JP2003244161A

JP2003244161A - 無線ｌａｎシステム用接続装置、無線ｌａｎ接続方法、無線ｌａｎシステム用プログラム、及び無線ｌａｎシステム用記録媒体

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Publication number: JP2003244161A
Application number: JP2002040457A
Authority: JP
Inventors: Ryota Minokoshi; 亮太美濃越
Original assignee: NTT Comware Corp
Current assignee: NTT Comware Corp
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-29
Anticipated expiration: 2022-02-18
Also published as: JP3634806B2

Abstract

(57)【要約】【課題】送信電力によって定まったセル（通信エリ
ア）内の端末と関連付けを行うことにより、前記端末と
無線通信を行う無線ＬＡＮシステム用ＡＰ（接続装置）
において、ＡＰの消費電力を極力抑えつつ「隠れ端末」
の問題を解決することを目的としたものである。【解決手段】複数のＡＰが有線ＬＡＮ２を介して自己
の負荷状態を互いに送受信して把握し、自己ＡＰ_Ａの負
荷状態と近傍ＡＰの負荷状態に基づいて、端末αに対す
る送信電力を制御することにより、近傍ＡＰが高負荷状
態で自己ＡＰが低負荷状態の場合には、近傍ＡＰの通信
を補助すべく送信出力を上げる等の制御を行う。このよ
うに、無線ＬＡＮシステム全体として負荷分散を行うこ
とによって、実質的な「隠れ端末」の問題を解決するこ
とができる。しかも、近傍ＡＰは、通常は送信電力レベ
ルを通常レベルにしておき、ＡＰ_Ａの通信を補助すると
きだけ上げる等の送信電力の制御を行うことで、各ＡＰ
の送信電力をできるだけ抑えることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信電力によって
定まった通信エリア（セル）内の端末（コンピュータ）
と関連付けを行うことにより、この端末と無線通信を行
う無線ＬＡＮシステム用接続装置（ＡＰ:Access Poin
t）、無線ＬＡＮ接続方法、無線ＬＡＮシステム用プロ
グラム、無線ＬＡＮシステム用記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】企業や大学などの情報化に伴い、ＬＡＮ
(Local Area Network:ローカルエリアネットワーク)が
多数構築されている。しかしながら、部屋のレイアウト
の変更が生ずると配線をやり直す必要があったり、古い
貴重な建物などでは新たに配線を行うことが難しい場合
がある。これらの問題に対処するために、配線の一部或
いはほとんどを無線に置き換えた無線ＬＡＮが注目さ
れ、標準化が行なわれるようになってきた。

【０００３】ＬＡＮを利用してデータをどのような方法
で媒体（無線ＬＡＮではケーブルではなく、空間）上に
送信するかを制御するＭＡＣ(Media Access Control:媒
体アクセス制御)層の分散型アクセス制御方式として
は、ＣＳＭＡ(Carrier Sense Multiple Access)方式が
ある。このＣＳＭＡ方式では、ＬＡＮ上の各機器は、チ
ャネル上のキャリアの有無を検知して、キャリアが無い
場合にフレームを送信する。この方式では、伝送遅延等
によりキャリアを検出できず、フレームを送信してしま
った場合にフレームの衝突が起こる。有線ＬＡＮについ
ては、IEEE 802.3で、ＣＳＭＡ方式に送信中のフレーム
衝突検出機能とフレーム送信中断機能を付加したＣＳＭ
Ａ／ＣＤ(Carrier Sense Multiple Access with Collis
ion Detection:搬送波感知多重アクセス／衝突検出)方
式が標準化されている。しかし、無線ＬＡＮでは、送信
中にフレームの衝突検出を行うことが困難であるため、
ＣＳＭＡ方式に衝突回避機能を付加したＣＳＭＡ／ＣＡ
(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoi
dance:搬送波感知多重アクセス／衝突回避)方式が提案
・検討されてきた。このＣＳＭＡ／ＣＡ方式によれば、
端末から近傍のＡＰ(Access Point:接続装置)に対して
フレームを送信し、一定期間経過してもＡＰから返信が
なければ再びフレームを送信する。

【０００４】ところが、特定のエリアにのみ多数の端末
が集中しり、端末が大量のデータ通信を行った場合には
チャネル負荷が高まり、端末の総要求量がチャネル容量
を逼迫し、チャネル内の通信効率や通信品質の低下につ
ながる。そのため、一般に、ＡＰはチャネル負荷が高く
なると、接続する端末数を制限したり、各端末との通信
レートを下げるといった対策をとる。このような接続端
末数を制限する方法としては、端末の新規関連付け要求
を拒否したり、既に関連付けされた端末に対して関連付
けの強制切断を行う。この方法では、個々のＡＰのチャ
ネル負荷を抑えることは可能であるが、ネットワーク全
体の可用性を改善もしくは維持することには必ずしもつ
ながらない。高負荷となったＡＰとの関連付けを拒否又
は強制切断された端末は、通信可能な別のチャネル（Ａ
Ｐ）を探索し、最大のＲＳＳＩ(Receive Signal Streng
th Indicator:受信電波強度)が得られるチャネルを選択
するが、この探索時にＡＰとの距離が遠い場合や電波伝
播状況等によりＲＳＳＩが不足し、十分な品質の通信が
行えないことがある。特にＡＰの近くに端末が位置した
場合に、こうした状況が起こりやすい。このような状況
は、図１３を用いて説明することができる。即ち、図１
３に示すように、ＡＰ_Ａの通信エリア内に端末α、βが
位置し、しかも端末αはＡＰ_Ａから離れた位置、端末β
はＡＰ_Ａに近い位置にある場合を考える。このような場
合でＡＰ_Ａとの通信が切断されてしまうと、端末αはＡ
Ｐ_Ｅのセル内にも位置しているため、ＡＰ_Ｅを探索する
ことによりＡＰ_Ｅと無線通信を行うことができる。しか
し、端末βは他のどのＡＰのセル内にも位置していない
ため、その後の通信を行うことができない。このような
端末βは、電波の届く範囲より無線端末間の距離が長い
場合や、間に電波を遮る障害物がある場合のように、互
いの送信信号を受信できない、いわゆる「隠れ端末」と
実質的に同じ状態ということができる。そのため、ＣＳ
ＭＡ／ＣＡ方式では、「隠れ端末」の問題が生じた場合
には、通信できない端末は何度も同じフレームを送信す
ることになり、更にチャネル負荷が増加するという悪循
環になってしまう。

【０００５】この「隠れ端末」問題の対策としては、Ｃ
ＳＭＡ／ＣＡ方式にＲＴＳ／ＣＴＳ(Request To Send/C
lear To Send)方式による通信権制御の仕組みを加える
方法が一般的に知られている。このＲＴＳ／ＣＴＳ方式
は、IEEE 802.11規格で定義されており、送信許可を要
求する信号（RTS）と、送信許可に応答する信号（CTS）
を組み合わせて用いている。即ち、端末が、ＲＴＳを加
えて送信許可の有無を確かめ、ＡＰより送信許可のＣＴ
Ｓフレームを受け取った場合に送信を行うことができ
る。この方式では、ＡＰが送信した送信許可のＣＴＳフ
レームは、ＲＴＳを送信した端末以外の端末へも送信さ
れるため、その時点で他の端末がＡＰと通信を行ってい
ることが分かり、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のように何度も同
じＲＴＳフレームを送信するという問題を解決すること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＴＳ
／ＣＴＳ方式では、上記のような再送信を繰り返すこと
による悪循環の問題を解決することはできるが、送受信
できないという「隠れ端末」の直接的な問題を解決して
いる訳ではない。そのため、ネットワーク全体の可用性
が制限されることに変わりはない。

【０００７】また、上記のように送信方式に着目するの
ではなくＡＰの送信電力に着目し、図１４に示すよう
に、ＡＰの送信電力を大きくすることによってセルを大
きくし、端末βを他のＡＰのセル内にも位置させるよう
にすれば、「隠れ端末」の直接的な問題を解決すること
は可能である。即ち、図１４に示すように各ＡＰのセル
を大きくすると、端末βは隣のＡＰ_Ｄ，ＡＰ_Ｅのセル内
に入るため、ＡＰ_Ａと通信できなくても、ＡＰ_Ｄ又はＡ
Ｐ_Ｅと通信することが可能である。しかし、セルを大き
くすることによって、送信電力が大きくなるため、ＡＰ
の低消費電力化の観点から好ましくない。しかも、送信
電力を大きくさせ過ぎると、ＡＰ間の電波干渉が発生す
る可能性もある。

【０００８】そこで、本発明は上述した事情を鑑みてな
されたものであり、ＡＰの消費電力を極力抑えつつ「隠
れ端末」の問題を解決することを目的としたものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、送信電力によって定まった
通信エリア内の端末と関連付けを行うことにより、前記
端末と無線通信を行う無線ＬＡＮシステム用接続装置に
おいて、自己の接続装置の負荷状態を判定する負荷状態
判定手段と、前記負荷状態判定手段によって判定した負
荷状態を近傍の接続装置に通知する負荷状態通知手段
と、前記近傍の接続装置から通知された前記近傍の接続
装置の負荷状態を受信する負荷状態受信手段と、前記負
荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態と、前
記負荷状態受信手段によって受信した近傍の負荷状態と
に基づいて、前記送信電力を制御する送信電力制御手段
と、を有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム用接
続装置である。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記送信電力制御
手段による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定値
よりも低い場合であって、近傍の負荷状態が前記一定値
よりも高い場合には、送信電力値を上げることであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮシステム用
接続装置である。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記送信電力制御
手段による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定値
よりも高い場合には、前記近傍の負荷状態とは無関係に
送信電力値を維持又は下げることであることを特徴とす
る請求項１に記載の無線ＬＡＮシステム用接続装置であ
る。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
無線ＬＡＮシステム用接続装置であって、更に、前記負
荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態に基づ
いて、自己の通信エリア内における関連付けしていない
端末との新規関連付け、及び既に関連付けしている端末
とのその後の関連付けを決定する関連付決定手段と、前
記関連付決定手段によって決定した関連付けを実行する
関連付実行手段と、を有することを特徴とする無線ＬＡ
Ｎシステム用接続装置である。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記関連付決定手
段は、既に関連付けしている端末との関連付けを切断す
る場合には、端末からの受信電力が小さい方から優先に
切断することを特徴とする請求項４に記載の無線ＬＡＮ
システム用接続装置である。

【００１４】請求項６に係る発明は、送信電力によって
定まった通信エリア内の端末と関連付けを行うことによ
り、前記端末と無線通信を行う無線ＬＡＮシステム用接
続装置を利用した無線ＬＡＮ接続方法において、自己の
接続装置の負荷状態を判定する負荷状態判定処理と、前
記負荷状態判定処理によって判定した負荷状態を近傍の
接続装置に通知する負荷状態通知処理と、前記近傍の接
続装置から通知された前記近傍の接続装置の負荷状態を
受信する負荷状態受信処理と、前記負荷状態判定処理に
よって判定した自己の負荷状態と、前記負荷状態受信手
段によって受信した近傍の負荷状態とに基づいて、前記
送信電力を制御する送信電力制御処理と、を実行するこ
とを特徴とする無線ＬＡＮ接続方法である。

【００１５】請求項７に係る発明は、前記送信電力制御
処理による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定値
よりも低い場合であって、近傍の負荷状態が前記一定値
よりも高い場合には、送信電力値を上げることであるこ
とを特徴とする請求項６に記載の無線ＬＡＮ接続方法で
ある。

【００１６】請求項８に係る発明は、前記送信電力制御
処理による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定値
よりも高い場合には、前記近傍の負荷状態とは無関係に
送信電力値を維持又は下げることであることを特徴とす
る請求項６に記載の無線ＬＡＮ接続方法である。

【００１７】請求項９に係る発明は、請求項６に記載の
無線ＬＡＮ接続方法であって、更に、前記負荷状態判定
処理によって判定した自己の負荷状態に基づいて、自己
の通信エリア内における関連付けしていない端末との新
規関連付け、及び既に関連付けしている端末とのその後
の関連付けを決定する関連付決定処理と、前記関連付決
定処理によって決定した関連付けを実行する関連付実行
処理と、を実行することを特徴とする無線ＬＡＮ接続方
法である。

【００１８】請求項１０に係る発明は、前記関連付決定
処理は、既に関連付けしている端末との関連付けを切断
する場合には、端末からの受信電力が小さい方から優先
的に切断することを特徴とする請求項９に記載の無線Ｌ
ＡＮ接続方法である。

【００１９】請求項１１に係る発明は、送信電力によっ
て定まった通信エリア内の端末と関連付けを行うことに
より、前記端末と無線通信を行う無線ＬＡＮシステム用
接続装置で用いられる無線ＬＡＮシステム用プログラム
において、自己の接続装置の負荷状態を判定する負荷状
態判定手段と、前記負荷状態判定手段によって判定した
負荷状態を近傍の接続装置に通知する負荷状態通知手段
と、前記近傍の接続装置から通知された前記近傍の接続
装置の負荷状態を受信する負荷状態受信手段と、前記負
荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態と、前
記負荷状態受信手段によって受信した近傍の負荷状態と
に基づいて、前記送信電力を制御する送信電力制御手段
と、を無線ＬＡＮ用接続装置に機能させることを特徴と
する無線ＬＡＮシステム用プログラムである。

【００２０】ここで、本発明における「プログラム」と
は、無線ＬＡＮシステム用接続装置（コンピュータ）に
よる処理に適した命令の順番付けられた列からなるもの
をいい、コンピュータのＨＤＤ、ＣＤ−ＲＷ等にインス
トールされているものや、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｆ
Ｄ、コンピュータのＨＤＤ等の各種記録媒体に記録され
ているものも含まれる。

【００２１】請求項１２に係る発明は、前記送信電力制
御手段による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定
値よりも低い場合であって、近傍の負荷状態が前記一定
値よりも高い場合には、送信電力値を上げることである
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線ＬＡＮシステ
ム用プログラムである。

【００２２】請求項１３に係る発明は、前記送信電力制
御手段による送信電力の制御は、自己の負荷状態が一定
値よりも高い場合には、前記近傍の負荷状態とは無関係
に送信電力値を維持又は下げることであることを特徴と
する請求項１１に記載の無線ＬＡＮシステム用プログラ
ムである。

【００２３】請求項１４に係る発明は、請求項１１に記
載の無線ＬＡＮシステム用プログラムであって、更に、
前記負荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態
に基づいて、自己の通信エリア内における関連付けして
いない端末との新規関連付け、及び既に関連付けしてい
る端末とのその後の関連付けを決定する関連付決定手段
と、前記関連付決定手段によって決定した関連付けを実
行する関連付実行手段と、を無線ＬＡＮシステム用接続
装置に機能させることを特徴とする無線ＬＡＮシステム
用プログラムである。

【００２４】請求項１５に係る発明は、前記関連付決定
手段は、既に関連付けしている端末との関連付けを切断
する場合には、端末からの受信電力が小さい方から優先
に切断することを特徴とする請求項１４に記載の無線Ｌ
ＡＮシステム用プログラムである。

【００２５】請求項１６に係る発明は、請求項１１乃至
１５の少なくとも一項に記載の無線ＬＡＮシステム用プ
ログラムを記録したことを特徴とする無線ＬＡＮシステ
ム用接続装置で読み取り可能な無線ＬＡＮシステム用記
録媒体である。

【００２６】ここで、本発明における「記録媒体」と
は、無線ＬＡＮシステム用接続装置（コンピュータ）で
各手段を機能させるためのプログラムの読み取りに使用
することができればよく、情報を媒体の物理的特性を利
用してどのように記録するか等の物理的な記録方法には
依存しない。例えば、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒ、Ｒ
Ｗ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＲＡＭ、Ｒ、ＲＷ）、ＭＯ、Ｍ
Ｄ、磁気テープ等が該当する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明に係
る一実施形態を説明する。

【００２８】図１は、本実施形態に係る無線ＬＡＮシス
テム１の全体構成を示す図である。図１に示すように、
無線ＬＡＮシステム１は、有線ＬＡＮ２を介して通信可
能な接続装置としてのＡＰ_Ａ並びに近傍ＡＰ（ＡＰ
_Ｂ等）と、各ＡＰと無線ＬＡＮを利用して通信可能なコ
ンピュータ端末（ここでは、端末α）により構築されて
いる。尚、ＡＰの構成は全て同じであるため、以下では
ＡＰ_Ａの構成を説明する。また、本実施形態において
は、ＡＰ_Ａが端末αと無線通信を行う場合について説明
する。

【００２９】ＡＰ_Ａは、このＡＰ_Ａ全体の制御を行う主
制御部（ＣＰＵ）１０と、この主制御部を含めたＡＰ_Ａ
全体の動作に必要なプログラム(p)が記憶されているプ
ログラム記憶部１１を備えている。このプログラム(p)
は、ＡＰ_Ａに後述する機能（処理）を実行させるための
プログラムである。

【００３０】また、ＡＰ_Ａは、端末αと無線通信するた
めのアンテナ１２と、このアンテナ１２に接続されたス
イッチ１３を備えると共に、このスイッチ１３の切り換
えにより電波を送信する送信部１４及び電波を受信する
受信部１５を備えている。更に、ＡＰ_Ａは、送信部１４
及び受信部１５の動作を制御する送受信制御部１７を備
えている。また、ＡＰ_Ａは、送信部１４の送信電力を制
御する送信電力制御部１６を備えており、更に送信電力
制御部１６は主制御部１０によって動作が制御される。
更に、ＡＰ_Ａは、受信部１５で受信した電波の電力を計
測する受信電力計測部１８を備えている。また、ＡＰ_Ａ
は、主制御部１０で後述の３つの負荷状態を判定するた
めに、自己ＡＰ_Ａの負荷計測を行う負荷計測部１９を備
えている。更に、ＡＰ_Ａは、主制御部１０と外部の設定
端末３及び有線ＬＡＮ２を接続するための外部インター
フェース２０を備えている。

【００３１】また、ＡＰ_Ａには、送信電力値テーブル２
１、受信電力値テーブル２２、負荷閾値テーブル２３、
及び隣接ＡＰ定義テーブル２４が構築されている。

【００３２】このうち、送信電力値テーブル２１は、図
２に示すように、送信電力レベル毎に電力値が設定され
ており、送信電力制御部１６で送信部１４の送信電力を
変化させるために用いるテーブルである。

【００３３】また、受信電力値テーブル２２は、図３に
示すように、各端末の端末ＭＡＣアドレス毎にＲＳＳＩ
を管理するためのテーブルであり、受信電力計測部１８
で計測された電力値（最新値）を管理する。尚、受信電
力計測部１８は、自己ＡＰ_Ａに関連付けられた端末毎に
電力値を計測し、端末との通信が行われるたびに、この
端末のエントリが無い場合は追加し、既に端末のエント
リがある場合は値を更新する。

【００３４】また、負荷閾値テーブル２３は、図４に示
すように、自己ＡＰ_Ａのチャネル負荷の状態を決定する
負荷閾値（％）を管理するためのテーブルである。

【００３５】また、近傍ＡＰ定義テーブル２４は、図５
に示すように、自己ＡＰ_Ａの近傍のＡＰのＭＡＣアドレ
スを管理するためのテーブルである。この近傍ＡＰ定義
テーブル２４で管理している近傍ＡＰは、自己ＡＰ_Ａの
近傍に設置された１つ以上のＡＰであって、自己ＡＰ_Ａ
のセルと重なるセルを有するＡＰである。この近傍ＡＰ
は、ＡＰ配置トポロジー、電波伝播状況を考慮して設定
する。

【００３６】尚、送信電力値テーブル２１、負荷閾値テ
ーブル２３、及び隣接ＡＰ定義テーブル２４に管理され
ている値は、設定端末２を利用して入力することが可能
であり、各テーブル２１，２３，２４にはＡＰ_Ａの始動
前にデータを入力しておく。

【００３７】続いて、本実施形態の特徴部分を更に詳細
に説明する。尚、本実施形態の特徴的な機能は、大きく
分けて（１）自己ＡＰ_Ａの負荷状態の判定、（２）判定
した負荷情報に基づいた端末の関連付けの変更、（３）
自己ＡＰ_Ａと近傍ＡＰの負荷状態に基づいた自己ＡＰ_Ａ
の送信電力の変更、の３つであるため、以下ではこれら
の特徴を分けて説明する。

【００３８】（１）自己ＡＰ_Ａの負荷状態の判定負荷計測部１９では、チャネルビジー率、自己ＡＰ_Ａが
関連付けする端末数、ＡＰ_ＡのＣＰＵ使用率などを個別
に採用するか、若しくはこれらを組み合わせて採用する
ことによって自己ＡＰ_Ａの負荷値を計測する。また、主
制御部１０では、負荷計測部１９で計測した負荷計測値
に基づいて、自己ＡＰ_Ａの負荷状態を判定する。この判
定方法は、負荷計測部１９で計測した負荷計測値を図４
に示す負荷閾値テーブル２３に照らし合わせて、４つの
負荷閾値（Ｌ_HtoL、Ｌ_LtoH、Ｌ_Et _oH、Ｌ_HtoE）の中から
一つを選択し、この選択した負荷閾値を図６に示すＡＰ
の負荷状態の状態遷移概念に基づいて、３つの負荷状態
（低負荷、高負荷、極高負荷）の中のいずれの状態であ
るかを判定するものである。尚、図４に示す負荷閾値
は、一例であって、これに限定するものではない。

【００３９】また、図４に示す負荷閾値は、負荷状態に
対してヒステリシス的に遷移するように設定しておく必
要がある。このように設定するのは、ＡＰ_Ａの負荷状態
が短い間隔で頻繁に遷移すると、次のような問題が生じ
るからである。即ち、ＡＰ_Ａ側では、主制御部１０によ
る後述の関連付け処理や送信電力制御が頻繁に行われ、
ＡＰ_Ａの処理増加を引き起こし、端末α側では、ＡＰの
切り換えを頻繁に行うことにより、通信のオーバヘッド
が増加し、チャネル負荷が増加するという問題である。

【００４０】また、主制御部１０により、自己ＡＰ_Ａの
負荷状態が遷移する度に、外部インターフェース２０及
び有線ＬＡＮ２を介して、全ての近傍ＡＰに対し、上記
判定した自己の負荷状態を通知する。また逆に、近傍Ａ
Ｐの負荷状態が遷移する度に、近傍ＡＰから有線ＬＡＮ
２を介して通知された近傍ＡＰの負荷状態通知を受信す
る。

【００４１】（２）判定した負荷状態に基づいた端末の
関連付けの変更主制御部１０は、上記判定した自己ＡＰ_Ａの負荷状態に
基づいて、図７に示すように、端末との関連付けを決定
する。例えば、自己ＡＰ_Ａが低負荷の場合には、端末か
らの新規関連付けの要求（送信許可要求）を許可すると
共に、既に関連付けしている端末との関連付けを維持す
る。また、自己ＡＰ_Ａが高負荷の場合には、端末からの
新規関連付けの要求を拒否するが、既に関連付けしてい
る端末との関連付けは維持する。更に、自己ＡＰ_Ａが極
高負荷の場合には、端末からの新規関連付けの要求を拒
否すると共に、既に関連付けしている端末との関連付け
を強制切断する。

【００４２】また、関連付けの強制切断に関しては、図
３に示す受信電力値テーブル２２を参照し、受信電力が
小さい端末から優先的に一つずつ所定の時間間隔（ｔ
_trans）をおいて切断するように制御する。これによ
り、端末の位置がセルの周縁部に近い順（ＡＰ_Ａから遠
い順）に切断することになるため、ＡＰ_Ａの近くで発生
し易い隠れ端末の出現の可能性を低く抑えながら関連付
けの切断を行うことができる。但し、電波伝播状況や端
末の移動によって、切断順序が前後することはあり得
る。

【００４３】尚、上記所定の時間間隔（ｔ_trans）、つ
まり、関連づけの切断間隔については、端末の関連付け
切断により自己ＡＰ_Ａの負荷状態が変化する際に、軽減
された新たな負荷定常値に遷移するまでの時間が確保さ
れるように設定する。

【００４４】（３）自己ＡＰ_Ａと近傍ＡＰの負荷状態に
基づいた自己ＡＰ_Ａの送信電力の変更送信電力制御部１６は、自己ＡＰ_Ａ又は近傍ＡＰの負荷
状態が遷移する度に、図８に示す主制御部１０からの送
信電力レベルの指示（Boostレベル／通常レベル）に従
い、図２に示す送信電力テーブル２１に管理された電力
値（Boostレベルの値／通常レベルの値）に基づいて送
信電力値（ｍＷ）を変化させる。即ち、送信電力制御部
１６は、上記自己の負荷状態と受信した近傍の負荷状態
に基づいて、図８に示すように、通常レベルとBoostレ
ベル（通常レベルの電力＜Boostレベルの電力）のどち
らかに自己ＡＰ_Ａの送信電力を変更させるように制御す
る。ここで、上記図７との違いは、図７では、自己ＡＰ
_Ａの負荷状態のみに基づいて端末との関連付けを変更さ
せるのに対して、図８では、自己ＡＰ_Ａと近傍ＡＰの両
方の負荷状態に基づいて自己ＡＰ_Ａの送信電力レベルを
制御させる点である、例えば、図８に示すように、自己
ＡＰ_Ａが極高負荷の場合には、たとえ近傍ＡＰが極高負
荷であっても、ＡＰ_Ａは近傍ＡＰの負荷状態とは無関係
に、送信電力レベルを通常のレベルのままに維持するこ
とになる。一方、近傍ＡＰが極高負荷であって、自己Ａ
Ｐ_Ａが低負荷の場合には、自己ＡＰ_Ａと近傍ＡＰを含め
た無線ＬＡＮシステム１全体として負荷分散を行い、Ａ
Ｐ_Ａは送信電力レベルをBoostレベルに上げて近傍ＡＰ
を補助する。

【００４５】尚、Boostレベルは、近傍ＡＰのセル内に
位置する隠れ端末に十分な強度で電波が届くように設定
するが、送信電力の増加によるＡＰ間の電波干渉を考慮
して、同じ周波数帯の電波が干渉しない範囲となるよう
に送信電力を設定する必要がある。

【００４６】続いて、本実施形態に係る無線ＬＡＮシス
テム１の動作について説明する。尚、ここでは、各ＡＰ
が図９（ａ）に示すように低負荷状態の場合から、図９
（ｂ）に示すように、ＡＰ_Ａが極高負荷状態（又は高負
荷状態）になったが、近傍ＡＰは低負荷状態のままであ
る場合について説明する。図９（ａ）は、ＡＰ_Ａ及び近
傍ＡＰ（ＡＰ_Ｂ，ＡＰ_Ｃ，ＡＰ_Ｄ，ＡＰ_Ｅ，ＡＰ_Ｆ，Ａ
Ｐ_Ｇ）からなる無線ＬＡＮシステム１において、ＡＰ_Ａ
のセル内に端末α、端末β、端末γが存在している場合
を示している。尚、ＡＰ_Ａと端末β間の実線矢印は、既
に関連付けしている状態（同期済み状態）を示してい
る。即ち、この時点では、ＡＰ_Ａと端末α、端末γの関
連付けは行われていない。

【００４７】図８（ａ）に示す状態で、端末βが大量の
データ通信等を行った結果、ＡＰ_Ａのチャネル負荷が高
まると、端末α、γは実質的な隠れ端末の状態となる。
この場合において、ＡＰ_Ａの負荷計測部１９では自己Ａ
Ｐ_Ａの負荷値を計測する。また、主制御部１０では、負
荷計測部１９で計測した負荷計測値に基づいて、自己Ａ
Ｐ_Ａの負荷状態を判定する。ここでは、高負荷状態にな
ったと判定している。

【００４８】次に、主制御部１０は、上記判定した自己
ＡＰ_Ａの負荷状態に基づいて、図７に示すように、端末
βとの関連付けを決定する。この決定に基づいて、主制
御部１０は、関連付けを実行する。ここでは、高負荷状
態であるため、主制御部１０は、端末α及び端末γから
の新規関連付けの要求を拒否するが、既に関連付けられ
た端末βとの関連付けを維持する。

【００４９】一方、自己ＡＰ_Ａの負荷状態が低負荷状態
から高負荷状態に遷移しているため、主制御部１０は、
外部インターフェース２０及び有線ＬＡＮ２を介して、
全ての近傍ＡＰに対し、自己ＡＰ_Ａの負荷状態を通知す
る。これにより、近傍ＡＰでは、ＡＰ_Ａからの通知を受
信する。

【００５０】次に、各近傍ＡＰでは、図８に示すそれぞ
れの主制御部１０からの指示（Boostレベル／通常レベ
ル）に従い、図２に示すそれぞれの送信電力テーブル２
１に格納された電力値（Boostレベルの値／通常レベル
の値）に基づいて、送信電力値（ｍＷ）を変化させる。
ここでは、各近傍ＡＰは低負荷状態であり、近傍ＡＰ _Ｂ
等から見た近傍ＡＰとしてのＡＰ_Ａは高負荷状態である
ため、各近傍ＡＰでは、送信電力を上げてBoostレベル
に変更する。図９（ｂ）は、このように各近傍ＡＰでBo
ostレベルに変更した結果、各近傍ＡＰのセルが大きく
なった状態を示している。これにより、端末αは、ＡＰ
_Ａと関連付けを行うことができなくても、新規接続先Ａ
Ｐを探索することにより、ＡＰ_Ｅ又はＡＰ_Ｄと関連付け
を行うことができる。また、端末γは、同じくＡＰ_Ａと
関連付けを行うことができなくても、新規接続先ＡＰを
探索することにより、ＡＰ_Ｃと関連付けを行うことがで
きる。

【００５１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、隠れ端末としての端末α，γは、近傍ＡＰと通信を
行うことができるため、隠れ端末の問題を解決すること
ができる。しかも、近傍ＡＰは、通常は送信電力レベル
を通常レベルにしておき、ＡＰ _Ａの通信を補助するとき
だけBoostレベルに上げるため、各ＡＰの送信電力を極
力抑えることができる。

【００５２】尚、図７の負荷状態に応じた関連付け処理
のマッピング、及び、図８の負荷状態に応じた送信電力
のマッピングは、運用ポリシーに合わせてカスタマイズ
可能である。例えば、図１０に示すように、負荷状態と
して負荷が低負荷状態よりさらに低い「極低負荷状態」
を追加し（同時に、対応する負荷閾値を追加し、関連付
け処理のマッピングも変更する）、出力レベルとしてＳ
ａｖｅレベル、通常レベル、Ｂｏｏｓｔレベルを設定す
ることも可能である。また、自己ＡＰ_Ａの負荷状態のみ
に着目して、自己ＡＰ_Ａが極高負荷時には、図１１に示
すように、通常レベルより低い「Ｓａｖｅレベル」を設
定することも可能である。このように負荷状態に応じた
関連付け処理のマッピング、及び、負荷状態に応じた送
信出力レベルのマッピングのカスタマイズにより、運用
ポリシーに応じて細かな負荷分散制御設定が可能にな
る。但し、「Ｓａｖｅレベル」は、電力低下により信号
対雑音比が低下することを考慮して、通信品質が良好に
保たれる範囲内に設定する必要がある。

【００５３】以上のような負荷状態及び送信出力の細分
化により、以下に示すような無線ＬＡＮシステム１’の
動作が可能となる。

【００５４】ここでは、各ＡＰが図１２（ａ）に示すよ
うに低負荷状態の場合から、図１２（ｂ）に示すよう
に、ＡＰ_Ａが極高負荷状態になったが、近傍ＡＰは低負
荷状態のままである場合について説明する。図１２
（ａ）は、ＡＰ_Ａ及び近傍ＡＰからなる無線ＬＡＮシス
テム１’において、ＡＰ_Ａのセル内に端末α、端末β、
端末γが存在している場合を示している。尚、ＡＰ_Ａと
端末β間の実線矢印は、既に関連付けしている状態（同
期済み状態）を示している。即ち、この時点では、ＡＰ
_Ａと端末α、端末γの関連付けは行われていない。

【００５５】図１２（ａ）に示す状態で、端末βが大量
のデータ通信等を行った結果、ＡＰ _Ａのチャネル負荷が
非常に高まると、図１０に示すように、ＡＰ_Ａは端末
α，γの新規関連付けを拒否するため、端末α，γは実
質的な隠れ端末の状態となる。しかも、図１０に示すよ
うに、ＡＰ_Ａは既に関連付けられている端末βとの関連
付けを切断する。しかし、図１１に示すように、自己Ａ
Ｐ_Ａは送信電力をSaveレベルに下げると共に、近傍ＡＰ
は送信電力をBoostレベルに上げる。このように無線Ｌ
ＡＮシステム１’全体として負荷分散を行うことによ
り、図１２（ｂ）に示すように、端末αはＡＰ_Ｄ又はＡ
Ｐ_Ｅと通信可能となり、端末βはＡＰ_Ｆ又ＡＰ_Ｇと通信
可能となり、端末γはＡＰ_Ｂ、ＡＰ_Ｃ又はＡＰ_Ｄと通信
可能となる。

【００５６】以上説明したように、Saveレベルまで送信
電力を細分化することによって、自己ＡＰ_Ａが既に関連
付けしていた端末βとの関連付けを切断しなければなら
ないような極高負荷状態になった場合でも、自己ＡＰ_Ａ
を保護することが可能である。

【００５７】また、上記実施形態において、近傍ＡＰが
高負荷となった場合に、ＡＰ_Ａのアンテナ１２を指向性
を有するものとし、近傍ＡＰの方向へだけ送信出力を増
加させるように制御してもよい。これにより、少ない消
費電力で負荷分散を行え、また、出力を増加させた際の
近傍ＡＰとの電波干渉を少なく抑えることができる。こ
の組み合わせた方式を実現するためには、近傍ＡＰ定義
テーブルに各近傍ＡＰに対して方位情報を付加し、指向
性アンテナ毎の送信電力制御を行えばよい。

【００５８】また、上記実施形態に係る発明に対して、
更に自己ＡＰ_Ａの負荷に応じて各端末との通信レートを
変化させる機能を付加することにより、上記実施形態に
おける関連付けの方法を修正又は変更する必要はない。

【００５９】更に、上記実施形態におけるプログラム記
憶部１１へのプログラム(p)の記憶作業は、プログラム
(p)が記録されているＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を利用
することによって行うことも可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のＡＰが自己の負荷状態を互いに送受信して把握
し、自己ＡＰの負荷状態と近傍ＡＰの負荷状態に基づい
て、送信電力を制御することにより、近傍ＡＰが高負荷
状態で自己ＡＰが低負荷状態の場合には、近傍ＡＰの通
信を補助すべく送信出力を上げる等の制御を行うことが
できる。このように、無線ＬＡＮシステム全体として負
荷分散を行うことによって、実質的な「隠れ端末」の問
題を解決することができる。しかも、近傍ＡＰは、通常
は送信電力レベルを通常レベルにしておき、ＡＰ_Ａの通
信を補助するときだけ上げる等の送信電力の制御を行う
ことで、各ＡＰの送信電力をできるだけ抑えることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮシステム
１の全体構成を示す図。

【図２】本発明の送信電力値テーブル２１の概念図。

【図３】本発明の受信電力値テーブル２２の概念図。

【図４】本発明の負荷閾値テーブル２３の概念図。

【図５】本発明の近傍ＡＰ定義テーブル２４の概念図。

【図６】ＡＰの負荷状態の状態遷移を示した概念図。

【図７】実施形態に係る自己ＡＰの負荷状態に応じた端
末との関連付けの処理を示した概念図。

【図８】実施形態に係る自己ＡＰと近傍ＡＰの負荷状態
に応じた自己ＡＰの送信電力レベルを示した概念図。

【図９】各ＡＰが低負荷状態の場合（ａ）から、ＡＰ_Ａ
が極高負荷状態（又は高負荷状態）になったが、近傍Ａ
Ｐは低負荷状態のままである場合（ｂ）のセルの大きさ
（通信エリアの範囲）を示した図。

【図１０】他の実施形態に係る自己ＡＰの負荷状態に応
じた端末との関連付けの処理を示した概念図。

【図１１】他の実施形態に係る自己ＡＰと近傍ＡＰの負
荷状態に応じた自己ＡＰの送信電力レベルを示した概念
図。

【図１２】各ＡＰが低負荷状態の場合（ａ）から、ＡＰ
_Ａが極高負荷状態になったが、近傍ＡＰは低負荷状態の
ままである場合（ｂ）のセルの大きさ（通信エリアの範
囲）を示した図。

【図１３】従来の無線ＬＡＮシステムにおける各ＡＰの
セルの大きさ（通信エリアの範囲）を示した図。

【図１４】従来の無線ＬＡＮシステムにおける各ＡＰの
セルの大きさ（通信エリアの範囲）を示した図。

【符号の説明】

１無線ＬＡＮシステム２有線ＬＡＮ３設定端末１０主制御部１１プログラム記憶部１２アンテナ１３スイッチ１４送信部１５受信部１６送信電力制御部１７送受信制御部１８受信電力計測部１９負荷計測部２０外部インターフェース２１送信電力値テーブル２２受信電力値テーブル２３負荷閾値テーブル２４近傍ＡＰ定義テーブル (p) プログラム（無線ＬＡＮシステム用プログラム）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信電力によって定まった通信エリア内
の端末と関連付けを行うことにより、前記端末と無線通
信を行う無線ＬＡＮシステム用接続装置において、自己の接続装置の負荷状態を判定する負荷状態判定手段
と、前記負荷状態判定手段によって判定した負荷状態を近傍
の接続装置に通知する負荷状態通知手段と、前記近傍の接続装置から通知された前記近傍の接続装置
の負荷状態を受信する負荷状態受信手段と、前記負荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態
と、前記負荷状態受信手段によって受信した近傍の負荷
状態とに基づいて、前記送信電力を制御する送信電力制
御手段と、を有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム用接続装
置。
【請求項２】前記送信電力制御手段による送信電力の
制御は、自己の負荷状態が一定値よりも低い場合であっ
て、近傍の負荷状態が前記一定値よりも高い場合には、
送信電力値を上げることであることを特徴とする請求項
１に記載の無線ＬＡＮシステム用接続装置。
【請求項３】前記送信電力制御手段による送信電力の
制御は、自己の負荷状態が一定値よりも高い場合には、
前記近傍の負荷状態とは無関係に送信電力値を維持又は
下げることであることを特徴とする請求項１に記載の無
線ＬＡＮシステム用接続装置。
【請求項４】請求項１に記載の無線ＬＡＮシステム用
接続装置であって、更に、前記負荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態
に基づいて、自己の通信エリア内における関連付けして
いない端末との新規関連付け、及び既に関連付けしてい
る端末とのその後の関連付けを決定する関連付決定手段
と、前記関連付決定手段によって決定した関連付けを実行す
る関連付実行手段と、を有することを特徴とする無線Ｌ
ＡＮシステム用接続装置。
【請求項５】前記関連付決定手段は、既に関連付けし
ている端末との関連付けを切断する場合には、端末から
の受信電力が小さい方から優先に切断することを特徴と
する請求項４に記載の無線ＬＡＮシステム用接続装置。
【請求項６】送信電力によって定まった通信エリア内
の端末と関連付けを行うことにより、前記端末と無線通
信を行う無線ＬＡＮシステム用接続装置を利用した無線
ＬＡＮ接続方法において、自己の接続装置の負荷状態を判定する負荷状態判定処理
と、前記負荷状態判定処理によって判定した負荷状態を近傍
の接続装置に通知する負荷状態通知処理と、前記近傍の接続装置から通知された前記近傍の接続装置
の負荷状態を受信する負荷状態受信処理と、前記負荷状態判定処理によって判定した自己の負荷状態
と、前記負荷状態受信手段によって受信した近傍の負荷
状態とに基づいて、前記送信電力を制御する送信電力制
御処理と、を実行することを特徴とする無線ＬＡＮ接続方法。
【請求項７】前記送信電力制御処理による送信電力の
制御は、自己の負荷状態が一定値よりも低い場合であっ
て、近傍の負荷状態が前記一定値よりも高い場合には、
送信電力値を上げることであることを特徴とする請求項
６に記載の無線ＬＡＮ接続方法。
【請求項８】前記送信電力制御処理による送信電力の
制御は、自己の負荷状態が一定値よりも高い場合には、
前記近傍の負荷状態とは無関係に送信電力値を維持又は
下げることであることを特徴とする請求項６に記載の無
線ＬＡＮ接続方法。
【請求項９】請求項６に記載の無線ＬＡＮ接続方法で
あって、更に、前記負荷状態判定処理によって判定した自己の負荷状態
に基づいて、自己の通信エリア内における関連付けして
いない端末との新規関連付け、及び既に関連付けしてい
る端末とのその後の関連付けを決定する関連付決定処理
と、前記関連付決定処理によって決定した関連付けを実行す
る関連付実行処理と、を実行することを特徴とする無線ＬＡＮ接続方法。
【請求項１０】前記関連付決定処理は、既に関連付け
している端末との関連付けを切断する場合には、端末か
らの受信電力が小さい方から優先的に切断することを特
徴とする請求項９に記載の無線ＬＡＮ接続方法。
【請求項１１】送信電力によって定まった通信エリア
内の端末と関連付けを行うことにより、前記端末と無線
通信を行う無線ＬＡＮシステム用接続装置で用いられる
無線ＬＡＮシステム用プログラムにおいて、自己の接続装置の負荷状態を判定する負荷状態判定手段
と、前記負荷状態判定手段によって判定した負荷状態を近傍
の接続装置に通知する負荷状態通知手段と、前記近傍の接続装置から通知された前記近傍の接続装置
の負荷状態を受信する負荷状態受信手段と、前記負荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態
と、前記負荷状態受信手段によって受信した近傍の負荷
状態とに基づいて、前記送信電力を制御する送信電力制
御手段と、を無線ＬＡＮ用接続装置に機能させることを特徴とする
無線ＬＡＮシステム用プログラム。
【請求項１２】前記送信電力制御手段による送信電力
の制御は、自己の負荷状態が一定値よりも低い場合であ
って、近傍の負荷状態が前記一定値よりも高い場合に
は、送信電力値を上げることであることを特徴とする請
求項１１に記載の無線ＬＡＮシステム用プログラム。
【請求項１３】前記送信電力制御手段による送信電力
の制御は、自己の負荷状態が一定値よりも高い場合に
は、前記近傍の負荷状態とは無関係に送信電力値を維持
又は下げることであることを特徴とする請求項１１に記
載の無線ＬＡＮシステム用プログラム。
【請求項１４】請求項１１に記載の無線ＬＡＮシステ
ム用プログラムであって、更に、前記負荷状態判定手段によって判定した自己の負荷状態
に基づいて、自己の通信エリア内における関連付けして
いない端末との新規関連付け、及び既に関連付けしてい
る端末とのその後の関連付けを決定する関連付決定手段
と、前記関連付決定手段によって決定した関連付けを実行す
る関連付実行手段と、を無線ＬＡＮシステム用接続装置に機能させることを特
徴とする無線ＬＡＮシステム用プログラム。
【請求項１５】前記関連付決定手段は、既に関連付け
している端末との関連付けを切断する場合には、端末か
らの受信電力が小さい方から優先に切断することを特徴
とする請求項１４に記載の無線ＬＡＮシステム用プログ
ラム。
【請求項１６】請求項１１乃至１５の少なくとも一項
に記載の無線ＬＡＮシステム用プログラムを記録したこ
とを特徴とする無線ＬＡＮシステム用接続装置で読み取
り可能な無線ＬＡＮシステム用記録媒体。