(57)【要約】【課題】  アドホックモード通信システムにおいて、各無線通信装置の置かれている通信環境の品質を適切に検出する。【解決手段】  ステーション３０ａは、他のステーション３０ｂ〜３０ｉから送信される無線信号の受信信号強度をそれぞれ検出する。各ステーション３０ｂ〜３０ｉに対応する受信信号強度情報は、それぞれ複数の品質レベルにランク付けされる。各品質レベルに属するステーションの数の分布に基づいて、ステーション３０ａが置かれている通信環境の品質が評価される。【選択図】      図７
2006086782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドホックモードの無線通信システムにおいて使用される無線通信装置であって、
他の複数の無線通信装置からそれぞれ送信される無線信号に基づいてそれら複数の無線通信装置のそれぞれとの間の通信の品質に係わる品質情報を収集する収集手段と、
各無線通信装置に対応する品質情報と予め決められている閾値とをそれぞれ比較する比較手段と、
上記他の複数の無線通信装置の総数に対する上記品質情報が上記閾値を下回った無線通信装置の数の割合に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
アドホックモードの無線通信システムにおいて使用される無線通信装置であって、
他の複数の無線通信装置からそれぞれ送信される無線信号に基づいてそれら複数の無線通信装置のそれぞれとの間の通信の品質に係わる品質情報を収集する収集手段と、
対応する品質情報を利用して上記他の複数の無線通信装置に対して品質レベルについてのランク付けを行うランク付け手段と、
各品質レベルに属する無線通信装置の数の分布に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、
を有する無線通信装置。
【請求項３】
アドホックモードの無線通信システムにおいて使用される無線通信装置であって、
他の複数の無線通信装置からそれぞれ送信される無線信号に基づいてそれら複数の無線通信装置のそれぞれとの間の通信の品質に係わる品質情報を収集する収集手段と、
収集した品質情報の中の最悪値に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、
を有する無線通信装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つの記載の無線通信装置であって、
上記収集手段は、上記品質情報として、他の複数の無線通信装置からそれぞれブロードキャスト送信されるビーコン信号の受信信号強度を表す情報を収集する
ことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に係わり、特に、複数の無線通信装置が基地局またはアクセスポイントを介することなく信号を送受信する無線通信システムにおいて使用される無線通信装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムの１つとして、IEEE802.11に準拠する無線ＬＡＮシステムが広く普及してきている。ここで、IEEE802.11に準拠する無線ＬＡＮシステムでは、インフラモード通信およびアドホックモード通信が規定されている。インフラモード通信は、図１８（ａ）に示すように、複数のステーション（移動端末）がアクセスポイント（あるいは、基地局）を介して通信する。一方、アドホックモード通信は、図１８（ｂ）に示すように、複数のステーションがアクセスポイントを介することなく通信する。
【０００３】
ところで、無線通信システムでは、各通信装置が置かれている通信環境の品質が異なっている。さらに、通信装置の位置（あるいは、設置場所）が変わると、それに伴って通信装置間の相対的な位置関係も変わり、各通信装置が置かれる通信環境の品質も変化してしまう。よって、無線通信システムの通信品質を確保するためには、各通信端末が置かれている通信環境の品質を個々にモニタする必要がある。
【０００４】
IEEE802.11に準拠するインフラモードの無線ＬＡＮシステムにおいては、ステーション間の通信は必ずアクセスポイントを介して行われるので、アクセスポイントと各ステーションとの間の通信状態を調べれば、各ステーションの置かれている通信環境の品質を検出できる。よって、インフラモードにおいては、各ステーションが置かれている通信環境の品質は、例えば、アクセスポイントから送出されるビーコンの受信信号強度により判断される。
【０００５】
一方、アドホックモードの無線ＬＡＮシステムでは、アクセスポイントが存在しないので、ステーション間で送受信される信号に基づいて各ステーションの置かれている通信環境の品質を検出する必要がある。しかし、現在までのところ、好適な提案はなされていない。なお、この問題は、IEEE802.11に準拠する無線ＬＡＮのアドホックモード通信に限定されるものではなく、各無線通信装置が基地局またはアクセスポイントを介することなく信号を送受信する無線通信システムにおいても課題となっている。
【０００６】
関連する技術として、特許文献１には、無線ネットワークにおいてＳＮ比あるいはビット誤り率に基づいてステーション間の通信経路の品質を評価する技術が記載されている。また、特許文献２には、アドホックモードのネットワークにおいて、ステーション間の距離を受信電波強度に基づいて算出する技術が記載されている。さらに、特許文献３には、受信信号の強度を予め設定した閾値と比較することにより、無線通信装置が通信許可領域内に位置しているか否かを判断する技術が記載されている。
【特許文献１】特表２００１−５０５０３５号公報（要約）
【特許文献２】特開２００４−１５１４７号公報（図１、段落００１６〜００２０）
【特許文献３】特開２００３−１６９３６７号公報（段落００１６〜００１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数の無線通信装置が基地局またはアクセスポイントを介することなく信号を送受信する無線通信システムにおいて、各無線通信装置の置かれている通信環境の品質を適切に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線通信システムは、アドホックモードの無線通信システムにおいて使用される。そして、他の複数の無線通信装置からそれぞれ送信される無線信号に基づいてそれら複数の無線通信装置のそれぞれとの間の通信の品質に係わる品質情報を収集する収集手段と、各無線通信装置に対応する品質情報と予め決められている閾値とをそれぞれ比較する比較手段と、上記他の複数の無線通信装置の総数に対する上記品質情報が上記閾値を下回った無線通信装置の数の割合に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、を有する。
【０００９】
この発明においては、通信品質が劣化している無線通信装置の割合に応じて自局の置かれている通信環境の品質が評価される。よって、上記閾値を適切に設定すれば、自局の配置が不適切なのか、他の少数の無線通信装置の配置が不適切なのかを切り分けることができ、通信環境を適切に評価できる。
【００１０】
本発明の他の態様の無線通信装置は、アドホックモードの無線通信システムにおいて使用され、上記収集手段と、対応する品質情報を利用して上記他の複数の無線通信装置に対して品質レベルについてのランク付けを行うランク付け手段と、各品質レベルに属する無線通信装置の数の分布に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、を有する。
【００１１】
この発明においては、複数の品質レベルが定義され、各品質レベルに属する無線通信装置の数の分布に基づいて自局の置かれている通信環境の品質が評価される。よって、システム内の全無線通信装置の大まかな配置を把握することができ、通信環境の品質をより的確に評価できる。
【００１２】
本発明のさらに他の態様の無線通信装置は、アドホックモードの無線通信システムにおいて使用され、上記収集手段と、収集した品質情報の中の最悪値に基づいて、上記無線通信システムにおいて当該無線通信装置が置かれている通信環境の品質を評価する評価手段、を有する。この発明においては、全ての無線通信装置との通信を保証できる否かを容易に判断できる。
【００１３】
なお、上述の無線通信装置の収集手段は、上記品質情報として、他の複数の無線通信装置からそれぞれブロードキャスト送信されるビーコン信号の受信信号強度を表す情報を収集するようにしてもよい。ビーコン信号は、予め決められた電力かつ予め決められたデータレートで信号が送信されるので、その送信元無線通信装置からの信号が受信可能か否かを判断するのに好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アドホックモード通信システムにおいて各無線通信装置が置かれている通信環境の品質を適切に評価できるので、各装置を配置する際に有用な情報を提供できる。また、アドホックモード通信でありながら、無線通信装置が移動した際の通信環境の劣化等を的確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、複数の無線通信装置（以下、ステーション）が基地局またはアクセスポイントを介することなく信号を送受信する無線通信システムの一形態として、IEEE802.11に準拠する無線ＬＡＮのアドホックモード通信システムを採り上げる。
【００１６】
アドホックモード通信システムでは、図１８（ｂ）に示したように、アクセスポイントを介することなくステーション間で通信が行われる。このとき、各ステーションは、基本的に、システム内の他のすべてのステーションと通信できる必要がある。したがって、各ステーションは、それぞれ、システム内で自局が置かれている通信環境の品質をモニタする。なお、本明細書において、「アドホックモード通信」は、IEEE802.11に準拠する無線ＬＡＮに限定されるものではなく、複数の無線通信装置が基地局またはアクセスポイントを介することなく信号を送受信する方式を意味する。また、自動車等にそれぞれ搭載された無線通信装置がデータをリレー方式で転送していく移動体間通信もアドホックモード通信の一形態である。
【００１７】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、実施形態の通信システムの構成例を示す図である。ここでは、無線通信システム１００は、２つの基本サービスセット（ＩＢＳＳ：Independent Basic Service Set）を含んで構築されている。そして、一方の基本サービスセット（ＩＢＳＳ１）には、ステーション１０ａ〜１０ｄが属しており、他方の基本サービスセット（ＩＢＳＳ２）には、ステーション１０ｅ〜１０ｈが属している。このように、基本サービスセットの通信エリアは、互いに重複してもよいし、互いに分離されていてもよい。
【００１８】
基本サービスセットは、論理的に分離されたネットワークであり、各ステーションに対して基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）を付与することによって構築される。ここで、各ステーションがどの基本サービスセットに属するのかは、例えば、IEEE802.11において規定されている手順に従って決定される。そして、各ステーションのＭＡＣ処理部は、自局が属する基本サービスセットと異なる基本サービスセットに属するステーションから送出されたフレームを廃棄する。これにより、基本サービスセットの論理的な分離が実現される。
【００１９】
図２（ａ）は、ステーション間で送受信されるビーコンフレームのフォーマットを示す図である。ビーコンは、通信に必要な様々な情報を周辺の無線局に報知するための信号である。ここで、アドホックモード通信システムにおいては、ビーコン送出の機会はランダムバックオフにより各ステーションに割り振られるので、各ステーションは、実質的に均等にビーコンを送出することになる。また、ビーコンは、各基本サービスセットの通信エリアの全域でそれを受信可能とするような予め決められた所定の電力で送信される。
【００２０】
ビーコンフレームは、ＭＡＣヘッダ、フレームボディ、及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ：Frame Check Sequence）から構成される。ここで、ＭＡＣヘッダは、宛先アドレス、送信元アドレス、基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）を含んでいる。宛先アドレスとしては「ブロードキャスト」が設定される。送信元アドレスは、ビーコンフレームを送出するステーションのＭＡＣアドレスである。基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）は、ビーコンフレームを送出するステーションが属する基本サービスセットを識別する。したがって、ビーコンを受信したステーションは、そのビーコンを送信したステーションのＭＡＣアドレス及びそのステーションが属する基本サービスセットを検出できる。なお、フレームボディには、周辺のステーションに報知すべき情報が格納される。また、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）は、受信側のステーションにおいてビット誤りを検出するための情報であり、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）演算値が書き込まれる。
【００２１】
図２（ｂ）は、ステーション間で送受信されるデータフレームのフォーマットを示す図である。データフレームは、宛先として特定のステーションのＭＡＣアドレスを指定することもできるし、全ステーションにブロードキャストすることもできる。
【００２２】
ところで、上述のアドホックモード通信を正しく動作させるためには、基本サービスセット毎に、その基本サービスセットに属する全てのステーション間で通信が成立するようにステーションの配置を決定する必要がある（或いは、基本サービスセットの構築範囲を決定する必要がある）。ここで、一般に、無線信号の電波強度は、伝搬距離の３〜３．５乗に比例して減衰すると言われている。したがって、アドホックモード通信の各基本サービスセットに属するステーションは、障害物やマルチパスフェーディング等の影響を考えないものとすると、それぞれ所定の半径の内側に配置されるべきである。このとき、ステーションからの無線フレームの到達距離が、基本サービスセットの円の直径に相当する。
【００２３】
図３は、通信環境の品質について説明する図である。ここでは、基本サービスセットには、９台のステーション２０ａ〜２０ｉが属しているものとする。そして、ステーション２０ａが置かれている通信環境の品質をモニタするものとする。
【００２４】
図３（ａ）に示す状態では、ステーション２０ａは、他のすべてのステーション２０ｂ〜２０ｉからの無線信号を良好に受信できている。すなわち、この場合、少なくともステーション２０ａは、適切な位置に配置されていると判断される。
【００２５】
図３（ｂ）に示す状態は、図３（ａ）に示す状態と比べると、ステーション２０ａがステーション２０ｂ〜２０ｉから遠ざかる方向に移動している。そして、これにより、ステーション２０ａは、ステーション２０ｃ、２０ｇからの無線信号を良好に受信できなくなっている。このとき、ステーション２０ｃ、２０ｇも、それぞれステーション２０ａからの無線信号を良好に受信できなくなっている。すなわち、アドホックモード通信においては、各ステーションは互いに対等なので、図３（ｂ）に示す状態では、ステーション２０ａの配置が不適切であると判断することもできるし、ステーション２０ｃ、２０ｇの配置が不適切であると判断することもできる。
【００２６】
このため、実施形態のステーションは、それぞれ、自局が置かれている通信環境の品質をモニタする機能を有している。
なお、図３に示す例では、通信品質の劣化の原因がステーション間の距離に起因するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マルチパスフェーディングの変化や外来ノイズの影響に起因する通信品質の劣化に対しても同様にモニタすることができる。
【００２７】
図４は、実施形態のステーションの機能ブロック図である。ここでは、本発明に直接的に係わりのない機能については省略している。
ステーション３０は、受信部３１、送信部３２、ＭＡＣ処理部３３、上位レベル処理部３４を備える。受信部３１は、アンテナ３５を介して他のステーションから送信される無線信号を受信する。送信部３２は、ＭＡＣ処理部３３により作成されるフレームをアンテナ３５を介して送信する。ＭＡＣ処理部３３は、プロセッサおよびメモリを備え、一般的なＭＡＣ処理を実行する。また、ＭＡＣ処理部３３は、収集部４１、ステーション情報テーブル４２、比較部４３、評価部４４を備え、無線通信システムにおいて自局（当該ステーション）が置かれている通信環境の品質を評価する。上位レベル処理部３４は、ＭＡＣ処理部３３により得られる評価結果を出力する。評価結果の出力は、特に限定されるものではないが、例えば、評価結果の表示、通信環境の劣化に対応するアラームの生成等である。
【００２８】
収集部４１は、他の複数のステーションから送信される無線信号に基づいて各ステーションとの間の通信の品質に係わる品質情報を収集する。品質情報としては、この実施例では、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が測定される。なお、品質情報は、ステーション間の通信品質を表すものであれば特に限定されるものではなく、例えば、送信側で拡散コードにより拡散された信号を逆拡散した際の相関値を検出するようにしてもよい。そして、収集部４１により収集された情報は、後述するステーション情報テーブル４２に格納される。
【００２９】
比較部４３は、各ステーションに対応する品質情報と予め決められている閾値とをそれぞれ比較する。なお、比較部４３の代わりに、対応する品質情報を利用して上記他の複数のステーションに対して品質レベルについてのランク付けを行うランク付け部４５を設けるようにしてもよい。
【００３０】
評価部４４は、比較部４３による比較結果またはランク付け部４５によりランク付けの結果に基づいて、自局（すなわち、当該無線通信装置）が属している基本サービスセットにおいて自局が置かれている通信環境の品質を評価する。
【００３１】
なお、収集部４１、比較部４３、評価部４４、ランク付け部４５は、予め記述されたプログラムを実行するプロセッサにより実現される。ただし、収集部４１、比較部４３、評価部４４、ランク付け部４５の一部の機能は、ハードウェアにより実現されてもよい。
【００３２】
図５は、ステーション情報テーブル４２の実施例である。ステーション３０は、他のステーションから無線信号を受信すると、必要な情報をステーション情報テーブル４２に登録する。
【００３３】
「送信元ＭＡＣアドレス」は、受信した無線信号の送信元ステーションのＭＡＣアドレスである。ここで、対象とすべき無線信号は、例えば、各ステーションから定期的にブロードキャストされるビーコンフレームである。ビーコンフレームは、予め決められた電力かつ予め決められたデータレートで信号が送信されるので、そのステーションからの信号が受信可能か否かを判断するのに好適である。ただし、他のステーションから当該ステーションへ送信されるデータフレーム、他のステーション間で送受信されるデータフレーム、或いはブロードキャストデータフレームを対象としてもよい。なお、送信元ＭＡＣアドレスは、図２（ａ）または図２（ｂ）に示したように、受信フレームのＭＡＣヘッダから抽出される。
【００３４】
「受信品質情報」としては、この実施例では、受信した無線信号について測定された受信信号強度ＲＳＳＩが書き込まれる。また、「基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）」は、受信した無線信号の送信元ステーションが属する基本サービスセットを識別する識別子である。なお、基本サービスセット識別子は、送信元ＭＡＣアドレス同様に、受信フレームのＭＡＣヘッダから抽出される。
【００３５】
なお、図５に示す例では、すべての受信フレームについて受信品質情報を登録しているが、自局の属する基本サービスセット内のフレームのみを対象とするようにしてもよい。この場合、収集部４１は、受信フレームのＭＡＣヘッダに設定されている基本サービスセット識別子が自局の属する基本サービスセットの基本サービスセット識別子と一致していた場合に限り、受信品質情報をステーション情報テーブル４２に登録する。このような形態とすれば、必要なメモリが小さくなる。
【００３６】
ステーション情報テーブル４２のメンテナンスは、例えば、以下の手法で行う。
（１）ステーション毎に最後にフレームを受信した時刻を記録しておき、その時刻から一定時間が経過した時点でそのステーションのレコードを削除する（エイジング）。この手順を導入すれば、ステーションが基本サービスセットのエリア外に移動した場合や電源をオフにした場合などに、そのステーションに係わる情報がテーブルに残ることを回避できる。また、比較部４３または評価部４４における誤差要因を減らすことができる。
【００３７】
（２）テーブルのエントリ数よりも多くのステーションが存在する場合には、新たに受信したフレームに関する受信品質情報を登録するとともに、最も古い情報をテーブルから削除する（新着優先）。この手法を導入すれば、テーブルサイズを合理的なサイズに限定することができる。また、通信状態を把握したいステーションは、より活発に通信を実施していると考えられるので、直近の品質情報を用いて適切な判断を行える。
【００３８】
（３）各ステーションが電源をオフする際にその旨を他のステーションに通知し、その通知に従ってテーブルから対応するレコードを削除する。この場合、上記（１）の一定時間を待たずに不要な品質情報を削除できるので、より的確な判断を行える。
【００３９】
次に、通信環境品質の評価の具体的な実施例について説明する。
第１の手法
第１の手法では、ステーション情報テーブル４２をサーチし、最も悪い受信品質情報の値を、自局（すなわち、当該ステーション）が置かれている通信環境の品質と推定する。この手法は、以下の手順により実現される。
【００４０】
ステップＳ１：ステーション情報テーブル４２をサーチし、自局が属する基本サービスセットを識別する基本サービスセット識別子と同じ基本サービスセット識別子が書き込まれているレコードを抽出する。なお、このステップの処理は、無線通信システム内に基本サービスセットが１つしか存在しない場合や、無線通信システム内の全ステーションを対象とする場合には、省略される。
【００４１】
ステップＳ２：抽出した各レコードの受信品質情報の中から最悪値が選択される。このとき、受信品質情報として受信信号強度が使用されている場合は、その最小値が選択される。図５に示す例では、「ＭＡＣアドレス＝00-07-C3-BB-BB-BB 」が付与されているステーションから送信された信号についての受信信号強度が最小である。
【００４２】
ステップＳ３：ステップＳ２において選択された最悪値に基づいて通信環境の品質を評価する。アドホックモード通信においては、基本的に、他のすべてのステーションと通信をする必要があるので、受信信号強度が最小であるステーションとも通信をする必要がある。よって、この最小値が、自局の置かれている通信環境の品質と考えることができる。具体的には、例えば、ステップＳ２で選択された受信信号強度の最小値が予め決められた品質閾値よりも大きければ、すべてのステーションと通信可能であり、通信環境が良好であると評価される。一方、ステップＳ２で選択された受信信号強度の最小値が予め決められた品質閾値よりも小さければ、少なくとも受信信号強度が最小であるステーションとの通信が困難であり、通信環境が良好でないと評価される。
【００４３】
第２の手法
第２の手法では、全ステーション数に対する受信品質情報が劣化しているステーション数の割合に応じて、自局（すなわち、当該ステーション）が置かれている通信環境の品質を評価する。この手法は、以下の手順により実現される。
【００４４】
ステップＳ１：第１の手法のステップＳ１と同じである。
ステップＳ２：抽出されたステーション数を検出する。
ステップＳ３：抽出された各受信品質情報をそれぞれ予め決められている品質閾値と比較する。この品質閾値は、受信品質情報が受信信号強度であるものとすると、たとえば、受信信号を復号／復調した際の誤り率が所定値以下になると見込まれる受信信号強度であり、実験またはシミュレーションにより決定される。
【００４５】
ステップＳ４：受信品質情報が品質閾値よりも低いステーションの数を検出する。
ステップＳ５：ステップＳ２で検出されたステーション数に対するステップＳ４で検出されたステーション数の割合が、予め決められている割合閾値を越えているか否かに応じて通信環境の品質を評価する。ここで、たとえば、基本サービスセット内で動作しているステーションの総数が「９（自局を含む）」、ステップＳ３の品質閾値が「８０」、ステップＳ５の割合閾値が「５０パーセント」であるものとする。そうすると、例えば、受信品質情報が８０を下回るステーション数が３であれば、受信品質が劣化したステーションの割合は８分の３（約３８パーセント）であり、５０パーセント以下なので、通信環境は良好であると評価される。一方、受信品質情報が８０を下回るステーション数が５であれば、受信品質が劣化したステーションの割合は８分の５（約６３パーセント）であり、５０パーセント以上なので、通信環境は不良であると評価される。
【００４６】
図６は、第１の手法及び第２の手法を対比して説明する図である。ここでは、基本サービスセットにステーション３０ａ、３０ｂを含む９台のステーションが設けられており、ステーション３０ａの置かれている通信環境の品質を評価するものとする。
【００４７】
図６（ａ）に示す状態では、ステーション３０ａのみが他の８台のステーションから離れた位置に配置されている。この場合、ステーション３０ａの配置に注意を払う必要がある。一方、図６（ｂ）に示す状態では、ステーション３０ｂのみが他の８台のステーションから離れた位置に配置されている。この場合、ステーション３０ａの配置には問題はなく、ステーション３０ｂの配置に注意を払う必要がある。
【００４８】
第１の手法では、受信品質情報の最悪値に基づいて通信品質が評価される。このため、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すいずれの場合も、ステーション３０ｂからの受信信号に係る品質情報が最悪値となるので、これら２つの状態の差異を判別できない。これに対して第２の手法では、全ステーション数に対する受信品質情報が劣化しているステーション数の割合により通信品質が評価される。たとえば、図６（ａ）に示す例ではその割合が「８分の３」であるのに対し、図６（ｂ）に示す例では「８分の１」になる。よって、第２の手法によれば、上記２つの状態の差異を検出できる。
【００４９】
第３の手法
第３の手法では、各ステーションに対応する品質情報を複数の品質レベルにランク付けし、各品質レベルに属するステーションの数の分布に基づいて、自局（すなわち、当該ステーション）が置かれている通信環境の品質を評価する。この手法は、以下の手順により実現される。
【００５０】
ステップＳ１：第１の手法のステップＳ１と同じである。
ステップＳ２：抽出された各受信品質情報を、それぞれ予め決められている複数の品質閾値と比較する。これにより、各ステーションは、それらの複数の品質閾値により定義される複数の品質レベルについてランク付けされる。
【００５１】
ステップＳ３：各品質レベルに属するステーションの数を検出する。
ステップＳ４：各品質レベルに属するステーション数の分布に基づいて、通信品質を評価する。
【００５２】
図７（ａ）〜図７（ｄ）を参照しながら第３の手法の具体例を示す。この実施例では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、４つの品質閾値が設けられている。そして、これらの品質閾値により５つの品質レベルが定義される。図７（ｂ）に示す状態では、ステーション３０ｂ、３０ｃからの受信信号の品質情報が「８０以上（Ａランク）」であり、ステーション３０ｄ、３０ｅからの受信信号の品質情報が「６５〜８０（Ｂランク）」であり、ステーション３０ｆからの受信信号の品質情報が「５０〜６５（Ｃランク）」であり、ステーション３０ｇ、３０ｈ、３０ｉからの受信信号の品質情報が「３０〜５０（Ｄランク）」である。この場合、図７（ｃ）に示すランク付けが得られる。さらに、各ランクに属するステーションの数をカウントすることにより、図７（ｄ）に示す結果が得られる。
【００５３】
次に、第３の手法に係わるシミュレーションおよびその評価を示す。なお、以下のシミュレーションは、ステーション数が３２局（自局を含む）であり、また、受信品質情報が受信信号強度ＲＳＳＩであるものとして行った。ここで、受信信号強度は、ステーション間の距離の３乗に反比例（RSSI＝log10(1/L3)）するものとして計算した。
【００５４】
図８〜図１７は、第３の手法に係わるシミュレーション結果を示す図である。各図の左側領域に描かれている配置図において、各ドットがステーションを表し、星印は自局（すなわち、品質評価を行うステーション）を表している。各図の右側領域に描かれている分布図は、自局から見た他のステーションの状態を表しており、横軸は受信品質情報（ここでは、受信信号強度ＲＳＳＩ）を表し、縦軸は、全ステーション数を「１」に正規化した場合の各品質に属するステーションの割合を表している。また、その分布図において、品質を評価するための目安として、受信品質情報についての閾値および割合についての閾値が描かれている。
【００５５】
図８または図９に示すように、全ての或いは大部分のステーションに係わる品質情報が閾値以上であれば、自局の通信環境の品質は「良好」と評価される。これに対して、対応する品質情報が閾値以下であるステーションの数が増えるに伴って、品質が劣化していくと評価される。特に、図１５または図１６に示すように、分布のピーク位置が閾値以下であり且つそのピークが十分に高いときは、危険度が高いと評価される。また、図１０〜図１２に示すように、自局が他のステーションから遠ざかる方向に移動していくと、それに伴って分布もシフトしていく。よって、時間軸上でこの分布がシフトしていく傾向をモニタすることにより、品質の劣化を未然に検出できる。
【００５６】
評価結果は、各ステーションの表示装置に表示されるようにしてもよいし、音声ガイダンスで出力されてもよいし、他の装置に通知されるようにしてもよい。
他の実施例
本発明の無線通信装置は、上述の実施例の構成および動作に限定されるものではなく、下記の態様にも適用可能である。
【００５７】
（１）動作中のステーション数に基づいて通信環境を評価する。例えば、動作中のステーション数が徐々に減少している場合、自局が他のステーションから遠ざかっているものと判断することができる。
【００５８】
（２）各ステーションがステーション情報テーブル４２を相互に交換することにより、相互の位置関係を検出する。このとき、任意のステーションの位置をＧＰＳ等により特定できれば、各ステーションの絶対位置を確定できる。
【００５９】
（３）すべての受信フレームをモニタすることにより、周辺エリアの無線チャネルの混み具合を検出する。
（４）特定のステーション（例えば、バックボーン回線と接続されているステーション等の重要度の高いステーション）からの受信品質情報が劣化したときに、即座にアラームを出力する。
【００６０】
（５）自局が属する基本サービスセットだけでなく、他の基本サービスセットについても受信品質情報を収集する。そして、通信環境品質が劣化したときに、その収集した情報を利用して乗り換え先の基本サービスセットを選択する。
【００６１】
（６）ビーコンフレームは、一般に、データフレームよりも低速であり且つフレーム長も短い。すなわち、通信環境が劣化し、データフレームの受信エラーが増加したような状況においても、ビーコンフレームならば受信可能である。よって、受信品質情報の取得元としてビーコンフレームを利用することにより、ステーション情報テーブル４２のメンテナンスがより適切に行われる。
【００６２】
（７）ステーション間で送受信される各ユニキャストフレームには、管理情報として再送シーケンス番号が設定されるものとする。そして、自局宛てのユニキャストフレームを受信したときに、そのフレームの再送シーケンス番号を受信品質情報として収集する。例えば、再送回数が少なければ、通信環境が良好であると判断される。
【００６３】
（８）通信環境品質の状態に応じて評価頻度を変える。例えば、通信環境が良好であれば評価を行う頻度を低くし、それが劣化するにつれて評価を行う頻度を高くしていく。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ビーコンフレーム及びデータフレームのフォーマットを示す図である。
【図３】通信環境の品質について説明する図である。
【図４】実施形態のステーションの機能ブロック図である。
【図５】ステーション情報テーブルの実施例である。
【図６】第１および第２の手法を対比して説明する図である。
【図７】第３の手法の具体例を説明する図である。
【図８】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その１）である。
【図９】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その２）である。
【図１０】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その３）である。
【図１１】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その４）である。
【図１２】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その５）である。
【図１３】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その６）である。
【図１４】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その７）である。
【図１５】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その８）である。
【図１６】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その９）である。
【図１７】第３の手法に係わるシミュレーション結果（その１０）である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれインフラモード通信およびアドホックモード通信を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      無線通信システム
１０ａ〜１０ｈ  ステーション
２０ａ〜２０ｉ  ステーション
３０    ステーション
３０ａ〜３０ｉ  ステーション
３１    受信部
３２    送信部
３３    ＭＡＣ処理部
３４    上位レベル処理部
３５    アンテナ
４１    収集部
４２    ステーション情報テーブル
４３    比較部
４４    評価部
４５    ランク付け部
【図１】
2006086782.tif 000003
【図２】
2006086782.tif 000004
【図３】
2006086782.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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