(57)【要約】【課題】隣接する基地局間での干渉・混信等の妨害を確実に防止する。【解決手段】本発明は、構内情報通信網３に接続された基地局４，５と、該基地局４，５と無線通信する端末局６とを有する無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記基地局４，５と前記端末局６の双方がそれぞれ、相手局から送られた電波の受信レベルを測定し、その測定データを相手局に送信する手段１０と、前記の測定データに基づいて自局の電波の送信出力を制御する送信出力制御手段１２と１０を備えていることを特徴とし、前記基地局４，５と前記端末局６の双方が、自局の電波の送信出力を最適値に制御することができるので、隣接する基地局４，５間での干渉・混信等の妨害を確実に防止することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構内情報通信網に接続された基地局と、該基地局と無線通信する端末局とを有する無線ＬＡＮ通信システムにおいて、
前記基地局と前記端末局の双方がそれぞれ、相手局から送られた電波の受信レベルを測定し、その測定データを相手局に送信する手段と、前記の測定データに基づいて自局の電波の送信出力を制御する送信出力制御手段とを備えていることを特徴とする無線ＬＡＮ通信システム。
【請求項２】
前記送信出力制御手段は、相手局での電波の受信レベルの測定データと自局に予め設定された最適値とを比較し、前記測定データが前記最適値以上の場合には自局の電波の送信出力を下げ、前記測定データが前記最適値より小さい場合には自局の電波の送信出力を上げるように構成されている請求項１に記載の無線ＬＡＮ通信システム。
【請求項３】
前記送信出力制御手段は、相手局での電波の受信レベルの測定データの変動幅とその変動周期とに基づいて、送信出力制御の周期を決定するように構成されている請求項１又は２に記載の無線ＬＡＮ通信システム。
【請求項４】
前記送信出力制御手段は、電波のチャネルの使用状況をサーチし、その空チャネル情報を共通チャネルにより相手局に通知するように構成されている請求項１から３のいずれか１の請求項に記載の無線ＬＡＮ通信システム。
【請求項５】
前記構内情報通信網に接続された管理サーバは、基地局と端末局の少なくともいずれか一方の局から送られた電波の受信レベルの測定データに基づいて、端末局の移動先のエリアをカバーする基地局に所要のデータを配信可能なように構成されている請求項１から４のいずれか１の請求項に記載の無線ＬＡＮ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムに関し、特に、通信する基地局と端末局の双方が自局の電波の送信出力を制御可能な送信出力制御手段を有する無線ＬＡＮ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、駅構内や飲食店等の公衆の場に設置されたホットスポット等の基地局を利用して、無線カードを実装したノートパソコンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）により、無線で通信を行う無線ＬＡＮ通信システムが急速に普及してきている。そして、このような無線ＬＡＮ通信システムの普及に伴い、基地局の設置数が急増し、隣接する基地局間での干渉・混信等による通信妨害に対する対策の必要性が益々高まってきている。
【０００３】
従来、このような干渉等の通信妨害を防止するため、携帯電話システムや業務用ＭＣＡシステム等において、送信出力を制御する機能を有する無線通信システムが開発されている。（例えば、特許文献１参照）
これは、通信相手から送られた高周波信号に含まれる受信状態信号に基づいて送信出力を増減する機能を備えた制御手段により、受信状態信号に応じた送信出力制御を行うものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１２９９８１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線ＬＡＮ通信システムでは、１つの基地局に複数の端末局がつながる携帯電話システム等を想定しており、１つの基地局がカバーするエリアと、それに隣接する別の基地局がカバーするエリアとが重なる場合を想定していなかった。そのため、一般的に、従来の無線ＬＡＮ通信システムにおいては、送信出力制御を行っておらず、例え、行っていたとしても、上記した従来例のように、通信する基地局と端末局のどちらか一方の局でしか行っていなかった。また、従来の送信出力制御は、予め設定された一定の周期に基づいて行われていたため、ホットスポット等の基地局が隣接して複数設置され、通信環境が常時変化するような無線ＬＡＮ通信システムには十分適応できていなかった。したがって、送信出力を必ずしも最適値に制御することができず、隣接する基地局間での干渉・混信等を防止することができないといった問題があった。
【０００５】
また、上記した従来の無線ＬＡＮ通信システムでは、予め設定した固定のチャネルを使用して通信を行っていたため、通信する際に他局が使用しているチャネルを使用してしまうことがあり、この場合には、通信速度を低下させるといった問題もあった。
【０００６】
さらに、上記した従来の無線ＬＡＮ通信システムは、いわゆるローミング機能を備えていないため、端末局を移動させながら基地局と通信する場合、端末局が基地局のカバーしているエリアから外れて、通信が遮断されてしまうといった問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、隣接する基地局間での干渉・混信等の妨害を確実に防止し、また、通信速度の低下を防止し、さらに、端末局が移動中でも連続的な通信が可能な、無線ＬＡＮ通信システムを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、構内情報通信網に接続された基地局と、該基地局と無線通信する端末局とを有する無線ＬＡＮ通信システムにおいて、前記基地局と前記端末局の双方がそれぞれ、相手局から送られた電波の受信レベルを測定し、その測定データを相手局に送信する手段と、前記の測定データに基づいて自局の電波の送信出力を制御する送信出力制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記送信出力制御手段は、相手局での電波の受信レベルの測定データと自局に予め設定された最適値とを比較し、前記測定データが前記最適値以上の場合には自局の電波の送信出力を下げ、前記測定データが前記最適値より小さい場合には自局の電波の送信出力を上げるように構成されている。
【００１０】
また、前記送信出力制御手段は、相手局での電波の受信レベルの測定データの変動幅とその変動周期とに基づいて、送信出力制御の周期を決定するように構成されていてもよい。
【００１１】
さらに、前記送信出力制御手段は、電波のチャネルの使用状況をサーチし、その空チャネル情報を共通チャネルにより相手局に通知するように構成されていてもよい。
【００１２】
さらにまた、前記構内情報通信網に接続された管理サーバは、基地局と端末局の少なくともいずれか一方の局から送られた電波の受信レベルの測定データに基づいて、端末局の移動先のエリアをカバーする基地局に所要のデータを配信可能なように構成されていてもよい。
【００１３】
このような構成において、前記基地局と前記端末局の双方が、自局の電波の送信出力を最適値に制御することができるので、隣接する基地局間での干渉・混信等の妨害を確実に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮ通信システムの概略的な構成の一例を示している。この無線ＬＡＮ通信システムは、２．４ＧＨｚ帯の電波を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に沿ったシステムであり、データ通信用コンピュータ１と、データの配信先を管理する管理サーバ２と、構内情報通信網３を介して管理用サーバ２に接続される複数（図１では２個）の基地局４，５と、各基地局４，５と無線で通信する端末局６とから構成されている。
【００１６】
図２に示されているように、基地局４，５と端末局６の双方はそれぞれ、受信装置７と送信装置８と制御回路９を備えており、受信装置７には、通信の相手局から送られた電波の受信レベルを測定するための受信レベル測定回路１０が設けられている。また、送信装置８には送信出力制御回路１１が設けられており、送信出力制御回路１１と制御回路９により送信出力制御手段１２が構成されている。さらに、制御回路９は、図３に示されているように、受信レベル測定回路１０からの受信データを処理する受信レベル処理部１３と、前記受信データと最適値との比較処理を行う最適値制御部１４と、送信出力制御回路１１にデータを送信する送信出力値制御部１５とから構成されている。
【００１７】
次に、図４のフローチャートにより、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮ通信システムの送信出力制御の手順を説明する。図４において、左側のフローは基地局４での送信出力制御の手順を示し、右側のフローは端末局６での送信出力制御の手順を示している。
【００１８】
まず、基地局４から端末局６に電波が送信される（Ｓ１０１）と、端末局６はそのデータを受信し、端末局６の受信レベル測定回路１０はそのデータに付加されているヘッダ部分に基づき、受信レベルを測定する（Ｓ１０２）。その後、受信レベルの測定データは端末局６の受信装置７から基地局４の制御回路９に送信され（Ｓ１０３）、制御回路９の受信レベル処理部１３がその測定データを受信する（Ｓ１０４）。
【００１９】
前記受信された測定データは、受信レベル処理部１３において受信レベルのスムージング等の処理が行われ、最適値制御部１４において、予め設定されている最適値と比較される（Ｓ１０５）。その後、前記測定データは、送信出力値制御部１５において所定の処理がなされた後、送信装置８の送信制御出力制御回路１１に送られる。本実施の形態では、基地局４と端末局６との距離を一般的な３０〜４０ｍと想定しているため、前記最適値は−７０ｄＢｍに設定されている。
最適値制御部１４での比較の結果、前記測定データが最適値の−７０ｄＢｍ以上であった場合には、送信制御出力制御回路１１において、その差分だけ送信出力が下げられ（Ｓ１０６）、−７０ｄＢｍより小さかった場合には、送信出力値制御部１５において、その差分、送信出力が上げられる（Ｓ１０７）。すなわち、端末局６での受信レベルが最適値に保たれるように制御される。
【００２０】
一方、基地局４はその受信レベル測定回路１０において、端末局６から送信された電波の受信レベルを測定し、この測定データを端末局６に送出する（Ｓ１０８）。基地局４と端末局６との間の送信は、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号により行われ、このＡＣＫ信号のフレームは、図５に示されているように、先頭（図５では左側）から順番に、２バイトのＦｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（フレームコントロール）フィールド１６、２バイトのＤｕｒａｔｉｏｎ（デュレーション）フィールド１７、６バイトのＲＡフィールド１８、４バイトのＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールド１９の４個のフィールドから構成されている。Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド１６には、使用しているプロトコルのバージョンやフレームのタイプなどの情報が格納され、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド１７には、衝突防止用の送信タイミング調整用タイマー値（可変）が格納される。また、ＲＡフィールド１８には、通信の相手局の受信機のＩＤが格納され、ＦＣＳフィールド１９には、３２ビットのＣＲＣ符号が格納される。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド１７は、相手局の電波の受信レベルの前記測定データ及び電波の空チャネル情報（詳細については後述する）を通知するために使用され、図６に示されているように、先頭ビットが０の場合には、それ以降の７ビットに空チャネル情報が格納され、また、先頭ビットが１の場合には、それ以降の７ビットに受信レベルの測定データが格納されるようになっている。
【００２１】
再度、図４のフローチャートに戻ると、端末局６に送られた前記測定データは、その制御回路９の受信レベル処理部１３により受信され（Ｓ１０９）、前記ＡＣＫ信号のＤｕｒａｔｉｏｎフィールド１７に格納された測定データは最適値制御部１４において、この場合の最適値である−７０ｄＢｍと比較される（Ｓ１１０）。そして、送信出力制御回路１１において、基地局４での場合と同様に、前記測定データが−７０ｄＢｍ以上であった場合には、その差分だけ送信出力が下げられ（Ｓ１１１）、前記測定データが−７０ｄＢｍより小さかった場合には、その差分、送信出力が上げられる（Ｓ１０７）。この結果、基地局４での受信レベルも最適値に保たれるように制御される。
【００２２】
すなわち、図１に示すように、端末局６の使用者が基地局４のエリア２０から、隣接する基地局５のエリア２１の方向に移動を始め、端末局６が受信する基地局４の受信レベルが弱くなると、基地局４は送信出力を増加させ、基地局のエリア２０を広げ、端末局６との通信を継続させようとする。
【００２３】
そして、端末局６の使用者が、隣接する基地局５のエリア２１の方向にさらに近づくと、基地局４より基地局５の電界強度の方が強くなるため、端末局６の受信レベル処理部１３は、隣接の基地局５の受信レベルを測定し、その測定データを基地局５に送信する。この時、管理用サーバ２は、基地局４と端末局６のいずれか一方又は両方の既送信パケットと未送信パケットを管理し、その管理情報を移動データ等と共に構内情報通信網３を介して移動先の基地局５に送信する。これにより、通信内容の継続性が保たれ、基地局４から隣接する基地局５への切り替えが円滑に行われ、移動中でも連続的な通信を行うことができる。また、基地局４，５の各エリア２０，２１の半径は端末局６との離隔距離に対応して可変であるため、通信の不感知帯をなくすることができ、エリア２０，２１の連続性を保つことができる。すなわち、基地局４，５の配置が適正に行われなかったとしても、各エリア２０，２１の半径を環境に応じて変化させることができるので、スムーズなローミングが可能となる。
【００２４】
また、好ましくは、基地局４（又は５）と端末局６との間で通信を開始する前に、基地局４（又は５）側の送信出力制御手段１２は、制御回路９により、無線ＬＡＮに許可された全チャネルの使用状況をモニターし、他局が使用していない空チャネル情報を所定の共通チャネルを使用して通信の相手側に通知する。より具体的には、図７に示すように、２．４ＧＨｚ帯の電波を８４チャネルに分割し、例えば、その最初の１チャネルを共通チャネルに設定する。そして、この共通チャネルを使用し、前記ＡＣＫ信号により、通信の相手側に空チャネル情報を通知する。この場合、空チャネルか否かの判断は、前記最適値の−７０ｄＢｍを基準として行い、相手局からの測定データが−７０ｄＢｍ以上の場合には使用中と判断し、前記測定データが−７０ｄＢｍより小さい場合には空チャネルと判断し、その空チャンネルを自局の使用チャネルに設定する。これにより、他局の使用するチャネルを使用することがなくなるため、通信速度の低下を防止することができる。また、基地局のエリア半径を所定長、例えば、４０ｍに設定することができるため、オーバリーチの問題を回避することができる。
【００２５】
さらに、好ましくは、上述した送信出力制御の周期は、基地局４（又は５）と端末局６の双方においてそれぞれ、ダイナミックに変動するシステム環境に適応させて、より具体的には、制御回路９の最適値制御部１４が入力信号の振幅変動幅とその変動周期とを統計処理し、決定する。すなわち、前記測定データの変動幅が大きい場合には、送信出力制御の周期を短くし、その変動幅が小さいか又はほとんどなければ、周期を長くする。これにより、基地局４（又は５）及び端末局６での各受信レベルは常時、最適値に保持され、各局４，５，６から必要以上の出力が送出されるのを防止することができる。したがって、隣接する基地局４，５間や、同一帯域の電波を使用する電子レンジ等の機器との間での干渉・混信等の妨害を効果的に防止することができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態においては、最適値を−７０ｄｂｍに設定しているが、これは基地局のエリアの半径により決まるものであり、この値に限定する趣旨ではない。
また、上記実施の形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した無線ＬＡＮ通信システムを例にとって説明したが、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇ等の他の規格における無線ＬＡＮ通信システムにも適用可能であることは言う迄もない。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたごとく本発明によれば、隣接する基地局間での干渉・混信等の妨害を確実に防止でき、また、通信速度の低下を防止でき、さらに、端末局が移動中でも連続的な通信が可能となる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮ通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮ通信システムの送信出力制御手段の構成を示すブロック図である。
【図３】該送信出力制御手段の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮ通信システムの送信出力制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態におけるＡＣＫ信号の構成を示す説明図である。
【図６】該ＡＣＫ信号のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの構成を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態における電波の周波数配置を示す説明図である。
【符号の説明】
２          管理用サーバ
３          構内情報通信網
４          基地局
５          基地局
６          端末局
９          制御回路
１０        受信レベル測定回路
１１        送信出力制御回路
１２        送信出力制御手段
【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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【図７】
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