(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムであって、
前記無線基地局装置は、
無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が検知した周辺無線環境を示す無線環境情報を前記チャネル割当装置に通知する無線環境情報通知部と、
前記チャネル割当装置から通知されたチャネルを前記無線通信部に設定するチャネル設定部とを備え、
前記チャネル割当装置は、
複数の前記無線基地局装置から前記無線環境情報を収集する情報収集部と、
前記情報収集部が収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出部と、
前記チャネル算出部が前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御部とを備え、
前記チャネル算出部は、
前記無線環境情報に基づいて、
複数の前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングし、
グルーピングされずに残った前記無線基地局装置がある場合は、残った前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングする処理を繰り返し、
互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線環境情報は、前記無線通信部が他の前記無線基地局装置から受信した無線信号の信号レベルの情報を含み、
前記チャネル算出部は、前記無線環境情報が示す他の前記無線基地局装置の無線信号の信号レベルが予め設定された閾値を超えている場合は前記無線環境情報の通知元の前記無線基地局装置と他の前記無線基地局装置とが干渉し合うと判断し、超えていない場合は前記無線環境情報の通知元の前記無線基地局装置と他の前記無線基地局装置とが非干渉と判断し、互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記チャネル算出部は、
同じグループにグルーピングされた前記無線基地局装置の中から前記無線環境情報に基づいて、無線信号が干渉する他の前記無線基地局装置が異なる前記無線基地局装置を特定し、特定した前記無線基地局装置を当該グループから削除して別のグループを形成させ、
互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記チャネル算出部は、未割当のチャネルを、前記グループに属する一部の前記無線基地局装置に割当てる、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムにおける前記チャネル割当装置であって、
複数の前記無線基地局装置から周辺無線環境を示す無線環境情報を収集する情報収集部と、
前記情報収集部が収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出部と、
前記チャネル算出部が前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御部と、
を備え、
前記チャネル算出部は、
前記無線環境情報に基づいて、
複数の前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングし、
グルーピングされずに残った前記無線基地局装置がある場合は、残った前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングする処理を繰り返し、
互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割当装置。
【請求項６】
チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムが実行するチャネル割当方法であって、
前記無線基地局装置が、
当該無線基地局装置において無線通信を行う無線通信部により周辺無線環境を検知する無線環境検知過程と、
前記無線環境検知過程において検知した前記周辺無線環境を示す無線環境情報を前記チャネル割当装置に通知する無線環境情報通知過程と、
前記チャネル割当装置が、
複数の前記無線基地局装置から前記無線環境情報を収集する情報収集過程と、
前記情報収集過程において収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出過程と、
前記チャネル算出過程において前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御過程と、
前記無線基地局装置が、
前記チャネル割当装置から通知されたチャネルを前記無線通信部に設定するチャネル設定過程と、
を有し、
前記チャネル算出過程では、
前記無線環境情報に基づいて、
複数の前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングし、
グルーピングされずに残った前記無線基地局装置がある場合は、残った前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングする処理を繰り返し、
互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割当方法。
【請求項７】
チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムにおける前記チャネル割当装置が実行するチャネル割当方法であって、
情報収集部が、複数の前記無線基地局装置から周辺無線環境を示す無線環境情報を収集する情報収集過程と、
チャネル算出部が、前記情報収集過程において収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出過程と、
制御部が、前記チャネル算出過程において前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御過程と、
を有し、
前記チャネル算出部は、
前記無線環境情報に基づいて、
複数の前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングし、
グルーピングされずに残った前記無線基地局装置がある場合は、残った前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングする処理を繰り返し、
互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、チャネル割当装置、及びチャネル割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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かつ高性能な端末の普及により、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（ギガヘルツ）帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂやＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線ＬＡＮと、５ＧＨｚ帯を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線ＬＡＮがある。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂやＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線ＬＡＮでは、２４００ＭＨｚ（メガヘルツ）から２４８３．５ＭＨｚ間に５ＭＨｚ間隔で１３チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数使用する際は、干渉を避けるためスペクトルが重ならないように使用すると最大で３チャネル、場合によっては４チャネルまで同時に使用できる。
一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、日本の場合は、５１７０ＭＨｚから５３３０ＭＨｚ間、及び、５４９０ＭＨｚから５７１０ＭＨｚ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（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
無線ＬＡＮの最大伝送速度は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の場合は１１Ｍｂｐｓ（メガビット毎秒）であり、また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の場合は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り、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、実際の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、スループットは、情報を送信しようとする通信局が増えれば更に低下する。
【０００５】
一方で、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）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及しており、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。
【０００６】
そのため、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、また、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）技術の導入が決定された。更に、今現在標準化仕様が検討されているＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、チャネル帯域幅を８０ＭＨｚや最大で１６０ＭＨｚ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）送信方法の導入等が検討されている（例えば、非特許文献２参照。）。
このように、チャネル当たりの帯域幅を４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚ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、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、チャネル当たりの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。
【０００７】
上述の通り、同一場所で同時に使えるチャネル数は、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のチャネルが用意されている。そのため、実際に無線ＬＡＮを導入する際には、基地局装置であるアクセスポイント（ＡＰ：Access Point）が自セル（ＢＳＳ：Basic Service Set）内で使用するチャネルを選択する必要がある。
【０００８】
使用可能なチャネル数よりもＢＳＳ数が多く存在する環境では、複数のＢＳＳが同一チャネルを使うことになる（ＯＢＳＳ：Overlapping  ＢＳＳ）。無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス）を用いて、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通信局は、まず所定のセンシング期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter-Frame Space）だけ無線媒体の状態を監視し、この間に他の通信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。通信局は、引き続きランダム・バックオフ期間中も無線媒体を監視するが、この間にも他の通信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。チャネルの利用権を得た通信局は同一ＢＳＳ内の他の通信局にデータを送信したり、それらの通信局からデータを受信したりできる。
このような制御を行うため、競合する通信セルや通信局が多いと、得られる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することが重要になる。
【０００９】
アクセスポイントにおけるチャネルの選択方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で定まっていないため、各ベンダーが独自のチャネル選択方法を使用しているが、最も一般的なチャネル選択方法は、干渉電力の最も少ないチャネルを選択する方法である。アクセスポイントは、一定期間すべてのチャネルの状態を検知（スキャニングを実施）して最も干渉電力が少ないチャネルを選択し、選択したチャネル上で配下通信局とデータの送受信を行う。なお、干渉電力とは、近隣ＢＳＳや他システムから受信する信号のレベルである。
【００１０】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、ＢＳＳ周辺の無線状況が変化した場合におけるチャネルの変更手順が規定されているが、基本的に、レーダ検出などによる強制移行以外は、一度選択したチャネルの再選択を行っていない。そのため、現状無線ＬＡＮでは、無線状況の変化に応じたチャネルの最適化は行われていない。
さらに、現状の市販アクセスポイントは自律分散動作を行っているため、各々のアクセスポイントは、チャネルを選択する際に自局において受信する信号のみを考慮してチャネルを選択している。このため、アクセスポイントの配置分布が一様でない環境では、使用可能チャネルに偏りが生じ、周波数リソースは有効に使用されない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】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
【非特許文献２】IEEE 802.11ac Draft Standard, D3.0, June 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
既存無線ＬＡＮシステムは、自律分散的に動作する。また、上述の通り、一度選択したチャネルの再選択は基本的に行っていないため、各々のアクセスポイントの起動時における周辺の無線環境に基づいて使用するチャネルを選択する。例えば、起動中のアクセスポイントの変化、各々のアクセスポイント配下端末の変化、各々のセル内の無線装置による送出されるデータ量の変化などの環境変化が起きても使用チャネルの最適化を行なっていないため、各々のセルのスループット間で差が生じたり、システム全体でもスループットが劣化したりする問題があった。
【００１３】
上記事情に鑑み、本発明は、基地局装置が密集している環境において、起動中のアクセスポイントについての環境変化が生じた場合でも、局地的なスループットの低下を回避することができる無線通信システム、チャネル割当装置、及びチャネル割当方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部が検知した周辺無線環境を示す無線環境情報を前記チャネル割当装置に通知する無線環境情報通知部と、前記チャネル割当装置から通知されたチャネルを前記無線通信部に設定するチャネル設定部とを備え、前記チャネル割当装置は、複数の前記無線基地局装置から前記無線環境情報を収集する情報収集部と、前記情報収集部が収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出部と、前記チャネル算出部が前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御部とを備える、ことを特徴とする無線通信システムである。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上述する無線通信システムであって、前記無線環境情報は、前記無線通信部が他の前記無線基地局装置から受信した無線信号の信号レベルの情報を含み、前記チャネル算出部は、前記無線環境情報が示す他の前記無線基地局装置の無線信号の信号レベルが予め設定された閾値を超えている場合は前記無線環境情報の通知元の前記無線基地局装置と他の前記無線基地局装置とが干渉し合うと判断し、超えていない場合は前記無線環境情報の通知元の前記無線基地局装置と他の前記無線基地局装置とが非干渉と判断し、互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上述する無線通信システムであって、前記チャネル算出部は、前記無線環境情報に基づいて、複数の前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングし、グルーピングされずに残った前記無線基地局装置がある場合は、残った前記無線基地局装置の中から干渉する他の前記無線基地局装置の数が最も少ない前記無線基地局装置を選択し、選択した前記無線基地局装置と、当該無線基地局装置と非干渉の他の前記無線基地局装置とを同じグループにグルーピングする処理を繰り返し、互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上述する無線通信システムであって、前記チャネル算出部は、同じグループにグルーピングされた前記無線基地局装置の中から前記無線環境情報に基づいて干渉状況が異なる前記無線基地局装置を特定し、特定した前記無線基地局装置を当該グループから削除して別のグループを形成させ、互いに非干渉の前記無線基地局装置が属する前記グループに対して同一のチャネルを割り当てる、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上述する無線通信システムであって、前記チャネル算出部は、未割当のチャネルを、前記グループに属する一部の前記無線基地局装置に割当てる、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一態様は、チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムにおける前記チャネル割当装置であって、複数の前記無線基地局装置から周辺無線環境を示す無線環境情報を収集する情報収集部と、前記情報収集部が収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出部と、前記チャネル算出部が前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御部と、を備えることを特徴とするチャネル割当装置である。
【００２０】
また、本発明の一態様は、チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムが実行するチャネル割当方法であって、前記無線基地局装置が、当該無線基地局装置において無線通信を行う無線通信部により周辺無線環境を検知する無線環境検知過程と、前記無線環境検知過程において検知した前記周辺無線環境を示す無線環境情報を前記チャネル割当装置に通知する無線環境情報通知過程と、前記チャネル割当装置が、複数の前記無線基地局装置から前記無線環境情報を収集する情報収集過程と、前記情報収集過程において収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出過程と、前記チャネル算出過程において前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御過程と、前記無線基地局装置が、前記チャネル割当装置から通知されたチャネルを前記無線通信部に設定するチャネル設定過程と、を有することを特徴とするチャネル割当方法である。
【００２１】
また、本発明の一態様は、チャネル割当装置と複数の無線基地局装置とを有する無線通信システムにおける前記チャネル割当装置が実行するチャネル割当方法であって、情報収集部が、複数の前記無線基地局装置から周辺無線環境を示す無線環境情報を収集する情報収集過程と、チャネル算出部が、前記情報収集過程において収集した前記無線環境情報に基づいて周辺無線環境に共通した特徴を有する前記無線基地局装置を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しない前記グループに対して同一のチャネルを割り当てるチャネル算出過程と、制御部が、前記チャネル算出過程において前記グループに割り当てた前記チャネルを、当該グループにグルーピングされた前記無線基地局装置に通知する制御過程と、を有することを特徴とするチャネル割当方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、基地局装置が密集している環境において、起動中のアクセスポイントについての環境変化が生じた場合でも、局地的なスループットの低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同実施形態によるチャネル割当装置のチャネル算出部における各制御対象ＡＰの干渉ＡＰ数計算処理を示すフローチャートである。
【図３】同実施形態によるチャネル割当装置のチャネル算出部における制御対象ＡＰのグルーピング処理を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態によるチャネル割当装置のチャネル算出部におけるチャネル割当て用の非干渉ＡＰ群形成処理を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態による制御対象ＡＰの配置例を示す図である。
【図６】無線通信システムが図５に示す制御対象ＡＰを備える場合の各制御対象ＡＰ同士の干渉の有無と、各制御対象ＡＰの干渉ＡＰの数を示す図である。
【図７】無線通信システムが図５に示す制御対象ＡＰを備える場合の非干渉ＡＰ群のグループと、チャネル割当てを示す図である。
【図８】同実施形態による無線通信システムの屋内実験環境の詳細を示す図である。
【図９】図８に示す屋内実験環境の屋内実験における１２台のＡＰのうち最小スループットを示す図である。
【図１０】図８に示す屋内実験環境の屋内実験におけるＦＩ値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態における無線通信システム、チャネル割当装置、及びチャネル割当方法を説明する。
図１は、本実施形態における無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように、無線通信システムは、無線基地局装置１とチャネル割当装置３とを備えて構成される。同図においては、無線通信システムが備える複数の無線基地局装置１のうち、通信範囲がそれぞれセルＣ１、セルＣ２である２台の無線基地局装置１のみを示している。無線基地局装置１とチャネル割当装置３とは、有線または無線の通信網により通信する。無線基地局装置１は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイント（以下、「ＡＰ」と記載する。ＡＰ：Access Point）であり、複数のチャネルのうちチャネル割当装置３より通知されたいずれか一つのチャネル（周波数帯域）を用いて、配下の不図示の端末装置と無線通信を行う。チャネル割当装置３は、無線基地局装置１が検知した周辺無線環境を示す無線環境情報に基づいて、各無線基地局装置１が使用すべきチャネルを計算し、各々の無線基地局装置１に割り当てる。
【００２５】
本実施形態による無線通信システムは、ＯＳＧｉ（Open Services Gateway Initiative）サービス・アグリゲーション・プラットフォーム（ＯＳＡＰ：OSGi Service Aggregation Platform）などを用いたネットワーク制御型無線ＬＡＮにおいて、システムスループットの向上又はシステム内の最小スループットを持つセルのスループット向上を目指す。
そこで、チャネル割当装置３は、非干渉ＡＰ群数が最大となるように、無線環境情報が示す各ＡＰにおける周辺ＡＰの信号検出の可否に基づいて、周辺無線環境に共通した特徴を持つＡＰをグルーピングする。そして、チャネル割当装置３は、相互に信号検出が不可であるＡＰ（非干渉ＡＰ）には同一チャネルを割り当て、信号検出が可能なＡＰ（干渉ＡＰ）同士には異なるチャネルを割当てる。なお、チャネル割当装置３は、周辺ＡＰの信号検出可否を、予め設定されたＲＳＳＩ閾値を基に判断する。
【００２６】
無線基地局装置１は、無線通信部１１と制御部１２とを備えて構成される。制御部１２は、無線環境情報保持部１３、無線環境情報通知部１４、チャネル設定部１５、及びアクセス権獲得部１６を有する。
無線通信部１１は、チャネル設定部１５により設定されたチャネルを使用して不図示の端末装置と無線通信を行う。無線通信部１１は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス）によるアクセス制御を用いて無線通信を行う。また、無線通信部１１は、無線通信において利用可能なすべてのチャネルそれぞれを予め定められた期間スキャンし、スキャン結果を無線環境情報として無線環境情報保持部１３に出力する。無線環境情報保持部１３は、無線通信部１１から入力された無線環境情報を保持する。無線環境情報通知部１４は、無線環境情報保持部１３に保持されている無線環境情報を読み出してチャネル割当装置３に通知する。チャネル設定部１５は、チャネル割当装置３より通知されたチャネルを無線通信部１１に設定する。アクセス権獲得部１６は、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御によってアクセス権を獲得する。
【００２７】
チャネル割当装置３は、例えば、サーバコンピュータにより実現でき、通信部３１、情報収集部３２、記憶部３３、チャネル算出部３４、及び制御部３５を備えて構成される。
通信部３１は、無線基地局装置１と通信を行う。情報収集部３２は、無線通信システムに存在するチャネル割当制御対象の無線基地局装置１から無線環境情報を収集し、内部に備える記憶部３２１に書き込む。記憶部３３は、本無線通信システムにおいてネットワーク制御によりチャネルを集中的に制御できる無線基地局装置１のリストを記憶する。チャネル算出部３４は、予め定められた間隔で、記憶部３２１内に保持されている無線環境情報と記憶部３３に記憶されているリストとを基に、チャネルを集中的に制御できる各々の無線基地局装置１が使用すべきチャネルを算出する。具体的には、チャネル算出部３４は、無線環境情報を基に、周辺無線環境に共通した特徴を有する無線基地局装置１を同じグループにグルーピングし、互いに干渉しないグループに対して同一チャネルを割り当てる。チャネル算出部３４が備える記憶部３４１は、チャネルの割り当てに用いる各種データを記憶する。制御部３５は、チャネル算出部３４が算出したチャネルを無線基地局装置１に通知する。
【００２８】
次に、本実施形態の無線通信システムの動作を説明する。以下では、主にチャネル割当装置３のチャネル算出部３４の動作を中心に説明する。
無線基地局装置１の運用が開始されると、無線通信部１１は、予め定められた時間間隔毎に、無線通信において利用可能なすべてのチャネルそれぞれを、予め定められた期間スキャンする。無線通信部１１は、スキャンの結果得られた自装置周辺の無線通信に関する状況を示す無線環境情報を無線環境情報保持部１３に出力し、無線環境情報保持部１３は入力された無線環境情報を記憶する。この無線環境情報には、利用可能なそれぞれのチャネルにおいて存在する（チャネルを利用している）他ＡＰの数、当該他ＡＰそれぞれのＡＰ識別情報、当該他ＡＰそれぞれから受信するビーコンなどの信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ値：Received Signal Strength Indicator）、などの情報が含まれる。ＡＰ識別情報は、各ＡＰ（無線基地局装置１）を一意に特定する識別子であり、受信したビーコンなどの信号から得られる。無線環境情報通知部１４は、定期的に、あるいは、チャネル割当装置３からの要求を受けて、前回通知を行った後に得られた無線環境情報を無線環境情報保持部１３から読み出してチャネル割当装置３に通知する。
【００２９】
チャネル割当装置３の情報収集部３２は、各無線基地局装置１から通知された無線環境情報を収集し、記憶部３２１に書き込む。記憶部３３には、予め制御対象ＡＰリストが記憶されている。制御対象ＡＰリストは、制御対象ＡＰの集合を示すデータである。制御対象ＡＰは、本無線通信システムにおいてネットワーク制御によりチャネルを集中的に制御できるＡＰであり、制御対象ＡＰリストにおいて制御対象ＡＰは、例えば、ＡＰ識別情報により示される。
【００３０】
情報収集部３２は、周辺ＡＰリストを生成し、記憶部３２１に書き込む。周辺ＡＰリストは、制御対象ＡＰにおいて検知できる、つまり、制御対象ＡＰのキャリアセンス範囲内に存在する他ＡＰである周辺ＡＰの集合を示すデータである。周辺ＡＰは、例えば、ＡＰ識別情報により示される。情報収集部３２は、無線環境情報から無線基地局装置１が各チャネルについて検知した他ＡＰのＡＰ識別情報を読み出す。情報収集部３２は、無線環境情報の通知元である無線基地局装置１のＡＰ識別情報に対応した周辺ＡＰリストに、読み出したＡＰ識別情報を周辺ＡＰとして設定し、記憶部３２１に書き込む。なお、チャネル算出部３４が、記憶部３２１に記憶されている無線環境情報を読み出し、読み出した無線環境情報に基づいて周辺ＡＰリストを生成して記憶部３４１に書き込んでもよい。
【００３１】
チャネル割当装置３のチャネル算出部３４は、情報収集部３２が収集した各々の無線基地局装置１の無線環境情報を基に、それぞれの無線基地局装置１が使用すべき無線チャネルを以下のように計算する。
まず、チャネル算出部３４は、各々のチャネル割当対象ＡＰ（制御対象ＡＰ）について、周辺に存在し、干渉し合う他ＡＰを把握する必要がある。この周辺の干渉し合う他ＡＰの把握は、以下の図２に示す動作により行われる。つまり、チャネル算出部３４は、無線環境情報に基づいて、予め設定されたＲＳＳＩ閾値よりも大きい信号レベルのビーコンを検出すると、当該ビーコンを送信したＡＰを干渉ＡＰと見なす。そして、チャネル算出部３４は、干渉ＡＰを示すＡＰリストを生成し、記憶部３４１に書き込む。干渉ＡＰリストとは、制御対象ＡＰにおいて検知できる、つまり、制御対象ＡＰのキャリアセンス範囲内に存在する他ＡＰのうち、制御対象ＡＰが使用し得るチャネルを使用しているＡＰである干渉ＡＰの集合を示すデータである。なお、制御対象ＡＰであるが、干渉ＡＰリストに含まれないＡＰを「非干渉ＡＰ」という。
【００３２】
図２は、チャネル割当装置３のチャネル算出部３４における各制御対象ＡＰの干渉ＡＰ数計算処理を示すフローチャートである。なお、全ての制御対象ＡＰの干渉ＡＰ数の初期値は０である。
まず、チャネル割当装置３のチャネル算出部３４は、記憶部３３に記憶されている制御対象ＡＰリスト、及び情報収集部３２の記憶部３２１に記憶されている全ての制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストを読み出し、記憶部３４１に書き込む。チャネル算出部３４は、記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストが空か否かを判断する（ステップＳ１０５）。制御対象ＡＰリストに１以上の制御対象ＡＰが登録されており、空ではないと判断した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、チャネル算出部３４は、制御対象ＡＰリストに登録されている制御対象ＡＰを１台選択する（ステップＳ１１０）。この選択された制御対象ＡＰを、「選択制御対象ＡＰ」と記載する。
【００３３】
チャネル算出部３４は、記憶部３４１に記憶されている選択制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストが空である否かを判断する（ステップＳ１１５）。選択制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストに周辺ＡＰが設定されており、空ではないと判断した場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、チャネル算出部３４は、選択制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストから周辺ＡＰを１台選択する（ステップＳ１２０）。選択した周辺ＡＰを、「選択周辺ＡＰ」と記載する。チャネル算出部３４は、選択制御対象ＡＰから受信した無線環境情報を情報収集部３２の記憶部３２１より読み出す。チャネル算出部３４は、この無線環境情報から、選択制御対象ＡＰが検知した選択周辺ＡＰのＲＳＳＩ値（受信信号強度）を読み出し、予め設定されたＲＳＳＩ閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１２５）。
【００３４】
チャネル算出部３４は、読み出した選択周辺ＡＰのＲＳＳＩ値がＲＳＳＩ閾値を超えていると判断した場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、選択周辺ＡＰは選択制御対象ＡＰに対する干渉ＡＰであると判断する。そこで、チャネル算出部３４は、選択制御対象ＡＰに対する干渉ＡＰ数のカウントを１増やす（ステップＳ１３０）。さらに、チャネル算出部３４は、選択制御対象ＡＰのＡＰ識別情報に対応付けられた干渉ＡＰリストに、選択周辺ＡＰを干渉ＡＰとして設定し、記憶部３４１に書き込む。
【００３５】
チャネル算出部３４は、選択周辺ＡＰのＲＳＳＩ値がＲＳＳＩ閾値以下であると判断した場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、あるいは、ステップＳ１３０の処理の後、選択周辺ＡＰを選択制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストから削除し（ステップＳ１３５）、ステップＳ１１５からの処理を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１１５において、選択制御対象ＡＰの周辺ＡＰリストに周辺ＡＰが設定されておらず、空であると判断した場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、チャネル算出部３４は、選択制御対象ＡＰのＡＰ識別情報を記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストから削除し（ステップＳ１４０）、ステップＳ１０５からの処理を繰り返す。
【００３７】
そして、ステップＳ１０５において、記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストに制御対象ＡＰが登録されておらず、空であると判断した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、チャネル算出部３４は、処理を終了する。
【００３８】
チャネル算出部３４は、図２の処理によって全ての制御対象ＡＰの干渉ＡＰ数の計算及び干渉ＡＰリストの作成を完了すると、続いて、以下の図３の処理よって、最も孤立するＡＰ、つまり、最も干渉セル数が少ないＡＰから順番にＡＰ群を形成する。このとき、チャネル算出部３４は、まず、最も孤立するＡＰを選択し、選択ＡＰと非干渉のＡＰを同じグループに含める方法で、非干渉ＡＰ群を形成する。
【００３９】
図３は、チャネル割当装置３のチャネル算出部３４における制御対象ＡＰのグルーピング処理を示すフローチャートである。
まず、チャネル算出部３４は、記憶部３３に記憶されている制御対象ＡＰリストを読み出し、記憶部３４１に書き込む。チャネル算出部３４は、記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストが空きであるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。制御対象ＡＰリストが空きではないと判断した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、チャネル算出部３４は、制御対象ＡＰリストに登録されている制御対象ＡＰ（無線基地局装置１）について図２のステップＳ１３０においてカウントした干渉ＡＰ数を比較し、最も干渉ＡＰ数が少ない制御対象ＡＰを最も孤立した制御対象ＡＰとして１台選択する（ステップＳ２１０）。
【００４０】
チャネル算出部３４は、最も孤立した制御対象ＡＰのＡＰ識別情報に対応付けて記憶部３４１に記憶されている干渉ＡＰリストを読み出す。チャネル算出部３４は、記憶部３４１内の制御対象ＡＰリストに設定されている他の制御対象ＡＰから、読み出した干渉ＡＰリストに設定されている干渉ＡＰを除外し、非干渉な制御対象ＡＰを得る。チャネル算出部３４は、非干渉な制御対象ＡＰ全てを選択し、最も孤立した制御対象ＡＰと併せて１つのグループ、つまり、非干渉ＡＰ群を形成する（ステップＳ２１５）。チャネル算出部３４は、形成した非干渉ＡＰ群をグループリストに登録し、記憶部３４１に書き込む。チャネル算出部３４は、ステップＳ２１５においてグループを形成した全ての制御対象ＡＰを、記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストから削除し（ステップＳ２２０）、ステップＳ２０５からの処理を行う。
【００４１】
そして、ステップＳ２０５において、記憶部３４１に記憶されている制御対象ＡＰリストに制御対象ＡＰが登録されておらず、空であると判断した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、チャネル算出部３４は、処理を終了する。
【００４２】
次に、チャネル算出部３４は、以下の図４の処理によって、図３の処理により生成した各非干渉ＡＰ群に含まれる制御対象ＡＰの中で、干渉し合うＡＰが異なる制御対象ＡＰがある場合は、それらの制御対象ＡＰを非干渉ＡＰ群から削除し、別の非干渉ＡＰ群として形成する。
【００４３】
図４は、チャネル算出部３４におけるチャネル割り当て用の非干渉ＡＰ群形成処理を示すフローチャートである。まず、チャネル算出部３４は、記憶部３４１に登録されているグループリストが空きであるか否を判断する（ステップＳ３０５）。グループリストが空きではないと判断した場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、チャネル算出部３４は、グループリストから非干渉ＡＰ群を１つ選択する（ステップＳ３１０）。
【００４４】
チャネル算出部３４は、選択した非干渉ＡＰ群を形成する制御対象ＡＰをグループリストから読み出すと、読み出した制御対象ＡＰのＡＰ識別情報に対応した干渉ＡＰリストを記憶部３４１から読み出す。チャネル算出部３４は、読み出した干渉ＡＰリストを比較し、選択した非干渉ＡＰ群に含まれる制御対象ＡＰの中から、干渉ＡＰが異なる制御対象ＡＰを特定する。チャネル算出部３４は、特定した制御対象ＡＰを、ステップＳ３１０において選択した非干渉ＡＰ群としてグループリストに設定されている制御対象ＡＰから除外し、別の非干渉ＡＰ群のグループを形成させる（ステップＳ３１５）。チャネル算出部３４は、ステップＳ３１０で選択したグループをグループリストから削除する（ステップＳ３２０）。
チャネル算出部３４は、ステップＳ３０５からの処理を繰り返し、グループリストが空である判断した場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４５】
図４の処理より、共通した特徴を持つ制御対象ＡＰのみが含まれるような形で非干渉ＡＰ群が形成されると、チャネル算出部３４は、グループリストに設定されている各非干渉ＡＰ群の制御対象ＡＰにチャネルを割り当てる。このとき、チャネル算出部３４は、同じ非干渉ＡＰ群に含まれる全ての制御対象ＡＰに同じチャネルを割り当てることで、チャネルを有効に活用する。つまり、同じ非干渉ＡＰ群には、互いの信号が検知されないＡＰが属しており、これらのＡＰには、どのチャネルを割り当てても干渉しないので、それらのＡＰには同一チャネルを割当てることができる。
【００４６】
チャネル割当装置３の制御部３５は、制御対象ＡＰである無線基地局装置１に、チャネル算出部３４が当該制御対象ＡＰに割当てたチャネルを通知する。無線基地局装置１のチャネル設定部１５は、チャネル割当装置３から割り当てられたチャネルの通知を受信すると、通知されたチャネルを無線通信部１１に設定する。無線基地局装置１において無線端末宛のデータが生起すると、アクセス権獲得部１６は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡを実施し、アクセス権を取得する。アクセス権獲得部１６がアクセス権を取得すると、無線通信部１１は、割り当てられたチャネルによって、無線端末と無線信号を送受信する。
【００４７】
次に、上述した図３、及び図４の処理の具体的な例を説明する。
図５は、制御対象ＡＰの配置を示す図である。同図に示すように、無線通信システムは、無線基地局装置１として、５台の制御対象ＡＰを備える場合について説明する。５台の制御対象ＡＰをそれぞれ、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５と記載する。ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５それぞれの通信セルはそれぞれ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５である。
【００４８】
図６は、無線通信システムが図５に示す制御対象ＡＰを備える場合の各制御対象ＡＰ同士の干渉の有無と、各制御対象ＡＰの干渉ＡＰの数を示す図である。同図において、「○」は干渉し合うことを示し、「×」は非干渉であることを示す。つまり、ＡＰ１とＡＰ２、ＡＰ１とＡＰ３、ＡＰ１とＡＰ５、ＡＰ２とＡＰ５、ＡＰ３とＡＰ４、ＡＰ３とＡＰ５が互いに干渉し合う。また、ＡＰ１とＡＰ４、ＡＰ２とＡＰ３、ＡＰ２とＡＰ４、ＡＰ４とＡＰ５は非干渉である。このとき、ＡＰ１の干渉ＡＰリストには、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ５が設定され、干渉ＡＰ数は３である。また、ＡＰ２の干渉ＡＰリストには、ＡＰ１、ＡＰ５が設定され、干渉ＡＰ数は２である。また、ＡＰ３の干渉ＡＰリストには、ＡＰ１、ＡＰ４、ＡＰ５が設定され、干渉ＡＰ数は３である。また、ＡＰ４の干渉ＡＰリストには、ＡＰ３が設定され、干渉ＡＰ数は１である。そして、ＡＰ５の干渉ＡＰリストには、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３が設定され、ＡＰ５の干渉ＡＰ数は３である。
【００４９】
図３の処理の最初、制御対象ＡＰリストには、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５が設定されているため（ステップＳ２０５：ＮＯ）、チャネル算出部３４は、干渉ＡＰ数が最も少ないＡＰ４を最も孤立した制御対象ＡＰとして選択する（ステップＳ２１０）。チャネル算出部３４は、選択したＡＰ４以外に制御対象ＡＰリストに設定されているＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ５から、ＡＰ４の干渉ＡＰリストに設定されているＡＰ３を除いたＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ５を非干渉な制御対象ＡＰとして得る。チャネル算出部３４は、選択したＡＰ４と、非干渉な制御対象ＡＰとして得られたＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ５とにより１つのグループを形成し、グループリストに登録する（ステップＳ２１５）。チャネル算出部３４は、グループを形成したＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ５を制御対象ＡＰリストから削除する（ステップＳ２２０）。これにより、制御対象ＡＰリストには、ＡＰ３のみが残る（ステップＳ２０５：ＮＯ）。
【００５０】
そこで、チャネル算出部３４は、最も孤立した制御対象ＡＰとしてＡＰ３を選択する（ステップＳ２１０）。選択したＡＰ３以外に制御対象ＡＰリストには制御対象ＡＰは設定されていないため、チャネル算出部３４は、ＡＰ３のみで１つのグループを形成し、グループリストに登録する（ステップＳ２１５）。チャネル算出部３４は、グループを形成したＡＰ３を制御対象ＡＰリストから削除する（ステップＳ２２０）。これにより、制御対象ＡＰリストは空になるため（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、チャネル算出部３４は、図３の処理を終了する。
【００５１】
図７は、無線通信システムが図５に示す制御対象ＡＰを備える場合の非干渉ＡＰ群のグループと、チャネル割当てを示す図である。図７（ａ）は、図３の処理の後に生成された非干渉ＡＰ群のグループを示す図であり、最も孤立した制御対象ＡＰであるＡＰ４と、ＡＰ４に非干渉な制御対象ＡＰであるＡＰ１、ＡＰ２、及びＡＰ５とが１つのグループを形成している。また、ＡＰ３のみで１つのグループを形成している。
【００５２】
図４の処理の最初、グループリストには図７（ａ）に示す２つのグループが設定されているため（ステップＳ３０５：ＮＯ）、まず、チャネル算出部３４は、グループリストからＡＰ４と、ＡＰ１、ＡＰ２、及びＡＰ５とからなる非干渉ＡＰ群を選択する（ステップＳ３１０）。チャネル算出部３４は、最も孤立したＡＰ４と非干渉ＡＰ群を形成するＡＰ１、ＡＰ２、及びＡＰ５の干渉ＡＰリストを比較する。すると、ＡＰ２だけが、ＡＰ３及びＡＰ４の２つのＡＰと非干渉である一方、ＡＰ１とＡＰ５は、ＡＰ４とのみ非干渉であるという特徴が得られる。よって、チャネル算出部３４は、特徴が異なるＡＰ２をグループから除外し、別のグループを形成させる（ステップＳ３１５）。チャネル算出部３４は、グループリストからＡＰ４と、ＡＰ１、ＡＰ２、及びＡＰ５とからなる非干渉ＡＰ群を削除する（ステップＳ３２０）。これにより、グループリストには、ＡＰ３のみからなる非干渉ＡＰ群だけが残る（ステップＳ３０５：ＮＯ）。
【００５３】
チャネル算出部３４は、グループリストから選択した非干渉ＡＰ群に、制御対象ＡＰがＡＰ３の１台のみが設定されているため（ステップＳ３１０）、グループの再形成は行わない（ステップＳ３１５）。チャネル算出部３４は、グループリストからＡＰ３のみからなる非干渉ＡＰ群を削除する（ステップＳ３２０）。これにより、グループリストは空になり（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、チャネル算出部３４は、図４の処理を終了する。
【００５４】
図７（ｂ）は、図４の処理の後に生成された非干渉ＡＰ群のグループを示す図であり、ＡＰ４とＡＰ１及びＡＰ５とが１つのグループＧ１を形成し、ＡＰ２が１つのグループＧ２を形成し、ＡＰ３が１つのグループＧ３を形成している。チャネル算出部３４は、グループＧ１〜Ｇ３それぞれにチャネルを割当てる。以下に、割当ての手順を示す。なお、割当て可能なチャネルはＣＨ１〜ＣＨ３であるとする。また、チャネルの有効活用のため、完全に干渉し合わないグループに同じチャネルを割り当てる。
【００５５】
（１）  チャネル算出部３４は、グループＧ１にＣＨ１を割り当てる。よって、ＡＰ１、ＡＰ４、ＡＰ５にＣＨ１が割り当てられる。
（２）  チャネル算出部３４は、グループＧ１に割当てたＣＨ１とは異なるＣＨ２をグループＧ２に割当てる。よって、ＡＰ２にＣＨ２が割り当てられる。
（３）  グループＧ２のＡＰ２と、グループＧ３のＡＰ３は互いに非干渉のため、チャネル算出部３４は、グループＧ３にもＣＨ２を割り当てる。よって、ＡＰ３にＣＨ２が割り当てられる。ここまでの処理により、図７（ｃ）に示すように、チャネルが割り当てられる。
【００５６】
（４）  チャネル算出部３４は、全グループへのチャネルの割り当てが完了すると、割当てしていないＣＨ３を、グループ内のＡＰにさらに分配する。そこで、チャネル算出部３４は、グループＧ１内において干渉し合うＡＰ１、ＡＰ５のうちいずれかのチャネルをＣＨ３に変更する。ここでは、ＡＰ１、ＡＰ５のうちいずれのチャネルを変更するかは、ランダムに（同確率で）決定する。
この手順により、最終的なチャネル割当は、図７（ｄ）に示すように、ＡＰ１がＣＨ１、ＡＰ２がＣＨ２、ＡＰ３がＣＨ２、ＡＰ４がＣＨ１、ＡＰ５がＣＨ３となる。これによって、キャリアセンス範囲内に存在しても互いに干渉しない５つのセルが形成される。
【００５７】
上述実施形態における無線基地局装置１を複数具備する無線通信システムでは、上記のように、チャネル割当装置３によって、各無線基地局装置１が無線通信に使用するチャネルを周囲の無線状況に応じて動的に決定することにより、セル間でのスループットのばらつきを抑えることができる。その結果、無線通信システムは、無線基地局装置１が密集するエリアが生じる場合においても、また、無線環境が時間とともに変動する環境においても、常に無線通信システム全体におけるスループット低下を抑制することができる。
【００５８】
上述した実施形態によれば、無線通信システム内の全ＡＰにおける干渉ＡＰ数などの情報を把握した上で、干渉しないＡＰ群を多く形成してチャネルを割り当てるため、システムスループットが大きくなる。また、同じチャネルを共用するＡＰが少なくなるため、結果的にＡＰの最小スループットが向上し、無線基地局装置が密集する環境においても局地的なスループットの低下を回避することができる。また、最小スループットの劣化が抑えられるため、セル間でスループットの公平性が改善する。
【００５９】
以下に、実験により本実施形態の無線通信システムの効果を検証したときの検証環境およびその検証結果について述べる。
図８は、屋内実験環境（検証環境）を示す図である。同図に示すように、屋内実験室において１２台のＡＰを設置し、それぞれのＡＰ近傍に無線端末（ＳＴＡ：Station）を一台ずつ配置した。そして、本実施形態を用いて各々のＡＰにチャネルを割り当てた場合と、各々のＡＰが従来の最小ＲＳＳＩ法に基づいて使用するチャネルを自律分散的に選択した場合と、使用可能チャネルからランダムにチャネルを選択するランダムチャネル選択法を用いた場合のそれぞれについて、最小スループットを持つセルのスループット値と、公平性を示すＦＩ値とを計算した。なお、ＦＩ値については、文献「R. Jain et al., “A quantitative measure of fairness and discrimination for resource allocation in shared systems,” Digital Equipment Corporation Technical Report, DEC-TR-301, September 1984.」に記載されている。１回の実験におけるスループット測定は６０秒間とし、３０回の実験の結果を平均化した。各ＡＰは２．４ＧＨｚ帯のＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格で動作する。使用可能チャネル数を互いに干渉しないチャネル１、６、１１とした。
【００６０】
図９及び図１０に、図８に示す実験環境の屋内実験の実験結果を示す。図９は、屋内実験において１２台のＡＰについて測定したスループットのうち最小スループットを示し、図１０は、屋内実験において測定された１２台のＡＰのスループット値を用いて算出したＦＩ値を示す。これらの図において、「最大非干渉ＡＰ群」は、本実施形態を用いて各々のＡＰにチャネルを割当てた場合を示し、「最小ＲＳＳＩ」は、従来の最小ＲＳＳＩ法に基づいて使用するチャネルを自律分散的に選択した場合を示し、「ランダム」は、ランダムチャネル選択法を用いた場合の結果を示す。
図９、図１０に示すように、本実施形態を用いて各々のＡＰにチャネルを割当てた場合は、従来の最小ＲＳＳＩ法、ランダムチャネル選択法を用いた場合と比較して、最小スループット、ＦＩ値とも向上したことが確認できる。例えば、従来の最小ＲＳＳＩ法に対して、本実施形態の最小スループットは、１．７倍となっている。
【００６１】
なお、上述した実施形態におけるチャネル割当装置３の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」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録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００６２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
複数の無線基地局装置を有する無線通信システムに適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  無線基地局装置
３  チャネル割当装置
１１  無線通信部
１２  制御部
１３  無線環境情報保持部
１４  無線環境情報通知部
１５  チャネル設定部
１６  アクセス権獲得部
３１  通信部
３２  情報収集部
３３、３２１、３４１  記憶部
３４  チャネル算出部
３５  制御部
【図１】
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【図２】
0005990138.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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