(57)【要約】【課題】さらし端末問題による通信品質の劣化を予防する無線通信システムを提供する。【解決手段】送信待機情報取得部１１０は、送信待機情報を測定する。干渉量推量部２１０は、送信待機情報を収集し、干渉量を推量する。使用帯域計算部２１１は、推量された干渉量を考慮した使用帯域情報を計算する。呼受付制御部２１２は、干渉量が考慮された使用帯域情報に基づいて、呼接続制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他端末からの干渉量を推量する干渉量推量装置であって、
送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集し、該収集した送信待機情報に基づいて、前記干渉量を推量する推量部を備えたことを特徴とする干渉量推量装置。
【請求項２】
前記送信待機情報が、データ送信時のチャネル獲得遅延時間、及び、バックオフ停止回数の少なくとも一方の情報を含む、請求項１に記載の干渉量推量装置。
【請求項３】
前記送信待機情報を測定して前記推量部に入力する送信待機情報取得部を更に備える、請求項１に記載の干渉量推量装置。
【請求項４】
前記推量部は、使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を記憶しており、該記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を参照し、前記収集した送信待機情報と、干渉を受けていない端末における前記送信待機情報の期待値とに基づいて、前記干渉量を推量することを特徴とする、請求項１に記載の干渉量推量装置。
【請求項５】
前記送信待機情報の期待値が、干渉を受けていない端末から収集した送信待機情報であることを特徴とする、請求項４に記載の干渉量推量装置。
【請求項６】
前記推量部は、前記収集した送信待機情報に対応する使用帯域量と、前記送信待機情報の期待値に対応する使用帯域量との差分を、前記干渉量と推量することを特徴とする、請求項４に記載の干渉量推量装置。
【請求項７】
前記推量部は、使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を記憶しており、該記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を参照し、前記収集した送信待機情報と、現在使用帯域量とに基づいて、前記干渉量を推量することを特徴とする、請求項１に記載の干渉量推量装置。
【請求項８】
前記推量部は、前記収集した送信待機情報に対応する使用帯域量と、前記現在使用帯域量との差分を、前記干渉量と推量することを特徴とする、請求項７に記載の干渉量推量装置。
【請求項９】
無線通信システムにおいて、
他端末からの干渉量を推量する干渉量推量装置と、該干渉量推量装置によって推量された干渉量に応じて通信品質の劣化対策を講じる通信品質劣化防止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１０】
前記干渉量推量装置は、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集し、該収集した送信待機情報に基づいて、前記干渉量を推量する、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記通信品質劣化防止手段が、前記推量された干渉量に応じて呼受付制御を行う呼受付制御を含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記通信品質劣化防止手段が、前記推量された干渉量と、現在使用中の帯域とに基づいて、使用帯域情報を作成する使用帯域計算部を更に含み、前記呼受付制御部は、前記使用帯域情報に基づいて新規呼の受付可否を判断することを特徴とする、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記通信品質劣化防止手段が、通信パラメータを決定する通信パラメータ決定部を含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記通信パラメータが、メディアアクセス方式及び送信優先度の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記通信品質劣化防止手段が、送信データの符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定部を含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記符号化パラメータが、符号化圧縮率及びパケット化間隔の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
干渉量推量装置を用いて、他端末からの干渉量を推量する方法であって、
前記干渉量推量装置が、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集するステップと、
前記干渉量推量装置が、記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係と、前記収集した送信待機情報とに基づいて、前記干渉量を推量するステップとを備えたことを特徴とする方法。
【請求項１８】
干渉量推量装置と通信品質劣化防止手段とを用いて、無線通信システムを制御する方法であって、
干渉量推量装置が、他端末からの干渉量を推量するステップと、
通信品質劣化防止手段が、推量された干渉量に応じて通信品質の劣化対策を講じるステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
干渉量を推量するステップは、前記干渉量推量装置が送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集するステップと、前記干渉量推量装置が、記憶するトラヒックと前記送信待機情報との対応関係と、前記収集した送信待機情報とに基づいて、前記干渉量を推量するステップとを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉量推量装置及び方法に関し、特に、無線通信における他端末からの干渉量を推量する干渉量推量装置及び方法に関する。また、本発明は、通信システム、及び、その制御方法に関し、特に、推量された干渉量に基づいて制御を行う無線システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ等の無線通信が普及してきている。無線ＬＡＮでは、アクセスポイントと端末との間で無線リンクを確立してデータ（パケット）の送受信を行う。無線通信では、データ送受信に無線信号を使用する関係上、無線信号間の干渉を完全に排除することは困難であり、干渉が発生すると、通信品質が低下する問題がある。例えば、リアルタイムデータ伝送を行うＢＳＳ（Basic Service Set）の近隣に同一周波数チャネルで動作する他のＢＳＳが存在し、ＢＳＳがオーバラッピングしている場合には、他のＢＳＳが送信するパケットが干渉となり、リアルタイム伝送のＱｏＳが劣化する。
【０００３】
従来、無線通信で、干渉波を検知して、通信品質の劣化を予防する技術としては、非特許文献１に記載された技術がある。非特許文献１では、端末は、データ受信時に、受信電力を測定し受信電力データとして記憶する。端末は、データ受信後に、受信エラーを検出すると、記憶した受信電力データを解析し、受信電力の変動から、エラーが、干渉波の影響によって発生したか否かを判断する。
【０００４】
図１１は、干渉発生の様子を示している。例えば、アクセスポイント３０１が被干渉端末３０２にデータを送信しているときに、干渉端末３０３が同一チャネルでデータを送信すると、被干渉端末３０２は、電波の重なりによる受信電力の変動を観測する。被干渉端末３０２は、このような電力変動を観測すると、干渉波が存在すると判断する。或いは、データ受信後にも高い受信電力を観測した場合に、干渉波が存在すると判断する。被干渉端末３０２は、干渉波を検出すると、使用する通信チャネルを切り替え、干渉の無いチャネルで通信を続行する。
【０００５】
【非特許文献１】旦代智哉、足立朋子、利光清  著「無線ＬＡＮによるリアルタイムデータ伝送のＱｏＳ保障のための干渉パケット検出法に関する検討」電子情報通信学会技術報告書、２００４年８月、ｐｐ．４９−５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図１２は、無線ＬＡＮにおける通信の様子を示している。無線ＬＡＮのＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）のようなチャネル競合型通信では、端末は、同じアクセスポイントに帰属する他の端末がアクセスポイントにデータを送信中の場合は、データ送信を待機する。例えば、端末Ａ４０１は、端末Ｃ４０３がアクセスポイントＰ４１１にデータを送信していることを検出すると、データ送信を待機し、端末Ｃ４０３がデータを送信していないタイミングで、アクセスポイントＰ４１１にデータを送信する。
【０００７】
例えば、アクセスポイントＰ４１１とアクセスポイントＱ４１２とで同一通信チャネルを使用し、端末Ａ４０１がアクセスポイントＰ４１１にデータを送信しようとする場合について考える。この場合、端末Ｂ４０２が、アクセスポイントＱ４１２にデータを送信していた場合には、端末Ａ４０１は、端末Ｂ４０２の通信可能エリア内にいるため、通信チャネルが使用中である旨を検出することになる。このため、帰属するアクセスポイントＰ４１１に対してどの端末もデータ送信していない場合でも、データ送信を待機することになり、データ送受信のスループットが低下するという問題が発生する。このような現象を“さらし端末問題”といい、端末Ｂ４０２を“さらし端末”、端末Ａ４０１を“さらされ端末”という。また、干渉によって送信を待たされ、使用できなかった帯域量を干渉量と定義する。
【０００８】
ＣＳＭＡ／ＣＡでは、“さらされ端末”は、“さらし端末”がデータ送信中はデータ送信が待たされ、“さらされ端末”と“さらし端末”とは、同時にデータを送信しない。非特許文献１では、２つの端末が同時にデータを送信することを前提としており、非特許文献１に記載の技術では、“さらされ端末”側で、“さらし端末”との干渉を検出することはできない。また、隣接セルの通信チャネル周波数が重ならないようにセル設計する場合には、隣接セルが異なる通信チャネルを使用することで、干渉そのものが生じない。しかし、無線ＬＡＮ、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、干渉なく同時に使用できる通信チャネル数は、日本で４チャネル、海外では３チャネルと少なく、そのような通信システムでは、全ての隣接セルが異なる通信チャネルを使うセル配置が実質的に不可能であり、干渉を完全に排除することはできない。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、さらし端末からの干渉を検出して、その干渉量を推量できる干渉量推量装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、さらし端末による干渉を受けている端末がある場合でも、その“さらされ端末”の通信品質を維持できる無線通信システム及びその制御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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の干渉量推量装置は、他端末からの干渉量を推量する干渉量推量装置であって、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集し、該収集した送信待機情報に基づいて、前記干渉量を推量する推量部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の干渉量推量方法は、干渉量推量装置で用いられる、他端末からの干渉量を推量する方法であって、前記干渉量推量装置が、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集するステップと、前記干渉量推量装置が、記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係と、前記収集した送信待機情報とに基づいて、前記干渉量を推量するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の干渉量推量装置及び方法では、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集して、干渉量を推量する。通常、他端末からの干渉を受ける端末では、データ送信時に送信待ちが発生し、干渉量が多いほど、送信待ちの度合いも大きくなる。従って、送信待機情報から、他端末からの干渉量を推量することができる。
【００１４】
本発明の干渉量推量装置では、前記送信待機情報が、データ送信時のチャネル獲得遅延時間、及び、バックオフ停止回数の少なくとも一方の情報を含む構成を採用できる。送信待機情報としては、あるパケット送信のためにチャネル獲得を試み始めた時点から、実際にパケット送出処理を開始するまでの時間を示すチャネル獲得遅延や、チャネル獲得競合中に他の端末の送信を検出し、待機状態に入る回数を示すバックオフ停止回数を用いることができる。
【００１５】
本発明の干渉量推量装置は、前記送信待機情報を測定して前記推量部に入力する送信待機情報取得部を更に備える構成を採用できる。
【００１６】
本発明の干渉量推量装置では、前記推量部は、使用帯域量と前期送信待機情報との対応関係を記憶しており、該記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を参照し、前記収集した送信待機情報と、干渉を受けていない端末における前記送信待機情報の期待値とに基づいて、前記干渉量を推量する構成を採用できる。通常、使用帯域量が増加するほど、送信待ちの度合いが大きくなる。また、他端末からの干渉を受ける端末では、その干渉の影響により、干渉を受けない端末に比して、干渉の分だけ、送信待ちが発生すると考えられる。従って、収集した送信待機情報の値に対応する使用帯域量と、干渉を受けていない端末における送信待機情報の期待値に対応する使用帯域量との差分に基づいて、干渉量を推量できる。
【００１７】
本発明の干渉量推量装置では、前記送信待機情報の期待値が、干渉を受けていない端末から収集した送信待機情報である構成を採用できる。干渉を受けていない端末における送信待機情報の期待値としては、実際に干渉を受けていない端末から収集した送信待機情報を用いることができる。
【００１８】
本発明の干渉量推量装置では、前記推量部は、前記収集した送信待機情報に対応する使用帯域量と、前記送信待機情報の期待値に対応する使用帯域量との差分を、前記干渉量と推量する構成を採用できる。
【００１９】
本発明の干渉量推量装置では、前記推量部は、使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を記憶しており、該記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係を参照し、前記収集した送信待機情報と、現在使用帯域量とに基づいて、前記干渉量を推量する構成を採用できる。この場合、前記推量部は、前記収集した送信待機情報に対応する使用帯域量と、前記現在使用帯域量との差分を、前記干渉量と推量する構成を採用できる。干渉を受ける端末から収集した送信待機情報の値に対応する使用帯域量は、実際の使用帯域量よりも、他端末からの干渉の分だけ大きくなることから、その差分に基づいて、干渉量を推量できる。
【００２０】
本発明の無線通信システムは、無線通信システムにおいて、他端末からの干渉量を推量する干渉量推量装置と、該干渉量推量装置によって推量された干渉量に応じて通信品質の劣化対策を講じる通信品質劣化防止手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の無線通信システムの制御方法は、干渉量推量装置と通信品質劣化防止手段とを用いて、無線通信システムを制御する方法であって、干渉量推量装置が、他端末からの干渉量を推量するステップと、通信品質劣化防止手段が、推量された干渉量に応じて通信品質の劣化対策を講じるステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の無線通信システム及び方法では、通信品質劣化防止手段により、推量した干渉量に基づいて、通信品質の劣化を防止するための対策を講じる。他端末からの干渉を受ける端末については、受ける干渉量に基づいて、その端末の通信品質が劣化しないように制御することで、他端末からの干渉を受ける端末の通信品質を維持できる。
【００２３】
本発明の無線通信システムでは、前記干渉量推量装置は、送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集し、該収集した送信待機情報に基づいて、前記干渉量を推量する構成を採用できる。また、本発明の無線通信システムの制御方法では、干渉量を推量するステップは、前記干渉量推量装置が送信待ちの度合いを示す送信待機情報を収集するステップと、前記干渉量推量装置が、記憶する使用帯域量と前記送信待機情報との対応関係と、前記収集した送信待機情報とに基づいて、前記干渉量を推量するステップとを含む構成を採用できる。他端末からの干渉を受ける端末では、データ送信時に送信待ちが発生し、干渉量が多いほど、送信待ちの度合いも大きくなる。従って、送信待機情報から、他端末からの干渉量を推量することができる。
【００２４】
本発明の無線通信システムでは、前記通信品質劣化防止手段が、前記推量された干渉量に応じて呼受付制御を行う呼受付制御を含む構成を採用できる。この場合、前記通信品質劣化防止手段が、前記推量された干渉量と、現在使用中の帯域とに基づいて、使用帯域情報を作成する使用帯域計算部を更に含み、前記呼受付制御部は、前記使用帯域情報に基づいて新規呼の受付可否を判断する構成を採用できる。例えば、新規呼が発生した場合に、使用中の帯域だけを見れば、その新規呼は受付け可能であっても、干渉量を考慮した使用帯域情報で帯域不足が発生する場合には、その新規呼の受付けを許可しない。このようにすることで、干渉を受ける端末の通信品質が劣化することを防止できる。
【００２５】
本発明の干渉量推量装置では、前記通信品質劣化防止手段が、通信パラメータを決定する通信パラメータ決定部を含む構成を採用できる。この場合、前記通信パラメータが、メディアアクセス方式及び送信優先度の少なくとも１つを含む構成を採用できる。例えば、メディアアクセス方式や送信優先度のパラメータを変更し、干渉を受ける端末のチャネル獲得が有利になるように制御することで、干渉を受ける端末の通信品質が劣化することを防止できる。
【００２６】
本発明の干渉量推量装置では、前記通信品質劣化防止手段が、送信データの符号化パラメータを決定する符号化パラメータ決定部を含む構成を採用できる。この場合、前記符号化パラメータが、符号化圧縮率及びパケット化間隔の少なくとも１つを含む構成を採用できる。例えば、送信データ作成の際の符号化圧縮率やパケット化間隔のパラメータを変更し、干渉を受ける端末のチャネル獲得が有利になるように制御することで、干渉を受ける端末の通信品質が劣化することを防止できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の干渉量推量装置及び方法では、他端末からの干渉を受ける端末では、データ送信時に送信待ちが発生し、干渉量が多いほど、送信待ちの度合いも大きくなるという特性を利用して、送信待機情報から、他端末からの干渉量を推量する。これにより、さらし端末からの干渉を検出して、その干渉量を検出できる。
【００２８】
また、本発明の無線通信システム及びその制御方法では、通信品質劣化防止手段により、推量した干渉量に基づいて、通信品質の劣化を防止するための対策を講じる。他端末からの干渉を受ける端末については、受ける干渉量に基づいて、その端末の通信品質が劣化しないように制御することで、さらし端末による干渉を受けている端末がある場合でも、そのさらされ端末の通信品質を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示している。通信制御装置１０は、干渉量推量装置を構成する送信待機情報取得部１１０及び干渉量推量部２１０と、通信品質劣化防止手段を構成する使用帯域計算部２１１及び呼受付制御部２１２を有する。干渉量推量部２１０、使用帯域計算部２１１、及び、呼受付制御部２１２は、複数の端末との間で通信を行うアクセスポイントに設けられる。送信待機情報取得部１１０は、アクセスポイントに接続する各端末に設けられる。
【００３０】
送信待機情報取得部１１０は、データ送信時に、端末がデータ送信前に待たされる度合いを示す送信待機情報を測定する。送信待機情報としては、例えばチャネル獲得遅延や、バックオフ停止回数を用いることができる。チャネル獲得遅延は、あるパケット送信のためにチャネル獲得を試み始めた時点から、実際にパケット送出処理を開始するまでの時間を示す。また、バックオフ停止回数は、無線ＬＡＮのコンテンション期間のような、チャネル獲得競合中に他の端末の送信を検出し、待機状態に入る回数を示す。
【００３１】
干渉量推量部２１０は、送信待機情報取得部１１０が測定した送信待機情報を収集し、収集した送信待機情報を統計処理することで、さらし端末によるデータ送信への干渉の影響度を推量する。干渉量推量部２１０は、送信待機情報と使用帯域量との対応関係を記憶しており、その対応関係と、送信待機情報取得部１１０が測定した送信待機情報とに基づいて、干渉量を推量し、どの端末がどの程度さらされているかを示す干渉量情報を出力する。
【００３２】
使用帯域計算部２１１は、各端末の使用帯域を把握しており、この使用帯域と、干渉量推量部２１０が推量した干渉量情報に基づいて、端末の通信品質を維持するために必要な無線帯域量を計算し、使用帯域情報を出力する。呼受付制御部２１２は、端末からの新規呼接続要求時に、新規呼の受付け判断を行う。受付け判断は、使用帯域計算部２１１が出力した使用帯域情報をもとに、新規呼を受け付ける空き帯域の有無から行われる。
【００３３】
図２は、使用帯域情報を更新する際の通信制御装置１０の動作手順を示している。各端末の送信待機情報取得部１１０は、データ送信時に送信待機情報を取得する（ステップＡ１）。干渉量推量部２１０は、送信待機情報取得部１１０が出力する送信待機情報を取得して、干渉量を推量する（ステップＡ２）。ステップＡ２では、干渉量推量部２１０は、各端末から送信待機情報を取得して、端末ごとに、さらし端末による影響をどの程度受けているかを推量する。使用帯域計算部２１１は、干渉量推量部２１０が推量した干渉量と、各端末の帯域情報とに基づいて使用帯域を計算し（ステップＡ３）、使用帯域情報を更新する（ステップＡ４）。
【００３４】
通信制御装置１０は、図２のステップＡ１〜Ａ４を繰り返し行って、使用帯域情報を最新の状態に更新する。呼受付制御部２１２は、端末から新規呼接続要求があると、ステップＡ４で更新された使用帯域情報に基づいて、呼受付制御を行う。
【００３５】
図３は、本実施形態の干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示している。この例では、無線通信システム２０は、複数のＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ）端末１００（１）〜（ｎ）と、アクセスポイント２００とを有する。各ＷＬＡＮ端末１００は、符号化処理部１０１と、パケット処理部１０２と、メディアアクセス制御部１０３と、無線通信部１０４と、送信待機情報取得部１１０とを有する。アクセスポイント２００は、無線通信部２０１と、メディアアクセス制御部２０２と、データ処理部２０３と、干渉量推量部２１０と、使用帯域計算部２１１と、呼受付制御部２１２とを有する。
【００３６】
符号化処理部１０１は、入力された音声信号や画像信号などのデータを符号化し、符号化データを出力する。パケット処理部１０２は、入力された符号化データをパケット化して出力する。メディアアクセス制御部１０３は、パケット処理部１０２から、送信すべきパケットが入力されると、送信待機情報取得部１１０に送信待機情報の測定開始を指示すると共に、チャネル獲得を試みる。メディアアクセス制御部１０３は、チャネルを獲得し、パケットを送信する際には、送信待機情報取得部１１０が測定した送信待機情報を取得し、取得した送信待機情報を送信パケットに含めて、これを無線通信部１０４に受け渡す。無線通信部１０４は、受け取ったパケットを電波信号に変換して送信する。
【００３７】
アクセスポイント２００の無線通信部２０１は、何れかのＷＬＡＮ端末１００から電波信号を受信すると、受信したパケットをメディアアクセス制御部２０２に受け渡す。メディアアクセス制御部２０２は、受け取ったパケットデータを、データの複号等を行うデータ処理部２０３へ受け渡す。その際、受け取ったパケットから送信待機情報を読み出し、読み出した送信待機情報を干渉量推量部２１０へ受け渡す。干渉量推量部２１０は、送信待機情報に基づいて、データを送信した端末の干渉量を推量する。
【００３８】
干渉量推量部２１０は、さらし端末の干渉を受ける端末は、干渉を受けない端末と異なった特性の送信待機情報を出力することから、その特性の違いを利用して干渉量を推量する。図４は、トラヒックとチャネル獲得遅延との関係を示している。一般に、チャネル競合型の無線ＬＡＮでは、無線チャネルに送出されるパケット量であるネットワークトラヒックが増加するほど、チャネル獲得遅延が増加する傾向にある。各ＷＬＡＮ端末１００のチャネル獲得機会が平等であるとすると、トラヒック量が一定であれば、各ＷＬＡＮ端末１００におけるチャネル獲得遅延は同じ値になることが期待できる。しかしながら、特定のＷＬＡＮ端末１００のチャネル獲得遅延が、他のＷＬＡＮ端末１００のチャネル獲得遅延よりも値が大きいときには、その特定のＷＬＡＮ端末１００は、さらし端末の影響を受けていると考えられる。
【００３９】
例えば、ＷＬＡＮ端末１００（１）から送信待機情報として、チャネル獲得遅延Ｄ１を受信したとする。干渉量推量部２１０は、このチャネル獲得遅延Ｄ１と、さらし端末の影響を受けない端末におけるチャネル獲得遅延の期待値Ｄ２（リファレンスデータ）とを比較して、干渉量を推量する。このリファレンスデータとしては、さらし端末の影響を受けないＷＬＡＮ端末１００から受信したチャネル獲得遅延を用いることができる。干渉量推量部２１０は、図４に示す関係を用いて、ＷＬＡＮ端末１００（１）から受信したチャネル獲得遅延Ｄ１に対応する使用帯域量と、リファレンスデータに対応する使用帯域量との差ΔＴｒを、さらし端末による干渉量であると推量する。また、干渉量推量部２１０は、図４に示す関係を用いて、現在のネットワークの使用帯域量からチャネル獲得遅延の期待値Ｄ２を算出し、その期待値をリファレンスデータとしてもよい。この場合には、図４において、チャネル獲得遅延Ｄ１に対応する使用帯域量と、現在の使用帯域量との差分を干渉量とすることと等価である。
【００４０】
使用帯域計算部２１１は、現在の使用帯域と、干渉量推量部２１０が推量した干渉量とに基づいて、無線チャネルの使用帯域又は空き帯域を計算する。ここでの使用帯域又は空き帯域は、実際の使用帯域に干渉量をあわせたものであり、これは、“さらされ端末”がデータ送信を待たされる影響を加味した値である。例えば、現在の実際の空き帯域が３Ｍｂ／ｓで、干渉量推量部２１０が推量したＷＬＡＮ端末１００（１）の干渉量が１Ｍｂ／ｓであれば、空き帯域を２Ｍｂ／ｓとする。呼受付制御部２１２は、新たに、ＷＬＡＮ端末１００から呼受付要求を受信すると、使用帯域計算部２１１が計算した使用帯域を参照して、この呼受付要求に対する可否を決定する。呼受付制御部２１２は、干渉量を考慮した空き帯域が、要求する帯域よりも狭ければ、ＷＬＡＮ端末１００の接続を許可しない。また、干渉量を考慮した空き帯域が、要求する帯域以上であれば、ＷＬＡＮ端末１００の接続を許可する。
【００４１】
比較例として、呼受付要求時に、“さらされ端末”の干渉量を考慮しない場合について考える。ここでは、例えば、ＷＬＡＮ端末１００（ｎ）が、帯域２．５Ｍｂ／ｓを指定して、呼受付要求を送信したとする。この場合、呼受付制御部２１２は、実際の空き帯域が３Ｍｂ／ｓであれば、ＷＬＡＮ端末１００（ｎ）に対して、接続を許可する旨を応答する。このとき、さらし端末の干渉量を考慮した空き帯域量が２Ｍｂ／ｓであったとすると、さらし端末の干渉を受けるＷＬＡＮ端末１００（１）にとっては、空き帯域＝２Ｍｂ／ｓと等価であり、新たにＷＬＡＮ端末１００（ｎ）が２．５Ｍｂ／ｓを使用することにより、空き帯域不足が発生したのと同じ状態となる。このため、ＷＡＬＮ端末１００（１）のチャネル獲得機会は、ＷＬＡＮ端末１００（ｎ）が接続したことによって減少し、所要の帯域を確保できずに、ＷＬＡＮ端末１００（１）の通信品質が劣化する。
【００４２】
本実施形態では、干渉量推量部２１０は、送信待機情報を統計処理することにより、さらし端末による干渉量を推量する。送信待機情報は、さらし端末問題による通信品質の劣化が反映された値を示し、このような情報を用いることにより、従来推量することができなかったさらし端末による干渉量を推量することができる。また、本実施形態では、推量した干渉量を用いて、呼受付制御部２１２により、さらし端末による干渉量を考慮した使用帯域を越えない範囲で、呼受付要求をした端末の接続を許可する。このようにすることで、さらし端末問題が生じる状況下についても、“さらされ端末”のチャネルアクセス機会を維持することができる。これにより、“さらされ端末”がパケットを十分な頻度で送出できる環境を維持することができ、“さらされ端末”の通信品質の劣化を防止することができる。
【００４３】
図５は、本発明の第２実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示している。本実施形態の通信制御装置１０ａは、通信品質劣化防止手段として、通信パラメータ決定部２１３と、通信制御部２１４とを備える。通信パラメータ決定部２１３は、干渉量推量部２１０が推量した干渉量に基づいて、さらし端末の影響を受ける端末の通信効率を高めるように、通信パラメータを決定する。通信パラメータとしては、例えば、メディアアクセス制御方式の種類や、送信優先度などがある。通信制御部２１４は、通信パラメータ決定部２１３が決定した通信パラメータで、通信を行う。
【００４４】
図６は、通信制御装置１０ａの動作手順を示している。送信待機情報取得部１１０は、図２のステップＡ１と同様な手順で、送信待機情報を取得する（ステップＢ１）。また、干渉量推量部２１０は、ステップＡ２と同様な手順で、干渉量を推量する（ステップＢ２）。通信パラメータ決定部２１３は、ステップＢ２で推量された干渉量に基づいて、“さらされ端末”が存在するか否かを判断し、さられ状況（干渉の発生状況）に基づいて、効率良く通信可能な通信パラメータを決定する（ステップＢ３）。通信制御部２１４は、通信パラメータを、ステップＢ３で決定された通信パラメータに切り替えて、通信を続行する（ステップＢ４）。
【００４５】
図７は、本実施形態の干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示している。この無線通信システム２０ａと、図３に示す第１実施形態における無線通信システム２０との相違点は、アクセスポイント２００ａが通信パラメータ決定部２１３を備えており、通信パラメータ決定部２１３によって、図５の通信制御部２１４に相当するメディアアクセス制御部１０３、２０２の通信パラメータを決定する点である。
【００４６】
通信パラメータ決定部２１３は、干渉量推量部２１０で推量された干渉量に基づいて、通信パラメータを決定する。例えば、干渉量がしきい値を越えると、メディアアクセス制御部１０３、２０２におけるメディアアクセス方式を、ＰＣＦ（Point Coordination Function）に変更し、或いは、無線ＬＡＮにおけるＩＦＳ（Inter Frame Space）やコンテンションウィンドウサイズを小さくして、データ送信の優先度を高く設定する。
【００４７】
通信パラメータ決定部２１３が決定した通信パラメータは、アクセスポイント２００ａ内のメディアアクセス制御部２０２及びＷＬＡＮ端末１００内のメディアアクセス制御部１０３に出力される。メディアアクセス制御部１０３、２０２が、決定された通信パラメータに従って、通信パラメータを切り替えることにより、ＷＡＬＮ端末１００とアクセスポイント２００ａとの間の通信パラメータが切り替えられる。
【００４８】
本実施形態では、送信待機情報に基づいて、さらし端末による干渉量を推量し、この干渉量を考慮した通信パラメータの設定を行う。さらし端末の影響により、干渉を受けている端末がある場合には、通信パラメータ決定部２１３によって、通信パラメータを、その“さらされ端末”のチャネル獲得が有利になるように変更することで、“さらされ端末”に対して、十分なチャネルアクセス機会を提供することができる。これにより、“さらされ端末”がパケットを十分に送出できるようになり、“さらされ端末”の通信品質を維持することができる。
【００４９】
図８は、本発明の第３実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示している。本実施形態の通信制御装置１０ｂは、通信品質劣化防止手段として、符号化パラメータ決定部２１５を有する。符号化パラメータ決定部２１５は、端末側における送信データを生成する際の符号化のパラメータを決定する。符号化パラメータは、例えば、音声データや画像データの情報圧縮率や、パケット生成間隔である。符号化パラメータ決定部２１５は、干渉量推量部２１０が推量した干渉量に基づいて、通信効率を高めるように符号化パラメータを決定する。
【００５０】
図９は、通信制御装置１０ｂの動作手順を示している。送信待機情報取得部１１０は、図２のステップＡ１と同様な手順で、送信待機情報を取得する（ステップＣ１）。また、干渉量推量部２１０は、ステップＡ２と同様な手順で、干渉量を推量する（ステップＣ２）。符号化パラメータ決定部２１５は、ステップＣ２で推量された干渉量に基づいて、“さらされ端末”が存在するか否かを判断し、さられ状況（干渉の発生状況）に基づいて、通信効率を高めるように符号化パラメータを決定する（ステップＣ３）。端末は、符号化パラメータ決定部２１５によって符号化パラメータが変更されると、符号化パラメータを切り替えて、通信を続行する（ステップＣ４）。
【００５１】
図１０は、本実施形態の干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示している。この無線通信システム２０ｂと、図３に示す第１実施形態における無線通信システム２０との相違点は、アクセスポイント２００ｂ内の符号化パラメータ決定部２１５によって、ＷＬＡＮ端末１００内の符号化処理部１０１の符号化パラメータを決定する点である。符号化パラメータ決定部２１５では、推量された干渉量に基づいて、符号化パラメータを決定する。例えば、干渉量がしきい値を超える場合は、“さらされ端末”のパケット化周期を長くすることで、１パケットあたりのデータ量を増やし、パケット数を削減してチャネル獲得回数を削減する。或いは、“さらされ端末”以外のＷＬＡＮ端末１００の符号化圧縮率を高くすることで、チャネルの空き帯域を増やす。決定されたパラメータは、符号化処理部１０１へ送信され、ＷＬＡＮ端末１００が送信データを作成する際の符号化パラメータが切り替えられる。
【００５２】
本実施形態では、送信待機情報に基づいて、さらし端末による干渉量を推量し、この干渉量を考慮した符号化パラメータの設定を行う。さらし端末の影響により、干渉を受けている端末がある場合には、符号化パラメータ決定部２１５によって、“さらされ端末”の符号化パラメータを変更して通信効率を高め、或いは、さらされ端末以外の符号化パラメータを変更して、“さらされ端末”のチャネル獲得を容易にする。このようにすることで、“さらされ端末”がパケットを十分に送出できるようになり、“さらされ端末”の通信品質を維持することができる。
【００５３】
なお、上記各実施形態は、適宜組み合わせることができ、例えば、第１実施形態のように干渉量を考慮した使用帯域に基づいて呼受付制御をしつつ、第２実施形態のように、干渉量に基づいて通信パラメータを設定してもよい。また、上記各実施形態では、送信待機情報に基づいて干渉量を推量し、そのようにして推量した干渉量に基づいて、通信品質劣化防止手段により、通信品質の劣化を防止する例について説明した。しかしながら、さらし端末による干渉量を推量する方法が他に存在するのであれば、その方法で推量した干渉量に基づいて、通信品質劣化防止手段によって、通信品質の劣化を防止してもよい。
【００５４】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の干渉量推量装置、方法、無線通信システム、及び、その制御方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、無線通信を利用してリアルタイムデータを伝送する電話サービスやストリーミングサービスといった用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】通信制御装置の動作手順を示すフローチャート。
【図３】干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示すブロック図。
【図４】トラヒックとチャネル獲得遅延との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の第２実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】第２実施形態の通信制御装置の動作手順を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第３実施形態の干渉量推量装置を含む通信制御装置の構成を示すブロック図。
【図９】第３実施形態の通信制御装置の動作手順を示すフローチャート。
【図１０】第３実施形態の干渉量推量装置が組み込まれた無線通信システムの構成を示すブロック図。
【図１１】無線通信システムにおける干渉発生の様子を示すブロック図。
【図１２】無線ＬＡＮにおける通信の様子を示す模式図。
【符号の説明】
【００５７】
１０：通信制御装置
２０：無線通信システム
１０１：符号化処理部
１０２：パケット処理部
１０３：メディアアクセス制御部
１０４；無線通信部
１１０：送信待機情報取得部
２０１：無線通信部
２０２：メディアアクセス制御部
２０３：データ処理部
２１０：干渉量推量部
２１１：使用帯域計算部
２１２：呼受付制御部
２１３：通信パラメータ決定部
２１４：通信制御部
２１５：符号化パラメータ決定部
【図１】
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【図２】
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【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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