JP6522774B2

JP6522774B2 - Ｗｌａｎネットワークの電力調整のための装置および方法

Info

Publication number: JP6522774B2
Application number: JP2017547392A
Authority: JP
Inventors: フォンタナディノ; ユアテザシャ
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: WO2016142081A1; KR20170118915A; US10455518B2; EP3269184A1; US20180049138A1; KR102010682B1; DE102015204246A1; EP3269184B1; JP2018514974A

Description

本発明は、限定された空間内のＷＬＡＮネットワークの電力調整のための装置および方法に関する。

ＷＬＡＮネットワークとは、例えば標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリにおいて規格化されているローカル無線ネットワークであると理解される。多くの場合、インフラストラクチャモードとアドホックモードとの間で区別がなされており、インフラストラクチャモードでは、１つのＷＬＡＮモジュールがネットワークのためのＷＬＡＮアクセスポイントを形成し、ネットワーク内の他の全てのＷＬＡＮモジュールをクライアントとして調整する。これに対してアドホックネットワークでは、セントラルインスタンスは存在せず、各端末が調整を引き受けており、ただし、アドホックネットワークは、有効範囲およびＷＬＡＮモジュールの数に関して制限されている。

２つのＷＬＡＮモジュールの間の送信電力が大きすぎる場合には、他のネットワーク内の隣接するモジュールにおいて干渉が発生する可能性があることが知られている。エネルギ的な観点からも、大きすぎる送信電力は不利である。

独国特許出願公開第１１２０１０００１３３５号明細書（DE 11 2010 001 335 T5）からは、移動が可能な少なくとも２台の端末装置間の無線通信における、一方の端末装置から他方の端末装置へ情報を送信するときの送信電力を制御するための送信電力制御方法が公知である。この場合、送信電力の値Ｐｔｘは、Ｐｏｆｆｓｅｔ−Ｐｒｘ以上の値に設定され、なお、Ｐｒｘは、他方の端末装置のうちの１つから既知の電力で送信される所定の無線信号に関連付けられた、一方の端末装置の受信電力の測定値である。Ｐｏｆｆｓｅｔは、予め設定された値であって、所定の通信エリア内における端末装置間の無線通信に利用される最大送信電力の値である。これによって、２つのＷＬＡＮモジュール間の送信電力を適合させることができ、これによって、エネルギが節約され、干渉が最小化される。当該方法の使用分野は、Ｃａｒ２Ｘ−ＷＬＡＮネットワークである。

このような使用に加えて、相対的に移動する２つの自動車との比較において複数のＷＬＡＮモジュール間での移動が無視できるような限定された空間内でＷＬＡＮネットワークを使用することも知られている。したがって、このような限定された空間内のＷＬＡＮネットワークの場合には、送信電力の電力調整は一般的ではない。

独国特許出願公開第１１２０１０００１３３５号明細書

本発明の基礎をなす技術課題は、密閉された空間内のＷＬＡＮネットワークを改善すること、および、密閉された空間内のＷＬＡＮネットワークを改善的に動作させるための方法を提供することである。

上記の技術課題は、請求項１に記載の特徴を有する装置と、請求項９に記載の特徴を有する方法とによって解決される。本発明のさらなる有利な実施形態は、従属請求項から明らかとなる。

このために、限定された空間内のＷＬＡＮネットワークの電力調整のための装置は、前記空間内に位置する少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュールと通信するために使用される、前記空間内の第１のＷＬＡＮモジュールを含む。前記装置はさらに、少なくとも１つの基準ＷＬＡＮモジュールを含む。前記基準ＷＬＡＮモジュールは、前記第１のＷＬＡＮモジュールからＷＬＡＮ信号が受信されるように、かつ、信号強度が検出されるように構成されている。本明細書における信号強度は、受信電力と同義であると理解すべきである。検出された前記信号強度は、前記第１のＷＬＡＮモジュールに送信される。前記第１のＷＬＡＮモジュールは、前記基準ＷＬＡＮモジュールから送信された前記信号強度に基づいて前記第１のＷＬＡＮモジュールの送信電力が適合され、これによって、前記基準ＷＬＡＮモジュールにおいて受信される前記信号強度が、所定の閾値よりも小さくなるように構成されている。好ましくは上限閾値および下限閾値が設けられており、上限閾値を下回り、かつ、下限閾値を上回るようにすべきである。基準ＷＬＡＮモジュールにおける所定の下限閾値は、第２のＷＬＡＮモジュールが、第１のＷＬＡＮモジュールの信号の十分な受信電力を有するように選択されている。このために基準ＷＬＡＮモジュールは、例えば第２のＷＬＡＮモジュールの全ての考えられる位置よりも受信状況が悪い場所に配置されている。あるいは、閾値の高さによってこのことが補償される。基準ＷＬＡＮモジュールは、基本的にはネットワークの構成部分とすることができるが、好ましくは純粋な基準モジュールであり、アクティブな通信には参加しない。第１のＷＬＡＮモジュールは、ＷＬＡＮアクセスポイントとすることができるが、ＷＬＡＮネットワークをアドホックネットワークとして構成することもでき、この場合には、第１のＷＬＡＮモジュールは、ただ１つの選択されたＷＬＡＮモジュールである。

１つの実施形態では、前記空間は、自動車である。自動車では、特にエネルギの節約が非常に有利である。さらには、外部（例えば他の自動車）への干渉信号の抑制も有利である。さらなる利点は、ＷＬＡＮネットワークを外部から傍受して操作することがより困難になることである。

さらなる実施形態では、前記第１のＷＬＡＮモジュールは、前記車両のインフォテインメントシステムに対応付けられており、または、インフォテインメントシステムの構成部分である。これによって、全ての車両乗員は、各自のＷＬＡＮモジュールまたは端末装置を使用してデータにアクセスしたり、または、入力を実施したりすることができる。

基準ＷＬＡＮモジュールは、基本的に車両内（すなわち空間内）に、例えばリアパーセルシェルフの領域またはリアウィンドウに配置することができる。例えば第１のＷＬＡＮモジュールがグローブボックス内に配置されている場合には、第１のＷＬＡＮモジュールから基準ＷＬＡＮモジュールへの送信信号は、その間に位置する全ての第２のＷＬＡＮモジュールが比較的良好な受信状況を有するように、車両全体を通過しなければならない。この場合、基準ＷＬＡＮモジュールにおいて受信される信号強度は、自動車内の乗員の人数および分布に依存しており、したがって、送信電力の適合は、その場の状況に応じて適合されている。車両の種類（装備、車体長）も信号強度に影響を及ぼし、したがって、考慮される。

さらなる好ましい実施形態では、前記基準ＷＬＡＮモジュールの少なくとも１つのアンテナは、前記車両の外部に配置されている。利点は、１つには、この位置では自動車の内部よりも必ず受信状況が悪いことであり、２つには、干渉を引き起こしうる自動車の外部の信号強度が調整されることである。

基準ＷＬＡＮモジュールは、基本的に、自動車内で使用されるＷＬＡＮネットワーク用の特別な基準ＷＬＡＮモジュールとすることができる。しかしながら、好ましくは、基準ＷＬＡＮモジュールは、二重の機能を有するようにＣａｒ２Ｘ−ＷＬＡＮモジュールである。この場合には、Ｃａｒ２ＸのためのＩＥＥＥ８０２．１１ｐに準拠して使用されるＷＬＡＮモジュールが約５．９ＧＨｚの周波数範囲を使用し、しかも、これらのモジュールのアンテナが基本的に５ＧＨｚ（５１６０乃至５８３０ＭＨｚ）および２．４ＧＨｚ（２４００乃至２４９０ＭＨｚ）を受信することも可能であるということが利用される。

さらなる実施形態では、前記基準ＷＬＡＮモジュールと、前記第１のＷＬＡＮモジュールとは、バスシステムを介して互いに接続されており、したがって、前記第１のＷＬＡＮモジュールが、前記基準ＷＬＡＮモジュールの周波数範囲内で受信する必要がないようになっている。バスシステムは、例えばＣＡＮまたは車載イーサネットバスシステムとすることができる。

さらなる実施形態では、前記送信電力の前記適合は、連続的に、または、周期的に（例えば１０秒毎）に実施される。これに代えてまたはこれに加えて、前記適合を、イベント駆動的に実施すること、例えば自動車の始動時またはドアの開閉の検出時に実施することができる。なぜなら、その場合には、車両乗員が乗車または下車している状態が可能となるからである。

さらなる実施形態では、前記装置は、前記第１のＷＬＡＮモジュールおよび／または前記基準ＷＬＡＮモジュールが、前記少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュールのＷＬＡＮ信号を受信することができるように、かつ、信号強度が検出されるように構成されており、前記第２のＷＬＡＮモジュールに、送信された前記信号に基づいて前記第２のＷＬＡＮモジュールの送信電力を適合し、これによって、前記第１のＷＬＡＮモジュールおよび／または前記基準ＷＬＡＮモジュールにおいて受信される送信強度が、所定の閾値よりも小さくなるようにする。受信される信号強度が両方のモジュールで評価される場合には、両方のモジュールの閾値がそれぞれ異なっている可能性があることに留意すべきである。

方法に関する実施形態については、前述した実施形態の全ての内容を参照することができる。

以下では本発明を、好ましい実施例に基づいてより詳細に説明する。

単一の図面は、自動車内のＷＬＡＮネットワークの電力調整のための装置の概略的なブロック回路図を示す。

図１には、空間３を取り囲んでいる車体２を有する自動車１が概略的に図示されている。空間３内には、少なくとも１つの第１のＷＬＡＮモジュール４と、複数の第２のＷＬＡＮモジュール５とを有するＷＬＡＮネットワークが配置されており、図１には、例えば４つの第２のＷＬＡＮモジュール５が図示されている。第１のＷＬＡＮモジュール４は、自動車１のインフォテインメントシステム６の構成部分である。第１のＷＬＡＮモジュール４は、自動車１内に固定的に配置することができる。第２のＷＬＡＮモジュール５は、自動車１内に固定的に配置または設置することも、携帯端末装置に対応付けることも可能である。第１のＷＬＡＮモジュール４は、第１のＷＬＡＮモジュール４の送信電力Ｐ_Ｓが変更可能となるように構成されている。第１のＷＬＡＮモジュール４は、少なくとも１つのバス線路７を介して基準ＷＬＡＮモジュール８に接続されており、基準ＷＬＡＮモジュール８は自動車１の屋根９の上に配置されており、したがって、基準ＷＬＡＮモジュール８のアンテナ１０は、空間３の外部にある。基準ＷＬＡＮモジュール８は、Ｃａｒ２ＸネットワークのＷＬＡＮモジュールであり、空間３内のＷＬＡＮネットワークとは異なる周波数にチューニングされている。第１のＷＬＡＮモジュール４と、基準ＷＬＡＮモジュール８とは、第１のＷＬＡＮモジュール４の送信電力Ｐ_Ｓの電力調整のための１つの装置１００を形成しており、基準ＷＬＡＮモジュール８のアンテナ１０は、ＷＬＡＮネットワークの周波数帯域内の信号を受信することができる。

装置１００の動作方式は、例えば以下の通りである：まず始めに第１のＷＬＡＮモジュール４が、最大送信電力Ｐ_{Ｓ，ｍａｘ}で送信を実施するか、または、最大送信電力Ｐ_{Ｓ，ｍａｘ}を下回ってはいるが、それでもなお比較的高い、予め規定された送信電力Ｐ_Ｓで送信を実施する。この場合、第１のＷＬＡＮモジュール４の送信電力Ｐ_Ｓは、全ての第２のＷＬＡＮモジュール５が確実な受信状況を有するように十分な大きさになっている。ここで、基準ＷＬＡＮモジュール８は、第１のＷＬＡＮモジュール４の送信電力Ｐ_Ｓに基づいて、信号強度Ｐ_Ｅを有する信号を受信する。下限値Ｐ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}は、事前に実施された測定によって決定することができる。この下限値Ｐ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}は、自動車１内の車両乗員の人数および位置に関係なく、全ての第２のＷＬＡＮモジュール５が確実な受信状況を有するような値に選択されている。さらには、閾値として上限値Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}が規定される。この場合、Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}＞Ｐ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}が当てはまる。この場合、Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}−Ｐ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}の差は、できるだけ小さいものであり、ただし、送信電力Ｐ_Ｓの調節可能性を考慮する必要がある。基準ＷＬＡＮモジュール８がＰ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}よりも大きい受信電力または信号強度Ｐ_Ｅを受信すると、この値は、バス線路７を介して第１のＷＬＡＮモジュール４に返送される。その後、第１のＷＬＡＮモジュール４は、基準ＷＬＡＮモジュール８における信号強度Ｐ_Ｅが、Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}未満かつＰ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}以上になるまで自身の送信電力Ｐ_Ｓを低減する。

この条件が満たされている場合には、低減された送信電力Ｐ_Ｓにおいて、全ての第２のＷＬＡＮモジュール５が確実な受信状況を有すること、および空間３から放射される干渉放射がＰ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}よりも小さいことが保証されており、したがって、隣接する自動車または他のＷＬＡＮ端末は最小限にしか干渉されなくなる。これによって、さらに、外部からのＷＬＡＮネットワークの傍受も困難となる。

同様に、最小送信電力Ｐ_Ｓから開始して、この最小送信電力Ｐ_ＳがＰ_{Ｅ，ｕｎｔｅｎ}を上回り、かつ、Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}を下回るまで増加されるように、本方法を実施することもできる。

Claims

限定された空間（３）内のＷＬＡＮネットワークの電力調整のための装置（１００）において、前記空間（３）は自動車（１）であり、
前記装置（１００）は、
前記自動車（１）内に位置する少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュール（５）と通信するために使用される、前記自動車（１）内の第１のＷＬＡＮモジュールと、
少なくとも１つの基準ＷＬＡＮモジュール（８）と、
を含み、
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）は、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）からＷＬＡＮ信号が受信されるように、かつ、信号強度（Ｐ _Ｅ）が検出されて、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）に送信されるように構成されており、
前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）は、前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）から送信された前記信号強度（Ｐ_Ｅ）に基づいて前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）の送信電力（Ｐ_Ｓ）が適合され、これによって、前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）において受信される前記信号強度（Ｐ_Ｅ）が、所定の上限閾値（Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}）よりも小さく、かつ、所定の下限閾値（Ｐ _{Ｅ，ｕｎｔｅｎ} ）よりも大きくなるように構成されており、
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）の少なくとも１つのアンテナ（１０）は、前記自動車（１）の外部に配置されている、
装置。
前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）は、前記自動車（１）のインフォテインメントシステム（６）に対応付けられており、または、前記自動車（１）のインフォテインメントシステム（６）の構成部分である、
請求項１に記載の装置。
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）は、Ｃａｒ２Ｘ−ＷＬＡＮモジュールとして構成されている、
請求項１又は２に記載の装置。
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）と、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）とは、バスシステムを介して互いに接続されている、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
前記装置（１００）は、前記送信電力（Ｐ_Ｓ）の前記適合を、連続的に、周期的に、および／または、イベント駆動的に実施するように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置。
前記装置（１００）は、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）および／または前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）が、前記少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュール（５）のＷＬＡＮ信号を受信するように、かつ、信号強度が検出されるように構成されており、
検出された前記信号強度に基づいて前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）に信号が送信され、
前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）は、送信された前記信号に基づいて前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）の送信電力を適合し、これによって、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）および／または前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）において受信される送信強度が、所定の閾値よりも小さくなるようにする、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
限定された空間（３）内のＷＬＡＮネットワークの電力調整のための方法において、
前記空間（３）は自動車（１）であり、
前記方法は、
前記自動車（１）内に位置する少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュール（５）と通信するために使用される、前記自動車（１）内の第１のＷＬＡＮモジュール（４）と、
少なくとも１つの基準ＷＬＡＮモジュール（８）と、
を使用し、
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）は、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）から信号を受信し、かつ、信号強度（Ｐ_Ｅ）を検出し、
前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）は、検出された前記信号強度（Ｐ _Ｅ）に基づいて前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）の送信電力（Ｐ_Ｓ）を適合し、これによって、前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）において受信される前記信号強度（Ｐ_Ｅ）が、所定の上限閾値（Ｐ_{Ｅ，ｏｂｅｎ}）よりも小さく、かつ、所定の下限閾値（Ｐ _{Ｅ，ｕｎｔｅｎ} ）よりも大きくなるようにし、
前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）の少なくとも１つのアンテナ（１０）は、前記自動車（１）の外部に配置されている、
方法。
前記送信電力（Ｐ_Ｓ）の前記適合を、連続的に、周期的に、および／または、イベント駆動的に実施する、
請求項７に記載の方法。
前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）および／または前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）は、前記少なくとも１つの第２のＷＬＡＮモジュール（５）のＷＬＡＮ信号を受信し、かつ、信号強度が検出され、
検出された前記信号強度に基づいて前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）に信号が送信され、
前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）は、送信された前記信号に基づいて前記第２のＷＬＡＮモジュール（５）の送信電力を適合し、これによって、前記第１のＷＬＡＮモジュール（４）および／または前記基準ＷＬＡＮモジュール（８）において受信される送信強度が、所定の閾値よりも小さくなるようにする、
請求項７または８に記載の方法。