(57)【要約】【課題】  各無線セルにおけるスループットの低下を回避し、基地局間で無線パケットの転送を行うための周波数チャネル選択を行う。【解決手段】  複数の基地局が互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行うとともに、基地局間でパケット転送を行う無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、基地局が配下の端末局とのパケット送受信および他の基地局へのパケット転送に使用する複数のアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから送信した測定用信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各アンテナに割り当てる周波数チャネルの組として選択する。【選択図】        図２
2006067298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局が互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行うとともに、基地局間でパケット転送を行う無線パケット通信システムにおいて、
前記基地局が配下の端末局とのパケット送受信および他の基地局へのパケット転送に使用する複数のアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから送信した測定用信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各アンテナに割り当てる周波数チャネルの組として選択する
ことを特徴とする無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第１のアンテナに前記第２の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第３の周波数チャネルを求める処理を繰り返し、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する
ことを特徴とする無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第３の周波数チャネルとして、第１の周波数チャネルと第２の周波数チャネルとの周波数間隔だけ第２の周波数チャネルよりも高い周波数チャネルを割り当て、第４の周波数チャネル以降の割り当てについても第３の周波数チャネルと同様の処理を行い、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する  ことを特徴とする無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、
前記選択された周波数チャネルについてキャリアセンス処理を行い、その結果に応じて自局の運用に用いる周波数チャネルを決定する
ことを特徴とする無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、
前記選択された周波数チャネルのうち１つの周波数チャネルを前記配下の端末局との送受信に使用し、他の周波数チャネルを他の基地局でそれぞれの配下の端末局との送受信に使用するとともに、当該基地局から他の基地局へのパケット転送に使用する周波数チャネルとして選択する
ことを特徴とする無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法。
【請求項６】
複数の基地局が互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行うとともに、基地局間でパケット転送を行う無線パケット通信装置において、
前記基地局が配下の端末局とのパケット送受信および他の基地局へのパケット転送に使用する複数のアンテナを備え、
前記複数のアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各アンテナに割り当てる周波数チャネルの組として選択する手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の無線パケット通信装置において、
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第１のアンテナに前記第２の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第３の周波数チャネルを求める処理を繰り返し、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の無線パケット通信装置において、
前記複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第３の周波数チャネルとして、第１の周波数チャネルと第２の周波数チャネルとの周波数間隔だけ第２の周波数チャネルよりも高い周波数チャネルを割り当て、第４の周波数チャネル以降の割り当てについても第３の周波数チャネルと同様の処理を行い、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の無線パケット通信装置において、
前記選択された周波数チャネルについてキャリアセンス処理を行い、その結果に応じて自局の運用に用いる周波数チャネルを決定する手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の無線パケット通信装置において、
前記選択された周波数チャネルのうち１つの周波数チャネルを前記配下の端末局との送受信に使用し、他の周波数チャネルを他の基地局でそれぞれの配下の端末局との送受信に使用するとともに、当該基地局から他の基地局へのパケット転送に使用する周波数チャネルとして設定する構成である
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基地局（アクセスポイント）間で無線パケットを転送するための無線パケット通信システムにおける周波数チャネル選択方法および無線パケット通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線パケット通信は、無線ＬＡＮをはじめとする様々なシステムで採用されている通信形態である。無線ＬＡＮの規格については、IEEE802.11委員会で標準化が進められ、IEEE802.11規格（非特許文献１）として制定されている。この規格では、２つの通信モード（インフラストラクチャモード、アドホックモード）が規定されている。
【０００３】
インフラストラクチャモードは、基地局（アクセスポイント）と、その電波到達範囲（無線セル）内に存在する端末局（ステーション）で構成され、基地局とその配下の端末局が無線媒体を介して接続することによって形成される無線ネットワークで使用される通信モードである。基地局は、イーサネット（登録商標）等の有線ネットワークに接続されており、無線ネットワークと有線ネットワークの中継機能をもつ。すなわち、端末局からみたとき、基地局は有線ネットワークへの入り口としての役割を担う。
【０００４】
アドホックモードは、基地局を必要とせず、端末局のみにより構成されるクローズドネットワークで使用される通信モードである。端末局は、一般に無線パケットを中継する機能をもたず、直接互いに無線パケットをやりとりして通信を行う。
【０００５】
図３は、従来の無線パケット通信装置の構成例を示す。図において、無線パケット通信装置は、送受信処理部１０として、変調部１１、無線送信部１２、アンテナ１３、無線受信部１４、復調部１５、パケット選択部１６、キャリア検出部１７を備え、さらに送信バッファ２１、無線パケット生成部２２、送信制御部２３、ヘッダ除去部２４を備える。
【０００６】
IEEE802.11規格の無線パケット通信システムでは、無線パケットの送信に先立って自局が使用する周波数帯域（周波数チャネル）に信号が出力されているかどうかを検出（キャリアセンス）し、信号が検出されない場合にその周波数チャネルが空き状態と判断して無線パケットの送信処理を開始し、信号が検出された場合には送信処理を延期する制御を行う。
【０００７】
無線受信部１４には、アンテナ１３を介して受信された無線信号が入力される。無線受信部１４は、入力された無線信号に対して周波数変換、フィルタリング、直交検波およびＡＤ変換を含む受信処理を行い、受信処理されたベースバンド信号を復調部１５へ出力する。なお、アンテナ１３が送信のために使用されていないときには、チャネルにおける無線伝搬路上の無線信号が常時入力されており、無線受信部１４は無線信号の受信電力強度を表すＲＳＳＩ信号をキャリア検出部１７へ出力する。
【０００８】
キャリア検出部１７は、入力されたＲＳＳＩ信号を用いて周波数チャネルの状態を判定する。一定期間（ＤＩＦＳ＋ＣＷ）に渡って受信電界強度の値が予め設定した閾値以下であった場合に、周波数チャネルが空き状態であると判定し、それ以外の場合には周波数チャネルがビジー状態であると判定する。キャリア検出部１７は、この判定結果をキャリアセンス結果として送信制御部２３へ出力する。
【０００９】
一方、送信バッファ２１には、当該無線局が基地局の場合には有線ネットワークから、当該無線局が端末局の場合には端末局に接続される装置（パソコンなど）の上位レイヤからデータフレームが入力される。送信バッファ２１は、データフレームが入力されると、送信制御部２３にデータフレームが入力されたことを通知する。あるいは、送信バッファ２１は、蓄積しているデータフレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、データフレームの宛先アドレス等）を送信制御部２３に逐次出力する。
【００１０】
送信制御部２３は、送信バッファ２１から入力したデータフレームの蓄積情報と、キャリア検出部１７から入力したキャリアセンス結果に基づき、送信処理を開始するかどうかを判定する。すなわち、送信バッファ２１にデータフレームが蓄積されており、かつチャネルが空き状態の場合に、送信処理開始を判定する。それ以外の場合には、送信処理は開始しない。送信制御部２３は、送信処理開始を判定すると、送信バッファ２１に対してデータフレームを出力するように指示する。送信バッファ２１は、この指示によりバッファの先頭に蓄積されたデータフレームを無線パケット生成部２２に出力する。
【００１１】
無線パケット生成部２２は、入力したデータパケットに対して、宛先無線局アドレス、自局アドレス等の制御情報で構成されるヘッダおよび誤り検出符号を付加した無線パケットを生成し、変調部１１に出力する。変調部１１は、その無線パケットに対して所定の変調処理を施して無線送信部１２に出力する。無線送信部１２は、変調処理後の無線パケットに対して、ＤＡ変換、周波数変換、フィルタリングおよび電力増幅を含む送信処理を行い、アンテナ１３から無線信号として送信する。
【００１２】
アンテナ１３を介して受信した無線信号は、上記のように無線受信部１４でベースバンド信号に変換されて復調部１５に入力される。復調部１５は、このベースバンド信号の復調処理を行い、受信パケットとしてパケット選択部１６に出力する。
【００１３】
パケット選択部１６は、受信パケットのヘッダに含まれる制御情報を解析し、その宛先無線局アドレスが自局アドレスと一致するデータパケットの場合には、受信データパケットをヘッダ除去部２４に出力し、一致しない場合には破棄する。また、ここでは詳細な説明を省略するが、パケット選択部１６は、認証情報等が記述された管理パケットや送達確認情報等が記述された制御パケットを受信した場合には、それらの情報に基づいて認証処理等を行う管理パケット制御部（図外）や、送達確認処理等を行う制御パケット処理部（図外）にそのパケットを出力する。
【００１４】
ヘッダ除去部２４は、受信データパケットのヘッダを除去してデータフレームを抽出し、受信データフレーム系列として、当該無線局が基地局の場合には有線ネットワークへ、当該無線局が端末局の場合には接続された装置の上位レイヤへ出力する。
【００１５】
このような無線パケット通信装置を用いることにより、各無線局はキャリアセンスにより自律的にチャネルアクセス制御を行い、基地局から端末局へあるいは端末局から基地局へ無線パケットを送信することができる。
【００１６】
ところで、IEEE802.11規格では、基地局間の通信も可能にしている。基地局間の通信を行うシステムはＷＤＳ（Wireless Distribution System) と呼ばれ、基地局間で無線パケットの転送が行われる。例えば、ＷＤＳ対応の基地局が有線ネットワーク間を中継するシステムである。一般に、広範囲な無線ネットワークを構築するためには、複数の基地局を設置した上で各基地局を有線で接続する必要がある。このとき、インフラストラクチャモードとＷＤＳモードを組み合わせ、複数の基地局を無線媒体で接続して無線パケットを転送する方法が考えられる。この方法では、設置した複数の基地局を無線接続できるため、有線ネットワークを敷設する必要がなく、簡易に広範囲な無線ネットワークを構築することができる。
【非特許文献１】IEEE802.11, "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications", August 1999
【非特許文献２】802.11高速無線ＬＡＮ教科書、ＩＤＧジャパン
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
一般に、無線通信では同一周波数チャネルで複数の無線局から同時に送信された無線パケットは、互いに干渉して正常に受信されない。そのため、同一周波数チャネルを使用する基地局間には十分な距離が必要となる。例えば、図４に示すように、同一周波数チャネルを使用する基地局（ＡＰ）を配置するときには、各基地局の無線セルが重複しないような置局設計を行う必要がある。しかし、基地局間の通信を行うＷＤＳでは、当然のことながら、図５に示すように、各基地局（ＡＰ）の無線セルに通信相手の基地局が含まれる必要がある。
【００１８】
ところで、IEEE802.11システムの無線パケット通信装置は、自局が送信していないときに、自局が使用する周波数チャネルに対するキャリアセンスは行っているが、それ以外の周波数チャネルは監視していないため、他の周波数チャネルで送信されている信号を受信することはできない。したがって、基地局間で無線パケットを転送して広範囲な無線ネットワークを構築するためには、全ての基地局を同一周波数チャネルで運用する必要がある。その結果、図６(1) に示すように、同一周波数チャネルを使用する基地局の近傍に配置され、互いの無線セルが重複することになり、各無線ネットワークにおけるスループットが著しく低下する。
【００１９】
このような技術的課題として、各基地局の無線セルに通信相手の基地局を含みながらスループットの改善を図るためには、少なくとも隣接する基地局間で互いに異なる周波数チャネルを使用しながら、その基地局間で無線パケットを転送する方法が必要になる。その一例は、図６(2) に示すように、各基地局（ＡＰ）が複数のアンテナ（送受信処理部）を備え、各アンテナが異なる周波数チャネルに対応して送受信処理および転送処理を行う方法がある。すなわち、隣接する各基地局（ＡＰ）がそれぞれ配下の端末局（ＳＴ）とのパケット送受信に用いる周波数チャネルとして互いに異なる＃１，＃２を割り当て、基地局間のパケット転送にはさらに異なる周波数チャネル＃３を割り当てる方法である。
【００２０】
あるいは、図６(3) に示すように、基地局（ＡＰ）が他の基地局（ＡＰ）に対して無線パケットを転送する際に、転送先基地局が使用する周波数チャネルを割り当てる方法である。この方法の詳細については後述する。
【００２１】
このような各基地局が複数のアンテナを備え、配下の端末局とのパケット送受信用と、他の基地局とのパケット転送用に使い分ける場合には、新たな問題が生じる。それは、異なる周波数チャネルで同時に送受信処理を行ったときに、各アンテナ間で電力漏洩が発生することである。
【００２２】
IEEE802.11ａ規格で規定されている周波数チャネルの数は４であり、各周波数チャネルにおける無線信号の電力が隣接する周波数チャネルに漏洩しないように信号の帯域幅および中心周波数間隔が規定されている。しかし、理想的に帯域外電力をカットするフィルタを作製することは困難であり、実際の無線パケット通信装置では近隣の周波数チャネルへの若干の電力漏洩が避けられない。異なる周波数チャネルを使用するアンテナ（干渉アンテナ）が遠くにあるときには、その漏洩電力は問題にならないが、干渉アンテナが受信アンテナに近接しているようなときには、遠方の通信相手から送信された無線信号は大きな影響を受け、受信が困難になる。
【００２３】
このため、図６(2),(3) に示すように、複数のアンテナ（送受信処理部）を備え、各アンテナに異なる周波数チャネルを割り当てる基地局では、各アンテナの周波数チャネルの割り当て方が重要になる。例えば、受信処理を行っている周波数チャネルに対して漏洩電力が大きい周波数チャネルを送信に用いると、受信中の無線パケットを正常に受信できない問題が生じる。一方、基地局間における無線パケットの転送処理と、配下の端末局に対する無線パケットの送受信処理とを同時に行わないようにすると、上記の問題は生じないが、どちらの処理を優先するかに応じて、転送処理の遅延、あるいは配下の端末局との送受信処理の効率低下の問題が生じる。
【００２４】
本発明は、各無線セルにおけるスループットの低下を回避し、基地局間で無線パケットの転送を行うことができる無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法および無線パケット通信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】
【００２５】
請求項１は、複数の基地局が互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行うとともに、基地局間でパケット転送を行う無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法において、基地局が配下の端末局とのパケット送受信および他の基地局へのパケット転送に使用する複数のアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから送信した測定用信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各アンテナに割り当てる周波数チャネルの組として選択する。
【００２６】
また、複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第１のアンテナに第２の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから送信した測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第３の周波数チャネルを求める処理を繰り返し、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する（請求項２）。また、第３の周波数チャネルとして、第１の周波数チャネルと第２の周波数チャネルとの周波数間隔だけ第２の周波数チャネルよりも高い周波数チャネルを割り当て、第４の周波数チャネル以降の割り当てについても第３の周波数チャネルと同様の処理を行い、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択するようにしてもよい（請求項３）。
【００２７】
また、選択された周波数チャネルについてキャリアセンス処理を行い、その結果に応じて自局の運用に用いる周波数チャネルを決定してもよい（請求項４）。さらに、選択された周波数チャネルのうち１つの周波数チャネルを配下の端末局との送受信に使用し、他の周波数チャネルを他の基地局でそれぞれの配下の端末局との送受信に使用するとともに、当該基地局から他の基地局へのパケット転送に使用する周波数チャネルとして選択する（請求項５）。
【００２８】
請求項６は、複数の基地局が互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行うとともに、基地局間でパケット転送を行う無線パケット通信装置において、基地局が配下の端末局とのパケット送受信および他の基地局へのパケット転送に使用する複数のアンテナを備え、複数のアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各アンテナに割り当てる周波数チャネルの組として選択する手段を備える。
【００２９】
また、複数のアンテナのうちの第１のアンテナに第１の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第２の周波数チャネルを求め、次に、第１のアンテナに第２の周波数チャネルを割り当て、第１のアンテナから測定用信号を送信し、当該測定用信号を第２のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる第３の周波数チャネルを求める処理を繰り返し、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する手段を備える（請求項７）。また、第３の周波数チャネルとして、第１の周波数チャネルと第２の周波数チャネルとの周波数間隔だけ第２の周波数チャネルよりも高い周波数チャネルを割り当て、第４の周波数チャネル以降の割り当てについても第３の周波数チャネルと同様の処理を行い、３以上の周波数チャネルの組み合わせを選択する手段を備えてもよい（請求項８）。
【００３０】
また、選択された周波数チャネルについてキャリアセンス処理を行い、その結果に応じて自局の運用に用いる周波数チャネルを決定する手段を備えてもよい（請求項９）。また、選択された周波数チャネルのうち１つの周波数チャネルを配下の端末局との送受信に使用し、他の周波数チャネルを他の基地局でそれぞれの配下の端末局との送受信に使用するとともに、当該基地局から他の基地局へのパケット転送に使用する周波数チャネルとして設定する構成としてもよい（請求項１０）。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、互いに電力漏洩の影響の小さい（漏洩電力値が閾値以下の）周波数チャネルの組み合わせを把握し、それを用いて各アンテナにチャネル割り当てを行うことができるので、互いに異なる周波数チャネルで配下の端末局とパケット送受信を行っている複数の基地局間で、漏洩電力の影響を受けることなく無線パケットを転送することができる。これにより、各無線ネットワークのスループットを低下させることなく、基地局間で無線パケットの転送を行う無線パケット通信システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本発明の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法に用いられる無線パケット通信装置の構成例を示す。ここでは、自局の配下の端末局とのパケット送受信に使用する１つの送受信処理部の他に、他の基地局へのパケット転送に使用する１つの送受信処理部を備える基地局としての構成例を示す。図６(3) は、この基地局の使用状態の例を示す。
【００３３】
図において、無線パケット通信装置は、送受信処理部１０−１，１０−２、送信バッファ２１−１，２１−２、無線パケット生成部２２−１，２２−２、送信制御部２３、ヘッダ除去部２４、転送制御部２５、周波数選択制御部３１および測定用信号発生部３２を備える。送受信処理部１０−１，１０−２は、それぞれ変調部１１、無線送信部１２、アンテナ１３、無線受信部１４、復調部１５、パケット選択部１６、キャリア検出部１７を備える。ただし、送受信処理部１０−１は、自局の配下の端末局とのパケット送受信に用いられ、無線送信部１２および無線受信部１４に設定される周波数チャネルは、少なくとも隣接する基地局に割り当てられる周波数チャネルとは異なり、固定である。一方、送受信処理部１０−２は、他の基地局へのパケット転送に用いられ、無線送信部１２および無線受信部１４に設定される周波数チャネルは、送受信処理部１０−１で未使用かつ転送先基地局が使用している周波数チャネルに合わせて切り替え設定される。
【００３４】
送受信処理部１０−１、送信バッファ２１−１、無線パケット生成部２２−１、送信制御部２３、ヘッダ除去部２４の構成および動作は、図３に示す従来の無線パケット通信装置と同様であり、配下の端末局と無線パケットの送受信が行われる。また、送受信処理部１０−２の構成および動作は、送受信処理部１０−１と同様である。
【００３５】
本構成例では、送信バッファ２１−２、無線パケット生成部２２−２および転送制御部２５により転送パケットを生成し、送受信処理部１０−２を介して転送先基地局に対して送信する。
【００３６】
送信バッファ２１−２には、他の基地局に転送するためのデータフレーム（転送フレーム）のみが入力され、転送フレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、データフレームの宛先アドレス等）が転送制御部２５に通知される。また、送受信処理部１０−１のパケット選択部１６は、復調部１５から入力した受信パケットが転送フレームを含む場合には、その転送フレームを送信バッファ２１−２に出力する。
【００３７】
転送制御部２５は、送信バッファ２１−２から入力した転送フレームの蓄積情報により、送信バッファ２１−２に蓄積された転送フレームのうちの１つのフレーム、例えば先頭に位置するフレームの宛先無線局アドレスに基づいて、転送先基地局のアドレスを識別する。ここでは、転送フレームと転送先基地局の対応付けを行う方法について詳細に記載しないが、例えば転送制御部２５が転送フレームの宛先無線局アドレスと転送先基地局とを対応付けるリストを備えることにより実現可能であり、他の方法を用いてもよい。また、転送制御部２５は、転送先基地局とそれが使用する周波数チャネルを対応付けたリストを備え、送受信処理部１０−２の無線送信部１２および無線受信部１４に対してその周波数チャネルで送受信を行うように指示する。送受信処理部１０−２の無線送信部１２および無線受信部１４は、転送制御部２５の指示（転送先基地局）に応じて送受信を行う周波数チャネルを切り替える。
【００３８】
送受信処理部１０−２のキャリア検出部１７は、転送先基地局が使用する周波数チャネルのキャリアセンス結果を転送制御部２５に出力する。転送制御部２５は、送信バッファ２１−２から入力した転送フレームの蓄積情報と、キャリア検出部１７から入力したキャリアセンス結果に基づき、送信処理を開始するかどうかを判定する。すなわち、送信バッファ２１−２に転送フレームが蓄積されており、かつ周波数チャネルが空き状態の場合に、転送処理開始を判定する。転送制御部２５は、転送処理開始を判定すると、送信バッファ２１−２に対して転送フレームを出力するように指示する。送信バッファ２１−２は、この指示によりバッファの先頭に蓄積された転送フレームを無線パケット生成部２２−２に出力する。以下、同様にして転送フレームが送受信処理部１０−２から無線パケットとして送信される。
【００３９】
このように、基地局が転送先基地局に対して無線パケットを送信する際には、転送先基地局が配下の端末局とのパケット送受信に用いている周波数チャネルを用いることにより、その端末局と同列のキャリアセンスによって送信権を獲得することができ、基地局間のパケット転送を実現することができる。また、転送先基地局においても、自局が使用する周波数チャネルで、配下の端末局から送信された無線パケットの受信処理と同様に、他の基地局から自局宛てに転送された無線パケットの受信処理を行うことができる。この受信処理によるＡＣＫパケットは同じ周波数チャネルで送信され、転送元の基地局の送受信処理部１０−２の無線受信部１４で受信され、復調部１５およびパケット選択部１６を介して転送制御部２５にＡＣＫ情報が通知される。
【００４０】
さて、このような無線パケット通信装置において、送受信処理部１０−１が使用する周波数チャネルと、送受信処理部１０−２が使用する周波数チャネルが独立して動作するための周波数チャネル選択方法について説明する。
【００４１】
基本的な手順は、２つのアンテナに、互いに異なる周波数チャネルを割り当て、一方のアンテナから送信した無線信号を他方のアンテナで受信したときの受信電力が所定の閾値以下となる周波数チャネルの組み合わせを求め、各送受信処理部に割り当てる周波数チャネルの組として選択する。アンテナおよび送受信処理部が３以上ある場合には、各アンテナ間で同様の処理を行い、漏洩電力が許容値以下になる周波数チャネルの組み合わせを決定する。以下、図１および図２を参照して具体的に説明する。
【００４２】
まず、基準となる周波数チャネルを選択する（図２、Ｓ11）。この選択基準としては、例えば各周波数チャネルについてキャリアセンスを行い、空き状態の周波数チャネルのうち最も周波数の低いものを選択する。この基準となる周波数チャネルの番号をＬとする。次に、選択可能な全チャネル数をＮとし、変数ＫにはＬを与え、変数ＭにはＬ＋１を与える（Ｓ12）。すなわち、変数Ｋと変数Ｍは、隣接する周波数チャネルの番号に対応する。次に、無線パケット通信装置が備えるアンテナ１に周波数チャネルＫを割り当て、アンテナ２に周波数チャネルＭを割り当て、アンテナ１（周波数チャネルＫ）から測定用信号を送信し、アンテナ２（周波数チャネルＭ）で漏洩電力を測定する（Ｓ13）。
【００４３】
ここまでの処理は、図１に示す周波数選択制御部３１の制御により行われる。まず、測定用信号発生部３２で周波数チャネルＫの測定用信号を発生させ、送受信処理部１０−１のアンテナ１３から送信するとともに、転送制御部２５を介して送受信処理部１０−２の無線送信部１２および無線受信部１４に周波数チャネルＭを設定する。そして、送受信処理部１０−２のアンテナ１３、無線受信部１４およびキャリア検出部１７で周波数チャネルＭに対する測定用信号の漏洩電力を測定する。この漏洩電力の値は転送制御部２５に通知され、以下の処理が行われる。
【００４４】
周波数チャネルＫから周波数チャネルＭへの漏洩電力は、予め定めた閾値と比較される（Ｓ14）。ここで、漏洩電力が閾値よりも大きい場合には、周波数チャネルＭは周波数チャネルＫからの電力漏洩のために使用できないと判断し、変数Ｍの値をＭ＋１に更新する（Ｓ15）。転送制御部２５は、送受信処理部１０−２の無線送信部１２および無線受信部１４に対して周波数チャネルをＭからＭ＋１に切り替える。このとき、変数Ｍが全チャネル数Ｎよりも大きい場合には処理を終了し、Ｎ以下であればステップＳ13に戻る（Ｓ17）。
【００４５】
一方、漏洩電力が閾値よりも小さい場合には、周波数チャネルＭは周波数チャネルＫからの電力漏洩の影響が小さく、使用する周波数チャネルとして登録し、変数Ｋの値をＭに更新し、変数Ｍの値をＭ＋１に更新する（Ｓ16）。転送制御部２５は、周波数選択制御部３１に対して周波数チャネルをＫからＭに切り替える指示を行い、送受信処理部１０−２の無線送信部１２および無線受信部１４に対して周波数チャネルをＭからＭ＋１に切り替える。このとき、変数Ｍが全チャネル数Ｎよりも大きい場合には処理を終了し、Ｎ以下であればステップＳ13に戻る（Ｓ17）。すなわち、使用可として登録した周波数チャネルＭを基準として、同様の周波数チャネル選択処理を継続する。これにより、周波数チャネルＬを基準として、電力漏洩が小さい適当な周波数間隔の周波数チャネル（例えばＬ＋３，Ｌ＋６，…）が使用可として登録される。
【００４６】
各無線パケット通信装置は、それぞれの立ち上げ時に、上記の処理によって予め登録された周波数チャネルについてのみキャリアセンス処理を行い、その結果に応じて運用する周波数チャネルを決定する。例えば、最も受信電力の小さい周波数チャネルを選択して運用を開始する。これにより、各周波数チャネルにおいて互いに漏洩電力の影響を受けることなく独立に無線パケットの送受信あるいは転送処理を行うことができる。
【００４７】
このようにして選択された周波数チャネルを各基地局に割り当てることにより、基地局は、自局の配下の端末局とパケット送受信を行いながら、転送先基地局で使用している周波数チャネルを用いてパケット転送を行うことができる。また、パケット転送用の送受信処理部が複数ある場合には、複数の転送先基地局に対して同時にパケット転送を行うことができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、各周波数チャネルの漏洩電力の実測により、使用可能な周波数チャネルを選択する方法を示している。しかし、図２のステップＳ16で、互いに漏洩電力が閾値以下となる一組の周波数チャネルを決定した後は処理を終了し、その中心周波数間隔と同じ周波数間隔だけ中心周波数の高い周波数チャネルを順次選択してもよい。
【００４９】
また、実際に無線媒体で複数の無線ネットワークを接続する無線パケット通信システムを想定すると、有線ネットワークに接続された無線パケット通信装置（マスタ基地局）と、無線媒体のみを介して他の無線パケット通信装置と接続された無線パケット通信装置（スレーブ基地局）の２種類の装置が存在することになる。この両装置は、いずれも図１に示す無線パケット通信装置の構成によって実現可能である。ただし、マスタ基地局には、転送パケットの経路を管理する機能などを付加する。また、スレーブ基地局の送信バッファ２１−２に入力する転送データフレーム系列は、送受信処理部１０−１のパケット選択部１６から出力されたもののみとなる。
【００５０】
また、本実施形態では、送信データフレーム系列が入力される送信バッファ２１−１と、転送データフレーム系列が入力される送信バッファ２１−２をそれぞれ個別に構成しているが、これらを１つの送信バッファとすることが可能である。この場合には、転送制御部２５の機能を送信制御部２３が担い、送信バッファの管理を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の無線パケット通信システムの周波数チャネル選択方法に用いられる無線パケット通信装置の構成例を示す図。
【図２】本発明の周波数チャネル選択方法の処理手順を示すフローチャート。
【図３】従来の無線パケット通信装置の構成例を示す図。
【図４】無線セルの配置例を示す図。
【図５】無線セルの配置例を示す図。
【図６】基地局間のパケット転送のための周波数チャネルの設定例を説明する図。
【符号の説明】
【００５２】
１０  送受信処理部
１１  変調部
１２  無線送信部
１３  アンテナ
１４  無線受信部
１５  復調部
１６  パケット選択部
１７  キャリア検出部
２１  送信バッファ
２２  無線パケット生成部
２３  送信制御部
２４  ヘッダ除去部
２５  転送制御部
３１  周波数選択制御部
３２  測定用信号発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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