電力制御装置およびそれを備えた通信ネットワークシステム
【課題】コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を提供する。
【解決手段】電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワークにおけるスループットをローカルスループットとして演算する。そして、電力制御装置６０は、ローカルスループットが最大になるように各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワークにおける１２個の送信電力を決定する。その後、電力制御装置６０は、アクセスポイント１０〜２１に対応する１２個のローカルネットワークにおいて隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差がしきい値δＰ以下になるように１２個の送信電力を調整する。
【解決手段】電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワークにおけるスループットをローカルスループットとして演算する。そして、電力制御装置６０は、ローカルスループットが最大になるように各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワークにおける１２個の送信電力を決定する。その後、電力制御装置６０は、アクセスポイント１０〜２１に対応する１２個のローカルネットワークにおいて隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差がしきい値δＰ以下になるように１２個の送信電力を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力を制御する電力制御装置およびそれを備えた通信ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、学校およびイベント会場等のホットスポットで広く使用されている。そして、カバレッジを確保するために、アクセスポイントが密集して配置される。
【０００３】
しかし、オーバーラップしないチャネル数が限られているので（例えば、２．４ＧＨｚにおいてオーバーラップしないチャネル数は３個しかない）、多くのアクセスポイントは、同じチャネルを共有する。同じチャネルを共有する隣接アクセスポイントの数が増加すると、同一チャネル干渉の問題がますます厳しくなり、全ネットワークの性能が劣化する可能性がある。
【０００４】
一方、設置されているアクセスポイントが密集している場合、各端末は、近い範囲にアクセスポイントを見つける可能性が高い。端末とアクセスポイントとの間の距離が短くなり、品質の良いリンクが存在する場合、最大送信電力で送信する必要性がなくなる。その代わりに、送信電力を低下させれば、同一チャネル干渉を大幅に減少させ、全ネットワークにおけるスループットを向上できる。
【０００５】
しかし、送信電力制御によって、非対称リンク、非公平チャネル利用および隠れ端末問題等が起こる。また、送信電力制御によって縮められた通信範囲外に出現する端末は、アクセスポイントと通信できないことがある。
【０００６】
無線ＬＡＮによく使用されているＩＥＥＥ８０２．１１は、データの送信後、必ず、確認応答（ＡＣＫ）が必要であるので、非対称リンクが形成されると、悪影響が非常に大きくなる。この問題を回避するために、全ネットワーク上で共通の送信電力を使用することにより、非対称リンクを回避しながら送信電力を低減させる方法が提案されている（非特許文献１）。
【０００７】
また、全てのアクセスポイントが同期しており、チャネルを時間軸に沿ってスロットに分け、同じスロットにおいて全てのアクセスポイントが同じ電力で送信し、スロット毎に送信電力を変えることによって、送信電力制御の効率を向上させる方法が提案されている（非特許文献２）。
【０００８】
更に、アクセスポイントと端末装置との間のリンク品質を考慮しながら、送信レートを確保するように送信電力を制御する方法が提案されている（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】V. Kawadia, P. R. Kumar, ”Principles and protocols for power control in wireless ad hoc networks,” IEEE JSAC, Volume 23, Issue 1, Jan. 2005, Page(s): 76-88.
【非特許文献２】Vishnu Navda, Ravi Kokku, Samrat Ganguly, Samir Das, “Slotted Symmetric Power Control in Wireless LANs,” Stony Brook University, Technical report, 2006.
【非特許文献３】Aditya Akella, Glenn Judd, Srinivasan Seshan, Peter Steenkiste, “Self Management in Chaotic Wireless Deployments,” MobiCom’05, 2005.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、非特許文献１に開示された方法では、ネットワーク全体で同じ電力を使用する結果、１つのリンクの品質が悪いとネットワーク全体の送信電力が上昇されるので、非効率的である。
【００１１】
また、非特許文献２に開示された方法では、スロット毎に送信電力を調整することは、実用上、困難である。そして、パケットを送信するときのスケジューリングを行う必要があり、送信遅延が発生する可能性がある。
【００１２】
更に、非特許文献３に開示された方法では、送信レートを確保しているが、アクセスポイント間の協調を考慮して送信電力を決定することは困難である。
【００１３】
従って、非特許文献１〜非特許文献３に開示された方法を用いて送信電力を決定すると、複数のアクセスポイントを備えたネットワーク全体のスループットが低下するという問題がある。
【００１４】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を提供することである。
【００１５】
また、この発明の別の目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明によれば、電力制御装置は、ネットワークに接続され、かつ、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置であって、決定手段と、調整手段と、通信手段とを備える。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第１の通信装置と第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第１のローカルネットワークとｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。
【００１７】
好ましくは、決定手段は、ｎ個の第２のローカルネットワークにおけるｎ個の第２のリンク品質に基づいて各第２のローカルネットワークにおける１ビット当たりの送信所要時間を演算する処理をｎ個の第２のローカルネットワークの全てについて実行するとともに、第２のローカルネットワークからパケットを受信したときの受信信号強度が第１のローカルネットワークにおけるキャリアセンス閾値を超えるｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワークを前記ｎ個の第２のローカルネットワークから抽出し、その抽出したｍ個の第２のローカルネットワークにおけるｍ個の送信所要時間の総和の逆数が最大になるときの第２のローカルネットワークにおける送信電力を第１のローカルネットワークにおける送信電力として決定する。
【００１８】
好ましくは、決定手段は、複数の通信装置の隣接関係を示す隣接リストに基づいて、同一チャネルを使用し、かつ、隣接関係を有する通信装置の集合である接続関係集合に複数の通信装置を分類し、その分類した接続関係集合ごとに電力決定処理を実行する。調整手段は、分類された接続関係集合ごとに電力調整処理を実行する。
【００１９】
好ましくは、決定手段は、１つの接続関係集合に含まれる通信装置の個数が第２のしきい値を超えると、接続関係集合を複数の接続関係集合に分割し、その分割した複数の接続関係集合の各々について電力決定処理を実行する。調整手段は、分割された複数の接続関係集合の各々について電力調整処理を実行する。
【００２０】
また、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、複数の通信装置と、複数の端末装置と、電力制御装置とを備える。複数の通信装置は、ネットワークに接続される。複数の端末装置の各々は、複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う。電力制御装置は、ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する。そして、電力制御装置は、決定手段と、調整手段と、通信手段とを含む。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第１の通信装置と第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第１のローカルネットワークとｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。複数の通信装置の各々は、第１および第２のリンク品質を電力制御装置へ送信し、電力制御装置の通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第２の通信装置における送信電力と同じ送信電力で第２の通信装置と無線通信を行う。
【００２１】
好ましくは、複数の通信装置の各々は、自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に新たに参加した端末装置を検知すると、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。
【００２２】
好ましくは、第１の通信装置は、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に存在する第１の端末装置と無線通信を行う。第１の通信装置に隣接する第２の通信装置は、第１の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、第１の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。
【００２３】
好ましくは、第１の端末装置は、第１の通信装置との間のリンク品質が所望のリンク品質になるように送信所要電力を決定し、その決定した送信所要電力が現在の自己の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間の間、第１の通信装置へパケットを送信しない場合、送信所要電力を含む送信電力制御要求を最大送信電力で第１の通信装置へ送信する。第１の通信装置は、送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を第１の端末装置へ送信する。
【発明の効果】
【００２４】
この発明においては、第１のローカルネットワークに隣接するｎ個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差が第１のしきい値以下になるように調整される。
【００２５】
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差が第１のしきい値以下になる。
【００２６】
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す端末装置１の構成図である。
【図３】図１に示すアクセスポイントの構成図である。
【図４】図１に示す電力制御装置の構成図である。
【図５】直接隣接のアクセスポイントおよび間接隣接のアクセスポイントの概念図である。
【図６】ネイバーリストを示す図である。
【図７】ＣＳＧの具体例を示す図である。
【図８】ＣＳＧの分割の具体例を示す図である。
【図９】送信電力の調整の具体例を示す図である。
【図１０】新たな端末装置が参入した場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【図１１】端末装置がハンドオーバーする場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【図１２】この発明の実施の形態による電力制御方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２９】
図１は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム１００は、端末装置１〜９と、アクセスポイント１０〜２１と、ネットワーク４０と、監視サーバ５０と、電力制御装置６０とを備える。
【００３０】
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント１０〜２１の各々は、制御フレーム（それに対するＡＣＫを含む）を最大送信電力で送信し、データフレーム（それに対するＡＣＫを含む）を後述した方法によって制御した電力で送信する。
【００３１】
端末装置１〜９は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置１〜９の各々は、例えば、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備え、その備えた無線インターフェースによってインフラストラクチャモードでアクセスポイント１０〜２１のいずれかに接続する。
【００３２】
この場合、端末装置１〜９の各々は、未使用チャネルを自己とアクセスポイントとの間の無線通信のみに用いた場合のスループットである潜在スループットが最大になるアクセスポイントを接続先のアクセスポイントとして選択する。
【００３３】
そして、端末装置１〜９の各々は、接続したアクセスポイントから受信した送信電力を用いて無線通信を行う。
【００３４】
また、端末装置１〜９の各々は、アクセスポイント１０〜２１からビーコンフレームを定期的に受信し、その受信したビーコンフレームに基づいて、自己に隣接するアクセスポイントを示す隣接アクセスポイントリストを作成する。そして、端末装置１〜９の各々は、その作成した隣接アクセスポイントリストをネットワーク４０を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００３５】
アクセスポイント１０〜２１の各々は、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備える。そして、アクセスポイント１０〜２１の各々は、電力制御装置６０から送信電力を受け、その受けた送信電力を用いてＷｉＦｉの無線インターフェースによって端末装置１〜９と無線通信を行うとともに、ネットワーク４０を介して監視サーバ５０および電力制御装置６０と通信を行う。
【００３６】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、無線通信によってビーコンフレームを定期的に送信する。そして、アクセスポイント１０〜２１の各々は、他のアクセスポイントから送信されたビーコンフレームを受信することによって自己に隣接するアクセスポイントを定期的に検出し、後述する隣接アクセスポイントリストを作成する。
【００３７】
更に、アクセスポイント１０〜２１の各々は、インフラストラクチャモードで自己に接続している端末装置を定期的に検出し、後述する端末リストを作成する。
【００３８】
そうすると、アクセスポイント１０〜２１の各々は、隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００３９】
ネットワーク４０は、例えば、インターネットからなる。
【００４０】
監視サーバ５０は、ネットワーク４０に接続される。そして、監視サーバ５０は、端末装置１〜９の各々から隣接アクセスポイントリストをネットワーク４０を介して定期的に受信するとともに、アクセスポイント１０〜２１の各々から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストをネットワーク４０を介して定期的に受信し、その受信した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを管理する。
【００４１】
電力制御装置６０は、ネットワーク４０に接続される。そして、電力制御装置６０は、ネットワーク４０を介して監視サーバ５０から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを定期的に取得する。その後、電力制御装置６０は、その取得した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストに含まれるアクセスポイント間のリンク品質およびアクセスポイントと端末装置との間のリンク品質とに基づいて、後述する方法によって、同一チャネルを共有するアクセスポイント１０〜２１の各々のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。
【００４２】
引き続いて、電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワーク内で使用する送信電力を後述する方法によって調整し、その調整後の送信電力をネットワーク４０を介してアクセスポイント１０〜２１へ送信する。
【００４３】
図２は、図１に示す端末装置１の構成図である。図２を参照して、端末装置１は、アンテナ１０１と、無線インターフェース１０２と、通信手段１０３と、アプリケーションモジュール１０４とを含む。
【００４４】
無線インターフェース１０２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。また、無線インターフェース１０２は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からビーコンフレームまたはデータを受信し、そのビーコンフレームまたはデータを受信したときの受信信号強度を検出する。そして、無線インターフェース１０２は、その検出した受信信号強度を通信手段１０３へ出力する。
【００４５】
更に、無線インターフェース１０２は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からデータの送信電力を含むビーコンフレームを受信し、その受信したビーコンフレームから送信電力を取り出す。
【００４６】
そして、無線インターフェース１０２は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）に接続し、その取り出した送信電力でアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間でパケットを送受信する。
【００４７】
即ち、無線インターフェース１０２は、通信手段１０３から受けたパケットをアンテナ１０１を介してアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）へ送信する。また、無線インターフェース１０２は、アンテナ１０１を介してパケットをアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）から受信し、その受信したパケットを通信手段１０３へ出力する。
【００４８】
通信手段１０３は、通信ネットワークシステム１００における最大送信電力（各アクセスポイント１０〜２１がビーコンフレームを送信するときの送信電力）を予め保持している。
【００４９】
また、通信手段１０３は、無線インターフェース１０２から受信信号強度を受ける。そして、通信手段１０３は、最大送信電力および受信信号強度に基づいて、後述する方法によって、ビーコンフレームを受信するときのビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００５０】
そうすると、通信手段１０３は、ビーコン受信ＲＳＳＩ、端末装置１のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよび無線インターフェース１０２が使用するチャネルのＩＤを含む隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮを作成し、その作成した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮを無線インターフェース１０２を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００５１】
更に、通信手段１０３は、アプリケーションモジュール１０４からパケットを受け、その受けたパケットを無線インターフェース１０２を用いて送信する。
【００５２】
更に、通信手段１０３は、無線インターフェース１０２からパケットを受け、その受けたパケットをアプリケーションモジュール１０４へ出力する。
【００５３】
アプリケーションモジュール１０４は、パケットを生成して通信手段１０３へ出力するとともに、通信手段１０３からパケットを受ける。
【００５４】
なお、図１に示す端末装置２〜９の各々も、図２に示す端末装置１と同じ構成からなる。
【００５５】
図３は、図１に示すアクセスポイント１０の構成図である。図３を参照して、アクセスポイント１０は、アンテナ１１１と、無線インターフェース１１２と、通信手段１１３と、有線インターフェース１１４とを含む。
【００５６】
無線インターフェース１１２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース１１２は、通信手段１１３からパケットを受け、その受けたパケットを通信手段１１３から受けた送信電力でアンテナ１１１を介して送信する。また、無線インターフェース１１２は、アンテナ１１１を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段１１３へ出力する。
【００５７】
通信手段１１３は、ビーコンフレームを定期的に生成し、その生成したビーコンフレームを無線インターフェース１１２を介して端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【００５８】
また、通信手段１１３は、アクセスポイント１０のローカルネットワーク内で使用する送信電力を有線インターフェース１１４を介して電力制御装置６０から受信し、その受信した送信電力を無線インターフェース１１２に設定する。そして、通信手段１１３は、電力制御装置６０から受信した送信電力をビーコンフレームに含めて端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【００５９】
更に、通信手段１１３は、端末リストＴＬと、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを作成する。端末リストＴＬは、アクセスポイント１０にアクセスする端末装置のＭＡＣアドレスと、ビーコン受信ＲＳＳＩとからなる。また、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰは、アクセスポイント１０に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスと、ビーコン受信ＲＳＳＩとからなる。そして、通信手段１１３は、アクセスポイント１０のＭＡＣアドレスと、無線インターフェース１１２が使用するチャネルのＩＤと、端末リストＴＬと、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを有線インターフェース１１４を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００６０】
更に、通信手段１１３は、無線インターフェース１１２からパケットを受け、その受けたパケットを有線インターフェース１１４を介して送信する。また、通信手段１１３は、有線インターフェース１１４を介してパケットを受信し、その受信したパケットを無線インターフェース１１２へ出力する。
【００６１】
有線インターフェース１１４は、通信手段１１３からパケットを受け、その受けたパケットをネットワーク４０を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００６２】
また、有線インターフェース１１４は、ネットワーク４０を介して電力制御装置６０から送信電力を受信し、その受信した送信電力を通信手段１１３へ出力する。
【００６３】
なお、図１に示すアクセスポイント１１〜２１の各々も、図３に示すアクセスポイント１０と同じ構成からなる。
【００６４】
図４は、図１に示す電力制御装置６０の構成図である。図４を参照して、電力制御装置６０は、有線インターフェース６１と、通信手段６２と、決定手段６３と、調整手段６４とを含む。
【００６５】
有線インターフェース６１は、ネットワーク４０を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段６２へ出力する。
【００６６】
また、有線インターフェース６１は、通信手段６２からパケットを受け、その受けたパケットを送信する。
【００６７】
通信手段６２は、有線インターフェース６１を介して監視サーバ５０から端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを定期的に取得する。そして、通信手段６２は、その取得した端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを決定手段６３および調整手段６４へ出力する。
【００６８】
また、通信手段６２は、調整後の送信電力を調整手段６４から受け、その受けた送信電力を有線インターフェース６１を介してアクセスポイント１０〜２１へ送信する。
【００６９】
決定手段６３は、端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを通信手段６２から受け、その受けた端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰに基づいて、後述する方法によって、各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。そして、決定手段６３は、その決定したアクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を調整手段６４へ出力する。
【００７０】
調整手段６４は、端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを通信手段６２から受け、アクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を決定手段６３から受ける。
【００７１】
そして、調整手段６４は、端末リストＴＬ、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰおよびアクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力に基づいて、後述する方法によって、アクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を調整し、その調整後の１２個の送信電力を通信手段６２へ出力する。
【００７２】
この発明の実施の形態における用語の定義について説明する。
【００７３】
［パスロスおよびビーコン受信ＲＳＳＩの算出］
端末装置１〜９の各々は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってパスロス（ＰＬ：Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ）を算出する。
【００７４】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、他のアクセスポイントまたは端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってＰＬを算出する。なお、送信電力およびＲＳＳＩは、ｄＢｍ単位で算出され、ＰＬは、ｄＢ単位で算出される。
（１）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、受信フレームがビーコンフレーム等の制御フレームまたはそれに応答するＡＣＫであるとき、ＰＬ＝ビーコン送信電力−受信ＲＳＳＩによってＰＬを算出する。なお、受信ＲＳＳＩは、制御フレームまたはＡＣＫを受信したときの受信信号強度である。また、ビーコン送信電力は、通信ネットワークシステム１００において、予め設定されている最大送信電力である。
【００７５】
（２）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、受信フレームがデータフレームまたはそれに応答するＡＣＫであるとき、ＰＬ＝データ送信電力−受信ＲＳＳＩによってＰＬを算出する。なお、受信ＲＳＳＩは、データフレームまたはＡＣＫを受信したときの受信信号強度である。
【００７６】
（３）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、フェージング等の影響を無くすために、次式によってＰＬの平均値を算出する。
【００７７】
newPL平均値＝oldPL平均値×α＋newPL値×（１−α）・・・（１）
なお、式（１）において、αは、例えば、０．９である。また、式（１）を用いて算出されるＰＬの平均値は、２番目以降の平均値である。
【００７８】
そして、端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、ビーコン受信ＲＳＳＩ＝ビーコン送信電力−ＰＬ平均値によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００７９】
［隣接アクセスポイントの種類］
隣接アクセスポイントは、直接隣接（Ｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントと、間接隣接（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントとからなる。
【００８０】
直接隣接（Ｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、互いにビーコンフレームを直接受信できる２つのアクセスポイントである。
【００８１】
また、間接隣接（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、共通の端末装置によって繋がっている２つのアクセスポイントである。
【００８２】
図５は、直接隣接のアクセスポイントおよび間接隣接のアクセスポイントの概念図である。
【００８３】
図５の（ａ）を参照して、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０から収集した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１＝［ＭＡＣａｄｄ１１／ビーコン受信ＲＳＳＩ１］およびチャネルＩＤ＝ＣＨ１と、アクセスポイント１１から収集した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２＝［ＭＡＣａｄｄ１０／ビーコン受信ＲＳＳＩ２］およびチャネルＩＤ＝ＣＨ１とに基づいて、アクセスポイント１０，１１が同じチャネルＣＨ１上で動作し、かつ、お互いのビーコンフレームを直接受信できるアクセスポイントであることを検知し、アクセスポイント１０，１１を直接隣接のアクセスポイントとする。
【００８４】
図５の（ｂ）を参照して、端末装置１は、アクセスポイント１０からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント１０を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩ３を算出する。
【００８５】
また、端末装置１は、アクセスポイント１１からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント１１を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩ４を算出する。
【００８６】
そして、端末装置１は、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ１＝［ＭＡＣａｄｄ１０，ＭＡＣａｄｄ１１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ３，ビーコン受信ＲＳＳＩ４］を定期的に生成して監視サーバ５０へ送信する。
【００８７】
一方、アクセスポイント１０は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０、自己のチャネルＩＤ＝ＣＨ１、自己の端末リストＴＬ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ５］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３＝［・・・／・・・］を監視サーバ５０へ送信する。
【００８８】
また、アクセスポイント１１は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１１、自己のチャネルＩＤ＝ＣＨ１、自己の端末リストＴＬ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ６］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ４＝［・・・／・・・］を監視サーバ５０へ送信する。
【００８９】
この場合、アクセスポイント１０，１１は、ビーコンフレームを相互に直接受信できないので、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３，ＡＰＬＡＰ４にデータを含めないで隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３，ＡＰＬＡＰ４を監視サーバ５０へ送信する。
【００９０】
そうすると、監視サーバ５０は、端末装置１から受信した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ１＝［ＭＡＣａｄｄ１０，ＭＡＣａｄｄ１１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ３，ビーコン受信ＲＳＳＩ４］と、アクセスポイント１０から受信したＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０、チャネルＩＤ＝ＣＨ１、端末リストＴＬ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ５］および隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３＝［・・・／・・・］と、アクセスポイント１１から受信したＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１１、チャネルＩＤ＝ＣＨ１、端末リストＴＬ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ６］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ４＝［・・・／・・・］とに基づいて、アクセスポイント１０，１１が同じチャネル上で動作し、かつ、端末装置１を介して繋がっていることを検知する。そして、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０，１１を間接隣接のアクセスポイントとする。
【００９１】
［ＣＳＧ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｕｂ ｇｒａｐｈ）］
ＣＳＧは、上述した定義に従って隣接アクセスポイントと判定されたアクセスポイント同士の接続関係を示すグラフである。
【００９２】
なお、ＣＳＧは、直接隣接のアクセスポイントのみからなる場合もあり、直接隣接のアクセスポイントと間接隣接のアクセスポイントとからなる場合もある。
【００９３】
各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からのａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって端末リストＴＬを作成して管理する。各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からフレームを受信することによって、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００９４】
また、各アクセスポイント１０〜２１は、他のアクセスポイントからビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。そして、各アクセスポイント１０〜２１は、自己の端末リストＴＬ（＝自己に接続する端末装置のＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）と、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝自己に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）とを監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００９５】
一方、各端末装置１〜９は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知する。そして、各端末装置１〜９は、自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝自己に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）を監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００９６】
電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）および各端末装置１〜９の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝各端末装置１〜９に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）を監視サーバ５０から定期的に取得する。
【００９７】
そして、電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）および各端末装置１〜９の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝各端末装置１〜９に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）に基づいて、後述する方法によって、ＣＳＧを構築および分割する。
【００９８】
［送信電力の算出］
１２個のアクセスポイント１０〜２１によって形成される１２個のローカルネットワークにおける送信電力を算出する方法について説明する。
【００９９】
電力制御装置６０の通信手段６２は、アクセスポイント１０〜２１の端末リストＴＬと隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを有線インターフェース６１を介して監視サーバ５０から取得し、その取得した端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰを決定手段６３へ出力する。
【０１００】
電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩと送信レートとのテーブルＴＢＬを予め保持している。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、テーブルＴＢＬを参照して、最小の送信レートを満足できる最小のＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ）を検出する。
【０１０１】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、端末リストＴＬにおける端末装置毎にビーコン受信ＲＳＳＩの平均値（＝ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ）を取り出す。その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、予め保持しているビーコン送信電力（＝最大送信電力）Ｐｂｅａｃｏｎと、ビーコン受信ＲＳＳＩの平均値（＝ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ）と、最小のＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ）とを次式に代入して最小送信電力Ｐｍｉｎｒａｔｅを算出する。
【０１０２】
Ｐｍｉｎｒａｔｅ＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ＋Ｐｂｅａｃｏｎ−ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ・・・（２）
アクセスポイントｊ（ｊ＝１０〜２１）の通信範囲（＝データの通信範囲）からなる領域をセルｊとする。そうすると、セルｊの最低送信電力は、セルｊの最低送信電力＝ｍａｘｉ｛セルｊに含まれる全ての端末装置ｉ（ｉ＝１〜９）の最低送信電力（＝Ｐｍｉｎｒａｔｅ）｝によって決定される。
【０１０３】
また、送信電力ｐは、ｐ＝セルｊの最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。
【０１０４】
端末装置ｉがアクセスポイントｊからビーコンフレームを受信するときのＲＳＳＩをＲＳＳＩｉｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）とすると、電力制御装置６０の決定手段６３は、端末装置ｉがアクセスポイントｊから送信電力ｐで送信されたデータを受信するときのデータ受信ＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ））を次式によって算出する。
【０１０５】
ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ）＝ｐ−Ｐｂｅａｃｏｎ＋ＲＳＳＩｉｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）・・・（３）
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、テーブルＴＢＬを参照して、データ受信ＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ））に対応する送信レートｒｉｊ（Ｐ）を検出する。
【０１０６】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、セルｊにおける１ビット当たりの送信所要時間ｔｊ（ｐ）を次式によって算出する。
【０１０７】
ｔｊ（ｐ）＝Σｉ（１／ｒｉｊ（Ｐ））／（セルｊの端末装置の個数）・・・（４）
なお、送信所要時間ｔｊ（ｐ）は、平均の送信所要時間である。
【０１０８】
セルｊの周辺での最低送信電力は、セルｊの周辺での最低送信電力＝ｍａｘ｛セルｊとその隣接セルの最低送信電力（＝Ｐｍｉｎｒａｔｅ）｝によって決定される。
【０１０９】
また、送信電力ｐ’は、ｐ’＝セルｊの周辺での最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。
【０１１０】
送信電力がｐ’である場合、アクセスポイントｊの同一チャネル競争のアクセスポイントリストがＮｊ（ｐ’）である。
【０１１１】
Ｎｊ（ｐ’）は、最初、空であるので、アクセスポイントｊは、Ｎｊ（ｐ’）に入れられる。
【０１１２】
アクセスポイントｊに直接隣接（ビーコンフレームを直接受信できる）するアクセスポイントをアクセスポイントｋ（ｋ＝１０〜２１，ｋ≠ｊ）とする。
【０１１３】
電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイントｋが送信電力ｐ’で送信したパケットがアクセスポイントｊへ届くときのＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’））を次式によって算出する。
【０１１４】
ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）＝ｐ’−Ｐｂｅａｃｏｎ＋ＲＳＳＩｋｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ））・・・（５）
なお、ＲＳＳＩｋｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）は、アクセスポイントｊがアクセスポイントｋからビーコンフレームを受信するときのビーコン受信ＲＳＳＩであり、アクセスポイントｊからの隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰに含まれている。従って、電力制御装置６０の決定手段６３は、式（５）によってＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’））を演算できる。
【０１１５】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）がアクセスポイントｊのキャリアセンス閾値よりも大きいとき、アクセスポイントｋ（＝ローカルネットワーク）をＮｊ（ｐ’）に入れる。
【０１１６】
電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）の演算と、その演算したＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）とキャリアセンス閾値との比較をアクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントｋの全てについて実行する。
【０１１７】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイントｊのローカルネットワークにおけるローカルスループットγｊ（ｐ’）を次式により演算する。
【０１１８】
γｊ（ｐ’）＝１／［Σｋ∈Ｎｊ（Ｐ’）１／ｔｋ（ｐ’）］・・・（６）
なお、ｔｋ（ｐ’）は、上述した式（４）を用いて演算されたアクセスポイントｋにおけるビット当たりの送信所要時間である。
【０１１９】
また、アクセスポイントｊのローカルネットワークを第１のローカルネットワークとし、アクセスポイントｋのローカルネットワークの全てをｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークとしたとき、Ｎｊ（ｐ’）に入れられたアクセスポイントｋは、「ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワーク」を構成する。
【０１２０】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、ローカルスループットγｊ（ｐ’）が最大になる電力ｐ’をアクセスポイントｊのローカルネットワークにおける送信電力ＰＣｊとして決定する。
【０１２１】
なお、この発明の実施の形態においては、ローカルスループットとは、アクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントｋのローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときのアクセスポイントｊのローカルネットワークにおけるスループットを言う。
【０１２２】
［ＣＳＧの構築および分割］
（ｉ）ＣＳＧの構築
電力制御装置６０の通信手段６２は、アクセスポイント１０〜２１の［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］を監視サーバ５０から取得し、その取得した［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］を決定手段６３へ出力する。
【０１２３】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］に基づいて、ＣＳＧを構築する。
【０１２４】
以下、ＣＳＧを構築する方法を具体的に説明する。図６は、ネイバーリストを示す図である。また、図７は、ＣＳＧの具体例を示す図である。
【０１２５】
電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０〜２１のチャネルＩＤ＝ＣＨ１および隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０〜ＡＰＬＡＰ２１に基づいて、ネイバーリストＮＢＬ１（図６の（ａ）参照）を作成する。この場合、ＣＳＧのＩＤは、アクセスポイント１０〜２１の全てに対して“０”に設定される。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、ネイバーリストＮＢＬ１に基づいてアクセスポイント１０〜２１が同じチャネルＣＨ１を共有していることを検知する。
【０１２６】
そうすると、電力制御装置６０の決定手段６３は、同じチャネルＣＨ１を共有するアクセスポイント１０〜２１に対して１つのグラフＧＲＰ（図７の（ａ）参照）を作成する。
【０１２７】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、次の手順によってグラフＧＲＰを２つのＣＳＧ１，ＣＳＧ２に分ける。
【０１２８】
（Ｃ１）新しいＣＳＧｍ（ｍ＝１，２，３，・・・）を用意する。
【０１２９】
（Ｃ２）既存のＣＳＧに入っていないアクセスポイントｊ（ＣＳＧ＝０）を選択し、ＣＳＧｍに入れる。
【０１３０】
（Ｃ３）アクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントもＣＳＧｍに入れる。
【０１３１】
（Ｃ４）ＣＳＧｍに入っていないアクセスポイント（ＣＳＧ＝０）からアクセスポイントｋを選択し、上記の（Ｃ１）〜（Ｃ３）の処理を行なう。
【０１３２】
（Ｃ５）ＣＳＧｍにおけるアクセスポイントの隣接アクセスポイントが全てＣＳＧｍに含まれると、このＣＳＧが構築される。
【０１３３】
（Ｃ６）既存のＣＳＧに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の（Ｃ１）〜（Ｃ５）の処理を繰り返す。
【０１３４】
上記の（Ｃ１）〜（Ｃ６）に従ってＣＳＧの構築を具体的に説明する。
【０１３５】
電力制御装置６０の決定手段６３は、まず、アクセスポイント１０をＣＳＧ１に入れる。次に、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０に隣接するアクセスポイント１１をＣＳＧ１に入れる。同様に、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１１に隣接するアクセスポイント１２をＣＳＧ１に入れ、アクセスポイント１２に隣接するアクセスポイント１３，１４，１５をＣＳＧ１に入れ、アクセスポイント１５に隣接するアクセスポイント１６，１７をＣＳＧ１に入れる。これによって、アクセスポイント１０〜１７に隣接するアクセスポイントがＣＳＧ１に含まれるので、ＣＳＧ１の構築が完了する。
【０１３６】
電力制御装置６０の決定手段６３は、同様にして、アクセスポイント１８〜２１を含むＣＳＧ２を構築する。
【０１３７】
その結果、電力制御装置６０の決定手段６３は、ネイバーリストＮＢＬ２（図６の（ｂ）参照）を作成し、ＣＳＧ１，ＣＳＧ２（図７の（ｂ）参照）を作成する。
【０１３８】
（ｉｉ）ＣＳＧの分割
電力制御装置６０の決定手段６３は、以下の手順に従ってＣＳＧを分割する。
【０１３９】
（Ｄ１）全てのチャネル上の全てのＣＳＧは、１つのＣＳＧセットを構成する。電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットにおける各ＣＳＧに対して、そのＣＳＧに含まれるアクセスポイントの個数が閾値（＝例えば、２０）を超えれば、このＣＳＧに分割可能フラグｆｌａｇ＿ＤＶを付ける。
【０１４０】
（Ｄ２）電力制御装置６０の決定手段６３は、分割可能フラグｆｌａｇ＿ＤＶが付いているＣＳＧから１つのＣＳＧを選択する。
【０１４１】
（Ｄ２−１）電力制御装置６０の決定手段６３は、選択したＣＳＧに含まれる全てのアクセスポイントを分割可能アクセスポイントとし、分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントを次のようにオーバーラップしないようにサブセットに分ける。
【０１４２】
（Ｄ２−１−１）新しいサブセットｓｕｂｓｅｔｐ（ｐ＝１，２，３，・・・）を用意する。
【０１４３】
（Ｄ２−１−２）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントから既存のサブセットに入っていないアクセスポイントｊを選択し、サブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れる。
【０１４４】
（Ｄ２−１−３）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントに属しており、かつ、既存のサブセットに入っていない各アクセスポイントに対して、それがサブセットｓｕｂｓｅｔｐに属するアクセスポイントに隣接するかどうかを確認する。そして、隣接すれば、それをサブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れる。サブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れるアクセスポイントがなくなるまで、この処理を繰り返す。
【０１４５】
（Ｄ２−１−４）既存のサブセットに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の（Ｄ２−１−１）〜（Ｄ２−１−３）の処理を繰り返す。
【０１４６】
（Ｄ２−１−５）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントをオーバーラップしない２以上のサブセットに分けれれば、それを分割候補とする。
【０１４７】
（Ｄ２−２）電力制御装置６０の決定手段６３は、各分割候補に対して、そこでＣＳＧを分割できるかどうかを以下の方法によって確認する。
【０１４８】
（Ｄ２−２−１）分割候補をＣＳＧから抽出する。
【０１４９】
（Ｄ２−２−２）元のＣＳＧが２つに分割されると、分割候補をその隣接アクセスポイントが多いＣＳＧに属させる。そして、分割された２つの新しいＣＳＧをＣＳＧセットに入れる。新しいＣＳＧに含まれるアクセスポイントの個数が閾値（＝２０）を超えれば、そのＣＳＧに分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶを付ける。全ての分割候補で元のＣＳＧが２つのＣＳＧに分割されなければ、このＣＳＧの分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶをクリアする。
【０１５０】
（Ｄ３）電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットにおける全てのＣＳＧに対して分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶがセットされていなければ、ＣＳＧの分割を終了する。一方、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットのいずれかのＣＳＧに対して分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶがセットされていれば、上記の（Ｄ２）を繰返し実行する。
【０１５１】
図８は、ＣＳＧの分割の具体例を示す図である。図８を参照して、アクセスポイント１０〜２１は、１つのＣＳＧ３を構成する。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、４個のアクセスポイント１１，１２，１３，１４がアクセスポイント１０に隣接することを検知する。
【０１５２】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、まず、アクセスポイント１１をサブセットｓｕｓｅｔ１に入れる。電力制御装置６０の決定手段６３は、次に、アクセスポイント１２がサブセットｓｕｓｅｔ１に入れたアクセスポイント１１に隣接するかどうかを確認する。
【０１５３】
アクセスポイント１２がアクセスポイント１１に隣接するので、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１２をサブセットｓｕｓｅｔ１に入れる。
【０１５４】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１３がサブセットｓｕｓｅｔ１に入れたアクセスポイント１１，１２に隣接するかどうかを確認する。
【０１５５】
アクセスポイント１３は、アクセスポイント１１，１２のいずれにも隣接しないので、電力制御装置６０の決定手段６３４は、アクセスポイント１３をサブセットｓｕｂｓｅｔ２に入れる。
【０１５６】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１４がアクセスポイント１３に隣接するので、アクセスポイント１４をサブセットｓｕｂｓｅｔ２に入れる。
【０１５７】
アクセスポイント１０の隣接するアクセスポイント１１〜１４は、オーバーラップしない２つのサブセットｓｕｓｅｔ１，ｓｕｂｓｅｔ２に分かれているので、ＣＳＧ３は、アクセスポイント１０のところで分割される可能性がある。従って、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０を分割候補とする。
【０１５８】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、分割候補（＝アクセスポイント１０）を隣接アクセスポイントが多いアクセスポイント１１，１２，１５〜１９に属させる。これによって、ＣＳＧ３は、２つのＣＳＧ４，ＣＳＧ５に分割される。その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧ３に付けられた分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶをクリアする。これによって、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧ３の分割を終了する。
【０１５９】
電力制御装置６０の決定手段６３４は、上述した方法によってＣＳＧを構築または分割する。そして、電力制御装置６０の決定手段６３および調整手段６４は、構築または分割した最終的な各ＣＳＧ毎に、１つのＣＳＧに含まれるアクセスポイント間の送信電力を以下の方法によって算出し、その算出した送信電力を調製する。
【０１６０】
（ＡＤＪ１）降順でアクセスポイントの送信電力ＰＣをソートし、初期の送信電力ＰＮとする。
【０１６１】
（ＡＤＪ２）ソート後のアクセスポイントのＩＤを１，２，３，・・・とし、ＰＮ１≧ＰＮ２≧ＰＮ３≧・・・を設定する。
【０１６２】
（ＡＤＪ３）アクセスポイントごとに送信電力制御済ｆｌａｇ＿ＣＦを設定する。この場合、最初、ｆｌａｇ＿ＣＦ（Ｍ）（Ｍ＝１，２，３，・・・）＝０とする。
【０１６３】
（ＡＤＪ４）アクセスポイントＭの送信電力ＰＣＭを算出する。
【０１６４】
（ＡＤＪ４−１）ｆｌａｇ＿ＣＦが“０”でなければ、そのアクセスポイントをスキップする。
【０１６５】
（ＡＤＪ４−２）ＰＮＭ＝ｍａｘ｛アクセスポイントＭに隣接するアクセスポイントのＰＮの最大値−δＰ，ＰＣＭ｝を演算し、フラグｆｌａｇ＿ＣＦ（Ｍ）を付ける。ここで、δＰは、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差のしきい値である。
【０１６６】
（ＡＤＪ４−３）ＰＮＭの更新によってアクセスポイントＭと、アクセスポイントＭに隣接するアクセスポイントＬとの間の送信電力の差｜ＰＮＭ−ＰＮＬ｜がδＰを超えると、アクセスポイントＬのフラグｆｌａｇ＿ＣＦをクリアする。
【０１６７】
（ＡＤＪ５）フラグｆｌａｇ＿ＣＦが“０”であるアクセスポイントに対して（ＡＤＪ４）の処理を行ない、再び、送信電力を調整する。
【０１６８】
図９は、送信電力の調整の具体例を示す図である。なお、図９においては、しきい値δＰは、１ｄＢｍであるとする。
【０１６９】
図９を参照して、アクセスポイント１０〜１４の送信電力ＰＮは、それぞれ、１５ｄＢｍ，１４ｄＢｍ，１３ｄＢｍ，１４ｄＢｍ，９ｄＢｍと算出されている。
【０１７０】
アクセスポイント１５の送信電力ＰＮ６が算出される際、アクセスポイント１３の影響で送信電力ＰＮ６が１３ｄＢｍと算出される。
【０１７１】
その結果、アクセスポイント１４とアクセスポイント１５との間の送信電力の差（＝４ｄＢｍ）がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えてしまうので、電力制御装置６０の調整手段６４は、アクセスポイント１４のフラグｆｌａｇ＿ＣＦをクリアする。
【０１７２】
その後、アクセスポイント１６，１７の送信電力ＰＮ７，ＰＮ８がそれぞれ１３ｄＢｍ，１２ｄＢｍと算出される。
【０１７３】
そうすると、電力制御装置６０の調整手段６４は、アクセスポイント１４の送信電力ＰＮ５（＝９ｄＢｍ）がアクセスポイント１５の送信電力ＰＮ６（＝１３ｄＢｍ）との差がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えないようにアクセスポイント１４の送信電力ＰＮ５を９ｄＢｍから１２ｄＢｍに調整する。
【０１７４】
このように、この発明の実施の形態においては、電力制御装置６０の調整手段６４は、隣接する２つのアクセスポイント間の送信電力ＰＮの差がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えないように、１つのＣＳＧに含まれるアクセスポイント１０〜１７の送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を調整する。
【０１７５】
そして、電力制御装置６０の調整手段６４は、その調整後の送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を通信手段６２へ出力し、通信手段６２は、送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８をアクセスポイント１０〜１７へ送信する。
【０１７６】
アクセスポイント１０〜１７は、電力制御装置６０からそれぞれ送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を受信し、その受信した送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８をビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【０１７７】
そして、アクセスポイント１０〜１７は、それぞれ、送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）とデータフレームを送受信する。
【０１７８】
この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９およびアクセスポイント１０〜２１の各々は、フレームを送信するとき、基本的に、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）／ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を使用せず、制御フレーム（およびそれに対する応答（ＡＣＫ））を既知のビーコンフレーム用の送信電力（＝最大送信電力）で送信し、データフレーム（およびそれに対する応答（ＡＣＫ））を上述した方法によって決定された送信電力ＰＮで送信する。
【０１７９】
［例外対応］
図１０は、新たな端末装置が参入した場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。図１０を参照して、端末装置１，４，５，７は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント１０と接続している。領域ＲＥＧ１は、アクセスポイント１０からのデータフレームが到達する範囲であり、領域ＲＥＧ２は、アクセスポイント１０からのビーコンフレームが到達する範囲である。
【０１８０】
そして、端末装置１，４，５，７およびアクセスポイント１０は、電力制御装置６０から受信した送信電力ＰＮ１０を用いてデータフレームを相互に送受信する。
【０１８１】
このような状況において、新たな端末装置３が領域ＲＥＧ１外の領域ＲＥＧ２内に新規に参入する。この場合、端末装置３は、アクセスポイント１０からのビーコンフレームを受信できるが、アクセスポイント１０からのデータフレームを受信できない。
【０１８２】
そこで、アクセスポイント１０は、送信電力ＰＮ１０を暫時的に大きくして端末装置３と無線通信を行なう。
【０１８３】
図１１は、端末装置がハンドオーバーする場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【０１８４】
図１１を参照して、端末装置７は、最初、アクセスポイント１０に接続しているが、アクセスポイント１１に向かって移動している。端末装置７は、アクセスポイント１０からアクセスポイント１１へ切り替わる前に端末装置７−アクセスポイント１０間のリンク品質が徐々に劣化するので、送信電力ＰＮ１０を暫時的に大きくし、端末装置７を救済する。
【０１８５】
また、端末装置７がアクセスポイント１１のローカルネットワークに新規に参入すると、アクセスポイント１１は、送信電力ＰＮ１１を暫時的に大きくし、端末装置７と無線通信を行なう。
【０１８６】
これによって、端末装置７がアクセスポイント１０のローカルネットワークからアクセスポイント１１のローカルネットワークへハンドオーバーする場合も、連続して通信を行なうことができる。
【０１８７】
また、この発明の実施の形態においては、次の方法によって活性な端末装置に対する対応が行なわれる。
【０１８８】
各アクセスポイント１０〜２１は、常に、端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）からのパケット（新規参入する場合の制御メッセージ、または移動する場合のデータメッセージ）を観測し、端末装置におけるデータ受信ＲＳＳＩを上述した方法によって算出する。
【０１８９】
また、各アクセスポイント１０〜２１は、上述した式（２）、または次式を用いて、端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）との間のリンク品質を満足できるように送信電力ｐ（＝ＰｍｉｎｒａｔｅまたはＰｍａｘｒａｔｅ）を周期的（ビーコンフレームを送信する直前）に算出する。
【０１９０】
Ｐｍａｘｒａｔｅ＝ＲＳＳＩｍａｘｒａｔｅ＋Ｐｂｅａｃｏｎ−ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ・・・（７）
式（７）において、ＲＳＳＩｍａｘｒａｔｅは、ＲＳＳＩと送信レートとのテーブルＴＢＬを参照して検出された最大の送信レートを満足する最小のＲＳＳＩである。また、Ｐｍａｘｒａｔｅは、最小送信電力である。
【０１９１】
各アクセスポイント１０〜２１は、送信電力ｐを算出すると、ｍａｘ（ｐ，ＰＮ）によって選択された送信電力（ｐ，ＰＮのうち、大きい方）を新たな送信電力ＰＮとし、その新たな送信電力ＰＮをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。
【０１９２】
そして、次の電力制御タイミングになると、アクセスポイント１０〜２１間の送信電力が上述した方法によって調整され、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差が小さくなる。
【０１９３】
更に、この発明の実施の形態においては、次の方法によって不活性な端末装置に対する対応が行なわれる。
【０１９４】
各端末装置１〜９は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）に接続していても、通信をしないで移動する場合がある。この場合、各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置へのリンク品質の変化を把握していないので、それに対応する送信電力制御を行なわない。
【０１９５】
その結果、各端末装置１〜９がアクセスポイントから離れてから通信を再開すると、データフレームが通信相手に届かない可能性がある。
【０１９６】
そこで、このような問題を解決するために、各端末装置１〜９は、常に、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からのビーコン受信ＲＳＳＩを観測し、その観測したビーコン受信ＲＳＳＩに基づいて、データの受信ＲＳＳＩを算出し、式（２）または式（７）を用いてリンク品質を満足できる所要送信電力ｐを算出する。
【０１９７】
ｐが現在の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間（この時間をパラメータとする）以内にアクセスポイントへの送信（データまたはＡＣＫ）がない場合、各端末装置１〜９は、自己の送信電力ｐを含む送信電力制御要求フレームを最大送信電力でアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）へ送信する。
【０１９８】
アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）は、ｍａｘ（ｐ，ＰＮ）によって選択された送信電力（ｐ，ＰＮのうち、大きい方）を新たな送信電力ＰＮとし、その新たな送信電力ＰＮをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。
【０１９９】
図１２は、この発明の実施の形態による電力制御方法の流れを示す図である。なお、図１２においては、端末装置１，２およびアクセスポイント１０，１１を例としてアクセスポイント１０，１１のローカルネットワーク内における送信電力を制御する場合の流れを説明する。また、図１２においては、端末装置１は、アクセスポイント１０へアクセスし、端末装置２は、アクセスポイント１１へアクセスするものとする。
【０２００】
図１２を参照して、端末装置１は、アクセスポイント１０との間で上述した方法によってパスロスＰＬ１を算出し（ステップＳ１）、端末装置２は、アクセスポイント１１との間で上述した方法によってパスロスＰＬ２を算出する（ステップＳ２）。
【０２０１】
その後、アクセスポイント１０は、自己のアドレスＡＰ１０、チャネルＩＤ＝ＣＨ４、端末リストＮＬ＝［ＳＴＡ１］（ＳＴＡ１は、端末装置１を表す）および隣接アクセスポイントリストＮＢ＝［ＡＰ１１］を監視サーバ５０へ送信する（ステップＳ３）。
【０２０２】
同様に、アクセスポイント１１は、自己のアドレスＡＰ１１、チャネルＩＤ＝ＣＨ４、端末リストＮＬ＝［ＳＴＡ２］（ＳＴＡ２は、端末装置２を表す）および隣接アクセスポイントリストＮＢ＝［ＡＰ１０］を監視サーバ５０へ送信する（ステップＳ４）。
【０２０３】
その後、電力制御装置６０は、情報要求を監視サーバ５０へ送信し（ステップＳ５）、監視サーバ５０は、チャネルＩＤ、端末リストおよび隣接アクセスポイントリスト等の必要な情報を電力制御装置６０へ送信する（ステップＳ６）。
【０２０４】
そして、電力制御装置６０は、必要な情報に基づいて、上述した方法によって、セルｊごとに送信電力ＰＣｊを算出する（ステップＳ７）。
【０２０５】
その後、電力制御装置６０は、上述した方法によってＣＳＧを構築・分割する（ステップＳ８）。引き続いて、電力制御装置６０は、上述した方法によって、ＣＳＧ毎に送信電力ＰＣｊを送信電力ＰＮｊに調整する（ステップＳ９）。
【０２０６】
そうすると、電力制御装置６０は、アクセスポイント１０のローカルネットワークにおける調整された送信電力ＰＮ１をアクセスポイント１０へ送信する（ステップＳ１０）。また、電力制御装置６０は、アクセスポイント１１のローカルネットワークにおける調整された送信電力ＰＮ２をアクセスポイント１１へ送信する（ステップＳ１１）。
【０２０７】
アクセスポイント１０，１１は、それぞれ、送信電力ＰＮ１，ＰＮ２を電力制御装置６０から受信し、その受信した送信電力ＰＮ１，ＰＮ２をハンドオーバー等への対応に応じて暫時的に調整する（ステップＳ１２）。
【０２０８】
そして、アクセスポイント１０は、調整後の送信電力ＰＮ１を端末装置１へ送信し（ステップＳ１３）、アクセスポイント１１は、調整後の送信電力ＰＮ２を端末装置２へ送信する（ステップＳ１４）。
【０２０９】
これによって、送信電力を制御する動作が終了する。
【０２１０】
この発明の実施の形態によれば、１つのローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の隣接ローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの１つのローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように１つのローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数のアクセスポイント１０〜２１に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差がしきい値δＰ以下になるように調整される。
【０２１１】
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差がしきい値δＰ以下になる。
【０２１２】
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数のアクセスポイント１０〜２１を備えた通信ネットワークシステム１００における全体のスループットを向上できる。
【０２１３】
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント１０〜２１は、「複数の通信装置」を構成し、端末装置１〜９は、「複数の端末装置」を構成する。
【０２１４】
また、この発明の実施の形態においては、ＣＳＧは、「接続関係集合」を構成する。
【０２１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置に適用される。また、この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムに適用される。
【符号の説明】
【０２１７】
１〜９ 端末装置、１０〜２１ アクセスポイント、４０ ネットワーク、５０ 監視サーバ、６０ 電力制御装置、６１，１１４ 有線インターフェース、６２，１０３，１１３ 通信手段、６３ 決定手段、６４ 調整手段、１００ 通信ネットワークシステム、１０１ アンテナ、１０２，１１２ 無線インターフェース、１０４ アプリケーションモジュール。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力を制御する電力制御装置およびそれを備えた通信ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、学校およびイベント会場等のホットスポットで広く使用されている。そして、カバレッジを確保するために、アクセスポイントが密集して配置される。
【０００３】
しかし、オーバーラップしないチャネル数が限られているので（例えば、２．４ＧＨｚにおいてオーバーラップしないチャネル数は３個しかない）、多くのアクセスポイントは、同じチャネルを共有する。同じチャネルを共有する隣接アクセスポイントの数が増加すると、同一チャネル干渉の問題がますます厳しくなり、全ネットワークの性能が劣化する可能性がある。
【０００４】
一方、設置されているアクセスポイントが密集している場合、各端末は、近い範囲にアクセスポイントを見つける可能性が高い。端末とアクセスポイントとの間の距離が短くなり、品質の良いリンクが存在する場合、最大送信電力で送信する必要性がなくなる。その代わりに、送信電力を低下させれば、同一チャネル干渉を大幅に減少させ、全ネットワークにおけるスループットを向上できる。
【０００５】
しかし、送信電力制御によって、非対称リンク、非公平チャネル利用および隠れ端末問題等が起こる。また、送信電力制御によって縮められた通信範囲外に出現する端末は、アクセスポイントと通信できないことがある。
【０００６】
無線ＬＡＮによく使用されているＩＥＥＥ８０２．１１は、データの送信後、必ず、確認応答（ＡＣＫ）が必要であるので、非対称リンクが形成されると、悪影響が非常に大きくなる。この問題を回避するために、全ネットワーク上で共通の送信電力を使用することにより、非対称リンクを回避しながら送信電力を低減させる方法が提案されている（非特許文献１）。
【０００７】
また、全てのアクセスポイントが同期しており、チャネルを時間軸に沿ってスロットに分け、同じスロットにおいて全てのアクセスポイントが同じ電力で送信し、スロット毎に送信電力を変えることによって、送信電力制御の効率を向上させる方法が提案されている（非特許文献２）。
【０００８】
更に、アクセスポイントと端末装置との間のリンク品質を考慮しながら、送信レートを確保するように送信電力を制御する方法が提案されている（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】V. Kawadia, P. R. Kumar, ”Principles and protocols for power control in wireless ad hoc networks,” IEEE JSAC, Volume 23, Issue 1, Jan. 2005, Page(s): 76-88.
【非特許文献２】Vishnu Navda, Ravi Kokku, Samrat Ganguly, Samir Das, “Slotted Symmetric Power Control in Wireless LANs,” Stony Brook University, Technical report, 2006.
【非特許文献３】Aditya Akella, Glenn Judd, Srinivasan Seshan, Peter Steenkiste, “Self Management in Chaotic Wireless Deployments,” MobiCom’05, 2005.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、非特許文献１に開示された方法では、ネットワーク全体で同じ電力を使用する結果、１つのリンクの品質が悪いとネットワーク全体の送信電力が上昇されるので、非効率的である。
【００１１】
また、非特許文献２に開示された方法では、スロット毎に送信電力を調整することは、実用上、困難である。そして、パケットを送信するときのスケジューリングを行う必要があり、送信遅延が発生する可能性がある。
【００１２】
更に、非特許文献３に開示された方法では、送信レートを確保しているが、アクセスポイント間の協調を考慮して送信電力を決定することは困難である。
【００１３】
従って、非特許文献１〜非特許文献３に開示された方法を用いて送信電力を決定すると、複数のアクセスポイントを備えたネットワーク全体のスループットが低下するという問題がある。
【００１４】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を提供することである。
【００１５】
また、この発明の別の目的は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明によれば、電力制御装置は、ネットワークに接続され、かつ、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置であって、決定手段と、調整手段と、通信手段とを備える。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第１の通信装置と第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第１のローカルネットワークとｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。
【００１７】
好ましくは、決定手段は、ｎ個の第２のローカルネットワークにおけるｎ個の第２のリンク品質に基づいて各第２のローカルネットワークにおける１ビット当たりの送信所要時間を演算する処理をｎ個の第２のローカルネットワークの全てについて実行するとともに、第２のローカルネットワークからパケットを受信したときの受信信号強度が第１のローカルネットワークにおけるキャリアセンス閾値を超えるｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワークを前記ｎ個の第２のローカルネットワークから抽出し、その抽出したｍ個の第２のローカルネットワークにおけるｍ個の送信所要時間の総和の逆数が最大になるときの第２のローカルネットワークにおける送信電力を第１のローカルネットワークにおける送信電力として決定する。
【００１８】
好ましくは、決定手段は、複数の通信装置の隣接関係を示す隣接リストに基づいて、同一チャネルを使用し、かつ、隣接関係を有する通信装置の集合である接続関係集合に複数の通信装置を分類し、その分類した接続関係集合ごとに電力決定処理を実行する。調整手段は、分類された接続関係集合ごとに電力調整処理を実行する。
【００１９】
好ましくは、決定手段は、１つの接続関係集合に含まれる通信装置の個数が第２のしきい値を超えると、接続関係集合を複数の接続関係集合に分割し、その分割した複数の接続関係集合の各々について電力決定処理を実行する。調整手段は、分割された複数の接続関係集合の各々について電力調整処理を実行する。
【００２０】
また、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、複数の通信装置と、複数の端末装置と、電力制御装置とを備える。複数の通信装置は、ネットワークに接続される。複数の端末装置の各々は、複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う。電力制御装置は、ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する。そして、電力制御装置は、決定手段と、調整手段と、通信手段とを含む。決定手段は、複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、複数の通信装置のうちの第１の通信装置と第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。調整手段は、第１のローカルネットワークとｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する。通信手段は、調整手段によって調整された送信電力を複数の通信装置へ送信する。複数の通信装置の各々は、第１および第２のリンク品質を電力制御装置へ送信し、電力制御装置の通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第２の通信装置における送信電力と同じ送信電力で第２の通信装置と無線通信を行う。
【００２１】
好ましくは、複数の通信装置の各々は、自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に新たに参加した端末装置を検知すると、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。
【００２２】
好ましくは、第１の通信装置は、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に存在する第１の端末装置と無線通信を行う。第１の通信装置に隣接する第２の通信装置は、第１の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、第１の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う。
【００２３】
好ましくは、第１の端末装置は、第１の通信装置との間のリンク品質が所望のリンク品質になるように送信所要電力を決定し、その決定した送信所要電力が現在の自己の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間の間、第１の通信装置へパケットを送信しない場合、送信所要電力を含む送信電力制御要求を最大送信電力で第１の通信装置へ送信する。第１の通信装置は、送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を第１の端末装置へ送信する。
【発明の効果】
【００２４】
この発明においては、第１のローカルネットワークに隣接するｎ個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの第１のローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように第１のローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差が第１のしきい値以下になるように調整される。
【００２５】
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差が第１のしきい値以下になる。
【００２６】
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す端末装置１の構成図である。
【図３】図１に示すアクセスポイントの構成図である。
【図４】図１に示す電力制御装置の構成図である。
【図５】直接隣接のアクセスポイントおよび間接隣接のアクセスポイントの概念図である。
【図６】ネイバーリストを示す図である。
【図７】ＣＳＧの具体例を示す図である。
【図８】ＣＳＧの分割の具体例を示す図である。
【図９】送信電力の調整の具体例を示す図である。
【図１０】新たな端末装置が参入した場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【図１１】端末装置がハンドオーバーする場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【図１２】この発明の実施の形態による電力制御方法の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２９】
図１は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム１００は、端末装置１〜９と、アクセスポイント１０〜２１と、ネットワーク４０と、監視サーバ５０と、電力制御装置６０とを備える。
【００３０】
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント１０〜２１の各々は、制御フレーム（それに対するＡＣＫを含む）を最大送信電力で送信し、データフレーム（それに対するＡＣＫを含む）を後述した方法によって制御した電力で送信する。
【００３１】
端末装置１〜９は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置１〜９の各々は、例えば、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備え、その備えた無線インターフェースによってインフラストラクチャモードでアクセスポイント１０〜２１のいずれかに接続する。
【００３２】
この場合、端末装置１〜９の各々は、未使用チャネルを自己とアクセスポイントとの間の無線通信のみに用いた場合のスループットである潜在スループットが最大になるアクセスポイントを接続先のアクセスポイントとして選択する。
【００３３】
そして、端末装置１〜９の各々は、接続したアクセスポイントから受信した送信電力を用いて無線通信を行う。
【００３４】
また、端末装置１〜９の各々は、アクセスポイント１０〜２１からビーコンフレームを定期的に受信し、その受信したビーコンフレームに基づいて、自己に隣接するアクセスポイントを示す隣接アクセスポイントリストを作成する。そして、端末装置１〜９の各々は、その作成した隣接アクセスポイントリストをネットワーク４０を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００３５】
アクセスポイント１０〜２１の各々は、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備える。そして、アクセスポイント１０〜２１の各々は、電力制御装置６０から送信電力を受け、その受けた送信電力を用いてＷｉＦｉの無線インターフェースによって端末装置１〜９と無線通信を行うとともに、ネットワーク４０を介して監視サーバ５０および電力制御装置６０と通信を行う。
【００３６】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、無線通信によってビーコンフレームを定期的に送信する。そして、アクセスポイント１０〜２１の各々は、他のアクセスポイントから送信されたビーコンフレームを受信することによって自己に隣接するアクセスポイントを定期的に検出し、後述する隣接アクセスポイントリストを作成する。
【００３７】
更に、アクセスポイント１０〜２１の各々は、インフラストラクチャモードで自己に接続している端末装置を定期的に検出し、後述する端末リストを作成する。
【００３８】
そうすると、アクセスポイント１０〜２１の各々は、隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００３９】
ネットワーク４０は、例えば、インターネットからなる。
【００４０】
監視サーバ５０は、ネットワーク４０に接続される。そして、監視サーバ５０は、端末装置１〜９の各々から隣接アクセスポイントリストをネットワーク４０を介して定期的に受信するとともに、アクセスポイント１０〜２１の各々から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストをネットワーク４０を介して定期的に受信し、その受信した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを管理する。
【００４１】
電力制御装置６０は、ネットワーク４０に接続される。そして、電力制御装置６０は、ネットワーク４０を介して監視サーバ５０から隣接アクセスポイントリストおよび端末リストを定期的に取得する。その後、電力制御装置６０は、その取得した隣接アクセスポイントリストおよび端末リストに含まれるアクセスポイント間のリンク品質およびアクセスポイントと端末装置との間のリンク品質とに基づいて、後述する方法によって、同一チャネルを共有するアクセスポイント１０〜２１の各々のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。
【００４２】
引き続いて、電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワーク内で使用する送信電力を後述する方法によって調整し、その調整後の送信電力をネットワーク４０を介してアクセスポイント１０〜２１へ送信する。
【００４３】
図２は、図１に示す端末装置１の構成図である。図２を参照して、端末装置１は、アンテナ１０１と、無線インターフェース１０２と、通信手段１０３と、アプリケーションモジュール１０４とを含む。
【００４４】
無線インターフェース１０２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。また、無線インターフェース１０２は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からビーコンフレームまたはデータを受信し、そのビーコンフレームまたはデータを受信したときの受信信号強度を検出する。そして、無線インターフェース１０２は、その検出した受信信号強度を通信手段１０３へ出力する。
【００４５】
更に、無線インターフェース１０２は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からデータの送信電力を含むビーコンフレームを受信し、その受信したビーコンフレームから送信電力を取り出す。
【００４６】
そして、無線インターフェース１０２は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）に接続し、その取り出した送信電力でアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間でパケットを送受信する。
【００４７】
即ち、無線インターフェース１０２は、通信手段１０３から受けたパケットをアンテナ１０１を介してアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）へ送信する。また、無線インターフェース１０２は、アンテナ１０１を介してパケットをアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）から受信し、その受信したパケットを通信手段１０３へ出力する。
【００４８】
通信手段１０３は、通信ネットワークシステム１００における最大送信電力（各アクセスポイント１０〜２１がビーコンフレームを送信するときの送信電力）を予め保持している。
【００４９】
また、通信手段１０３は、無線インターフェース１０２から受信信号強度を受ける。そして、通信手段１０３は、最大送信電力および受信信号強度に基づいて、後述する方法によって、ビーコンフレームを受信するときのビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００５０】
そうすると、通信手段１０３は、ビーコン受信ＲＳＳＩ、端末装置１のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよび無線インターフェース１０２が使用するチャネルのＩＤを含む隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮを作成し、その作成した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮを無線インターフェース１０２を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００５１】
更に、通信手段１０３は、アプリケーションモジュール１０４からパケットを受け、その受けたパケットを無線インターフェース１０２を用いて送信する。
【００５２】
更に、通信手段１０３は、無線インターフェース１０２からパケットを受け、その受けたパケットをアプリケーションモジュール１０４へ出力する。
【００５３】
アプリケーションモジュール１０４は、パケットを生成して通信手段１０３へ出力するとともに、通信手段１０３からパケットを受ける。
【００５４】
なお、図１に示す端末装置２〜９の各々も、図２に示す端末装置１と同じ構成からなる。
【００５５】
図３は、図１に示すアクセスポイント１０の構成図である。図３を参照して、アクセスポイント１０は、アンテナ１１１と、無線インターフェース１１２と、通信手段１１３と、有線インターフェース１１４とを含む。
【００５６】
無線インターフェース１１２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース１１２は、通信手段１１３からパケットを受け、その受けたパケットを通信手段１１３から受けた送信電力でアンテナ１１１を介して送信する。また、無線インターフェース１１２は、アンテナ１１１を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段１１３へ出力する。
【００５７】
通信手段１１３は、ビーコンフレームを定期的に生成し、その生成したビーコンフレームを無線インターフェース１１２を介して端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【００５８】
また、通信手段１１３は、アクセスポイント１０のローカルネットワーク内で使用する送信電力を有線インターフェース１１４を介して電力制御装置６０から受信し、その受信した送信電力を無線インターフェース１１２に設定する。そして、通信手段１１３は、電力制御装置６０から受信した送信電力をビーコンフレームに含めて端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【００５９】
更に、通信手段１１３は、端末リストＴＬと、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを作成する。端末リストＴＬは、アクセスポイント１０にアクセスする端末装置のＭＡＣアドレスと、ビーコン受信ＲＳＳＩとからなる。また、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰは、アクセスポイント１０に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスと、ビーコン受信ＲＳＳＩとからなる。そして、通信手段１１３は、アクセスポイント１０のＭＡＣアドレスと、無線インターフェース１１２が使用するチャネルのＩＤと、端末リストＴＬと、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを有線インターフェース１１４を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００６０】
更に、通信手段１１３は、無線インターフェース１１２からパケットを受け、その受けたパケットを有線インターフェース１１４を介して送信する。また、通信手段１１３は、有線インターフェース１１４を介してパケットを受信し、その受信したパケットを無線インターフェース１１２へ出力する。
【００６１】
有線インターフェース１１４は、通信手段１１３からパケットを受け、その受けたパケットをネットワーク４０を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００６２】
また、有線インターフェース１１４は、ネットワーク４０を介して電力制御装置６０から送信電力を受信し、その受信した送信電力を通信手段１１３へ出力する。
【００６３】
なお、図１に示すアクセスポイント１１〜２１の各々も、図３に示すアクセスポイント１０と同じ構成からなる。
【００６４】
図４は、図１に示す電力制御装置６０の構成図である。図４を参照して、電力制御装置６０は、有線インターフェース６１と、通信手段６２と、決定手段６３と、調整手段６４とを含む。
【００６５】
有線インターフェース６１は、ネットワーク４０を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段６２へ出力する。
【００６６】
また、有線インターフェース６１は、通信手段６２からパケットを受け、その受けたパケットを送信する。
【００６７】
通信手段６２は、有線インターフェース６１を介して監視サーバ５０から端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを定期的に取得する。そして、通信手段６２は、その取得した端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを決定手段６３および調整手段６４へ出力する。
【００６８】
また、通信手段６２は、調整後の送信電力を調整手段６４から受け、その受けた送信電力を有線インターフェース６１を介してアクセスポイント１０〜２１へ送信する。
【００６９】
決定手段６３は、端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを通信手段６２から受け、その受けた端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰに基づいて、後述する方法によって、各アクセスポイント１０〜２１のローカルネットワーク内で使用する送信電力を決定する。そして、決定手段６３は、その決定したアクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を調整手段６４へ出力する。
【００７０】
調整手段６４は、端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰを通信手段６２から受け、アクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を決定手段６３から受ける。
【００７１】
そして、調整手段６４は、端末リストＴＬ、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ，ＡＰＬＡＰおよびアクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力に基づいて、後述する方法によって、アクセスポイント１０〜２１の１２個の送信電力を調整し、その調整後の１２個の送信電力を通信手段６２へ出力する。
【００７２】
この発明の実施の形態における用語の定義について説明する。
【００７３】
［パスロスおよびビーコン受信ＲＳＳＩの算出］
端末装置１〜９の各々は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってパスロス（ＰＬ：Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ）を算出する。
【００７４】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、他のアクセスポイントまたは端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からフレームを受信するとき、以下の手順に従ってＰＬを算出する。なお、送信電力およびＲＳＳＩは、ｄＢｍ単位で算出され、ＰＬは、ｄＢ単位で算出される。
（１）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、受信フレームがビーコンフレーム等の制御フレームまたはそれに応答するＡＣＫであるとき、ＰＬ＝ビーコン送信電力−受信ＲＳＳＩによってＰＬを算出する。なお、受信ＲＳＳＩは、制御フレームまたはＡＣＫを受信したときの受信信号強度である。また、ビーコン送信電力は、通信ネットワークシステム１００において、予め設定されている最大送信電力である。
【００７５】
（２）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、受信フレームがデータフレームまたはそれに応答するＡＣＫであるとき、ＰＬ＝データ送信電力−受信ＲＳＳＩによってＰＬを算出する。なお、受信ＲＳＳＩは、データフレームまたはＡＣＫを受信したときの受信信号強度である。
【００７６】
（３）端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、フェージング等の影響を無くすために、次式によってＰＬの平均値を算出する。
【００７７】
newPL平均値＝oldPL平均値×α＋newPL値×（１−α）・・・（１）
なお、式（１）において、αは、例えば、０．９である。また、式（１）を用いて算出されるＰＬの平均値は、２番目以降の平均値である。
【００７８】
そして、端末装置１〜９の各々またはアクセスポイント１０〜２１の各々は、ビーコン受信ＲＳＳＩ＝ビーコン送信電力−ＰＬ平均値によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００７９】
［隣接アクセスポイントの種類］
隣接アクセスポイントは、直接隣接（Ｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントと、間接隣接（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントとからなる。
【００８０】
直接隣接（Ｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、互いにビーコンフレームを直接受信できる２つのアクセスポイントである。
【００８１】
また、間接隣接（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）のアクセスポイントは、同じチャネル上で動作し、共通の端末装置によって繋がっている２つのアクセスポイントである。
【００８２】
図５は、直接隣接のアクセスポイントおよび間接隣接のアクセスポイントの概念図である。
【００８３】
図５の（ａ）を参照して、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０から収集した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１＝［ＭＡＣａｄｄ１１／ビーコン受信ＲＳＳＩ１］およびチャネルＩＤ＝ＣＨ１と、アクセスポイント１１から収集した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２＝［ＭＡＣａｄｄ１０／ビーコン受信ＲＳＳＩ２］およびチャネルＩＤ＝ＣＨ１とに基づいて、アクセスポイント１０，１１が同じチャネルＣＨ１上で動作し、かつ、お互いのビーコンフレームを直接受信できるアクセスポイントであることを検知し、アクセスポイント１０，１１を直接隣接のアクセスポイントとする。
【００８４】
図５の（ｂ）を参照して、端末装置１は、アクセスポイント１０からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント１０を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩ３を算出する。
【００８５】
また、端末装置１は、アクセスポイント１１からビーコンフレームを受信することによってアクセスポイント１１を隣接アクセスポイントとして検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩ４を算出する。
【００８６】
そして、端末装置１は、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ１＝［ＭＡＣａｄｄ１０，ＭＡＣａｄｄ１１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ３，ビーコン受信ＲＳＳＩ４］を定期的に生成して監視サーバ５０へ送信する。
【００８７】
一方、アクセスポイント１０は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０、自己のチャネルＩＤ＝ＣＨ１、自己の端末リストＴＬ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ５］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３＝［・・・／・・・］を監視サーバ５０へ送信する。
【００８８】
また、アクセスポイント１１は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１１、自己のチャネルＩＤ＝ＣＨ１、自己の端末リストＴＬ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ６］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ４＝［・・・／・・・］を監視サーバ５０へ送信する。
【００８９】
この場合、アクセスポイント１０，１１は、ビーコンフレームを相互に直接受信できないので、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３，ＡＰＬＡＰ４にデータを含めないで隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３，ＡＰＬＡＰ４を監視サーバ５０へ送信する。
【００９０】
そうすると、監視サーバ５０は、端末装置１から受信した隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ１＝［ＭＡＣａｄｄ１０，ＭＡＣａｄｄ１１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ３，ビーコン受信ＲＳＳＩ４］と、アクセスポイント１０から受信したＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０、チャネルＩＤ＝ＣＨ１、端末リストＴＬ１＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ５］および隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ３＝［・・・／・・・］と、アクセスポイント１１から受信したＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１１、チャネルＩＤ＝ＣＨ１、端末リストＴＬ２＝［ＭＡＣａｄｄ１／ビーコン受信ＲＳＳＩ６］および自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ４＝［・・・／・・・］とに基づいて、アクセスポイント１０，１１が同じチャネル上で動作し、かつ、端末装置１を介して繋がっていることを検知する。そして、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０，１１を間接隣接のアクセスポイントとする。
【００９１】
［ＣＳＧ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｕｂ ｇｒａｐｈ）］
ＣＳＧは、上述した定義に従って隣接アクセスポイントと判定されたアクセスポイント同士の接続関係を示すグラフである。
【００９２】
なお、ＣＳＧは、直接隣接のアクセスポイントのみからなる場合もあり、直接隣接のアクセスポイントと間接隣接のアクセスポイントとからなる場合もある。
【００９３】
各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からのａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって端末リストＴＬを作成して管理する。各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置（端末装置１〜９のいずれか）からフレームを受信することによって、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。
【００９４】
また、各アクセスポイント１０〜２１は、他のアクセスポイントからビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知し、上述した方法によってビーコン受信ＲＳＳＩを算出する。そして、各アクセスポイント１０〜２１は、自己の端末リストＴＬ（＝自己に接続する端末装置のＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）と、隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝自己に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）とを監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００９５】
一方、各端末装置１〜９は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からビーコンフレームを受信することによって隣接するアクセスポイントを検知する。そして、各端末装置１〜９は、自己の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝自己に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）を監視サーバ５０へ定期的に送信する。
【００９６】
電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）および各端末装置１〜９の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝各端末装置１〜９に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）を監視サーバ５０から定期的に取得する。
【００９７】
そして、電力制御装置６０は、各アクセスポイント１０〜２１の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ（＝各アクセスポイント１０〜２１に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレスおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）および各端末装置１〜９の隣接アクセスポイントリストＡＰＬＭＮ（＝各端末装置１〜９に隣接するアクセスポイントのＭＡＣアドレス、チャネルＩＤおよびビーコン受信ＲＳＳＩ）に基づいて、後述する方法によって、ＣＳＧを構築および分割する。
【００９８】
［送信電力の算出］
１２個のアクセスポイント１０〜２１によって形成される１２個のローカルネットワークにおける送信電力を算出する方法について説明する。
【００９９】
電力制御装置６０の通信手段６２は、アクセスポイント１０〜２１の端末リストＴＬと隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰとを有線インターフェース６１を介して監視サーバ５０から取得し、その取得した端末リストＴＬおよび隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰを決定手段６３へ出力する。
【０１００】
電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩと送信レートとのテーブルＴＢＬを予め保持している。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、テーブルＴＢＬを参照して、最小の送信レートを満足できる最小のＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ）を検出する。
【０１０１】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、端末リストＴＬにおける端末装置毎にビーコン受信ＲＳＳＩの平均値（＝ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ）を取り出す。その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、予め保持しているビーコン送信電力（＝最大送信電力）Ｐｂｅａｃｏｎと、ビーコン受信ＲＳＳＩの平均値（＝ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ）と、最小のＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ）とを次式に代入して最小送信電力Ｐｍｉｎｒａｔｅを算出する。
【０１０２】
Ｐｍｉｎｒａｔｅ＝ＲＳＳＩｍｉｎｒａｔｅ＋Ｐｂｅａｃｏｎ−ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ・・・（２）
アクセスポイントｊ（ｊ＝１０〜２１）の通信範囲（＝データの通信範囲）からなる領域をセルｊとする。そうすると、セルｊの最低送信電力は、セルｊの最低送信電力＝ｍａｘｉ｛セルｊに含まれる全ての端末装置ｉ（ｉ＝１〜９）の最低送信電力（＝Ｐｍｉｎｒａｔｅ）｝によって決定される。
【０１０３】
また、送信電力ｐは、ｐ＝セルｊの最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。
【０１０４】
端末装置ｉがアクセスポイントｊからビーコンフレームを受信するときのＲＳＳＩをＲＳＳＩｉｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）とすると、電力制御装置６０の決定手段６３は、端末装置ｉがアクセスポイントｊから送信電力ｐで送信されたデータを受信するときのデータ受信ＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ））を次式によって算出する。
【０１０５】
ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ）＝ｐ−Ｐｂｅａｃｏｎ＋ＲＳＳＩｉｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）・・・（３）
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、テーブルＴＢＬを参照して、データ受信ＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｉｊ（Ｐ））に対応する送信レートｒｉｊ（Ｐ）を検出する。
【０１０６】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、セルｊにおける１ビット当たりの送信所要時間ｔｊ（ｐ）を次式によって算出する。
【０１０７】
ｔｊ（ｐ）＝Σｉ（１／ｒｉｊ（Ｐ））／（セルｊの端末装置の個数）・・・（４）
なお、送信所要時間ｔｊ（ｐ）は、平均の送信所要時間である。
【０１０８】
セルｊの周辺での最低送信電力は、セルｊの周辺での最低送信電力＝ｍａｘ｛セルｊとその隣接セルの最低送信電力（＝Ｐｍｉｎｒａｔｅ）｝によって決定される。
【０１０９】
また、送信電力ｐ’は、ｐ’＝セルｊの周辺での最低送信電力〜最大送信電力の範囲からなる。
【０１１０】
送信電力がｐ’である場合、アクセスポイントｊの同一チャネル競争のアクセスポイントリストがＮｊ（ｐ’）である。
【０１１１】
Ｎｊ（ｐ’）は、最初、空であるので、アクセスポイントｊは、Ｎｊ（ｐ’）に入れられる。
【０１１２】
アクセスポイントｊに直接隣接（ビーコンフレームを直接受信できる）するアクセスポイントをアクセスポイントｋ（ｋ＝１０〜２１，ｋ≠ｊ）とする。
【０１１３】
電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイントｋが送信電力ｐ’で送信したパケットがアクセスポイントｊへ届くときのＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’））を次式によって算出する。
【０１１４】
ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）＝ｐ’−Ｐｂｅａｃｏｎ＋ＲＳＳＩｋｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ））・・・（５）
なお、ＲＳＳＩｋｊ（Ｐｂｅａｃｏｎ）は、アクセスポイントｊがアクセスポイントｋからビーコンフレームを受信するときのビーコン受信ＲＳＳＩであり、アクセスポイントｊからの隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰに含まれている。従って、電力制御装置６０の決定手段６３は、式（５）によってＲＳＳＩ（＝ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’））を演算できる。
【０１１５】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）がアクセスポイントｊのキャリアセンス閾値よりも大きいとき、アクセスポイントｋ（＝ローカルネットワーク）をＮｊ（ｐ’）に入れる。
【０１１６】
電力制御装置６０の決定手段６３は、ＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）の演算と、その演算したＲＳＳＩｋｊ（ｐ’）とキャリアセンス閾値との比較をアクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントｋの全てについて実行する。
【０１１７】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイントｊのローカルネットワークにおけるローカルスループットγｊ（ｐ’）を次式により演算する。
【０１１８】
γｊ（ｐ’）＝１／［Σｋ∈Ｎｊ（Ｐ’）１／ｔｋ（ｐ’）］・・・（６）
なお、ｔｋ（ｐ’）は、上述した式（４）を用いて演算されたアクセスポイントｋにおけるビット当たりの送信所要時間である。
【０１１９】
また、アクセスポイントｊのローカルネットワークを第１のローカルネットワークとし、アクセスポイントｋのローカルネットワークの全てをｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークとしたとき、Ｎｊ（ｐ’）に入れられたアクセスポイントｋは、「ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワーク」を構成する。
【０１２０】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、ローカルスループットγｊ（ｐ’）が最大になる電力ｐ’をアクセスポイントｊのローカルネットワークにおける送信電力ＰＣｊとして決定する。
【０１２１】
なお、この発明の実施の形態においては、ローカルスループットとは、アクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントｋのローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときのアクセスポイントｊのローカルネットワークにおけるスループットを言う。
【０１２２】
［ＣＳＧの構築および分割］
（ｉ）ＣＳＧの構築
電力制御装置６０の通信手段６２は、アクセスポイント１０〜２１の［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］を監視サーバ５０から取得し、その取得した［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］を決定手段６３へ出力する。
【０１２３】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１０／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ１０／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０］〜［ＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ２１／チャネルＩＤ＝ＣＨ１／端末リストＴＬ２１／隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ２１］に基づいて、ＣＳＧを構築する。
【０１２４】
以下、ＣＳＧを構築する方法を具体的に説明する。図６は、ネイバーリストを示す図である。また、図７は、ＣＳＧの具体例を示す図である。
【０１２５】
電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０〜２１のチャネルＩＤ＝ＣＨ１および隣接アクセスポイントリストＡＰＬＡＰ１０〜ＡＰＬＡＰ２１に基づいて、ネイバーリストＮＢＬ１（図６の（ａ）参照）を作成する。この場合、ＣＳＧのＩＤは、アクセスポイント１０〜２１の全てに対して“０”に設定される。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、ネイバーリストＮＢＬ１に基づいてアクセスポイント１０〜２１が同じチャネルＣＨ１を共有していることを検知する。
【０１２６】
そうすると、電力制御装置６０の決定手段６３は、同じチャネルＣＨ１を共有するアクセスポイント１０〜２１に対して１つのグラフＧＲＰ（図７の（ａ）参照）を作成する。
【０１２７】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、次の手順によってグラフＧＲＰを２つのＣＳＧ１，ＣＳＧ２に分ける。
【０１２８】
（Ｃ１）新しいＣＳＧｍ（ｍ＝１，２，３，・・・）を用意する。
【０１２９】
（Ｃ２）既存のＣＳＧに入っていないアクセスポイントｊ（ＣＳＧ＝０）を選択し、ＣＳＧｍに入れる。
【０１３０】
（Ｃ３）アクセスポイントｊに隣接するアクセスポイントもＣＳＧｍに入れる。
【０１３１】
（Ｃ４）ＣＳＧｍに入っていないアクセスポイント（ＣＳＧ＝０）からアクセスポイントｋを選択し、上記の（Ｃ１）〜（Ｃ３）の処理を行なう。
【０１３２】
（Ｃ５）ＣＳＧｍにおけるアクセスポイントの隣接アクセスポイントが全てＣＳＧｍに含まれると、このＣＳＧが構築される。
【０１３３】
（Ｃ６）既存のＣＳＧに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の（Ｃ１）〜（Ｃ５）の処理を繰り返す。
【０１３４】
上記の（Ｃ１）〜（Ｃ６）に従ってＣＳＧの構築を具体的に説明する。
【０１３５】
電力制御装置６０の決定手段６３は、まず、アクセスポイント１０をＣＳＧ１に入れる。次に、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０に隣接するアクセスポイント１１をＣＳＧ１に入れる。同様に、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１１に隣接するアクセスポイント１２をＣＳＧ１に入れ、アクセスポイント１２に隣接するアクセスポイント１３，１４，１５をＣＳＧ１に入れ、アクセスポイント１５に隣接するアクセスポイント１６，１７をＣＳＧ１に入れる。これによって、アクセスポイント１０〜１７に隣接するアクセスポイントがＣＳＧ１に含まれるので、ＣＳＧ１の構築が完了する。
【０１３６】
電力制御装置６０の決定手段６３は、同様にして、アクセスポイント１８〜２１を含むＣＳＧ２を構築する。
【０１３７】
その結果、電力制御装置６０の決定手段６３は、ネイバーリストＮＢＬ２（図６の（ｂ）参照）を作成し、ＣＳＧ１，ＣＳＧ２（図７の（ｂ）参照）を作成する。
【０１３８】
（ｉｉ）ＣＳＧの分割
電力制御装置６０の決定手段６３は、以下の手順に従ってＣＳＧを分割する。
【０１３９】
（Ｄ１）全てのチャネル上の全てのＣＳＧは、１つのＣＳＧセットを構成する。電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットにおける各ＣＳＧに対して、そのＣＳＧに含まれるアクセスポイントの個数が閾値（＝例えば、２０）を超えれば、このＣＳＧに分割可能フラグｆｌａｇ＿ＤＶを付ける。
【０１４０】
（Ｄ２）電力制御装置６０の決定手段６３は、分割可能フラグｆｌａｇ＿ＤＶが付いているＣＳＧから１つのＣＳＧを選択する。
【０１４１】
（Ｄ２−１）電力制御装置６０の決定手段６３は、選択したＣＳＧに含まれる全てのアクセスポイントを分割可能アクセスポイントとし、分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントを次のようにオーバーラップしないようにサブセットに分ける。
【０１４２】
（Ｄ２−１−１）新しいサブセットｓｕｂｓｅｔｐ（ｐ＝１，２，３，・・・）を用意する。
【０１４３】
（Ｄ２−１−２）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントから既存のサブセットに入っていないアクセスポイントｊを選択し、サブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れる。
【０１４４】
（Ｄ２−１−３）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントに属しており、かつ、既存のサブセットに入っていない各アクセスポイントに対して、それがサブセットｓｕｂｓｅｔｐに属するアクセスポイントに隣接するかどうかを確認する。そして、隣接すれば、それをサブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れる。サブセットｓｕｂｓｅｔｐに入れるアクセスポイントがなくなるまで、この処理を繰り返す。
【０１４５】
（Ｄ２−１−４）既存のサブセットに入っていないアクセスポイントが残れば、上記の（Ｄ２−１−１）〜（Ｄ２−１−３）の処理を繰り返す。
【０１４６】
（Ｄ２−１−５）分割可能アクセスポイントに隣接するアクセスポイントをオーバーラップしない２以上のサブセットに分けれれば、それを分割候補とする。
【０１４７】
（Ｄ２−２）電力制御装置６０の決定手段６３は、各分割候補に対して、そこでＣＳＧを分割できるかどうかを以下の方法によって確認する。
【０１４８】
（Ｄ２−２−１）分割候補をＣＳＧから抽出する。
【０１４９】
（Ｄ２−２−２）元のＣＳＧが２つに分割されると、分割候補をその隣接アクセスポイントが多いＣＳＧに属させる。そして、分割された２つの新しいＣＳＧをＣＳＧセットに入れる。新しいＣＳＧに含まれるアクセスポイントの個数が閾値（＝２０）を超えれば、そのＣＳＧに分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶを付ける。全ての分割候補で元のＣＳＧが２つのＣＳＧに分割されなければ、このＣＳＧの分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶをクリアする。
【０１５０】
（Ｄ３）電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットにおける全てのＣＳＧに対して分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶがセットされていなければ、ＣＳＧの分割を終了する。一方、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧセットのいずれかのＣＳＧに対して分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶがセットされていれば、上記の（Ｄ２）を繰返し実行する。
【０１５１】
図８は、ＣＳＧの分割の具体例を示す図である。図８を参照して、アクセスポイント１０〜２１は、１つのＣＳＧ３を構成する。そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、４個のアクセスポイント１１，１２，１３，１４がアクセスポイント１０に隣接することを検知する。
【０１５２】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、まず、アクセスポイント１１をサブセットｓｕｓｅｔ１に入れる。電力制御装置６０の決定手段６３は、次に、アクセスポイント１２がサブセットｓｕｓｅｔ１に入れたアクセスポイント１１に隣接するかどうかを確認する。
【０１５３】
アクセスポイント１２がアクセスポイント１１に隣接するので、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１２をサブセットｓｕｓｅｔ１に入れる。
【０１５４】
引き続いて、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１３がサブセットｓｕｓｅｔ１に入れたアクセスポイント１１，１２に隣接するかどうかを確認する。
【０１５５】
アクセスポイント１３は、アクセスポイント１１，１２のいずれにも隣接しないので、電力制御装置６０の決定手段６３４は、アクセスポイント１３をサブセットｓｕｂｓｅｔ２に入れる。
【０１５６】
その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１４がアクセスポイント１３に隣接するので、アクセスポイント１４をサブセットｓｕｂｓｅｔ２に入れる。
【０１５７】
アクセスポイント１０の隣接するアクセスポイント１１〜１４は、オーバーラップしない２つのサブセットｓｕｓｅｔ１，ｓｕｂｓｅｔ２に分かれているので、ＣＳＧ３は、アクセスポイント１０のところで分割される可能性がある。従って、電力制御装置６０の決定手段６３は、アクセスポイント１０を分割候補とする。
【０１５８】
そして、電力制御装置６０の決定手段６３は、分割候補（＝アクセスポイント１０）を隣接アクセスポイントが多いアクセスポイント１１，１２，１５〜１９に属させる。これによって、ＣＳＧ３は、２つのＣＳＧ４，ＣＳＧ５に分割される。その後、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧ３に付けられた分割可能ｆｌａｇ＿ＤＶをクリアする。これによって、電力制御装置６０の決定手段６３は、ＣＳＧ３の分割を終了する。
【０１５９】
電力制御装置６０の決定手段６３４は、上述した方法によってＣＳＧを構築または分割する。そして、電力制御装置６０の決定手段６３および調整手段６４は、構築または分割した最終的な各ＣＳＧ毎に、１つのＣＳＧに含まれるアクセスポイント間の送信電力を以下の方法によって算出し、その算出した送信電力を調製する。
【０１６０】
（ＡＤＪ１）降順でアクセスポイントの送信電力ＰＣをソートし、初期の送信電力ＰＮとする。
【０１６１】
（ＡＤＪ２）ソート後のアクセスポイントのＩＤを１，２，３，・・・とし、ＰＮ１≧ＰＮ２≧ＰＮ３≧・・・を設定する。
【０１６２】
（ＡＤＪ３）アクセスポイントごとに送信電力制御済ｆｌａｇ＿ＣＦを設定する。この場合、最初、ｆｌａｇ＿ＣＦ（Ｍ）（Ｍ＝１，２，３，・・・）＝０とする。
【０１６３】
（ＡＤＪ４）アクセスポイントＭの送信電力ＰＣＭを算出する。
【０１６４】
（ＡＤＪ４−１）ｆｌａｇ＿ＣＦが“０”でなければ、そのアクセスポイントをスキップする。
【０１６５】
（ＡＤＪ４−２）ＰＮＭ＝ｍａｘ｛アクセスポイントＭに隣接するアクセスポイントのＰＮの最大値−δＰ，ＰＣＭ｝を演算し、フラグｆｌａｇ＿ＣＦ（Ｍ）を付ける。ここで、δＰは、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差のしきい値である。
【０１６６】
（ＡＤＪ４−３）ＰＮＭの更新によってアクセスポイントＭと、アクセスポイントＭに隣接するアクセスポイントＬとの間の送信電力の差｜ＰＮＭ−ＰＮＬ｜がδＰを超えると、アクセスポイントＬのフラグｆｌａｇ＿ＣＦをクリアする。
【０１６７】
（ＡＤＪ５）フラグｆｌａｇ＿ＣＦが“０”であるアクセスポイントに対して（ＡＤＪ４）の処理を行ない、再び、送信電力を調整する。
【０１６８】
図９は、送信電力の調整の具体例を示す図である。なお、図９においては、しきい値δＰは、１ｄＢｍであるとする。
【０１６９】
図９を参照して、アクセスポイント１０〜１４の送信電力ＰＮは、それぞれ、１５ｄＢｍ，１４ｄＢｍ，１３ｄＢｍ，１４ｄＢｍ，９ｄＢｍと算出されている。
【０１７０】
アクセスポイント１５の送信電力ＰＮ６が算出される際、アクセスポイント１３の影響で送信電力ＰＮ６が１３ｄＢｍと算出される。
【０１７１】
その結果、アクセスポイント１４とアクセスポイント１５との間の送信電力の差（＝４ｄＢｍ）がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えてしまうので、電力制御装置６０の調整手段６４は、アクセスポイント１４のフラグｆｌａｇ＿ＣＦをクリアする。
【０１７２】
その後、アクセスポイント１６，１７の送信電力ＰＮ７，ＰＮ８がそれぞれ１３ｄＢｍ，１２ｄＢｍと算出される。
【０１７３】
そうすると、電力制御装置６０の調整手段６４は、アクセスポイント１４の送信電力ＰＮ５（＝９ｄＢｍ）がアクセスポイント１５の送信電力ＰＮ６（＝１３ｄＢｍ）との差がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えないようにアクセスポイント１４の送信電力ＰＮ５を９ｄＢｍから１２ｄＢｍに調整する。
【０１７４】
このように、この発明の実施の形態においては、電力制御装置６０の調整手段６４は、隣接する２つのアクセスポイント間の送信電力ＰＮの差がしきい値δＰ（＝１ｄＢｍ）を超えないように、１つのＣＳＧに含まれるアクセスポイント１０〜１７の送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を調整する。
【０１７５】
そして、電力制御装置６０の調整手段６４は、その調整後の送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を通信手段６２へ出力し、通信手段６２は、送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８をアクセスポイント１０〜１７へ送信する。
【０１７６】
アクセスポイント１０〜１７は、電力制御装置６０からそれぞれ送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８を受信し、その受信した送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８をビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）へ送信する。
【０１７７】
そして、アクセスポイント１０〜１７は、それぞれ、送信電力ＰＮ１〜ＰＮ８で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）とデータフレームを送受信する。
【０１７８】
この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９およびアクセスポイント１０〜２１の各々は、フレームを送信するとき、基本的に、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）／ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を使用せず、制御フレーム（およびそれに対する応答（ＡＣＫ））を既知のビーコンフレーム用の送信電力（＝最大送信電力）で送信し、データフレーム（およびそれに対する応答（ＡＣＫ））を上述した方法によって決定された送信電力ＰＮで送信する。
【０１７９】
［例外対応］
図１０は、新たな端末装置が参入した場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。図１０を参照して、端末装置１，４，５，７は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント１０と接続している。領域ＲＥＧ１は、アクセスポイント１０からのデータフレームが到達する範囲であり、領域ＲＥＧ２は、アクセスポイント１０からのビーコンフレームが到達する範囲である。
【０１８０】
そして、端末装置１，４，５，７およびアクセスポイント１０は、電力制御装置６０から受信した送信電力ＰＮ１０を用いてデータフレームを相互に送受信する。
【０１８１】
このような状況において、新たな端末装置３が領域ＲＥＧ１外の領域ＲＥＧ２内に新規に参入する。この場合、端末装置３は、アクセスポイント１０からのビーコンフレームを受信できるが、アクセスポイント１０からのデータフレームを受信できない。
【０１８２】
そこで、アクセスポイント１０は、送信電力ＰＮ１０を暫時的に大きくして端末装置３と無線通信を行なう。
【０１８３】
図１１は、端末装置がハンドオーバーする場合の送信電力の制御方法を説明するための図である。
【０１８４】
図１１を参照して、端末装置７は、最初、アクセスポイント１０に接続しているが、アクセスポイント１１に向かって移動している。端末装置７は、アクセスポイント１０からアクセスポイント１１へ切り替わる前に端末装置７−アクセスポイント１０間のリンク品質が徐々に劣化するので、送信電力ＰＮ１０を暫時的に大きくし、端末装置７を救済する。
【０１８５】
また、端末装置７がアクセスポイント１１のローカルネットワークに新規に参入すると、アクセスポイント１１は、送信電力ＰＮ１１を暫時的に大きくし、端末装置７と無線通信を行なう。
【０１８６】
これによって、端末装置７がアクセスポイント１０のローカルネットワークからアクセスポイント１１のローカルネットワークへハンドオーバーする場合も、連続して通信を行なうことができる。
【０１８７】
また、この発明の実施の形態においては、次の方法によって活性な端末装置に対する対応が行なわれる。
【０１８８】
各アクセスポイント１０〜２１は、常に、端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）からのパケット（新規参入する場合の制御メッセージ、または移動する場合のデータメッセージ）を観測し、端末装置におけるデータ受信ＲＳＳＩを上述した方法によって算出する。
【０１８９】
また、各アクセスポイント１０〜２１は、上述した式（２）、または次式を用いて、端末装置（端末装置１〜９の少なくとも１つ）との間のリンク品質を満足できるように送信電力ｐ（＝ＰｍｉｎｒａｔｅまたはＰｍａｘｒａｔｅ）を周期的（ビーコンフレームを送信する直前）に算出する。
【０１９０】
Ｐｍａｘｒａｔｅ＝ＲＳＳＩｍａｘｒａｔｅ＋Ｐｂｅａｃｏｎ−ＲＳＳＩｂｅａｃｏｎ・・・（７）
式（７）において、ＲＳＳＩｍａｘｒａｔｅは、ＲＳＳＩと送信レートとのテーブルＴＢＬを参照して検出された最大の送信レートを満足する最小のＲＳＳＩである。また、Ｐｍａｘｒａｔｅは、最小送信電力である。
【０１９１】
各アクセスポイント１０〜２１は、送信電力ｐを算出すると、ｍａｘ（ｐ，ＰＮ）によって選択された送信電力（ｐ，ＰＮのうち、大きい方）を新たな送信電力ＰＮとし、その新たな送信電力ＰＮをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。
【０１９２】
そして、次の電力制御タイミングになると、アクセスポイント１０〜２１間の送信電力が上述した方法によって調整され、隣接するアクセスポイント間の送信電力の差が小さくなる。
【０１９３】
更に、この発明の実施の形態においては、次の方法によって不活性な端末装置に対する対応が行なわれる。
【０１９４】
各端末装置１〜９は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）に接続していても、通信をしないで移動する場合がある。この場合、各アクセスポイント１０〜２１は、端末装置へのリンク品質の変化を把握していないので、それに対応する送信電力制御を行なわない。
【０１９５】
その結果、各端末装置１〜９がアクセスポイントから離れてから通信を再開すると、データフレームが通信相手に届かない可能性がある。
【０１９６】
そこで、このような問題を解決するために、各端末装置１〜９は、常に、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からのビーコン受信ＲＳＳＩを観測し、その観測したビーコン受信ＲＳＳＩに基づいて、データの受信ＲＳＳＩを算出し、式（２）または式（７）を用いてリンク品質を満足できる所要送信電力ｐを算出する。
【０１９７】
ｐが現在の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間（この時間をパラメータとする）以内にアクセスポイントへの送信（データまたはＡＣＫ）がない場合、各端末装置１〜９は、自己の送信電力ｐを含む送信電力制御要求フレームを最大送信電力でアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）へ送信する。
【０１９８】
アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）は、ｍａｘ（ｐ，ＰＮ）によって選択された送信電力（ｐ，ＰＮのうち、大きい方）を新たな送信電力ＰＮとし、その新たな送信電力ＰＮをビーコンフレームに含めて自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置へ送信する。
【０１９９】
図１２は、この発明の実施の形態による電力制御方法の流れを示す図である。なお、図１２においては、端末装置１，２およびアクセスポイント１０，１１を例としてアクセスポイント１０，１１のローカルネットワーク内における送信電力を制御する場合の流れを説明する。また、図１２においては、端末装置１は、アクセスポイント１０へアクセスし、端末装置２は、アクセスポイント１１へアクセスするものとする。
【０２００】
図１２を参照して、端末装置１は、アクセスポイント１０との間で上述した方法によってパスロスＰＬ１を算出し（ステップＳ１）、端末装置２は、アクセスポイント１１との間で上述した方法によってパスロスＰＬ２を算出する（ステップＳ２）。
【０２０１】
その後、アクセスポイント１０は、自己のアドレスＡＰ１０、チャネルＩＤ＝ＣＨ４、端末リストＮＬ＝［ＳＴＡ１］（ＳＴＡ１は、端末装置１を表す）および隣接アクセスポイントリストＮＢ＝［ＡＰ１１］を監視サーバ５０へ送信する（ステップＳ３）。
【０２０２】
同様に、アクセスポイント１１は、自己のアドレスＡＰ１１、チャネルＩＤ＝ＣＨ４、端末リストＮＬ＝［ＳＴＡ２］（ＳＴＡ２は、端末装置２を表す）および隣接アクセスポイントリストＮＢ＝［ＡＰ１０］を監視サーバ５０へ送信する（ステップＳ４）。
【０２０３】
その後、電力制御装置６０は、情報要求を監視サーバ５０へ送信し（ステップＳ５）、監視サーバ５０は、チャネルＩＤ、端末リストおよび隣接アクセスポイントリスト等の必要な情報を電力制御装置６０へ送信する（ステップＳ６）。
【０２０４】
そして、電力制御装置６０は、必要な情報に基づいて、上述した方法によって、セルｊごとに送信電力ＰＣｊを算出する（ステップＳ７）。
【０２０５】
その後、電力制御装置６０は、上述した方法によってＣＳＧを構築・分割する（ステップＳ８）。引き続いて、電力制御装置６０は、上述した方法によって、ＣＳＧ毎に送信電力ＰＣｊを送信電力ＰＮｊに調整する（ステップＳ９）。
【０２０６】
そうすると、電力制御装置６０は、アクセスポイント１０のローカルネットワークにおける調整された送信電力ＰＮ１をアクセスポイント１０へ送信する（ステップＳ１０）。また、電力制御装置６０は、アクセスポイント１１のローカルネットワークにおける調整された送信電力ＰＮ２をアクセスポイント１１へ送信する（ステップＳ１１）。
【０２０７】
アクセスポイント１０，１１は、それぞれ、送信電力ＰＮ１，ＰＮ２を電力制御装置６０から受信し、その受信した送信電力ＰＮ１，ＰＮ２をハンドオーバー等への対応に応じて暫時的に調整する（ステップＳ１２）。
【０２０８】
そして、アクセスポイント１０は、調整後の送信電力ＰＮ１を端末装置１へ送信し（ステップＳ１３）、アクセスポイント１１は、調整後の送信電力ＰＮ２を端末装置２へ送信する（ステップＳ１４）。
【０２０９】
これによって、送信電力を制御する動作が終了する。
【０２１０】
この発明の実施の形態によれば、１つのローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の隣接ローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの１つのローカルネットワークにおけるスループットであるローカルスループットが演算され、その演算されたローカルスループットが最大になるように１つのローカルネットワークにおける送信電力が決定される。この電力決定処理は、複数のアクセスポイント１０〜２１に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行される。そして、電力決定処理によって決定された複数のローカルネットワークの複数の送信電力は、隣接する２つのローカルネットワーク間の送信電力差がしきい値δＰ以下になるように調整される。
【０２１１】
その結果、複数のローカルネットワークの各々において、スループットが最大になるとともに、複数のローカルネットワーク全体で送信電力の差がしきい値δＰ以下になる。
【０２１２】
従って、この発明によれば、コアになるネットワークに接続された複数のアクセスポイント１０〜２１を備えた通信ネットワークシステム１００における全体のスループットを向上できる。
【０２１３】
なお、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント１０〜２１は、「複数の通信装置」を構成し、端末装置１〜９は、「複数の端末装置」を構成する。
【０２１４】
また、この発明の実施の形態においては、ＣＳＧは、「接続関係集合」を構成する。
【０２１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置に適用される。また、この発明は、コアになるネットワークに接続された複数の通信装置を備えた通信ネットワークにおける全体のスループットを向上可能な電力制御装置を備えた通信ネットワークシステムに適用される。
【符号の説明】
【０２１７】
１〜９ 端末装置、１０〜２１ アクセスポイント、４０ ネットワーク、５０ 監視サーバ、６０ 電力制御装置、６１，１１４ 有線インターフェース、６２，１０３，１１３ 通信手段、６３ 決定手段、６４ 調整手段、１００ 通信ネットワークシステム、１０１ アンテナ、１０２，１１２ 無線インターフェース、１０４ アプリケーションモジュール。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続され、かつ、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置であって、
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置と前記第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第１のローカルネットワークと前記ｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを備える電力制御装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記ｎ個の第２のローカルネットワークにおけるｎ個の前記第２のリンク品質に基づいて各第２のローカルネットワークにおける１ビット当たりの送信所要時間を演算する処理を前記ｎ個の第２のローカルネットワークの全てについて実行するとともに、前記第２のローカルネットワークからパケットを受信したときの受信信号強度が前記第１のローカルネットワークにおけるキャリアセンス閾値を超えるｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワークを前記ｎ個の第２のローカルネットワークから抽出し、その抽出したｍ個の第２のローカルネットワークにおけるｍ個の送信所要時間の総和の逆数が最大になるときの前記第２のローカルネットワークにおける送信電力を前記第１のローカルネットワークにおける送信電力として決定する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記複数の通信装置の隣接関係を示す隣接リストに基づいて、同一チャネルを使用し、かつ、隣接関係を有する通信装置の集合である接続関係集合に前記複数の通信装置を分類し、その分類した接続関係集合ごとに前記電力決定処理を実行し、
前記調整手段は、前記分類された接続関係集合ごとに前記電力調整処理を実行する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記決定手段は、１つの接続関係集合に含まれる通信装置の個数が第２のしきい値を超えると、前記接続関係集合を複数の接続関係集合に分割し、その分割した複数の接続関係集合の各々について前記電力決定処理を実行し、
前記調整手段は、前記分割された複数の接続関係集合の各々について前記電力調整処理を実行する、請求項３に記載の電力制御装置。
【請求項５】
ネットワークに接続された複数の通信装置と、
各々が前記複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う複数の端末装置と、
前記ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する前記複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置とを備え、
前記電力制御装置は、
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置と前記第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第１のローカルネットワークと前記ｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを含み、
前記複数の通信装置の各々は、前記第１および第２のリンク品質を前記電力制御装置へ送信し、前記電力制御装置の前記通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行い、
前記複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第２の通信装置における送信電力と同じ送信電力で前記第２の通信装置と無線通信を行う、通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記複数の通信装置の各々は、自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に新たに参加した端末装置を検知すると、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記第１の通信装置は、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に存在する前記第１の端末装置と無線通信を行い、
前記第１の通信装置に隣接する第２の通信装置は、前記第１の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、前記第１の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記第１の端末装置は、前記第１の通信装置との間のリンク品質が所望のリンク品質になるように送信所要電力を決定し、その決定した送信所要電力が現在の自己の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間の間、前記第１の通信装置へパケットを送信しない場合、前記送信所要電力を含む送信電力制御要求を最大送信電力で前記第１の通信装置へ送信し、
前記第１の通信装置は、前記送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、前記電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を前記第１の端末装置へ送信する、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１】
ネットワークに接続され、かつ、同一チャネルを使用する複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置であって、
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置と前記第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第１のローカルネットワークと前記ｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを備える電力制御装置。
【請求項２】
前記決定手段は、前記ｎ個の第２のローカルネットワークにおけるｎ個の前記第２のリンク品質に基づいて各第２のローカルネットワークにおける１ビット当たりの送信所要時間を演算する処理を前記ｎ個の第２のローカルネットワークの全てについて実行するとともに、前記第２のローカルネットワークからパケットを受信したときの受信信号強度が前記第１のローカルネットワークにおけるキャリアセンス閾値を超えるｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）個の第２のローカルネットワークを前記ｎ個の第２のローカルネットワークから抽出し、その抽出したｍ個の第２のローカルネットワークにおけるｍ個の送信所要時間の総和の逆数が最大になるときの前記第２のローカルネットワークにおける送信電力を前記第１のローカルネットワークにおける送信電力として決定する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記複数の通信装置の隣接関係を示す隣接リストに基づいて、同一チャネルを使用し、かつ、隣接関係を有する通信装置の集合である接続関係集合に前記複数の通信装置を分類し、その分類した接続関係集合ごとに前記電力決定処理を実行し、
前記調整手段は、前記分類された接続関係集合ごとに前記電力調整処理を実行する、請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記決定手段は、１つの接続関係集合に含まれる通信装置の個数が第２のしきい値を超えると、前記接続関係集合を複数の接続関係集合に分割し、その分割した複数の接続関係集合の各々について前記電力決定処理を実行し、
前記調整手段は、前記分割された複数の接続関係集合の各々について前記電力調整処理を実行する、請求項３に記載の電力制御装置。
【請求項５】
ネットワークに接続された複数の通信装置と、
各々が前記複数の通信装置のいずれかと無線通信を行う複数の端末装置と、
前記ネットワークに接続され、同一チャネルを使用する前記複数の通信装置における送信電力を制御する電力制御装置とを備え、
前記電力制御装置は、
前記複数の通信装置のうちの隣接する通信装置間の第１のリンク品質と、各通信装置に直接接続される端末装置と前記通信装置との間の第２のリンク品質とに基づいて、前記複数の通信装置のうちの第１の通信装置と前記第１の通信装置にアクセスする第１の端末装置とから構成される第１のローカルネットワークにおけるローカルスループットを前記第１のローカルネットワークに隣接するｎ（ｎは正の整数）個の第２のローカルネットワークにおける送信電力の影響を考慮したときの前記第１のローカルネットワークにおけるスループットとして演算し、その演算したローカルスループットが最大になるように前記第１のローカルネットワークにおける送信電力を決定する電力決定処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する決定手段と、
前記第１のローカルネットワークと前記ｎ個の第２のローカルネットワークとの間における送信電力差が第１のしきい値以下になるように第２のローカルネットワークにおける送信電力を調整する電力調整処理を前記複数の通信装置に対応する複数のローカルネットワークの全てについて実行する調整手段と、
前記調整手段によって調整された送信電力を前記複数の通信装置へ送信する通信手段とを含み、
前記複数の通信装置の各々は、前記第１および第２のリンク品質を前記電力制御装置へ送信し、前記電力制御装置の前記通信手段から受信した送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行い、
前記複数の端末装置の各々は、自己が直接接続する第２の通信装置における送信電力と同じ送信電力で前記第２の通信装置と無線通信を行う、通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記複数の通信装置の各々は、自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に新たに参加した端末装置を検知すると、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記第１の通信装置は、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内であって、かつ、縮められた通信範囲の外側に存在する前記第１の端末装置と無線通信を行い、
前記第１の通信装置に隣接する第２の通信装置は、前記第１の端末装置が自己のローカルネットワーク内に新たに参加したことを検知すると、前記第１の端末装置が縮められた通信範囲の外側に位置すれば、前記受信した送信電力よりも大きい送信電力で自己のローカルネットワーク内に存在する端末装置と無線通信を行う、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記第１の端末装置は、前記第１の通信装置との間のリンク品質が所望のリンク品質になるように送信所要電力を決定し、その決定した送信所要電力が現在の自己の送信電力よりも大きく、かつ、一定時間の間、前記第１の通信装置へパケットを送信しない場合、前記送信所要電力を含む送信電力制御要求を最大送信電力で前記第１の通信装置へ送信し、
前記第１の通信装置は、前記送信電力制御要求を受信し、その受信した送信電力制御要求に含まれる送信所要電力と、前記電力制御装置から受信した送信電力とのうち、大きい方の電力を新たな送信電力として決定し、その決定した新たな送信電力を前記第１の端末装置へ送信する、請求項５に記載の通信ネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−４４８９４（Ｐ２０１１−４４８９４Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９１４７７（Ｐ２００９−１９１４７７）
【出願日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「異種無線システム動的利用による信頼性向上技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、支出負担行為担当官、総務省大臣官房会計課企画官、研究テーマ「異種無線システム動的利用による信頼性向上技術の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]