JP6450260B2 - アクセスポイント制御装置、アクセスポイント制御方法及びアクセスポイント制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線アクセスポイントのチャネル割当を制御するアクセスポイント制御装置、アクセスポイント制御方法及びアクセスポイント制御プログラムに関する。

無線のアクセスポイント（ＡＰ）が端末と通信を行うチャネルを決定する方法として、アクセスポイント毎に近接する他のアクセスポイントの状態を判断して決定する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。図１８は、非特許文献１に記載の方法をサーバにおいて集中的に行うシステムの構成を示すブロック図である。このシステムは、端末４１、４２、４３、４４と無線通信を行っているすべてのアクセスポイント（ＡＰ）３１、３２に対して、制御用の送受信装置２１、２２をそれぞれ接続する。そして、送受信装置２１、２２と通信することによりすべてのアクセスポイント３１、３２を制御可能なサーバ１０により構成される。

次に、図１９を参照して、図１８に示すサーバ１０の構成を説明する。図１９は、図１８に示すサーバ１０の構成を示すブロック図である。受信装置１は、各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報を取得し、ＡＰ周辺受信電力情報記憶装置２に記憶する。チャネル決定装置３は、アクセスポイント毎に、ＡＰ周辺受信電力情報から干渉電力の少ないチャネルを使用するようにする命令を送信装置４を介して送信する。

図２０〜図２５は、従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ１、ＡＰ３、ＡＰ５の順に、各チャネルにおける他アクセスポイントからの受信電力の和が小さいチャネルを割り当てる。使用可能なチャネルは、互いに干渉しない、チャネル１、チャネル５、チャネル９、の３チャネルとする。また、他システムが使用しているアクセスポイント（他ＡＰ）はチャネル３を使用しているものとする。

アクセスポイント（ＡＰ２）は、使用可能な全てのチャネル（ここでは、チャネル１、５、９）の干渉電力が０である（図２０参照）。このため、アクセスポイント（ＡＰ２）にはチャネル１が割り当てられ、チャネル１でビーコン信号を送信する。

アクセスポイント（ＡＰ４）は、チャネル１以外の使用可能な全てのチャネル（ここでは、チャネル５、９）の干渉電力が０である（図２１参照）。このため、アクセスポイント（ＡＰ４）にはチャネル５が割り当てられ、チャネル５でビーコン信号を送信する。

アクセスポイント（ＡＰ１）は、チャネル９の干渉電力が最小である（図２２参照）。このため、アクセスポイント（ＡＰ１）にはチャネル９が割り当てられ、チャネル９でビーコン信号を送信する。

アクセスポイント（ＡＰ３）は、使用可能なチャネル（チャネル１、５、９）のうち、チャネル１の干渉電力が最小である（図２３参照）。このため、アクセスポイント（ＡＰ３）にはチャネル１が割り当てられ、チャネル１でビーコン信号を送信する。

アクセスポイント（ＡＰ５）は、使用可能なチャネルのうち、チャネル９の干渉電力が最小である（図２４参照）。このため、アクセスポイント（ＡＰ５）にはチャネル９が割り当てられ、チャネル９でビーコン信号を送信する。従来技術では、このようにしてチャネルの割り当てが行われることになる。

図２５は、全てのアクセスポイントが従来技術によりチャネルを割り当てられた後の各アクセスポイントが受信する干渉電力の値を表にした図である。ここで、他システムが使用しているアクセスポイントから使用可能なチャネルに受信される電力Ｐは、他システムが使用しているチャネルにおいて受信された干渉電力Ｐｉと使用可能なチャネルの帯域幅Ｗと干渉している帯域幅Ｗｉから、Ｐ＝ＰｉＷｉ／Ｗとする。

また、ここでは使用可能なチャネルの帯域幅を２０ＭＨｚ、チャネル１とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル５とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル９とチャネル３が干渉している帯域幅を０ＭＨｚとし、他のアクセスポイントから受信した電力が０．２以下の場合は０としている。

"無線ＬＡＮアクセスポイントのチャネル内競合とチャネル間干渉を同時に考慮したチャネル割当手法"、電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏｌ．１１２、Ｎｏ．２８８、ｐｐ．５９−６４、２０１２年１１月

しかしながら、従来技術によるアクセスポイントは他アクセスポイントからの干渉電力が小さいチャネルを割り当てるため、全てのアクセスポイントが受信する干渉電力の和を減少させることが困難であるという問題がある。また、従来技術では、トラフィック量に関係なくチャネルの割り当てを行っていたため、各アクセスポイントと通信を行う端末との間に生じるトラフィックが多いアクセスポイントに対して干渉電力の少ないチャネルを割り当てることができないという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アクセスポイントが受信する干渉電力を減少させることができるアクセスポイント制御装置、アクセスポイント制御方法及びアクセスポイント制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置であって、前記アクセスポイントのそれぞれから受信電力情報を収集する情報収集手段と、前記受信電力情報に基づき、チャネル毎の干渉電力を推定し、推定した前記干渉電力が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントの干渉電力の和を計算するチャネル毎干渉推定手段と、前記チャネル毎の前記干渉電力の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定手段とを備えるアクセスポイント制御装置である。

本発明の一態様は、端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置であって、前記アクセスポイントのそれぞれから受信電力情報とトラフィック情報とを収集する情報収集手段と、前記受信電力情報と前記トラフィック情報に基づき、チャネル毎の干渉電力とトラフィック量との積を推定し、推定した前記干渉電力と前記トラフィック量との積が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントの前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和を計算するチャネル毎干渉推定手段と、前記チャネル毎の前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定手段とを備えるアクセスポイント制御装置である。

本発明の一態様は、端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置が行うアクセスポイント制御方法であって、前記アクセスポイントのそれぞれから受信電力情報を収集する情報収集ステップと、前記受信電力情報に基づき、チャネル毎の干渉電力を推定し、推定した前記干渉電力が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントの干渉電力の和を計算するチャネル毎干渉推定ステップと、前記チャネル毎の前記干渉電力の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定ステップとを有するアクセスポイント制御方法である。

本発明の一態様は、端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置が行うアクセスポイント制御方法であって、前記アクセスポイントのそれぞれから受信電力情報とトラフィック情報とを収集する情報収集ステップと、前記受信電力情報と前記トラフィック情報に基づき、チャネル毎の干渉電力とトラフィック量との積を推定し、推定した前記干渉電力と前記トラフィック量との積が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントの前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和を計算するチャネル毎干渉推定ステップと、前記チャネル毎の前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定ステップとを有するアクセスポイント制御方法である。

本発明の一態様は、コンピュータを、前記アクセスポイント制御装置として機能させるためのアクセスポイント制御プログラムである。

本発明によれば、アクセスポイントが受信する干渉電力を減少させることができるという効果が得られる。

本発明の第１実施形態によるサーバ１０の構成を示すブロック図である。 図１に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置５とチャネル決定装置６の動作を示すフローチャートである。 各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントにおける受信電力値の例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 本発明の第２実施形態によるサーバ１０の構成を示すブロック図である。 図９に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置８とチャネル決定装置６の動作を示すフローチャートである。 各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力値および各アクセスポイントのトラフィック量の例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。 従来技術の方法をサーバにおいて集中的に行うシステムの構成を示すブロック図である。 図１８に示すサーバ１０の構成を示すブロック図である。 従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。 従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。 従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。 従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。 従来技術により各アクセスポイントにチャネルを割り当てる例を示す図である。 全てのアクセスポイントが従来技術によりチャネルを割り当てられた後の各アクセスポイントが受信する干渉電力の値を表にした図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態によるアクセスポイント制御装置を説明する。第１実施形態におけるシステム構成は、図１８に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。無線ネットワークを構成するすべてのアクセスポイント３１、３２に制御用の送受信装置２１、２２をそれぞれ接続し、その送受信装置２１、２２と通信することによりすべてのアクセスポイント３１、３２を制御可能なサーバ１０により構成される。ただし、第１実施形態においては、図１に示すようにサーバ１０の構成が異なる。

第１実施形態におけるサーバ１０は、トラフィック情報を必要としない方法を用いてアクセスポイントのチャネル割り当てを制御する。ここでは、使用可能なチャネルを、互いに干渉しない、チャネル１、チャネル５、チャネル９、の３チャネルとし、他のアクセスポイントが検知できるようにすべてのアクセスポイント３１、３２からビーコン信号を送信するように設定する。また、他システムが使用しているアクセスポイントはチャネル３を使用しているものとする。

図１は、サーバ１０の構成を示すブロック図である。この図において、図１９に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。この図に示すサーバ１０が従来のサーバ１０と異なる点は、チャネル毎干渉推定装置５とチャネル決定装置６が設けられている点である。

受信装置１は、各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報を各アクセスポイントから取得し、ＡＰ周辺受信電力情報記憶装置２に記憶する。

チャネル毎干渉推定装置５は、他システムが使用しているアクセスポイントを除き、全てのアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和をアクセスポイント毎に計算する。

そして、電力の和が０以外で最大となる選択されていないアクセスポイントを選択し、選択されたアクセスポイントが他の使用可能なチャネルに割り当てられた場合について全てのアクセスポイントの電力の和を計算する。

ここで、他システムが使用しているアクセスポイントから使用可能なチャネルに受信される電力Ｐは、他システムが使用しているチャネルにおいて受信された電力Ｐｉと使用可能なチャネルの帯域幅Ｗと干渉している帯域幅Ｗｉから、Ｐ＝ＰｉＷｉ／Ｗとする。

チャネル決定装置６は、チャネル毎干渉推定装置５が選択したアクセスポイントに対し、チャネル毎干渉推定装置５から得られたチャネル毎の干渉電力の和が最小となるチャネルを割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

次に、チャネル毎干渉推定装置５は、チャネル決定装置６により決定されたチャネルが選択されたアクセスポイントに割り当てられ、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和をアクセスポイント毎に計算する。

そして、電力の和が０以外で最大となる選択されていないアクセスポイントを選択し、選択されたアクセスポイントが他の使用可能なチャネルに割り当てられた場合について全てのアクセスポイントの電力の和を計算する。

ここで、他システムが使用しているアクセスポイントから使用可能なチャネルに受信される電力Ｐは、他システムが使用しているチャネルにおいて受信された干渉電力Ｐｉと使用可能なチャネルの帯域幅Ｗと干渉している帯域幅Ｗｉから、Ｐ＝ＰｉＷｉ／Ｗとする。

チャネル決定装置６は、チャネル毎干渉推定装置５が選択したアクセスポイントに対し、チャネル毎干渉推定装置５から得られたチャネル毎の干渉電力の和が最小となるチャネルを割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

以上を繰り返し、チャネル毎干渉推定装置５において、全ての選択されていないアクセスポイントが他のアクセスポイントから受ける干渉電力の和が０の場合、チャネル決定装置６は、全ての選択されていないアクセスポイントにチャネル１を割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

次に、図２を参照して、図１に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置５とチャネル決定装置６が行うチャネル割当ての動作を説明する。図２は、図１に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置５とチャネル決定装置６の動作を示すフローチャートである。

まず、チャネル毎干渉推定装置５は、各アクセスポイントがチャネル１を使用しているものと仮定し、チャネル１における各アクセスポイントの受信電力を計算する（ステップＳ１）。他システムのアクセスポイントが存在する場合は、チャネル１で受信される電力に換算して計算する。閾値以下の電力は０とする。

次に、チャネル決定装置６は、チャネル１の未選択アクセスポイントの中から、受信電力が０以外で一番大きいアクセスポイントを選択する（ステップＳ２）。そして、チャネル決定装置６は、該当なしであるかを判定する（ステップＳ３）。

この判定の結果、該当するものがあれば、チャネル毎干渉推定装置５は、選択したアクセスポイントを使用可能な他チャネルに変更した時の全アクセスポイントの受信電力の和を使用可能チャネル毎に計算する（ステップＳ４）。他システムのアクセスポイントが存在する場合は、使用可能チャネルで受信される電力に換算して計算する。閾値以下の電力は０とする。

次に、チャネル決定装置６は、受信電力の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さいか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定の結果、「受信電力の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さい」を満たさない場合、チャネル決定装置６は、選択したアクセスポイントにチャネル１を割り当てる（ステップＳ６）。そして、ステップＳ２に戻る。

一方、「受信電力の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さい」を満たす場合、チャネル決定装置６は、選択したアクセスポイントにそのチャネルを割り当てる（ステップＳ７）。そして、ステップＳ２に戻る。

最後に、ステップＳ３において、該当なしと判定された場合、チャネル決定装置６は、未選択アクセスポイントにチャネル１を割り当てる（ステップＳ８）。

次に、図３〜図８を参照して、前述したチャネル割り当て動作について具体例を挙げて説明する。図３は、各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントにおける受信電力値の例を示す図である。図４〜図８は、各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。ここでは、他のアクセスポイントから受信した電力の閾値を０．２とする。また、使用可能なチャネルの帯域幅を２０ＭＨｚ、チャネル１とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル５とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル９とチャネル３が干渉している帯域幅を０ＭＨｚとする。

初めに、他システムが使用しているアクセスポイント（他ＡＰ）を除き、全てのアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和が最大（ここでは４．０）となるアクセスポイント（ＡＰ４）を選択する（図４参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ４）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和１４．５（３．０＋２．０＋２．５＋４．０＋３．０）と、チャネル５に割り当てられた場合（図５参照）の全てのアクセスポイントの電力の和７．５（２．０＋１．０＋２．０＋０＋２．０＋０．５）と、チャネル９に割り当てられた場合（図６参照）の全てのアクセスポイントの電力の和７．０（２．０＋１．０＋２．０＋２．０）とから最小となるチャネル９をアクセスポイント（ＡＰ４）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ１）を選択する（図６参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ１）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和７．０（２．０＋１．０＋２．０＋２．０）と、チャネル５に割り当てられた場合（図７参照）の全てのアクセスポイントの電力の和３．０（０．５＋１．０＋１．５）と、チャネル９に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和５．０とから最小となるチャネル５をアクセスポイント（ＡＰ１）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ５）を選択する（図７参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ５）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和３．０（０＋０．５＋１．０＋１．５）と、チャネル５に割り当てられた場合（図８参照）の全てのアクセスポイントの干渉電力の和１．５（０．２５＋０．５＋０．７５）と、チャネル９に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和２．２５とから最小となるチャネル５をアクセスポイント（ＡＰ５）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ２）を選択する（図８参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ２）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和１．５（０．２５＋０．５＋０．７５）と、チャネル５に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和３．０と、チャネル９に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和３．２５とから最小となるチャネル１をアクセスポイント（ＡＰ２）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイント（ＡＰ３）は他のアクセスポイントから受ける干渉電力の和が０であるので、チャネル１をアクセスポイント（ＡＰ３）に割り当てる。

このように、無線ネットワーク内の全てのアクセスポイントからＡＰ周辺受信電力情報を取得し、チャネル毎に干渉電力を推定して干渉が大きなアクセスポイントからチャネルを割り当てることにより、無線ネットワーク全体の干渉を抑えることができる。

特に、トラフィック情報を必要としない方法は、無線ネットワーク構築直後などトラフィック情報がない場合でも有効な方法である。このため、トラフィック情報を必要としない方法で無線ネットワークの運用を行い、トラフィック情報を蓄積してからトラフィック情報を利用する方法に切り替えることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態によるアクセスポイント制御装置を説明する。第２実施形態におけるシステム構成は、図１８に示す構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。無線ネットワークを構成するすべてのアクセスポイント３１、３２に制御用の送受信装置２１、２２をそれぞれ接続し、その送受信装置２１、２２と通信することによりすべてのアクセスポイント３１、３２を制御可能なサーバ１０により構成される。ただし、第２実施形態においては、図９に示すようにサーバ１０の構成が異なる。

第２実施形態におけるサーバ１０は、トラフィック情報を利用してアクセスポイントのチャネル割り当てを制御する。ここでは、使用可能なチャネルを、互いに干渉しない、チャネル１、チャネル５、チャネル９、の３チャネルとし、他のアクセスポイントが検知できるようにすべてのアクセスポイント３１、３２からビーコン信号を送信するように設定する。また、他システムが使用しているアクセスポイントはチャネル３を使用しているものとする。

図９は、第２実施形態におけるサーバ１０の構成を示すブロック図である。この図において、図１９に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。この図に示すサーバ１０が図１８に示すサーバ１０と異なる点は、ＡＰトラフィック情報記憶装置７とチャネル毎干渉推定装置８がさらに設けられている点である。

受信装置１は、各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報を各アクセスポイントから取得し、ＡＰ周辺受信電力情報記憶装置２に記憶する。また、受信装置１は、各アクセスポイントから、そのアクセスポイントと端末間の合計トラフィック量であるＡＰトラフィック情報を取得し、ＡＰトラフィック情報記憶装置７に記憶する。

チャネル毎干渉推定装置８は、他システムが使用しているアクセスポイントを除き、全てのアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積をアクセスポイント毎に計算する。

そして、電力の和と合計トラフィック量の積が０以外で最大となる選択されていないアクセスポイントを選択し、選択されたアクセスポイントが他の使用可能なチャネルに割り当てられた場合について全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積を計算する。

ここで、他システムが使用しているアクセスポイントから使用可能なチャネルに受信される電力Ｐは、他システムが使用しているチャネルにおいて受信された電力Ｐｉと使用可能なチャネルの帯域幅Ｗと干渉している帯域幅Ｗｉから、Ｐ＝ＰｉＷｉ／Ｗとする。

チャネル決定装置６は、チャネル毎干渉推定装置８が選択したアクセスポイントに対し、チャネル毎干渉推定装置８から得られたチャネル毎の干渉電力の和と合計トラフィック量の積の和が最小となるチャネルを割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

次に、チャネル毎干渉推定装置８は、チャネル決定装置６により決定されたチャネルが選択されたアクセスポイントに割り当てられ、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積をアクセスポイント毎に計算する。

そして、電力の和と合計トラフィック量の積が０以外で最大となる選択されていないアクセスポイントを選択し、選択されたアクセスポイントが他の使用可能なチャネルに割り当てられた場合について全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積を計算する。

ここで、他システムが使用しているアクセスポイントから使用可能なチャネルに受信される電力Ｐは、他システムが使用しているチャネルにおいて受信された干渉電力Ｐｉと使用可能なチャネルの帯域幅Ｗと干渉している帯域幅Ｗｉから、Ｐ＝ＰｉＷｉ／Ｗとする。

チャネル決定装置６は、チャネル毎干渉推定装置８が選択したアクセスポイントに対し、チャネル毎干渉推定装置８から得られたチャネル毎の干渉電力の和と合計トラフィック量の積の和が最小となるチャネルを割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

以上を繰り返し、チャネル毎干渉推定装置８において、全ての選択されていないアクセスポイントが他のアクセスポイントから受ける干渉電力の和と合計トラフィック量の積が０の場合、チャネル決定装置６は、全ての選択されていないアクセスポイントにチャネル１を割り当てる命令を送信装置４を介して送信する。

次に、図１０を参照して、図９に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置８とチャネル決定装置６が行うチャネル割当ての動作を説明する。図１０は、図９に示すサーバ１０のチャネル毎干渉推定装置８とチャネル決定装置６の動作を示すフローチャートである。

まず、チャネル毎干渉推定装置８は、各アクセスポイントがチャネル１を使用しているものと仮定し、チャネル１における各アクセスポイントの受信電力とトラフィックの積を計算する（ステップＳ１１）。他システムのアクセスポイントが存在する場合は、チャネル１で受信される電力に換算して計算する。閾値以下の電力は０とする。

次に、チャネル決定装置６は、チャネル１の未選択アクセスポイントの中から、受信電力とトラフィックの積が０以外で一番大きいアクセスポイントを選択する（ステップＳ１２）。そして、チャネル決定装置６は、該当なしであるかを判定する（ステップＳ１３）。

この判定の結果、該当するものがあれば、チャネル毎干渉推定装置８は、選択したアクセスポイントを使用可能な他チャネルに変更した時の全アクセスポイントの受信電力とトラフィックの積の和を使用可能チャネル毎に計算する（ステップＳ１４）。他システムのアクセスポイントが存在する場合は、使用可能チャネルで受信される電力に換算して計算する。閾値以下の電力は０とする。

次に、チャネル決定装置６は、受信電力とトラフィックの積の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定の結果、「受信電力とトラフィックの積の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さい」を満たさない場合、チャネル決定装置６は、選択したアクセスポイントにチャネル１を割り当てる（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１２に戻る。

一方、「受信電力とトラフィックの積の和が最小であり、かつチャネル変更前の値より小さい」を満たす場合、チャネル決定装置６は、選択したアクセスポイントにそのチャネルを割り当てる（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１２に戻る。

最後に、ステップＳ１３において、該当なしと判定された場合、チャネル決定装置６は、未選択アクセスポイントにチャネル１を割り当てる（ステップＳ１８）。

次に、図１１〜図１７を参照して、前述したチャネル割り当て動作について具体例を挙げて説明する。図１１は、各アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力値および各アクセスポイントのトラフィック量の例を示す図である。図１２〜図１７は、各アクセスポイントにチャネルを割り当てる動作例を示す図である。ここでは、他のアクセスポイントから受信した電力の閾値を０．２とする。また、使用可能なチャネルの帯域幅を２０ＭＨｚ、チャネル１とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル５とチャネル３が干渉している帯域幅を１０ＭＨｚ、チャネル９とチャネル３が干渉している帯域幅を０ＭＨｚとする。

初めに、他システムが使用しているアクセスポイント（他ＡＰ）を除き、全てのアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積が最大（１５０．０）となるアクセスポイント（ＡＰ５）を選択する（図１２参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ５）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和３９０（９０．０＋２０．０＋５０．０＋８０．０＋１５０．０）と、チャネル５に割り当てられた場合（図１３参照）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和１９５（７５．０＋１７．５＋３０．０＋６０．０＋１２．５））と、チャネル９に割り当てられた場合（図１４参照）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和１８２．５（７５．０＋１７．５＋３０．０＋６０．０）とから最小となるチャネル９をアクセスポイント（ＡＰ５）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ１）を選択する（図１４参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ１）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和１８２．５（７５．０＋１７．５＋３０．０＋６０．０）と、チャネル５に割り当てられた場合（図１５参照）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和６２．５（１２．５＋１０．０＋４０．０）と、チャネル９に割り当てられた場合（図１６参照）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和１０２．５（１２．５＋１０．０＋４０．０＋１５．０＋２５．０）とから最小となるチャネル５をアクセスポイント（ＡＰ１）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ４）を選択する（図１５参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ４）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和６２．５と、チャネル５に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和６２．５と、チャネル９に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和７２．５とから最小となるチャネル１をアクセスポイント（ＡＰ４）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ２）を選択する（図１５参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ２）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和６２．５と、チャネル５に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和５２．５と、チャネル９に割り当てられた場合（図１７参照）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和４５（１０．０＋２０．０＋２．５＋１２．５）とから最小となるチャネル９をアクセスポイント（ＡＰ２）に割り当てる。

次に、選択されていないアクセスポイントにチャネル１が割り当てられているものとして、他のアクセスポイントから受信した閾値以上の電力の和と合計トラフィック量の積が最大となる選択されていないアクセスポイント（ＡＰ３）を選択する（図１７参照）。

次に、アクセスポイント（ＡＰ３）がチャネル１に割り当てられた場合の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和４５（１０．０＋２０．０＋２．５＋１２．５）と、チャネル５に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和７５と、チャネル９に割り当てられた場合（図略）の全てのアクセスポイントの電力の和と合計トラフィック量の積の和９５とから最小となるチャネル１をアクセスポイント（ＡＰ３）に割り当てる。

このように、無線ネットワーク内の全てのアクセスポイントからＡＰ周辺受信電力情報とトラフィック情報を取得し、チャネル毎に干渉電力の和と合計トラフィック量の積を推定して干渉およびトラフィック量が大きなアクセスポイントからチャネルを割り当てることにより、無線ネットワーク全体の干渉を抑えるとともに、トラフィックが多いアクセスポイントに干渉電力の少ないチャネルを割り当てることができる。

以上説明したように、複数の近接する無線のアクセスポイントのチャネル割当を制御することにより、無線ネットワークのサービスエリアを拡大することが可能となる。また、全てのアクセスポイントが受信する干渉電力を減少させることができる。また、アクセスポイントと通信を行う端末との間に生じるトラフィックが多いアクセスポイントに干渉電力の少ないチャネルを割り当てることができる。

前述した実施形態におけるサーバ１０の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。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よい。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よい。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よく、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よく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

複数の無線アクセスポイントのチャネル割当を制御して、アクセスポイントが受信する干渉電力を減少させることが不可欠な用途に適用できる。

１・・・受信装置、２・・・ＡＰ周辺受信電力情報記憶装置、４・・・送信装置、５、８・・・チャネル毎干渉推定装置、６・・・チャネル決定装置、７・・・ＡＰトラフィック情報記憶装置

Claims (5)

1. 端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置であって、
   前記アクセスポイントのそれぞれから、他システムが使用するチャネルを含む当該アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報を収集する情報収集手段と、
   前記ＡＰ周辺受信電力情報に基づき、自システムが使用可能なチャネル毎の全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力を推定し、推定した前記干渉電力が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力の和を計算するチャネル毎干渉推定手段と、
   前記チャネル毎の前記干渉電力の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定手段と
   を備えるアクセスポイント制御装置。
2. 端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置であって、
   前記アクセスポイントのそれぞれから、他システムが使用するチャネルを含む当該アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報とトラフィック情報とを収集する情報収集手段と、
   前記ＡＰ周辺受信電力情報と前記トラフィック情報に基づき、自システムが使用可能なチャネル毎の全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力とトラフィック量との積を推定し、推定した前記干渉電力と前記トラフィック量との積が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力とトラフィック量との積の和を計算するチャネル毎干渉推定手段と、
   前記チャネル毎の前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定手段と
   を備えるアクセスポイント制御装置。
3. 端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置が行うアクセスポイント制御方法であって、
   前記アクセスポイントのそれぞれから、他システムが使用するチャネルを含む当該アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報を収集する情報収集ステップと、
   前記ＡＰ周辺受信電力情報に基づき、自システムが使用可能なチャネル毎の全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力を推定し、推定した前記干渉電力が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力の和を計算するチャネル毎干渉推定ステップと、
   前記チャネル毎の前記干渉電力の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定ステップと
   を有するアクセスポイント制御方法。
4. 端末装置との間で無線通信を行う複数のアクセスポイントに対して使用すべきチャネルを割り当てるアクセスポイント制御装置が行うアクセスポイント制御方法であって、
   前記アクセスポイントのそれぞれから、他システムが使用するチャネルを含む当該アクセスポイントが受信可能な全てのチャネルにおいて受信された他のアクセスポイントの電力であるＡＰ周辺受信電力情報とトラフィック情報とを収集する情報収集ステップと、
   前記ＡＰ周辺受信電力情報と前記トラフィック情報に基づき、自システムが使用可能なチャネル毎の全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力とトラフィック量との積を推定し、推定した前記干渉電力と前記トラフィック量との積が最大となるアクセスポイントを選択し、選択した前記アクセスポイントが他のチャネルに割り当てられた場合について全ての前記アクセスポイントに対する干渉電力とトラフィック量との積の和を計算するチャネル毎干渉推定ステップと、
   前記チャネル毎の前記干渉電力と前記トラフィック量との積の和が最小となるチャネルを選択した前記アクセスポイントに対して割り当てるチャネル決定ステップと
   を有するアクセスポイント制御方法。
5. コンピュータを、請求項１または２に記載のアクセスポイント制御装置として機能させるためのアクセスポイント制御プログラム。

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