(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共用周波数帯上で無線通信を行う複数の無線通信局を備えた無線通信システムにおいて、
前記無線通信局は、
周辺の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する無線環境情報取得手段と、
前記宛先通信局における前記ＳＩＮＲと、自局で検知される前記共用周波数帯を用いる周辺の無線通信局数に応じて、前記宛先通信局のスループットが最大となる自局の送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値を同時に算出して設定するパラメータ設定手段と  を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記パラメータ設定手段は、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値に応じて減衰器の減衰値を設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記パラメータ設定手段は、無線通信局ｉにおける送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧii、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局ｉにおけるＳＩＮＲを用い、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａi 、前記周辺の無線通信局数Ｍ、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａi に対するスループットが
【数１６】
0006544585.tif 000017
と表され、該スループットが最大となる補正値ａi を算出する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記パラメータ設定手段は、全ての無線通信局における送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧ、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局におけるＳＩＮＲを用い、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａ、一定期間内における周辺の無線通信局の平均数Ｅ[Ｍ]、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａに対するスループットが
【数１７】
0006544585.tif 000018
と表され、該スループットが最大となる補正値ａを算出する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
共用周波数帯上で無線通信を行う複数の無線通信局を備えた無線通信方法において、
前記無線通信局は、
周辺の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する無線環境情報取得ステップと、
前記宛先通信局における前記ＳＩＮＲと、自局で検知される前記共用周波数帯を用いる周辺の無線通信局数に応じて、前記宛先通信局のスループットが最大となる自局の送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値を同時に算出して設定するパラメータ設定ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記パラメータ設定ステップは、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値に応じて減衰器の減衰値を設定する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記パラメータ設定ステップは、無線通信局ｉにおける送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧii、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局ｉにおけるＳＩＮＲを用い、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａi 、前記周辺の無線通信局数Ｍ、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａi に対するスループットが
【数１８】
0006544585.tif 000019
と表され、該スループットが最大となる補正値ａi を算出する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記パラメータ設定ステップは、全ての無線通信局における送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧ、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局におけるＳＩＮＲを用い、前記送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａ、一定期間内における周辺の無線通信局の平均数Ｅ[Ｍ]、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａに対するスループットが
【数１９】
0006544585.tif 000020
と表され、該スループットが最大となる補正値ａを算出する
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の稠密環境において、各無線局のＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）制御に起因するスループットの低下を改善する無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。
【０００３】
IEEE802.11ｂ規格やIEEE802.11ｇ規格の無線ＬＡＮでは、2400ＭHzから2483.5ＭHz間に５ＭHz間隔で13チャネルが用意されている。ただし、同一場所で複数のチャネルを使用する際は、干渉を避けるためスペクトルが重ならないようにチャネルを使用すると最大で３チャネル、場合によっては４チャネルまで同時に使用できる。
【０００４】
IEEE802.11ａ規格の無線ＬＡＮでは、日本の場合は、5170ＭHzから5330ＭHz間と、5490ＭHzから5710ＭHz間で、それぞれ互いに重ならない８チャネルおよび11チャネルの合計19チャネルが規定されている。なお、IEEE802.11ａ規格では、チャネル当たりの帯域幅が20ＭHzに固定されている。
【０００５】
無線ＬＡＮの最大伝送速度は、IEEE802.11ｂ規格の場合は11Ｍbps であり、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格の場合は54Ｍbps である。ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度である。実際にはＭＡＣ（Medium Access Control ）レイヤでの伝送効率が50〜70％程度であるため、実際のスループットの上限値はIEEE802.11ｂ規格では５Ｍbps 程度、IEEE802.11ａ規格やIEEE802.11ｇ規格では30Ｍbps 程度である。また、伝送速度は、情報を送信しようとする無線局が増えればさらに低下する。
【０００６】
一方で、有線ＬＡＮでは、Ethernet（登録商標）の100Base-T インタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home)の普及から、 100Ｍbps 〜１Ｇbps 級の高速回線の提供が普及しており、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００７】
そのため、2009年に標準化が完了したIEEE802.11ｎ規格では、これまで20ＭHzと固定されていたチャネル帯域幅が最大で40ＭHzに拡大され、また、空間多重送信技術（ＭＩＭＯ：Multiple input multiple output）技術の導入が決定された。IEEE802.11ｎ規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で 600Ｍbps の通信速度を実現可能である。
【０００８】
さらに、2013年に標準化が完了したIEEE802.11ac規格では、チャネル帯域幅を80ＭHzや最大で 160ＭHz（または80＋80ＭHz）まで拡大することや、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）送信方法の導入が決定している。IEEE802.11ac規格で規定されているすべての機能を適用して送受信を行うと、物理レイヤでは最大で約 6.9Ｇbps の通信速度を実現可能である。
【０００９】
IEEE802.11規格の無線ＬＡＮは、 2.4ＧHz帯または５ＧHz帯の免許不要な周波数帯で運用するため、IEEE802.11規格の無線基地局は、無線ＬＡＮセル（ＢＳＳ：Basic Service Set ）を形成する際に、自無線基地局で対応可能な周波数チャネルの中から１つの周波数チャネルを選択して運用する。
【００１０】
自セルで使用するチャネル、帯域幅およびそれ以外のパラメータの設定値および自無線基地局において対応可能なその他のパラメータは、定期的に送信するBeaconフレームや、無線端末から受信するProbe Request フレームに対するProbe responseフレーム等に記載し、運用が決定された周波数チャネル上でフレームを送信し、配下の無線端末および周辺の他無線局に通知することで、セルの運用を行っている。
【００１１】
無線基地局において、周波数チャネルや帯域幅およびその他のパラメータの選択および設定方法には、次の４つの方法がある。
(1) 無線基地局の製造メーカで設定されたデフォルトのパラメータ値をそのまま使用する方法
(2) 無線基地局を運用するユーザが手動で設定した値を使用する方法
(3) 各無線基地局が起動時に自局において検知する無線環境情報に基づいて自律的にパラメータ値を選択して設定する方法
(4) 無線ＬＡＮコントローラなどの集中制御局で決定されたパラメータ値を設定する方法
【００１２】
また、同一場所で同時に使えるチャネル数は、通信に用いるチャネル帯域幅によって、 2.4ＧHz帯の無線ＬＡＮでは３つ、５ＧHz帯の無線ＬＡＮでは２つ，４つ，９つ，または19のチャネルになるので、実際に無線ＬＡＮを導入する際には無線基地局が自ＢＳＳ内で使用するチャネルを選択する必要がある（非特許文献１）。
【００１３】
チャネル帯域幅を40ＭHz、80ＭHz、 160ＭHzまたは80＋80ＭHzと広くする場合、５ＧHz帯において同一場所で同時に使えるチャネル数は、チャネル帯域幅が20ＭHzで19チャネルだったものが、９チャネル、４チャネル、２チャネルと少なくなる。すなわち、チャネル帯域幅が増加するにつれて、使えるチャネル数が低減することになる。
【００１４】
使用可能なチャネル数よりもＢＳＳ数が多い無線ＬＡＮの稠密環境では、複数のＢＳＳが同一チャネルを使うことになる（ＯＢＳＳ：Overlapping BSS ）。そのため無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を用いて、キャリアセンスによりチャネルが空いているときにのみデータの送信を行う自律分散的なアクセス制御が使われている。
【００１５】
具体的には、送信要求が発生した無線局は、まず所定のセンシング期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter-Frame Space ）だけキャリアセンスを行って無線媒体の状態を監視し、この間に他の無線局による送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行う。無線局は、引き続きランダム・バックオフ期間中もキャリアセンスを行うが、この間にも他の無線局による送信信号が存在しない場合に、チャネルの利用権を得る。なお、他の無線局による送受信は、予め設定されたキャリアセンス閾値よりも大きな信号を受信するか否かで判断される。チャネルの利用権を得た無線局は、同一ＢＳＳ内の他の無線局にデータを送信し、またそれらの無線局からデータを受信できる。このようなＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行う場合、同一チャネルを使用する無線ＬＡＮの稠密環境では、キャリアセンスによりチャネルがビジーになる頻度が高くなるためスループットが低下する。したがって、周辺環境をモニタリングし、適切なチャネル、使用する送信電力、使用するキャリアセンス閾値、使用する減衰値を選択することが重要になる。
【００１６】
無線基地局におけるチャネルの選択方法は、IEEE802.11標準規格で定まっていないため、各ベンダーが独自の方法を採用しているが、最も一般的なチャネル選択方法としては、干渉電力の最も少ないチャネルを自律分散的に選択する方法がある。無線基地局は、一定期間すべてのチャネルをキャリアセンスして最も干渉電力が小さいチャネルを選択し、選択したチャネル上で配下の端末装置とデータの送受信を行う。なお、干渉電力とは、近隣ＢＳＳや他システムから受信する信号のレベルである。
【００１７】
IEEE802.11標準規格では、ＢＳＳ周辺の無線状況が変化した場合におけるチャネルの変更手順が規定されているが、基本的に、レーダ検出などによる強制移行以外は、一度選択したチャネルの再選択を行っていない。すなわち、現状無線ＬＡＮでは、無線状況の変化に応じたチャネルの最適化は行われていない。
【００１８】
また、IEEE802.11標準規格では、各国で定められている電波法に従って送信する信号の最大送信出力値を規定している。キャリアセンス閾値として検知信号が無線ＬＡＮ信号の場合は−82dBｍであり、それ以外の場合は−62dBｍと規定されている。
【００１９】
このように、送信電力およびキャリアセンス閾値の最大値が規定されているが、同一チャネル上で複数の無線局が送受信を行う際に、無線状況の変化に応じた最適値については規定されていない（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】守倉正博、久保田周治監修、「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」改訂三版、インプレスＲ＆Ｄ、２００８年３月.
【非特許文献２】Robert Stacey,“Specification Framework for TGax, ”2016年１月28日．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
前述した周波数チャネルや帯域幅およびその他のパラメータの選択および設定方法 (1)〜(4) のうち、特に安価な無線基地局は、(1) の製造メーカで設定されたデフォルトのパラメータをそのまま使用することが多い。しかし、近くに同じ製造メーカの無線基地局が複数台設置された環境の場合は、全ての無線基地局が同じ周波数チャネルや送信電力値を使うことになるので、無線基地局間で干渉が発生してしまい通信品質が劣化する問題がある。
【００２２】
一般家庭など比較的小規模なネットワークでは、(2) の無線ＬＡＮを運用するユーザが適切なパラメータを設定することが考えられる。しかし、外部干渉源がない環境では各種パラメータの設定は可能だが、都市部や集合住宅など周りで無線ＬＡＮが使われている環境、または中規模や大規模なネットワークでは、ユーザまたは管理者による適切なパラメータ設定が困難である。
【００２３】
自律分散動作が可能な無線基地局は、(3) の各無線基地局が起動時に自局において検知する無線環境情報に基づいて自律的にパラメータ値の選択が可能である。しかし、無線基地局が起動される順番によって適切なパラメータ値が異なる。
【００２４】
また、起動中の無線基地局数の変化、各々の無線基地局配下の無線端末装置の変化、各々のセル内の無線装置により送出されるデータ量の変化などの環境変化が起きたときに、使用チャネル、使用送信電力、使用キャリアセンス閾値、使用減衰値の最適化を行っていないため、各々のセルのスループット間で差が生じたり、システム全体でもスループットが劣化したりする問題がある。
【００２５】
本発明は、共用無線周波数帯を用いる無線通信局が密集している環境において、データ送信を行う無線通信局の周辺の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比（ＳＩＮＲ）を用いて、データ送信の際に使用する最適なキャリアセンス閾値および送信電力値、または減衰値を算出することができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
第１の発明は、共用周波数帯上で無線通信を行う複数の無線通信局を備えた無線通信システムにおいて、無線通信局は、周辺の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する無線環境情報取得手段と、宛先通信局におけるＳＩＮＲと、自局で検知される共用周波数帯を用いる周辺の無線通信局数に応じて、宛先通信局のスループットが最大となる自局の送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値を同時に算出して設定するパラメータ設定手段とを備える。
【００２７】
第１の発明の無線通信システムにおいて、パラメータ設定手段は、送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値に応じて減衰器の減衰値を設定する構成である。
【００２８】
第１の発明の無線通信システムにおいて、パラメータ設定手段は、無線通信局ｉにおける送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧii、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局ｉにおけるＳＩＮＲを用い、無線通信局ｉにおける送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａi 、周辺の無線通信局数Ｍ、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａi に対するスループットが
【数１】
0006544585.tif 000002
と表され、該スループットが最大となる補正値ａi を算出する構成である。
【００２９】
第１の発明の無線通信システムにおいて、パラメータ設定手段は、全ての無線通信局における送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧ、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局におけるＳＩＮＲを用い、送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａ、一定期間内における周辺の無線通信局の平均台数Ｅ[ Ｍ] 、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａに対するスループットが
【数２】
0006544585.tif 000003
と表され、該スループットが最大となる補正値ａを算出する構成である。
【００３０】
第２の発明は、共用周波数帯上で無線通信を行う複数の無線通信局を備えた無線通信方法において、無線通信局は、周辺の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する無線環境情報取得ステップと、宛先通信局におけるＳＩＮＲと、自局で検知される共用周波数帯を用いる周辺の無線通信局数に応じて、宛先通信局のスループットが最大となる自局の送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値を同時に算出して設定するパラメータ設定ステップとを有する。
【００３１】
第２の発明の無線通信方法において、パラメータ設定ステップは、送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値に応じて減衰器の減衰値を設定する。
【００３２】
第２の発明の無線通信方法において、パラメータ設定ステップは、無線通信局ｉにおける送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧii、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局ｉにおけるＳＩＮＲを用い、無線通信局ｉにおける送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａi 、周辺の無線通信局数Ｍ、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａi に対するスループットが
【数３】
0006544585.tif 000004
と表され、該スループットが最大となる補正値ａi を算出する。
【００３３】
第２の発明の無線通信方法において、パラメータ設定ステップは、全ての無線通信局における送信電力の最大値Ｐ、リンクゲインをＧ、キャリアセンス閾値の最小値Θとしたときの無線通信局におけるＳＩＮＲを用い、送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａ、一定期間内における周辺の無線通信局の平均数台数Ｅ[ Ｍ] 、伝搬係数αに対してδ＝２／αとしたときに、該補正値ａに対するスループットが
【数４】
0006544585.tif 000005
と表され、該スループットが最大となる補正値ａを算出する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、共用無線周波数帯を用いる無線通信局が密集している環境において、無線通信局がデータ送信を行う際のアクセス権（チャネル利用権）を獲得するまでの待機時間が短くなる。そのため、受信する無線通信局のスループットが改善され、使用アプリケーションの通信品質とユーザの体感品質が向上する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】無線通信局の構成例を示す図である。
【図３】無線通信局の処理手順例を示すフローチャートである。
【図４】減衰値の補正値ａに対する周辺の無線通信局数の確率分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、無線基地局ＡＰ１〜ＡＰ５は、共用無線周波数帯でそれぞれ帰属端末と無線通信を行う。ＡＰ１は帰属端末ＳＴＡ１１〜ＳＴＡ１３と無線通信を行い、ＡＰ２は帰属端末ＳＴＡ２１と無線通信を行い、ＡＰ３は帰属端末ＳＴＡ３１と無線通信を行い、ＡＰ４は帰属端末ＳＴＡ４１〜ＳＴＡ４２と無線通信を行い、ＡＰ５は帰属端末ＳＴＡ５１と無線通信を行う。
【００３７】
図２は、本発明の無線通信システムの無線通信局の構成例を示す。なお、無線通信局は、無線基地局ＡＰまたは帰属端末ＳＴＡであり、どちらも同じ構成である。
図２において、無線通信局は、宛先局とデータ送受信を行う無線通信部１１と、周辺の無線環境情報のスキャニングを実施し、周辺の無線通信局の使用パラメータ等の無線環境情報および宛先通信局における信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する無線環境情報取得部１２と、取得した無線環境情報を用いて送信電力値、キャリアセンス閾値、減衰値などのパラメータを算出するパラメータ算出部１３と、算出した送信電力値、キャリアセンス閾値、減衰値などのパラメータを設定するパラメータ設定部１４と、設定されたパラメータを用いたキャリアセンスによりアクセス権を獲得するアクセス権獲得部１５とにより構成される。
【００３８】
図３は、本発明の無線通信システムの無線通信局の処理手順例１を示す。
図３において、無線通信局の無線環境情報取得部１２は、周辺の無線通信局の使用パラメータ等の無線環境情報を取得し（Ｓ11）、現在運用中の送信電力値における宛先通信局での信号電力対干渉電力比ＳＩＮＲの情報を取得する（Ｓ12）。次に、パラメータ算出部１３は、各取得情報を用いて当該無線通信局における最適な送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値を算出する（Ｓ13）。次に、パラメータ設定部１４は、算出された補正値を用いて送信電力値およびキャリアセンス閾値を設定し（Ｓ14）、運用を開始する。
【００３９】
本発明の特徴は、送信電力値を下げた分だけキャリアセンス閾値を上げることにより、キャリアセンスによるアクセス権を取得しやすくするとともに、ＳＩＮＲが大幅に低下しないように制御するところにある。すなわち、送信電力をａ[dB]下げると、宛先の無線通信局におけるＳＩＮＲが劣化し、スループットが減少する。一方、キャリアセンス閾値をａ[dB]上げると、周辺の無線通信局数が減り、アクセス権が取得しやすくなってスループットが増加する。したがって、送信電力値およびキャリアセンス閾値には、スループットを最大化しながらＳＩＮＲが大幅に低下しない最適な補正値ａがあり、本発明はその最適な補正値ａを算出する方法を示す。
【００４０】
ここで、送信電力値をａ[dB]下げ、同時にキャリアセンス閾値をａ[dB]上げることは、無線通信局の減衰器（アッテネータ）の減衰値をａ[dB]大きくすることと等価である。すなわち、減衰値を現在の値に対してａ[dB]大きくすると、無線通信局の送信電力がａ[dB]下がり、また当該無線通信局における受信電力がａ[dB]減少するので、キャリアセンス閾値をａ[dB]上げたことと等価になる。したがって、例えばキャリアセンス閾値の変更ができない無線通信局、または送信電力値の補正値とキャリアセンス閾値の補正値を正負対称の値に調整できない無線通信局においては、減衰値を調整する方法がとられる。
【００４１】
（実施例１）
実施例１では、ＳＩＮＲを考慮した場合の減衰値の補正値ａを算出する方法について説明する。なお、送信電力値およびキャリアセンス閾値の補正値ａでもよい。また、無線通信局の送信電力値およびキャリアセンス閾値、または減衰値は、以下の方法で算出された補正値ａで補正された値とする。
【００４２】
単位帯域幅における通信容量（シャノン容量）Ｃは、次のように与えられる。
【数５】
0006544585.tif 000006
【００４３】
共用周波数帯を用いて無線通信を行う周辺の無線通信局数をＭとすると、共用周波数帯へのアクセス権を取得する無線通信局の合計数は、（１＋Ｍ）台となる。したがって、無線通信局１台当たりのスループットは、次のように表される。
【数６】
0006544585.tif 000007
【００４４】
ここで、無線通信局ｉにおける送信電力をｐi 、リンクゲインをＧii、キャリアセンス閾値をθi とすると、当該無線通信局ｉにおけるＳＩＮＲは、次のように表すことができる。
【数７】
0006544585.tif 000008
【００４５】
送信電力の最大値をＰ、キャリアセンス閾値の最小値をΘとすると、無線通信局ｉにおいて正常な送受信のためには、次の関係が成り立つ。
【数８】
0006544585.tif 000009
【００４６】
ここで、無線通信局ｉの減衰値の補正値ａi を設定すると、次の関係が成り立つ。
【数９】
0006544585.tif 000010
【００４７】
よって、無線通信局ｉにおいてスループットを最大化する減衰値の最適な補正値ａ* は、式(2) および式(5) を用いて次のように表される。
【数１０】
0006544585.tif 000011
【００４８】
ここで、Ｍ(ａi) は、無線通信局ｉの減衰値の補正値ａi を設定した場合に検知可能な周辺の無線通信局数である。Ｅ[ｘ]は、確率変数ｘの平均値を示す。
【００４９】
図４は、減衰値の補正値ａに対する周辺の無線通信局数の確率分布関数を示す。
図４において、横軸は減衰値の補正値ａであり、大きくなるほどセルサイズが小さくなる。縦軸は、周辺の無線通信局数Ｍの確率である。ここでは、補正値ａに対して周辺の無線通信局数Ｍの確率分布、すなわちチャネル占有率を示す。
【００５０】
伝搬係数をαとし、δ＝２／αとすると、無線通信局Ｍ台が二項点過程（ＢＰＰ）に従って一様に配置される場合に、最適な補正値ａ* は次のように表すことができる。
【数１１】
0006544585.tif 000012
【００５１】
また、スループットの下限値（Lower bound ）を用いて最適な補正値ａ* は次のように表すことができる。
【数１２】
0006544585.tif 000013
【００５２】
さらに、スループットの近似値（Approximated）を用いて最適な補正値ａ* は次のように表すことができる。
【数１３】
0006544585.tif 000014
【００５３】
（実施例２）
実施例２では、無線通信局がポアソン点過程（ＰＰＰ）に従って一様に配置される場合を考える。すなわち、複数の無線通信局が同一減衰値の補正値ａを採用するものとし、検知可能な周辺の無線通信局の平均台数をＥ[Ｍ]とする。全ての無線通信局において、ｐi ＝ｐ、θi ＝θとし、全ての無線通信局は減衰値の補正値ａi ＝ａを用いるとすると、スループットの式(7),(8) の中で検知可能な周辺の無線通信局数Ｍ(ａi) ＝Ｍ(ａ)に関する部分は、次のように表すことができる。
【数１４】
0006544585.tif 000015
【００５４】
よって、無線通信局がポアソン点過程（ＰＰＰ）に従って一様に配置される環境において、全ての無線通信局は減衰値の補正値を用いる場合に、全ての無線通信局においてスループットを最大化する減衰値の最適な補正値ａ* は、次のように表すことができる。ただし、リンクゲインは全ての無線通信局においてＧii＝Ｇとする。
【数１５】
0006544585.tif 000016
【符号の説明】
【００５５】
ＡＰ  無線基地局
ＳＴＡ  帰属端末
１１  無線通信部
１２  無線環境情報取得部
１３  パラメータ算出部
１４  パラメータ設定部
１５  アクセス権獲得部
【図１】
0006544585.tif 000021
【図２】
0006544585.tif 000022
【図３】
0006544585.tif 000023
【図４】
0006544585.tif 000024