特許 7153481 無線環境測定システムおよび無線環境測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-05

(45)【発行日】2022-10-14

(54)【発明の名称】無線環境測定システムおよび無線環境測定方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/10 20090101AFI20221006BHJP

   H04W 24/08 20090101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H04W24/10

H04W24/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018119517

(22)【出願日】2018-06-25

(65)【公開番号】P2020005009

(43)【公開日】2020-01-09

【審査請求日】2021-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】501140452

【氏名又は名称】株式会社モバイルテクノ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100131521

【弁理士】

【氏名又は名称】堀口 忍

(72)【発明者】

【氏名】熱田 隆

(72)【発明者】

【氏名】落合 庸央

(72)【発明者】

【氏名】鹿野 正太

(72)【発明者】

【氏名】高山 浩一

(72)【発明者】

【氏名】荒木 麻由子

【審査官】石田 信行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０７６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５４１９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１５８４８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチホップネットワークを構成する複数の通信装置および前記複数の通信装置を制御する通信制御装置を備える無線環境測定システムであって、
前記複数の通信装置は、それぞれ、
前記無線環境測定システム以外の１または複数の他の無線通信システムにより行われる、第１の周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定する第１の無線デバイスと、
前記無線環境測定システムにおいて、前記第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネルを使用して、前記無線環境の測定結果を前記通信制御装置に送信する第２の無線デバイスと、を備え、
前記通信制御装置は、通信を開始するタイミングに係わる制御情報を前記複数の通信装置に送信し、
前記複数の通信装置は、それぞれ、前記制御情報に応じて前記無線環境を測定してその測定結果を前記通信制御装置に送信し、その後、所定の周期で前記無線環境を測定してその測定結果を前記通信制御装置に送信し、
前記通信制御装置は、前記複数の通信装置から送信される測定結果に基づいて、各測定時刻に対して、前記複数の通信装置により同時に測定される、前記１または複数の他の無線通信システムの無線環境を表す無線環境情報を生成する
ことを特徴とする無線環境測定システム。

【請求項2】

前記第１の無線デバイスは、前記第１の周波数チャネルにおいて、無線信号の送信元、雑音レベル、チャネル使用率、パケットサイズ、受信電力、無線信号の変調方式および符号、送信失敗数、レーダ検出結果の少なくとも１つを測定または検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線環境測定システム。

【請求項3】

前記通信制御装置は、前記通信装置から送信される測定結果に基づいて、前記１または複数の他の無線通信システムの無線環境の時間変化を表す無線環境情報を生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線環境測定システム。

【請求項4】

前記第１の無線デバイスは、前記第１の周波数チャネルに加えて前記第２の周波数チャネルの無線環境を測定し、
前記第２の周波数チャネルの無線環境が所定の条件を満たすときには、前記通信制御装置は、第３の周波数チャネルを指定するチャネル情報を前記通信装置に通知し、
前記通信装置が前記チャネル情報を受信すると、前記第２の無線デバイスは、前記第３の周波数チャネルを使用して、前記無線環境の測定結果を前記通信制御装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線環境測定システム。

【請求項5】

マルチホップネットワークを構成する複数の通信装置および前記複数の通信装置を制御する通信制御装置を備える無線環境測定システムにおいて無線環境を測定する無線環境測定方法であって、
前記通信制御装置は、通信を開始するタイミングに係わる制御情報を前記複数の通信装置に送信し、
前記複数の通信装置は、それぞれ、
前記制御情報に応じて、第１の無線デバイスを用いて、前記無線環境測定システム以外の１または複数の他の無線通信システムにより行われる、第１の周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定すると共に、第２の無線デバイスを用いて、前記第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネルを使用して、前記無線環境の測定結果を前記通信制御装置に送信し、
その後、所定の周期で、前記第１の無線デバイスを用いて前記無線環境を測定すると共に、前記第２の無線デバイスを用いてその測定結果を前記通信制御装置に送信し、
前記通信制御装置は、前記複数の通信装置から送信される測定結果に基づいて、各測定時刻に対して、前記複数の通信装置により同時に測定される、前記１または複数の他の無線通信システムの無線環境を表す無線環境情報を生成する
ことを特徴とする無線環境測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線環境測定システムおよび無線環境測定方法に係わる。

【背景技術】

【0002】

無線ネットワークの通信エリア内の電波状況を確認するために、電波強度測定（サイトサーベイ）が行われる。ここで、電波強度測定は、多くのケースにおいて、通信サービスが開始される前、或いは、異常動作が検出された後に行われる。しかし、この場合、異常動作が発生した時点の電波状況を確認することは困難である。すなわち、異常動作の原因を解析することは困難である。よって、異常動作が発生した時点の電波状況を確認するためには、無線ネットワークの通信エリア内の電波状況を常時モニタする電波強度測定（リアルタイムサイトサーベイ）を行うことが好ましい。

【0003】

関連技術として、所定のシステムが構築される前に、該システムが構築されうる領域における通信状態を調査するサイトサーベイシステムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－６６００４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

無線ネットワークのリアルタイムサイトサーベイは、例えば、各ノードで定期的に電波強度等の無線環境の測定を行い、その測定結果をサーバに転送することで実現され得る。しかし、各ノードに実装される無線機器が無線環境の測定中にパケットを送信できない場合、パケット送信の機会が制限されることになる。すなわち、通信品質または通信効率が低下してしまう。また、無線ネットワーク内で異常動作が発生したときには、無線環境の測定結果をサーバに転送できないおそれがある。

【0006】

本発明の１つの側面に係わる目的は、無線ネットワークの通信品質または通信効率を低下させることなく、その無線ネットワークの通信エリア内の無線環境を常時モニタできるシステムおよび方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの態様の無線環境測定システムは、通信装置および前記通信装置を制御する通信制御装置を備える。この無線環境測定システムにおいて、前記通信装置は、前記無線環境測定システム以外の１または複数の他の無線通信システムにより行われる、第１の周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定する第１の無線デバイスと、前記無線環境測定システムにおいて、前記第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネルを使用して、前記無線環境の測定結果を前記通信制御装置に送信する第２の無線デバイスと、を備え、前記通信制御装置は、前記通信装置から送信される測定結果に基づいて、前記１または複数の他の無線通信システムの無線環境を表す無線環境情報を生成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

上述の態様によれば、無線ネットワークの通信品質または通信効率を低下させることなく、その無線ネットワークの通信エリア内の無線環境を常時モニタすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係わる無線環境測定システムの一例を示す図である。

【図2】他の無線通信システムにより行われる対象周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定する一例を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係わる通信制御装置および集約局の一例を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係わる中継局および端末の一例を示す図である。

【図5】周波数チャネルを管理する方法の一例を示す図である。

【図6】周波数ホッピング方式で通信を行う処理の概要を示す図である。

【図7】各アクセスポイントで検出される干渉の一例を示す図である。

【図8】隠れ端末判定の一例を示す図である。

【図9】無線端末の配置およびメッシュの設定の一例を示す図である。

【図10】電力推定点における電力を推定する方法の一例を示すフローチャート（その１）である。

【図11】電力推定点における電力を推定する方法の一例を示すフローチャート（その２）である。

【図12】無線環境測定システムで行われる統計情報収集処理の一例を示すシーケンスチャートである。

【図13】測定結果解析部により解析された解析結果および測定結果のグラフの一例を示す図である。

【図14】測定結果解析部により解析された解析結果および測定結果のグラフの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本発明の実施形態に係わる無線環境測定システムの一例を示す図である。実施形態の無線環境測定システム１は、図１に示すように、通信制御装置１０、集約局２０、複数の中継局３０（３０－１～３０－ｎ）、複数の端末４０（４０－１～４０－ｍ）を備える。集約局２０は、中継局３０－１～３０－ｎと同等の機能を有する。ただし、集約局２０は、中継局３０－１～３０－ｎと通信制御装置１０との間に実装され、ゲートウェイとして動作し得る。

【0011】

通信制御装置１０と集約局２０とは互いに通信可能に接続されている。ただし、集約局２０の中に通信制御装置１０の機能が実装されるようにしてもよい。中継局３０－１～３０－ｎは、他の中継局との間で無線信号を送信および受信することができる。すなわち、中継局３０－１～３０－ｎは、マルチホップネットワークの各ノード（以下、「マルチホップノード」という）として動作し得る。また、中継局３０－１～３０－ｎは、１または複数の端末４０を収容することができ、無線アクセスポイントとして動作し得る。すなわち、中継局３０－１～３０－ｎは、端末４０から出力される上りリンク信号を受信し、端末４０へ下りリンク信号を送信する。各中継局３０－１～３０－ｎは、固有のＭＡＣアドレスが付与されている。以下、各中継局３０－１～３０－ｎを特に区別して説明しない場合には、「中継局３０」という。また、各端末４０－１～４０－ｍを特に区別して説明しない場合には、「端末４０」という。なお、通信制御装置１０と集約局２０とは、有線接続されてもよいし、無線接続されていてもよい。

【0012】

通信制御装置１０は、集約局２０、中継局３０および端末４０の通信を制御する。集約局２０、中継局３０および端末４０は、指定された周波数チャネルで通信を行う。ただし、集約局２０、中継局３０および端末４０は、指定されたホッピングパターンで周波数チャネルを切り替えながらパケットを伝送する周波数ホッピング方式で通信してもよい。周波数ホッピングにおいては、たとえば、100ms間隔でチャネルが切り替えられる。

【0013】

本実施形態の集約局２０および中継局３０は、本発明の通信装置に対応する。以下、集約局２０および中継局３０を特に区別して説明しない場合には、「アクセスポイントＡＰ」という。

【0014】

＜他の無線通信システム＞
次に、図２を参照して、無線環境測定システム１以外の他の無線通信システム１００により行われる測定対象の周波数チャネル（以下、「対象周波数チャネル」と呼ぶ）を使用する通信について説明する。図２は、無線環境測定システム１以外の他の無線通信システム１００により行われる、対象周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定する一例を示す図である。無線通信システム１００内の外部アクセスポイント１１０－１～１１０－ｐで対象周波数チャネルを使用してパケットが送受信されている。解析対象点４００は無線通信システム１００内においてネットワーク管理者（またはユーザ）が解析対象として選択した点を示す。解析対象点４００における解析については、後述する。

【0015】

この場合、他の無線通信システム１００で使用している対象周波数チャネルの無線環境の測定結果を対象周波数チャネルと同じ周波数チャネルを使用して通信制御装置１０へ送信したのでは、対象周波数チャネルの無線通信に影響を与えてしまうおそれがある。

【0016】

そこで本実施形態においては、各アクセスポイントＡＰは、対象周波数チャネルとは異なる通信用周波数チャネルを使用して、対象周波数チャネルの無線環境の測定結果を通信制御装置１０に送信する。そして、無線環境の測定結果を受信した通信制御装置１０は、各アクセスポイントＡＰから送信される測定結果に基づいて、他の無線通信システム１００の無線環境を表すサイトサーベイ結果としてヒートマップ形式の無線環境情報を生成して表示する。これにより、無線環境の可視化が行われ、通信エリア内の無線環境を常時モニタすることができる。

【0017】

図３、図４は、本発明の実施形態に係わる通信制御装置１０、集約局２０、中継局３０および端末４０の一例を示す図である。

【0018】

通信制御装置１０は、インタフェース（ＩＦ）１１、チャネル制御部１２、メモリ１３、測定結果解析部１４、表示制御部１５を備える。メモリ１３には、使用可能チャネルリスト５１、ブラックリスト５２、使用候補チャネルリスト５３が格納されている。なお、通信制御装置１０は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。また、メモリ１３は、図３に示していない他の情報を格納していてもよい。使用可能チャネルリスト５１、ブラックリスト５２、使用候補チャネルリスト５３については、後述する。上述の実施形態においては、使用可能チャネルリスト５１、ブラックリスト５２、使用候補チャネルリスト５３は、メモリ１３に格納されているがこの限りではなく、たとえば、外部のデータサーバに格納してもよい。

【0019】

インタフェース（ＩＦ）１１は、集約局２０、中継局３０、端末４０により測定される測定結果を、集約局２０から受信する。測定結果は、たとえば、集約局２０や中継局３０から送信されるレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）、統計情報報告（ＳＲＰＴ）、ＣＡＣ応答（ＣＡＣ－ＡＣＫ）、端末４０から送信される統計情報報告（ＳＲＰＴ）等を表す。集約局２０、中継局３０、端末４０から送信された測定結果は、メモリ１３に格納される。

【0020】

チャネル制御部１２は、無線ネットワーク内に実装される集約局２０や中継局３０から受信する通知に基づいて、図５（ｂ）に示すように使用を禁止する使用禁止周波数チャネルとして定められるブラックリスト５２を定める。そして、チャネル制御部１２は、図５（ａ）に示す使用可能チャネルリスト５１からブラックリスト５２に定められた使用禁止周波数チャネルを除外することにより、図５（ｃ）に示す使用候補チャネルリスト５３を定める。

【0021】

なお、無線環境測定システム１において通信用の周波数チャネルを周波数ホッピング方式で使用する場合には、チャネル制御部１２は、使用候補チャネルリスト５３に定められている使用候補チャネルの中からアクセスポイントＡＰが使用する所定数の使用周波数チャネルを定める。使用候補チャネルリスト５３およびアクセスポイントＡＰが使用する所定数の使用周波数チャネルを定める方法については、後述する。

【0022】

集約局２０や中継局３０から受信する通知は、集約局２０や中継局３０の測定用デバイス２２、３２において測定されたチャネルの測定結果を含む。集約局２０や中継局３０において測定されたチャネルの測定結果には、レーダ検出報告（ＲＲＰＴ）、統計情報報告（ＳＲＰＴ）、ＣＡＣ応答（ＣＡＣ－ＡＣＫ）等が含まれる。

【0023】

レーダ検出報告（ＲＲＰＴ）は、集約局２０または中継局３０から通信制御装置１０へ送信される情報である。レーダ検出報告（ＲＲＰＴ）には、レーダが検出されたチャネルの情報が含まれる。統計情報報告（ＳＲＰＴ）は、集約局２０、中継局３０または端末４０から通信制御装置１０へ送信される情報である。統計情報報告（ＳＲＰＴ）には、チャネル毎のノイズレベル（ＮＦ：noise floor）や、チャネル毎のチャネル使用率の情報が含まれる。ＣＡＣ応答（ＣＡＣ－ＡＣＫ）には、チャネル毎のレーダ検出の結果の情報が含まれる。

【0024】

チャネル制御部１２は、使用候補チャネルリスト５３に格納されている使用候補チャネルの中から、無線環境測定システム１において無線環境の測定結果を通知するための通信用周波数チャネルを定める。通信用周波数チャネルは、１または複数の他の無線通信システム１００で使用している対象周波数チャネル以外の周波数チャネルから定める。なお、チャネル制御部１２は、無線環境測定システム１において周波数ホッピング方式を使用する場合には、チャネル制御部１２は、図５（ｃ）に示す使用候補チャネルリスト５３の中から所定数の通信用周波数チャネルを定める。

【0025】

インタフェース（ＩＦ）１１は、通信用周波数チャネルまたは対象周波数チャネルが更新されたときに、制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）を集約局２０に送信する。インタフェース（ＩＦ）１１が送信する制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）は、通信用周波数チャネルおよびブラックリスト５２の情報を含む。また、インタフェース（ＩＦ）１１は所定の時間毎に、ＳＩＮＤを集約局２０へ送信する。ＳＩＮＤは、集約局２０、中継局３０および端末４０に対し無線環境の測定（サイトサーベイ）の実施を指示するコマンドである。ＳＩＮＤは、対象周波数チャネルおよび測定周期の情報を含む。また、インタフェース（ＩＦ）１１は所定の時間毎に、ＣＡＣ－ＩＮＤを集約局２０へ送信する。ＣＡＣ－ＩＮＤは、集約局２０および中継局３０に対しＣＡＣの実施を指示するコマンドである。

【0026】

測定結果解析部１４は、集約局２０、中継局３０、端末４０から通知される統計情報報告（ＳＲＰＴ）またはレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）に含まれる無線環境の測定結果を収集する。測定結果解析部１４が収集する測定項目は、ＢＳＳＩＤ（アクセスポイントＡＰのＭＡＣアドレス）、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）、ＮＦ（干渉、雑音電力）、平均ＣＨ使用率（ＣＨの混雑度）、送信パケットサイズ、ＣＲＣ－ＮＧ数、送信ＭＣＳ、レーダ検出結果の情報のうち少なくとも一つを含む。ＢＳＳＩＤの指定により測定対象のアクセスポイントＡＰの測定だけでなく、干渉源と思われるアクセスポイントＡＰの測定も可能である。測定結果解析部１４は、収集したＲＳＳＩ、ＮＦ、平均ＣＨ使用率から無線環境を解析する。解析例については、後述する。測定結果解析部１４は、ＭＣＳごとの送信パケットサイズからスループット、ＣＲＣ－ＮＧ数から送信失敗数および到達率を算出し、無線環境測定システム１におけるネットワークのシステム容量を解析する。

【0027】

測定結果解析部１４は、測定結果および測定結果の解析結果を測定エリアの傾向としてメモリ１３に蓄積する。蓄積した測定結果および解析結果は、異常検出および異常予測に使用される。たとえば、ＣＲＣ－ＮＧ数が過去の分布と比較して極端に増加した場合、測定結果解析部１４は、そのエリアに異常が起きていることを検出する。また、異常検出および異常予測の判定には、各項目を使用した計数が用いられ、所定の閾値により判定される。表示制御部１５は、異常検出および異常予測の検出結果をサイトサーベイ結果としてヒートマップ形式の画面としてディスプレイ等に表示する。これにより各測定項目がヒートマップ形式の画面として表示され、無線環境の可視化が行われる。

【0028】

測定結果解析部１４は、電力推定点と送信ノードとなり得る無線通信装置との間の距離、および伝搬損失モデルに基づいて、その電力推定点における送信ノードに起因する電力を推定する。

【0029】

測定結果解析部１４は、目的エリア内に配置されている複数の無線通信装置のうちから隠れ端末となり得る無線通信装置を抽出し、電力推定点と隠れ端末となり得る無線通信装置との間の距離、および伝搬損失モデルに基づいて、その電力推定点における隠れ端末に起因する干渉電力を推定する。

【0030】

集約局２０は、インタフェース（ＩＦ）２１、測定用デバイス２２、通信用デバイス２３を備える。なお、集約局２０は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。本実施形態の測定用デバイス２２は、本発明の第１の無線デバイスに対応する。本実施形態の通信用デバイス２３は、本発明の第２の無線デバイスに対応する。

【0031】

インタフェース（ＩＦ）２１は、通信制御装置１０から送信される通信用周波数チャネル、対象周波数チャネルおよびブラックリスト５２の情報を含むネットワークの制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）を受信する。また、インタフェース（ＩＦ）２１は、測定用デバイス２２で検出したＤＦＳの検出結果を含むレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）、チャネル毎のノイズレベルや、チャネル毎のチャネル使用率の情報を含む統計情報報告（ＳＲＰＴ）を通信制御装置１０へ通知する。

【0032】

測定用デバイス２２は、送信器２２ａ、受信器２２ｂを備える。なお、測定用デバイス２２は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。

【0033】

測定用デバイス２２の送信器２２ａは、本実施形態においては、特に通信を行わない。これにより、１または複数の他の無線通信システム１００の周辺環境に影響を与えることなく運用中の他の無線通信システム１００の無線環境を測定することができる。

【0034】

測定用デバイス２２の受信器２２ｂは、ＣＡＣ部６１、ＮＦ測定部６２、ＣＨ使用率測定部６３を備える。なお、測定用デバイス２２は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。

【0035】

ＣＡＣ部６１は、通信制御装置１０からＣＡＣ－ＩＮＤを受信すると、測定用デバイス２２により他の無線通信システム１００で使用している対象周波数チャネルにおいてレーダの存在をチェックするＣＡＣを実施する。

【0036】

ＮＦ測定部６２は、他の無線通信システム１００で使用している対象周波数チャネルのノイズレベルを測定する。ＣＨ使用率測定部６３は、他の無線通信システム１００で使用している対象周波数チャネルの使用率を測定する。ＮＦ測定部６２によるノイズレベルの測定およびＣＨ使用率測定部６３による使用率の測定については後述する。

【0037】

通信用デバイス２３は、通信制御装置１０から送信される通信用周波数チャネルの情報を含む制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）に基づいて使用する通信用周波数チャネルを設定し、通信を行う。通信用デバイス２３は、送信器２３ａ、受信器２３ｂを備える。なお、通信用デバイス２３は、図３に示していない他の機能を備えていてもよい。

【0038】

通信用デバイス２３の送信器２３ａは、通信用周波数チャネルを使用して、通信制御装置１０から送信される通信用周波数チャネル、対象周波数チャネルおよびブラックリスト５２の情報を含むネットワークの基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を中継局３０および／または端末４０へ送信する。

【0039】

通信用デバイス２３の受信器２３ｂは、通信用周波数チャネルを使用して、中継局３０および／または端末４０により測定される測定結果を受信する。受信器２３ｂは、通信用周波数チャネルを使用して、中継局３０で検出したＤＦＳの検出結果を含むレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）、中継局３０および／または端末４０で測定したチャネル毎のノイズレベルや、チャネル毎のチャネル使用率の情報を含む統計情報報告（ＳＲＰＴ）を受信する。

【0040】

中継局３０の構成および動作は、集約局２０と実質的に同じである。すなわち、中継局３０は、測定用デバイス３２、通信用デバイス３３を備える。なお、中継局３０は、図４に示していない他の機能を備えていてもよい。本実施形態の測定用デバイス３２は、本発明の第１の無線デバイスに対応する。本実施形態の通信用デバイス３３は、本発明の第２の無線デバイスに対応する。

【0041】

測定用デバイス３２は、集約局２０に実装される測定用デバイス２２と実質的に同じである。すなわち、測定用デバイス３２が備える送信器３２ａおよび受信器３２ｂは、測定用デバイス２２が備える送信器２２ａおよび受信器２２ｂに対応する。また、通信用デバイス３３は、集約局２０に実装される通信用デバイス２３と実質的に同じである。すなわち、通信用デバイス３３が備える送信器３３ａおよび受信器３３ｂは、通信用デバイス２３が備える送信器２３ａおよび受信器２３ｂに対応する。

【0042】

端末４０は、測定用デバイス４２、通信用デバイス４３を備える。なお、端末４０は、図４に示していない他の機能を備えていてもよい。本実施形態の測定用デバイス４２は、本発明の第１の無線デバイスに対応する。本実施形態の通信用デバイス４３は、本発明の第２の無線デバイスに対応する。

【0043】

測定用デバイス４２は、集約局２０に実装される測定用デバイス２２と実質的に同じである。すなわち、測定用デバイス４２が備える送信器４２ａおよび受信器４２ｂは、測定用デバイス２２が備える送信器２２ａおよび受信器２２ｂに対応する。ただし、測定用デバイス４２は、レーダ検知を実行しない。また、通信用デバイス４３は、集約局２０に実装される通信用デバイス２３と実質的に同じである。すなわち、通信用デバイス４３が備える送信器４３ａおよび受信器４３ｂは、通信用デバイス２３が備える送信器２３ａおよび受信器２３ｂに対応する。

【0044】

図５を参照して、メモリ１３に格納されている各種チャネルの情報について説明する。図５は、通信制御装置１０のメモリ１３に格納されている各種チャネルの情報の一例を示す図である。図５（ａ）は、予め指定されている複数の無線ＬＡＮの使用可能チャネルリスト５１の一例を示す図である。

【0045】

使用可能チャネルリスト５１には、予め指定されている複数の無線ＬＡＮの使用可能チャネルの情報が格納されている。図５（ａ）に示す例では、５ＧＨｚ帯を帯域幅２０ＭＨｚで使用する場合、Ｗ５２、Ｗ５３、Ｗ５６に設定される１９個の周波数チャネルが使用可能チャネルとなる。ただし、本発明の実施形態は、図５（ａ）に示す実施例に限定されるものではない。たとえば、１９個のチャネルのうち、所定のチャネルのみを予め指定されている複数の無線ＬＡＮの使用可能チャネルとして選択してもよい。

【0046】

図５（ｂ）は、ブラックリスト５２の一例を示す図である。ブラックリスト５２には、集約局２０、中継局３０においてレーダが検出されたチャネルの情報および集約局２０、中継局３０、端末４０で測定された干渉や雑音が大きいチャネルの情報の論理和の情報が格納されている。ブラックリスト５２は、論理式内ではチャネルの情報はビットフラグで表現される。図５（ｂ）の例では、ブラックリスト５２は、３６ＣＨ、６０ＣＨ、６４ＣＨにおいて、レーダ検知、ＮＦが所定の閾値より高い状態、または、平均チャネル使用率が所定の閾値より高い状態のうち何れかが発生した状態を表している。

【0047】

図５（ｃ）は、使用候補チャネルリスト５３の一例を示す図である。使用候補チャネルリストは、図５（ａ）の使用可能チャネルリストに指定されている複数の使用可能周波数チャネルの中で使用候補となる使用候補周波数チャネルの情報が格納される。使用候補チャネルリスト５３は、使用可能チャネルリスト５１からブラックリスト５２に記録されているチャネルを除外することで得られる。

【0048】

次に、図６を参照して本発明の実施形態に係わる無線環境測定システム１において周波数ホッピング方式で通信を行う処理の概要について説明する。周波数ホッピング方式においては、送受信する周波数チャネルがフレーム単位で切り替えられる。図６（ａ）の例では、３つの周波数チャネル（ｃｈ．Ａ、ｃｈ．Ｂ、ｃｈ．Ｃ）をフレーム単位で切り替えながら周波数ホッピング方式により通信が行われている。本実施形態においては、３つの周波数チャネルをフレーム単位で切り替える例について説明しているが、チャネル数は特に限定しない。各アクセスポイントＡＰは、通信制御装置１０から送信される制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）に記載されるチャネルをサイクリックに使用する。図６（ａ）の例では、３つの周波数チャネルが１００ｍｓ毎に切り替えられている。

【0049】

集約局２０は、少なくとも１フレーム内に１回中継局３０にネットワークの基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を送信する。基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）には、更新後の周波数チャネルの情報と、更新後の周波数チャネルを使用する通信を開始するタイミングを表す情報が含まれる。更新後の周波数チャネルを使用する通信を開始するタイミングは、更新タイマで表される。

【0050】

更新タイマは、周波数チャネルを更新するタイミングを示す。更新タイマの初期値は、通信制御装置１０により設定される。たとえば、更新タイマとして「５」が設定されている場合、５フレーム後に無線環境測定システム１全体で使用周波数チャネルが更新される。したがって、更新タイマの初期値は、無線環境測定システム１の規模や通信状況によって決定することが好ましい。

【0051】

更新タイマは、１フレーム時間が経過するごとに、１ずつデクリメントされる。よって、中継局３０や端末４０は、更新タイマの値が「０」になるまでに、１度でもＢＥＡＣＯＮを受信することができれば、周波数ホッピングで使用する周波数チャネルの更新を認識できる。したがって、更新タイマの初期値が大きいほど、無線環境測定システム１で使用される使用周波数チャネルの更新失敗の可能性を低減することができる。

【0052】

次に、図６（ｂ）を参照して、レーダが検出された場合に周波数チャネルを更新する処理について説明する。図６（ｂ）では、時刻（ａ）において、周波数ホッピング方式で使用する使用周波数チャネルとしてｃｈ．Ａ、ｃｈ．Ｂ、ｃｈ．Ｃが記録されている場合について説明する。

【0053】

たとえば、時刻（ｂ）において、アクセスポイントＡＰがレーダを検出すると、アクセスポイントＡＰは、レーダ検出したチャネルを停波する。図６（ｂ）の例では、ｃｈ．Ａにおいてレーダを検出したため、アクセスポイントＡＰは、ｃｈ．Ａを停波する。時刻（ｃ）以降は、アクセスポイントＡＰは、残りの指定された使用周波数チャネルｃｈ．Ｂ、ｃｈ．Ｃを使用して周波数ホッピング方式で通信を継続する。すなわち、チャネルｃｈ．Ｂ、ｃｈ．Ｃを使用する周波数ホッピングにより、通信が継続される。

【0054】

図６（ｂ）の例では、次のフレームで通信を再開するまで、集約局２０、中継局３０は最大で２回ＢＥＡＣＯＮを送信することができないが、一般的に数回のＢＥＡＣＯＮの受信失敗は許容されるため、ＩＥＥＥ ８０２.１１接続は維持される。レーダを検出したアクセスポイントＡＰは、通信が再開されるとレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）により通信制御装置１０へレーダを検出したことを報告する。なお、アクセスポイントＡＰのうち集約局２０がレーダを検出した場合には、有線で即座に通信制御装置１０へレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）によりレーダを検出したことを報告する。

【0055】

通信制御装置１０は、アクセスポイントＡＰから受信したレーダ検出報告（ＲＲＰＴ）に基づいてブラックリスト５２を更新する。そして、通信制御装置１０は、更新されたブラックリスト５２に基づいて周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルを更新する。その後、通信制御装置１０は、周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルの情報を制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）として集約局２０へ送信して周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルを指示する。制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）を受信した集約局２０は、周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルの情報をネットワークの基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）として中継局３０へ送信して周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルを指示する。同様に、ネットワークの基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を受信した中継局３０は、受信した基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を端末へ送信して周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルを指示する。したがって、集約局２０、中継局３０および端末４０は、通信制御装置１０から送信された制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）に含まれる周波数ホッピングで使用する使用周波数チャネルで通信を行うよう制御する。

【0056】

このようにして、無線環境測定システム１内の使用周波数チャネルが同期され、ＩＥＥＥ ８０２.１１接続断が生じないよう制御される。なお、レーダが検出されない状態が３０分継続すると、ブラックリスト５２のうち、レーダが検出されたことに起因して格納された情報がクリアされる。

【0057】

ここで、図６（ｂ）を参照して周波数チャネルの変更の一例について説明する。以下の記載では、時刻（ａ）以前は、周波数チャネルｃｈ．Ａ、Ｂ、Ｃを使用して周波数ホッピング通信が行われていたものとする。

【0058】

時刻（ｂ）において周波数チャネルｃｈ．Ａでレーダが検出されると、この検出結果が通信制御装置１０に通知される。そうすると、通信制御装置１０は、周波数ホッピング通信で使用する周波数チャネルを更新する。具体的には、「ｃｈ．Ａ、Ｂ、Ｃ」から「ｃｈ．Ｄ、Ｂ、Ｃ」に更新される。

【0059】

続いて、時刻（ｃ）において、更新後の周波数チャネルを報知するためのＢＥＡＣＯＮが送信される。このＢＥＡＣＯＮは、下記の情報を含む。
（１）使用周波数チャネル：Ｄ、Ｂ、Ｃ
（２）使用禁止チャネル：Ａ
（３）更新タイマ：５

【0060】

新たな周波数チャネルｃｈ．Ｄは、使用可能な周波数チャネルの中から選択される。すなわち、雑音が閾値レベルよりも低く、且つ、平均使用率が閾値よりも低く、且つ、過去３０分以内にレーダが検出されていない周波数チャネルの新たな周波数チャネルが選択される。なお、使用可能な周波数チャネルは、通信制御装置１０において使用可能チャネルリスト５１、ブラックリスト５２を利用して管理されている。

【0061】

このＢＥＡＣＯＮは、各中継局３０および各端末４０に送信される。ただし、この時点では、更新タイマはゼロではない。この更新タイマは、１フレーム時間が経過するごとに、１ずつデクリメントされる。よって、更新タイマは、時刻（ｃ）から５フレームが送信された時刻（すなわち、時刻（ｄ））において満了する。

【0062】

各中継局３０および各端末４０は、更新タイマが満了するまで、更新前の周波数（周波数チャネルｃｈ．Ａを除く）で周波数ホッピング通信を行う。すなわち、時刻（ｃ）～時刻（ｄ）においては、周波数チャネルｃｈ．Ｂ、Ｃで通信が行われる。

【0063】

時刻（ｄ）以降、各中継局３０および各端末４０は、更新後の周波数チャネルを使用して周波数ホッピング通信を行う。すなわち、周波数チャネルｃｈ．Ｄ、Ｂ、Ｃで通信が行われる。

【0064】

このように、周波数ホッピングにおいて使用中の周波数チャネルの一部が使用できなくなったときは、新たな周波数チャネルが選択される。ここで、新たな周波数チャネルは、雑音が閾値レベルよりも低く、且つ、平均使用率が閾値よりも低く、且つ、過去３０分以内にレーダが検出されていないことが前もって確認されている。したがって、周波数ホッピング通信を継続することができる。

【0065】

また、更新後の周波数チャネルは、ＢＥＡＣＯＮにより前もって各中継局３０および各端末４０に通知されている。すなわち、中継局３０および端末４０は、更新後の周波数チャネルを予め認識できるので、更新後の周波数チャネルで送信されるＢＥＡＣＯＮを待ち受けることができる。よって、中継局３０および端末４０は、８０２．１１接続を維持できるので、ＩＥＥＥ ８０２．１１接続を再設定する必要はない。

【0066】

次に、図７を参照して、無線環境測定システム１の周辺に他の無線通信システム１００が存在している場合に、各アクセスポイントＡＰで検出される干渉について説明する。図７は、各アクセスポイントＡＰで検出される干渉の一例を示す図である。無線環境測定システム１の周辺に他の無線通信システム１００が存在している場合、無線通信システム１００内の外部アクセスポイント１１０と、外部端末１２０－１～１２０－４とで送受信されているパケットが集約局２０や中継局３０において干渉として測定される。

【0067】

集約局２０や中継局３０は、測定した測定結果を統計情報報告（ＳＲＰＴ）のＮＦやチャネル使用率として通信制御装置１０へ報告する。通信制御装置１０は、干渉が大きいチャネルをブラックリスト５２へ記録することで、干渉が大きいチャネルの情報をチャネル制御部１２が選択する周波数チャネルから除外する。

【0068】

ブラックリスト５２に情報を記録する際の条件は特に限定しないが、集約局２０や中継局３０から通知されるＮＦの最大値を所定の閾値により判定する方法（判定条件１）や、集約局２０や中継局３０から通知されるチャネル使用率の最大値を所定の閾値により判定する方法（判定条件２）、判定条件１と判定条件２の論理和により判定する方法（判定条件３）、等により判定することができる。使用周波数チャネルにおいて干渉判定がされた場合、レーダ検出時と同様に、集約局２０や中継局３０は、通信制御装置１０へ干渉が検出されたことを統計情報報告（ＳＲＰＴ）により報告する。

【0069】

通信制御装置１０は、集約局２０や中継局３０から受信した統計情報報告（ＳＲＰＴ）に基づいてブラックリスト５２を更新する。そして、通信制御装置１０は、更新されたブラックリスト５２に基づいて使用する使用周波数チャネルを更新してもよい。その後、通信制御装置１０は、使用周波数チャネルの情報を制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）として集約局２０へ送信する。制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）を受信した集約局２０は、制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）に含まれる使用周波数チャネルで通信を行うよう制御する。

【0070】

また、集約局２０は、制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）に含まれる使用周波数チャネルの情報を基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）として中継局３０へ送信する。同様に、中継局３０は、集約局２０から送信された基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を、中継局３０を介して端末４０へ送信する。基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）を受信した中継局３０および端末４０は、基本情報（ＢＥＡＣＯＮ）に含まれる使用周波数チャネルで通信を行うよう制御する。これにより、通信制御装置１０、集約局２０、中継局３０および端末４０は互いに同期する。なお、ブラックリスト５２に格納したチャネルの情報は、当該チャネルの干渉レベルが閾値以下に低下するまで保持される。

【0071】

＜隠れ端末の判定＞
ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）が採用される無線ＬＡＮでは、送信端末は、データ送信を開始する前に、無線リソースが他の端末により使用されているか否かを確認する。このとき、キャリアセンスにより検出される受信電力（例えば、ＲＳＳＩ）が所定の閾値を超えていれば、送信端末は、無線リソースが他の端末により使用されていると判定できるので、データ送信を開始しない。すなわち、衝突は回避される。なお、以下の記載では、この閾値を「ビジー検出閾値」と呼ぶことがある。

【0072】

無線通信装置がキャリアセンスを行ったときに、ある信号源から受信する信号の電力がビジー検出閾値を超えていれば、その無線通信装置は、その信号源を「隣接ノード」と判定する。すなわち、その信号源は「隠れ端末」とは判定されない。一方、ある信号源から受信する信号の電力が、ビジー検出閾値と比較して十分に小さい所定の閾値（以下、「受信検出閾値」と呼ぶことがある。）よりも小さいときは、他の信号との間で実質的に干渉が発生しないと考えられる。すなわち、受信信号の電力が受信検出閾値よりも小さいケースでは、その信号源を隠れ端末と考える必要はない。したがって、この実施例では、これらの要因を考慮し、ある信号源から受信する信号の電力が、受信検出閾値以上であり、且つ、ビジー検出閾値よりも小さいときに、測定結果解析部１４は、その信号源を「隠れ端末となり得る無線通信装置」と判定する。

【0073】

図８は、隠れ端末判定の一例を示す。図８に示す実施例において、Ｍ１およびＭ２は、それぞれ5GHz帯および2.4GHz帯のキャリアを使用する無線ＬＡＮにおける伝搬損失モデルを表す。

【0074】

この実施例では、各無線通信装置の送信電力は一定であり、既知であるものとする。そうすると、送信ノードと受信ノードとの間の距離を伝搬損失モデルに与えれば、送信ノードと受信ノードとの間の伝搬損失が算出され、受信ノードにおける受信電力が一意に算出される。そして、算出された受信電力が「受信検出閾値以上であり、且つ、ビジー検出閾値よりも小さいか否か」をチェックすれば、それら１組のノードが互いに「隠れ端末」となり得るか否かが判定される。すなわち、信号の送信電力が既知であるものとすると、伝搬損失と受信電力とが一意に対応するので、送信ノードと受信ノードとの間の距離を求めれば、それら１組のノードが互いに「隠れ端末」となり得るか否かが判定される。たとえば、図８に示す2.4GHz帯の無線ＬＡＮでは、ノード間の距離が約１５ｍ以上であり、且つ、約４０ｍよりも小さいときに、それら１組のノードが互いに「隠れ端末」であると判定される。

【0075】

＜電力推定点における電力の推定＞
電力推定点における電力の推定においては、無線環境測定システム１を表すデータ上で目的エリア内に複数の無線端末が配置される。各無線端末の位置は、例えば、ネットワーク管理者またはユーザから測定結果解析部１４に与えられる端末配置情報により指定される。なお、無線環境測定システム１に実際に実装されている各アクセスポイントＡＰの位置は、予め登録されているものとする。

【0076】

また、測定結果解析部１４は、無線環境測定システム１を表すデータ上で、目的エリアの全域にわたって、電力を推定する位置を指定するためのメッシュを設定する。電力推定点は、例えば、目的エリアに対して設定されるメッシュの各交点に相当する。

【0077】

図９は、無線端末の配置およびメッシュの設定の一例を示す。Ｒは、無線環境測定システム１に実際に実装されているアクセスポイントＡＰの位置を表す。Ｓは、端末配置情報により配置される無線端末の位置を表す。図９に示す例では、目的エリア内に８個の無線端末３ａ～３ｈが配置されている。破線は、メッシュを表す。メッシュの間隔は、例えば、ネットワーク管理者またはユーザにより指定される。そして、このメッシュの交点が、干渉電力の推定が行われる電力推定点に相当する。図９に示す例では、このメッシュによりｍ×ｋ個の電力推定点が設定されている。そして、測定結果解析部１４は、ｍ×ｋ個の電力推定点それぞれにおいて、送信ノードに起因する電力と隠れ端末に起因する干渉電力を後述する方法で推定する。

【0078】

図１０～図１１は、電力推定点における電力を推定する方法の一例を示すフローチャートである。なお、以下の記載では、説明を簡単にするために、各無線通信装置の送信電力は一定であり、既知であるものとする。

【0079】

測定結果解析部１４は、無線環境測定システム１を表すデータ上で、目的エリアの全域にわたってメッシュを設定する（ステップＳ２１）。すなわち、目的エリア内に複数の電力推定点が設定される。この後、測定結果解析部１４は、Ｓ２２～Ｓ３５において、送信ノードに起因する電力の推定と隠れ端末を抽出する処理を実行する。

【0080】

測定結果解析部１４は、目的エリア内に実装または配置されている無線通信装置の位置を特定する（ステップＳ２２）。「無線通信装置」は、無線環境測定システム１に実際に実装されている集約局２０、中継局３０、端末４０および無線環境測定システム１を表すデータ上に配置されている無線端末を含む。

【0081】

測定結果解析部１４は、全無線通信装置のうちの１つを送信ノードとして選択する（ステップＳ２３）。測定結果解析部１４は、全無線通信装置のうちの１つを受信ノードとして選択する（ステップＳ２４）。ただし、送信ノードおよび受信ノードは、互いに異なるものとする。

【0082】

測定結果解析部１４は、ステップＳ２３で選択した送信ノードとステップＳ２４で選択した受信ノードとの間の距離を算出する（ステップＳ２５）。測定結果解析部１４は、ステップＳ２５で算出した距離を伝搬損失モデルに与えることにより、２つのノード間の伝搬損失を算出する（ステップＳ２６）。

【0083】

なお、この実施例では、各無線通信装置の送信電力は一定かつ既知であるものとしているが、測定結果解析部１４は、各無線通信装置の送信電力を推定してもよい。例えば、ステップＳ２３で選択された送信ノードがアクセスポイントＡＰであるときは、測定結果解析部１４は、このアクセスポイントＡＰの送信電力を推定してもよい。たとえば、測定結果解析部１４は、先に作成されている伝搬損失モデルを利用して、メモリ１３に格納されている測定データからアクセスポイントＡＰの送信電力を逆算できる（ステップＳ２７）。この送信電力は、ステップＳ３４においてＲＳＳＩを算出する際に利用してもよい。

【0084】

測定結果解析部１４は、目的エリアに設定されている複数の電力推定点のうちの１つを選択する（ステップＳ２８）。測定結果解析部１４は、ステップＳ２８で選択した電力推定点とステップＳ２３で測定結果解析部１４により選択された送信ノードとの間の距離を算出する（ステップＳ２９）。測定結果解析部１４は、ステップＳ２９で算出した距離を伝搬損失モデルに与えることにより、送信ノードと電力推定点との間の伝搬損失を算出する（ステップＳ３０）。そして、測定結果解析部１４は、ステップＳ３０で算出した伝搬損失を利用して、送信ノードから所定の電力で信号が送信されたときに電力推定点で検出されるＲＳＳＩ、すなわち送信ノードに起因する電力を推定する（ステップＳ３１）。なお、送信ノードがアクセスポイントＡＰであるときは、測定結果解析部１４は、ステップＳ２７で推定した送信電力およびステップＳ３０で算出した伝搬損失を利用してＲＳＳＩを推定してもよい。

【0085】

測定結果解析部１４は、ステップＳ３１で算出したＲＳＳＩが、受信検出閾値以上であり、且つ、ビジー検出閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３２）。そして、ＲＳＳＩがこの範囲内であるときは（ステップＳ３２のＹＥＳ）、測定結果解析部１４は、送信ノードから送信される信号が干渉を引き起こすと判定する。この場合、測定結果解析部１４は、隠れ端末に起因する干渉電力の推定処理として、干渉パラメータを更新する（ステップＳ３３）。具体的には、測定結果解析部１４は、ステップＳ２８で選択した電力推定点について先に算出されている干渉パラメータに、ステップＳ３１で新たに算出したＲＳＳＩを加算する。この結果、ステップＳ２８で選択した電力推定点について、干渉パラメータの累積値が得られる。なお、干渉パラメータは、この実施例では、ＲＳＳＩ（または、ＲＳＳＩに基づいて生成される所定の指標）である。また、干渉パラメータの初期値はゼロである。なお、ＲＳＳＩが上述した範囲外であるときは（ステップＳ３２のＮＯ）、ステップＳ３３はスキップされる。

【0086】

測定結果解析部１４は、ステップＳ２９～Ｓ３３の処理が実行されていない電力推定点が残っているか判定する（ステップＳ３４）。そのような電力推定点が残っているときは（ステップＳ３４のＹＥＳ）、測定結果解析部１４の処理はステップＳ２８に戻る。この場合、次の電力推定点に対してステップＳ２９～Ｓ３３の処理が実行される。そして、すべての電力推定点に対してステップＳ２９～Ｓ３３の処理が実行されると、測定結果解析部１４の処理はステップＳ３５に進む。

【0087】

ステップＳ３５は、測定結果解析部１４がすべての無線通信装置を１つずつ順番に受信ノードとして選択するために設けられている。また、ステップＳ３６は、測定結果解析部１４がすべての無線通信装置を１つずつ順番に送信ノードとして選択するために設けられている。即ち、測定結果解析部１４は、目的エリア内に実装または配置される無線通信装置から選択されるすべての組合せ（送信ノードおよび受信ノード）について、それぞれ、送信ノードに起因する電力の推定とそれらのノードが隠れ端末であるか否かの判定を、すべての電力推定点それぞれにおいて実行する。そして、隠れ端末が抽出されたときは、測定結果解析部１４は、その送信ノードから送信される信号による干渉パラメータを更新する。

【0088】

図１２は、無線環境測定システム１で行われる統計情報収集処理の一例を示すシーケンスチャートである。

【0089】

集約局２０は、無線環境測定の初期スキャンを行う（ステップＳ５１）。すなわち、集約局２０は、各周波数チャネルの無線環境を測定する。このとき、例えば、各周波数チャネルについて、ノイズレベル（ＮＦ）、平均チャネル使用率などが測定される。そして、集約局２０は、統計情報報告（ＳＲＰＴ）を作成して通信制御装置１０へ通知する（ステップＳ５２）。

【0090】

通信制御装置１０は、受信した統計情報報告に基づいて、ブラックリスト５２および使用候補チャネルリスト５３を更新する。そして、チャネル制御部１２は、使用候補チャネルリスト５３に記録されている使用候補チャネルの中から、無線環境の測定結果の通信用の通信用周波数チャネルを定める。このとき、チャネル制御部１２は、通信用周波数チャネルとして、対象周波数チャネルとは異なる周波数チャネルを選択する。通信制御装置１０は、定めた通信用周波数チャネルの情報を含む制御情報（ＢＥＡＣＯＮ＿ＳＥＴ）を集約局２０へ通知する（ステップＳ５３）。統計情報報告（ＳＲＰＴ）の通信に使用する通信用周波数チャネルの通知を受けた集約局２０は、ステップＳ５３で通知された通信用周波数チャネルの情報を含む制御情報（ＢＥＡＣＯＮ）を中継局３０へ通知する（ステップＳ５４）。統計情報報告（ＳＲＰＴ）の通信に使用する通信用周波数チャネルの通知を受けた中継局３０は、ステップＳ５４で通知された通信用周波数チャネルの情報を含む制御情報（ＢＥＡＣＯＮ）を端末４０へ通知する（ステップＳ５５）。すなわち、Ｓ５３～Ｓ５５において、使用候補チャネルリスト５３から選択される通信用周波数チャネルを指定する情報が集約局２０、各中継局３０、各端末４０に通知される。

【0091】

通信制御装置１０は、無線環境の測定を行う対象周波数チャネルの情報を含むサイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を集約局２０へ通知する（ステップＳ５６）。対象周波数チャネルは、例えば、他の無線通信システム１００でパケット通信を行うために使用される周波数チャネルに相当する。集約局２０は、ステップＳ５６で通知された対象周波数チャネルの情報を含むサイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を中継局３０へ通知する（ステップＳ５７）。中継局３０は、ステップＳ５７で通知された対象周波数チャネルの情報を含むサイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を端末４０へ通知する（ステップＳ５８）。すなわち、Ｓ５６～Ｓ５８において、対象周波数チャネルを指定する情報が集約局２０、各中継局３０、各端末４０に通知される。

【0092】

サイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を受けた端末４０は、測定用デバイス４２を用いて、ステップＳ５８で通知された対象周波数チャネルについて無線環境の測定を行う（ステップＳ５９）。この処理では、端末４０の測定用デバイス４２のＮＦ測定部８２は、通知された対象周波数チャネルのノイズレベル（ＮＦ）を測定する。端末４０の測定用デバイス４２のＣＨ使用率測定部８３は通知された対象周波数チャネルの平均チャネル使用率を測定する。また、測定用デバイス４２は、無線信号の送信元、パケットサイズ、受信電力（ＲＳＳＩ）、無線信号の変調方式および符号、送信失敗数の少なくとも１つを測定または検出する。

【0093】

端末４０は、Ｓ５９における測定または検出の結果を表す統計情報報告（ＳＲＰＴ）を作成して中継局３０へ通知する（ステップＳ６０）。このとき、端末４０は、通信用デバイス４３を用いて、Ｓ５５で通知された通信用周波数チャネルで統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。

【0094】

統計情報報告（ＳＲＰＴ）を受信した中継局３０は、その統計情報報告（ＳＲＰＴ）を集約局２０へ通知する（ステップＳ６１）。このとき、中継局４０は、通信用デバイス３３を用いて、Ｓ５４で通知された通信用周波数チャネルで統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。統計情報報告（ＳＲＰＴ）を受信した集約局２０は、その統計情報報告（ＳＲＰＴ）を通信制御装置１０へ通知する（ステップＳ６２）。このとき、集約局２０は、インタフェース（ＩＦ）２１を介して統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。

【0095】

サイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を受けた中継局３０は、測定用デバイス３２を用いて、ステップＳ５７で通知された対象周波数チャネルについて無線環境の測定を行う（ステップＳ６３）。この処理では、中継局３０の測定用デバイス３２のＮＦ測定部７２は、通知された対象周波数チャネルのノイズレベル（ＮＦ）を測定する。中継局３０の測定用デバイス３２のＣＨ使用率測定部７３は、通知された対象周波数チャネルの平均チャネル使用率を測定する。また、測定用デバイス３２は、無線信号の送信元、パケットサイズ、受信電力（ＲＳＳＩ）、無線信号の変調方式および符号、送信失敗数の少なくとも１つを測定または検出する。

【0096】

中継局３０は、Ｓ６３における測定または検出の結果を表す統計情報報告（ＳＲＰＴ）を作成して集約局２０へ通知する（ステップＳ６４）。このとき、中継局３０は、通信用デバイス３３を用いて、Ｓ５４で通知された通信用周波数チャネルで統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。

【0097】

統計情報報告（ＳＲＰＴ）を受信した集約局２０は、その統計情報報告（ＳＲＰＴ）を通信制御装置１０へ通知する（ステップＳ６５）。このとき、集約局２０は、インタフェース（ＩＦ）２１を介して統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。

【0098】

サイトサーベイ指示（ＳＩＮＤ）を受けた集約局２０は、測定用デバイス２２を用いて、ステップＳ５６で通知された対象周波数チャネルについて無線環境の測定を行う（ステップＳ６６）。この処理では、集約局２０の測定用デバイス２２のＮＦ測定部６２は、通知された対象周波数チャネルのノイズレベル（ＮＦ）を測定する。集約局２０の測定用デバイス２２のＣＨ使用率測定部６３は、通知された対象周波数チャネルの平均チャネル使用率を測定する。また、測定用デバイス２２は、無線信号の送信元、パケットサイズ、受信電力（ＲＳＳＩ）、無線信号の変調方式および符号、送信失敗数の少なくとも１つを測定または検出する。

【0099】

集約局２０は、Ｓ６６における測定または検出の結果を表す統計情報報告（ＳＲＰＴ）を通信制御装置１０へ通知する（ステップＳ６７）。このとき、集約局２０は、インタフェース（ＩＦ）２１を介して統計情報報告（ＳＲＰＴ）を送信する。

【0100】

通信制御装置１０は、収集した測定結果を元にネットワーク解析を実施する。たとえば、ＲＳＳＩ、ＮＦ、ＣＨ使用率に基づいて問題解析の切り分けを行うことができる。問題解析の一例としてたとえば、測定対象の無線通信システムの要因なのか、或いは、それ以外の無線通信システムの要因なのかを判断することができる。

【0101】

このように、各通信装置（集約局２０、中継局３０、端末４０）は、測定用デバイスおよび通信用デバイスを備える。そして、各通信装置は、測定用デバイスを用いて対象周波数チャネルについて無線環境を測定し、通信用デバイスを用いて測定結果を通信制御装置１０に通知する。よって、無線ネットワークのリアルタイムサイトサーベイにおいて、各通信装置は、無線環境の測定を行いながら、その測定結果を通信制御装置１０に通知できる。すなわち、通信品質または通信効率が低下することはない。

【0102】

また、無線ネットワークのリアルタイムサイトサーベイにおいては、図１２に示すシーケンス（主に、Ｓ５３～Ｓ６７）が所定の周期で繰り返し実行される。そうすると、通信制御装置１０は、各測定時刻における無線環境情報を時系列に保存する。よって、通信制御装置１０は、指定された時刻における無線通信システム１００の無線環境情報を出力できる。また、通信制御装置１０は、無線通信システム１００の無線環境の時間変化を表す無線環境情報を出力できる。

【0103】

さらに、通信制御装置１０は、各通信装置から取得する測定結果に基づいてブラックリスト５２および使用候補チャネルリスト５３を更新してもよい。この場合、各通信装置は、対象周波数チャネルだけでなく、すべての周波数チャネルの無線環境を測定して通信制御装置１０に通知する。そして、使用中の通信用周波数チャネルの無線環境が悪くなったときには、通信制御装置１０は、通信用周波数チャネルを切り替えることができる。このとき、通信制御装置１０は、通信用周波数チャネル通知（Ｓ５３～Ｓ５５）を利用して、各通信装置に新たな通信用周波数チャネルを通知する。そして、各通信装置は、新たな通信用周波数チャネルを利用して測定結果を通信制御装置１０に通知する。したがって、無線環境が変化した場合であっても、通信制御装置１０は、各通信装置から測定結果を収集でき、無線通信システム１００の無線環境を安定的にモニタできる。

【0104】

加えて、通信制御装置１０は、使用中の通信用周波数チャネルの無線環境が悪くなりそうなときは、実際に無線環境が悪くなる前に通信用周波数チャネルを切り替えてもよい。この場合、各通信装置は、所定の周期で、対象周波数チャネルだけでなく、通信用周波数チャネルの無線環境を測定する。また、通信制御装置１０は、各通信装置から定期的に取得する測定結果の時間変化に基づいて通信用周波数チャネルを切替えの要否を判定する。例えば、使用中の通信用周波数チャネルの干渉レベルまたはノイズレベルが所定の閾値レベルに近づいているときには、通信制御装置１０は、実際に無線環境が悪くなる前に通信用周波数チャネルを切り替える。この手順を採用すれば、通信制御装置１０は、各通信装置の測定結果を確実に取得できる。

【0105】

図１３は、図２に示す他の無線通信システム１００の構成例のうち、ネットワーク管理者（またはユーザ）が選択した解析対象点４００における、通信制御装置１０の測定結果解析部１４により解析された解析結果および測定結果のグラフの一例を示す図である。図１３のグラフでは、横軸は時間を示し、縦軸は、ＲＳＳＩ，ＮＦ［ｄＢｍ］またはＣＨ使用率を示す。破線２０１は、ＲＳＳＩの値、１点鎖線２０２は、ＣＨ使用率の値、２点鎖線２０３は、ＮＦの値を示す。

【0106】

測定結果解析部１４は、無線環境の解析結果および測定結果を単位時間ごとにプロットすることで、時間変化を表す無線環境情報を可視化したグラフを生成する。図１３のグラフを見たネットワーク管理者は、たとえば、時間Ｔ１において、ＲＳＳＩが低下しているので、障害物等により無線通信が遮断されたことを把握することができる。また、時間Ｔ２において、ＮＦおよびＣＨ使用率が上がっているので、ネットワーク管理者は、測定対象の無線通信システム以外の無線通信システムからの干渉を受けていることを把握することができる。また、時間Ｔ３において、ＣＨ使用率が上がっているので、ネットワーク管理者は、測定対象の無線通信システム内で干渉を受けていることを把握することができる。

【0107】

また、測定結果解析部１４は、図２に示す他の無線通信システム１００の構成例において、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のような事象が発生した場合には、事象が発生したエリアを報知してもよい。たとえば、測定結果解析部１４は、報知するエリアを点滅したり、別の色で表示してもよい。

【0108】

図１４は、図２に示す他の無線通信システム１００のうち、ネットワーク管理者（またはユーザ）が選択した解析対象点４００における、通信制御装置１０の測定結果解析部１４により解析された解析結果および測定結果のグラフの一例を示す図である。

【0109】

凡例５０１は、測定対象の無線通信システム１００のＣＨ占有率を示す。凡例５０２、５０３は、それぞれ、測定対象の無線通信システム１００以外の無線通信システムのＣＨ占有率を示す。凡例５０４は、未使用のＣＨ占有率を示す。ＣＨ占有率は、（１）式で表される。

【0110】

ＣＨ占有率＝Σ（データフレーム長［秒］＋ＡＣＫ送信待機間隔［秒］
＋ＡＣＫフレーム長［秒］）／集計間隔［秒］ ・・・（１）

【0111】

ネットワーク管理者は、可視化したい解析対象点を選択（クリック操作）するだけで、何れの無線通信システムが障害となる原因の要因となっているかを分析することができる。

【0112】

以上のように、本実施形態の無線環境測定システム１によれば、測定用デバイス２２、測定用デバイス３２、測定用デバイス４２は、測定対象の無線通信システム１００により行われる、対象周波数チャネルを使用する通信についての無線環境を測定する。通信用デバイス２３、通信用デバイス３３、通信用デバイス４３は、対象周波数チャネルとは異なる通信用周波数チャネルを使用して、無線環境の測定結果を通信制御装置１０に送信する。そして、通信制御装置１０は、各アクセスポイントＡＰから送信される測定結果に基づいて、測定対象の無線通信システム１００の無線環境を表す無線環境情報を生成する。

【0113】

したがって、測定対象の無線通信システム１００が運用中であっても、測定対象の無線通信システム１００の無線環境に影響を与えずに無線環境の測定結果を収集することができる。これにより、無線ネットワークの通信品質または通信効率を低下させることなく、その無線ネットワークの通信エリア内の無線環境を常時モニタできる。

【0114】

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。たとえば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0115】

１ 無線環境測定システム
１０ 通信制御装置
１１ インタフェース（ＩＦ）
１２ チャネル制御部
１３ メモリ
１４ 測定結果解析部
１５ 表示制御部
２０ 集約局
２１ インタフェース（ＩＦ）
２２ 測定用デバイス
２２ａ 送信器
２２ｂ 受信器
２３ 通信用デバイス
２３ａ 送信器
２３ｂ 受信器
３０ 中継局
３２ 測定用デバイス
３２ａ 送信器
３２ｂ 受信器
３３ 通信用デバイス
３３ａ 送信器
３３ｂ 受信器
４０ 端末
４２ 測定用デバイス
４２ａ 送信器
４２ｂ 受信器
４３ 通信用デバイス
４３ａ 送信器
４３ｂ 受信器
５１ 使用可能チャネルリスト
５２ ブラックリスト
５３ 使用候補チャネルリスト
６１ ＣＡＣ部
６２ ＮＦ測定部
６３ ＣＨ使用率測定部
７１ ＣＡＣ部
７２ ＮＦ測定部
７３ ＣＨ使用率測定部
８２ ＮＦ測定部
８３ ＣＨ使用率測定部
１００ 他の無線通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】