JP 5360655 B2 2013.12.4(57)【特許請求の範囲】【請求項１】
無線通信を行なうｉ（ｉは正の整数）個の無線インターフェースと、
ネットワークに接続されたｊ（ｊは正の整数）個の固定通信装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのうちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個の制御フレームをチ
ャネルを変えながら前記ｉ個の無線インターフェースを用いて受信する受信手段と、
前記受信手段が前記ｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出す
る検出手段と、前記ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の固定通信装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算して前記ｋ個の10

無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、前記ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率と前記ｋ個の送信所要時間とに基づいて前記ｋ個の無線リンクの各々に対して単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に用いた場合に達成できる最大スループットであるポテンシャルスループットを演算して前記ｋ個の無線リンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得する演算手段と、前記ｋ個のポテンシャルスループットに基づいて前記ポテンシャルスループットの大きい順に接続先のｋ個の固定通信装置を選択する選択手段とを備え、前記ｉ個の無線インターフェースのうちのｋ個の無線インターフェースは、それぞれ、
前記選択手段によって選択された前記ｋ個の固定通信装置にインフラストラクチャモードで接続する、端末装置。

20

(2)

JP 5360655 B2 2013.12.4【請求項２】
前記ｋ個の無線リンクから任意に選択された第１の無線リンクにおけるリンク品質がしきい値よりも小さいとき、前記第１の無線リンクにおける実スループットよりも大きいポ
テンシャルスループットを有し、かつ、前記リンク品質が前記しきい値を超える第２の無線リンクを検出し、前記第１の無線リンクを前記第２の無線リンクに切り替える切替処理を実行する切替手段を更に備える、請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
送信用のパケットを保持する送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である総入力レートが単位時間当たりに前記送信キューから取り出されるパケットの個数である総出力レートよりも多いか否かを判定する判定処理を前記ｋ個の無線リンクについ10て実行し、前記ｋ個の無線リンクの少なくとも１つにおいて前記総入力レートが前記総出
力レートよりも多いと判定したとき当該端末装置が過負荷であることを検知する検知手段と、
当該端末装置の過負荷が検知されると、当該端末装置が単位時間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャルスループットを有する第１の無線リ
ンクに、前記総入力レートが前記総出力レートよりも多いと判定された第２の無線リンク
を切り替える切替手段とを更に備える、請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
無線通信を行なうｉ（ｉは正の整数）個の無線インターフェースと、
ｊ（ｊは正の整数）個の周辺端末装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのう20

ちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個の制御フレームをチャネルを変えながら前記ｉ個の無線インターフェースを用いて受信する受信手段と、
前記受信手段が前記ｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出す
る検出手段と、前記ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の周辺端末装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算して前記ｋ個の無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、前記ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率と前記ｋ個の送信所要時間とに基づいて前記ｋ個の無線リンクの各々に対して単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に用いた場合に達成できる最大スループットであるポテンシャルスループットを演算して前記ｋ個の無線リ

30

ンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得し、前記ｋ個の周辺端末装置からネットワークに接続された固定通信装置までのｋ個の第１の終端ポテンシャルスループット
を前記ｋ個の制御フレームから検出し、その検出したｋ個の第１の終端ポテンシャルスループットと前記ｋ個のポテンシャルスループットとに基づいて、前記ｋ個の周辺端末装置を経由する場合の当該端末装置から前記固定通信装置までのｋ個の第２の終端ポテンシャ
ルスループットを取得する演算手段と、前記ｋ個の第２の終端ポテンシャルスループットに基づいて前記第２の終端ポテンシャ
ルスループットが最大となる周辺端末装置を選択する選択手段とを備え、前記ｉ個の無線インターフェースのいずれかの無線インターフェースは、前記選択手段
によって選択された周辺端末装置に接続する、端末装置。

40【請求項５】
ネットワークに接続された第１の固定通信装置とインフラストラクチャモードで接続する第１の端末装置または前記第１の固定通信装置において、送信用のパケットを保持する
送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である総入力レートが単位時間当たりに前記送信キューから取り出されるパケットの個数である総出力レートよりも多くなる過負荷が検知されると、前記第１の端末装置または前記第１の固定通信装置とインフ
ラストラクチャモードで接続された端末装置のうち、端末装置間でパケットの中継を行なわない第２の端末装置と、前記第２の端末装置が接続可能であり、かつ、前記第２の端末
装置が単位時間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャ
ルスループットを有する第２の固定通信装置を検出する検出手段と、

50

(3)

JP 5360655 B2 2013.12.4

前記検出された第２の端末装置の切替先を第２の固定通信装置に切り替えるための切替信号を前記第２の端末装置へ送信する切替処理を実行する切替手段とを備える経路制御装置。
【請求項６】
前記切替手段は、前記通信量を伝送レートで除算した除算値、または前記通信量と前記
伝送レートとの重み付き差分値からなる負荷の大きい順に前記切替処理を実行する、請求項５に記載の経路制御装置。
【請求項７】
前記第１の固定通信装置または前記第１の端末装置における前記総入力レートおよび前
記総出力レートに基づいて、前記過負荷を検知する検知手段を更に備え、

10

前記検出手段は、前記検知手段によって前記過負荷が検知されると、前記第２の固定通信装置を検出する、請求項５に記載の経路制御装置。
【請求項８】
前記過負荷を検知したことを示す過負荷通知を前記第１の固定通信装置または前記第１の端末装置から受信する受信手段を更に備え、
前記検出手段は、前記受信手段から前記過負荷通知を受けると、前記第２の固定通信装
置を検出する、請求項５に記載の経路制御装置。
【請求項９】
ｉ（ｉは正の整数）個のチャネルで無線通信を行なう端末装置と、
ｊ（ｊは正の整数）個の固定通信装置とを備え、

20

前記端末装置は、
ｍ（ｍはｊ≦ｍを満たす整数）個のチャネルでそれぞれ無線通信を行なうｉ個の無線イ
ンターフェースと、
前記ｊ個の固定通信装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのうちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個の制御フレームをチャネルを変えながら前記ｉ個の無線イン
ターフェースを用いて受信する受信手段と、
前記受信手段が前記ｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出す
る第１の検出手段と、前記ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の固定通信装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算して前記ｋ個の30

無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、前記ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率と前記ｋ個の送信所要時間とに基づいて前記ｋ個の無線リンクの各々に対して単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に用いた場合に達成できる最大スループットであるポテンシャルスループットを演算して前記ｋ個の無線リンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得する演算手段と、前記ｋ個のポテンシャルスループットに基づいて前記ポテンシャルスループットの大きい順に接続先のｋ個の固定通信装置を選択する選択手段とを備え、前記ｉ個の無線インターフェースのうちのｋ個の無線インターフェースは、それぞれ、
前記選択手段によって選択された前記ｋ個の固定通信装置に接続する、通信ネットワーク
システム。

40

【請求項１０】
ネットワークに接続された経路制御装置を更に備え、
前記端末装置は、ｊ個の固定通信装置のうちのｋ個の固定通信装置にインフラストラク
チャモードで接続され、かつ、端末装置間でパケットの中継を行なっておらず、
前記経路制御装置は、
前記ｋ個の固定通信装置に含まれる第１の固定通信装置または前記端末装置において、送信用のパケットを保持する送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である総入力レートが単位時間当たりに前記送信キューから取り出されるパケットの個数である総出力レートよりも多くなる過負荷が検知されると、前記端末装置が単位時間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャルスループットを有す

50

(4)

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る第２の固定通信装置を検出する第２の検出手段と、前記端末装置の接続先を前記第１の固定通信装置から前記第２の固定通信装置に切り替えるための切替信号を前記端末装置へ送信する切替処理を実行する切替手段とを含む、請求項９に記載の通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】
この発明は、経路を切り替える端末装置、経路制御を行なう経路制御装置およびそれを備えた通信ネットワークシステムに関するものである。
10【背景技術】【０００２】
端末装置が近隣のアクセスポイントに接続し、帯域および通信遅延を測定し、その測定結果に基づいて、最も良いアクセスポイントを選択する方法が提案されている（非特許文
献１）。
【０００３】
また、端末装置の個数およびスループットを考慮し、端末装置間で公平にアクセスポイ
ントを選択する方法も提案されている（非特許文献２）。
【０００４】
更に、空き帯域を推定し、空き帯域が大きいアクセスポイントを選択する方法も提案さ20れている（非特許文献３）。
【先行技術文献】【非特許文献】【０００５】【非特許文献１】Anthony J. Nicholson, Yatin Chawathe, Mike Y. Chen, Brain D. Noble, and David Wetherall,

Improved access point selection,

MobiSys06, pp.233‑

245, 2006.
【非特許文献２】Yutaka Fukuda, Yuji Oie,
Architecture for Wireless LANs,

Decentralized Access Point Selection

IEICE Trans. Comm., Vol. E90‑B, No.9, pp.2513‑

2523, 2007.
【非特許文献３】Suhua Tang, Hiroyuki Yomo, Mehdad N.Shirazi, Tetsuro Ueda, Ryu M
iura, and Sadao Obana,nd Power Control,30

Improving Performance of WLAN with Joint AP Selection a

IEICE Technical Report, Vol. 109, No. 130, RCS2009‑72, pp. 1

13‑118, Jul., 2009.
【発明の概要】【発明が解決しようとする課題】【０００６】
各セルが多様にオーバーラップする無計画な形で設置されるＷｉＦｉのアクセスネット
ワークにおいて、移動端末の分布に空間的および時間的偏りが発生する。このような、ア
クセスネットワークにおいて、非特許文献１〜非特許文献３に開示された手法で経路選択を行なうと、各セルで負荷が偏る虞がある。

40【０００７】
また、非特許文献１〜非特許文献３に開示された手法は、移動端末の接続先のアクセス
ポイントを切り替える際、該当の移動端末が発生する負荷（トラフィック量）を接続先のセルが収容可能か否かを考慮していない。そのため、切替先のアクセスポイントにおいても過負荷になった場合、制御が収束しなくなる虞がある。
【０００８】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザに提供するスループットを最大化する端末装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の別の目的は、ユーザに提供するスループットを最大化するように経路

50

(5)

JP 5360655 B2 2013.12.4

制御を行なう経路制御装置を提供することである。
【００１０】
更に、この発明の別の目的は、ユーザに提供するスループットを最大化する端末装置を備えた通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】【００１１】
この発明によれば、端末装置は、ｉ（ｉは正の整数）個の無線インターフェースと、受信手段と、検出手段と、演算手段と、選択手段とを備える、ｉ個の無線インターフェース
は、無線通信を行なう。受信手段は、ネットワークに接続されたｊ（ｊは正の整数）個の固定通信装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのうちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを10満たす整数）個の制御フレームをチャネルを変えながらｉ個の無線インターフェースを用いて受信する。検出手段は、受信手段がｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出する。演算手段は、ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の固定通信装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所
要時間を演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率とｋ個の送信所要時間とに基づいてｋ個の無線リンクの各々に対して単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に用いた場合に達成できる最大スループットであるポテンシャルスループットを演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得する。選択手段は、ｋ個のポテンシャルスループットに基づいてポテンシャルスループットの大きい順に接続先のｋ個

20の固定通信装置を選択する。そして、ｉ個の無線インターフェースのうちのｋ個の無線イ
ンターフェースは、それぞれ、選択手段によって選択されたｋ個の固定通信装置にインフ
ラストラクチャモードで接続する。
【００１２】
好ましくは、端末装置は、切替手段を更に備える。切替手段は、ｋ個の無線リンクから任意に選択された第１の無線リンクにおけるリンク品質がしきい値よりも小さいとき、第１の無線リンクにおける実スループットよりも大きいポテンシャルスループットを有し、かつ、リンク品質がしきい値を超える第２の無線リンクを検出し、第１の無線リンクを第２の無線リンクに切り替える切替処理を実行する。
【００１３】

30

好ましくは、端末装置は、検知手段と、切替手段とを更に備える。検知手段は、送信用のパケットを保持する送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である総入力レートが単位時間当たりに送信キューから取り出されるパケットの個数である総出力レートよりも多いか否かを判定する判定処理をｋ個の無線リンクについて実行し、ｋ個の無線リンクの少なくとも１つにおいて総入力レートが総出力レートよりも多いと判定した
とき当該端末装置が過負荷であることを検知する。切替手段は、当該端末装置の過負荷が検知されると、当該端末装置が単位時間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャルスループットを有する第１の無線リンクに、総入力レートが総出力レートよりも多いと判定された第２の無線リンクを切り替える。
【００１４】

40

また、この発明によれば、端末装置は、ｉ（ｉは正の整数）個の無線インターフェースと、受信手段と、検出手段と、演算手段と、選択手段とを備える。ｉ個の無線インターフ
ェースは、無線通信を行なう。受信手段は、ｊ（ｊは正の整数）個の周辺端末装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのうちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個の制御フレームをチャネルを変えながらｉ個の無線インターフェースを用いて受信する。検出
手段は、受信手段がｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出する。演算手段は、ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の周辺端末装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率とｋ個の送信所要時間とに基づいてｋ個の無線リンクの各々に対して

50

(6)

JP 5360655 B2 2013.12.4

単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に用いた場合に達成できる
最大スループットであるポテンシャルスループットを演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得し、ｋ個の周辺端末装置からネットワークに接続された固定通信装置までのｋ個の第１の終端ポテンシャルスループットをｋ個の制御フレームから検出し、その検出したｋ個の第１の終端ポテンシャルスループットとｋ個のポテ
ンシャルスループットとに基づいて、ｋ個の周辺端末装置を経由する場合の当該端末装置
から固定通信装置までのｋ個の第２の終端ポテンシャルスループットを取得する。選択手
段は、ｋ個の第２の終端ポテンシャルスループットに基づいて第２の終端ポテンシャルス
ループットが最大となる周辺端末装置を選択する。そして、ｉ個の無線インターフェースのいずれかの無線インターフェースは、選択手段によって選択された周辺端末装置に接続10する。
【００１５】
更に、この発明によれば、経路制御装置は、検出手段と、切替手段とを備える。検出手段は、ネットワークに接続された第１の固定通信装置とインフラストラクチャモードで接続する第１の端末装置または第１の固定通信装置において、送信用のパケットを保持する
送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である総入力レートが単位時間当たりに送信キューから取り出されるパケットの個数である総出力レートよりも多くなる
過負荷が検知されると、第１の端末装置または第１の固定通信装置とインフラストラクチ
ャモードで接続された端末装置のうち、端末装置間でパケットの中継を行なわない第２の端末装置と、前記第２の端末装置が接続可能であり、かつ、前記第２の端末装置が単位時

20間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャルスループッ
トを有する第２の固定通信装置を検出する。切替手段は、検出された第２の端末装置の切替先を第２の固定通信装置に切り替えるための切替信号を前記第２の端末装置へ送信する切替処理を実行する。
【００１６】
好ましくは、切替手段は、通信量を伝送レートで除算した除算値、または通信量と伝送レートとの重み付き差分値からなる負荷の大きい順に切替処理を実行する。
【００１７】
好ましくは、経路制御装置は、検知手段を更に備える。検知手段は、第１の固定通信装
置または第１の端末装置における総入力レートおよび総出力レートに基づいて、過負荷を30検知する。そして、検出手段は、検知手段によって過負荷が検知されると、第２の固定通信装置を検出する。
【００１８】
好ましくは、経路制御装置は、受信手段を更に備える。受信手段は、過負荷を検知したことを示す過負荷通知を第１の固定通信装置または第１の端末装置から受信する。そして、検出手段は、受信手段から過負荷通知を受けると、第２の固定通信装置を検出する。
【００１９】
更に、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、端末装置と、ｊ（ｊは正の整数）個の固定通信装置とを備える。端末装置は、ｉ（ｉは正の整数）個のチャネルで無線通信を行なう。そして、端末装置は、ｉ個の無線インターフェースと、受信手段と、第１40の検出手段と、演算手段と、選択手段とを備える。ｉ個の無線インターフェースは、ｍ（ｍはｊ≦ｍを満たす整数）個のチャネルでそれぞれ無線通信を行なう。受信手段は、ｊ個の通信装置から定期的に送信されるｊ個の制御フレームのうちのｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個の制御フレームをチャネルを変えながらｉ個の無線インターフェースを用いて受信する。第１の検出手段は、受信手段がｋ個の制御フレームを受信したときのｋ個の受信信号強度を検出する。演算手段は、ｋ個の受信信号強度に基づいて当該端末装置とｋ個の固定通信装置との間のｋ個の無線リンクの各々に対してデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個の送信所要時間を取得し、ｋ個の制御フレームに含まれるｋ個のチャネル占有率とｋ個の送信所要時間とに基づいてｋ個の無線リンクの各々に対して単位時間当たりのチャネルの未使用時間割合をパケットの送信に

50

(7)

JP 5360655 B2 2013.12.4

用いた場合に達成できる最大スループットであるポテンシャルスループットを演算してｋ個の無線リンクにおけるｋ個のポテンシャルスループットを取得する。選択手段は、ｋ≦ｉである場合、ｋ個のポテンシャルスループットに基づいてポテンシャルスループットの大きい順に接続先のｋ個の通信装置を選択する。そして、ｉ個の無線インターフェースのうちのｋ個の無線インターフェースは、それぞれ、選択手段によって選択されたｋ個の通信装置に接続する。一方、選択手段は、ｋ＞ｉである場合、ｋ個のポテンシャルスループ
ットに基づいて、ポテンシャルスループットの大きい順に接続先のｉ個の通信装置を選択する。そして、ｉ個の無線インターフェースのうちのｋ個の無線インターフェースは、それぞれ、選択手段によって選択されたｉ個の通信装置に接続する。
【００２０】

10

好ましくは、通信ネットワークシステムは、経路制御装置を更に備える。経路制御装置
は、ネットワークに接続される。端末装置は、ｊ個の固定通信装置のうちのｋ個の固定通信装置にインフラストラクチャモードで接続され、かつ、端末装置間でパケットの中継を行なっていない。経路制御装置は、第２の検出手段と、切替手段とを含む。第２の検出手
段は、ｋ個の固定通信装置に含まれる第１の固定通信装置または端末装置において、送信用のパケットを保持する送信キューに単位時間当たりに格納されるパケットの個数である
総入力レートが単位時間当たりに送信キューから取り出されるパケットの個数である総出
力レートよりも多くなる過負荷が検知されると、端末装置が単位時間当たりに送受信するパケットの個数である通信量よりも大きいポテンシャルスループットを有する第２の固定通信装置を検出する。切替手段は、端末装置の接続先を第１の固定通信装置から第２の固20定通信装置に切り替えるための切替信号を端末装置へ送信する切替処理を実行する。
【発明の効果】【００２１】
この発明によれば、端末装置は、ポテンシャルスループットの大きい順にインフラスト
ラクチャモードで接続する固定通信装置を選択し、その選択した固定通信装置にインフラストラクチャモードで接続する。
【００２２】
従って、この発明によれば、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【００２３】
また、この発明によれば、端末装置は、周辺端末装置を介して固定通信装置と通信を行30なう場合、自己から固定通信装置までのスループットである終端ポテンシャルスループットが最大である周辺端末装置に接続する。
【００２４】
従って、この発明によれば、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【００２５】
更に、この発明によれば、経路制御装置は、第１の端末装置または第１の固定通信装置
において過負荷が検知されると、第１の端末装置のうち、中継を行なっていない第２の端末装置を第１の固定通信装置から第２の固定通信装置に切り替える切替処理を行なう。そして、第２の固定通信装置は、第１の端末装置または第１の固定通信装置における通信量
よりも大きいポテンシャルスループットを有する。その結果、第２の端末装置の接続先が40第１の固定通信装置から第２の固定通信装置へ切り替えられると、第１の固定通信装置のローカルネットワークにおける過負荷が解消され、第１の固定通信装置のローカルネット
ワークにおけるスループットが向上する。
【００２６】
従って、この発明によれば、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【図面の簡単な説明】【００２７】【図１】この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す端末装置１の構成図である。

50

(8)

JP 5360655 B2 2013.12.4【図３】図１に示すアクセスポイントの構成図である。
【図４】図１に示す経路制御装置の構成図である。
【図５】チャネル占有率を測定する概念図である。
【図６】１ビット当たりの送信所要時間を算出する方法を説明するための概念図である。
【図７】ポテンシャルスループットの概念図である。
【図８】マルチホップにおけるエンド−エンドのポテンシャルスループットの算出例を示す図である。
【図９】マルチホップにおけるエンド−エンドのポテンシャルスループットの他の算出例を示す図である。
【図１０】総入力レートおよび総出力レートの概念図である。

10【図１１】初期の経路選択の方法を説明するための第１の概念図である。
【図１２】初期の経路選択の方法を説明するための第２の概念図である。
【図１３】接続先の候補となるアクセスポイントのリストを示す図である。
【図１４】マルチホップによる経路選択を説明するための第１の概念図である。
【図１５】マルチホップによる経路選択を説明するための第２の概念図である。
【図１６】リンク品質の低下による経路切替を説明するための第１の概念図である。
【図１７】リンク品質の低下による経路切替を説明するための第２の概念図である。
【図１８】過負荷に伴う経路切替を説明するための第１の概念図である。
【図１９】過負荷に伴う経路切替を説明するための第２の概念図である。
【図２０】負荷リストの概念図である。

20【図２１】過負荷に伴う自律的な経路切替の概念図である。
【発明を実施するための形態】【００２８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２９】
図１は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム１００は、端末装置１〜９と、アクセスポイント１０〜２１と、ネットワーク４０と、監視サーバ
５０と、経路制御装置６０とを備える。

30【００３０】
端末装置１〜９は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置１〜９の各々は、例
えば、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備え、その備えた無線インターフェースによってインフラストラクチャモードまたはアドホックモードでアクセスポイント１０〜２１の少なくとも１つに接続する。
【００３１】
そして、端末装置１〜９の各々は、接続したアクセスポイントと無線通信を行う。
【００３２】
また、端末装置１〜９の各々は、自己が接続したアクセスポイントへのアップリンクにおけるトラフィックレートおよび伝送レートを後述する方法によって検出する。そして、

40

端末装置１〜９の各々は、その検出したトラフィックレートおよび伝送レートを監視サー
バ５０へ送信する。
【００３３】
更に、端末装置１〜９の各々は、後述する総入力レートと総出力レートとを測定し、その測定した総出力レートを監視サーバ５０へ送信する。
【００３４】
更に、端末装置１〜９の各々は、自己が接続可能なアクセスポイントからの受信信号強度を後述する方法によって測定する。そして、端末装置１〜９の各々は、その測定した受信信号強度を監視サーバ５０へ送信する。
【００３５】50

(9)JP 5360655 B2 2013.12.4

アクセスポイント１０〜２１の各々は、ＷｉＦｉの無線インターフェースを備え、その備えた無線インターフェースを用いて端末装置１〜９と無線通信を行う。
【００３６】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、無線通信によってビーコンフレームを定期的に送信する。
【００３７】
更に、アクセスポイント１０〜２１の各々は、自己にアクセスする端末装置へのダウン
リンクにおけるトラフィックレートを後述する方法によって計測し、その計測したトラフィックレートを監視サーバ５０へ送信する。
【００３８】

10

更に、アクセスポイント１０〜２１の各々は、自己にアクセスする端末装置へのダウン
リンクにおける総入力レートと総出力レートとを後述する方法によって計測し、その計測した総入力レートを監視サーバ５０へ送信する。
【００３９】
更に、アクセスポイント１０〜２１の各々は、チャネル占有率を測定し、その測定したチャネル占有率を監視サーバ５０へ送信する。
【００４０】
ネットワーク４０は、例えば、インターネットからなる。
【００４１】
監視サーバ５０は、ネットワーク４０に接続される。そして、監視サーバ５０は、端末

20

装置１〜９の各々から、総入力レート、総出力レート、伝送レートおよびアップリンクにおけるトラフィックレート、接続可能なアクセスポイントに対応する受信信号強度を受信し、アクセスポイント１０〜２１の各々からダウンリンクにおける総入力レート、総出力
レート、トラフィックレートおよびチャネル占有率を受信する。そして、監視サーバ５０
は、その受信した総出力レート、総入力レート、伝送レート、トラフィックレート、チャ
ネル占有率および受信信号強度を管理する。
【００４２】
経路制御装置６０は、ネットワーク４０に接続される。そして、経路制御装置６０は、
ネットワーク４０を介して監視サーバ５０から総出力レート、総入力レート、伝送レート、トラフィックレート、チャネル占有率および受信信号強度を取得する。その後、経路制

30

御装置６０は、その取得した総出力レート、総入力レート、伝送レート、トラフィックレ
ート、チャネル占有率および受信信号強度に基づいて、後述する方法によって経路制御を行なう。
【００４３】
図２は、図１に示す端末装置１の構成図である。図２を参照して、端末装置１は、アン
テナ１０１と、無線インターフェース１０２〜１０４と、キュー１０５〜１０７と、通信手段１０８と、アプリケーションモジュール１０９とを含む。
【００４４】
無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、インフラストラク

40

チャモードでアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）にアクセスし、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間でパケットを送受信する。また、無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）と他の端末装置の間でインフラストラクチャモードとアドホックモードでパケットを中継する。更に、無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）と他の端末装置を通じてアドホックモードでパケットを送受信する。
【００４５】
即ち、無線インターフェース１０２〜１０４は、それぞれ、キュー１０５〜１０７からパケットを取り出し、その取り出したパケットをアンテナ１０１を介して送信する。

50

(10)

JP 5360655 B2 2013.12.4【００４６】
また、無線インターフェース１０２〜１０４は、アンテナ１０１を介してパケットを受信する。そして、無線インターフェース１０２〜１０４は、パケットを受信したときの受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度およびパケットを通信手段１０８へ出力する。
【００４７】
なお、無線インターフェース１０２〜１０４は、相互に同じチャネルを用いてもよく、相互に異なるチャネルを用いてもよい。
【００４８】
キュー１０５〜１０７は、それぞれ、無線インターフェース１０２〜１０４に対応して10設けられる。そして、キュー１０５〜１０７は、通信手段１０８からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００４９】
通信手段１０８は、アプリケーションモジュール１０９からパケットを受け、その受けたパケットをキュー１０５〜１０７に格納する。
【００５０】
また、通信手段１０８は、後述する方法によって、単位時間においてチャネルが使用中
またはセンシング状態である割合をチャネル占有率として測定する。
【００５１】
更に、通信手段１０８は、受信信号強度と伝送レートとの関係を示すテーブルＴＢＬ１

20

および受信信号強度とパケットエラー率との関係を示すテーブルＴＢＬ２を予め保持している。そして、通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１０４からパケットおよび受信信号強度を受ける。そうすると、通信手段１０８は、テーブルＴＢＬ１を参照して、無線インターフェース１０２〜１０５から受けた受信信号強度に対応する伝送レートを抽出し、その抽出した伝送レートを用いて後述する方法によってデータの１ビット当たりの送信所要時間を演算する。そして、通信手段１０８は、その演算した１ビット当たりの送信所要時間と、後述するアクセスポイントが測定したチャネル占有率とを用いて後述する方法によって各無線インターフェース１０２〜１０５がデータを送信するときのポテ
ンシャルスループットを演算する。
【００５２】

30

その後、通信手段１０８は、その演算したチャネル占有率を用いて後述するポテンシャ
ルスループットを演算し、その演算したポテンシャルスループットに基づいて、後述する方法によって、各無線インターフェース１０２〜１０４の接続先のアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）を選択する。
【００５３】
更に、通信手段１０８は、後述する方法によって、各無線インターフェース１０２〜１
０４におけるトラフィック量を演算する。また、通信手段１０８は、後述する方法によって、単位時間当たりにキュー（キュー１０５〜１０７のいずれか）に格納するパケットの総数である総入力レートと、単位時間当たりにキュー（キュー１０５〜１０７のいずれか）から取り出されるパケットの総数である総出力レートとを検出する。そして、通信手段

40

１０８は、トラフィック量、伝送レート、総入力レートおよび総出力レートを監視サーバ
５０へ送信する。
【００５４】
更に、通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１０４から受けたパケットをアプリケーションモジュール１０９へ出力する。
【００５５】
アプリケーションモジュール１０９は、パケットを生成して通信手段１０８へ出力するとともに、通信手段１０８からパケットを受ける。
【００５６】
なお、図１に示す端末装置２〜９の各々も、図２に示す端末装置１と同じ構成からなる

50

(11)

JP 5360655 B2 2013.12.4。
【００５７】
図３は、図１に示すアクセスポイント１０の構成図である。図３を参照して、アクセス
ポイント１０は、アンテナ１１１と、無線インターフェース１１２と、キュー１１３と、通信手段１１４と、有線インターフェース１１５とを含む。
【００５８】
無線インターフェース１１２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって所定のチャネルを用いて無線通信を行う。そして、無線インターフェース１１２は、キュー１１３からパケッ
トを取り出し、その取り出したパケットをアンテナ１１１を介して送信する。
【００５９】

10

また、無線インターフェース１１２は、アンテナ１１１を介してパケットを受信する。
そして、無線インターフェース１１２は、パケットを受信したときの受信信号強度を検出する。そうすると、無線インターフェース１１２は、受信信号強度およびパケットを通信
手段１１４へ出力する。
【００６０】
キュー１１３は、無線インターフェース１１２に対応して設けられる。そして、キュー
１１３は、通信手段１１４からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。
【００６１】
通信手段１１４は、後述する方法によって、単位時間においてチャネルが使用中またはセンシング状態である割合をチャネル占有率として測定する。

20【００６２】
また、通信手段１１４は、後述する方法によって、無線インターフェース１１２におけるトラフィック量を演算する。また、通信手段１１４は、後述する方法によって、単位時間当たりにキュー１１３に格納するパケットの総数である総入力レートと、単位時間当たりにキュー１１３から取り出されるパケットの総数である総出力レートとを検出する。そして、通信手段１１４は、トラフィック量、伝送レート、総入力レートおよび総出力レートを監視サーバ５０へ送信する。
【００６３】
更に、通信手段１１４は、無線インターフェース１１２から受けたパケットを有線イン
ターフェース１１５へ出力する。

30【００６４】
更に、通信手段１１４は、有線インターフェース１１５からパケットを受け、その受けたパケットをキュー１１３に格納する。
【００６５】
有線インターフェース１１５は、通信手段１１４からパケットを受け、その受けたパケ
ットをネットワーク４０を介して監視サーバ５０へ送信する。
【００６６】
また、有線インターフェース１１５は、ネットワーク４０を介して経路制御装置６０から経路情報を受信し、その受信した経路情報を通信手段１１４へ出力する。
【００６７】

40

なお、図１に示すアクセスポイント１１〜２１の各々も、図３に示すアクセスポイント
１０と同じ構成からなる。
【００６８】
図４は、図１に示す経路制御装置６０の構成図である。図４を参照して、経路制御装置
６０は、有線インターフェース６１と、通信手段６２と、制御モジュール６３とを含む。
【００６９】
有線インターフェース６１は、ネットワーク４０を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段６２へ出力する。
【００７０】
また、有線インターフェース６１は、通信手段６２からパケットを受け、その受けたパ

50

(12)

JP 5360655 B2 2013.12.4

ケットを送信する。
【００７１】
通信手段６２は、有線インターフェース６１を介して監視サーバ５０から必要な情報を定期的に取得する。そして、通信手段６２は、その取得した必要な情報を制御モジュール
６３へ出力する。
【００７２】
通信手段６２は、経路制御後の経路情報を制御モジュール６３から受け、その受けた経路情報を有線インターフェース６１を介して経路制御の対象となっている端末装置へ送信する。
10【００７３】
制御モジュール６３は、必要な情報を通信手段６２から受け、その受けた必要な情報に基づいて、後述する方法によって経路制御を行ない、その制御後の経路情報を通信手段６２へ出力する。
【００７４】
経路選択に使用するメトリックについて説明する。
【００７５】［チャネル占有率］
端末装置１〜９の各々の通信手段１０８は、単位時間においてチャネルが使用中またはセンシング状態である割合をチャネル占有率として測定する。より具体的には、端末装置
１〜９の各々の通信手段１０８は、無線インターフェース１０２が単位時間においてパケ

20ットを送受信中またはセンシング状態である割合をチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ（１０２）として測定する。また、端末装置１〜９の各々の通信手段１０８は、無線インターフェ
ース１０３，１０４についても同様にしてチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ（１０３），ＡＴ
ＲＳＴＡ（１０４）を測定する。
【００７６】
アクセスポイント１０〜２１の各々の通信手段１１４は、無線インターフェース１１２
が単位時間においてパケットを送受信中またはセンシング状態である割合をチャネル占有率ＡＴＲＡＰ（１１２）として測定する。
【００７７】
図５は、チャネル占有率を測定する概念図である。タイマー３１およびカウンタ３２，30３３は、端末装置１〜９の無線インターフェース１０２〜１０４の各々、およびアクセス
ポイント１０〜２１の無線インターフェース１１２に含まれる。また、タイマー３４および処理手段３５は、端末装置１〜９の通信手段１０８およびアクセスポイント１０〜２１の通信手段１１４に含まれる。
【００７８】
端末装置１〜９におけるチャネル占有率の具体的な測定方法について説明する。タイマ
ー３１は、時刻情報を生成し、その生成した時刻情報をカウンタ３２，３３へ出力する。
【００７９】
カウンタ３２，３３は、タイマー３１から受けた時刻情報に基づいて、１スロットの期間（＝例えば、１μｓ）が経過すると、カウンタ値を１だけインクリメントして無線

40

インターフェース１０２〜１０４が使用中でないときのスロットの個数ｎｕｍＯＦＦをカウントする。
【００８０】
また、カウンタ３３は、当該スロットの期間、チャネル（＝無線インターフェース１０
２〜１０４）が使用中またはセンシング状態であるときのみカウンタ値を

１

だけイン

クリメントして無線インターフェース１０２〜１０４が使用中またはセンシング状態であるときのスロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙをカウントする。
【００８１】
受信電力がキャリアセンス閾値よりも小さいとき、無線インターフェース１０２〜１０４が使用中でないと判定され、受信電力がキャリアセンス閾値以上であるとき、無線イン

50

(13)

JP 5360655 B2 2013.12.4

ターフェース１０２〜１０４が使用中またはセンシング状態であると判定される。
【００８２】
従って、カウンタ３２は、無線インターフェース１０２〜１０４の各々に含まれる判定
手段から受信電力がキャリアセンス閾値よりも小さいことを示す信号ＯＦＦを受けると、スロットの個数ｎｕｍＯＦＦをカウントする。また、カウンタ３３は、無線インターフェ
ース１０２〜１０４の各々に含まれる判定手段から受信電力がキャリアセンス閾値以上であることを示す信号ＢＵＳＹを受けると、スロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙをカウントする。
【００８３】
そして、カウンタ３２は、そのカウントしたスロットの個数ｎｕｍＯＦＦを処理手段３

10５へ出力し、カウンタ３３は、そのカウントしたスロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙを処理手
段３５へ出力する。
【００８４】
タイマー３４は、時刻情報を生成して処理手段３５へ出力する。処理手段３５は、タイ
マー３４からの時刻情報に基づいて、例えば、１ｓの取得周期でカウンタ３２，３３からそれぞれスロットの個数ｎｕｍＯＦＦ，ｎｕｍＢｕｓｙを周期的に取得する。
【００８５】
周期ｔでのカウンタ値をｎｕｍＯＦＦ（ｔ），ｎｕｍＢｕｓｙ（ｔ）とする。そして、
周期ｔでのチャネル占有率をＡＴＲ（ｔ）としたとき、最新のＴ周期でのチャネル占有率
ＡＴＲ（Ｔ）は、次式によって与えられる。

20【００８６】【数１】30【００８７】
この場合、算出に用いる周期データ数Ｔ、物理層のスロット長、およびカウンタ値の取得周期は、システムパラメータとして設定可能である。
【００８８】
また、物理層でスロットの使用中／使用中でないの判定を行なう際、ＤＩＦＳおよびＳ
ＩＦＳを使用中と判定してスロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙに加算するかどうかを設定可能にしてもよい。
【００８９】

40

より具体的には、送信側では、データフレームを送信するときＤＩＦＳを、ＡＣＫフレ
ームを送信するときＳＩＦＳを使用中と判定してスロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙに加算する。受信側では、データフレームを受信するときＤＩＦＳを、ＡＣＫフレームを受信する
ときＳＩＦＳを使用中と判定してスロットの個数ｎｕｍＢｕｓｙに加算する。
【００９０】
従って、処理手段３５は、スロットの個数ｎｕｍＯＦＦ，ｎｕｍＢｕｓｙに基づいて、
式（１）を用いて、チャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ＝ＡＴＲ（Ｔ）を演算し、その演算したチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡを出力する。
【００９１】
アクセスポイント１０〜２１の各々においても、同様にして、チャネル占有率ＡＴＲＡ

50

(14)

JP 5360655 B2 2013.12.4

Ｐ＝ＡＴＲ（Ｔ）が演算される。

【００９２】［１ビット当たりの送信所要時間］
端末装置１〜９の各々の通信手段１０８は、無線インターフェース１０２が通信を行なっている場合、無線インターフェース１０２の伝送レートＴｘＲａｔｅ（１０２）を無線
インターフェース１０２とアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間の無線リンクのリンク品質として検出する。端末装置１〜９の各々の通信手段１０８は、同様にして、無線インターフェース１０３，１０４の伝送レートＴｘＲａｔｅ（１０３），ＴｘＲａｔｅ（１０４）を無線インターフェース１０３，１０４とアクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間の無線リンクのリンク品質として

10

検出する。
【００９３】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々の通信手段１１４は、無線インターフェース
１１２が通信を行なっている場合、無線インターフェース１１２の伝送レートＴｘＲａｔｅ（１１２）を無線インターフェース１１２と端末装置（端末装置１〜９のいずれか）との間の無線リンクのリンク品質として検出する。
【００９４】
端末装置１〜９およびアクセスポイント１０〜２１の各々は、通信を行なっていない無線リンクに対しては、以下の方法によって伝送レートを推定する。
20【００９５】
端末装置１〜９の各々において、無線インターフェース１０２〜１０４は、ビーコンフ
レームを受信する際、またはデータフレームをオーバーヒアリング（傍受）する際に受信信号強度ＲＳＳＩ（１０２）〜ＲＳＳＩ（１０４）を検出し、その検出した受信信号強度
ＲＳＳＩ（１０２）〜ＲＳＳＩ（１０４）を通信手段１０８へ出力する。
【００９６】
端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、予め保持しているテーブルＴＢＬ
１（伝送レートと受信信号強度との関係を示す）を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩ（１０２）に対応する伝送レートｒＳＴＡ，ＡＰ（１０２）を検出する。
【００９７】
図６は、１ビット当たりの送信所要時間を算出する方法を説明するための概念図である

30。図６を参照して、ペイロードサイズがＬバイトであるパケットをユニキャストする場合の送信所要時間は、ペイロードの送信時間だけではなく、ＤＩＦＳ、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、および確認応答（ＡＣＫ）等の送信時間も含む。
【００９８】
そこで、一般的なＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ

Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの長さ（例えば、５１２バイト）をＬとし、ＤＩＦＳ、ＳＩＦＳおよびプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）等の伝送レートに依存しないオーバーヘッドをｔＯＨ１＝ＤＩＦＳ＋（ＤＡＴＡのｐｒｅａｍｂｌｅ）＋ＳＩＦＳ＋（ＡＣＫのｐｒｅａｍｂｌｅ）とし、データフレームのＭ
ＡＣ（Ｍｅｄｉａ
Ｌｉｎｋ

ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）層およびＬＬＣ（ＬｏｇｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌ）層のｈｅａｄｅｒおよびＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ

Ｃｈｅｃｋ

Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）（＝３２バイト）と、ＡＣＫのアドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）およびＦ
ＣＳ（１０バイト）とを伝送レートｒで送信するときに要するオーバーヘッドをｔＯＨ２（ｒ）＝（３２＋１０）×８／ｒとする。
【００９９】
端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、ペイロードの１ビット当たりの送信所要時間ｔｂｉｔＡＰ，ＳＴＡを次式によって算出する。
【０１００】40

(15)JP 5360655 B2 2013.12.4【数２】【０１０１】
なお、式（２）において、ＰＥＲＡＰ，ＳＴＡは、端末装置（＝端末装置１〜９のいずれか）とアクセスポイント（＝アクセスポイント１０〜２１のいずれか）との間の無線リンクにおけるパケットエラー率である。

10【０１０２】
また、端末装置１〜９およびアクセスポイント１０〜２１のレート制御方式が適応レートである場合、ＰＥＲＡＰ，ＳＴＡは、０に設定され、受信信号強度ＲＳＳＩから算出されたｒＡＰ，ＳＴＡのみが使用される。一方、端末装置１〜９およびアクセスポイン
ト１０〜２１のレート制御方式が固定レートである場合、ＲＳＳＩから算出されたＰＥＲ
ＡＰ，ＳＴＡが使用される。

【０１０３】
端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、受信信号強度ＲＳＳＩとパケット
エラー率ＰＥＲとの関係を示すテーブルＴＢＬ２を予め保持しているので、テーブルＴＢ
Ｌ２を参照すれば、受信信号強度ＲＳＳＩに対応するパケットエラー率ＰＥＲＡＰ，ＳＴ

20

Ａを取得できる。

【０１０４】
そして、端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、式（２）を用いて、無線
インターフェース１０２〜１０４がデータフレームを送信するときの１ビット当たりの送信所要時間ｔｂｉｔＡＰ，ＳＴＡ（１０２）〜ｔｂｉｔＡＰ，ＳＴＡ（１０４）を演算する。
【０１０５】
アクセスポイント１０〜２１の各々において、通信手段１１４は、端末装置１〜９の通信手段１０８と同様にして、無線インターフェース１１２がデータフレームを送信するときの１ビット当たりの送信所要時間ｔｂｉｔＳＴＡ，ＡＰ（１１２）を式（２）を用いて30演算する。この場合、式（２）において、ｒＳＴＡ，ＡＰがｒＡＰ，ＳＴＡに代えて用いられる。
【０１０６】［ポテンシャルスループット］
ポテンシャルスループットＰＴとは、単位時間当たりのチャネル未使用時間割合を、ある端末装置が全て利用できたときに達成できる最大スループットを言う。
【０１０７】
図７は、ポテンシャルスループットの概念図である。なお、図７は、パケットの送信時のオーバーヘッドおよび再送等を考慮しない場合のポテンシャルスループットの概念を示す。

40【０１０８】
図７を参照して、端末装置１〜４は、アクセスポイント１０と通信することによって、
単位時間当たりにおいて、チャネルが使用中である割合が６０％（即ち、チャネル占有率
ＡＴＲ（Ａｉｒ

Ｔｉｍｅ

Ｒａｔｉｏ）＝６０％）であるとき、新規に参入する端末装

置５とアクセスポイント１０との間の無線リンクの伝送レートが５４Ｍｂｐｓであると推定された場合、残る４０％の分を使用して端末装置５が達成できる最大スループットＰＴ
は、ＰＴ＝（１−ＡＴＲ）＊５４＝２１．６Ｍｂｐｓである。
【０１０９】（ｉ）シングルホップにおけるポテンシャルスループット
アクセスポイントｊ（ｊは１０≦ｊ≦２１を満たす整数）におけるチャネル占有率をＡ

50

(16)

JP 5360655 B2 2013.12.4

ＴＲＡＰｊとする。アクセスポイントｊは、ビーコンフレームの送信時に測定したチャネ
ル占有率ＡＴＲＡＰｊをビーコンフレームに含めて送信する。
【０１１０】
端末装置ｉ（ｉは１≦ｉ≦９を満たす整数）は、アクセスポイントｊからビーコンフレ
ームを受信した時に、受信信号強度ＲＳＳＩＡＰｊ，ＳＴＡｉを測定する。また、端末装
置ｉは、ビーコンフレームから該当するアクセスポイントのチャネル占有率ＡＴＲＡＰｊを読み取る。そして、端末装置ｉは、その測定した受信信号強度ＲＳＳＩＡＰｊ，ＳＴＡ
ｂｉｔ
ｉを用いて、上述した方法によって送信所要時間ｔ
ＡＰｊ，ＳＴＡｉを演算する。
ｂｉｔ
その後、端末装置ｉは、送信所要時間ｔ
ＡＰｊ，ＳＴＡｉと、チャネル占有率ＡＴ

ＲＡＰｊとを次式に代入してポテンシャルスループットＰＴＡＰｊ，ＳＴＡｉを演算する

10。
【０１１１】【数３】【０１１２】
なお、式（３）において、ＡＴＲｍは、区間［０，１］に属するシステムパラメータで20ある。そして、ＡＴＲｍは、例えば、０．９５〜０．９８の範囲の値に設定される。０．
９５〜０．９８の範囲の値は、パケットの衝突を考慮して決定されたものである。
【０１１３】
算出されたポテンシャルスループットＰＴＡＰｊ，ＳＴＡｉがシステムパラメータであるＰＴｍｉｎよりも小さければ、ポテンシャルスループットＰＴＡＰｊ，ＳＴＡｉをＰＴ
ｍｉｎとする。ＰＴｍｉｎのデフォルト値は、最小の伝送レートに設定される。

【０１１４】
端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１
０４におけるチャネル占有率ＡＴＲＡＰ（１０２）〜ＡＴＲＡＰ（１０４）と、送信所要時間ｔｂｉｔＡＰ，ＳＴＡ（１０２）〜ｔｂｉｔＡＰ，ＳＴＡ（１０４）とを式（３）に30代入してポテンシャルスループットＰＴＡＰ，ＳＴＡ（１０２）〜ＰＴＡＰ，ＳＴＡ（１０４）を演算する。即ち、端末装置１〜９の各々の通信手段１０８は、無線インターフェ
ース１０２〜１０４毎にポテンシャルスループットＰＴＡＰ，ＳＴＡを演算する。
【０１１５】（ｉｉ）マルチホップにおけるポテンシャルスループット（算出方法１）
アクセスポイント（アクセスポイント１０〜２１のいずれか）からｎ−１（ｎは２以上の整数）ホップ目に位置する端末装置（親端末）は、自己とアクセスポイントとの間のエ
ンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴｎ−１を含むルータ広告ＲＡＤを生成し、その生成したルータ広告ＲＡＤを自己よりもアクセスポイント側と反対側に位置する端40

末装置（子端末）へ送信する。
【０１１６】
子端末は、チャネル占有率ＡＴＲＳＴＡを含むビーコンフレームを受信し、そのビーコンフレームを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。そして、子端末は、ビー
コンフレームからチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡを取り出す。
【０１１７】
そうすると、子端末は、テーブルＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩに対応す
る伝送レートｒを検出し、その検出した伝送レートｒと、チャネル占有率ＡＴＲＳＴＡと、式（２），（３）とを用いて、自己と親端末との間の無線リンクにおけるポテンシャル
スループットＰＴｎを算出する。

50

(17)

JP 5360655 B2 2013.12.4【０１１８】
アクセスポイントからｎホップ目に位置する端末装置とアクセスポイントとの間のエンド−エンドのポテンシャルスループットをＥＰＴｎとしたとき、ｎホップ目に位置する端末装置は、ルータ広告ＲＡＤから取り出したポテンシャルスループットＥＰＴｎ−１と、上述した方法によって演算したポテンシャルスループットＰＴｎとを次式に代入してポテ
ンシャルスループットをＥＰＴｎを演算する。
【０１１９】【数４】
10【０１２０】
ここで、アクセスポイントへの直接リンクを有し、無線通信を中継する端末装置は、２つのＷｉＦｉの無線インターフェースを装備する場合、一方の無線インターフェースをインフラストラクチャモードによるアクセスポイントへの接続に用い、他方の無線インターフェースをアドホックモードによる中継に用いる。
【０１２１】
この場合、２つの無線インターフェースが用いる２つのチャネルは、同じであるとは限

20

らない。
【０１２２】
図８は、マルチホップにおけるエンド−エンドのポテンシャルスループットの算出例を示す図である。
【０１２３】
なお、図８の（ａ）は、２つの無線インターフェースが同じチャネルを使用する場合を示し、図８の（ｂ）は、２つの無線インターフェースが異なるチャネルを使用する場合を示す。
【０１２４】
図８を参照して、端末装置１の２つの無線インターフェースが同じチャネルを使用する

30

場合、エンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ３（＝アクセスポイント１０−
端末装置３間のポテンシャルスループット）は、次式によって算出される。
【０１２５】【数５】40【０１２６】
また、端末装置１の２つの無線インターフェースが相互に異なるチャネルを使用する場
合、エンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ３（＝アクセスポイント１０−端
末装置３間のポテンシャルスループット）は、次式によって算出される。
【０１２７】

(18)JP 5360655 B2 2013.12.4【数６】【０１２８】
端末装置３は、式（５）または式（６）を用いてエンド−エンドのポテンシャルスルー
プットＥＰＴ３を算出する。

10【０１２９】（算出方法２）
図９は、マルチホップにおけるエンド−エンドのポテンシャルスループットの他の算出例を示す図である。
【０１３０】
なお、図９の（ａ）は、２つの無線インターフェースが同じチャネルを使用する場合を示し、図９の（ｂ）は、２つの無線インターフェースが異なるチャネルを使用する場合を示す。
【０１３１】
アクセスポイントからｎ−１ホップ目に位置する中継端末（図９の端末装置２）は、自20

己と１ホップ目に位置する中継端末（図９の端末装置１）との間のパーシャルパスメトリ
ックＰＰＭｎ−１と、１ホップの端末（端末装置１）とアクセスポイント１０との間のポテンシャルスループットＰＴ１と、チャネル占有率ＡＴＲＳＴＡとを含むビーコンフレー
ムまたはルータ広告を生成し、その生成したビーコンフレームまたはルータ広告を子端末（端末装置３）へ送信する。
【０１３２】
子端末（端末装置３）は、親端末（端末装置２）からのビーコンフレームまたはルータ
広告を受信し、そのビーコンフレームまたはルータ広告を受信したときの受信信号強度Ｒ
ＳＳＩを検出する。そして、子端末（端末装置３）は、テーブルＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩに対応する伝送レートｒを検出し、その検出した伝送レートｒと、ビ30

ーコンフレームまたはルータ広告から取り出したチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡとに基づいて、式（２），（３）を用いて、自端末と親端末（端末装置２）との間のポテンシャルス
ループットＰＴ３を演算する。
【０１３３】
そうすると、子端末（端末装置３）は、ビーコンフレームまたはルータ広告からパーシャルパスメトリックＰＰＭｎ−１とポテンシャルスループットＰＴ１とを取り出し、その取り出したパーシャルパスメトリックＰＰＭｎ−１およびポテンシャルスループットＰＴ
１と、演算したポテンシャルスループットＰＴ３とを次式に代入して子端末（端末装置３＝ｎホップ目の端末装置）とアクセスポイント１０との間のエンド−エンドのポテンシャ
ルスループットＥＰＴｎを演算する。
【０１３４】40

(19)JP 5360655 B2 2013.12.4

【数７】

10

【０１３５】
図９を参照して、端末装置１の２つの無線インターフェースが同じチャネルを使用する
場合、エンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ３（＝アクセスポイント１０−
端末装置３間のポテンシャルスループット）は、式（７）の上側の式によって算出される。
【０１３６】
また、端末装置１の２つの無線インターフェースが相互に異なるチャネルを使用する場
合、エンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ３（＝アクセスポイント１０−端20

末装置３間のポテンシャルスループット）は、式（７）の下側の式によって算出される。
【０１３７】
端末装置１〜９の各々において、通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１０４の各々に対して、上述した算出方法１，２のいずれかを用いてエンド−エンドのポテ
ンシャルスループットＥＰＴｎ（１０２）〜ＥＰＴｎ（１０４）を演算する。
【０１３８】［トラフィック量］
経路切替処理において必要となる端末装置が通信ネットワークシステム１００に与える
トラフィック負荷の指標として、トラフィックレートおよび伝送レートが挙げられる。ア
クセスポイントから端末装置ｉへのダウンリンクのトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲ30

ａｔｅＡＰ，ＳＴＡｉを、単位時間当たりに端末装置ｉ宛てのパケットがアクセスポイン
トの送信キューに挿入されるレートと定義する。
【０１３９】
また、端末装置ｉからアクセスポイントへのアップリンクのトラフィックレートＴｒａ
ｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＡＰを、中継トラフィックを除く、端末装置ｉ発のパケット
が単位時間当たりに端末装置ｉの送信キューに挿入されるレートと定義する。
【０１４０】
そうすると、端末装置ｉのトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉは、次式によって与えられる。
【０１４１】40【数８】【０１４２】
従って、端末装置１〜９の各々は、上述した定義に従って、無線インターフェース１０
２〜１０４に対するトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＡＰ（１０２）〜ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＡＰ（１０４）を測定し、その測定したトラフィ
ックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＡＰ（１０２）〜ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅ

50

(20)

JP 5360655 B2 2013.12.4

ＳＴＡｉ，ＡＰ（１０４）を監視サーバ５０へ送信する。

【０１４３】
また、アクセスポイント１０〜２１の各々は、上述した定義に従って、無線インターフ
ェース１１２に対するトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＡＰ，ＳＴＡｉを測定し、その測定したトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＡＰ，ＳＴＡｉを監視サー
バ５０へ送信する。
【０１４４】［負荷］
伝送レートＴｘＲａｔｅＳＴＡｉをアクセスポイントと端末装置ｉとの間のパケット通信に用いられるレートとする。この場合、任意の端末装置ｉが通信ネットワークシステム

10

１００に与える負荷ＬｏａｄＳＴＡｉは、トラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳ
ＴＡｉと、伝送レートＴｘＲａｔｅＳＴＡｉとの関数ＬｏａｄＳＴＡｉ＝ｆ（Ｔｒａｆｆ

ｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＴｘＲａｔｅＳＴＡｉ）によって定義される。
【０１４５】
なお、負荷ＬｏａｄＳＴＡｉは、例えば、次の２つの式によって表わされる。
【０１４６】【数９】20【０１４７】【数１０】【０１４８】
なお、式（１０）において、αおよびβの各々は、区間［０，１］の範囲の定数である。

30【０１４９】［総入力レートおよび総出力レート］
総入力レート（ＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅ）は、アクセスポイントまたは端末装置の送信キューにおいて、単位時間当たりに挿入される総トラフィック量（総パケット数）である。
【０１５０】
また、総出力レート（ＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅ）は、アクセスポイントまたは端末装
置の送信キューにおいて、単位時間当たりに取り出される総トラフィック量（総パケット数）である。
【０１５１】
端末装置ｉに接続する端末を端末装置ｊとする。アクセスポイントおよび端末装置ｉの総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅおよび総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅを
それぞれＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＡＰ、ＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＡＰ、Ｉｎｃｏｍｉ
ｎｇＲａｔｅＳＴＡｉ、およびＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡｉとする。
【０１５２】
そうすると、アクセスポイントおよび端末装置ｉの総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａ
ｔｅは、次式によって定義される。
【０１５３】40

(21)JP 5360655 B2 2013.12.4【数１１】【０１５４】
図１０は、総入力レートおよび総出力レートの概念図である。図１０を参照して、アクセスポイントＡＰにおける総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＡＰは、アクセスポイ
ントＡＰから各端末装置ＳＴＡへのトラフィックの和に等しい。

10【０１５５】
また、端末装置ＳＴＡｉにおける総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡｉは、端末装置ＳＴＡｉ発のトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡｉ，ＡＰと端末
装置ＳＴＡｊ発の総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡｊとの和に等しい。
【０１５６】
以下、この発明の実施の形態による経路選択および経路切替について説明する。
【０１５７】［初期経路選択］通信ネットワークシステム１００に新規参入した端末装置（端末装置１〜９のいずれか）は、以下の方向によってアクセスポイントまたは端末装置に接続する。

20【０１５８】（１）接続先のアクセスポイントが存在する場合新規参入した端末装置１は、起動すると、無線インターフェース１０２〜１０４を用いて全てのチャネルを順にスキャンして周辺に存在するアクセスポイントからのビーコンフ
レームを収集する。そして、端末装置１は、自己が接続可能な接続先の候補となるアクセ
スポイントのリストＬＡＰを作成する。
【０１５９】
この場合、アクセスポイントは、常にチャネルを観測し、チャネル占有率ＡＴＲＡＰを算出する。そして、アクセスポイントは、その算出したチャネル占有率ＡＴＲＡＰを含む
ビーコンフレームを生成し、その生成したビーコンフレームを送信する。

30【０１６０】
端末装置１は、以下の手順に従って接続先のアクセスポイントを決定する。
【０１６１】（手順１）起動後、接続先の候補となるアクセスポイントのリストを作成（手順１−１）全チャネルを順にスキャンしてビーコンフレームを収集（手順１−２）検知したビーコンフレームからビーコンフレームの受信信号強度ＲＳ
ＳＩおよびチャネル占有率ＡＴＲＡＰを取得（手順１−３）接続可能なアクセスポイント毎にポテンシャルスループットＰＴを算出（手順２）ポテンシャルスループットの大きい順に端末装置に装備された無線インター40

フェースの個数分のアクセスポイントを選択（手順３）選択したアクセスポイントへ接続【０１６２】
具体的に説明する。図１１および図１２は、それぞれ、初期の経路選択の方法を説明するための第１および第２の概念図である。また、図１３は、接続先の候補となるアクセス
ポイントのリストを示す図である。
【０１６３】
図１１を参照して、アクセスポイント１０〜１４が端末装置１の周辺に存在する場合を想定する。そして、アクセスポイント１０〜１４は、それぞれ、チャネル占有率ＡＴＲＡ
Ｐ１０〜ＡＴＲＡＰ１４を含むビーコンフレームＢｃｏｎ１０〜Ｂｃｏｎ１４を送信する

50

(22)

JP 5360655 B2 2013.12.4。
【０１６４】
端末装置１の無線インターフェース１０２〜１０４は、全てのチャネルを順にスキャン
し、ビーコンフレームＢｃｏｎ１０〜Ｂｃｏｎ１４を受信する（手順１−１）。この場合、無線インターフェース１０２〜１０４は、相互に同じチャネルを使用する場合もあれば、相互に異なるチャネルを使用する場合もある。また、無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、１個のチャネルを用いてビーコンフレームＢｃｏｎを受信することもあれ
ば、２個以上のチャネルを順に用いてビーコンフレームを受信することもある。
【０１６５】
端末装置１の無線インターフェース１０２がビーコンフレームＢｃｏｎ１０，Ｂｃｏｎ

10

１１を受信し、無線インターフェース１０３がビーコンフレームＢｃｏｎ１２，Ｂｃｏｎ
１３を受信し、無線インターフェース１０４がビーコンフレームＢｃｏｎ１４を受信したものとする。
【０１６６】
そうすると、端末装置１において、無線インターフェース１０２は、ビーコンフレーム
Ｂｃｏｎ１０，Ｂｃｏｎ１１を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ１０，ＲＳＳＩ１１を検出し、ビーコンフレームＢｃｏｎ１０，Ｂｃｏｎ１１および受信信号強度ＲＳＳＩ１
０，ＲＳＳＩ１１を通信手段１０８へ出力する。
【０１６７】
同様に、端末装置１の無線インターフェース１０３は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１２

20，Ｂｃｏｎ１３および受信信号強度ＲＳＳＩ１２，ＲＳＳＩ１３を通信手段１０８へ出力
し、無線インターフェース１０４は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１４および受信信号強度
ＲＳＳＩ１４を通信手段１０８へ出力する。
【０１６８】
そして、端末装置１の通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１０４からビーコンフレームＢｃｏｎ１０〜Ｂｃｏｎ１４および受信信号強度ＲＳＳＩ１０〜ＲＳＳＩ
１４を受ける。その後、端末装置１の通信手段１０８は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１０〜Ｂｃｏｎ１４からそれぞれチャネル占有率ＡＴＲＡＰ１０〜ＡＴＲＡＰ１４を検出する（手順１−２）。
【０１６９】

30

そうすると、端末装置１の通信手段１０８は、チャネル占有率ＡＴＲＡＰ１０および受信信号強度ＲＳＳＩ１０に基づいて、式（２），（３）を用いて端末装置１−アクセスポ
イント１０間の無線リンクにおけるポテンシャルスループットＰＴ１０を算出する。同様にして、端末装置１の通信手段１０８は、端末装置１−アクセスポイント１１〜１４間の無線リンクにおけるポテンシャルスループットＰＴ１１〜ＰＴ１４を算出する（手順１−
３）。
【０１７０】
そして、端末装置１の通信手段１０８は、接続先の候補となるアクセスポイントのリス
トＬＡＰ（図１３参照）を作成する。この場合、ＰＴ１０＞ＰＴ１１＞ＰＴ１２＞ＰＴ１
３＞ＰＴ１４の関係が成立するものとする。

40【０１７１】
その後、端末装置１の通信手段１０８は、ポテンシャルスループットＰＴ１０〜ＰＴ１
４から大きい順に無線インターフェース１０２〜１０４の個数（＝３個）分のアクセスポ
イント１０〜１２を選択する（手順２）。
【０１７２】
そして、端末装置１の無線インターフェース１０２〜１０４は、それぞれ、インフラス
トラクチャモードでアクセスポイント１０〜１２に接続する（手順３、図１２参照）。
【０１７３】
その後、端末装置１は、無線インターフェース１０２〜１０４によってアクセスポイン
ト１０〜１２とインフラストラクチャモードで無線通信を行なう。

50

(23)

JP 5360655 B2 2013.12.4【０１７４】
アクセスポイント１０−無線インターフェース１０２間の無線リンクは、最も大きいポ
テンシャルスループットＰＴ１０を有し、アクセスポイント１１−無線インターフェース
１０３間の無線リンクは、２番目に大きいポテンシャルスループットＰＴ１１を有し、ア
クセスポイント１２−無線インターフェース１０４間の無線リンクは、３番目に大きいポ
テンシャルスループットＰＴ１２を有する。
【０１７５】
その結果、端末装置１は、接続可能なアクセスポイント１０〜１４からスループットを最大化できるアクセスポイント１０〜１２を選択して無線通信を行なう。
【０１７６】

10

従って、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【０１７７】（２）接続先のアクセスポイントが存在しない場合
図１４および図１５は、それぞれ、マルチホップによる経路選択を説明するための第１および第２の概念図である。
【０１７８】
図１４を参照して、端末装置１がインフラストラクチャモードでアクセスポイント１０に接続され、端末装置２がインフラストラクチャモードでアクセスポイント１１に接続され、端末装置３，４がインフラストラクチャモードでアクセスポイント１２に接続されている状態で、端末装置５をマルチホップでアクセスポイント１０〜１２のいずれかに接続20する場合を想定する。
【０１７９】
新規参入した端末装置５は、アクセスポイント１０〜１２のローカルネットワークのいずれにも属さないため、アクセスポイント１０〜１２からのビーコンフレームを直接受信できない。
【０１８０】
そこで、端末装置５は、無線インターフェース１０２〜１０４を用いて端末装置５の周辺に存在する端末装置１〜４（周辺端末装置）からのビーコンフレームまたはルータ広告を受信し、端末装置１〜４が端末装置５の周辺に存在することを検知する。
【０１８１】

30

この場合、端末装置１〜４は、それぞれ、ビーコンフレームＢｃｏｎ１〜Ｂｃｏｎ４を送信するものとする。そして、ビーコンフレームＢｃｏｎ１は、端末装置１−アクセスポ
イント１０間のエンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ１（１−１０）とチャ
ネル占有率ＡＴＲＳＴＡ１とを含む。また、ビーコンフレームＢｃｏｎ２は、端末装置２−アクセスポイント１１間のエンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ１（２−１１）とチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ２とを含む。更に、ビーコンフレームＢｃｏｎ３は、端末装置３−アクセスポイント１２間のエンド−エンドのポテンシャルスループットＥ
ＰＴ１（３−１２）とチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ３とを含む。更に、ビーコンフレーム
Ｂｃｏｎ４は、端末装置４−アクセスポイント１２間のエンド−エンドのポテンシャルス
ループットＥＰＴ１（４−１２）とチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ４とを含む。

40【０１８２】
端末装置５において、無線インターフェース１０２は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１，
Ｂｃｏｎ２を受信し、無線インターフェース１０３は、ビーコンフレームＢｃｏｎ３を受信し、無線インターフェース１０４は、ビーコンフレームＢｃｏｎ４を受信するものとする。
【０１８３】
そうすると、端末装置５の無線インターフェース１０２は、ビーコンフレームＢｃｏｎ
１，Ｂｃｏｎ２を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を検出し、ビーコ
ンフレームＢｃｏｎ１，Ｂｃｏｎ２および受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を通信手段１０８へ出力する。

50

(24)

JP 5360655 B2 2013.12.4【０１８４】
また、端末装置５の無線インターフェース１０３は、ビーコンフレームＢｃｏｎ３を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ３を検出し、ビーコンフレームＢｃｏｎ３および受信
信号強度ＲＳＳＩ３を通信手段１０８へ出力する。
【０１８５】
更に、端末装置５の無線インターフェース１０４は、ビーコンフレームＢｃｏｎ４を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ４を検出し、ビーコンフレームＢｃｏｎ４および受信
信号強度ＲＳＳＩ４を通信手段１０８へ出力する。
【０１８６】
そして、端末装置５の通信手段１０８は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１からポテンシャ

10

ルスループットＥＰＴ１（１−１０）およびチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ１を取り出す。
そして、端末装置５の通信手段１０８は、受信信号強度ＲＳＳＩ１、ポテンシャルスルー
プットＥＰＴ１（１−１０）およびチャネル占有率ＡＴＲＳＴＡ１に基づいて、上述した方法によって、端末装置５−アクセスポイント１０間のエンド−エンドのポテンシャルス
ループットＥＰＴ５−１０を算出する。
【０１８７】
また、端末装置５の通信手段１０８は、同様にして、ビーコンフレームＢｃｏｎ２〜Ｂ
ｃｏｎ４および受信信号強度ＲＳＳＩ２〜ＲＳＳＩ４に基づいて、ポテンシャルスループ
ットＥＰＴ５−１１，ＥＰＴ５−１２（３），ＥＰＴ５−１２（４）を算出する。
【０１８８】

20

そうすると、端末装置５の通信手段１０８は、ポテンシャルスループットＥＰＴ５−１
０，ＥＰＴ５−１１，ＥＰＴ５−１２（３），ＥＰＴ５−１２（４）から最大のポテンシャルスループットＥＰＴ５−１１を選択し、無線インターフェース１０２〜１０４のいず
れかを用いて端末装置２に接続する（図１５参照）。
【０１８９】
そして、端末装置５は、端末装置２を経由してアクセスポイント１１とマルチホップで無線通信を行なう。つまり、端末装置５は、アドホックモードでアクセスポイント１１と無線通信を行なう。
【０１９０】
このように、新規参入した端末装置５は、インフラストラクチャモードでアクセスポイ

30

ント１０〜１２に接続できない場合、自己の周辺に存在する端末装置１〜４を検知し、端末装置１〜４を経由した場合のエンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ５−１
０，ＥＰＴ５−１１，ＥＰＴ５−１２（３），ＥＰＴ５−１２（４）から最大のポテンシャルスループットＥＰＴ５−１１を選択してアクセスポイント１１とマルチホップで無線通信を行なう。
【０１９１】
従って、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【０１９２】
端末装置１または５以外の端末装置が新規参入した場合も、その新規参入した端末装置
は、上述した方法によってアクセスポイントに接続する。

40【０１９３】［リンク品質の低下による経路切替］
図１６および図１７は、それぞれ、リンク品質の低下による経路切替を説明するための第１および第２の概念図である。
【０１９４】
図１６を参照して、端末装置１が無線インターフェース１０２〜１０４によってそれぞれアクセスポイント１０〜１２と無線通信を行なっている場合を想定する。
【０１９５】
端末装置１の通信手段１０８は、無線インターフェース１０２〜１０４がそれぞれアク
セスポイント１０〜１２からビーコンフレームＢｃｏｎ１０〜Ｂｃｏｎ１２を受信したと

50

(25)

JP 5360655 B2 2013.12.4

きの受信信号強度ＲＳＳＩ１０〜ＲＳＳＩ１２の平均値ＲＳＳＩ１０＿ＡＶＥ〜ＲＳＳＩ
１２＿ＡＶＥを定期的に取得する。
【０１９６】
そして、端末装置１の通信手段１０８は、平均値ＲＳＳＩ１０＿ＡＶＥ〜ＲＳＳＩ１２＿ＡＶＥをしきい値ＲＳＳＩｔｈと比較し、平均値ＲＳＳＩ１０＿ＡＶＥ〜ＲＳＳＩ１２＿ＡＶＥがしきい値ＲＳＳＩｔｈよりも小さいとき、リンク品質が低下したと判定する。
【０１９７】
この場合、平均値ＲＳＳＩ１０＿ＡＶＥ，ＲＳＳＩ１１＿ＡＶＥ≧ＲＳＳＩｔｈであり、ＲＳＳＩ１２＿ＡＶＥ＜ＲＳＳＩｔｈであるとする。
【０１９８】

10

そうすると、端末装置１の通信手段１０８は、無線インターフェース１０４−アクセス
ポイント１２間のリンク品質が低下したことを検知する。
【０１９９】
また、端末装置１の通信手段１０８は、上述した（手順１）〜（手順３）に従って、端末装置１−アクセスポイント１０〜１４間のポテンシャルスループットＰＴ１０〜ＰＴ１
４を演算する。
【０２００】
その後、端末装置１の通信手段１０８は、ポテンシャルスループットＰＴ１０〜ＰＴ１
４のうち、ポテンシャルスループットＰＴ１３が最も大きいことを検知する。そうすると、端末装置１の通信手段１０８は、アクセスポイント１３からの受信信号強度ＲＳＳＩが20

しきい値ＲＳＳＩｔｈよりも大きく、かつ、ポテンシャルスループットＰＴ１３が無線イ
ンターフェース１０４で得られているスループットよりも大きい場合、無線インターフェ
ース１０４の接続先をアクセスポイント１２からアクセスポイント１３へ切り替える。即ち、端末装置１の通信手段１０８は、端末装置１−アクセスポイント１２間の無線リンク
を端末装置１−アクセスポイント１３間の無線リンクに切り替える（図１７参照）。
【０２０１】
なお、端末装置１の通信手段１０８は、無線インターフェース１０２−アクセスポイン
ト１０間のリンク品質または無線インターフェース１０３−アクセスポイント１１間のリンク品質が低下した場合も、上述した方法によって、経路を切り替える。
【０２０２】

30

これによって、端末装置１は、最大のスループットで無線通信を行なう。
【０２０３】
従って、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【０２０４】［過負荷に伴う経路切替］
図１８および図１９は、それぞれ、過負荷に伴う経路切替を説明するための第１および第２の概念図である。
【０２０５】
図１８を参照して、端末装置１〜６は、１つの無線インターフェース（無線インターフ
ェース１０２〜１０４のいずれか）を用いてインフラストラクチャモードでアクセスポイ

40

ント１０に接続している。
【０２０６】
また、端末装置７，８は、１つの無線インターフェース（無線インターフェース１０２〜１０４のいずれか）を用いてインフラストラクチャモードでそれぞれアクセスポイント
１１，１２に接続している。
【０２０７】
そして、端末装置１〜８のうち、端末装置３がアクセスポイント１２に接続可能であり、端末装置５，６がアクセスポイント１１とアクセスポイント１２とに接続可能であり、端末装置８は、アクセスポイント１０および１１に接続可能である。
【０２０８】50

(26)JP 5360655 B2 2013.12.4

監視サーバ５０は、端末装置１〜８におけるトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔ
ｅＳＴＡ１〜ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ８、伝送レートＴｘＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｔｘ
ＲａｔｅＳＴＡ８、総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｉｎｃｏｍｉｎｇ
ＲａｔｅＳＴＡ８、および総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｏｕｔｇｏ
ｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ８を端末装置１〜８から受信して管理している。
【０２０９】
また、監視サーバ５０は、接続先をアクセスポイント１２へ切替え可能な端末装置３，
５，６がアクセスポイント１２からのビーコンフレームを受信した時に測定したＲＳＳＩ
１２＿３，ＲＳＳＩ１２＿５，ＲＳＳＩ１２＿６を端末装置３，５，６から受信する。そして、監視サーバ５０は、接続先をアクセスポイント１１へ切替え可能な端末装置５，６10，８がアクセスポイント１１からのビーコンフレームを受信した時に測定したＲＳＳＩ１
１＿５，ＲＳＳＩ１１＿６，ＲＳＳＩ１１＿８を端末装置５，６，８から受信する。更に、監視サーバ５０は、接続先をアクセスポイント１０へ切替え可能な端末装置８がアクセ
スポイント１０からのビーコンフレームを受信した時に測定したＲＳＳＩ１０＿８を端末
装置８から受信する。そして、監視サーバ５０は、ＲＳＳＩ１２＿３，ＲＳＳＩ１２＿５，ＲＳＳＩ１２＿６；ＲＳＳＩ１１＿５，ＲＳＳＩ１１＿６，ＲＳＳＩ１１＿８；ＲＳＳ
Ｉ１０＿８を管理する。
【０２１０】
更に、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０〜１２におけるチャネル占有率ＡＴＲ
ＡＰ１０〜ＡＴＲＡＰ１２をアクセスポイント１０〜１２から受信して管理している。

20【０２１１】
更に、監視サーバ５０は、アクセスポイント１０〜１２における総入力レートと、総出力レートとをアクセスポイント１０〜１２から受信して管理している。
【０２１２】
経路制御装置６０の制御モジュール６３は、トラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔ
ｅＳＴＡ１〜ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ８、伝送レートＴｘＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｔｘ
ＲａｔｅＳＴＡ８、総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｉｎｃｏｍｉｎｇ
ＲａｔｅＳＴＡ８、総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜Ｏｕｔｇｏｉｎｇ
ＲａｔｅＳＴＡ８、伝送レートＴｘＲａｔｅＡＰ１０〜ＴｘＲａｔｅＡＰ１２、ＲＳＳＩ
１０＿８，ＲＳＳＩ１１＿８，ＲＳＳＩ１１＿５，ＲＳＳＩ１１＿６，ＲＳＳＩ１２＿３

30，ＲＳＳＩ１２＿５，ＲＳＳＩ１２＿６およびチャネル占有率ＡＴＲＡＰ１０〜ＡＴＲＡ
Ｐ１２、総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＡＰ１０〜ＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＡ
Ｐ１２および総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＡＰ１０〜ＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔ

ｅＡＰ１２を監視サーバ５０から取得する。
【０２１３】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置１〜８の総入力レートＩ
ｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜ＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ８、および総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１〜ＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ８と、アクセ
スポイント１０〜１２の総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＡＰ１０〜Ｉｎｃｏｍｉ
ｎｇＲａｔｅＡＰ１２および総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＡＰ１０〜Ｏｕｔｇ

40

ｏｉｎｇＲａｔｅＡＰ１２とに基づいて、端末装置１〜８およびアクセスポイント１０〜
１２において過負荷が発生しているか否かを判定する。
【０２１４】
より具体的には、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、総入力レートＩｎｃｏｍ
ｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１が総出力レートＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１よりも大きいか否かを判定することによって端末装置１において過負荷が発生しているか否かを判定する。端末装置２〜８およびアクセスポイント１０〜１２についても同様である。
【０２１５】
その結果、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置１において過負荷が発生していることを検知する（図１８参照）。

50

(27)

JP 5360655 B2 2013.12.4【０２１６】
経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置１において過負荷が発生していることを検知すると、インフラストラクチャモードでアクセスポイント１０に接続し、かつ、他の端末装置へ中継を行なっていない端末装置を端末装置１〜６から選択する。
【０２１７】
この場合、端末装置１〜６の全てが他の端末装置へ中継を行なっていないものとする。
【０２１８】
その後、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、接続先を切替え可能な端末装置３，５，６のトラフィックレートＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ３，ＴｒａｆｆｉｃＲａｔ
ｅＳＴＡ５，ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ６、および伝送レートＴｘＲａｔｅＳＴＡ３

10，ＴｘＲａｔｅＳＴＡ５，ＴｘＲａｔｅＳＴＡ６に基づいて、端末装置３，５，６における負荷ＬｏａｄＳＴＡ３，ＬｏａｄＳＴＡ５，ＬｏａｄＳＴＡ６を式（９）または式（１０）によって演算する。
【０２１９】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、負荷ＬｏａｄＳＴＡ３，Ｌｏａｄ
ＳＴＡ５，ＬｏａｄＳＴＡ６を大きい順に並べた負荷リストＬＡＤを作成する。

【０２２０】
図２０は、負荷リストの概念図である。図２０を参照して、負荷リストＬＡＤは、負荷とアドレスとからなる。負荷およびアドレスは、相互に対応付けられる。
【０２２１】

20

負荷は、上述した方法によって演算された負荷からなる。アドレスは、対応する負荷を有する端末装置のＭＡＣアドレスからなる。
【０２２２】
負荷ＬｏａｄＳＴＡ３，ＬｏａｄＳＴＡ５，ＬｏａｄＳＴＡ６は、ＬｏａｄＳＴＡ５＞
ＬｏａｄＳＴＡ６＞ＬｏａｄＳＴＡ３の関係を有するものとする。
【０２２３】
そうすると、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、負荷リストＬＡＤを参照して、端末装置３，５，６のうち、最も大きい負荷を有する端末装置５を選択する。
【０２２４】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置５が接続する可能性があ30

るアクセスポイント１１，１２におけるチャネル占有率ＡＴＲＡＰ１１，ＡＴＲＡＰ１２
およびＲＳＳＩ１１＿５，ＲＲＳＩ１２＿５に基づいて、端末装置５をアクセスポイント
１１，１２へ切り替えたときに使用できるポテンシャルスループットＰＴ１１＿５，ＰＴ
１２＿５を上述した方法によって算出する。
【０２２５】
その後、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置５のトラフィックレート
ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ５およびアクセスポイント１１，１２におけるポテンシャ
ルスループットＰＴ１１＿５，ＰＴ１２＿５に基づいて、ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ
５＜ＰＴ１１＿５およびＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ５＜ＰＴ１２＿５のいずれが成立するかを判定する。そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、Ｔｒａｆｆｉｃ

40

ＲａｔｅＳＴＡ５＜ＰＴ１１＿５およびＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ５＜ＰＴ１２＿５の両方が成立すると判定し、ポテンシャルスループットＰＴ１１＿５，ＰＴ１２＿５の大
きい順に並べた接続先アクセスポイントリストＬＡＰＳＴＡ−５を作成する。
【０２２６】
接続先アクセスポイントリストＬＡＰＳＴＡ−５は、ＰＴ１１＿５＞ＰＴ１２＿５である場合、ＬＡＰＳＴＡ−５＝［ＰＴ１１＿５：ＭＡＣａｄｄ１１／ＰＴ１２＿５：ＭＡＣ
ａｄｄ１２］からなる。
【０２２７】
引き続いて、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、過負荷が検知された端末装置
１における総入力レートＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１および総出力レートＯｕｔｇ

50

(28)

JP 5360655 B2 2013.12.4

ｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１に基づいて、移動量ＳｈｉｆｔＲａｔｅ＝ＩｎｃｏｍｉｎｇＲ
ａｔｅＳＴＡ１−ＯｕｔｇｏｉｎｇＲａｔｅＳＴＡ１を演算する。
【０２２８】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置３を経路切替リストＭＬ＝｛Ｎｕｌｌ｝に追加する（ＭＬ＝｛ＳＴＡ５→ＡＰ１１｝）。つまり、経路制御装置６０は、端末装置５をアクセスポイント１１へ移動させることを決定する。
【０２２９】
その後、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置５をアクセスポイント１
１へ移動させた後のアクセスポイント１０のローカルネットワークにおける負荷ＳｈｉｆｔＲａｔｅをＳｈｉｆｔＲａｔｅ＝ＳｈｉｆｔＲａｔｅ−ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ

10

５によって演算する。

【０２３０】
引き続いて、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置５をアクセスポイン
ト１１へ移動させた後のアクセスポイント１１におけるチャネル占有率ＡＴＲＡＰ１１を
ＡＴＲＡＰ１１＝ＡＴＲＡＰ１１＋ＴｒａｆｆｉｃＲａｔｅＳＴＡ５×ｔＳＴＡ５，ＡＰ
１１によって算出する。

【０２３１】
ここで、ｔＳＴＡ５，ＡＰ１１は、ＲＳＳＩ１１＿５に基づいて、式（２）を用いて計算された１ビット当たりの送信所要時間である。
20【０２３２】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、既に演算した端末装置５の接続先の切替後の負荷ＳｈｉｆｔＲａｔｅが０よりも小さいか否かを判定する。

【０２３３】
ＳｈｉｆｔＲａｔｅ＜０である場合、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、端末装置５の接続先の切替を決定し、接続先（＝アクセスポイント１１）を端末装置５へ送信する。
【０２３４】
そして、端末装置５は、経路制御装置６０から接続先（＝アクセスポイント１１）を受信し、接続先をアクセスポイント１０からアクセスポイント１１に切り替える（図１９参照）。

30【０２３５】
一方、ＳｈｉｆｔＲａｔｅ≧０である場合、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、負荷リストＬＡＤに基づいて、端末装置６を検出し、端末装置６を移動させるか否かを上述した方法によって決定する。
【０２３６】
そして、経路制御装置６０の制御モジュール６３は、ＳｈｉｆｔＲａｔｅ＜０になるまで、負荷リストＬＡＤに基づいて、移動させる端末装置６，３を順次選択し、その選択した端末装置６，３を移動させるか否かを判定する。
【０２３７】
このように、経路制御装置６０は、過負荷になった端末装置１を検知し、過負荷になっ40た端末装置１と同じローカルネットワーク内に存在する端末装置１〜６を負荷の多い順に
他のアクセスポイント１１，１２のローカルネットワーク内へ移動させる。従って、過負荷が発生した端末装置をアクセスポイント１１，１２のローカルネットワーク内へ移動させない場合もある。
【０２３８】
その結果、アクセスポイント１０〜１２のローカルネットワークにおいて過負荷が発生
せず、通信ネットワークシステム１００全体のスループットが向上する。
【０２３９】
従って、ユーザに供給するスループットを最大化できる。
【０２４０】50

(29)JP 5360655 B2 2013.12.4

なお、この発明の実施の形態においては、各アクセスポイント１０〜２１において過負荷を検知した場合にも、その過負荷が検知されたローカルネットワーク内の端末装置を上述した方法によって他のローカルネットワークへ移動させる。
【０２４１】
また、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９またはアクセスポイント１０〜２１が過負荷を検知してもよい。この場合、端末装置１〜９またはアクセスポイント１
０〜２１の各々は、自己における過負荷を検知すると、経路切替要求と、移動量ＳｈｉｆｔＲａｔｅとを経路制御装置６０へ送信する。そして、経路制御装置６０は、経路切替要求に基づいて、上述した方法によって、過負荷が発生しないように、端末装置の接続先を切り替える。

10【０２４２】
図２１は、過負荷に伴う自律的な経路切替の概念図である。図２１を参照して、端末装
置５は、端末装置２を介してアクセスポイント１１とマルチホップで無線通信を行なっている。
【０２４３】
最も下位に位置する端末装置５は、上述した方法によって、自己が過負荷であることを自律的に検知すると、端末装置１〜４が自己の周辺に存在することを上述した方法によって検知する。
【０２４４】
そして、端末装置５は、端末装置１〜４からのビーコンフレームＢｃｏｎ１〜Ｂｃｏｎ

20４に基づいて、上述した方法によって、端末装置１〜４を経由した場合のエンド−エンドのポテンシャルスループットＥＰＴ（５−１−１０），ＥＰＴ（５−２−１１），ＥＰＴ（５−３−１２），ＥＰＴ（５−４−１２）を演算する。
【０２４５】
その後、端末装置５は、ポテンシャルスループットＥＰＴ（５−１−１０），ＥＰＴ（
５−２−１１），ＥＰＴ（５−３−１２），ＥＰＴ（５−４−１２）から最大のポテンシャルスループットＥＰＴ（５−１−１０）を選択し、ポテンシャルスループットＥＰＴ（
５−１−１０）が自端末でのＩｎｃｏｍｉｎｇＲａｔｅよりも大きい場合、端末装置５−
端末装置２−アクセスポイント１１からなる経路を端末装置５−端末装置１−アクセスポ
イント１０からなる経路に切り替える。

30【０２４６】
その結果、端末装置５を送信元または送信先とする通信のスループットが向上する。
【０２４７】
従って、ユーザに提供するスループットを最大化できる。
【０２４８】
なお、上記においては、総入力レートが総出力レートよりも大きいとき、過負荷であると判定すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、総入力レー
トから総出力レートを減算した減算結果が一定時間以上の間、正であれば、過負荷であると判定するようにしてもよい。この場合、一定時間は、１０秒よりも短い時間であって、経路切替に要する時間よりも長い時間に設定される。

40【０２４９】
また、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９およびアクセスポイント１０〜２１の出力キューの長さが任意の閾値を一定時間以上越える場合に過負荷と判定するよ
うにしてもよい。
【０２５０】
更に、上記においては、端末装置１〜９の各々は、３個の無線インターフェース１０２〜１０４を備えると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、端末
装置１〜９の各々は、ｉ（ｉは正の整数）個の無線インターフェースを備えていればよい。
【０２５１】50

(30)JP 5360655 B2 2013.12.4

無線インターフェースの個数が１個である場合、上述した（手順１）〜（手順３）によって選択される接続先のアクセスポイントは、最大のポテンシャルスループットを有する
アクセスポイントである。
【０２５２】
更に、初期経路選択においては、一般的に、ｊ（ｊは正の整数）個のアクセスポイントがビーコンフレームを定期的に送信し、端末装置１〜９の各々は、ｊ個のビーコンフレー
ムのうち、ｋ（ｋは１≦ｋ≦ｊを満たす整数）個のビーコンフレームを受信する。
【０２５３】
更に、この発明の実施の形態においては、通信ネットワークシステム１００は、端末装
置１〜９と、アクセスポイント１０〜２１とを備えていればよい。端末装置１〜９と、ア10

クセスポイント１０〜２１とを備えていれば、上述した初期経路選択、リンク品質の低下に伴う経路切替、および自律的な経路切替によって、通信ネットワークシステム１００におけるスループットが向上し、ユーザに提供するスループットを最大化できるからである。
【０２５４】
なお、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９の各々において、ビーコンフ
レームまたはルータ広告を受信する無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、「受信手段」を構成し、ビーコンフレームまたはルータ広告を受信したときの受信信号強度を検出する無線インターフェース１０２〜１０４の各々は、「検出手段」を構成し、上述した方法によって、複数のアクセスポイントとの間の経路における複数のポテンシャルスル

20

ープットＰＴを演算する通信手段１０８は、「演算手段」を構成し、複数のポテンシャル
スループットＰＴに基づいてポテンシャルスループットの大きい順に接続先のアクセスポ
イントを選択する通信手段１０８は、「選択手段」を構成する。
【０２５５】
また、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９の各々において、リンク品質が低下した場合に経路を切り替える通信手段１０８は、「切替手段」を構成する。
【０２５６】
更に、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９の各々において、過負荷を検知する通信手段１０８は、「検知手段」を構成し、過負荷の検知に伴って経路を切り替える通信手段１０８は、「切替手段」を構成する。

30【０２５７】
更に、この発明の実施の形態においては、経路制御装置６０において、過負荷を検知する制御モジュール６３は、「検知手段」を構成し、過負荷が検知された端末装置における
トラフィックレートよりも大きいポテンシャルスループットを有するアクセスポイントを検出する制御モジュール６３は、「検出手段」を構成し、接続先を送信する制御モジュー
ル６３は、「切替手段」を構成し、経路切替要求を端末装置１〜９から受信する制御モジュール６３は、「受信手段」を構成する。
【０２５８】
更に、この発明の実施の形態においては、ビーコンフレームまたはルータ広告は、「制御フレーム」を構成する。

40【０２５９】
更に、この発明の実施の形態においては、端末装置１〜９が送信する経路切替要求は、「過負荷通知」を構成する。
【０２６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【産業上の利用可能性】【０２６１】50

(31)JP 5360655 B2 2013.12.4

この発明は、ユーザに提供するスループットを最大化する端末装置に適用される。また、この発明は、ユーザに提供するスループットを最大化するように経路制御を行なう経路制御装置に適用される。更に、この発明は、ユーザに提供するスループットを最大化する端末装置を備えた通信ネットワークシステムに適用される。
【符号の説明】【０２６２】
１〜９
３

端末装置、１０〜２１

カウンタ、３５

処理手段、４０

御装置、６１，１１５
０２〜１０４，１１２

ネットワーク、５０

監視サーバ、６０

経路制

通信手段、６３

通信ネットワークシステム、１０１，１１１

アンテナ、１

無線インターフェース、１０５〜１０７，１１３

キュー、１０アプリケーションモジュール。

【図１】

タイマー、３２，３

有線インターフェース、６２，１０８，１１４制御モジュール、１００９

アクセスポイント、３１，３４

【図２】

10

(32)
【図３】

【図４】

【図５】

【図７】

【図６】

JP 5360655 B2 2013.12.4

(33)
【図８】

【図９】

【図１０】

【図１２】

【図１１】

【図１３】

JP 5360655 B2 2013.12.4

(34)
【図１４】

【図１６】

【図１７】
【図１５】

【図１８】

【図１９】

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(35)
【図２０】

【図２１】

JP 5360655 B2 2013.12.4

(36)JP 5360655 B2 2013.12.4

フロントページの続き(72)発明者 玉井 森彦
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 酒井 憲吾
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 瀧本 栄二
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 四方 博之
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内

10(72)発明者 長谷川 晃朗
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 植田 哲郎
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内(72)発明者 小花 貞夫
京都府相楽郡精華町光台二丁目２番地２ 株式会社国際電気通信基礎技術研究所内審査官 大濱 宏之(56)参考文献 特開２００８−２４５０１１（ＪＰ，Ａ）
特開２００７−７４１９３（ＪＰ，Ａ）
シャグダル オユーンチメグ,湯 素華,谷口 典之,玉井 森彦,長谷川 晃朗,四方 博之,三浦 竜,植田 哲郎,小花 貞夫，B‑5‑99 公衆自営連携コグニティブ無線アクセスネットワークにおける経路選択方式の評価，電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2010年̲通信(1), 453，２
０１０年 ８月３１日，p.453(58)調査した分野(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ

７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ

４／００−９９／００20