(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線ＡＰ選択方法であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項３】
複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ予測値と無線ＡＰと接続する無線端末数とを使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項４】
請求項３に記載の無線ＡＰ選択方法であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項５】
複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線ＡＰ選択方法であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項７】
複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ予測値と無線ＡＰと接続する無線端末数とを使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無線ＡＰ選択方法であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出することを特徴とする無線ＡＰ選択方法。
【請求項９】
複数の無線ＡＰの中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線装置において、前記無線装置は前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定する手段と、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定する手段と、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測する手段と、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択する手段と、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択する手段と、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択する手段と、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出する手段と、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度とを使ってＰＥＲを予測する手段と、を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線装置であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正する手段と、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出する手段を、備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１１】
複数の無線ＡＰの中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線装置において、前記無線装置は前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定する手段と、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定する手段と、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測する手段と、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択する手段と、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択する手段と、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択する手段と、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ予測値と無線ＡＰと接続する無線端末数とを使用して算出する手段と、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度とを使ってＰＥＲを予測する手段と、を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線装置であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正する手段と、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出する手段を、備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１３】
複数の無線ＡＰの中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線装置において、前記無線装置は前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定する手段と、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定する手段と、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測する手段と、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択する手段と、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択する手段と、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出する手段と、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度とを使ってＰＥＲを予測する手段と、を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の無線装置であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正する手段と、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出する手段を、備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１５】
複数の無線ＡＰの中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線装置において、前記無線装置は前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定する手段と、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定する手段と、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測する手段と、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択する手段と、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択する手段と、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ予測値と無線ＡＰと接続する無線端末数とを使用して算出する手段と、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度とを使ってＰＥＲを予測する手段と、を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無線装置であって、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に
受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干
渉隣接度に合った位置に補正する手段と、この補正した近似グラフを使って受信信号強度
からＰＥＲ予測値を算出する手段を、備えたことを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような無線を使って通信を行う方法、無線装置、無線端末、コンピュータプログラムにかかわり、１つまたは複数の無線アクセスポイント（無線ＡＰ）の中から通信相手となる１台の無線ＡＰ選択方法、無線装置、無線端末ならびにコンピュータプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年無線を使用したコンピュータネットワークが広く使われるようになってきている。特に企業においては、有線ＬＡＮケーブル敷設の手間やレイアウト変更に伴う有線ＬＡＮケーブルの再設置の手間がかからない無線ＬＡＮが多く使われるようになっている。また、無線ＬＡＮを公衆接続サービスとして使う動きも出始めている。
【０００３】
無線ＬＡＮの物理層やＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層は（非特許文献１）で規格化されており、この規格は企業や家庭の無線ＬＡＮとして一般に使われている。この無線ＬＡＮは電波が到達する範囲は１００ｍ程度であり、広い範囲をカバーするためには複数台の無線ＡＰを設置する必要がある。また、無線通信を行うための通信チャネル数には制限があるうえ、通信チャネル間で干渉が発生する場合があるため、無線ＡＰ間で通信に影響が発生しないように設置場所の工夫や、干渉が発生しないようなチャネル設定を行う必要がある。しかし、ある組織内で無線ＡＰのチャネルを割り振り、各無線ＡＰ間で干渉が発生しないようにうまく設置した場合でも、他部署の無線ＡＰから電波が到達することもあり、場合によっては通りを隔てた他企業からの無線電波が到達することもある。このような他の無線ＬＡＮからの電波は干渉電波として部署内の無線通信に悪影響を及ぼすことになる。また、公衆無線ＬＡＮサービスが一般化し、サービス提供各社がいたるところに無線ＡＰを設置し始めた場合、電波の干渉問題はさらに一層深刻な事態になることも予想される。
【０００４】
ところで、無線ＬＡＮにおいては、（非特許文献１）によれば、アドホックネットワークと呼ばれる無線システム内の各無線端末同士が直接通信するネットワーク、および、インフラストラクチャネットワークと呼ばれる無線システム内の無線端末が無線ＡＰを経由することで間接的に無線端末同士が通信するネットワークがある。無線システムにおいてインフラストラクチャネットワークを利用するメリットとしては、図１９のように、無線端末どうしが直接通信できないような遠い距離に離れているときに、有線ＬＡＮで接続される２台の無線ＡＰを経由することにより、通信相手の位置を気にすることなく通信が可能ということがある。
【０００５】
ここで、無線ＡＰは電波が届く範囲が決まっているので、１台の無線ＡＰでカバーできないような広い範囲で無線通信を行うには、具体的には、図１４のように電波が届かない空白地帯が発生するのを避けるために、複数台の無線ＡＰを通信範囲がある程度オーバーラップするように設置するのが一般的である。この図では４台の無線ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ４）と２台の無線端末（端末１、端末２）が存在し、無線端末１は無線ＡＰ１からの電波のみが届き、無線端末２は無線ＡＰ１、無線ＡＰ２、無線ＡＰ４からの電波が届いているが、無線ＡＰ１の電波が最も強く届いている。
【０００６】
図１７には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇにおけるチャネル配置を示す図、図１８には、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮの送信チャネルにおけるエネルギー拡散を示す図を示している。図１７、図１８から分かるようにＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇでは１つの通信チャネルで２２ＭＨｚの帯域を使用するため、チャネル間干渉のない通信を行うには最低５チャネル以上離して使うことが推奨されている。したがって、隣接する無線ＡＰ間では使用するチャネルを５チャネル以上離すような設定を行う。図１４では、電波到達範囲を実線で示した無線ＡＰ１はＣＨ１、細点線の無線ＡＰ２、３はＣＨ６、破線の無線ＡＰ４はＣＨ１１を使用することで、無線ＡＰ同士のチャネル間干渉を回避している。
【０００７】
図１４のような無線環境において、無線端末１や無線端末２が通信する無線ＡＰを探すことを考えてみる。無線端末１は無線ＡＰ１からのみ電波が届くので、無線ＡＰ１と接続することになる。しかし、無線端末２が無線ＡＰを探すときは、無線ＡＰ１、無線ＡＰ２、無線ＡＰ４の３つの無線ＡＰからの電波が届くことになり、無線端末２はこの３つのうちどれかの無線ＡＰを選ばなければならない。例えば（特許文献１）においては、受信信号強度が最も強い局と接続するように提案している。また、（特許文献２）においてもスループットがしきい値以下の場合に、ＲＳＳＩ（受信信号強度）の高いチャネルを選定して切り替えるように提案している。このように無線ＡＰの受信信号強度から無線ＡＰを選択することは同業者であれば一般的に行われている。この方法であれば、図１４の場合、無線端末２は距離が近く、最も受信信号強度が強いと思われる無線ＡＰ１と接続することになる。
【０００８】
ところで、図１４のような無線環境であれば、無線端末２は無線ＡＰ１を選択することになると考えられるが、図１５のように無線ＡＰ１および無線端末２の近傍に無線ＡＰ１と同一チャネルを使うが、通信を行うことができない２点破線の円で示される無線ＡＰ５が存在した場合を考える。ここで、通信を行うことができないとは、無線ＬＡＮの場合、無線端末と無線ＡＰが異なるＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を持つとデータ通信できない、という決まりによっている。このような場合、受信信号強度が最も強い無線ＡＰと接続するという従来の方法であれば、無線端末２は無線ＡＰ１を選択する。しかし、無線ＡＰ１と無線端末２が通信を行うと同じチャネルを使用する無線ＡＰ５の干渉電波のため、通信エラーが発生する可能性があり、単純に受信信号強度だけで無線ＡＰを選択できないことは、従来から指摘されている課題である。このため、（特許文献３）では干渉波電力が最も小さいチャネルを選択することを提案している。また、（特許文献４）においてもチャネルの品質を干渉量に応じて決めることを提案している。
【０００９】
一方、（非特許文献２）では、（数１）に基づき通信スループットに相当する重み関数を算出し、最も重み関数が高い無線ＡＰを選択することを提案している。
【００１０】
ＷSTA＝１−Ｐ）／Ｎ  ・・・（数１）
ここで、ＷSTAは無線ＡＰと通信するときの重み関数、Ｎは無線ＡＰが接続している無線端末数、Ｐは無線ＡＰと通信するときのＰＥＲである。
【特許文献１】特開２００５−３９５７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２９９７０５号公報
【特許文献３】特開２００２−１８６０１９号公報
【特許文献４】特開２０００−２３２４６４号公報
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，１９９９  Ｅｄｉｔｉｏｎ  Ｐａｒｔ  １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
【非特許文献２】福田  豊，阿部  貴光，尾家  祐二，”Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮにおけるアクセスポイント選択方式の提案とその評価”，電子情報通信学会  技術研究報告，ＮＳ２００２−２３２，ＩＮ２００２−２０５，ｐｐ．２３−２８，沖縄，Ｍａｒｃｈ，２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の従来の（特許文献１）および（特許文献２）においては、先に述べたように干渉を考慮していないため、干渉源が近隣に存在すれば通信エラーが発生する確率が高くなり、通信スループットが低下するため、最も受信信号強度が強い無線ＡＰと接続する方が必ずしもいいとは限らなくなる。
【００１２】
また、（特許文献３）や（特許文献４）においては、干渉を調査しているが、例えば図１６のような場合を考えてみる。図１６では無線端末１０は、無線ＡＰ１０に隣接している。ここで、無線端末１０は無線ＡＰ１０と同じチャネルを使い、異なるＳＳＩＤの無線ＡＰ１２による干渉の影響も受けているとする。このような場合、従来の手法では、無線ＡＰ１０のチャネルには干渉電波があるとして無線ＡＰ１０とは接続せず、干渉の影響がほとんどないチャネルを使用する無線ＡＰ１１を選択することになる。しかし、無線端末１０は無線ＡＰ１１の電波到達範囲のほとんど外周に位置するため無線ＡＰ１１からの電波が弱く、無線ＡＰ１０と接続するより通信エラーが多く発生、通信スループットがより悪化するかもしれない、という課題がある。
【００１３】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇのような無線ＬＡＮにおいては、干渉隣接度が近いほど干渉の影響がより強くなる。ここで本発明において定義される用語である干渉隣接度とは、無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているかを表わすもので、例えば無線ＡＰの使用チャネルをＣＨ１とした場合、ＣＨ２に干渉電波があるときの干渉隣接度は１（隣接干渉と同じ）、ＣＨ３に干渉電波があるときの干渉隣接度は２（２隣接干渉と同じ）、ＣＨ４に干渉電波があるときの干渉隣接度は３（３隣接干渉と同じ）、ＣＨ５に干渉電波があるときの干渉隣接度は４（４隣接干渉と同じ）というように、無線ＡＰが使用するチャネルに対する干渉電波チャネルの近さのことを表している。さて、干渉隣接度が近いほど干渉の影響がより強くなることを図１８にて説明する。（非特許文献１）の”１５．４．７．４  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｍａｓｋ”によれば、無線の送信チャネルにおけるエネルギー拡散は図１８のように中心周波数に近いほど出力レベルが高くなる。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇのように隣接チャネルどうしが５ＭＨｚしか離れていない場合、電波を発生するチャネルが近ければ近いほど、お互いの出力の重なりが大きくなるだけでなく、より高いレベルの重なりとなり、干渉の影響をより受けやすくなる。このことにより、干渉隣接度が近いとお互いのチャネルが近いため、干渉の影響が強くなることがわかる。つまり、単に干渉信号強度を調査するだけではなく、干渉隣接度がどれくらいであるかを考慮したうえで、干渉の影響を考える必要がある。
【００１４】
一方、（非特許文献２）では、重み関数から無線ＡＰを選択することを提案しているが、実際に無線ＡＰと接続して通信する前にどのようにしてＰＥＲを求めるかが不明であり、また、無線ＡＰと接続する無線端末数をどのように求めるかについて開示していない。
【００１５】
本発明では、このような課題を解決するために、選択候補となる無線ＡＰからの受信信号強度および選択候補無線ＡＰ周辺チャネルの干渉電波を測定し、測定した干渉電波の干渉信号強度および干渉隣接度を考慮し、受信信号強度と合わせてＰＥＲを予測することで、通信効率予測値を算出し、最も通信効率が高いと判断する無線ＡＰを選択することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するためには、本願第１の発明は、複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測する。
【００１７】
上記目的を達成するためには、本願第２の発明は、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出する。
【００２９】
なお無線機器間で送受信する無線データのことを（非特許文献１）ではフレームと表現しているが、本発明では、前記無線データのことをパケットやフレームと表現しており、両者を同じ意味で使用している。また、無線ＡＰと接続するとは、ある無線ＡＰとの間でデータ通信可能な状態にあることをいう（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、このことを無線ＡＰとアソシエーションするとも言う）。また、無線ＡＰと接続する無線端末数とは、無線ＡＰと通信可能な状態にある無線端末数のことであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおいては、無線ＡＰとアソシエーションしている無線端末数のことを指している。また、無線端末とは、例えば、パソコンに無線ＬＡＮカードなどの無線装置を組み込んで無線ＡＰなどと通信を行う端末、あるいは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）電話に無線ＬＡＮ基盤や無線ＬＡＮモジュールなどの無線装置を組み込んで無線ＡＰなどと通信を行う端末、あるいは、無線装置そのものが無線端末として動作するような端末のことである。また、無線電波受信時の電波強度のことを受信信号強度と記述するが、これは受信側で定量的に測定できる受信電波の強さのことであり、例えば、受信電力、受信信号強度（ＲＳＳＩ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、受信信号のＳ／Ｎ比などで表現される値のことである。同じく、干渉信号強度も受信信号強度と同じく定量的に測定可能な干渉電波の強さのことを表している。
【発明の効果】
【００３０】
本願第１の発明は、複数の無線アクセスポイント（以下、無線ＡＰ、と記す）の中から１台の無線ＡＰを選択して通信を行う無線ＡＰ選択方法において、前記各無線ＡＰから受信した無線データの受信信号強度を測定し、前記各無線ＡＰが使用するチャネルに影響を与える干渉電波を測定し、前記測定した受信信号強度および干渉電波の測定結果を使って、前記各無線ＡＰと通信するときの通信効率を予測し、該予測した通信効率の中から最も通信効率が高い無線ＡＰを選択し、通信を行い、無線ＡＰと通信するときの通信スループットが最も高いと予測される無線ＡＰを最も通信効率が高い無線ＡＰとして選択し、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合は、該最も高い通信スループットを持つ複数の無線ＡＰの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択し、通信スループット予測値を算出するときに、無線ＡＰと通信するときのパケットエラーレート（Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ、以下、ＰＥＲ、と記す）予測値を使用して算出し、受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度（無線ＡＰが使用するチャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているか）とを使ってＰＥＲを予測する。これにより、ＰＥＲ算出時に受信信号強度、干渉信号強度および干渉隣接度を用いることで、無線ＡＰとの距離や干渉状況に即したＰＥＲ予測値を得ることができる。
【００３１】
本願第２の発明は、あらかじめ実験により求められた測定結果を元に受信信号強度対ＰＥＲの近似グラフを作成し、該作成した近似グラフを干渉信号強度と干渉隣接度に合った位置に補正し、この補正した近似グラフを使って受信信号強度からＰＥＲ予測値を算出する。これにより、ＰＥＲ算出時に実験結果そのもののグラフを使うのではなく、実験結果から得られた近似グラフを用いることで、より安定的な無線ＡＰ選択を志向することができる。また、実験から得られた近似グラフを干渉信号強度および干渉隣接度に応じて補正して使うことにより、任意の干渉信号強度、干渉隣接度に対応するＰＥＲ算出グラフを得ることができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態ではＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮに基づいて説明するが、これに限定するものではなく、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢなど無線を使って通信を行うものであって、受信信号強度や干渉信号強度を測定できるものであれば、適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
無線ＬＡＮにおいて、ある無線端末がある無線ＡＰと通信するときのスループットは、パケットの衝突がなく、無線ＡＰが各無線端末に均等に通信機会を提供すると仮定した場合、（非特許文献２）を参考に、（数２）を用いて算出することができる。
【００４２】
ＴＰSTA＝（１−ＰＥＲSTA）×ＴＰAP／ＮAP  ・・・（数２）
ここで、ＮAPは無線ＡＰと接続している無線端末数、ＴＰAPは無線ＡＰが提供可能な最大スループット、ＰＥＲSTAは無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ、ＴＰSTAは無線ＡＰと通信するときに期待できる通信スループットである。この（数２）の意味としては、無線ＡＰが提供可能な最大スループットがＴＰAPであるとき、１台の無線端末が無線ＡＰを占有できるならば、ＴＰSTA＝ＴＰAPであるが、ＮAP台の無線端末と無線ＡＰを共有するならば、ＴＰSTA＝ＴＰAP／ＮAPとなる。また、無線ＡＰと通信するときのエラー率がＰＥＲSTAであれば、（１−ＰＥＲSTA）だけスループットが低下するため、結局、スループットは（１−ＰＥＲSTA）×ＴＰAP／ＮAPとなる。
【００４３】
したがって、無線ＡＰと接続している無線端末数（以下、ＡＰ接続端末数、と記す）、無線ＡＰが提供可能な最大スループット、無線ＡＰと通信するときのＰＥＲが分かれば、ある無線ＡＰと通信するときの通信スループットを算出することができる。ここで、ＡＰ接続端末数は、無線ＡＰの情報であるため無線端末側では知ることができない。したがって、何らかの方法を使って無線ＡＰから無線端末へＡＰ接続端末数を通知してもらう必要があるが、例えば、無０線ＡＰからのビーコンまたはプローブ応答を使って通知する方法が考えられる。すなわち、無線端末は無線ＡＰからのビーコンフレームを受信するかまたは、無線端末が無線ＡＰへプローブ要求し、無線ＡＰから応答されたプローブ応答フレームを受信することにより無線ＡＰを発見し、無線ＡＰに関するさまざまな情報を得ることができるため、これらのフレームを使ってＡＰ接続端末数を通知することを考える。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１における無線ＡＰから送出されるビーコンフレームのフレームフォーマット概要を示す図を図８に示す。ビーコンフレームにはＭＡＣヘッダ内にある送信元、宛先に関する情報だけでなく、ＥＳＳＩＤや通信方式に依存するパラメータセット、などさまざまな情報が含まれている。また、プローブ応答も同様の情報を含んでいる。これらの情報は（非特許文献１）において、（表２）のように情報エレメントとして定義されている。
【００４４】
【表１】
0004832848.tif 000002
【００４５】
【表２】
0004832848.tif 000003
【００４６】
したがって、この情報エレメントのひとつに新たにＡＰ接続端末数を定義し、ビーコンやプローブ応答にこの定義した情報エレメントを追加することで、ＡＰ接続端末数を無線端末へ通知することが可能となる。
【００４７】
このように、ビーコンやプローブ応答にＡＰ接続端末数を追加することで無線ＡＰから無線端末へ通知できるが、ＡＰ接続端末数を通知しない無線ＡＰが存在する場合、スループット算出式は、（数３）のように考えることができる。この式では、あるＰＥＲのときに無線ＡＰを占有して通信するときのスループットと考えることができる。
【００４８】
ＴＰSTA＝（１−ＰＥＲSTA）×ＴＰAP ・・・（数３）
無線ＡＰが提供可能な最大スループットＴＰAPは、無線ＡＰが採用する通信方式により求めることができる。無線ＡＰがＩＥＥＥ８０２．１１ｂ無線ＬＡＮを使用するならば最大スループットは１１Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ無線ＬＡＮを使用するならば最大スループットは５４Ｍｂｐｓである。
【００４９】
次に、ＰＥＲであるが、本発明ではＰＥＲは無線ＡＰからの受信信号強度、無線ＡＰ周辺で発生している干渉状況に依存していると考え、次の節でＰＥＲ算出について説明する。
【００５０】
本発明では受信信号強度および干渉状況とＰＥＲとの関係を求めるためにＰＥＲ算出実験を行った。
【００５１】
第１の実験では、送信側の送信電力を変化させながら、受信側のＰＥＲを測定した。そのときの結果を図１０に示す。ただし、図１０における受信電力（受信信号強度）は（数４）により算出している。
【００５２】
受信信号強度（受信電力）＝送信電力−伝送路における信号減衰量  ・・・（数４）
図１０により、受信電力があるレベル（ＸｄＢｍ）を下回ると急激にパケットエラーが発生する（以下、急激にパケットエラーが発生することを、ＰＥＲが立ち上る、と記述する）ことが分かる。ただし、実験では、Ｘは約−９０ｄＢｍであった。この受信レベルＸはＰＥＲが発生し始めるレベルであるため、実験で用いた無線装置の最小受信感度であるとみなすことができる。したがって、Ｘは最小受信感度をあらわすものとする。この実験結果を用いることにより、干渉がないとき、受信電力（受信信号強度）が分かればＰＥＲを算出できることになる。しかし、この実験結果をみると、レベルＸ付近でわずかに受信電力が変動しただけでも、ＰＥＲが０になったり、数１０％になったり、大きく変動することが予測される。したがって、受信電力がレベルＸに近いときは、受信電力の変動を見越して、ある程度パケットエラーが発生する可能性があることを考慮する方が望ましい。したがって、最小受信感度Ｘが−９０ｄＢｍであるとき、実験結果のチャートの代わりに（数５）に示したような受信電力対ＰＥＲ近似式を用いることとする。
【００５３】
ＰＥＲ＝２００００（７×ｘ／８＋９４）-3.8531  ・・・（数５）
ここで、ｘは受信電力である。（数５）のような近似曲線を用いることで、受信電力の変動を考慮したＰＥＲ算出が可能となる。すなわち、この近似曲線では、受信電力がある程度低くなった場合、実験ではパケットエラーは発生していないが、受信電力の変動によりパケットエラーが発生する可能性があるとみなし、レベルＸより大きいときからＰＥＲを徐々に大きくしている。また、パケットエラーが実際より早く発生する近似式を用いているため、より安定的な無線ＡＰ選択を志向することができる。結局、この近似曲線を用いることで、受信電力（受信信号強度）が分かれば、簡単にＰＥＲを算出することができる。ただし、最小受信感度が異なる無線装置の場合、（数５）を受信電力方向に平行移動したグラフを用いればよい。また、（数５）で示した近似式は例であり、必ずしもこの計算式でなく、例えば、
ＰＥＲ＝２．７６９７×e-0.1642×（７×ｘ／８＋９４）  ・・・（数６）
のような関数で近似してもよい。
【００５４】
第２の実験では、隣接チャネルに干渉電波を発生させ、いくつかの干渉信号強度および送信側の送信電力を変化させながら、受信側のＰＥＲを測定した。そのときの結果を図１１に示す。ただし、受信電力（受信信号強度）は（数４）により算出している。図１１により、干渉信号強度が強くなるにしたがって、ＰＥＲが立ち上る受信電力が大きくなる。すなわち、受信電力が大きくても干渉が強ければ強いほどパケットエラーが発生しやすくなることが分かる。詳細にみると、干渉信号強度に比例してＰＥＲが立ち上る受信電力が大きくなっており、結局、ＰＥＲが立ち上る受信電力は、（数７）のように考えることができる。ただし、実験では、ａは約−５８．５ｄＢｍ、ｋは約１０ｄＢｍであった。
【００５５】
干渉隣接度１で干渉信号強度が（ａ＋ｒ）、であるとき、
ＰＥＲが立ち上る受信電力＝（Ｘ＋４０）＋（ｒ／ｋ）×１０  ・・・（数７）
第３の実験では、２隣接チャネルに干渉電波を発生させ、いくつかの干渉信号強度および送信側の送信電力を変化させながら、受信側のＰＥＲを測定した。そのときの結果を図１２に示す。ただし、受信電力（受信信号強度）は（数４）により算出している。図１２により、第２の実験と同様の結果が得られたことが分かり、ＰＥＲが立ち上る受信電力は、（数８）のように考えることができる。
【００５６】
干渉隣接度２のときの干渉信号強度が、（ａ＋ｒ）、であるとき、
ＰＥＲが立ち上る受信電力＝（Ｘ＋２７）＋（ｒ／ｋ）×１０  ・・・（数８）
第４の実験では、干渉隣接度を変化させる実験を行った。すなわち、干渉隣接度１（隣接）に干渉電波を発生させた状態、または、干渉隣接度２（２隣接）に干渉電波を発生させた状態、または、干渉隣接度３（３隣接）に干渉電波を発生させた状態、または、干渉隣接度４（４隣接）に干渉電波を発生させた状態で、送信側の送信電力を変化させながら、受信側のＰＥＲを測定した。干渉信号強度はそれぞれ同じである。そのときの結果を図１３に示す。ただし、受信電力（受信信号強度）は（数４）により算出している。図１３により、干渉隣接度に比例してＰＥＲが立ち上る受信電力が変化することが分かる。結局、ＰＥＲが立ち上る受信電力は（数９）のように考えることができる。
【００５７】
干渉信号強度ａで、干渉隣接度がｄであるとき、
ＰＥＲが立ち上る受信電力＝（Ｘ＋４０）−（ｄ−１）×１３  ・・・（数９）
したがって、上記（数７）、（数８）、（数９）より、干渉信号強度（ａ＋ｒ）、干渉隣接度ｄのときにＰＥＲが立ち上る受信電力は（数１０）で求めることができる。
【００５８】
最小受信感度がＸ、干渉隣接度ｄのときの干渉信号強度が（ａ＋ｒ）であるとき、
ＰＥＲが立ち上る受信電力＝（Ｘ＋５３−１３×ｄ）＋（ｒ／ｋ）×１０  ・・・（数１０）
（数１０）により、任意の干渉信号強度、任意の干渉隣接度のときのＰＥＲが立ち上る受信電力が分かることになる。このようにＰＥＲが立ち上る受信電力が分かれば、干渉がないときの受信電力対ＰＥＲ近似（数５）を（ＰＥＲが立ち上る受信電力−Ｘ）だけ平行移動することにより、任意の干渉信号強度と任意の干渉隣接度のときの受信電力対ＰＥＲ近似曲線が求められることになる。ただし、平行移動量は０以上である。図１１には、（数５）の近似曲線を２０だけ平行移動した例が示されている。この算出された受信電力対ＰＥＲ近似曲線を用いることで、受信電力から簡単にＰＥＲが算出されることになる。
【００５９】
このように上記実験結果を基に、受信電力対ＰＥＲ近似（数５）およびＰＥＲが立ち上る受信電力（数１０）を定義することが可能になり、これにより任意の干渉信号強度、任意の干渉隣接度、任意の受信信号強度（受信電力）のときのＰＥＲ予測値を算出することが可能となった。ただし、ここでは式によりＰＥＲを算出したが、式ではなく例えば、干渉信号強度、干渉隣接度、受信信号強度とＰＥＲとの関係を３次元テーブルで保持し、このテーブルを引くことでＰＥＲを算出するような方法をとっても良い。
【００６０】
以上のように無線ＡＰからの受信信号強度、無線ＡＰが使用する周辺チャネルの干渉信号強度および干渉隣接度が分かればＰＥＲ予測値を算出することが可能であることが分かった。したがって、このＰＥＲおよび先に述べたＡＰ接続端末数および無線ＡＰが提供可能な最大スループットを使い、（数２）により、または、ＰＥＲおよび最大スループットを使い（数３）により、無線ＡＰと接続するときの通信スループットを予測することができるようになる。
【００６１】
以下、図面を参考にしながら本発明の動作説明を行う。
【００６２】
図１（ａ）、（ｂ）は本発明における無線装置の本発明に関連する無線ＡＰ選択部分（以下、無線ＡＰ選択部、と記述する）のブロック図であり、簡潔にするために２つに分けて書いている。図１（ａ）は主に選択候補となる無線ＡＰ一覧を作るためのスキャンニング部分を書いたブロック図である。図１（ｂ）は主にスキャンニング以降の無線ＡＰ選択部分を中心に記述したブロック図である。
【００６３】
図１（ａ）において、アンテナは無線電波を送受信するためのものである。データ送信手段１は、何らかのデータを送信するときに無線信号に変換して送信処理を行う。データ受信手段２は何らかのデータが無線で通信されているときに無線信号を受信し、データ信号へ変換する処理を行う。送受信制御手段３はデータの送信または受信にかかわる制御、例えば送信時の再送制御などを行う。スキャンニング手段４は、選択候補となる無線ＡＰを発見するためにスキャンニングを行うもので、同じ識別子を持つ無線ＡＰを検索する。スキャンニングとは、通信可能な無線ＡＰを検索するための処理であり、無線ＬＡＮで使用される各チャネルについて、無線ＡＰからのビーコンを受信するかまたは、無線ＡＰへ宛てたプローブ要求の応答であるプローブ応答を受信することにより行われる。検索された無線ＡＰは選択候補となる。スキャンニング手段４によるスキャンニングが行われると、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に選択候補となる無線ＡＰのＭＡＣアドレスが記憶される。
【００６４】
なお、同じ識別子を持つ無線ＡＰであるかどうかは、無線ＡＰからのビーコンやプローブ応答に含まれるＳＳＩＤが、本装置のＳＳＩＤと同じのものであるかどうかにより、判断することができる。図７にはＩＥＥＥ８０２．１１における無線フレームのフレームフォーマット概要を示す図を示している。フレームの先頭には送信元や宛先ＭＡＣアドレスなどを含むＭＡＣヘッダがあり、次に送信データそのものであるフレーム本体、最後にエラーチェック用のＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）がある。図８には無線ＡＰから送信されるビーコンフレームのフォーマットの一部を示している。このビーコンフレームのフレーム本体部分にＳＳＩＤが含まれており、このビーコンフレーム中のＳＳＩＤと比較することで、同じ識別子かどうかを判断することができる。また、プローブ要求に対する無線ＡＰの応答であるプローブ応答にもＥＳＳＩＤが含まれるので、このプローブ応答を使ってもよい。
【００６５】
ＡＰ接続端末数算出手段５は、無線ＡＰから受信したビーコンまたはプローブ応答にＡＰ接続端末数が含まれている場合、このＡＰ接続端末数を取り出し、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。ただし、無線ＡＰがこのＡＰ接続端末数の応答に対応していない場合、無線ＡＰ一覧記憶手段７に、例えば−１を記憶することで、通信スループットの算出にＡＰ接続端末数を使わないことにしてもよい。通信レート決定手段６は、通信方式による最大速度（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合１１Ｍｂｐｓ）を決定し、（表１）のように、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。
【００６６】
図１（ｂ）において、無線ＡＰ電波調査手段８は、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶される選択候補無線ＡＰからの受信信号強度を測定し、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。この受信信号強度は無線ＡＰからのビーコンフレームやプローブ要求に対するプローブ応答を受信したときの受信信号強度でもいいし、無線ＡＰから送信される任意のフレームを受信したときの受信信号強度であってもよい。なお、ここではスキャンニングと無線ＡＰの受信信号強度測定を別々に行うように記述したが、スキャンニング時のビーコンやプローブ応答を受信するときに、同時に受信信号強度を測定してもよい。
【００６７】
干渉電波調査手段９は、無線ＬＡＮで使用される各チャネルについて干渉電波を調査し、調査した各チャネルの干渉信号強度を、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。ここで、干渉電波の調査であるが、スキャンニング時に各チャネルごとに無線ＡＰや無線端末からの任意のパケットを受信し、そのパケットの受信信号強度を測定すれば、その受信信号強度が干渉信号強度となる。また、その干渉信号のチャネルは現在調査中のチャネルである。
【００６８】
ＰＥＲ算出手段１０は、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶される選択候補無線ＡＰからの受信信号強度および干渉信号強度、干渉隣接度をもとに無線ＡＰと通信するときのＰＥＲ予測値を選択候補無線ＡＰごとに算出する。このＰＥＲ算出手段１０は、先に述べたＰＥＲ算出実験の結果から導かれるものであり、ＰＥＲ算出手段１０は式またはテーブルを使っており、受信信号強度、干渉信号強度、干渉隣接度の３パラメータからＰＥＲを算出し、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。例えば、先述の実験結果を用いた場合、干渉隣接度１（隣接チャネル）に干渉信号強度（ａ＋ｋ）の干渉信号があるとき、（数１０）により、受信電力が（Ｘ＋５０）ｄＢｍからＰＥＲが立ち上るような、受信信号強度（受信電力）対ＰＥＲグラフが得られることになる。したがって、無線ＡＰからの受信信号強度（受信電力）が分かると、この得られたグラフを使ってＰＥＲを算出することができるようになる。ＰＥＲ算出手段１０は、このように受信信号強度、干渉信号強度、干渉隣接度の３パラメータからＰＥＲ算出を行うための処理を行う式またはテーブルから構成される。
【００６９】
通信効率算出手段１１は、無線ＡＰごとに算出されたＰＥＲ予測値、ＡＰ接続端末数および通信レートからスループットを（数２）または（数３）にしたがって算出し、（表１）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。例えば、ＰＥＲ＝０．１、ＡＰ接続端末数＝２、通信レート＝１１Ｍｂｐｓであるならば、予測される通信スループットは次のように算出される。
【００７０】
通信スループット＝（１−０．１）×１１／（２＋１）＝３．３Ｍｂｐｓ  ・・・（数１１）
ただし、算出した通信スループットはあくまでも無線における物理層におけるものであり、ＴＣＰなどのトランスポート層における通信スループットはさらに低いものとなる。
【００７１】
最後に無線ＡＰ選択手段１２は選択候補無線ＡＰ一覧の通信スループット予測値を調べ、複数の選択候補無線ＡＰが存在する場合は、通信スループットが最も高い無線ＡＰを選択し、接続処理を開始する。ただし、無線ＡＰ選択手段１２は、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合、それらの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択する。
【００７２】
さて、このような手段を持つ無線装置がどのように動作するかについて、具体的に説明する。
【００７３】
まず、無線装置の電源を入れると、最初に、選択候補となる無線ＡＰを検索するために、スキャンニング手段４により全チャネルのスキャンニングを行う。スキャンニング方法は、前述したように無線ＡＰからのビーコン、またはプローブ要求に対する無線ＡＰからのプローブ応答を受信することにより、選択候補ＡＰが存在するかどうかを検索する。スキャンニング手段４はこの検索結果を受け、例えば、（表１）の２行目（選択候補ＡＰの行）のように選択候補となる無線ＡＰのＭＡＣアドレスを無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。次にＡＰ接続端末数算出手段５は、ビーコンまたはプローブ応答にＡＰ接続端末数が含まれていた場合、（表１）の３行目（ＡＰ接続端末数の行）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。次に通信レート決定手段は、通信方式で決まる最大通信レートを（表１）の４行目（通信レートの行）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。次に無線ＡＰ電波調査手段８は、受信したビーコンまたはプローブ応答から無線ＡＰの受信信号強度を調査し、（表１）の５行目（受信信号強度の行）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。次に干渉電波調査手段９は、全チャネルについて干渉電波を調査し、（表１）の６行目（干渉信号強度の行）のように干渉信号強度を無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。干渉隣接度は無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶されていないが、無線ＡＰの使用チャネルと干渉電波のチャネルが何チャネル離れているかが分かれば、干渉隣接度は算出できるため記憶していない。次に、ＰＥＲ算出手段１０は、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶されている受信信号強度、干渉信号強度および算出した干渉隣接度とから、各選択候補ＡＰのＰＥＲ予測値を算出し、（表１）の７行目（ＰＥＲ予測の行）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。例えば、（表１）のＣＨ１を使用するＡＰ１の場合、ＣＨ２の干渉から大きな影響を受けるので、受信信号強度はＡ１、干渉信号強度はＢ１、干渉隣接度は１である。ＰＥＲ算出手段１０は、これらの値からＰＥＲを算出する。次に、通信効率算出手段１１は、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶されたＰＥＲ、ＡＰ接続端末数、通信レートから（数２）または（数３）を用いて、無線ＡＰと通信するときの通信スループット予測値を算出し、（表１）の８行目（スループット予測の行）のように無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶する。最後に無線ＡＰ選択手段１２は、無線ＡＰ一覧記憶手段７に記憶されたスループット予測の中から、最も高い通信スループットである無線ＡＰを選択し、接続を行う。ただし、無線ＡＰ選択手段１２は、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合、それらの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択する。
【００７４】
以上、本発明における最も通信効率が高いと予測される無線ＡＰを選択する動作について説明してきた。
【００７５】
次に、本発明の無線ＡＰ選択部をどのような局面で動作させるかについて説明する。上記説明では、無線装置の電源を入れたときに本発明による無線ＡＰ選択部を動作させる例を説明した。このときの本発明の無線ＡＰ選択部を起動する装置のブロック図を図２に示す。その他、いくつかのタイミングでも動作させることができる。１つ目はある無線ＡＰと接続し通信を行っているとき、パケットエラーが頻発し始め、通信効率が低下してきたときに動作させることができる。このときの本発明の通信効率により無線ＡＰ選択を行う装置のブロック図を図３に示す。たとえば、通信スループットにある閾値を設定しておき、実際に通信したときの通信スループットの値が、この閾値を下回ったときに本発明による無線ＡＰ選択部を動作させることができる。あるいはさらにより良い方法として、通信スループットがある閾値以上の値であってＰＥＲが０％に近いときでも、受信信号強度（受信電力）対ＰＥＲカーブの関係から、受信信号強度がもう少し弱くなったら、ＰＥＲが急激に大きくなり、通信スループットが大きく低下する、と予測されるようなとき、事前に本発明による無線ＡＰ選択部を動作させてもよい。２つ目は、ある無線ＡＰと接続し通信を行っているとき、ある周期で定期的に選択候補無線ＡＰの通信スループットを計算し、この結果を受けて、現在通信中の無線ＡＰではない他の無線ＡＰの方が、通信スループットが十分高い場合に、現在通信中の無線ＡＰからその無線ＡＰへ接続先を切替えるような動作をさせてもよい。このときの本発明の定期的に無線ＡＰ選択を行う装置のブロック図を図４に示す。３番目は、無線装置が移動したことにより現在通信中の無線ＡＰとの接続が切れ、再度、接続無線ＡＰを探すときに動作させることができる。このときの本発明の切断により無線ＡＰを切替る装置のブロック図を図５に示す。４番目は、ユーザが無線装置を使用していて、例えば音声が途切れるなど、通信状態が悪化していると認識したときにユーザの操作により本発明の無線ＡＰ選択部を起動させることができる。このときの本発明のユーザにより無線ＡＰを切替る装置のブロック図を図６に示す。このように、本発明による無線ＡＰ選択部は最初に無線ＡＰと接続するときだけでなく、通信効率を上げるために別の無線ＡＰを選択する必要があるときなど、いつでも動作させることが可能である。
【００７６】
それでは、本発明の無線ＡＰ選択方法をコンピュータプログラムとして実施するときの例として、通信途中に通信効率が低下したために、接続先の無線ＡＰを切り替える場合の処理を例にして、図９の本発明による無線ＡＰ選択のフローチャートを使って説明する。
【００７７】
図９のフローチャートでは、まず、ステップＳ１にて無線ＡＰ選択の処理を開始する。次にステップＳ２では、通信を開始するにあたり、接続する無線ＡＰを探すためにスキャンニングを行う。ステップＳ３では、スキャンニングの結果、複数の選択候補無線ＡＰが存在するかどうかチェックし、１つの無線ＡＰが見つかった場合は、ステップＳ９へ行き、その無線ＡＰと接続する。複数の選択候補無線ＡＰを検索した場合は、ステップＳ４にて選択候補無線ＡＰの受信信号強度、ＡＰ接続端末数および通信レートなどの情報を記憶する。次にステップＳ５では選択候補無線ＡＰ周辺の干渉電波を調査し、干渉信号強度を記憶する。次のステップＳ６では、調査した受信信号強度、干渉信号強度、干渉隣接度から各選択候補無線ＡＰについてＰＥＲを算出する。ステップＳ７では各無線ＡＰの通信スループットを算出する。ステップＳ８では各選択候補無線ＡＰの中から最も高い通信スループットが予測される無線ＡＰを選択する。ただし、ステップＳ８では、最も高い通信スループットを持つ無線ＡＰが複数存在する場合、それらの中から受信信号強度が最も強い無線ＡＰを選択する。次のステップＳ９では、選択した無線ＡＰと接続を行う。接続を行ったらステップＳ１０では無線ＡＰを経由してさまざまな通信を行う。ステップＳ１１では通信効率を確認するかどうかチェックを行い、確認する場合は、ステップＳ１２でパケットエラーが頻発していないかどうかチェックし、例えばＰＥＲが高くなったことにより、通信スループットが下がった場合は、ステップＳ２へ戻り、再度スキャンニングを行うことで無線ＡＰの選択処理を行う。通信効率が低下していない場合はステップＳ１０へ戻り、通信を続ける。
【００７８】
以上のように本発明によれば、無線ＡＰからの受信信号強度、干渉信号強度および干渉電波隣接度を用いて、ある無線ＡＰと接続したときのＰＥＲを予測し、この予測したＰＥＲを使って通信スループットを算出し、最も通信効率が高い無線ＡＰと接続を行うようにしたので、従来のように単に受信信号強度が強い無線ＡＰと接続したときの干渉電波による通信エラーを防ぐことができ、また、従来のように単に干渉電波が強いだけで近くに位置する受信信号強度が強い無線ＡＰを避け、受信信号強度が弱い無線ＡＰと接続するときの通信エラーを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明にかかわる無線ＡＰ選択方法、無線装置、無線端末は、無線通信を行う無線機器であれば、どのような機器であろうとも利用することが可能である。
【００８０】
例えば、無線ＬＡＮカードを差し込んだＰＣにおいて、ファイルをダウンロードするときなど、通信効率が高い無線ＡＰと接続できれば、より速くダウンロードすることができる。あるいは、無線ＩＰ電話を使って通話するとき、通信効率が高い無線ＡＰと接続できれば、高い通話品質を得ることができ、さらに、無線ＩＰ電話の利用者が動き回ったために通話品質が低下しても、定期的に最高通信効率の接続無線ＡＰへ切り替えることができれば、常に安定した通話品質を得ることができる。このように無線通信を行う装置や機器であれば、本発明を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】（ａ）本発明の無線装置に関わる無線ＡＰ選択部のブロック図、（ｂ）本発明の無線装置に関わる無線ＡＰ選択部のブロック図
【図２】本発明の無線ＡＰ選択部を起動する装置のブロック図
【図３】本発明の通信効率により無線ＡＰ選択を行う装置のブロック図
【図４】本発明の定期的に無線ＡＰ選択を行う装置のブロック図
【図５】本発明の切断により無線ＡＰを切替る装置のブロック図
【図６】本発明のユーザにより無線ＡＰを切替る装置のブロック図
【図７】ＩＥＥＥ８０２．１１における無線フレームのフレームフォーマット概要を示す図
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１における無線ＡＰから送出されるビーコンフレームのフレームフォーマット概要を示す図
【図９】本発明による無線ＡＰ選択のフローチャート
【図１０】本発明の実験による干渉が存在しないときの受信電力対ＰＥＲを示す図
【図１１】本発明の実験による隣接チャネルに干渉が存在するときの受信電力対ＰＥＲを示す図
【図１２】本発明の実験による２隣接チャネルに干渉が存在するときの受信電力対ＰＥＲを示す図
【図１３】本発明の実験によるさまざまな干渉隣接度の干渉が存在するときの受信電力対ＰＥＲを示す図
【図１４】無線ＡＰが混在する環境で受信信号強度による無線ＡＰ選択の説明図
【図１５】無線ＡＰが混在する環境で干渉を考慮した無線ＡＰ選択の説明図
【図１６】無線ＡＰが混在する環境での受信信号強度と干渉信号強度の説明図
【図１７】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇにおけるチャネル配置を示す図
【図１８】ＩＥＥＥ８０２．１１送信チャネルにおけるエネルギー拡散を示す図
【図１９】無線ＬＡＮにおいて遠く離れた無線機器どうしの通信を説明した図
【符号の説明】
【００８２】
１    データ送信手段
２    データ受信手段
３    送受信制御手段
４    スキャンニング手段
５    ＡＰ接続端末数算出手段
６    通信レート決定手段
７    無線ＡＰ一覧記憶手段
８    無線ＡＰ電波調査手段
９    干渉電波調査手段
１０    ＰＥＲ算出手段
１１    通信効率算出手段
１２    無線ＡＰ選択手段
２０    図１に記載の無線ＡＰ選択部
２１    無線ＡＰ選択部起動手段
２２    無線ＡＰ切替手段
２３    通信効率計測手段
２４    タイマ手段
２５    無線ＡＰ切断検知手段
２６    ユーザ操作検知手段
【図１】
0004832848.tif 000004
【図２】
0004832848.tif 000005
【図３】
0004832848.tif 000006
【図４】
0004832848.tif 000007
【図５】
0004832848.tif 000008
【図６】
0004832848.tif 000009
【図７】
0004832848.tif 000010
【図８】
0004832848.tif 000011
【図９】
0004832848.tif 000012
【図１０】
0004832848.tif 000013
【図１１】
0004832848.tif 000014
【図１２】
0004832848.tif 000015
【図１３】
0004832848.tif 000016
【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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【図１９】
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