特許 6418575 無線通信システム、無線通信方法、および制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6418575

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信方法、および制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20181029BHJP

   H04W 72/10 20090101ALI20181029BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20181029BHJP

   H04W 76/15 20180101ALI20181029BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 111

   H04W72/04 132

   H04W72/10

   H04W84/12

   H04W76/15

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-87653(P2015-87653)

(22)【出願日】2015年4月22日

(65)【公開番号】特開2016-208267(P2016-208267A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2017年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】100072718

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 史旺

(74)【代理人】

【識別番号】100151002

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 剛之

(74)【代理人】

【識別番号】100201673

【弁理士】

【氏名又は名称】河田 良夫

(72)【発明者】

【氏名】石原 浩一

(72)【発明者】

【氏名】アベーセーカラ ヒランタシティラ

(72)【発明者】

【氏名】安達 文幸

(72)【発明者】

【氏名】天間 克宏

(72)【発明者】

【氏名】シライト マルティン トゥア ハモナンガン

【審査官】 齋藤 浩兵

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５３１８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１１４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２２３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２５６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１４７２９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２６９４５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Martin T.H. Sirait et.al.，AP Cooperative Diversity in Wireless Network Using Interference-Aware Channel Segregation Based Dynamic Channel Assignment，IEEE 25th Annual International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'14) Washington D.C USA，２０１４年 ９月 ５日，SectionsI〜II

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の基地局装置（以下、ＡＰという）が接続される制御装置（以下、ＣＣという）の制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記ＡＰは、他のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、チャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順にチャネル優先順位を保持し、該チャネル優先順位を前記ＣＣに通知するチャネル優先順位通知手段を備え、
前記ＳＴＡは、前記複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、ビーコン受信電力が大きい順の前記ＡＰの番号をＡＰ情報として保持し、該ＡＰ情報を前記ＡＰに対する通信要求に含めて前記ＣＣに送信するＡＰ情報送信手段を備え、
前記ＣＣは、
前記通信要求を送信するＳＴＡ（以下、要求ＳＴＡという）から取得する前記ＡＰ情報に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択手段と、
前記ＡＰから取得する前記チャネル優先順位に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに前記マスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択手段と、
前記要求ＳＴＡから取得する前記ＡＰ情報に基づいて、前記マスターＡＰとして選択されていない前記ＡＰの中から、前記要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択手段と、
前記要求ＳＴＡに対して、前記ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとして前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰと、前記割当チャネルの番号を前記通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答手段と、
前記複数のＡＰのうち、前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰとして前記要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および前記割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知手段とを備え、
前記ＣＣの前記マスターＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記マスターＡＰとして選択する構成であり、
前記ＣＣの前記スレーブＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記スレーブＡＰとして選択する構成であり、
さらに、前記スレーブＡＰを選択できない場合は前記マスターＡＰのみで前記要求ＳＴＡとの接続を行う
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記ＳＴＡの前記ＡＰ情報送信手段は、前記ＡＰ情報として、前記複数のＡＰのビーコン受信電力の最大値を含み、
前記ＣＣの前記マスターＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力の最大値が小さい前記要求ＳＴＡの順に、前記マスターＡＰの選択処理を行う構成であり、
前記ＣＣの前記スレーブＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力の最大値が小さい前記要求ＳＴＡの順に、前記スレーブＡＰの選択処理を行う構成である
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項3】

複数の基地局装置（以下、ＡＰという）が接続される制御装置（以下、ＣＣという）の制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信方法において、
前記ＡＰは、他のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、チャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順にチャネル優先順位を保持し、該チャネル優先順位を前記ＣＣに通知するチャネル優先順位通知ステップを有し、
前記ＳＴＡは、前記複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、ビーコン受信電力が大きい順の前記ＡＰの番号をＡＰ情報として保持し、該ＡＰ情報を前記ＡＰに対する通信要求に含めて前記ＣＣに送信するＡＰ情報送信ステップを有し、
前記ＣＣは、
前記通信要求を送信するＳＴＡ（以下、要求ＳＴＡという）から取得する前記ＡＰ情報に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択ステップと、
前記ＡＰから取得する前記チャネル優先順位に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに前記マスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択ステップと、
前記要求ＳＴＡから取得する前記ＡＰ情報に基づいて、前記マスターＡＰとして選択されていない前記ＡＰの中から、前記要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択ステップと、
前記要求ＳＴＡに対して、前記ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとして前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰと、前記割当チャネルの番号を前記通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答ステップと、
前記複数のＡＰのうち、前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰとして前記要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および前記割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知ステップとを有し、
前記ＣＣの前記マスターＡＰ選択ステップは、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記マスターＡＰとして選択し、
前記ＣＣの前記スレーブＡＰ選択ステップは、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記スレーブＡＰとして選択し、
さらに、前記スレーブＡＰを選択できない場合は前記マスターＡＰのみで前記要求ＳＴＡとの接続を行う
ことを特徴とする無線通信方法。

【請求項4】

請求項３に記載の無線通信方法において、
前記ＳＴＡの前記ＡＰ情報送信ステップは、前記ＡＰ情報として、前記複数のＡＰのビーコン受信電力の最大値を含む処理を行い、
前記ＣＣの前記マスターＡＰ選択ステップは、前記ビーコン受信電力の最大値が小さい前記要求ＳＴＡの順に、前記マスターＡＰの選択処理を行い、
前記ＣＣの前記スレーブＡＰ選択ステップは、前記ビーコン受信電力の最大値が小さい前記要求ＳＴＡの順に、前記スレーブＡＰの選択処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。

【請求項5】

複数の基地局装置（以下、ＡＰという）が接続される制御装置の制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信システムの制御装置において、
通信要求を送信するＳＴＡ（以下、要求ＳＴＡという）で、前記複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信して得られるビーコン受信電力が大きい順の前記ＡＰの番号を含むＡＰ情報に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択手段と、
前記ＡＰがチャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順のチャネル優先順位に基づいて、前記要求ＳＴＡごとに前記マスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択手段と、
前記要求ＳＴＡから取得する前記ＡＰ情報に基づいて、前記マスターＡＰとして選択されていない前記ＡＰの中から、前記要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択手段と、
前記要求ＳＴＡに対して、前記ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとして前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰと、前記割当チャネルの番号を前記通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答手段と、
前記複数のＡＰのうち、前記マスターＡＰおよび前記スレーブＡＰとして前記要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および前記割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知手段とを備え、
前記ＣＣの前記マスターＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記マスターＡＰとして選択する構成であり、
前記ＣＣの前記スレーブＡＰ選択手段は、前記ビーコン受信電力が大きい前記ＡＰの順に前記スレーブＡＰとして選択する構成であり、
さらに、前記スレーブＡＰを選択できない場合は前記マスターＡＰのみで前記要求ＳＴＡとの接続を行う
ことを特徴とする無線通信システムの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の基地局装置（以下、ＡＰという）が同一チャネルを用いて端末装置（以下、ＳＴＡという）とＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信システム、無線通信方法、および制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

同一チャネルを再利用する無線ＬＡＮでは、同一チャネル干渉（ＣＣＩ：Co-Channel Interference)によりスループットが劣化することがある。このチャネル再利用におけるＣＣＩ低減を目的として、干渉測定型チャネル棲み分けに基づく動的チャネル配置（ＩＡＣＳ−ＤＣＡ：Interference-Aware Channel Segregation based Dynamic Channel Assignment)の無線ＬＡＮへの適用が検討されてきた（非特許文献１）。

【0003】

ＩＡＣＳ−ＤＣＡは、各ＡＰが独立に利用チャネルを決定するアルゴリズムであり、周辺セルから受ける全チャネルの干渉電力（ＣＣＩ電力）を測定して、周辺セルに与えるＣＣＩを最小化するようなチャネル再利用パターンを形成する。例えば図５に示すように、各ＡＰは、一定周期ごとに全チャネルの瞬時ＣＣＩ電力を測定し、チャネルごとに平均ＣＣＩ電力（過去のＣＣＩ電力の平均) を計算し、全チャネルを平均ＣＣＩ電力の小さい順に格納したチャネル優先度テーブルを更新する。各ＡＰは、送信時にチャネル優先度テーブルの最上位にある平均ＣＣＩ電力が最小のチャネルを使用する。これにより、ＡＰ周辺電波環境の変化に適応して、周辺セルに与えるＣＣＩを最小とするようなチャネル再利用パターンが自律的に形成される。

【0004】

ところで、ＡＰからの距離が遠いＳＴＡでは、伝搬損失の影響によって十分な受信信号電力が得られず、通信品質が著しく劣化してしまう。また、自然災害や機器の故障等によってＡＰが使用不可能となった場合、そのＡＰがカバーしていたエリアのＳＴＡは通信不可能となってしまう。この問題を解決する手法として、各ＡＰが連携してダイバーシチ通信を行う手法が検討されている（非特許文献２）。

【0005】

このＡＰ連携ダイバーシチ通信を行うためには、各ＡＰが連携して同じチャネルを用いてＳＴＡと通信を行う必要がある。しかしながら、ＩＡＣＳ−ＤＣＡでは、ＣＣＩを最小化するため、隣り合うＡＰの使用チャネルが異なるようなチャネル配置となってしまう。一方、完全集中制御型のＤＣＡ（非特許文献３）を用いてチャネル割当を行えば、ＡＰ同士の連携は可能であるものの、ＡＰ数の増加に伴い集中制御を行う制御装置（以下、ＣＣという）の演算処理量が膨大となってしまう問題がある。そこで、ＣＣでの演算処理量を抑えることができるＩＡＣＳ−ＤＣＡを利用したＡＰ連携ダイバーシチが検討されている（非特許文献４）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Y. Matsumura, S. Kumagai, T. Obara, T. Yamamoto, and F. Adachi, “Channel Segregation Based Dynamic Channel Assignment for WLAN,” 2012 IEEE The 13th International Conference on Communication Systems, Singapore, 21-23 Nov. 2012.

【非特許文献2】熊谷慎也，長岡諒，小原辰徳，山本哲矢，安達文幸, “ＳＴＢＣ−ＯＦＤＭを用いる連携ダイバーシチ, ”信学技報, RCS2012-112, pp.97-102, 2012年８月．

【非特許文献3】G. F. Marias, D. Skyrianoglou, and L. Merakos,“A centralized approach to dynamic channel assignment in wireless ATM LANs,” Proc. 18th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies (Infocom’99), Mar. 1999.

【非特許文献4】Martin T.H. Sirait, Yuki Matsumura, Katsuhiro Temma, Koichi Ishihara, B. A. Hirantha Sithira Abeysekera, Tomoaki Kumagai and Fumiyuki Adachi, “AP Cooperative Diversity in Wireless Network Using Interference-Aware Channel Segregation Based Dynamic Channel Assignment, ” IEEE 25th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'14), Washington D.C., USA, 2-5 Sept. 2014.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＡＰ連携ダイバーシチを行うためには、ＳＴＡに対して複数のＡＰを連携ＡＰとして選択し、全ての連携ＡＰで同一のチャネルを用いて通信を行う必要がある。しかしながら、連携候補となるＡＰが既に他のＳＴＡに対する連携ダイバーシチに使用されている場合には、そのＡＰは連携ダイバーシチに使用することができない。連携候補となる全てのＡＰが他のＳＴＡへの連携ダイバーシチのために使用されていれば、ＳＴＡからの通信要求が棄却されてしまう。

【0008】

本発明は、ＩＡＣＳ−ＤＣＡを用いる無線通信システムにおいて、ＳＴＡからの通信要求が棄却されにくくかつＡＰ連携ダイバーシチを可能とする無線通信システム、無線通信方法、および制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の発明は、複数のＡＰが接続されるＣＣの制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信システムにおいて、ＡＰは、他のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、チャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順にチャネル優先順位を保持し、該チャネル優先順位をＣＣに通知するチャネル優先順位通知手段を備え、ＳＴＡは、複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、ビーコン受信電力が大きい順のＡＰの番号をＡＰ情報として保持し、該ＡＰ情報をＡＰに対する通信要求に含めてＣＣに送信するＡＰ情報送信手段を備え、ＣＣは、通信要求を送信する要求ＳＴＡから取得するＡＰ情報に基づいて、要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択手段と、ＡＰから取得するチャネル優先順位に基づいて、要求ＳＴＡごとにマスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択手段と、要求ＳＴＡから取得するＡＰ情報に基づいて、マスターＡＰとして選択されていないＡＰの中から、要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択手段と、要求ＳＴＡに対して、ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとしてマスターＡＰおよびスレーブＡＰと、割当チャネルの番号を通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答手段と、複数のＡＰのうち、マスターＡＰおよびスレーブＡＰとして要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知手段とを備え、ＣＣのマスターＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にマスターＡＰとして選択する構成であり、ＣＣのスレーブＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にスレーブＡＰとして選択する構成であり、さらに、スレーブＡＰを選択できない場合はマスターＡＰのみで要求ＳＴＡとの接続を行う。

【0010】

第１の発明における無線通信システムにおいて、ＳＴＡのＡＰ情報送信手段は、ＡＰ情報として、複数のＡＰのビーコン受信電力の最大値を含み、ＣＣのマスターＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力の最大値が小さい要求ＳＴＡの順に、マスターＡＰの選択処理を行う構成であり、ＣＣのスレーブＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力の最大値が小さい要求ＳＴＡの順に、スレーブＡＰの選択処理を行う構成である。

【0012】

第２の発明は、複数のＡＰが接続されるＣＣの制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信方法において、ＡＰは、他のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、チャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順にチャネル優先順位を保持し、該チャネル優先順位をＣＣに通知するチャネル優先順位通知ステップを有し、ＳＴＡは、複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信し、ビーコン受信電力が大きい順のＡＰの番号をＡＰ情報として保持し、該ＡＰ情報をＡＰに対する通信要求に含めてＣＣに送信するＡＰ情報送信ステップを有し、ＣＣは、通信要求を送信する要求ＳＴＡから取得するＡＰ情報に基づいて、要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択ステップと、ＡＰから取得するチャネル優先順位に基づいて、要求ＳＴＡごとにマスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択ステップと、要求ＳＴＡから取得するＡＰ情報に基づいて、マスターＡＰとして選択されていないＡＰの中から、要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択ステップと、要求ＳＴＡに対して、ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとしてマスターＡＰおよびスレーブＡＰと、割当チャネルの番号を通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答ステップと、複数のＡＰのうち、マスターＡＰおよびスレーブＡＰとして要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知ステップとを有し、ＣＣのマスターＡＰ選択ステップは、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にマスターＡＰとして選択し、ＣＣのスレーブＡＰ選択ステップは、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にスレーブＡＰとして選択し、さらに、スレーブＡＰを選択できない場合はマスターＡＰのみで要求ＳＴＡとの接続を行う。

【0013】

第２の発明における無線通信方法において、ＳＴＡのＡＰ情報送信ステップは、ＡＰ情報として、複数のＡＰのビーコン受信電力の最大値を含む処理を行い、ＣＣのマスターＡＰ選択ステップは、ビーコン受信電力の最大値が小さい要求ＳＴＡの順に、マスターＡＰの選択処理を行い、ＣＣのスレーブＡＰ選択ステップは、ビーコン受信電力の最大値が小さい要求ＳＴＡの順に、スレーブＡＰの選択処理を行う。

【0015】

第３の発明は、複数のＡＰが接続されるＣＣの制御により、複数のＡＰが同一チャネルを用いてＳＴＡとＡＰ連携ダイバーシチ通信を行う無線通信システムの制御装置において、通信要求を送信する要求ＳＴＡで、複数のＡＰが送信するビーコン信号を受信して得られるビーコン受信電力が大きい順のＡＰの番号を含むＡＰ情報に基づいて、要求ＳＴＡごとに異なるマスターＡＰを選択するマスターＡＰ選択手段と、ＡＰがチャネルごとのビーコン受信電力から得られる同一チャネル干渉電力が小さい順のチャネル優先順位に基づいて、要求ＳＴＡごとにマスターＡＰとの通信に用いる割当チャネルを選択する割当チャネル選択手段と、要求ＳＴＡから取得するＡＰ情報に基づいて、マスターＡＰとして選択されていないＡＰの中から、要求ＳＴＡごとに異なるスレーブＡＰを選択するスレーブＡＰ選択手段と、要求ＳＴＡに対して、ＡＰ連携ダイバーシチ通信に用いるＡＰとしてマスターＡＰおよびスレーブＡＰと、割当チャネルの番号を通信要求に対する応答に含めて送信する通信要求応答手段と、複数のＡＰのうち、マスターＡＰおよびスレーブＡＰとして要求ＳＴＡとの接続に用いられるＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号および割当チャネルの番号を通知するＡＰ通知手段とを備え、ＣＣのマスターＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にマスターＡＰとして選択する構成であり、ＣＣのスレーブＡＰ選択手段は、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にスレーブＡＰとして選択する構成であり、さらに、スレーブＡＰを選択できない場合はマスターＡＰのみで要求ＳＴＡとの接続を行う。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、各ＳＴＡからの通信要求に対して、ＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰを選択する際に、まずマスターＡＰと割当チャネルを選択し、その後に未選択のＡＰの中からスレーブＡＰを選択する処理を行うことにより、通信要求を送信したＳＴＡに対して少なくともマスターＡＰと割当チャネルの設定が可能となる。これにより、通信要求棄却を回避しながら可能な限りＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明におけるＡＰ、ＳＴＡ、ＣＣの処理手順の概要を示す図である。

【図2】ＡＰの処理手順例を示すフローチャートである。

【図3】ＳＴＡの処理手順例を示すフローチャートである。

【図4】ＣＣの処理手順例を示すフローチャートである。

【図5】ＩＡＣＳ−ＤＣＡを用いた無線ＬＡＮのチャネル割当例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明におけるＡＰ、ＳＴＡ、ＣＣの制御処理の概要を示す。
図１において、ＡＰ間でビーコン信号を送受信し、他のＡＰからのビーコン信号を受信したＡＰは、ＩＡＣＳ−ＤＣＡに基づき、一定周期ごとに各チャネルの瞬時ＣＣＩ電力を測定し、過去の測定値をもとに平均ＣＣＩ電力を算出し、平均ＣＣＩ電力の小さい順に各チャネルを並べたチャネル優先度テーブルを更新する（Ｓ１）。次に、ＡＰ連携ダイバーシチを実現するために、ＡＰはチャネル優先度テーブルのチャネル優先順位をＣＣに送信する（Ｓ２）。

【0019】

ＳＴＡは、各ＡＰからのビーコン信号を受信してビーコン受信電力を測定し、ＣＣに接続されているＡＰでビーコン信号の受信が確認できた全ＡＰの番号をビーコン受信電力の大きい順に順位付けする（Ｓ３）。そして、ＳＴＡが通信要求を送信する際に、自局のＳＴＡ番号、ビーコン受信電力の大きい順のＡＰ番号およびビーコン受信電力の最大値の情報を含めて、ＡＰを介してＣＣに送信する（Ｓ４）。

【0020】

ＣＣは、ＡＰからチャネル優先度テーブルを受信し、ＡＰのチャネル優先順位を取得する（Ｓ５）。一方、ＳＴＡの通信要求からＳＴＡ番号、ビーコン受信電力の大きい順のＡＰ番号およびビーコン受信電力の最大値の情報を取得し（Ｓ６）、通信を許可したＳＴＡごとに、連携ダイバーシチを行うマスターＡＰおよびスレーブＡＰを選択するＡＰグルーピングと、割当チャネルの選択を行う（Ｓ７）。ＡＰグルーピングでは、まず通信要求のあった全ＳＴＡに対してそれぞれマスターＡＰを選択し、次にＳＴＡごとに、未選択のＡＰの中からスレーブＡＰを選択する。詳しくは、図４を参照して説明する。ここで選択されたマスターＡＰ、スレーブＡＰ、割当チャネル番号は、通信要求に対するＡＣＫ信号に含めてＳＴＡに送信する（Ｓ８）。さらに、各ＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号と割当チャネル番号を通知する（Ｓ９）。

【0021】

ＳＴＡは、マスターＡＰ、スレーブＡＰ、割当チャネル番号を取得し（Ｓ10）、ＡＰは、接続先ＳＴＡ番号と割当チャネル番号を取得し（Ｓ11）、マスターＡＰとスレーブＡＰによるＡＰ連携ダイバーシチによる通信を開始する。

【0022】

以下、ＡＰ、ＳＴＡ、ＣＣの順に、それぞれの処理手順例の詳細について具体的に説明する。

【0023】

図２は、ＡＰの処理手順例を示す。
図２において、ＡＰは、他のＡＰが送信するビーコン信号を受信する（Ｓ21）。次に、受信したビーコン信号の受信電力測定値（ＲＳＳＩ（Received signal strength indicator）の値など）を利用して、各チャネルの瞬時ＣＣＩ電力を測定する（Ｓ22）。次に、測定した瞬時ＣＣＩ電力を用いて、各チャネルの平均ＣＣＩ電力を計算する（Ｓ23）。平均ＣＣＩ電力の計算方法については、例えば、忘却係数を用いて計算してもよいし、ある一定時間内における移動平均を計算してもよい。

【0024】

次に、ＡＰは、平均ＣＣＩ電力の小さい順に各チャネルを並べたチャネル優先度テーブルを更新し（Ｓ24）、このチャネル優先度テーブルのチャネル優先順位をＣＣに送信する（Ｓ25）。表１は、各ＡＰにおけるチャネル優先度テーブルの一例を示す。

【0025】

【表1】

【0026】

次に、ＡＰは、ＣＣが決定した接続先ＳＴＡ番号と割当チャネル番号をＣＣから受信する（Ｓ26）。ここで、ＣＣからの通知に割当チャネルがあるか否かを判定し（Ｓ27）、割当チャネルがあれば、割当チャネルでビーコン信号を送信する（Ｓ28）。一方、割当チャネルがなければ、ＡＰが保持しているチャネル優先度テーブルを参照し、優先度が最も高いチャネルでビーコンを送信する（Ｓ29）。ＡＰは、上記のステップＳ21〜Ｓ29の処理を周期的に繰り返す。

【0027】

図３は、ＳＴＡの処理手順例を示す。
図３において、ＳＴＡは、各ＡＰが送信するビーコン信号を受信し、そのビーコン受信電力を測定する（Ｓ31）。次に、ＣＣに接続されているＡＰでビーコン信号の受信が確認できた全ＡＰの番号を、ビーコン受信電力の大きい順に保持する（Ｓ32）。このとき、ＣＣに接続されていながらビーコン受信電力を検知できないＡＰについては、ビーコン受信電力の大きい順にソートする際に便宜的に測定限界値以下の値（例えば-100dBm)を設定してもよい。次に、通信要求を行うか否かを判断する（Ｓ33）。ここで、ＳＴＡが通信要求を行う場合は、自局のＳＴＡ番号、ＣＣに接続されているＡＰでビーコン受信電力の大きい順に並べたＡＰの番号およびビーコン受信電力の最大値の情報を含む通信要求をＣＣに送信する（Ｓ34）。

【0028】

表２は、各ＳＴＡにおけるＣＣに接続のＡＰからのビーコン受信電力測定結果の一例を示す。例えば、通信要求を行うＳＴＡ１は、ビーコン受信電力が大きい順のＡＰ４，ＡＰ３，ＡＰ１のＡＰ番号と、ビーコン受信電力の最大値である「-60dBm」をＣＣに送信する。

【0029】

【表2】

【0030】

次に、通信要求に対するＣＣの返信が、通信要求を許可とするＡＣＫであるか、通信要求を不許可とするＮＡＣＫであるかは判定する（Ｓ35）。ここで、ＮＡＣＫが返信された場合には、その時点における通信処理を中止する（Ｓ36）。一方、ＡＣＫが返信された場合には、ＡＣＫに含まれている接続先ＡＰ番号と割当チャネル番号とを取得し（Ｓ37）、割当チャネルを選択して通信を開始する（Ｓ38）。

【0031】

図４は、ＣＣの処理手順例を示す。
図４において、ＣＣは、各ＡＰからチャネル優先度テーブルの情報を受信し、例えば表１に示すような各ＡＰのチャネル優先順位を得る（Ｓ41）。この処理は、周期的に繰り返される。

【0032】

その一方でＣＣは、通信要求を送信するＳＴＡ（以下、要求ＳＴＡという）から通信要求を受信し（Ｓ42）、要求ＳＴＡのＳＴＡ番号と、例えば表２のような要求ＳＴＡにおけるビーコン受信電力の大きい順のＡＰ番号およびビーコン受信電力の最大値を取得する（Ｓ43）。このステップＳ42〜Ｓ43の処理を所定時間繰り返し、各要求ＳＴＡからの通信要求を収集する（Ｓ44）。

【0033】

次に、ＣＣは、各要求ＳＴＡにおけるビーコン受信電力の最大値の小さい順に、ＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰの選択を行う要求ＳＴＡの順番を設定する（Ｓ45）。表２の例では、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の中でビーコン受信電力の最大値の小さい順に、ＳＴＡ１，ＳＴＡ３，ＳＴＡ２の順番になる。なお、ビーコン受信電力の最大値が小さい順に要求ＳＴＡの順番を設定する代わりに、例えば要求ＳＴＡとＡＰとの距離が遠い順、あるいは受信信号対干渉＋雑音電力比（ＳＩＮＲ）が小さい順に設定してもよい。

【0034】

次に、ＣＣは、設定順番に応じた要求ＳＴＡごとに、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順にＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰを重複しないように選択する（Ｓ46）。例えば、表３に示すように、ＳＴＡ１について、ビーコン受信電力が最大のＡＰ４をマスターＡＰとして選択する。ＳＴＡ３については、ビーコン受信電力が最大のＡＰ４がすでにＳＴＡ１のマスターＡＰとして選択されたので、次にビーコン受信電力が大きいＡＰ１をマスターＡＰとして選択する。ＳＴＡ２については、ビーコン受信電力が最大のＡＰ２をマスターＡＰとして選択する。このような手順により、各要求ＳＴＡに対してビーコン受信電力の最大値が小さい順番で、それぞれビーコン受信電力が最大のマスターＡＰが選択されるが、選択しようとするＡＰがすでに他のＳＴＡのマスターＡＰに選択されていたり、ビーコン受信電力が規定値以下などにより、マスターＡＰの選択ができないＳＴＡに対しては、要求信号に対するＮＡＣＫ信号を送信し、その時点での通信を中止する。

【0035】

【表3】

【0036】

次に、ＣＣは、各要求ＳＴＡに対して選択したマスターＡＰに割り当てるチャネルとして、チャネル優先度テーブルのチャネル優先順位に応じて割当チャネルを選択する（Ｓ47）。例えば、表１のチャネル優先度テーブルの場合には、表３に示すように、ＳＴＡ１のマスターＡＰとして選択したＡＰ４では、優先度が最も高い空きチャネルであるＣＨ３が選択される。続いて、ＳＴＡ３のマスターＡＰとして選択したＡＰ１では、優先度が最も高い空きチャネルであるＣＨ２が選択され、ＳＴＡ２のマスターＡＰとして選択したＡＰ２では、優先度が最も高いチャネルのＣＨ３がすでに選択されているので、次に優先度が高い空きチャネルであるＣＨ１が選択される。このように、優先度が最も高いチャネルが他のマスターＡＰに選択されている場合には、次の優先度のチャネルが順次選択されるが、例えば平均ＣＣＩ電力がある閾値以上のチャネルを使用不可として選択できるチャネルがない場合には、マスターＡＰとして選択できないことになる。このマスターＡＰの選択ができないＳＴＡに対しては、要求信号に対するＮＡＣＫ信号を送信し、その時点での通信を中止する。

【0037】

以上の操作を、マスターＡＰの選択とチャネル割当が済んでいない全ての要求ＳＴＡに対して行う。

【0038】

次に、ＣＣは、各要求ＳＴＡに対してビーコン受信電力の最大値の小さい順にそれぞれマスターＡＰおよび割当チャネルが決定した後、同じ設定順番の各要求ＳＴＡに対して、ビーコン受信電力が大きいＡＰの順に、マスターＡＰとして選択されていないＡＰの中からスレーブＡＰを重複しないように選択し（Ｓ48）、マスターＡＰとスレーブＡＰからなるＡＰグルーピングを行う。例えば、表３の例では、マスターＡＰとしてＡＰ４，ＡＰ１，ＡＰ２がすでに選択されているので、これらを除くＡＰの中からそれぞれビーコン受信電力が大きい順に、ＳＴＡ１についてはＡＰ３がスレーブＡＰとして選択される。また、ＳＴＡ３およびＳＴＡ２については、スレーブＡＰとなる候補が存在しないため、マスターＡＰのみで通信することになる。

【0039】

次に、ＣＣは、各要求ＳＴＡに対して、表４のように決定したマスターＡＰおよびスレーブＡＰと割当チャネル番号をＡＣＫ信号に含めて送信する（Ｓ49）。さらに、ＣＣは、各ＡＰに対して、接続先ＳＴＡ番号と割当チャネル番号を通知する（Ｓ50）。

【0040】

【表4】

【0041】

以上のように、本発明では、各ＳＴＡからの通信要求に対してＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰを選択する際に、まずマスターＡＰと割当チャネルを選択し、その後に未選択のＡＰの中からスレーブＡＰを選択する処理を行うことにより、通信要求を送信したＳＴＡに対して少なくともマスターＡＰと割当チャネルが設定されるので、通信要求棄却を回避しながら可能な限りＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰを選択することができる。

【0042】

また、以上の説明では、各ＡＰが送信に使用するチャネルは１つとしたが、各ＡＰが複数のチャネルを使用して送信する形態（例えばＯＦＤＭＡや複数の送受信器をもつＡＰ）の場合には、ＡＰ連携ダイバーシチを行うマスターＡＰとスレーブＡＰに割り当てる複数のチャネルを選択するようにしてもよい。

【0043】

本発明の無線通信システムの制御装置（ＣＣ）は、ＡＰとの間の通信インターフェースと、コンピュータと上記の処理を行うコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも、ネットワークを介して提供することも可能なものである。

【符号の説明】

【0044】

ＡＰ 基地局装置
ＳＴＡ 端末装置
ＣＣ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】