(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が無線通信に使用するチャネルを設定するためのチャネル設定装置であって、
前記基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する受信部と、
前記受信部が受信した電波の状況に基づいて、当該電波のスペクトル解析、又は、当該電波に含まれる通信フレームの解析を少なくとも行うことで、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する解析部であって、
前記受信部が受信した電波のスペクトル解析を行うスペクトル解析部と、
前記受信部が受信した電波に含まれる通信フレームの解析を行うフレーム解析部とを有し、
前記スペクトル解析部と前記フレーム解析部とのそれぞれの解析結果に基づいて前記推定品質を算出する解析部と、
前記解析部が算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、前記基地局が無線通信に使用するチャネルとして決定する決定部と、
前記基地局は、前記基地局に固有の形式の設定コマンドにより前記基地局が無線通信に使用するチャネルの設定を受け付けることが可能であり、
前記決定部が決定した前記チャネルを示す設定情報を生成し、生成した前記設定情報を前記基地局に送信する設定部であって、
前記決定部が決定した前記チャネルを無線通信に使用するように前記基地局を設定するための設定コマンドを前記設定情報として生成する設定部とを備え、
さらに前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごと、かつ、送信レートごとに、当該チャネルで通信される通信フレームのバイト数を取得し、
前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した前記バイト数に基づいて、所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出する、
チャネル設定装置。
【請求項２】
前記スペクトル解析部は、前記スペクトル解析により前記受信部が受信した電波に含まれるノイズを検出し、
前記解析部は、前記スペクトル解析部が検出した前記ノイズがより小さいチャネルほど、より高い前記推定品質を算出する
請求項１に記載のチャネル設定装置。
【請求項３】
前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとの通信フレームの帯域占有率を取得し、
前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した帯域占有率がより低いチャネルほど、より高い前記推定品質を算出する
請求項１又は２に記載のチャネル設定装置。
【請求項４】
前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとに当該チャネルで通信している基地局の個数を取得し、
前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した基地局の個数がより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のチャネル設定装置。
【請求項５】
前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとの通信エラーの多さを示すエラー指標を取得し、
前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した前記エラー指標に示される通信エラーがより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出する
請求項１〜４のいずれか１項に記載のチャネル設定装置。
【請求項６】
前記解析部は、
前記フレーム解析部が前記通信フレームの解析により複数の情報を取得する場合には、さらに、前記複数の情報それぞれについての重み値を取得し、前記複数の情報から前記推定品質を算出する際には、取得した前記重み値に応じて前記複数の情報それぞれの前記推定品質への寄与の大きさを調整する
請求項３〜５のいずれか１項に記載のチャネル設定装置。
【請求項７】
前記チャネル設定装置は、他のチャネル設定装置とネットワークを通じて通信可能であり、
前記決定部は、さらに、
（ａ）決定した前記チャネルである第一チャネルを前記他のチャネル設定装置へ提供し、かつ、前記他のチャネル設定装置が決定したチャネルである第二チャネルを前記他のチャネル設定装置から取得し、
（ｂ）前記第一チャネルが前記第二チャネルと同一であるか否かを判定し、同一であると判定すると、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルから前記第二チャネルを除外したもののうちから新たなチャネルを決定する
請求項１〜６のいずれか１項に記載のチャネル設定装置。
【請求項８】
基地局が無線通信に使用するチャネルを設定するためのチャネル設定装置により実行されるチャネル設定方法であって、
前記基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する受信ステップと、
前記受信ステップが受信した電波の状況に基づいて、当該電波のスペクトル解析、又は、当該電波に含まれる通信フレームの解析を少なくとも行うことで、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する解析ステップであって、
前記受信ステップが受信した電波のスペクトル解析を行うスペクトル解析ステップと、
前記受信ステップが受信した電波に含まれる通信フレームの解析を行うフレーム解析ステップとを有し、前記スペクトル解析ステップと前記フレーム解析ステップとのそれぞれの解析結果に基づいて前記推定品質を算出する解析ステップと、
前記解析ステップが算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、前記基地局が無線通信に使用するチャネルとして決定する決定ステップと、
前記基地局は、前記基地局に固有の形式の設定コマンドにより前記基地局が無線通信に使用するチャネルの設定を受け付けることが可能であり、
前記決定ステップが決定した前記チャネルを示す設定情報を生成し、生成した前記設定情報を前記基地局に送信する設定ステップであって、
前記決定ステップが決定した前記チャネルを無線通信に使用するように前記基地局を設定するための設定コマンドを前記設定情報として生成する設定ステップとを備え、
さらに前記フレーム解析ステップは、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごと、かつ、送信レートごとに、当該チャネルで通信される通信フレームのバイト数を取得し、
前記解析ステップは、前記フレーム解析ステップが取得した前記バイト数に基づいて、所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出することを含む、
チャネル設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャネル設定装置、及び、チャネル設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信端末（以降、端末ともいう）と、無線リンクを介して当該端末と通信する無線基地局（以降、基地局ともいう）とを用いた無線通信システムが利用されている。無線通信システムでは、電波状況の変化、又は、端末数の増減などにより、通信品質が比較的大きく変化し得る。
【０００３】
特許文献１は、集中制御局装置が基地局から情報を取得し、取得した情報に基づいて基地局が無線通信に使用する通信チャネル（以降、チャネルともいう）を切り替える無線通信システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６３９０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される無線通信システムにおける基地局は、基地局が使用するチャネルを切り替える集中制御局装置に対して所定の情報を出力する機能を有する必要がある。よって、上記集中制御局装置は、上記所定の情報を出力する機能を有する基地局が使用するチャネルを切り替えることができるものの、上記機能を有しない一般の基地局が使用するチャネルを切り替えることはできないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定することができるチャネル設定装置等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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るチャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用するチャネルを設定するためのチャネル設定装置であって、前記基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する受信部と、前記受信部が受信した電波の状況を解析することで、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する解析部と、前記解析部が算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、前記基地局が無線通信に使用するチャネルとして決定する決定部と、前記決定部が決定した前記チャネルを示す設定情報を生成し、生成した前記設定情報を前記基地局に送信する設定部とを備える。
【０００８】
これによれば、チャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波の解析に基づいて通信品質が高いと推定されるチャネルを算出し、基地局に設定する。これにより、チャネル設定装置は、一般の基地局を対象として、通信品質が高いと推定されるチャネルを当該基地局が無線通信に使用するようにすることができる。このように、チャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定することができる。
【０００９】
また、前記解析部は、前記受信部が受信した電波のスペクトル解析を行うスペクトル解析部と、前記受信部が受信した電波に含まれる通信フレームの解析を行うフレーム解析部とを有し、前記スペクトル解析部と前記フレーム解析部とのそれぞれの解析結果に基づいて前記推定品質を算出してもよい。
【００１０】
これによれば、チャネル設定装置は、電波のスペクトル解析と、電波に含まれる通信フレームの解析により無線通信の推定される品質を算出する。電波のスペクトル解析では、無線通信に使用される周波数帯域における通信と無関係の電波をノイズとして検出する。通信フレームの解析では、無線通信の通信フレームを詳しく解析する。チャネル設定装置は、この両面から、より妥当な推定品質を算出することができる。
【００１１】
また、前記基地局は、前記基地局に固有の形式の設定コマンドにより前記基地局が無線通信に使用するチャネルの設定を受け付けることが可能であり、前記設定部は、前記決定部が決定した前記チャネルを無線通信に使用するように前記基地局を設定するための設定コマンドを前記設定情報として生成してもよい。
【００１２】
これによれば、チャネル設定装置は、基地局ごとの設定コマンドが異なる場合であっても、適切な設定コマンドを用いて当該基地局が無線通信に使用するチャネルを設定することができる。
【００１３】
また、前記スペクトル解析部は、前記スペクトル解析により前記受信部が受信した電波に含まれるノイズを検出し、前記解析部は、前記スペクトル解析部が検出した前記ノイズがより小さいチャネルほど、より高い前記推定品質を算出してもよい。
【００１４】
これによれば、チャネル設定装置は、電波のスペクトル解析により検出したノイズに基づいて、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。ノイズが小さいチャネルでは、通信エラーなどの発生が少ないことから、通信ロスの少ない無線通信が可能であると考えられるからである。
【００１５】
また、前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとの通信フレームの帯域占有率を取得し、前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した帯域占有率がより低いチャネルほど、より高い前記推定品質を算出してもよい。
【００１６】
これによれば、チャネル設定装置は、通信フレームの解析により取得された帯域占有率に基づいて、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。帯域占有率がより低いチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００１７】
また、前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとに当該チャネルで通信している基地局の個数を取得し、前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した基地局の個数がより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出してもよい。
【００１８】
これによれば、チャネル設定装置は、通信フレームの解析により取得された基地局数に基づいて、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。基地局がより少ないチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００１９】
また、前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごと、かつ、送信レートごとに、当該チャネルで通信される通信フレームのバイト数を取得し、前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した前記バイト数に基づいて、所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出してもよい。
【００２０】
これによれば、チャネル設定装置は、通信フレームの解析により取得された送信レートごとのバイト数に基づいて、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００２１】
また、前記フレーム解析部は、前記通信フレームの解析により前記基地局が無線通信に使用するチャネルごとの通信エラーの多さを示すエラー指標を取得し、前記解析部は、前記フレーム解析部が取得した前記エラー指標に示される通信エラーがより少ないチャネルほど、より高い前記推定品質を算出してもよい。
【００２２】
これによれば、チャネル設定装置は、通信フレームの解析により取得されたエラー指標に基づいて、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。通信エラーがより少ないチャネルでは、安定した無線通信がなされていると予想されるからである。
【００２３】
また、前記解析部は、前記フレーム解析部が前記通信フレームの解析により複数の情報を取得する場合には、さらに、前記複数の情報それぞれについての重み値を取得し、前記複数の情報から前記推定品質を算出する際には、取得した前記重み値に応じて前記複数の情報それぞれの前記推定品質への寄与の大きさを調整してもよい。
【００２４】
これによれば、チャネル設定装置は、複数の情報に基づいて重みを考慮して適切に、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に決定することができる。
【００２５】
また、前記チャネル設定装置は、他のチャネル設定装置とネットワークを通じて通信可能であり、前記決定部は、さらに、（ａ）決定した前記チャネルである第一チャネルを前記他のチャネル設定装置へ提供し、かつ、前記他のチャネル設定装置が決定したチャネルである第二チャネルを前記他のチャネル設定装置から取得し、（ｂ）前記第一チャネルが前記第二チャネルと同一であるか否かを判定し、同一であると判定すると、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルから前記第二チャネルを除外したもののうちから新たなチャネルを決定してもよい。
【００２６】
これによれば、チャネル設定装置は、他の基地局が無線通信に使用するチャネルを設定する他のチャネル設定装置との間で、決定するチャネルに関する情報をやりとりし、他のチャネル設定装置と同一のチャネルを設定することを回避することができる。推定品質が高いと算出されたチャネルであっても、同時期に複数の基地局が使用を開始すれば、無線通信の品質は、推定した通信品質より低いものとなる可能性がある。そこで、上記のように同一のチャネルを設定することを回避することで、通信品質の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、前記チャネル設定装置は、受信装置と、ネットワークを介して前記受信装置と接続される設定装置とを備え、前記受信装置は、前記受信部と、前記受信部が受信した電波の状況を示す情報を、前記ネットワークを介して前記設定装置に送信する第一通信部とを備え、前記設定装置は、前記ネットワークを介して前記第一通信部から前記情報を受信する第二通信部と、前記決定部と、前記設定部とを備え、前記解析部は、前記受信部が受信した電波の状況として、前記第二通信部が受信した前記情報を解析することで、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出してもよい。
【００２８】
これによれば、チャネル設定装置は、チャネルを設定する対象である基地局の近傍に受信部だけを配置し、解析部、決定部及び設定部を複数の基地局のために用いる共通のものとして、受信部がネットワークを介して通信可能な位置に配置することで、装置の効率化、コストの削減の観点で利点がある。また、解析部、決定部及び設定部の処理をより新しいものに更新する必要が生じた場合に、単一の設定装置の更新だけを行うことで対応できるので、装置の運用の面でも利点がある。
【００２９】
また、本発明の一態様に係るチャネル設定方法は、基地局が無線通信に使用するチャネルを設定するためのチャネル設定装置により実行されるチャネル設定方法であって、前記基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した電波の状況を解析することで、前記基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する解析ステップと、前記解析ステップで算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、前記基地局が無線通信に使用するチャネルとして決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定した前記チャネルを示す設定情報を生成し、生成した前記設定情報を前記基地局に送信する設定ステップとを含む。
【００３０】
これによれば、上記チャネル設定装置と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るチャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るチャネル設定装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るチャネル設定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るチャネル設定装置の解析部の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係るスペクトル解析部による解析結果の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係るスペクトル解析部による解析結果に基づくノイズの検出方法の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るフレーム解析部による解析結果であるフレームキャプチャログの一例を示す説明図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係るフレーム解析部による解析結果であるチャネルごとの帯域占有率及び基地局数の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係るフレーム解析部による解析結果である基地局ごとの端末数の一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係るフレーム解析部による解析結果であるチャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数の一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係るチャネル設定装置により実行されるチャネル設定方法を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る解析部により実行される、電波の状況の解析及び推定品質の算出の詳細な処理を示すフロー図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る決定部により決定されるチャネルを示す説明図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の係る無線通信システムの別の例を示す構成図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１の決定部による調停処理の流れを示すフロー図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１の決定部により決定されるチャネルの別の例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る無線通信システムの構成図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る受信装置及び設定装置の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、無線通信システム等に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００３４】
現在、無線通信機器（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格の無線通信に対応した基地局及び端末）が爆発的に増大しつつある。そのため、新たな基地局又は端末が動作を開始すると、過去に良好な品質での無線通信が可能であったチャネルでの無線通信の品質が低下し得る。ここで、無線通信の品質の低下とは、通信速度の低下及び頻繁な変動、通信リンクの切断などのことをいう。
【００３５】
このような状況において、ユーザによる操作により通信品質が良好なチャネルを基地局に設定するには専門的な知識、及び、専用の機材が必要であり、このような設定が実際に行われることは困難であることもある。また、通信品質が良好なチャネルをユーザが発見したとしても、運用中の基地局の設定変更を行う際には無線通信ができない時間（通信断時間ともいう）が発生する。通信断時間の具体例としては、基地局が新たなチャネルを用いた動作を開始するまでの処理に要する時間、新たなチャネルで動作を開始した基地局を端末が探索（チャネルスキャン）する時間（３秒程度）、並びに、帰属及び認証に要する時間（２００ｍｓｅｃ程度）などがある。
【００３６】
また、起動時に自動的に良好な品質のチャネルを探索する機能を有する基地局もあるが、運用中の基地局がこの機能を用いてチャネルを切り替えるには基地局の装置の再起動が必要であり、この場合にも通信断時間が発生する。
【００３７】
そこで、専門的な知識を必要とせずに、基地局が、通信品質が良好なチャネルを使用するようにチャネル遷移を行うことが求められる。また、チャネル遷移の際の通信断時間を極力発生させないことも求められる。
【００３８】
本発明に係るチャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用し得るチャネルでの電波のスペクトル、及び、通信フレームを解析し、その解析結果に基づいて基地局が使用するチャネルを決定する。また、決定したチャネルを汎用の設定インタフェースを用いて基地局に設定する。これにより、動的にチャネルを切り替える機能、又は、特別な設定インタフェースを有しない一般の基地局であっても、適切なチャネルを使用して通信を行うことが可能となる。さらに、設定対象となる基地局ごとに設定インタフェースが異なる場合であっても設定の対象とすることができる利点がある。
【００３９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４０】
以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００４１】
（実施の形態１）
本実施の形態において、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定するチャネル設定装置１０について説明する。
【００４２】
図１は、本実施の形態に係る無線通信システム１の構成図である。
【００４３】
図１に示されるように、無線通信システム１は、基地局Ａ１及びＡ２と、チャネル設定装置１０と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０と、端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４とを備える。
【００４４】
基地局Ａ１は、端末Ｓ１及びＳ２と無線リンクを確立し、無線通信を行う基地局装置である。基地局Ａ１は、無線通信インタフェースを備え、この無線通信インタフェースを用いて端末Ｓ１等と無線通信を行う。なお、基地局Ａ１が備える無線通信インタフェースがＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に適合する無線ＬＡＮのインタフェースである場合を例として以降で説明するが、基地局Ａ１が備える無線通信インタフェースは上記に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｎ等規格に適合する無線ＬＡＮのインタフェースであってもよい。
【００４５】
また、基地局Ａ１は、有線通信インタフェースによりＬＡＮ３０を介してチャネル設定装置１０に接続されている。また、基地局Ａ１は、無線通信に使用するチャネルについての設定を受け付けるための設定インタフェースを有する。基地局Ａ１は、設定インタフェースに適合するようにチャネル設定装置１０から送信されるチャネルの設定情報を取得し、取得した設定情報に従ってチャネルを設定する。なお、設定インタフェースには、例えば、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、又は、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。ＨＴＴＰによるインタフェースは、ユーザがＷｅｂブラウザを利用してＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により各種情報を設定する、いわゆるＷｅｂコンソールに相当する。
【００４６】
基地局Ａ２は、基地局Ａ１と同様の構成を有する基地局装置である。基地局Ａ２は、端末Ｓ３及びＳ４と無線リンクを確立し、無線通信を行う。
【００４７】
ＬＡＮ３０は、基地局Ａ１及びＡ２、並びに、チャネル設定装置１０が接続されるネットワークである。なお、ＬＡＮ３０には、他の通信装置が接続されてもよく、さらに外部のネットワーク（例えばインターネット）が接続されていてもよい。
【００４８】
端末Ｓ１及びＳ２は、基地局Ａ１との間で通信リンクを確立し、無線通信を行う無線通信装置である。端末Ｓ３及びＳ４は、基地局Ａ２との間で通信リンクを確立し、無線通信を行う無線通信装置である。なお、端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は、無線通信システム１に必須の構成ではない。
【００４９】
チャネル設定装置１０は、基地局Ａ１が端末Ｓ１等との無線通信に用いるチャネルを設定するための装置である。チャネル設定装置１０は、基地局Ａ１とは別体の装置である。チャネル設定装置１０は、周囲の電波の状況を取得し、取得した電波の状況に基づく解析の結果を用いて、基地局Ａ１に対して、基地局Ａ１が端末Ｓ１等との無線通信に使用するチャネルを設定するための設定情報を送信する。チャネル設定装置１０の周囲の電波とは、基地局Ａ１及びＡ２並びに端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４が送信する無線通信の電波のほか、図示されていない他の通信装置（無線マウス、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）搭載装置、又は、コードレス電話など）、及び、通信とは関係なく電波を送出する電気機器（電子レンジ）などが送出する電波が含まれる。なお、チャネル設定装置１０は、基地局Ａ１の近傍に配置されることがより好ましい。このようにすれば、チャネル設定装置１０は、基地局Ａ１の周囲の電波の状況をより正確に取得でき、解析の結果を用いて、基地局Ａ１が端末Ｓ１等との無線通信に使用するより適切な設定情報を提供することができる。チャネル設定装置１０の詳細な処理について以降で詳しく説明する。
【００５０】
図２は、本実施の形態に係るチャネル設定装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００５１】
図２に示されるように、チャネル設定装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、メインメモリ１０３と、ストレージ１０４と、ＷＮＩＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）１０５と、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）１０６を備える。
【００５２】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。チャネル設定装置１０が実行する各処理は、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行することで実現されるものである。
【００５３】
ＲＯＭ１０２は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。
【００５４】
メインメモリ１０３は、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる揮発性の記憶領域である。
【００５５】
ストレージ１０４は、制御プログラム、又は、画像データなどを保持する不揮発性の記憶領域である。
【００５６】
ＷＮＩＣ１０５は、電波を送受信することで無線通信を行う無線通信インタフェースである。ＷＮＩＣ１０５は、基地局Ａ１が送信する電波を受信できる無線通信インタフェースである必要がある。基地局Ａ１がＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に適合する無線ＬＡＮである場合、ＷＮＩＣ１０５は、少なくともＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に適合する無線通信を受信できることが必要である。
【００５７】
ＮＩＣ１０６は、有線通信を行う有線通信インタフェースである。なお、ＮＩＣ１０６は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮインタフェースである。
【００５８】
図３は、本実施の形態に係るチャネル設定装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００５９】
図３及び図４に示されるように、チャネル設定装置１０は、受信部１１１と、解析部１１２と、決定部１１３と、設定部１１４とを備える。
【００６０】
受信部１１１は、チャネル設定装置１０の周囲の電波を受信する受信部である。受信部１１１は、具体的には、基地局Ａ１が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する。受信部１１１が受信する電波の周波数帯域は、基地局Ａ１が使用する無線通信規格により異なる。例えば、基地局Ａ１がＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ｇ規格を使用する場合には、受信部１１１が受信する電波の周波数帯域は、２．４ＧＨｚ帯（２．４００ＧＨｚ〜２．４９７ＧＨｚ）である。また、基地局Ａ１がＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格を使用する場合には、受信部１１１が受信する電波の周波数帯域は、５ＧＨｚ帯（５．１５ＧＨｚ〜５．３５ＧＨｚ（Ｗ５２、Ｗ５３）、５．４７ＧＨｚ〜５．７２５ＧＨｚ（Ｗ５６））である。また、受信部１１１は、複数の周波数帯域の電波、例えば２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯、を同時に受信できるものであってもよい。なお、受信部１１１には、基地局Ａ１が無線通信に使用可能である周波数帯域が予め設定されているものとするが、これは、予めＲＯＭ１０２などに記憶されているものであってもよいし、他の装置等から通信などを用いて取得されストレージ１０４に記憶されているものであってもよい。
【００６１】
解析部１１２は、受信部１１１が受信した電波の状況を解析することで、基地局Ａ１が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する処理部である。ここで推定品質とは、解析部１１２が電波の状況の解析により推定する無線通信の品質のことをいう。解析部１１２は、算出した推定品質を決定部１１３に提供する。解析部１１２は、スペクトル解析及びフレーム解析の２つの独立した解析手法それぞれを用いて電波の状況を解析する。解析部１１２は、上記２つの解析それぞれを行うスペクトル解析部１２１と、フレーム解析部１２２とを有する（図４）。スペクトル解析部１２１及びフレーム解析部１２２については後で説明する。
【００６２】
決定部１１３は、解析部１１２が算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルとして決定する処理部である。決定部１１３は、解析部１１２が算出した推定品質を取得し、取得した推定品質に基づいて上記チャネルを決定する。決定部１１３は、例えば、取得した推定品質のうち、最も推定品質が高いチャネルを選択し、基地局Ａ１が使用するチャネルとして決定する。チャネルの決定方法については、後で具体的に説明する。
【００６３】
設定部１１４は、決定部１１３が決定したチャネルを無線通信に使用するように基地局Ａ１を設定するための設定情報を生成し、生成した設定情報を基地局Ａ１に送信する処理部である。設定部１１４は、基地局Ａ１の設定インタフェースに適合する形式の設定情報のひな形を予め記憶しており、このひな形に決定部１１３が決定したチャネルをあてはめることで、基地局Ａ１に設定するための設定情報を生成する。また、設定部１１４は、生成した設定情報を、設定インタフェースに適合する通信形式で基地局Ａ１に送信する。
【００６４】
設定部１１４が、生成した設定情報を基地局Ａ１に送信するタイミングは任意としてもよいが、夜間など、基地局Ａ１と端末Ｓ１等との無線通信の通信量又は頻度が小さくなる期間内に設定するようにしてもよい。このようにすれば、基地局Ａ１によるチャネル切り替えの際に発生する通信断時間の、無線通信に与える影響をより小さくすることができる。
【００６５】
なお、基地局Ａ１のＷｅｂコンソールを通じて設定部１１４が設定情報を送信する場合、Ｗｅｂコンソールにログインするためのログイン名及びパスワード等を基地局Ａ１が求めることがある。このような場合、設定部１１４は、予め基地局Ａ１のログイン名及びパスワードを記憶しておき、記憶しているログイン名及びパスワードを送信して基地局Ａ１のＷｅｂコンソールにログインすることを要する。
【００６６】
また、基地局Ａ１のＷｅｂコンソールを通じて設定部１１４が設定情報を送信する場合、設定部１１４は、Ｗｅｂコンソールを通じて基地局Ａ１を設定する際のＨＴＭＬ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）による設定コマンドを、上記ひな形として記憶しておくものとする。上記設定コマンドは、基地局Ａ１の機種又はバージョンの別によって異なる、つまり、基地局Ａ１に固有の形式のものであることがある。そのため、設定部１１４は、必要に応じて基地局Ａ１の機種又はバージョンを示す情報を基地局Ａ１又はその他の装置から取得しておくことを要する。
【００６７】
図４は、本実施の形態に係るチャネル設定装置１０の解析部１１２の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【００６８】
スペクトル解析部１２１は、受信部１１１が受信した電波のスペクトル解析を行う処理部である。スペクトル解析部１２１は、受信部１１１が受信した電波の周波数ごとの受信電波強度を取得する。スペクトル解析部１２１がスペクトル解析を行う帯域幅は、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルの周波数幅より小さい。具体的には、基地局Ａ１がＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格を使用する場合には、上記帯域幅は、１チャネルの帯域幅である２０ＭＨｚより小さい帯域幅（例えば１ＭＨｚ）とする。
【００６９】
また、スペクトル解析部１２１は、取得した受信電波強度に基づいてノイズを検出し、ノイズをより少なく含むチャネルほど、より高い推定品質を算出する。ノイズが小さいチャネルでは、通信エラーなどの発生が少ないことから、通信ロスの少ない無線通信が可能であると考えられるからである。
【００７０】
フレーム解析部１２２は、受信部１１１が受信した電波に含まれる通信フレームの解析を行う処理部である。フレーム解析部１２２は、受信部１１１が受信した電波に含まれる無線通信の通信フレームを取得する。また、フレーム解析部１２２は、取得した通信フレームを受信したチャネル、受信電波強度及びフレーム長、並びに、取得した通信フレームそれぞれの内部に含まれる宛先アドレス及び送信元アドレス等を取得する。なお、フレーム解析部１２２が取得する情報は、上記のうちの一部のみであってもよい。
【００７１】
図５は、本実施の形態に係るスペクトル解析部１２１による解析結果の一例を示す説明図である。
【００７２】
図５は、スペクトル解析部１２１が取得した受信電波強度の一例を示したものである。図５において、スペクトル解析部１２１が取得した１ＭＨｚの帯域幅ごとの受信電波強度がグラフ上の複数の点５０１として示されており、複数の点５０１をなめらかにつないだ線がスペクトル曲線５０２である。スペクトル曲線５０２は、例えば、チャネル１及びチャネル５をピークとする比較的広い周波数幅を有するスペクトルと、チャネル７付近をピークとする比較的狭い周波数幅を有するスペクトルとを含むといえる。
【００７３】
スペクトル解析部１２１は、スペクトル曲線５０２に基づいて、受信部１１１が受信した電波に含まれるノイズを以降に示すように検出する。
【００７４】
図６は、本実施の形態に係るスペクトル解析部１２１による解析結果に基づくノイズの検出方法の一例を示す説明図である。
【００７５】
図６に示されるスペクトル曲線６０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格のチャネル１の無線通信のスペクトルの一例を示す。スペクトル曲線６０１は、チャネル１の中心周波数である２．４１２ＧＨｚを中心として２０ＭＨｚの周波数幅を有する所定の形状のスペクトルを示している。なお、図６において、スペクトルの形状は模式的に示しているが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線通信の電波のスペクトルの正確な形状は当該規格により定められている。
【００７６】
図６に示されるスペクトル曲線６０２は、ノイズのスペクトルの一例を示す。スペクトル曲線６０２に示されるように、ノイズのスペクトルは、無線通信のスペクトルとは異なる形状を有しており、例えば、無線通信のスペクトルより狭い周波数帯域内に局在している。
【００７７】
スペクトル解析部１２１は、上記のようなスペクトルの形状の差異に基づいて、受信部１１１が受信した電波に含まれるノイズを検出する。具体的には、スペクトル解析部１２１は、受信部１１１が受信した電波のスペクトル又はその一部が、無線通信のスペクトルの定数倍に一致する場合には無線通信のスペクトルである（ノイズではない）と判定し、一方、無線通信のスペクトルの定数倍に一致しない場合にノイズであると判定する（ノイズを検出する）。なお、受信部１１１が受信した電波のスペクトルが、無線通信のスペクトルの定数倍を複数含んでいたり、複数のノイズのスペクトルを含んでいたりしている場合にも、従来のノイズ検出技術によりノイズ検出が可能である。
【００７８】
また、スペクトル解析部１２１は、上述したようなスペクトルの形状の差異に基づく判断が明確にできない場合であっても、無線通信のスペクトルと異なるスペクトル曲線６０２であることを基に（例えば、スペクトル曲線６０２の形状が、外来ノイズと無線通信のスペクトルから合成されているなど）ノイズの有無を検出することができる。
【００７９】
図７は、本実施の形態に係るフレーム解析部１２２による解析結果であるフレームキャプチャログの一例を示す説明図である。
【００８０】
図７に示されるキャプチャログは、受信部１１１が受信する電波に含まれる複数の通信フレームに関する情報を示したものであり、複数の通信フレームのそれぞれについて、時刻７０１、送信元アドレス７０２、宛先アドレス７０３、チャネル７０４、送信レート７０５、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）７０６、及び、フレーム長７０７の各情報を含む。
【００８１】
時刻７０１は、当該通信フレームを受信部１１１が受信した時刻を示す情報である。時刻７０１は、上記時刻を絶対的に示すものでもよいし、時刻を相対的に示すものであってもよい。時刻７０１は、例えば、キャプチャログ上の最も古い通信フレームの時刻を基準とし、基準とした最も古い通信フレームの時刻から当該通信フレームの受信時刻までの時間、つまり、基準とした時刻からの相対的な時刻とする。なお、時刻７０１が計測される際の時刻の最小単位は、１マイクロ秒〜１ミリ秒程度である。
【００８２】
送信元アドレス７０２は、当該通信フレームの送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を示す情報である。図７において、「ＭＡＣ（Ａ１）」等の表記は、基地局Ａ１等のＭＡＣアドレスを意味する。
【００８３】
宛先アドレス７０３は、当該通信フレームの宛先ＭＡＣを示す情報である。
【００８４】
チャネル７０４は、当該通信フレームが受信されるチャネルを示す情報である。
【００８５】
送信レート７０５は、当該通信フレームが送信された送信レートを示す情報である。
【００８６】
ＲＳＳＩ７０６は、当該通信フレームを含む受信電波の受信電波強度を示す情報である。
【００８７】
フレーム長７０７は、当該通信フレームのフレーム長を示す情報である。
【００８８】
なお、図７に示されるキャプチャログは、チャネル設定装置１０が起動してから継続的に蓄積されたものであってもよいし、所定の期間内で蓄積されたものであってもよいし、現在時刻から所定の時間だけ遡った時間範囲内で蓄積されたものであってもよい。
【００８９】
フレーム解析部１２２は、上記各情報に基づいて通信フレームの解析を行う。フレーム解析部１２２による通信フレームの解析により得られる情報について、以降で詳細に説明する。
【００９０】
図８は、本実施の形態に係るフレーム解析部１２２による解析結果であるチャネルごとの帯域占有率及び基地局数の一例を示す説明図である。図９は、本実施の形態に係るフレーム解析部１２２による解析結果である基地局ごとの端末数の一例を示す説明図である。図１０は、本実施の形態に係るフレーム解析部１２２による解析結果であるチャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数の一例を示す説明図である。
【００９１】
フレーム解析部１２２は、具体的に、解析結果である、チャネルごとの帯域占有率、チャネルごとの基地局数、各基地局に帰属している端末数、チャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数、チャネルごとのエラー指標、又は、再認証及び鍵更新の頻度に基づいて推定品質を算出する。以下で、各解析結果と、当該解析結果に基づく推定品質の算出方法について説明する。
【００９２】
（１）チャネルごとの帯域占有率
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルごとの通信フレームの帯域占有率８０１（図８）を取得する。帯域占有率８０１は、当該チャネルで送信される通信フレームが空間を伝搬している時間の、時間全体に占める割合を示す値である。フレーム解析部１２２は、図７のチャネル７０４、送信レート７０５及びフレーム長７０７を用いて帯域占有率８０１を算出する。また、フレーム解析部１２２は、ハードウェア（例えば、無線通信用の専用部品）により無線通信から収集した数値を基に帯域占有率８０１を算出することもできる。
【００９３】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得した帯域占有率がより低いチャネルほど、より高い推定品質を算出する。帯域占有率がより低いチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００９４】
（２）チャネルごとの基地局数
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルごとの基地局の個数である基地局数８０２（図８）を取得する。基地局数８０２は、当該チャネルで通信をしている基地局の個数である。フレーム解析部１２２は、図７のチャネル７０４、送信元アドレス７０２及び宛先アドレス７０３に基づいて基地局数８０２を算出する。
【００９５】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得した基地局数がより少ないチャネルほど、より高い推定品質を算出する。基地局がより少ないチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００９６】
（３）各基地局に帰属している端末数
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により、各基地局に帰属している端末数（図９）を取得する。端末数は、当該基地局に帰属している端末の個数である。フレーム解析部１２２は、図７のチャネル７０４、送信元アドレス７０２及び宛先アドレス７０３に基づいて端末数を算出する。
【００９７】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得した、各基地局に帰属している端末数と各基地局が使用しているチャネルとに基づいて、端末数がより少ないチャネルほど、より高い推定品質を算出する。端末数がより少ないチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。
【００９８】
（４）チャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により、チャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数（図１０）を取得する。フレーム解析部１２２は、図７のチャネル７０４、送信レート７０５及びフレーム長７０７に基づいて上記送信バイト数を算出する。
【００９９】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得した上記送信バイト数に基づいて、所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルほど、より高い推定品質を算出する。所定より低い送信レートで送信される通信フレームがより少ないチャネルでは、送信機会がより多く得られると予想されるからである。なお、所定の送信レートは、任意に定められてよいが、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの無線通信規格の場合で２４Ｍｂｐｓ等とすることができる。
【０１００】
（５）チャネルごとのエラー指標
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により、チャネルごとの通信エラーの多さを示すエラー指標を取得する。フレーム解析部１２２は、受信部１１１が受信する電波に含まれる複数の通信フレームに関する通信エラーの情報（不図示）に基づいてエラー指標を取得する。エラー指標には、例えば、各通信フレームに対するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）で検出されたエラーの割合であるＣＲＣエラー率、通信フレームのロス等を回復するための再送の回数、フレーム送信及び再送時のＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）送信回数、帰属及び帰属解除を繰り返している端末数を採用することができる。
【０１０１】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得したエラー指標に示される通信エラーがより少ないチャネルほど、より高い推定品質を算出する。通信エラーがより少ないチャネルでは、安定した無線通信がなされていると予想されるからである。
【０１０２】
（６）再認証及び鍵更新の頻度
フレーム解析部１２２は、通信フレームの解析により、チャネルごとの再認証又は鍵更新の頻度を示す、再認証指標又は鍵更新指標を取得する。フレーム解析部１２２は、受信部１１１が受信する電波に含まれる複数の通信フレームに関する再認証及び鍵更新の情報（不図示）に基づいて再認証指標又は鍵更新指標を取得する。
【０１０３】
解析部１１２は、フレーム解析部１２２が取得した再認証指標又は鍵更新指標に示される、再認証又は鍵更新の頻度がより低いチャネルほど、より高い推定品質を算出する。再認証又は鍵更新の頻度がより少ないチャネルでは、安定した無線通信がなされていると予想されるからである。
【０１０４】
なお、解析部１１２は、上記（１）〜（６）の解析結果を考慮して推定品質を算出する。その際、上記（１）から（６）に向かって解析結果を考慮していき、実質的に同じ推定品質が算出される場合に次の解析結果を考慮し、実質的に同じでない推定品質が算出されるまで行うようにしてもよい。なお、上記における「実質的に同じ」という表現は、厳密に同じである場合のほか、５％〜１０％程度以内の差がある場合であっても同じとみなして差し支えない場合も含むものとする。なお上記「５％〜１０％」の数値はあくまで例示であり、より小さくしてもよいし、大きくしてもよいし、状況に応じて動的に変化させてもよい。
【０１０５】
また、解析部１１２は、上記（１）〜（６）の解析結果それぞれを重み付けして足し合わせるようにしてもよい。つまり、解析部１１２は、フレーム解析部１２２が通信フレームの解析により複数の解析結果情報を取得する場合には、さらに、複数の情報それぞれについての重み値を取得し、各解析結果情報から推定品質を算出する際には、取得した重み値に応じて複数の解析結果情報それぞれの推定品質への寄与の大きさを調整するようにしてもよい。
【０１０６】
なお、上記（１）と（４）とを特に優先的に利用することにしてもよい。すなわち、まずチャネルごとの帯域占有率に基づく推定品質の算出を行い、算出される推定品質が実質的に同じ場合に、チャネルごとかつ送信レートごとの送信バイト数に基づく推定品質の算出を行うようにしてもよい。帯域占有率が同じであっても送信レートごとの送信バイト数が異なる場合、通信品質への影響が比較的大きいと考えられるためである。
【０１０７】
図１１は、本実施の形態に係るチャネル設定装置１０により実行されるチャネル設定方法を示すフロー図である。
【０１０８】
ステップＳ１０１において、受信部１１１は、基地局Ａ１が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波を受信する。ステップＳ１０１は、受信ステップに相当する。
【０１０９】
ステップＳ１０２において、解析部１１２は、ステップＳ１０１で受信部１１１が受信した電波の状況を解析することで、基地局Ａ１が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する。ステップＳ１０２は、解析ステップに相当する。
【０１１０】
ステップＳ１０３において、決定部１１３は、ステップＳ１０２で解析部１１２が算出した推定品質がより高いチャネルを、より優先的に、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルとして決定する。ステップＳ１０３は、決定ステップに相当する。
【０１１１】
ステップＳ１０４において、設定部１１４は、ステップＳ１０３で決定部１１３が決定したチャネルを示す設定情報を生成し、生成した設定情報を基地局Ａ１に送信する。ステップＳ１０４は、設定ステップに相当する。
【０１１２】
図１２は、本実施の形態に係る解析部１１２により実行される、電波の状況の解析及び推定品質の算出の詳細な処理を示すフロー図である。図１２は、図１１におけるステップＳ１０２処理を詳細に示すものである。
【０１１３】
ステップＳ２０１において、スペクトル解析部１２１は、ステップＳ１０１（図１１）で受信部１１１が受信した電波の状況を取得し、スペクトル解析を行う。より具体的には、スペクトル解析部１２１は、スペクトル解析により電波に含まれるノイズを検出する。
【０１１４】
ステップＳ２０２において、スペクトル解析部１２１は、ステップＳ２０１で検出したノイズがより少ないチャネルほど、より高い推定品質を算出する。なお、スペクトル解析部１２１は、ステップＳ２０１でノイズが検出されたチャネルを、以降の処理の対象から除外するようにしてもよい。このようにすると、ノイズが検出されたチャネルは、フレーム解析部１２２による解析結果に関係なく、基地局Ａ１に設定するチャネルとして決定されなくなる。よって、ノイズが検出されたチャネルを基地局Ａ１が無線通信に使用することを禁止することができる利点がある。
【０１１５】
ステップＳ２０３において、フレーム解析部１２２は、ステップＳ１０１（図１１）で受信部１１１が受信した電波に含まれる通信フレームを解析する。
【０１１６】
ステップＳ２０４において、フレーム解析部１２２は、推定品質の算出に用いる複数の指標の重み値を取得する。フレーム解析部１２２は、ストレージ１０４に予め記憶された重み値を読み出すことで取得してもよいし、ＮＩＣ１０６を介して外部の装置から重み値を取得してもよい。なお、ステップＳ２０４は、必ずしも行われなくてもよい。
【０１１７】
ステップＳ２０５において、フレーム解析部１２２は、フレームの帯域占有率等に基づいて、推定品質を算出する。具体的な算出方法については、上記（１）〜（６）のとおりである。また、フレーム解析部１２２は、ステップＳ２０４で重み値を取得した場合には、重み値を用いて、各種解析結果情報を重み付けして考慮することができる。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態に係る決定部１１３により決定されるチャネルを示す説明図である。
【０１１９】
推定品質の順位１３０１及びチャネル１３０２は、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルを、図１２に示される一連の処理によって算出された推定品質が高いものから順に示すものである。図１３に示される例では、チャネル１について算出された推定品質が最も高く、次いで、チャネル６、チャネル１１と順に推定品質が低くなることが示されている。
【０１２０】
決定部１１３は、推定品質の順位に基づいて、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルを決定する。例えば、決定部１１３は、使用するチャネル１３０３に示されるように、最も推定品質が高いチャネルであるチャネル１を選択し、基地局Ａ１が使用するチャネルとして決定する。
【０１２１】
なお、決定部１１３が上記チャネルを決定する方法は、最も推定品質が高いチャネルを選択することに限定されない。例えば、推定品質が品質の高さを絶対値的に示す指標で示される場合には、この指標が所定値以上であるチャネルのうちから任意の方法で１つを選択するようにしてもよい。また、推定品質が最も高いチャネルを選択することができない何らかの理由がある場合に、推定品質が２番目に高いチャネルを選択するようにしてもよい。
【０１２２】
以降において、ＬＡＮ３０上にチャネル設定装置が複数存在する場合のチャネルの設定方法について説明する。
【０１２３】
図１４は、本実施の形態の係る無線通信システムの別の例である無線通信システム２を示す構成図である。
【０１２４】
図１４に示されるように、無線通信システム２は、基地局Ａ１及びＡ２と、チャネル設定装置１０及び１１、ＬＡＮ３０と、端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４とを備える。基地局Ａ１及びＡ２は、互いの無線通信エリア内に存在している。
【０１２５】
チャネル設定装置１１は、基地局Ａ２が無線通信に用いるチャネルを設定するための装置である。チャネル設定装置１１は、チャネル設定装置１０と同様に、受信部１１１と、解析部１１２と、決定部１１３と、設定部１１４とを備える。
【０１２６】
この場合、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３は、基地局Ａ１及びＡ２が無線通信に使用するチャネルを同一チャネルに決定することが起こり得る。すると、基地局Ａ１及びＡ２が当該同一チャネルで無線通信を行うようになり、その結果、当該同一チャネルにおける無線通信の品質が低下し得る。そこで、このような場合には、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３が同一チャネルに決定することを回避するための調停処理を行う。調停処理の具体的な流れについて以降で説明する。
【０１２７】
図１５は、本実施の形態に係る決定部１１３による調停処理の流れを示すフロー図である。この調停処理は、図１１のステップＳ１０３内の処理として行われ得るものである。以降では、チャネル設定装置１０の決定部１１３が行う調停処理を説明するが、チャネル設定装置１１の決定部１１３も同様の調停処理を行う。
【０１２８】
ステップＳ３０１において、決定部１１３は、ステップＳ１０３（図１１）で決定したチャネル（チャネルＡ又は第一チャネルともいう）を、ＬＡＮ３０上の自装置以外のチャネル設定装置（チャネル設定装置１１）に提供する。また、上記チャネルを提供する際には、上記チャネルとともに自装置の優先度を提供する。優先度は、チャネル設定装置同士で互いに異なる数値が用いられ、例えば、ＮＩＣ１０６のハードウェアアドレス（ＭＡＣアドレス）を用いることができる。また、決定部１１３は、チャネル設定装置１１の決定部１１３によるステップＳ３０１の実行により提供される、チャネル設定装置１１の決定部１１３が決定したチャネル（チャネルＢ又は第二チャネルともいう）及び優先度を取得する。
【０１２９】
ステップＳ３０２において、決定部１１３は、チャネルＡとチャネルＢとが一致するか否かを判定する。上記の両チャネルが一致する場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、ステップＳ３０３に進む。一方、上記の両チャネルが一致しない場合（ステップＳ３０２でＮｏ）、ステップＳ３１２に進む。
【０１３０】
ステップＳ３０３において、決定部１１３は、ＬＡＮ３０上のチャネル設定装置のうち、自装置の優先度が最大であるか否かを判定する。より具体的には、ステップＳ３０１で取得したチャネル設定装置１１の優先度より、チャネル設定装置１０の優先度が大きいか否かを判定する。自装置の優先度が最大であると判定した場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、ステップＳ３０４に進む。一方、自装置の優先度が最大でないと判定した場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、ステップＳ３１１に進む。
【０１３１】
ステップＳ３０４において、決定部１１３は、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルとして、チャネルＡを維持する、つまり、変更しない。これで調停処理を終了する。
【０１３２】
ステップＳ３１１において、決定部１１３は、基地局Ａ１が無線通信に使用可能であるチャネルのうち、チャネルＢを除外したものから、再度、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルを選択し決定する。このとき、決定部１１３は、例えば、基地局Ａ１が無線通信に使用可能であるチャネルから上記チャネルを除外したもののうち、最も推定品質の順位の高いものを用いることにしてもよいし、品質の指標が所定値以上であるチャネルのうちから任意の方法で１つを選択するようにしてもよい。これで調停処理を終了する。
【０１３３】
ステップＳ３１２において、決定部１１３は、基地局Ａ１が無線通信に使用するチャネルとして、チャネルＡを維持する、つまり、変更しない。これで調停処理を終了する。
【０１３４】
以上のように、決定部１１３は、（ａ）ステップＳ１０３（図１１）で決定したチャネルである第一チャネルをチャネル設定装置１１へ提供し、かつ、チャネル設定装置１１がステップＳ１０３（図１１）で決定したチャネルである第二チャネルをチャネル設定装置１１から取得し、（ｂ）第一チャネルが第二チャネルと同一であるか否かを判定し、同一であると判定すると、基地局Ａ１が無線通信に使用可能であるチャネルから第二チャネルを除外したもののうちから新たなチャネルを決定する。
【０１３５】
図１６は、本実施の形態の決定部１１３により決定されるチャネルの別の例を示す説明図である。
【０１３６】
図１６の（ａ）は、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３が互いに異なるチャネルを選択した例を示している。この場合、調停処理において、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３が決定したチャネルが互いに一致しないと判定され（ステップＳ３０２でＮｏ）、チャネルが維持される、つまり、チャネルが変更されない（ステップＳ３１２）。
【０１３７】
図１６の（ｂ）は、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３が同一のチャネルを選択し調停処理の結果、互いに異なるチャネルを選択することになった例を示している。この場合、調停処理において、チャネル設定装置１０及び１１それぞれの決定部１１３が決定したチャネルが互いに一致すると判定され（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、優先度が高いチャネル設定装置１０のチャネルが維持される（ステップＳ３０４）とともに、優先度が低いチャネル設定装置１１のチャネルが変更される（ステップＳ３１１）。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態のチャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用可能である周波数帯域の電波の解析に基づいて通信品質が高いと推定されるチャネルを算出し、基地局に設定する。これにより、チャネル設定装置は、一般の基地局を対象として、通信品質が高いと推定されるチャネルを当該基地局が無線通信に使用するようにすることができる。このように、チャネル設定装置は、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定することができる。
【０１３９】
（実施の形態２）
本実施の形態において、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定するチャネル設定装置の別形態について説明する。なお、実施の形態１におけるものと同一の装置及び構成要素については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１４０】
図１７は、本実施の形態に係る無線通信システム３の構成図である。
【０１４１】
図１７に示されるように、無線通信システム３は、基地局Ａ１及びＡ２と、受信装置１５と、設定装置１６と、ＬＡＮ３０と、ネットワーク３２と、端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４とを備える。基地局Ａ１及びＡ２と、ＬＡＮ３０と、端末Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４とは、実施の形態１におけるものと同じであるので詳細な説明を省略する。
【０１４２】
ネットワーク３２は、ＬＡＮ３０に接続された外部ネットワークであり、例えば、インターネットである。
【０１４３】
受信装置１５は、周囲の電波の状況を取得する装置である。
【０１４４】
設定装置１６は、受信装置１５が取得した電波の状況に基づく解析の結果を用いて、基地局Ａ１に対して、基地局Ａ１が使用するチャネルを設定するための設定情報を送信する。
【０１４５】
受信装置１５と設定装置１６とは、互いにＬＡＮ３０及びネットワーク３２を介して通信可能に接続されており、受信装置１５と設定装置１６とが連携して動作することで実施の形態１のチャネル設定装置１０として機能する。つまり、受信装置１５と設定装置１６とは、互いに連携して動作することで、基地局Ａ１が無線通信に用いるチャネルを設定する。つまり、受信装置１５と設定装置１６とを合わせたものが、実施の形態１におけるチャネル設定装置１０に相当する。
【０１４６】
図１８は、本実施の形態に係る受信装置１５及び設定装置１６の機能構成を示すブロック図である。
【０１４７】
図１８に示されるように、受信装置１５は、受信部１１１と通信部１５１とを備える。
【０１４８】
受信部１１１は、実施の形態１における受信部１１１と同じである。受信部１１１は、受信した電波の状況を示す情報を通信部１５１及び１６１を通じて解析部１１２に提供する。
【０１４９】
通信部１５１は、設定装置１６との間で通信を行うための通信インタフェースである。なお、通信部１５１は、第一通信部に相当する。
【０１５０】
また、設定装置１６は、解析部１１２と、決定部１１３と、設定部１１４と、通信部１６１とを備える。解析部１１２と、決定部１１３と、設定部１１４とは、それぞれ、実施の形態１における同名の構成要素と同じである。解析部１１２は、受信装置１５が受信した電波の状況を示す情報を、通信部１５１及び１６１を通じて受信部１１１から受信する。また、解析部１１２は、受信部１１１が受信した電波の状況として、通信部１６１が受信した情報を解析することで、基地局が無線通信に使用可能であるチャネルごとの無線通信の推定品質を算出する。
【０１５１】
通信部１６１は、受信装置１５との間で通信を行うための通信インタフェースである。なお、通信部１６１は、第二通信部に相当する。
【０１５２】
このように、無線通信システム３では、実施の形態１のチャネル設定装置１０の構成要素が受信装置１５及び設定装置１６に分かれて配置されており、受信部１１１から解析部１１２へ提供される情報は、通信部１５１及び１６１、並びに、ＬＡＮ３０及びネットワーク３２を通じて提供される。
【０１５３】
このような構成とすることで、複数の受信装置１５と、単一の設定装置１６とにより、基地局Ａ１が使用するチャネルを設定することができる。すなわち、チャネルを設定する対象である基地局Ａ１の近傍に受信部１１１だけを配置し、解析部１１２、決定部１１３及び設定部１１４を複数の基地局のために用いる共通のものとして、受信部１１１がネットワーク３２等を介して通信可能な位置に配置することで、装置の効率化、コストの削減の観点で利点がある。また、解析部１１２、決定部１１３及び設定部１１４の処理をより新しいものに更新する必要が生じた場合に、単一の設定装置１６の更新だけを行うことで対応できるので、装置の運用の面でも利点がある。
【０１５４】
以上、本発明のチャネル設定について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、基地局が無線通信に使用するチャネルを適切に設定するチャネル設定装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５６】
１、２、３    無線通信システム
１０、１１    チャネル設定装置
１５    受信装置
１６    設定装置
３０    ＬＡＮ
３２    ネットワーク
１０１    ＣＰＵ
１０２    ＲＯＭ
１０３    メインメモリ
１０４    ストレージ
１０５    ＷＮＩＣ
１０６    ＮＩＣ
１１１    受信部
１１２    解析部
１１３    決定部
１１４    設定部
１２１    スペクトル解析部
１２２    フレーム解析部
１５１、１６１    通信部
５０１    点
５０２、６０１、６０２    スペクトル曲線
Ａ１、Ａ２    基地局
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４    端末
【図１】
0006476524.tif 000002
【図２】
0006476524.tif 000003
【図３】
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【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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