(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮアクセスを利用して、ＩＰパケットを端末に送信する場合に、機器配置条件を変更することなしに、ＩＰ品質の向上を実現することを可能にする。【解決手段】無線端末及び基地局より収集したＩＰ品質測定値と送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質推定部１で無線区間ＩＰ品質の推定値を求め、送信方式適用判定部２で無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法適用を判断する。また、電波強度判定部３で端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定し、再送回数判定部Ｂでは、端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行い、方式選択部Ｃでは端末での受信電波強度の統計情報からＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、方式選択部Ｇでは端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報からＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、方式設定部Ｆ，Ｈでは、選択されたパケット送信方式を設定することにより、ＩＰパケットを端末へ送信する。【選択図】  図２
2005252608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを基地局と無線端末とが相互に送信するシステムの送信方式選択方法であって、
前記無線端末および前記基地局より収集したＩＰ品質測定値とパケット送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求め、
前記無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法の適用を判断し、
前記無線端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定し、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行い、
前記無線端末での受信電波強度の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、
選択されたパケット送信方式を設定することにより、ＩＰパケットを前記無線端末および基地局へ送信することを特徴とする無線特性情報を基にした送信方式選択方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線特性情報を基にした送信方式選択方法において、
前記無線端末および前記基地局より収集したＩＰ品質測定値とパケット送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求め、
前記無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法の適用を判断し、
それ以外の処理を省略することを特徴とする無線特性情報を基にした送信方式選択方法。
【請求項３】
請求項１記載の無線特性情報を基にした送信方式選択方法において、
前記無線端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定し、
前記無線端末での受信電波強度の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、それ以外の処理を省略することを特徴とする無線特性情報を基にした送信方式選択方法。
【請求項４】
請求項１記載の無線特性情報を基にした送信方式選択方法において、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行い、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、それ以外の処理を省略することを特徴とする無線特性情報を基にした送信方式選択方法。
【請求項５】
ＩＰパケットの送信方式を選択するパケット送信方式選択装置であって、
前記無線端末および前記基地局より収集したＩＰ品質測定値とパケット送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求めた後、前記無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法の適用を判断した結果を受け、前記無線端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定する電波強度判定手段と、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行う再送回数判定手段と、
前記無線端末での受信電波強度の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する第１の方式選択手段と、
前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する第２の方式選択手段と、
選択されたパケット送信方式を設定して、ＩＰパケットを前記無線端末および基地局へ送信する方式設定手段とを設け、
前記第１および第２の方式選択手段により、候補となる送信方式がパケットサイズおよび送信間隔を組として提供されることを特徴とするパケット送信方式選択装置。
【請求項６】
無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを基地局と無線端末とが相互に送信するシステムの送信方式選択用プログラムであって、
パケット送信方式選択装置のコンピュータに、前記無線端末および前記基地局より収集したＩＰ品質測定値とパケット送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求める手順、前記無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法の適用を判断する手順、前記無線端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定する手順、前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行う手順、前記無線端末での受信電波強度の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する手順、前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する手順、選択されたパケット送信方式を設定することにより、ＩＰパケットを前記無線端末および基地局へ送信する手順を、それぞれ実行させるための送信方式選択用プログラム。
【請求項７】
無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを基地局と無線端末とが相互に送信するシステムの送信方式選択用プログラムであって、
パケット送信方式選択装置のコンピュータに、前記無線端末および前記基地局より収集したＩＰ品質測定値とパケット送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求める手順、前記無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法の適用を判断する手順を、それぞれ実行させるための送信方式選択用プログラム。
【請求項８】
無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを基地局と無線端末とが相互に送信するシステムの送信方式選択用プログラムであって、
パケット送信方式選択装置のコンピュータに、前記無線端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定する手順、前記無線端末での受信電波強度の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する手順を、それぞれ実行させるための送信方式選択用プログラム。
【請求項９】
無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを基地局と無線端末とが相互に送信するシステムの送信方式選択用プログラムであって、
パケット送信方式選択装置のコンピュータに、前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行う手順、前記無線端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する手順を、それぞれ実行させるための送信方式選択用プログラム。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載の送信方式選択用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮアクセスを利用して、ＩＰパケットを端末に送信するシステムにおいて、機器配置条件を変更することなくＩＰ品質を向上させることが可能な送信方式選択方法および装置、ならびにそのプログラムとプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デバイス間のコネクション確保をワイヤレスで行うため、情報機器同士を無線でつなぐ無線ＬＡＮの利用が実現されている。利用範囲は、会社のオフィスや大学でも、また、空港やホテルなどの人の集まる場所や、さらに喫茶店や一般家庭にも拡大しつつある。無線ＬＡＮでは、アクセスポイントの役目を果すコンピュータ（親機）をいずれかに設置し、子機の情報端末機を無線ＬＡＮに対応させておけば、会議のとき自分のノートパソコンやＰＤＡを持参して会議室に行けば、会議中にＬＡＮ上の会社情報に接することができる。ケーブルとコネクタとの物理的な接触点がないので、故障が少ないこと、子機を持って移動しながらインターネット上の情報資源にアクセスしたり、電子メールを交換するなど、ユーザの行動に自由度が生じること、などの利点がある。
【０００３】
このように、無線ＬＡＮの利用が増加しているが、無線ＬＡＮ上でも要求されるアプリケーション品質を確保する必要がある。特に、音声や映像、双方向オーディオビジュアルアプリケーションは、品質に敏感なアプリケーションであるため、今後、無線ＬＡＮ上でアプリケーションを利用する際に安定した品質を確保するための技術が必要である。
無線ＬＡＮ規格として、従来より最も普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ｂまでは、２．４ＧＨｚ帯を用いており、法的な制約に縛られることなく利用することができる。しかしながら、一般の無線機器や家電からの電波の干渉による影響が深刻な問題となっており、ビットエラー等、下位レイヤの不安定性を考慮する必要がある。また、無線ＬＡＮ通信機器の普及に伴って、近接する周波数帯の利用に起因する複数のシステム間の干渉、受信状況の悪い複数の基地局、端末の動作する際に発生する隠れ端末の問題、変調パラメータの設定等、物理レイヤの仕様が異なることに起因する異機種間の干渉、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂと互換性のある方式として規格が策定されたＩＥＥＥ８０２．１１ｇとの干渉問題等、今後、１１ｇ無線ＬＡＮ方式によって通信環境を提供する際の、多くの問題点が明らかになっている。
【０００４】
例えば、ベンダの実装の違いに起因する無線ＬＡＮ機器間の干渉問題を取り上げ、スループット特性を指標として評価した結果として、『２．４ＧＨｚ帯中速無線ＬＡＮの異機種干渉に対するＢＥＲ及びスループット特性の実験的検討』信学論Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ８２−Ｂ  Ｎｏ．５  pp.1082〜1090  1999 5（非特許文献１参照）がある。異機種間の実装の違いによる干渉がスループットに影響を及ぼすことが報告されており、異なる仕様の無線ＬＡＮカードを使用している端末が混在する場合には、ユーザに対するアプリケーション品質の劣化が発生することを予め考慮して、アプリケーションの実装やネットワークの管理を実行する必要がある。
【０００５】
また、複数のフローが混在する場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡのアクセス制御によってフレームの衝突を回避するとともに、フレームの衝突時にも再送によって損失を低減している。
しかしながら、再送回数が大きい場合には遅延や遅延の揺らぎが生じるため、ＶｏＩＰ等のアプリケーションを利用する際には通信品質の劣化が問題となる。“Ｎｏｖｅｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ  ｉｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ”ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ，Ｖｏｌ．ｅ８５−Ｂ  Ｎｏ．１０  pp．2145〜2152  2002 10(非特許文献２参照）においては、再送の発生に対してタイマーを設定することにより、無線ＬＡＮ上での音声品質を向上させることを提案している。このように、無線の干渉や衰減等、無線特性の劣化やＣＡＭＡ／ＣＡ等のアクセス制御、トラヒック条件等を考慮した無線ＬＡＮ性能評価、性能向上手法に関する検討が行われている。
また、開催された技術セミナー・シンポジウムでの情報として、電子情報通信学会  ２００３年４月コミュニケーションクオリティ研究会『ユビキタス環境下における情報配信サービスの品質設計・評価に関する検討』松川達哉・川田丈浩（非特許文献３参照）がある。
【０００６】
【非特許文献１】２．４ＧＨｚ帯中速無線ＬＡＮの異機種干渉に対するＢＥＲ及びスループット特性の実験的検討』信学論Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ８２−Ｂ  Ｎｏ．５  pp.1082〜1090  1999 5
【非特許文献２】“Ｎｏｖｅｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ  ｉｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ”ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ，Ｖｏｌ．ｅ８５−Ｂ  Ｎｏ．１０  pp．2145〜2152  2002 10
【非特許文献３】電子情報通信学会  ２００３年４月コミュニケーションクオリティ研究会『ユビキタス環境下における情報配信サービスの品質設計・評価に関する検討』松川達哉・川田丈浩
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、無線ＬＡＮ上で音声・映像等のリアルタイム性を強く要求されるアプリケーションの品質を確保する際には、これらの検討では不十分であり、いくつかの問題点が挙げられる。
異機種間の干渉やＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御による品質への影響の検討結果では、殆んどのものがスループット等の平均的な特性を評価尺度としているため、リアルタイムアプリケーションの品質の評価には不十分である。ファイル転送を主とするアプリケーションでは、エンド・エンドの品質としてレスポンス性能がユーザの感じる品質に影響するためスループットが重要な指標となるが、音声・映像等のアプリケーションでは、遅延や遅延揺らぎ、損失特性等のパケット個々の振る舞いに着目する必要がある。特に、パケットの損失や遅延揺らぎは音声の欠落や映像のフリーズ等、通話品質や映像品質に密接に関連しており、端末でアプリケーションを利用するユーザが感じる品質に相関が高いことが明らかにされている。無線ＬＡＮ上でこれらのアプリケーションを提供する際には、パケット個々の振る舞いに着目する必要がある。
【０００８】
無線ＬＡＮにおいてアプリケーションを提供する際の端末での品質を考慮するために、ＩＰパケット個々の振る舞いに着目する必要があり、リアルタイムアプリケーションのパケットサイズに対するＩＰ品質特性への影響を考慮する必要がある。無線ＬＡＮでのパケットの送信は、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御に伴うオーバヘッドの影響やパケット送信時の衝突による性能低下が課題であり、パラメータの一つとしてパケットサイズが重要となる。特に、基地局から端末への電波の受信強度低下や他無線システムからの干渉波強度の増大等、無線特性劣化時には、ＣＳＭＡ／ＣＡアクセス制御による送信待ちや再送、フレーム衝突や干渉によるビットエラーの発生が頻繁になる。パケットサイズが大きくなると、パケットの送信遅延やチャネル占有時間が増大するため、無線特性劣化の影響を受ける可能性が高くなると同時に、衝突の発生頻度も高くなる。無線特性が定常的に劣化している状況では、これらの影響はパケットサイズに対して累積するため、ＩＰ品質への影響が極端に大きくなる。
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等の無線ＬＡＮ方式におけるＣＳＭＡ／ＣＡ制御では、ＣＷ（コンテンションウィンドウ）の値を乱数によって決定し、再送を繰り返す毎にその値を二倍に増加させ、送信待ちの制御を行う。このとき、フレームの送信待ちや再送に要する時間は、ミリ秒オーダとなり、音声・映像等のリアルタイムアプリケーションの品質に劣化が生じる可能性がある。単位時間に多数のフレームを送信する（例えば、１秒間に数十フレーム等）場合には、再送や送信待ちとなったパケットがボトルネックとなり、後続するパケットが送信部でキューイングを形成し、極端に大きい遅延揺らぎや損失を引き起こす。このとき、パケットが送信部に到着する際の時間間隔が短い場合には、無線特性劣化の影響を受ける確率が増加すると同時に、送信部でキューイングとなる確率も増加する。
【００１０】
上述のように、無線ＬＡＮにおいてＩＰパケットサイズとパケット送信間隔は、パケット個々の振る舞いに対する影響が大きく、アプリケーション品質に対する相関が強い。音声・映像を端末へ送信する多くのアプリケーションでは、６４ｂｐｓ，３８４ｂｐｓ等、固定の送信速度でフレームを送信しているが、送信速度毎に最大のパケットサイズと送信間隔を対にして複数の方式が提供されており、パケットサイズが大きい場合には送信間隔が大きく、パケットサイズが小さい場合には短い間隔で送信する仕様となっている。無線特性の劣化が著しい場合には、パケットサイズと送信間隔に対するＩＰパケットの振る舞いへの影響が大きくなるため、パケットをどのような方式で送信するかによって、端末で受信されるＩＰパケットの品質に良否が生じる。これらを考慮して、アプリケーションを利用する端末に対して最良の品質を提供する方法が必要となる。
【００１１】
最良の品質提供を実現するために、対象とする基地局や端末、干渉となる無線機器類の配置を変更することによって、希望波とする電波の受信状況自身を改善する方法が考えられる。しかしながら、基地局や端末の配置の変更は、物理的な制約から必ずしも容易ではない。干渉源となる無線機器に関しても、無線ＬＡＮ通信を提供している環境内に存在していない可能性があり、配置を変更することや取り除くことは容易ではない。また、無線特性は時々刻々と変化するため、無線特性の劣化に応じて逐一機器の配置条件を変更することは運用上困難である。
【００１２】
（目的）
本発明の目的は、無線ＬＡＮアクセスを利用して、ＩＰパケットを端末に送信する場合に、機器配置条件を変更することなしに、ＩＰ品質の向上を実現することが可能な無線特性情報を基にした送信方式選択方法および装置、ならびにそのプログラムと記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の無線特性情報を基にした送信方式選択方法は、無線端末及び基地局より収集したＩＰ品質測定値と送信端末で収集したＩＰ品質測定値から、無線区間ＩＰ品質の推定値を求め、無線区間のＩＰ品質の推定値に基づいて送信方式の選択手法適用を判断し、端末での受信電波強度の統計情報から他の無線方式の影響の有無を判定し、端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報から無線特性劣化パターンの推定を行い、端末での受信電波強度の統計情報からＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、端末で受信した無線フレームの再送回数の統計情報からＩＰ品質が最良となる送信方式を選択し、選択されたパケット送信方式を設定することにより、ＩＰパケットを端末へ送信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線ＬＡＮアクセスを利用し、ＩＰパケットを端末に送信するシステムにおいて、機器配置条件を変更することなく、ＩＰ品質の向上を実現することが可能になる（請求項１）。
また、無線ＬＡＮアクセスを利用して、ＩＰパケットを端末に送信するシステムにおいて、端末及び基地局のＩＰ品質情報を用いることにより、無線区間のＩＰ品質を推定することが可能となり、誤検知を防ぐことが可能となる（請求項２）。
また、対象とする端末の受信電波強度から無線通信状況を把握し、劣化状況を推定することにより、無線特性を基にした送信方式の選択が可能となり、その結果、無線特性劣化時の端末でのＩＰ品質を向上することが可能になる（請求項３）。
【００１５】
また、対象とする端末の再送回数から無線特性劣化要因を推定することにより、他無線機器の影響による端末でのＩＰ品質を向上することが可能になる（請求項４）。
また、対象とする端末へのパケット送信方式の決定を送信方式におけるパケットサイズ及び送信間隔の大きさの順に送信方式を設定し、試験パケットの測定値を基に方式変更の適用効果を検証することにより、方式適用による効果を効率的に確認することが可能になる（請求項５）。
さらに、送信方式選択用プログラムを記録媒体からコンピュータに読み込ませて、これをコンピュータに実行させることが可能になる（請求項８）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（原理と概要）
ＩＰパケットを端末に送信するシステムにおいて、端末におけるアプリケーションの品質は、端末で受信されたＩＰパケット特性を基に推定することが可能である。しかしながら、複数の有線ネットワークを介してアプリケーションが提供される場合には、ＩＰ品質の劣化が必ずしも端末の無線アクセスによって生じるとは限らず、端末で受信されたＩＰパケット特性のみによって劣化の要因が無線アクセス部にあると判断することはできない。
そこで、無線基地局と無線端末の両方においてＩＰパケット測定を行い、その測定結果からＩＰ品質の劣化要因が無線アクセス部にあるか否かを判断する必要がある。
【００１７】
その結果、品質の向上が必要と判断された場合には、品質劣化要因を推定し、品質向上を実施する必要がある。品質劣化要因の推定方法としては、端末において収集される無線特性情報を基に、劣化要因を推定する方法が挙げられる。端末において、最も容易に収集可能な無線特性情報としては、受信電波の強度が挙げられる。受信電波の強度は、無線フレームのプリアンブルに記述されており、送信されたＩＰパケットの受信時の品質がどの程度であるかを推定することが可能である。しかしながら、干渉源等の外乱が存在する場合には、受信電波の強度が良好な場合にも、外乱の影響の大きさによってＩＰパケット品質の劣化が生じている可能性があるため、ＩＰパケットと無線特性の両者を推定し、効率的に品質向上を図る必要がある。
【００１８】
ＩＰ品質の劣化が生じており、対象端末の無線特性が劣悪な場合（電波強度が小さい場合）、干渉源等の外乱による影響は小さく、対象端末の無線特性自身の影響によってＩＰパケット品質が低下している。対象端末の無線特性を把握することにより、ＩＰ品質の劣化特性を把握することが可能である。
ＩＰ品質の劣化が生じており、対象端末の無線特性が良好な場合（電波強度が大きい場合）、干渉源等の外乱の影響によってＩＰパケット品質が低下しており、外乱の通信状況の変化に伴って対象端末のＩＰ品質が変動する。対象端末のＩＰ品質の劣化特性を把握するためには、取得する無線特性情報をさらに追加する必要がある。
そこで、取得可能な無線特性情報として、無線フレームの再送回数を用いる。干渉源等の外乱が存在する場合には、ビット誤りや衝突によって無線フレームの再送が頻繁に発生するため、再送回数の増加時には、ＩＰ品質が劣化したと判断することが可能であり、再送特性を基に無線特性の劣化を把握することが可能である。
【００１９】
以上により、受信電波強度の測定と無線フレームの再送回数のカウントにより、ＩＰ品質劣化特性を把握し、品質向上が必要か否かを判断することが可能となる。ＩＰパケット特性の測定負荷を軽減するとともに、無線特性の劣化に応じた品質向上が可能となる。
【００２０】
パケット送信システムにおいて、送信レートを一定とし、パケットサイズと送信間隔を対として、複数の送信方式を提供している。送信レートが一定の条件においては、トラヒック量が固定であるが、無線アクセスにおける通信状況が劣化すると、パケットサイズと送信間隔の違いによってＩＰパケットの振る舞いに影響を及ぼす。異なる方式でパケットを送信することにより、端末で受信されたパケットのＩＰ品質が向上する場合には、送信方式を変更することが望ましい。
【００２１】
具体的な方法としては、パケット送信装置において、複数の送信方式を提供し、その中から最良な方式を選択して、アプリケーションパケット送信に適用することで品質の向上を実現することができる。送信方式の選択方法としては、最も簡易な方法として、予め記録された、送信方式毎の無線特性に対するＩＰ品質特性の対応関係情報を用いることが挙げられる。この方法を用いれば、パケット送信やデータ処理による負荷を軽減することが可能である。
【００２２】
（実施例）
図１は、本発明の対象とするシステム構成と実施形態を示す図である。
ネットワーク（有線）１６に接続された複数の無線ＬＡＮ基地局１２，１３と、パケット送信端末１５と、各ユーザが携帯している無線ＬＡＮカード（無線端末）１１，１４とが示されている。無線端末１１には端末情報送信部１１Ａが設けられ、無線ＬＡＮ基地局１２には基地局情報送信部１２Ａが設けられ、パケット送信端末１５にはパケット送受信装置１５Ａが設けられる。
いま、無線基地局１２と無線端末１１の両方においてＩＰパケット測定を行い、その測定結果からＩＰ品質の劣化要因が無線アクセス部にあるか否かを判断する。
その結果、品質の向上が必要と判断された場合には、品質劣化要因を推定し、品質向上を実施する必要がある。端末１１において収集される無線特性情報を基に、劣化要因を推定する。端末１１において、受信電波の強度を測定する。受信電波の強度は、無線フレームのプリアンブルに記述されており、送信されたＩＰパケットの受信時の品質がどの程度であるかを推定することが可能である。干渉源等の外乱が存在する場合には、受信電波の強度が良好な場合にも、外乱の影響の大きさによってＩＰパケット品質の劣化が生じている可能性があるため、ＩＰパケットと無線特性の両者を推定し、効率的に品質向上を図る必要がある。
【００２３】
システムに設けられた送信方式選択装置１０では、以下の手順を実行する。
（手順１）無線端末１１および基地局１２より収集したＩＰ品質測定値と送信端末１５で収集したＩＰ品質測定値を基に、無線区間ＩＰ品質の推定値を判定する。
（手順２）無線区間のＩＰ品質の推定値を基に、送信方式の選択手法適用を判断する。
（手順３）端末１１での受信電波強度の統計情報を基に、他無線方式の影響の有無を判定する。
（手順４）端末１１で受信した無線フレームの再送回数の統計情報を基に、無線特性劣化パターンの推定を行う。
（手順５）端末１１での受信電波強度の統計情報を基に、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する。
（手順６）端末１１で受信した無線フレームの再送回数の統計情報を基に、ＩＰ品質が最良となる送信方式を選択する。
（手順７）選択されたパケット送信方式を設定し、ＩＰパケットを端末１１に送信する。
【００２４】
送信方式選択装置１０では、まず、上記の手順１〜手順６を実行する方法を採用する（請求項１参照）。次に、上記手順１〜手順６のうちの手順１および手順２（すなわち、無線区間ＩＰ品質の推定値を基に判断）を実行する（請求項２参照）。また、上記のうち、手順３および手順５（すなわち、電波強度の統計情報を基に無線特性劣化を推定）を実行する（請求項３参照）。また、上記のうち、手順４および手順６（再送回数の統計情報を基に劣化要因を推定）を実行する（請求項４参照）。
さらに、請求項１を実現する装置、プログラムおよび記録媒体を作成する。
【００２５】
品質劣化要因として、希望信号の強度と他の無線機器による不要信号の強さの比で表されるＤＵ比（Ｄｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  Ｒａｔｉｏ）は、スループットやビットエラー等との相関が高いことが実験的に明らかにされている（非特許文献１参照）。同チャネルを他ユーザが共有しない場合にも、無線方式の混在環境等においてはＤＵ比の低下によるアプリケーション品質の劣化が問題となる。
端末１１と基地局１２では、データ通信を行い、希望信号（ＩＥＥＥ８０２１１ｂ）の強度と不要信号（ＩＥＥＥ８０２１１ｇ）の強度の測定結果を基にして、ＤＵ比を求める。ＤＵ比がそれぞれ−１５ｄＢ、０ｄＢ、１５ｄＢになるように１１ｇの機器を配置する。１１ｂ、１１ｇともに周波数帯を２．４４７ＧＨｚ、ロングプリアンブルを利用し、暗号化は適用しない。ＩＰパケットサイズとして、６０，２００，３５０，５００，７５０，１０００，１２５０，１５００ｂｙｔｅの８通りを用い、ＵＤＰにより２０ｍｓ間隔で送出する。また、送出間隔の影響を検証するため、３０ｍｓ間隔、パケットサイズ５００，１０００，１５００ｂｙｔｅｓとして同様の実験を行った。以上の条件の基でパケット特性を把握するための測定をそれぞれ３分間実施する。
【００２６】
（実験結果）
ＤＵ比の各条件の違いから、ＤＵ比の低下時に損失が発生し、パケットサイズに対して損失率が増加する傾向が表れた。送出間隔３０ｍｓに比べて２０ｍｓの場合にその傾向が顕著であり、トラヒック量の違いによる影響と考えられる。パケットサイズが大きいほど、損失が大きいことが判明した。片道の平均遅延時間は、パケットサイズの増大と、ＤＵ比の低下による影響が表われた。
これらの結果から、ＤＵ比が損失率や片道遅延時間に影響しており、特にＤＵ比が低下している条件において、パケットサイズの増加による損失への影響が強くなる。高品質が要求されるアプリケーションに対して、無線ＬＡＮ上での利用を想定し、品質を評価する際には、これらの条件を考慮する必要がある。
【００２７】
（パケット送信方式選択装置）
図２は、本発明のパケット送信方式選択装置の構成例を示す図である。
図２において、Ａは無線端末１１、基地局１２の情報受信部であって、パケット送信方式選択装置１０の方式設定部Ｆ，Ｈからの設定指示による送信方式で送信された情報を受信部Ａで受信し、情報取得可能のとき、端末１１、基地局１２の各無線区間ＩＰ品質推定部１において推定可能であれば、品質を推定し、端末１１、基地局１２の各送信方式適用判定部２において閾値以上であれば、選択方法を適用せず、閾値以下であれば、送信方式選択装置１０に信号を転送する。
送信方式選択装置１０では、無線特性判定部の電波強度判定部３において、電波強度を判定する。閾値以下であれば、方式選択部Ｃに信号４を出力し、方式選択部Ｃでは記憶部Ｄの内容を参照することにより、方式を選択し、方式設定部Ｆに転送する。方式設定部Ｆは、選択された送信方式を設定して、端末１１および基地局１２の情報受信部Ａに設定した送信方式を通知する。
【００２８】
一方、電波強度判定部３において、電波強度を判定した結果、閾値以上であれば、再送回数判定部Ｂに信号を転送する。再送回数判定部Ｂでは、再送回数を判定し、その回数が閾値以下であれば、無線特性劣化推定部Ｅに信号５を出力する。また、閾値以上であれば、選択方法を適用せずに、処理を終了する。無線特性劣化推定部Ｅでは、上述の方法により無線特性劣化を推定し、推定結果信号６を方式選択部Ｇに出力する。方式選択部Ｇでは、記憶部Ｉの内容を参照することにより、最も適合した送信方式を選択して、方式設定部Ｈに出力する。方式設定部Ｈでは、選択された方式を設定して、端末１１および基地局１２の情報受信部Ａに対して設定した送信方式をＩＰパケットで通知する。
方式選択部ＣおよびＧでは、候補となる送信方式がパケットサイズおよび送信間隔を組として提供される。
【００２９】
図２において、第１の実施例（請求項１に対応）の場合には、全ての手段を用いて、前述の手順１〜手順６を実行する。また、第２の実施例（請求項２に対応）の場合には、手順１および手順２のみを行い、それ以外は省略する。すなわち、無線区間ＩＰ品質の推定値を基に、選択手法の適用を判断するので、端末・基地局情報受信部Ａで取得した情報を無線区間ＩＰ品質推定部１で推定し、その推定値を基に送信方式適用判定部２が選択手法の適用を判断し、閾値以上の推定値であれば選択方法を適用しない。
また、第３の実施例（請求項３に対応）の場合には、電波強度の統計情報を基に無線特性劣化を推定することにより、送信方式を選択するので、電波強度判定部３で閾値以下であるときのみ、方式選択部Ｃで方式を選択し、方式設定部Ｆで選択した送信方式を設定し、端末および基地局の情報受信部Ａに送信方式を通知する。
さらに、第４の実施例（請求項４に対応）の場合には、再送回数の統計情報を基に無線特性劣化要因を推定することにより、送信方式を選択するので、再送回数判定部Ｂで閾値以下であるときのみ、無線特性劣化推定部Ｅで劣化の要因を推定し、方式選択部Ｇで方式を選択し、方式設定部Ｈで選択した送信方式を設定し、端末および基地局の情報受信部Ａに送信方式を通知する。
【００３０】
従来、国内の２．４ＧＨｚ帯中速無線ＬＡＮには、数十種類の機種が存在するが、これらには、直接拡散（ＤＳ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）方式と周波数ホッピング（ＦＨ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ）方式のいずれかのスペクトル拡散（ＳＳ：Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式が適用されている（非特許文献１参照）。
現在、ＳＳ通信を用いた符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式や周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式に続くアクセス制御方式として急速に普及しており、移動無線通信にも適用され始めている。
図２のパケット送信方式選択装置１０の記憶部Ｄ，Ｉには、これらの送信方式のいくつかが記憶されている。
【００３１】
（プログラムと記録媒体）
上記請求項１〜４に記述した手順をプログラム化して、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておけば、無線特性情報を基にした送信方式選択プログラムを貸与または売買する際に便利であり、また、パケット送信方式選択装置１０のコンピュータに記録媒体を装着して、プログラムをインストールして、実行させることで、本発明の送信方式選択方法を容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が対象とするシステム構成および実施形態を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係るパケット送信方式選択装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…送信方式選択装置、１１，１４…無線端末、１２，１３…無線ＬＡＮ基地局、
１５…パケット送信端末、１１Ａ…端末情報送信部、１２Ａ…基地局情報送信部、
１５Ａ…パケット送受信装置、Ａ…端末・基地局情報受信部、Ｂ…再送回数判定部、
Ｃ…方式選択部、Ｄ…記憶部、Ｅ…無線特性劣化推定部、Ｆ…方式設定部、
Ｇ…方式選択部、Ｈ…方式設定部、Ｉ…記憶部、１…無線区間ＩＰ品質推定部、
２…送信方式適用判定部、３…電波強度判定部、４，５，６，７…信号。
【図１】
2005252608.tif 000003
【図２】
2005252608.tif 000004