(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線モジュール毎に無線環境の良し悪しを表す無線環境情報を取得し、各無線モジュールにおける将来の無線環境情報を予測するための複数の予測式の中から、取得された無線環境情報に基づき、無線環境に適した予測式を選択する予測式選択手段と、
前記予測式選択手段によって選択された予測式を用いて、各無線モジュールにおける将来の無線環境情報の予測値を取得し、この予測値に基づいて、無線通信に用いる無線モジュールを選択する無線モジュール選択手段と
を含み、
前記予測式選択手段は、予測式の選択を行う頻度よりも頻繁に、現在選択されている予測式に用いられる係数の値を更新する
無線制御装置。
【請求項２】
前記予測式選択手段は、各無線モジュールにおける無線環境情報の過去の実測値と、各予測式における過去の予測値とを用いて、予測誤差の少ない予測式を選択する請求項１に記載の無線制御装置。
【請求項３】
前記予測式選択手段は、各無線モジュールにおける無線環境情報の過去の実測値の時系列情報に基づき、この時系列情報に適合するモデルに基づく予測式を選択する請求項１に記載の無線制御装置。
【請求項４】
前記予測式選択手段は、現在選択されている予測式が妥当か否か判断し、妥当でないと判断された場合にのみ予測式の選択を行う、請求項１から３のいずれかに記載の無線制御
装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の無線制御装置と、
複数の無線モジュールと、
無線モジュール選択手段によって選択された無線モジュールにパケットを渡すパケットスイッチ手段と、
を含み、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線環境の状況に応じて無線通信方式を決定する無線制御装置、及び決定された無線通信方式を用いて無線通信を行う無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、効率的な周波数利用を実現するための技術として、コグニティブ無線通信技術が提案されている。コグニティブ無線通信技術は、周辺の無線環境に応じて、無線通信方式や無線チャネルを動的に選択し、これを用いて無線通信を行う技術である。コグニティブ無線通信技術を実現するに当たり、どのようにして各無線通信方式が実装された無線モジュールや無線チャネルを選択するかが問題となる。
【０００３】
この問題に関して、ファジィ制御を用いて無線モジュールを選択する技術が提案されている（非特許文献１参照）。非特許文献１に開示されている技術では、無線モジュールの選択に用いられる無線環境情報（受信パワー、無線チャネル占有時間、パケットロス率など）それぞれに対し、無線システム毎にメンバーシップ関数が定義される。そして、コグニティブ無線通信システムは、各メンバーシップ関数を用いることにより、異なる無線システム間の特徴を吸収して、最適な無線モジュールを選択する。
また、無線環境情報として、受信パワーを用いた場合の具体的な無線環境認識技術も提案されている（非特許文献２参照）。
【０００４】
また、コグニティブ無線通信技術を限定的な対象とした技術ではないが、無線ネットワークにおいて、無線チャネルの割当方法に関する技術も提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１には、無線通信によってメッシュ網を構築する場合に、ネットワークのトラヒック変動や各無線リンクの伝送品質に応じて、無線チャネルの割り当て数を決定する技術が開示されている。この技術によれば、メッシュ状に構築されたネットワークにおいて、あるリンクが使用不可能となった場合に迂回経路にトラヒックが集中する問題に対し、この迂回経路に割り当てられる無線チャネル数を増加させることにより対応することが可能となる。
【０００５】
また、予測機構及び可変重み付けフィルタを用いて、ノード間のリンク信頼度を推定することにより、無線アドホック通信等の通信ネットワークにおいて、発信元ノードとあて先ノードとの間の最適経路を決定するための技術も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に開示されている予測機構は、特にリンク品質として信号強度や信号対雑音比などの物理層における情報を用いて予測を行う技術である。また、重み付けフィルタは、リンク品質が推定されるノードにより経験されているトラヒック状況に基づいて予測される値の補正を行う。トラヒック状況とは、例えばアイドル状態か、軽度のトラヒックであるか、中程度のトラヒックであるか、重度のトラヒックであるかを示す情報である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５３９７４号公報
【特許文献２】特表２００６−５２７５２５号公報
【非特許文献１】R. Agusti, O. Sallent, J. Perez-Romero, L. Giupponi, “A Fuzzy-Neural Based Approach for Joint Radio Resource Management in a Beyond 3G Framework”, QSHINE’04, 2004
【非特許文献２】N.Hoven, A. Sahai, “Power scaling for cognitive radio”, Proc. International conference on Wireless Networks, Communications and Mobile Computing, Hawaii, USA, June, 2005, pp.250-255
【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、無線環境は、その時々で変化する。さらに、その変化の仕方も一定であるとは限らない。そのため、現時点の無線環境が、その後の無線環境を的確に表しているとは限らず、送信時点では選択された無線モジュールが最適なものでなくなっている場合があった。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、時々刻々と変化する無線環境に応じて、無線通信装置が使用する無線モジュールを決定することができる装置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】
【０００８】
本発明の第一の態様は、無線制御装置であって、予測式選択手段及び無線モジュール選択手段を含む。予測式選択手段は、複数の無線モジュール毎に無線環境の良し悪しを表す無線環境情報を取得し、各無線モジュールにおける将来の無線環境情報を予測するための複数の予測式の中から、取得された無線環境情報に基づき、無線環境に適した予測式を選択する。無線モジュール選択手段は、予測式選択手段によって選択された予測式を用いて、各無線モジュールにおける将来の無線環境情報の予測値を取得し、この予測値に基づいて、無線通信に用いる無線モジュールを選択する。
このように構成された無線制御装置によれば、複数の予測式の中から、無線環境情報に基づいて、無線環境に適した予測式が選択される。そして、この予測式を用いて予測値が算出される。そのため、さまざまな状況が想定される無線環境それぞれに応じた予測式の選択が可能となり、誤差の小さい予測値の取得が可能となる。従って、このような無線環境の変化に応じた無線モジュールの選択が可能となる。
【０００９】
本発明第一の態様の無線制御装置において、予測式選択手段は、各無線モジュールにおける無線環境情報の過去の実測値と、各予測式における過去の予測値とを用いて、予測誤差の少ない予測式を選択するように構成されても良い。
本発明の無線制御装置において、予測式選択手段は、各無線モジュールにおける無線環境情報の過去の実測値の時系列情報に基づき、この時系列情報に適合するモデルに基づく予測式を選択するように構成されても良い。
【００１０】
本発明第一の態様の無線制御装置において、予測式選択手段は、予測式の選択を行う頻度よりも頻繁に、現在選択されている予測式に用いられる係数の値を更新するように構成されても良い。
一般的に、予測式の選択を行う処理は、現在選択されている予測式に用いられる係数の値の更新処理に比べて多くの時間を要する。また、予測式が変わらなくとも、その予測式に用いられる係数の値が更新されることにより、予測の精度が向上する。従って、このように構成されることにより、処理に要する時間を抑えつつ、予測の精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
本発明第一の態様の無線制御装置において、予測式選択手段は、現在選択されている予測式が妥当か否か判断し、妥当でないと判断された場合にのみ予測式の選択を行うように構成されても良い。
一般的に、予測式の選択を行う処理は、予測式が妥当か否か判断する処理に比べて多くの時間を要する。また、予測式が妥当であれば、わざわざ予測式を変更しなくとも予測の精度を高く維持できる。従って、このように構成されることにより、処理に要する時間を抑えつつ、予測の精度を高く維持させることが可能となる。
【００１２】
本発明の第二の態様は、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、上述したいずれかの構成を有する無線制御装置と、複数の無線モジュールと、無線モジュール選択手段によって選択された無線モジュールにパケットを渡すパケットスイッチ手段と、を含む。
【００１３】
本発明は、コンピュータを、上述した無線制御装置として動作させるためのコンピュータプログラムとして特定されても良い。また、本発明は、上述した無線制御装置として機能するコンピュータが行う無線制御方法として特定されても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、時々刻々と変化する無線環境に応じて、無線通信装置が使用する無線モジュールを決定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明による無線通信装置１００は、他の無線通信装置と無線通信を行う。他の無線通信装置は、携帯電話機やＰＨＳや無線通信機能を有したパーソナルコンピュータ等の無線通信端末装置であっても良いし、無線通信基地局や無線ルータ等の中継装置であっても良い。また、他の無線通信装置は、本発明による無線通信装置であっても良い。
本発明による無線通信装置１００は、それぞれ異なる無線通信方式が実装された複数の無線モジュールを有する。各無線モジュールは、各々に実装された無線通信方式に基づき無線通信を行う。無線通信方式としては、例えば、無線ＬＡＮシステムの標準規格である「ＩＥＥＥ８０２．１１ｊ」、「ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ」、「ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ」などが挙げられる。また、無線通信方式としては、例えば、移動通信システムの標準規格である「ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ」に準拠の「Ｍｏｂｉｌｅ  ＷｉＭＡＸ」と呼ばれる無線アクセス方式、「ｃｄｍａ２０００  ｌｘＥＶ-ＤＯ」と呼ばれるＣＤＭＡ方式などが挙げられる。なお、上述した「異なる無線通信方式」とは、同一の無線通信方式であってチャネルが異なるものを含む。即ち、例えば「ＩＥＥＥ８０２．１１ｊ」という点では共通したとしても、そのチャネルが異なる場合には、それぞれの無線通信方式は異なるものとして取り扱われる。
無線制御部４０は、これらの複数の無線通信方式の中から、無線環境に応じて最適な無線通信方式を選択し、選択された無線通信方式が実装された無線モジュールを利用して無線通信を行う。このような無線通信方式の選択や選択された無線モジュールを利用した無線通信の実行等の実現には、例えばコグニティブ無線技術を基礎として用いることができる。
【００１６】
コグニクティブ無線技術とは、周辺の無線環境を認識し、認識された無線環境に応じて複数の無線通信方式の中から最適な無線通信方式を選択し、選択された無線通信方式を利用して無線通信を行う技術である。コグニティブ無線技術は、選択された無線通信方式において、認識された無線環境に応じてさらに最適な無線チャネルを選択し、その選択された無線チャネルを利用して無線通信を行うこともできる。以下、本発明による無線通信装置１００について説明する。
【００１７】
図１は、無線通信装置１００の機能ブロックを示す図である。無線通信装置１００は、複数の無線モジュール１０−１、１０−２、・・、１０−ｎ（以下、各無線モジュールに共通する事項については「無線モジュール１０」として記載する。）、パケットスイッチ部２０、無線環境認識部３０、及び無線制御部４０（本発明における「無線制御装置」に相当。）を含む。
無線通信装置１００は、演算装置や記憶装置がバスによって接続され、記憶装置に記憶されているプログラムに基づいて動作する情報処理装置を用いて構成することができる。無線通信装置１００の各機能部やその一部は、専用のハードウェアを用いて構成されても良い。以下、図１を用いて、無線通信装置１００が備える各機能部について説明する。
【００１８】
無線モジュール１０は、無線通信装置１００と他の無線通信装置との間で行われる無線通信において、ＰＨＹ層及びデータリンク層の処理を実行する。無線モジュール１０は、上述したような既存の無線通信方式を適用して構成される。無線モジュール１０は、他の無線通信装置から受け取ったパケットを、パケットスイッチ部２０へ渡す。また、無線モジュール１０は、パケットスイッチ部２０からパケットを受け取ると、自身に実装された無線通信方式を用いてパケットの送信を行う。
また、無線モジュール１０は、無線チャネル毎に、無線環境の良し悪しを現す無線環境情報を測定する。無線環境情報としては、例えば、受信電力、干渉電力、パケットの再送回数、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーパケット数、無線チャネル占有時間などが挙げられる。なお、無線チャネル占有時間を無線環境情報として用いる場合には、自局の通信に用いた時間を無線チャネル占有時間から差し引いた値を用いるように、無線モジュール１０が構成されても良い。無線モジュール１０は、このようにして取得された無線環境情報を、無線環境認識部３０へ渡す。
【００１９】
パケットスイッチ部２０は、送信時（無線通信装置１００が他の無線通信装置へデータを送信する場合）と、受信時（無線通信装置１００が他の無線通信装置からデータを受信する場合）とで異なる動作をする。送信時には、パケットスイッチ部２０は、無線制御部４０からの指示に従い、パケット毎に指示された無線モジュール１０への振り分けを実行する。受信時には、パケットスイッチ部２０は、各無線モジュール１０によって受信されるパケットの順序制御を行い、このパケットの処理を行う上位層の制御部（不図示）へパケットを渡す。
【００２０】
無線環境認識部３０は、無線モジュール１０から無線チャネル毎の無線環境情報を受け取る。無線環境認識部３０は、受け取った無線環境情報を集計し、一定の周期で無線制御部４０へ収集結果を渡す。
【００２１】
無線制御部４０は、無線環境認識部３０から無線環境情報を受け取る。また、無線制御部４０は、上位層の制御部（例えばルーティングを行うネットワーク制御部など）から、送信対象となるパケットのあて先に関する情報を受け取る。
無線制御部４０は、無線環境情報に基づいて、各パケットについて、そのあて先となる無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１０の中から、どの無線モジュール１０を利用するか決定する。また、無線制御部４０は、無線環境情報に基づいて、パケットのあて先の無線通信相手との間で接続が確立されている無線モジュール１０において、利用する無線チャネルを決定するように構成されても良い。なお、各パケットのあて先となる無線通信相手は、パケットのあて先アドレスから特定することができる。
【００２２】
無線制御部４０は、上述した処理を実現するために、予測式選択部４１及び無線モジュール選択部４２を含む。予測式選択部４１は、将来（パケット送信時）の無線環境情報を予測するための予測式を複数有し、無線環境認識部３０から受け取る無線環境情報に基づき、予測に用いる予測式を選択する。無線モジュール選択部４２は、予測式選択部４１によって選択された予測式を用いて、パケット毎（又はパケットのあて先毎）に使用すべき無線モジュール１０を決定し、パケットスイッチ部２０に指示する。時系列情報記憶部４３は、無線環境認識部３０から通知される各時点における無線環境情報を時系列情報として記憶する。以下、予測式選択部４１及び無線モジュール選択部４２の具体的な動作について説明する。
【００２３】
〔予測式〕
予測式選択部４１は、上述したように、将来（パケット送信時）の無線環境情報を予測するための複数の予測式を有する。予測式とは、現在又は過去の無線環境情報に基づいて、将来の無線環境を予測するための式である。予測式の具体的な例としては、ＡＲモデル（Auto-Regressive model）、ＭＡモデル（Moving Average model）、ＡＲＭＡモデル（Auto-Regressive Moving Average model）、指数平滑法、ブラウン法などに基づいた式がある。予測式選択部４１は、このような複数の予測式の中から、一つの予測式を選択する。このとき、予測式選択部４１は、予測式を用いない、という選択を行っても良い。即ち、いずれの予測式も精度が低いと判断された場合は、予測式選択部４１は、予測式を用いずに現在の無線環境情報に基づいて、使用すべき無線モジュール１０を選択することを決定する。なお、予測式選択部４１に実装される予測式の種類や数は、設計者によって適宜決定されて良い。また、予測式選択部４１は、各予測式に用いられる係数の算出も行う。
【００２４】
予測式の具体例として、ＡＲモデルによる予測式について説明する。式１は、ＡＲモデルによる予測式を表す。式１において、左辺の値は、時刻ｔ＋１（パケット送信時）における無線環境情報の予測値を表す。Ｘｔは、時刻ｔにおける無線環境情報の実際の値を表す。ａ０、ａ１・・・ａｐは、回帰式の係数を表し、ｐは次数を表す。ｐの値は、予めパラメータとして決定される。回帰式の各係数は、過去データを用いて算出することができる。例えば、最小二乗法を用いることによって各係数を算出することができる。この算出は、所定タイミングで予測式選択部５１が実行する。このタイミングについては後述する。また、このときに用いる過去データの数を、以下の説明において「学習期間」という。ｐの値が大きいほど、学習期間の値を大きく設定する必要がある。また、過去データは、時系列情報記憶部４３から読み出すことにより取得できる。
【数１】
0005097579.tif 000002
【００２５】
なお、上述したように予測式を用いない場合には、時刻ｔ＋１（パケット送信時）における無線環境情報の値は、式２によって表される。即ち、予測式選択部４１が予測式を用いないと決定した場合は、無線モジュール選択部４２は、予測値を用いることなく、現在の無線環境情報に基づいて無線モジュールの選択を実行する。
【数２】
0005097579.tif 000003
【００２６】
〔予測式の選択方法〕
次に、予測式選択部４１が予測式を選択する方法について説明する。予測式選択部４１は、各予測式における予測誤差に基づいて、予測誤差の小さい予測式を選択する。言い換えれば、予測式選択部４１は、各予測式における信頼度を取得し、その信頼度の高い予測式を選択する。信頼度は、各予測式についての、現在までの無線環境情報における時系列への当てはまりの良さを表す値であり、過去に求めた予測値（以下、「過去予測値」という。）及びその予測値に対応する実際の値（以下、「過去実測値」という。）を用いることによって取得される。なお、信頼度の取得時に用いられる過去のデータ数は、設計者によって適宜決定されて良い。
【００２７】
信頼度として、予測式選択部４１は、過去予測値と過去実測値とに基づき、予測誤差の分布の統計情報（分散、標準偏差、尖度など）や、決定計数や、ＡＩＣ（Akaike's Information Criterion：赤池情報量基準）などの値を用いることができる。
決定係数は、式３によって表される値であり、その値が大きいほど信頼度が高いことを示す。
【数３】
0005097579.tif 000004
【００２８】
ＡＩＣは、式４によって表される値であり、その値が小さいほど信頼度が高いことを示す。
【数４】
0005097579.tif 000005
【００２９】
また、予測式選択部４１は、自己相関関数及び偏自己相関関数を用いることによって、予測式を選択しても良い。図２は、当該時系列がＡＲモデルである場合の、自己相関関数（図２（ａ））及び偏自己相関関数（図２（ｂ））を表すグラフである。現在の無線環境情報における時系列がＡＲモデルである場合、自己相関関数はｌａｇの値が増加するに従って徐々に減少し、偏自己相関関数は急激に減少し切断される。
【００３０】
このような特徴に基づき、予測式選択部４１は、過去予測値を用いることなく、過去実測値のみに基づいて、ＡＲモデルの予測式を使用すべきか否か判断することができる。予測式選択部４１は、過去実測値の自己相関関数及び偏自己相関関数が、上述したＡＲモデルの特徴を示す場合には、ＡＲモデルの予測式を使用すべきと判断する。一方、予測式選択部４１は、過去実測値がＡＲモデルの特徴を示さない場合は、他の予測式を選択する。この判断は、過去実測値から得られる自己相関関数及び偏自己相関関数の複数のサンプリングポイントの値と、予めＡＲモデルの値として有しているデータ系列から得られる自己相関関数及び偏自己相関関数の対応するサンプリングポイント値とを比較し、その距離等に応じて判断することができる。また、予め有しているＡＲモデルの自己相関関数及び偏自己相関関数のグラフパターンと、実測値のグラフパターンとのパターンマッチングによって判断することもできる。この場合、予測式選択部４１は、パターンマッチングに用いられるパターンを複数有しても良い。予測式選択部４１は、より多くのパターンを有することにより、自己相関関数及び偏自己相関関数に基づく判断の精度を向上させることができる。
【００３１】
また、予測式選択部４１は、自己相関関数の傾きを取得し、この傾き及び偏自己相関関数の切断の生じた位置によって、ＡＲモデルの特徴が生じているか否か判断してもよい。例えば、自己相関関数における傾きが、予めパラメータとして定められた傾きの閾値に比べて緩やかである場合は、予測式選択部４１は、ＡＲモデルの特徴が生じていると判断できる。具体的には、傾きの値の比が閾値を超えるか否かによって判断できる。予測式選択部４１は、偏自己相関関数については、予め定められた信頼区間（例えば、プラスマイナス５％の区間）に振動が収まった場合は、ゼロになったとして切断とみなすこともできる。この場合、まず、予測式選択部４１は、予め定めた横軸の値（ｌａｇの値）まで偏自己相関関数を求める。あるｌａｇの値以降、予め定められた信頼区間内に振動（縦軸の値の振動）が収まる場合、予測式選択部４１は、この偏自己相関関数がそのｌａｇの値で切断されたと判断する。そして、予測式選択部４１は、ＡＲモデルの場合の偏自己相関関数の特徴が生じていると判断する。また、予測式選択部４１は、予め次数の値を有さず、切断の生じたｌａｇの値を次数の値（ｐ）として用いても良い。また、これらの判断は、他の公知の方法を用いることによって実現されても良い。
【００３２】
また、これらの判断過程において、過去実測値及びＡＲモデルそれぞれの自己相関関数及び偏自己相関関数の類似度に相当する値が算出される場合は、予測式選択部４１は、ＡＲモデルの予測式を使用すべきか否か判断するのではなく、この値を信頼度として取得し、他の予測式の信頼度との比較によって信頼度に基づいた予測式の選択を行うように構成されても良い。
また、上述したＡＲモデルに特化した方法は、ＭＡモデルやＡＲＭＡモデルの予測式の選択において適用されても良い。ＭＡモデルの場合は、ＡＲモデルにおける自己相関関数の特徴が偏自己相関関数に現れる。また、ＭＡモデルの場合は、ＡＲモデルにおける偏自己相関関数の特徴が自己相関関数に現れる。また、ＡＲＭＡモデルの場合は、ＡＲモデルにおける自己相関関数の特徴が、自己相関関数及び偏自己相関関数の双方に現れる。このような特徴に基づき、予測式選択部４１は、ＭＡモデルやＡＲＭＡモデルに特化した選択方法を行うことが可能となる。また、上述した各特長及び方法を応用し、予測式選択部４１は、現在の無線環境情報における時系列について自己相関関数及び偏自己相関関数を求め、ＡＲモデル、ＭＡモデル、ＡＲＭＡモデルのうち最も合致するモデルの予測式を用いても良い。
【００３３】
〔予測式選択処理等の実行タイミング〕
次に、予測式選択部４１が予測式を選択する処理の実行タイミングについて説明する。図３（ａ）〜（ｆ）は、無線環境情報取得、予測式選択処理、係数更新処理（各予測式の係数を更新する処理）、妥当性判断処理（現在選択されている予測式の妥当性を判断する処理）の実行タイミングのバリエーションを示す図である。予測式選択部４１は、図３に示されるどのバリエーションを採用して構成されても良い。
【００３４】
図３（ａ）の実行タイミングについて説明する。この場合、予測式選択部４１は、予測式選択処理を、無線環境認識部３０から無線環境情報が通知される度に実行する。このとき、予測式選択部４１は、各予測式において用いられる係数の更新も行う。
【００３５】
図３（ｂ）の実行タイミングについて説明する。この場合、予測式選択部４１は、予測式選択処理を、所定の期間が経過する度に実行する。このとき、予測式選択部４１は、各予測式において用いられる係数の更新も行う。なお、所定の期間は、無線環境認識部３０から無線環境情報が通知される期間よりも長く設定される。
【００３６】
図３（ｃ）の実行タイミングについて説明する。この場合、予測式選択部４１は、所定の期間が経過する度に各係数の更新を行い、この期間よりも長い所定の期間が経過する度に予測式選択処理を実行する。なお、予測式選択部４１は、予測式選択処理を実行せずに係数更新処理のみを実行する場合は、現在利用している予測式のみについて係数の更新を行う。以下、の説明においても同様である。
【００３７】
図３（ｄ）の実行タイミングについて説明する。この場合、予測式選択部４１は、現在使用している予測式の妥当性について判断し、妥当性に欠けると判断した場合に予測式選択処理を実行する。予測式選択部４１は、予測式の妥当性について、どのような基準に基づいて判断を行っても良い。例えば、予測式選択部４１は、実測値と予測値との差を取得し、この差が予め定められた閾値を越えた場合に妥当性が欠けると判断し、差が閾値内であれば妥当性を満たすと判断しても良い。このような閾値は、設計者によって自由に決定されて良い。例えば、予測式毎に予測誤差の統計情報を収集し、予測誤差の標準偏差に基づいた値（例えば標準偏差の３倍の値など）が閾値として予め設定されても良い。なお、予測式選択部４１は、予測式選択処理を行う場合に、各予測式において用いられる係数の更新も行う。
また、予測式選択処理用の閾値と、係数更新処理用の閾値とが別に設定されても良い。即ち、上述した差の値が、それぞれに設定された閾値を超えた場合に、その閾値に対応する処理が実行されても良い。
また、図３（ｃ）のように、係数更新処理は、妥当性判断処理とは無関係に定期的に実行されても良い。
【００３８】
図３（ｅ）の実行タイミングについて説明する。この場合、予測式選択部４１は、図３（ｄ）と同様に、実測値と予測値との差が閾値を超えるか否か判断する。そして、この差が閾値を超える回数が所定の回数（図３（ｅ）では３回）を超えた場合に、予測式選択処理を実行する。差が閾値を超える回数は、のべ回数でも良いし、連続回数でも良い（図３（ｅ）ではのべ回数）。
なお、予測式選択部４１は、予測式選択処理を行う場合に、各予測式において用いられる係数の更新も行う。また、この場合、予測式選択部４１は、差が閾値を超える毎に係数の更新を行っても良い（図３（ｆ）に相当）。
なお、上述した予測式選択処理等の実行タイミングは一例であり、他の形のタイミングが採用されて予測式選択部４１が設計されても良い。
予測式選択部４１は、予測式選択処理の実行において取得された信頼度に基づき、最も信頼度の高い予測式を選択する。そして、予測式選択部４１は、選択された予測式を係数とともに無線モジュール選択部４２に通知する。なお、無線モジュール選択部４２が複数の無線環境情報に基づいて無線モジュールの選択を行う場合は、予測式選択部４１は、無線モジュール選択部４２によって使用される各無線環境情報について予測式の選択及び係数の取得を行う。
【００３９】
無線モジュール選択部４２は、予測式選択部４１によって選択された予測式及び算出された係数を用いて、無線モジュール毎の無線環境情報について予測値を算出する。無線モジュール選択部４２は、算出された予測値に基づいて、この予測値が最も良い無線モジュール１０の選択を行う。予測値が最も良い無線モジュールの選択を実現する処理は、従来のコグニティブ無線技術における選択処理を、現在値をこの予測値に置き換えることによって適用することができる。そして、無線モジュール選択部４２は、選択された無線モジュール１０を使用することを、パケットスイッチ部２０へ通知する。
【００４０】
図４は、無線通信装置１００の無線制御部４０の動作例を示すフローチャートである。図４を用いて、無線制御部４０の動作例について説明する。予測式選択部４１は、無線環境認識部３０から無線環境情報を取得する（Ｓ０１）。予測式選択部４１は、予測式の係数を更新するタイミングであるか否か判断する（Ｓ０２）。このタイミングは、上述したようにどの実行タイミングが採用されるかによって異なる。予測式選択部４１は、予測式の係数を更新するタイミングでなければ（Ｓ０２−ＮＯ）、Ｓ０１の処理に戻る。
【００４１】
一方、予測式の係数を更新するタイミングである場合は（Ｓ０２−ＹＥＳ）、予測式選択部４１は、予測式選択処理のタイミングであるか否か判断する（Ｓ０３）。このタイミングも、上述したようにどの実行タイミングが採用されるかによって異なる。
【００４２】
予測式選択部４１は、予測式選択処理のタイミングでない場合は（Ｓ０３−ＮＯ）、無線モジュール選択部４２において現在利用されている予測式（即ち、予測式選択部４１によって現在選択されている予測式）の係数を更新し（Ｓ０４）、Ｓ０１の処理に戻る。一方、予測式選択処理のタイミングである場合は（Ｓ０３−ＹＥＳ）、予測式選択部４１は、各予測式における係数を更新する（Ｓ０５）。次に、予測式選択部４１は、各予測式の信頼度を取得する（Ｓ０６）。そして、予測式選択部４１は、取得された信頼度に基づき、信頼度の最も高い予測式を選択し（Ｓ０７）、この予測式の係数とともに無線モジュール選択部４２に通知する。なお、Ｓ０６及びＳ０７の処理において、上述したようにＡＲモデル、ＭＡモデル、ＡＲＭＡモデルの特性に基づいた予測式の選択が、予測式選択部４１によって実行されても良い。この処理の後、予測式選択部４１は、再びＳ０１の処理を行う。
【００４３】
図５は、無線通信装置１００の無線制御部４０の動作例を示すフローチャートである。無線制御部４０は、図４のフローチャートに示される処理と、図５のフローチャートに示される処理とを、それぞれ独立した周期で実行する。以下、図５のフローチャートに示される処理について説明する。
無線モジュール選択部４２は、予測式選択部４１によって選択された予測式及び係数を用いて、無線環境情報についての予測値を算出する（Ｓ０８）。そして、無線モジュール選択部４２は、算出された予測値に基づいて無線モジュールを選択する（Ｓ０９）。無線モジュール選択部４２は、選択された無線モジュールをパケットスイッチ部２０に通知する。
【００４４】
本発明の無線通信装置１００によれば、パケットの送信に用いられる無線モジュール１０は、無線環境情報に基づいて算出された将来（パケットの送信時）の無線環境情報の予測値に基づいて、最適なものが選択される。そのため、現在又は過去の無線環境情報に基づいて各無線モジュールの最適性が判断される場合に比べて、時々刻々と変化する無線環境の変化に対応し、より的確な選択を実現することが可能となる。なお、的確な選択とは、無線モジュール選択部４２において考慮されている無線環境情報を基準として通信効率を判断した場合に、通信効率が良い無線モジュールを選択することである。
【００４５】
また、本発明の無線通信装置１００によれば、上述した予測値を求める算出方法（予測式）が複数用意され、その中から現在までの無線環境情報の時系列モデルに最も適合した予測式（即ち信頼度が最も高い予測式）が選択される。そして、この予測式を用いて予測値が算出される。そのため、予測誤差をより小さくするような予測値の取得が可能となり、より的確な無線モジュールの選択を実現することが可能となる。
【００４６】
また、図３（ａ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、無線環境情報が取得される度に係数更新処理及び予測式選択処理が実行される。そのため、より精度の高い予測値を取得することが可能となり、無線モジュールの的確な選択が可能となる。
また、図３（ｂ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、図３（ａ）の場合に比べて、係数更新処理及び予測式選択処理の実行頻度が少なくなる。そのため、係数更新処理及び予測式選択処理における負荷を軽減することが可能となる。
【００４７】
また、図３（ｃ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、図３（ｂ）の場合に比べて、予測式選択処理の実行頻度が少なくなる。そして、予測式選択処理が実行されないタイミングにおける係数更新処理は、現在利用されている予測式のみについて実行される。そのため、係数更新処理及び予測式選択処理に要する時間を削減し、無線通信装置１００の処理速度を速めることが可能となる。
また、図３（ｄ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、現在利用されている予測式が妥当か否かについて判断がなされ、妥当でないと判断された場合にのみ予測式選択処理が実行される。妥当性の判断に要する処理時間は、予測式選択処理に要する処理時間に比べて短くすることができる。そのため、係数更新処理及び予測式選択処理に要する時間を削減し、無線通信装置１００の処理速度を速めることが可能となる。
【００４８】
また、図３（ｅ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、妥当性判断処理において、妥当でないと複数回判断された場合にはじめて予測式選択処理が実行される。そのため、たまたま妥当でないと判断された場合に、長い処理時間を要する予測式選択処理を無駄に実行することを防止し、無線通信装置１００の処理速度を速めることが可能となる。
また、図３（ｆ）の実行タイミングが採用された本発明の無線通信装置１００によれば、図３（ｃ）及び図３（ｅ）における効果が合わせて奏される。
【００４９】
<変形例>
なお、無線通信装置１００は、通信用の無線モジュール１０とは別に、無線環境認識部３０に対して無線環境に関する情報を与えることを専門とした無線環境認識用の無線モジュールをさらに備えるように構成されても良い。
また、予測式選択部４１の処理において、予測式を用いないという選択の優先順位は、最低にしておくように構成されても良い。
また、無線制御部４０は、無線環境認識部３０を介さずに、各無線モジュール１０から直接無線環境情報を受け取っても良い。この場合、無線通信装置１００は、無線環境認識部３０を備えなくとも良い。
【００５０】
なお、上述した実施形態における無線通信装置１００の一部、例えば、予測式選択部４１及び無線モジュール選択部４２の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この情報管理機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５１】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、複数の無線モジュールを有していずれかを用いて通信を行う場面で利用することができる。特に、コグニティブ無線技術を用いて無線通信を行う場面で顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による無線制御装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】ＡＲモデルの自己相関関数及び偏自己相関関数を表すグラフである。
【図３】無線環境情報取得、予測式選択処理、係数更新処理、妥当性判断処理の実行タイミングのバリエーションを示す図である。
【図４】無線制御部の動作例を示すフローチャートである。
【図５】無線制御部の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０（１０−１，１０−２，・・，１０−ｎ）…無線モジュール，  ２０…パケットスイッチ部，  ３０…無線環境認識部，  ４０…無線制御部，  ４１…予測式選択部，  ４２…無線モジュール選択部，４３…時系列情報記憶部，  １００…無線通信装置
【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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