局（ＡＰ）２から無線環境情報等を収集する（Ｓ１００）。
　次に、基地局制御装置４は、各基地局２に対して設定するポリシーを算出する（Ｓ１０２）。そして、基地局制御装置４は、算出したポリシーを各基地局２に対して送信する（Ｓ１０４）。
　各基地局２は、ポリシー運用時に接続不可となる端末局６に対して、移行先を算出する（Ｓ１０６）。次に、各基地局２は、端末局６に対してポリシー及び移行先を送信する（Ｓ１０８）。
　そして、各端末局６は、送信されたポリシー及び移行先に基づいて、接続先を決定する設定を行い、通信を実施する（Ｓ１１０）。
　このように、無線通信システム１は、基地局制御装置４が算出したポリシーと、基地局２が算出した移行先に基づいて、端末局６が接続先を決定するので、端末局６が自律分散的に接続先を決定することによって無線通信の効率が低下することを抑制することができる。
　なお、基地局２、基地局制御装置４、及び端末局６が有する各機能は、それぞれ一部又は全部がＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアによって構成されてもよいし、ＣＰＵ等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。
　例えば、本発明にかかる基地局制御装置４は、コンピュータとプログラムを用いて実現することができ、プログラムを記憶媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図６は、一実施形態にかかる基地局制御装置４（基地局２、端末局６）のハードウェア構成例を示す図である。図６に示すように、例えば基地局制御装置４は、入力部５００、出力部５１０、通信部５２０、ＣＰＵ５３０、メモリ５４０及びＨＤＤ５５０がバス５６０を介して接続され、コンピュータとしての機能を備える。また、基地局制御装置４は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体５７０との間でデータを入出力することができるようにされている。
　入力部５００は、例えばキーボード及びマウス等である。出力部５１０は、例えばディスプレイなどの表示装置である。通信部５２０は、例えば有線又は無線のネットワークインターフェースであり、複数の無線通信を行うことができるようにされている。
　ＣＰＵ５３０は、基地局制御装置４を構成する各部を制御し、上述した計算等を行う。メモリ５４０及びＨＤＤ５５０は、データを記憶する上述した記憶部４４を構成する。特に、メモリ５４０は、上述した計算に用いる各データを記憶する。記憶媒体５７０は、基地局制御装置４が有する機能を実行させる無線通信プログラム等を記憶可能にされている。なお、基地局制御装置４（基地局２、端末局６）を構成するアーキテクチャは図６に示した例に限定されない。
　すなわち、ここでいう「コンピュータ」とは、ＯＳ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憶媒体」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憶媒体」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や、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータ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を含んでもよい。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明してきたが、上述の実施形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明が上述の実施形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で、構成要素の追加、省略、置換、その他の変更が行われてもよい。
　１・・・無線通信システム、２－１～２－ｎ・・・基地局、４・・・基地局制御装置、６－１～６－ｍ・・・端末局、２０・・・無線通信部、２１・・・収集部、２２・・・記憶部、２３・・・自局情報保持部、２４・・・ネットワーク通信部、２５・・・移行先算出部、２６・・・制御部、４０・・・入力部、４１・・・出力部、４２・・・ネットワーク通信部、４３・・・情報収集部、４４・・・記憶部、４５・・・パラメータ算出部、４６・・・ポリシー算出部、４７・・・制御部、６０・・・無線通信部、６２・・・収集部、６４・・・記憶部、６６・・・制御部、２００，２４２，４２０，６００・・・受信部（取得部）、２０２，２４０，４２２，６０２・・・送信部（通知部）、２６０，４７０，６６０・・・設定部、５００・・・入力部、５１０・・・出力部、５２０・・・通信部、５３０・・・ＣＰＵ、５４０・・・メモリ、５５０・・・ＨＤＤ、５６０・・・バス、５７０・・・記憶媒体
 

Claims (6)

  1. 　端末局が接続可能な複数の基地局と、前記基地局それぞれを制御する基地局制御装置を備えた無線通信システムにおいて、
    　前記基地局制御装置は、
    　前記基地局及び前記端末局の周囲の無線環境を示す無線環境情報を前記基地局それぞれから収集する情報収集部と、
    　前記情報収集部が収集した無線環境情報に基づいて、前記基地局と前記端末局とを接続するためのポリシーを算出するポリシー算出部と
    　を有し、
    　前記基地局それぞれは、
    　前記ポリシー算出部が算出したポリシーを受信する受信部と、
    　前記受信部が受信したポリシーに基づいて、収容できない端末局が接続すべき移行先を算出する移行先算出部と、
    　前記受信部が受信したポリシー、及び前記移行先算出部が算出した移行先を前記端末局に対して送信する送信部と
    　を有し、
    　前記端末局それぞれは、
    　前記基地局が送信したポリシー及び移行先に基づいて、接続先を決定すること
    　を特徴とする無線通信システム。
  2. 　前記ポリシー算出部は、
    　前記基地局が無線通信を行う複数の無線通信部を備えている場合には、当該基地局内の他の無線通信部のみを移行先として許可するポリシー、他の基地局も移行先として許可するポリシー、又は移行先の周波数帯を特定するポリシーを算出すること
    　を特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記移行先算出部は、
    　信号強度が最も高い他の基地局、又は最も近くに位置する他の基地局を移行先として算出すること
    　を特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記ポリシー算出部は、
    　前記基地局が無線通信を行う複数の無線通信部を備え、前記無線通信部のいずれかがＵＨＦ帯の通信を行う場合、ＵＨＦ帯よりも高い周波数帯で移行先を特定するポリシーを算出することができないときに、ＵＨＦ帯の通信を行うことができる前記無線通信部を移行先とするポリシーを算出すること
    　を特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 　端末局が接続可能な複数の基地局それぞれを制御する通信制御方法において、
    　前記基地局及び前記端末局の周囲の無線環境を示す無線環境情報を前記基地局それぞれから収集する情報収集工程と、
    　収集した無線環境情報に基づいて、前記基地局と前記端末局とを接続するためのポリシーを算出するポリシー算出工程と、
    　算出したポリシーに基づいて、前記基地局が収容できない端末局が接続すべき移行先を算出する移行先算出工程と、
    　算出したポリシー及び移行先を前記端末局に対して送信する送信工程と
    　を含むことを特徴とする通信制御方法。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の無線通信システムの各部としてコンピュータを機能させるための通信制御プログラム。
     
PCT/JP2020/002978 2020-01-28 2020-01-28 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム WO2021152692A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/002978 WO2021152692A1 (ja) 2020-01-28 2020-01-28 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP2021573662A JP7260004B2 (ja) 2020-01-28 2020-01-28 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム
US17/796,138 US20230113366A1 (en) 2020-01-28 2020-01-28 Wireless communication system, communication control method, and communication control program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/002978 WO2021152692A1 (ja) 2020-01-28 2020-01-28 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021152692A1 true WO2021152692A1 (ja) 2021-08-05

Family

ID=77078679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/002978 WO2021152692A1 (ja) 2020-01-28 2020-01-28 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230113366A1 (ja)
JP (1) JP7260004B2 (ja)
WO (1) WO2021152692A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110493A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ネットワーク選択システム及び方法
JP2015005847A (ja) * 2013-06-20 2015-01-08 株式会社日立製作所 通信システム及び通信システムにおける制御方法
US20190124198A1 (en) * 2017-10-24 2019-04-25 Comptel Oy Method and arrangement for policy regulation of electronic communication devices
WO2019167881A1 (ja) * 2018-03-02 2019-09-06 日本電信電話株式会社 無線通信方法、集中制御局および基地局

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110493A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ネットワーク選択システム及び方法
JP2015005847A (ja) * 2013-06-20 2015-01-08 株式会社日立製作所 通信システム及び通信システムにおける制御方法
US20190124198A1 (en) * 2017-10-24 2019-04-25 Comptel Oy Method and arrangement for policy regulation of electronic communication devices
WO2019167881A1 (ja) * 2018-03-02 2019-09-06 日本電信電話株式会社 無線通信方法、集中制御局および基地局

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021152692A1 (ja) 2021-08-05
JP7260004B2 (ja) 2023-04-18
US20230113366A1 (en) 2023-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2905983B1 (en) Wireless communication device, wireless communication system, and wireless communication method
JP7006623B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
JP6891733B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法、無線基地局および制御局
JP6449188B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
JP6579447B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
WO2021152692A1 (ja) 無線通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP7168082B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法および無線局装置
JP7272435B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
WO2021152696A1 (ja) 無線通信システム、基地局制御装置、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP7209292B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
WO2021152691A1 (ja) 無線通信システム、基地局制御装置、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP2017224949A (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
WO2021152695A1 (ja) 無線通信システム、中間処理装置、通信制御方法及び通信制御プログラム
JP6434929B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
JP7124765B2 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
US11818670B2 (en) Wireless communication system, wireless communication method, and wireless station device
JP7314996B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法、無線局装置および無線局装置の制御装置
JP7022965B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法および無線基地局
JP2020188437A (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20916695

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021573662

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20916695

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1