WO2025257917A1 - 無線通信システム、無線通信方法、無線通信装置及び無線通信プログラム - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法、無線通信装置及び無線通信プログラム

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aps
wireless communication
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ヒランタ アベセカラ
裕介 淺井
泰司 鷹取
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • This disclosure relates to a wireless communication system, a wireless communication method, a wireless communication device, and a wireless communication program.
  • RATOP Resource Allocation Based on Area Throughput Optimization Policy
  • APs wireless LAN base stations
  • a centralized control device monitors the state of mutual interference between each AP and allocates wireless resources such as frequency channels and bandwidth to be used by each AP.
  • a centralized wireless resource control method like RATOP it is possible to set a priority AP that has exclusive use of a specific frequency band.
  • the RATOP rules do not clearly state how to assign a specific frequency band to a priority AP.
  • the primary objective of this disclosure is to provide a wireless communication system that can allocate a specific frequency band to a priority AP, thereby improving the efficiency of frequency band utilization and improving the communication quality of the entire system.
  • a second object of the present disclosure is to provide a wireless communication method that can allocate a specific frequency band to a priority AP, thereby improving the efficiency of frequency band utilization and improving the communication quality of the entire system.
  • a third object of the present disclosure is to provide a wireless communication device that can allocate a specific frequency band to a priority AP, thereby improving the efficiency of frequency band utilization and improving the communication quality of the entire system.
  • a fourth object of the present disclosure is to provide a wireless communication program that can allocate a specific frequency band to a priority AP so as to improve the efficiency of frequency band utilization and communication quality throughout the system.
  • a first aspect of the present disclosure is preferably a wireless communication system including a centralized control device and a plurality of APs connected to the centralized control device, wherein the centralized control device is configured to perform the following processes: setting at least one of the plurality of APs as a priority AP with a higher priority than the other APs; grasping the state of mutual interference among the plurality of APs; setting APs other than the priority AP to a mutual interference group that mutually interferes with the priority AP or a non-interference group that does not mutually interfere with the priority AP based on the state of mutual interference; setting a priority frequency band as part of the available frequency band; allocating frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by the priority AP; allocating frequency bands excluding the priority frequency band from the available frequency bands as wireless resources to be used by each AP set in the mutual interference group; and allocating frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by each AP set in the non-interference group.
  • a second aspect of the present disclosure is preferably a wireless communication method implemented by a centralized control device connected to multiple APs, the wireless communication method comprising: setting at least one of the multiple APs as a priority AP having a higher priority than the other APs; grasping the state of mutual interference among the multiple APs; setting APs other than the priority AP to a mutual interference group that will cause mutual interference with the priority AP or a non-interference group that will not cause mutual interference with the priority AP based on the state of mutual interference; setting a priority frequency band as part of the available frequency band; assigning frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by the priority AP; assigning frequency bands excluding the priority frequency band from the available frequency bands as wireless resources to be used by each AP set in the mutual interference group; and assigning frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by each AP set in the non-interference group.
  • a third aspect of the present disclosure is preferably a wireless communication device connected to multiple APs, configured to perform the following processes: setting at least one of the multiple APs as a priority AP with a higher priority than the other APs; grasping the state of mutual interference among the multiple APs; setting APs other than the priority AP into a mutual interference group that interferes with the priority AP or a non-interference group that does not interfere with the priority AP based on the state of mutual interference; setting a priority frequency band as part of the available frequency band; allocating frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by the priority AP; allocating frequency bands excluding the priority frequency band from the available frequency bands as wireless resources to be used by each AP set in the mutual interference group; and allocating frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by each AP set in the non-interference group.
  • a fourth aspect of the present disclosure is a wireless communication program to be executed by a wireless communication device having a processor and memory and connected to multiple APs, the program being stored in the memory and computer-readable, and including programs that cause the processor to perform the following: setting at least one of the multiple APs as a priority AP with a higher priority than the other APs; grasping the state of mutual interference among the multiple APs; setting APs other than the priority AP to a mutual interference group that interferes with the priority AP or a non-interference group that does not interfere with the priority AP based on the state of mutual interference; setting a priority frequency band as part of the available frequency band; assigning frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by the priority AP; assigning frequency bands excluding the priority frequency band from the available frequency bands as wireless resources to be used by each AP set in the mutual interference group; and assigning frequency bands including the priority frequency band as wireless resources to be used by each AP set in the non-interference group.
  • a specific frequency band can be assigned to a priority AP, improving frequency band utilization efficiency and improving communication quality throughout the system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a centralized control device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating mutual interference between APs according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating frequency bands according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 4 is a flowchart illustrating a process performed by a central control device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating mutual interference between APs according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating mutual interference between APs according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating frequency bands according to a third embodiment of the present disclosure.
  • First Embodiment 1 is a diagram illustrating a wireless communication system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication system 100 includes at least one AP.
  • the wireless communication system 100 includes APs 2a and 2b.
  • the APs 2a and 2b are wireless devices that have multiple terminals 4 under their control.
  • the wireless communication system 100 also includes at least one priority AP.
  • the wireless communication system 100 is shown equipped with a priority AP 8a.
  • the priority AP 8a is a wireless device that has multiple terminals 4 under its control.
  • the priority AP 8a also has a higher priority than other APs, and is configured to use a specific frequency band.
  • AP2a, AP2b, and priority AP8a are connected to the centralized control device 6.
  • the centralized control device 6 monitors the state of mutual interference between AP2a, AP2b, and priority AP8a.
  • the state of mutual interference is monitored based on, for example, the relative positions of the APs.
  • the centralized control device 6 allocates wireless resources such as frequency channels and bandwidths to be used by each AP so as to maximize the throughput of the entire wireless communication system 100. Details of how the centralized control device 6 allocates wireless resources will be described later.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a centralized control device according to embodiment 1 of the present disclosure.
  • Each function of the centralized control device 6 may be configured in part or in whole by hardware such as a programmable logic device (PLD) or a field programmable gate array (FPGA), or may be configured as a program executed by a processor such as a CPU.
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the centralized control device 6 can be implemented using a computer and a program, and the program can be recorded on a storage medium or provided via a network.
  • the centralized control device 6 has an input unit 600, an output unit 601, a communication unit 602, a CPU 603, a memory 604, and an HDD 605 connected via a bus 606, and functions as a computer.
  • the centralized control device 6 is also capable of inputting and outputting data to and from a computer-readable storage medium 607.
  • the input unit 600 is, for example, a keyboard and a mouse.
  • the output unit 601 is, for example, a display device.
  • the communication unit 602 is, for example, a communication interface that communicates with the wireless device to be controlled.
  • the CPU 603 controls each component of the centralized control device 6 and performs predetermined processing.
  • the memory 604 and HDD 605 store data, etc.
  • Storage medium 607 is capable of storing programs and the like that execute the functions of centralized control device 6. Note that the architecture that makes up centralized control device 6 is not limited to the example shown in Figure 2.
  • Figure 3 is a diagram showing mutual interference between APs according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the wireless communication system 100 is shown to have 14 APs and 2 priority APs, i.e., a total of 16 APs.
  • the wireless communication system 100 includes a priority AP 8a.
  • APs that interfere with the priority AP 8a are set to the mutual interference group 20a.
  • APs 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, and 2h interfere with the priority AP 8a and are therefore set to the mutual interference group 20a.
  • the wireless communication system 100 also includes a priority AP 8b.
  • APs that interfere with the priority AP 8b are set to the mutual interference group 20a.
  • APs 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, and 2j interfere with the priority AP 8a and are therefore set to the mutual interference group 20b.
  • APs that do not interfere with each priority AP are set to non-interference group 30.
  • APs that do not interfere with each priority AP are, for example, APs whose distance to each priority AP is greater than the distance at which they would interfere with each other.
  • APs 2k, 2l, 2m, and 2n do not interfere with priority APs 8a and 8b, and are therefore set to non-interference group 30.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating frequency bands according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the upper diagram in FIG. 4 illustrates the allocation of radio resources by the centralized control device 6.
  • the lower diagram in FIG. 4 illustrates a channel allocation method according to the channel bandwidth that can be selected by an AP for a frequency band belonging to the 6 GHz band.
  • the horizontal axis represents frequency.
  • the centralized control device 6 allocates wireless resources to each AP for the frequency band of 5945 to 6425 MHz, which belongs to the 6 GHz band.
  • the centralized control device 6 sets at least one of the connected APs as a priority AP.
  • priority APs 8a and 8b are set as priority APs.
  • the centralized control device 6 grasps the state of mutual interference among the connected APs.
  • the centralized control device 6 sets APs other than the priority APs into mutual interference group 20a or 20b and non-interference group 30. The state of mutual interference is grasped, for example, based on the relative positions of each AP.
  • the centralized control device 6 sets a priority frequency band 80 as part of frequency band 10, which is the entire usable frequency band.
  • the priority frequency band 80 is a specific frequency band that can be used preferentially by a priority AP.
  • the priority frequency band 80 may be set based on conditions set in advance by the user, for example.
  • the centralized control device 6 allocates wireless resources to each AP. At this time, the centralized control device 6 allocates frequency band 50a as the wireless resource to be used by the priority AP. Frequency band 50a is the entire frequency band 10, including priority frequency band 80.
  • frequency band 50a is the entire frequency band 10 including priority frequency band 80
  • frequency band 50a may be set to only priority frequency band 80, thereby preventing overlap between the frequency band used by the priority AP and the frequency bands used by APs other than the priority AP.
  • Frequency band 50b is the frequency band obtained by excluding priority frequency band 80 from frequency band 10.
  • Frequency band 50c is the entire frequency band 10, including the priority frequency band 80.
  • Frequency band 50c is the same frequency band as frequency band 50a.
  • the centralized control device 6 exceptionally allocates priority frequency band 80 not only to the priority AP but also to APs that do not interfere with the priority AP. As a result, the efficiency of frequency band usage can be improved, thereby improving the communication quality of the entire system.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing performed by the centralized control device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the centralized control device 6 determines whether an opportunity to collect information from each AP and each wireless terminal has occurred. If an opportunity to collect information has occurred, the process proceeds to step 102. If an opportunity to collect information has not occurred, the process ends.
  • the trigger for collecting information occurs, for example, at regular intervals.
  • the information collected here is information necessary to understand the state of mutual interference between APs connected to the centralized control device 6, such as changes in the relative positions of each AP.
  • step 102 the centralized control device 6 collects information from each AP.
  • step 104 the centralized control device 6 allocates wireless resources to each AP.
  • the method for allocating wireless resources is as described above.
  • the priority frequency band 80 is exceptionally assigned not only to the priority AP but also to APs that do not interfere with the priority AP. As a result, the frequency band utilization efficiency is improved, thereby improving the communication quality of the entire system.
  • Embodiment 2 6 is a diagram illustrating mutual interference between APs according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the APs set in the interference-free group 30a according to this embodiment are different from the first embodiment in that they can use the priority frequency band 80 only when terminals under their control do not interfere with each priority AP.
  • AP 2n in this embodiment has terminal 4n under its control.
  • Priority AP 8c in this embodiment has terminal 4c under its control.
  • Terminal 4n receives notification signals from priority AP 8c and terminal 4c.
  • AP 2k in this embodiment has terminal 4k under its control.
  • AP 2b in this embodiment has terminal 4b under its control.
  • Terminal 4k receives a notification signal from terminal 4b.
  • each AP determines whether a terminal under its control will interfere with each priority AP. Specifically, each AP makes this determination based on whether the notification signal received by the terminal under its control is from the priority AP or is a notification signal sent by a terminal under the priority AP. This determination may be made, for example, based on whether the destination of the notification signal is the priority AP, or based on the contents of the control message carried by the notification signal.
  • the AP in question will stop using the priority frequency band 80.
  • terminal 4n receives a notification signal from priority AP 8c and a notification signal from terminal 4c. Therefore, AP 2n, which has terminal 4n under its control, stops using the priority frequency band 80.
  • the AP in question will continue to use priority frequency band 80.
  • terminal 4k has not received a notification signal from each priority AP. Therefore, AP 2k, which has terminal 4k under its control, will continue to use priority frequency band 80.
  • priority frequency band 80 is assigned not only to priority APs, but also to APs that do not interfere with each other and whose subordinate terminals do not interfere with each other. As a result, the frequency band usage efficiency can be improved, thereby improving the communication quality of the entire system.
  • the decision as to whether to discontinue use of the priority frequency band 80 described above may be made autonomously by each AP after the centralized control device 6 has allocated wireless resources, or may be made centrally by the centralized control device 6.
  • the information required for the decision may be fed back to the centralized control device 6 by each AP, or may be fed back to the centralized control device 6 by each priority AP or each terminal under the control of each priority AP.
  • the information fed back by each terminal under the control of each priority AP is, for example, information about a notification signal that may be transmitted by each terminal under the control of each priority AP and that may be received by a terminal under the control of each AP.
  • the various decisions are made based on notification signals, but this is not limiting.
  • the AP described above may also make various decisions based on signals used in wireless communication.
  • Embodiment 3 7 is a diagram illustrating mutual interference between APs according to a third embodiment of the present disclosure.
  • the APs set in the interference-free group 30b according to this embodiment differ from the first embodiment in that they do not use the priority frequency band 80 when they are set in the non-priority interference-free group 40 as low-priority APs.
  • the APs set in the interference-free group 30b are divided into low-priority APs and high-priority APs.
  • Low-priority APs are, for example, APs that do not require a large communication capacity.
  • only APs 2m and 2n are set as low-priority APs in the non-priority interference-free group 40.
  • Figure 8 is a diagram showing frequency bands according to embodiment 3 of the present disclosure.
  • the upper diagram in Figure 8 shows the allocation of radio resources by the centralized control device 6.
  • the lower diagram in Figure 8 shows a channel distribution method according to the channel bandwidth that can be selected by an AP for a frequency band belonging to the 6 GHz band.
  • the horizontal axis represents frequency.
  • the centralized control device 6 sets a portion of it as the non-priority interference-free group 40.
  • the centralized control device 6 allocates wireless resources to each AP.
  • Frequency band 50c is the entire frequency band 10, including priority frequency band 80.
  • Frequency band 50d is the frequency band obtained by excluding priority frequency band 80 from frequency band 10.
  • Frequency band 50c is the same frequency band as frequency band 50a.
  • the centralized control device 6 exceptionally allocates priority frequency band 80 not only to priority APs, but also to APs that do not interfere with the priority APs and have a high priority. As a result, the efficiency of frequency band usage can be improved, thereby improving the communication quality of the entire system.
  • Centralized control device 8a Priority AP 8b Priority AP 8c Priority AP 10 Frequency band 20a Mutual interference group 20b Mutual interference group 30 No interference group 30a No interference group 30b No interference group 40
  • Non-priority no interference group 80 Priority frequency band 100 Wireless communication system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

この開示は、無線通信システム、無線通信方法、無線通信装置及び無線通信プログラムに関する。この無線通信システムは、集中制御装置と、集中制御装置に接続されている複数のＡＰを備える。集中制御装置は、複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、使用できる周波数帯域から優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、を実施するよう構成されている。

Description

無線通信システム、無線通信方法、無線通信装置及び無線通信プログラム
　本開示は無線通信システム、無線通信方法、無線通信装置及び無線通信プログラムに関する。
　無線ＬＡＮの基地局（ＡＰ）が使用する無線リソースを集中制御して、システム全体の実効的な容量を最大化する方法として、ＲＡＴＯＰ（Resource allocation based on Area Throughput Optimization Policy）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
　ＲＡＴＯＰでは、集中制御装置が、各ＡＰの相互干渉の状態を把握して、各ＡＰが使用すべき周波数チャネル及び帯域幅などの無線リソースを割り当てる。
B.A.Hirantha Sithira Abeysekera et al., "Network Controlled Frequency Channel and Bandwidth Allocation Scheme for IEEE 802.11a/n/ac Wireless LANs: RATOP", 2014 IEEE 25th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, pp.1041-1045
　ＲＡＴＯＰのような無線リソースの集中制御方式では、特定の周波数帯域を独占的に使用できる優先ＡＰを設定することが考えられる。しかしＲＡＴＯＰのルールでは、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てる方法が明確化されていなかった。
　本開示は上述の問題を解決するため、周波数帯域の利用効率が向上し、システム全体の通信品質が向上するように、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てることができる無線通信システムを提供することを第一の目的とする。
　また、本開示は、周波数帯域の利用効率が向上し、システム全体の通信品質が向上するように、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てることができる無線通信方法を提供することを第二の目的とする。
　また、本開示は、周波数帯域の利用効率が向上し、システム全体の通信品質が向上するように、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てることができる無線通信装置を提供することを第三の目的とする。
　また、本開示は、周波数帯域の利用効率が向上し、システム全体の通信品質が向上するように、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てることができる無線通信プログラムを提供することを第四の目的とする。
　本開示の第一の態様は、集中制御装置と、集中制御装置に接続されている複数のＡＰを備え、集中制御装置が、複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、使用できる周波数帯域から優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、を実施するよう構成されている無線通信システムであることが好ましい。
　また、本開示の第二の態様は、複数のＡＰに接続されている集中制御装置が実施する無線通信方法であって、複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定することと、複数のＡＰの相互干渉の状態を把握することと、相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定することと、使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定することと、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てることと、相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、使用できる周波数帯域から優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てることと、無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てることと、を備える無線通信方法であることが好ましい。
　また、本開示の第三の態様は、複数のＡＰに接続されている無線通信装置であって、複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、使用できる周波数帯域から優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、を実施するよう構成されている無線通信装置であることが好ましい。
　また、本開示の第四の態様は、プロセッサとメモリを備え、複数のＡＰに接続されている無線通信装置に実施させる無線通信プログラムであって、メモリに格納され、コンピュータ読み取り可能であり、プロセッサに、複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、使用できる周波数帯域から優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、を実施させるためのプログラムを含む無線通信プログラムであることが好ましい。
　本開示の第一から第四の態様によれば、周波数帯域の利用効率が向上し、システム全体の通信品質が向上するように、優先ＡＰに特定の周波数帯域を割り当てることができる。
本開示の実施の形態１に係る無線通信システムを示す図である。 本開示の実施の形態１に係る集中制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 本開示の実施の形態１に係るＡＰの相互干渉を示す図である。 本開示の実施の形態１に係る周波数帯を示す図である。 本開示の実施の形態１に係る集中制御装置が実施する処理を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態２に係るＡＰの相互干渉を示す図である。 本開示の実施の形態３に係るＡＰの相互干渉を示す図である。 本開示の実施の形態３に係る周波数帯を示す図である。
実施の形態１
　図１は、本開示の実施の形態１に係る無線通信システムを示す図である。無線通信システム１００は、少なくとも一つのＡＰを備える。ここでは無線通信システム１００が、ＡＰ２ａ及び２ｂを備える態様を示す。ＡＰ２ａ及び２ｂは無線機器であり、配下に複数の端末４を有する。
　また無線通信システム１００は、少なくとも一つの優先ＡＰを備える。ここでは無線通信システム１００が、優先ＡＰ８ａを備える態様を示す。優先ＡＰ８ａは無線機器であり、配下に複数の端末４を有する。また優先ＡＰ８ａは、他のＡＰよりも優先度が高いＡＰであり、特定の周波数帯域を使用できるよう設定されている。
　ＡＰ２ａ、ＡＰ２ｂ及び優先ＡＰ８ａは、集中制御装置６と接続されている。集中制御装置６は、ＡＰ２ａ、ＡＰ２ｂ及び優先ＡＰ８ａの相互干渉の状態を把握する。相互干渉の状態は、例えば各ＡＰの位置関係に基づいて把握される。
　さらに集中制御装置６は、無線通信システム１００全体のスループットを最大化するよう、各ＡＰが使用すべき周波数チャネル及び帯域幅などの無線リソースを割り当てる。集中制御装置６が無線リソースを割り当てる方法の詳細については後述する。
　図２は、本開示の実施の形態１に係る集中制御装置のハードウェア構成例を示す図である。集中制御装置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、集中制御装置６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２に示すように、集中制御装置６は、入力部６００、出力部６０１、通信部６０２、ＣＰＵ６０３、メモリ６０４及びＨＤＤ６０５がバス６０６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、集中制御装置６は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体６０７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６００は、例えばキーボード及びマウス等である。出力部６０１は、例えばディスプレイなどの表示装置である。
　通信部６０２は、例えば制御対象の無線装置との通信を行う通信インターフェースである。
　ＣＰＵ６０３は、集中制御装置６を構成する各部を制御し、所定の処理等を行う。メモリ６０４及びＨＤＤ６０５は、データ等を記憶する。
　記憶媒体６０７は、集中制御装置６が有する機能を実行させるプログラム等を記憶可能にされている。なお、集中制御装置６を構成するアーキテクチャは図２に示した例に限定されない。
　図３は、本開示の実施の形態１に係るＡＰの相互干渉を示す図である。ここでは無線通信システム１００が、１４台のＡＰ及び２台の優先ＡＰ、すなわち合計１６台のＡＰを有する態様について示す。
　無線通信システム１００は、優先ＡＰ８ａを備える。優先ＡＰ８ａと相互干渉するＡＰは相互干渉群２０ａに設定される。本実施形態では、ＡＰ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ及び２ｈが、優先ＡＰ８ａと相互干渉するため、相互干渉群２０ａに設定される。
　また無線通信システム１００は、優先ＡＰ８ｂを備える。優先ＡＰ８ｂと相互干渉するＡＰは相互干渉群２０ａに設定される。本実施形態では、ＡＰ２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ及び２ｊが、優先ＡＰ８ａと相互干渉するため、相互干渉群２０ｂに設定される。
　さらに、各優先ＡＰと相互干渉しないＡＰは無干渉群３０に設定される。各優先ＡＰと相互干渉しないＡＰとは、例えば各優先ＡＰとの距離が、相互干渉する距離以上に大きいＡＰである。本実施形態では、ＡＰ２ｋ、２ｌ、２ｍ及び２ｎが、優先ＡＰ８ａ及び８ｂと相互干渉しないため、無干渉群３０に設定される。
　図４は、本開示の実施の形態１に係る周波数帯を示す図である。図４上の図は、集中制御装置６による無線リソースの割り当てを示す図である。図４下の図は、６ＧＨｚ帯に属する周波数帯について、ＡＰが選択し得るチャネル帯域幅に応じたチャネルの分配方法を示す図である。横軸は周波数を示す。
　ここでは、６ＧＨｚ帯に属する５９４５～６４２５ＭＨｚの周波数帯域について、集中制御装置６が各ＡＰに無線リソースを割り当てる方法を述べる。
　まず集中制御装置６は、接続されているＡＰの少なくとも一つを優先ＡＰに設定する。ここでは、優先ＡＰ８ａ及び８ｂが優先ＡＰに設定されている。次に集中制御装置６は、接続されているＡＰの相互干渉の状態を把握する。続けて集中制御装置６は、接続されているＡＰの相互干渉の状態に基づき、優先ＡＰ以外のＡＰを、相互干渉群２０ａあるいは２０ｂと無干渉群３０に設定する。相互干渉の状態は、例えば各ＡＰの位置関係に基づいて把握される。
　次に集中制御装置６は、使用できる周波数帯域全体である周波数帯域１０の一部に優先周波数帯域８０を設定する。優先周波数帯域８０は、優先ＡＰが優先的に使用できる特定の周波数帯域である。優先周波数帯域８０は、例えば事前にユーザーが設定した条件に基づいて設定されてもよい。
　続けて集中制御装置６は、各ＡＰに無線リソースを割り当てる。このとき集中制御装置６は、優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、周波数帯域５０ａを割り当てる。周波数帯域５０ａは、優先周波数帯域８０を含む周波数帯域１０の全体である。
　なお、ここでは周波数帯域５０ａが優先周波数帯域８０を含む周波数帯域１０の全体である例を示したが、これに限るものではなく、優先周波数帯域８０を含む周波数帯域であればよい。例えば周波数帯域５０ａを優先周波数帯域８０のみとすることで、優先ＡＰが使用する周波数帯域と、優先ＡＰ以外の各ＡＰが使用する周波数帯域が重複しないようにしてもよい。
　また集中制御装置６は、相互干渉群２０ａ及び２０ｂに設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、周波数帯域５０ｂを割り当てる。周波数帯域５０ｂは、周波数帯域１０から優先周波数帯域８０を除いた周波数帯域である。
　さらに集中制御装置６は、無干渉群３０に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、周波数帯域５０ｃを割り当てる。周波数帯域５０ｃは、優先周波数帯域８０を含む周波数帯域１０の全体である。
　周波数帯域５０ｃは周波数帯域５０ａと同じ周波数帯域である。すなわち集中制御装置６は、優先ＡＰだけでなく優先ＡＰと相互干渉しないＡＰにも、例外的に優先周波数帯域８０を割り当てる。その結果、周波数帯域の利用効率を向上させることができるため、システム全体の通信品質を向上させることができる。
　図５は、本開示の実施の形態１に係る集中制御装置が実施する処理を示すフローチャートである。まずステップ１００で、集中制御装置６が、各ＡＰ及び各無線端末からの情報の収集契機が発生したかを判定する。収集契機が発生した場合、ステップ１０２に進む。収集契機が発生していない場合、処理を終了する。
　情報の収集契機は、例えば定期実施のタイミングで発生する。また、ここで収集する情報は、集中制御装置６に接続されているＡＰの相互干渉の状態を把握するために必要な情報であり、例えば各ＡＰの位置関係の変化である。
　ステップ１０２では、集中制御装置６が、各ＡＰからの情報収集を実施する。次にステップ１０４で、集中制御装置６が、各ＡＰに無線リソースの割り当てを実施する。無線リソースの割り当て方法は前述の通りである。
　以上のように、本実施形態によれば、優先ＡＰだけでなく優先ＡＰと相互干渉しないＡＰにも、例外的に優先周波数帯域８０が割り当てられる。その結果、周波数帯域の利用効率を向上させるため、システム全体の通信品質を向上させることができる。
実施の形態２
　図６は、本開示の実施の形態２に係るＡＰの相互干渉を示す図である。本実施形態に係る無干渉群３０ａに設定されるＡＰは、配下に有する端末が各優先ＡＰと干渉しない場合のみ、優先周波数帯域８０を使用可能である点が、実施の形態１と異なる。
　本実施形態に係るＡＰ２ｎは、配下に端末４ｎを有する。本実施形態に係る優先ＡＰ８ｃは、配下に端末４ｃを有する。端末４ｎは、優先ＡＰ８ｃからの報知信号と、端末４ｃからの報知信号を受信する。
　また本実施形態に係るＡＰ２ｋは、配下に端末４ｋを有する。本実施形態に係るＡＰ２ｂは、配下に端末４ｂを有する。端末４ｋは、端末４ｂからの報知信号を受信する。
　本実施形態における無干渉群３０ａに設定される各ＡＰが使用する無線リソースについて説明する。まず各ＡＰは、配下に有する端末が、各優先ＡＰと干渉するかを判断する。具体的には、各ＡＰは、配下に有する端末が受信した報知信号が、優先ＡＰあるいは優先ＡＰが配下に有する端末が送信した報知信号であるかに基づいて判断する。この判断は、例えば報知信号の宛先が優先ＡＰであるかに基づいて行ってもよいし、報知信号の有する制御メッセージの内容に基づいて行われてもよい。
　配下に有する端末が各優先ＡＰと干渉すると判断した場合、該当するＡＰは、優先周波数帯域８０の使用を中止する。本実施形態の場合、端末４ｎは、優先ＡＰ８ｃからの報知信号及び端末４ｃからの報知信号を受信する。そのため端末４ｎを配下に有するＡＰ２ｎは、優先周波数帯域８０の使用を中止する。
　配下に有する端末が各優先ＡＰと干渉すると判断しなかった場合、該当するＡＰは、優先周波数帯域８０の使用を継続する。本実施形態の場合、端末４ｋは、各優先ＡＰからの報知信号を受信していない。そのため端末４ｋを配下に有するＡＰ２ｋは、優先周波数帯域８０の使用を継続する。
　以上のように、優先周波数帯域８０は、優先ＡＰだけでなく、優先ＡＰと相互干渉しないかつ配下に有する端末が各優先ＡＰと干渉しないＡＰにも、例外的に優先周波数帯域８０を割り当てる。その結果、周波数帯域の利用効率を向上させることができるため、システム全体の通信品質を向上させることができる。
　なお、上述した優先周波数帯域８０の使用を中止するかの判断は、集中制御装置６が無線リソースを割り当てた後で各ＡＰが自律的に行ってもよいし、集中制御装置６が集中制御的に行ってもよい。集中制御装置６が判断を集中制御的に行う場合、判断に必要な情報は、各ＡＰが集中制御装置６にフィードバックしてもよいし、各優先ＡＰあるいは各優先ＡＰが配下に有する各端末が集中制御装置６にフィードバックしてもよい。各優先ＡＰが配下に有する各端末がフィードバックする情報とは、例えば各優先ＡＰが配下に有する各端末が送信することで、各ＡＰが配下に有する端末が受信する可能性のある報知信号の情報である。
　また本実施形態では、報知信号に基づいて各判断を実施する態様を示したが、これに限るものではない。すなわち上述したＡＰは、無線通信で用いられる信号に基づいて各判断を実施してもよい。
実施の形態３
　図７は、本開示の実施の形態３に係るＡＰの相互干渉を示す図である。本実施形態に係る無干渉群３０ｂに設定されるＡＰは、優先度の低いＡＰとして非優先無干渉群４０に設定された場合、優先周波数帯域８０を使用しない点が、実施の形態１と異なる。
　本実施形態に係る無干渉群３０ｂに設定されたＡＰは、優先度の低いＡＰと高いＡＰに区分される。優先度の低いＡＰとは、例えば多くの通信容量を必要としないＡＰである。ここでは、ＡＰ２ｍ及び２ｎのみが、優先度の低いＡＰとして、非優先無干渉群４０に設定されたものとする。
　図８は、本開示の実施の形態３に係る周波数帯を示す図である。図８上の図は、集中制御装置６による無線リソースの割り当てを示す図である。図８下の図は、６ＧＨｚ帯に属する周波数帯について、ＡＰが選択し得るチャネル帯域幅に応じたチャネルの分配方法を示す図である。横軸は周波数を示す。
　ここでは、６ＧＨｚ帯に属する５９４５～６４２５ＭＨｚの周波数帯域について、集中制御装置６が各ＡＰに無線リソースを割り当てる方法を述べる。なお、ここでは図４と共通する部分の説明は省略する。
　まず集中制御装置６は、無干渉群３０ｂを設定する際に、その一部を非優先無干渉群４０に設定する。続けて集中制御装置６は、各ＡＰに無線リソースを割り当てる。
　このとき集中制御装置６は、無干渉群３０ｂに設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、周波数帯域５０ｃを割り当てる。周波数帯域５０ｃは、優先周波数帯域８０を含む周波数帯域１０の全体である。
　さらに集中制御装置６は、無干渉群３０かつ非優先無干渉群４０に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、周波数帯域５０ｄを割り当てる。周波数帯域５０ｄは、周波数帯域１０から優先周波数帯域８０を除いた周波数帯域である。
　周波数帯域５０ｃは周波数帯域５０ａと同じ周波数帯域である。すなわち集中制御装置６は、優先ＡＰだけでなく、優先ＡＰと相互干渉しないかつ優先度の高いＡＰにも、例外的に優先周波数帯域８０を割り当てる。その結果、周波数帯域の利用効率を向上させることができるため、システム全体の通信品質を向上させることができる。
　４　端末
　４ｂ　端末
　４ｃ　端末
　４ｋ　端末
　４ｎ　端末
　６　集中制御装置
　８ａ　優先ＡＰ
　８ｂ　優先ＡＰ
　８ｃ　優先ＡＰ
　１０　周波数帯域
　２０ａ　相互干渉群
　２０ｂ　相互干渉群
　３０　無干渉群
　３０ａ　無干渉群
　３０ｂ　無干渉群
　４０　非優先無干渉群
　８０　優先周波数帯域
　１００　無線通信システム

Claims (8)

  1. 　集中制御装置と、前記集中制御装置に接続されている複数のＡＰを備え、
    　前記集中制御装置が、
    　前記複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、
    　前記複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、
    　前記相互干渉の状態に基づき、前記優先ＡＰ以外のＡＰを、前記優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは前記優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、
    　使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、
    　前記優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記使用できる周波数帯域から前記優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と
    　を実施するよう構成されている無線通信システム。
  2. 　前記複数のＡＰは配下に端末を有し、
    　前記無干渉群に設定されたＡＰは、
    　配下に有する端末が、各優先ＡＰと干渉するかを判断する処理と、
    　干渉すると判断した場合、前記優先周波数帯域の使用を中止する処理と
    　を実施するよう構成されている
    　請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記判断は、
    　配下に有する端末が受信した信号が、前記優先ＡＰあるいは該優先ＡＰが配下に有する端末が送信した信号であるかに基づいて行われる
    　請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記判断は、前記信号の宛先が前記優先ＡＰであるかに基づいて、あるいは前記信号の有する制御メッセージの内容に基づいて行われる
    　請求項３に記載の無線通信システム。
  5. 　前記無干渉群は、優先度の低いＡＰとして設定される非優先無干渉群を含み、
    　前記集中制御装置は、前記非優先無干渉群が使用すべき無線リソースとして、前記使用できる周波数帯域から前記優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理をさらに実施するよう構成される
    　請求項１に記載の無線通信システム。
  6. 　複数のＡＰに接続されている集中制御装置が実施する無線通信方法であって、
    　前記複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定することと、
    　前記複数のＡＰの相互干渉の状態を把握することと、
    　前記相互干渉の状態に基づき、前記優先ＡＰ以外のＡＰを、前記優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは前記優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定することと、
    　使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定することと、
    　前記優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てることと、
    　前記相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記使用できる周波数帯域から前記優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てることと、
    　前記無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てることと
    　を備える無線通信方法。
  7. 　複数のＡＰに接続されている無線通信装置であって、
    　前記複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、
    　前記複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、
    　前記相互干渉の状態に基づき、前記優先ＡＰ以外のＡＰを、前記優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは前記優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、
    　使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、
    　前記優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記使用できる周波数帯域から前記優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と
    　を実施するよう構成されている無線通信装置。
  8. 　プロセッサとメモリを備え、複数のＡＰに接続されている無線通信装置に実施させる無線通信プログラムであって、
    　前記メモリに格納され、
    　コンピュータ読み取り可能であり、
    　前記プロセッサに、
    　前記複数のＡＰの少なくとも一つを、他のＡＰよりも優先度の高い優先ＡＰに設定する処理と、
    　前記複数のＡＰの相互干渉の状態を把握する処理と、
    　前記相互干渉の状態に基づき、前記優先ＡＰ以外のＡＰを、前記優先ＡＰと相互干渉する相互干渉群あるいは前記優先ＡＰと相互干渉しない無干渉群に設定する処理と、
    　使用できる周波数帯域の一部に優先周波数帯域を設定する処理と、
    　前記優先ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記相互干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記使用できる周波数帯域から前記優先周波数帯域を除いた周波数帯域を割り当てる処理と、
    　前記無干渉群に設定された各ＡＰが使用すべき無線リソースとして、前記優先周波数帯域を含む周波数帯域を割り当てる処理と
    　を実施させるためのプログラムを含む無線通信プログラム。
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