JP2016054395A - 無線通信システム、無線通信装置及び障害原因推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害原因推定の精度を向上すること。
【解決手段】ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断したときに、ＵＥ２０−３の端末ＩＤを含む通知信号を送信する。ＡＰ１０から通知信号を受信したＵＥ２０−４は、通知信号に含まれる端末ＩＤに基づいて、通知信号を転送する。ＵＥ２０−４から通知信号を受信したＵＥ２０−３は、通知信号に含まれる端末ＩＤに基づいて、ＡＰ１０とＵＥ２０−４との間の通信が行われない時間Ｔｄ以内に、通知信号に対する応答信号を送信する。そして、ＡＰ１０は、時間Ｔｄ以内に測定したＲＳＳＩに基づいて、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置及び障害原因推定方法に関する。

近年、構内通信網として無線ＬＡＮ（Local Area Network）が主流になりつつある。無線ＬＡＮシステムにおいては、有線ＬＡＮシステムに比べ、電波干渉等による通信障害が発生しやすい。このように通信障害が発生しやすい無線ＬＡＮシステムの信頼性を高めるには、通信障害の原因を速やかに特定し、特定した原因に応じた対策を講ずることが望ましい。

通信障害の原因推定を行う関連技術として、例えば、無線端末がアクセスポイントへ定期的に受信品質等の統計情報を通知し、アクセスポイントが、無線端末から通知された統計情報の変化に基づいて障害原因を推定するものがある。

特開２００９−１１７９５４号公報 国際公開第２０１１／０３０４６６号

しかし、上記の関連技術では、アクセスポイントと無線端末との間の無線回線の品質劣化等により、アクセスポイントよる無線端末からの統計情報の取得が困難になった場合、障害原因の推定精度が低下してしまう。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、障害原因推定の精度を向上することを目的とする。

開示の態様では、無線通信システムは、第一の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生した第二の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生していない第三の無線通信装置とを有する。前記第一の無線通信装置は、前記第二の無線通信装置との通信において障害が発生したと判断したときに、障害発生通知信号を送信する。前記第一の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第三の無線通信装置は、前記障害発生通知信号を転送する。前記第三の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第二の無線通信装置は、前記第一の無線通信装置と前記第三の無線通信装置との間の通信が行われない所定の時間以内に、前記障害発生通知信号に対する応答信号を送信する。前記第一の無線通信装置は、前記所定の時間以内に測定した受信信号強度に基づいて、前記第二の無線通信装置との通信において発生した障害の原因を推定する。

開示の態様によれば、障害原因推定の精度を向上できる。

図１は、実施例１の無線通信システムの構成の一例を示す図である。 図２は、実施例１の無線通信システムの動作例の説明に供する図である。 図３は、実施例１の定期信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。 図４は、実施例１の無線通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図５は、実施例１の障害発生通知信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。 図６は、実施例１の応答信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。 図７は、実施例１の障害原因推定の一例を示す図である。 図８は、実施例１のアクセスポイントの処理の説明に供するフローチャートである。 図９は、実施例１のアクセスポイントの処理の説明に供するフローチャートである。 図１０は、実施例１のアクセスポイントの処理の説明に供するフローチャートである。 図１１は、実施例１のアクセスポイントの構成の一例を示す機能ブロック図である。 図１２は、実施例１の無線端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図１３は、無線通信システムの構成の一例を示す図である。 図１４は、アクセスポイントのハードウェア構成例を示す図である。 図１５は、無線端末のハードウェア構成例を示す図である。

以下に、本願の開示する無線通信システム、無線通信装置及び障害原因推定方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示する無線通信システム、無線通信装置及び障害原因推定方法が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［実施例１］
＜無線通信システムの構成＞
図１は、実施例１の無線通信システムの構成の一例を示す図である。図１では、無線通信装置の一例として、アクセスポイントと、無線端末とを挙げている。以下では、アクセスポイントを「ＡＰ」と表記し、無線端末を「ＵＥ」と表記することがある。図１に示す無線通信システム１は、例えば、ＡＰ１０と、ＵＥ２０−１〜２０−４とを有する無線ＬＡＮシステムである。ＡＰ１０は、ＡＰ１０の周囲のＵＥ２０−１〜２０−４と通信可能である。また、ＵＥ２０−１〜２０−４は、互いに近接するＵＥ同士で通信可能である。以下では、ＵＥ２０−１〜２０−４を区別しない場合には、ＵＥ２０と総称することがある。また、図１では４台のＵＥを一例として挙げているが、ＡＰ１０と通信可能なＵＥの台数は限定されない。

＜無線通信システムの動作＞
図２は、実施例１の無線通信システムの動作例の説明に供する図である。

ＵＥ２０−１〜ＵＥ２０−４の各々は、ＡＰ１０へ、定期的に信号を送信する（ステップＳ１）。以下では、ＵＥ２０からＡＰ１０へ定期的に送信される信号を「定期信号」と呼ぶことがある。ＵＥ２０は、例えば１０分毎に定期信号を送信する。

図３は、実施例１の定期信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。図３に示すように、定期信号は、例えば、プリアンブルと、ヘッダと、データビットと、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）ビットとを含む。ヘッダには、定期信号の送信元のＵＥ２０の識別子である「端末ＩＤ」と、当該信号が定期信号であることを示す信号種別情報とが含まれる。データビットはダミービットによって形成されても良く、また、データビットにはＵＥ２０によって取得可能な統計情報が含まれても良い。ＣＲＣビットは、定期信号の誤り検出用のパリティビットである。

ここで、図２において、ＵＥ２０−１〜２０−４のうち、ＡＰ１０との通信において障害が発生したＵＥ（以下では「障害発生ＵＥ」と呼ぶことがある）を例えばＵＥ２０−３とする。また、図２において、ＵＥ２０−１〜２０−４のうち、ＡＰ１０との通信において障害が発生していないＵＥ（以下では「正常ＵＥ」と呼ぶことがある）を例えばＵＥ２０−１，２０−２，２０−４とする。

ＡＰ１０は、例えば、ＵＥ２０−３から送信される定期信号の受信にＮ回連続して失敗したときに、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断する。ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から送信される定期信号の受信がＮ回連続して為されなかったときにＮ回連続して受信に失敗したとする。または、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から受信された定期信号のＣＲＣ結果がＮ回連続して「ＮＧ」となったときにＮ回連続して受信に失敗したとする。そして、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断したときに、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３の端末ＩＤを含む「障害発生通知信号」をＵＥ２０へブロードキャストで送信する（ステップＳ２）。以下では、障害発生通知信号を「通知信号」と省略して呼ぶことがある。ＡＰ１０から送信された通知信号は、通常、正常ＵＥであるＵＥ２０−１，２０−２，２０−４には受信される一方で、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３には受信されない。

ＡＰ１０から通知信号を受信したＵＥ２０−１，２０−２，２０−４は、通知信号に含まれている端末ＩＤ（つまり、ＵＥ２０−３の端末ＩＤ）が自端末の端末ＩＤでないと判断すると、受信した通知信号をブロードキャストで転送する（ステップＳ３）。ＵＥ２０−１，２０−２，２０−４の各々は、通知信号に含まれている端末ＩＤが自端末の端末ＩＤでないことから、自端末が正常ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断できる。また、ＵＥ２０−１，２０−２，２０−４の各々は、自端末が正常ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断できるので、ＡＰ１０から受信した通知信号を障害発生ＵＥへ転送するＵＥは自端末であると判断できる。ＵＥ２０−１，２０−２，２０−４の各々から送信された通知信号のうち、ＵＥ２０−４から送信された通知信号は、ＵＥ２０−４に近接するＵＥ２０−３によって受信される。

ＵＥ２０−４から通知信号を受信したＵＥ２０−３は、通知信号に含まれている端末ＩＤ（つまり、ＵＥ２０−３の端末ＩＤ）が自端末の端末ＩＤであると判断すると、通知信号に対する「応答信号」を送信する（ステップＳ４）。この応答信号の送信は、ＡＰ１０と正常ＵＥであるＵＥ２０−１，２０−２，２０−４との間の通信が行われない所定の時間以内に行われる。ＵＥ２０−３は、通知信号に含まれている端末ＩＤが自端末の端末ＩＤであることから、自端末が障害発生ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断できる。また、ＵＥ２０−３は、自端末が障害発生ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断できるので、応答信号を送信するＵＥは自端末であると判断できる。

ＡＰ１０は、正常ＵＥであるＵＥ２０−１，２０−２，２０−４との通信が行われない所定の時間以内のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator；受信信号強度）を測定する。そして、ＡＰ１０は、その所定の時間以内に測定したＲＳＳＩに基づいて、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。

＜無線通信システムの処理シーケンス＞
図４は、実施例１の無線通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。図４には、ＡＰ１０が、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断した後の処理シーケンスを示す。

タイミングｔ１で、ＡＰ１０は通知信号を送信し、正常ＵＥであるＵＥ２０−４は、ＡＰ１０から送信された通知信号を受信する。なお、ＡＰ１０とＵＥ２０との間の距離は、通常、数十メートル以内であるため、ＡＰ１０からの通知信号の送信タイミングと、ＵＥ２０での通知信号の受信タイミングとは同一であるとみなして良い。

図５は、実施例１の通知信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。図５に示すように、通知信号は、例えば、プリアンブルと、ヘッダと、障害発生ＵＥの端末ＩＤと、時間Ｔｂと、時間Ｔａと、使用チャネルと、ＣＲＣビットとを含む。ヘッダには、ＡＰ１０の識別子であるＳＳＩＤ（Service Set Identifier）と、当該信号が通知信号であることを示す信号種別情報とが含まれる。時間Ｔｂは、正常ＵＥが通知信号を受信した時点から正常ＵＥが通知信号を転送するまでの経過時間を示す。時間Ｔａは、ＡＰ１０が通知信号を送信した時点を起点とした、障害発生ＵＥが応答信号を送信するまでの所定の相対時間を示す。使用チャネルは、ＵＥ２０からのパケットの送信に使用する周波数チャネルを示す。時間Ｔｂは正常ＵＥによってセットされるため、通知信号のＡＰ１０からの送信時点では時間Ｔｂはセットされていない。また、障害発生ＵＥの端末ＩＤと、時間Ｔａと、使用チャネルとは、ＡＰ１０によってセットされる。なお、ＵＥ２０からのパケットの送信に使用可能な複数の周波数チャネルのうち基準となる所定の周波数チャネル（以下では「基準チャネル」と呼ぶことがある）を使用してパケットの送信を行う場合には、使用チャネルをセットしなくても良い。ＣＲＣビットは、通知信号の誤り検出用のパリティビットである。

ＡＰ１０から通知信号を受信したＵＥ２０−４は、通知信号の受信タイミングｔ１から所定の時間Ｔｃ以内に通知信号をブロードキャストで転送する。時間Ｔｃは、正常ＵＥが通知信号を受信した時点を起点とした、正常ＵＥが通知信号を転送可能な所定の相対時間である。例えば、ＵＥ２０−４は、ＡＰ１０からの通知信号の受信タイミングｔ１からＴｂ経過後のタイミングｔ２に通知信号を送信する。この際、ＵＥ２０−４は、経過時間Ｔｂを通知信号にセットする。

タイミングｔ２で通知信号を受信した障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３は、通知信号にセットされている時間Ｔａと時間Ｔｂとに基づいて、応答信号の送信を開始する。すなわち、ＵＥ２０−３は、ＵＥ２０−４からの通知信号の受信タイミングｔ２から「Ｔａ−Ｔｂ」経過後のタイミングｔ３で応答信号を送信する。

図６は、実施例１の応答信号のパケットフォーマットの一例を示す図である。図６に示すように、応答信号は、例えば、プリアンブルと、ヘッダと、ダミービットと、ＣＲＣビットとを含む。ヘッダには、応答信号の送信元のＵＥ２０の識別子である「端末ＩＤ」と、当該信号が応答信号であることを示す信号種別情報とが含まれる。ダミービットは、応答信号のパケット長を所定の長さにするために挿入される。ＣＲＣビットは、応答信号の誤り検出用のパリティビットである。

ＵＥ２０−４を含む全正常ＵＥは、通知信号の受信タイミングｔ１からＴａ経過後のタイミングｔ３を起点として、所定の時間Ｔｄ経過後のタイミングｔ４までＡＰ１０との通信を行わず信号を送信しない。一方で、ＡＰ１０は、タイミングｔ３を起点とした時間Ｔｄ以内にＲＳＳＩを測定し、測定したＲＳＳＩに基づいて、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。つまり、時間Ｔｄは、障害発生ＵＥでの応答信号送信区間であり、正常ＵＥでの通信禁止区間であり、かつ、ＡＰ１０でのＲＳＳＩ測定期間である。よって、ＡＰ１０は、時間Ｔｄにおいて、障害発生ＵＥから送信された応答信号のＲＳＳＩを測定可能となる。なお、時間Ｔｄは、応答信号のパケット長に、パケット衝突の回避のためのバックオフ時間を加えた時間として規定される。

＜障害原因推定例＞
図７は、実施例１の障害原因推定の一例を示す図である。ＡＰ１０は、時間Ｔｄ以内に測定したＲＳＳＩに基づいて、例えば以下のようにして、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。

すなわち、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが雑音電力以下の場合は、障害の原因を、ＵＥ２０−３の故障、または、ＵＥ２０−３が被っている干渉と推定する。ＵＥ２０−３の故障の場合はそもそも応答信号の送信が為されないため、正常ＵＥでの通信禁止区間である時間Ｔｄにおいて測定されるＲＳＳＩは雑音電力以下になるからである。また、ＵＥ２０−３は、自端末が被る干渉が閾値より大きい場合は、他のＵＥが信号送信中と判断して、パケット衝突を避けるために、応答信号の送信を行わないため、時間Ｔｄにおいて測定されるＲＳＳＩは雑音電力以下になるからである。

また、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが雑音電力より大きく、かつ、所要ＲＳＳＩ未満の場合は、障害の原因を、フェージングまたは遮蔽物と推定する。所要ＲＳＳＩとは、ＡＰ１０がパケット受信可能な最低のＲＳＳＩであり、パケットのＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上のときにＡＰ１０はパケットを正しく受信することができる。

また、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上の場合は、障害の原因を、ＡＰ１０が被っている干渉と推定する。ＡＰ１０では、測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上であるにもかかわらず、ＵＥ２０−３から送信される定期信号の受信にＮ回連続して失敗したからである。

＜アクセスポイントの処理＞
図８，図９及び図１０は、実施例１のアクセスポイントの処理の説明に供するフローチャートである。図８に示すフローチャートは、ＡＰ１０の電源が投入されたときに開始される。

図８において、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から順次送信されるデータパケットにおいて、同一のデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ１１）。

同一のデータが受信されているとき（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、同一データの受信率が閾値ＴＨ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。同一データの受信率は、例えば、ＵＥ２０−３についての、所定時間内における、受信データパケットの総数に対する同一データの受信パケットの数の割合として測定される。

同一データの受信率が閾値ＴＨ１以上であるとき（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３がデータパケットを送信可能だが、ＡＰ１０から返信されるＡＣＫ（ACKnowledgement）を受信困難で同一データを繰り返し再送している状況にあると判断する。この状況判断に従って、ＡＰ１０は、障害の原因を、ＵＥ２０−３が被っている、ＣＳ（Carrier Sense）レベル未満の干渉と推定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理後、処理はステップＳ１１に戻る。

同一のデータが受信されていないとき（ステップＳ１１：Ｎｏ）、または、同一データの受信率が閾値ＴＨ１未満であるとき（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、ＡＰ１０におけるエアー占有率が閾値ＴＨ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。エアー占有率は、例えば、所定時間内においてＣＳレベル以上の干渉を被っている時間の割合として測定される。

ＡＰ１０におけるエアー占有率が閾値ＴＨ２以上であるときは（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、ＡＰ１０が被っている、ＣＳ（Carrier Sense）レベル以上の干渉と推定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理後、処理はステップＳ１１に戻る。

ＡＰ１０におけるエアー占有率が閾値ＴＨ２未満であるときは（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から送信される定期信号の受信にＮ回連続して失敗したか否かを判断する（ステップＳ１６）。受信の失敗がＮ回連続していないときは（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、障害が発生していないと判断して、処理はステップＳ１１に戻る。

ＵＥ２０−３から送信される定期信号の受信にＮ回連続して失敗したときは（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断し、ＡＰ１０は、図９に示す障害原因推定処理を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７における障害原因推定処理は、ＡＰ１０で測定されるＲＳＳＩに基づいて行われる処理である。ステップＳ１７の処理後、処理はステップＳ１１に戻る。

図９において、ＡＰ１０は、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３の端末ＩＤと、時間Ｔａとをセットした通知信号をＵＥ２０へブロードキャストで送信し（ステップＳ２１）、経過時間Ｔを０にリセットする（ステップＳ２２）。

次いで、ＡＰ１０は、ＵＥ２０からパケットを受信しているか否かを判断し（ステップＳ２３）、パケットを受信していないときは（ステップＳ２３：Ｎｏ）、雑音電力を測定する（ステップＳ２４）。雑音電力は、パケットが受信されていないときのＲＳＳＩとして測定される。

パケットが受信されているときは（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４の処理を行わず、処理はステップＳ２５へ進む。

次いで、ＡＰ１０は、経過時間ＴがＴａに達したか否かを判断する（ステップＳ２５）。経過時間ＴがＴａに達していないときは（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間ＴをΔＴだけ増加させ（ステップＳ２６）、処理はステップＳ２３に戻る。

経過時間ＴがＴａに達したときは（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、ＲＳＳＩの測定を開始する（ステップＳ２７）。

次いで、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが、ステップＳ２４で測定した雑音電力より大きいか否かを判断する（ステップＳ２８）。

測定したＲＳＳＩが雑音電力以下のときは（ステップＳ２８：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達したか否かを判断する（ステップＳ３５）。経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達していないときは（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間ＴをΔＴだけ増加させ（ステップＳ３６）、処理はステップＳ２７に戻ってＲＳＳＩの測定が継続される。

経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達したときは（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、ＵＥ２０−３の故障、または、ＵＥ２０−３が被っている干渉と推定する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

測定したＲＳＳＩが雑音電力より大きいときは（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されるか否かを判断する（ステップＳ２９）。

ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されるときは（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、ＵＥ２０−３に対する隠れ端末と推定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されないときは（ステップＳ２９：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上か否かを判断する（ステップＳ３２）。

測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上のときは（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、ＡＰ１０が被っている干渉と推定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ未満のときは（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、図１０に示す切分処理を実行する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

図１０において、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３からの応答信号の送信に使用される周波数チャネルを、これまで使用されていたチャネルとは異なるチャネルに切り替える（ステップＳ４１）。例えば、ＵＥ２０からのパケットの送信に使用可能な周波数チャネルがｆ１，ｆ２，ｆ３の３つのチャネルであり、これまでの使用チャネルがｆ１である場合は、ＡＰ１０は、使用チャネルをｆ１からｆ２に切り替える。

次いで、ＡＰ１０は、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３の端末ＩＤと、時間Ｔａと、使用チャネルとをセットした通知信号をＵＥ２０へブロードキャストで送信し（ステップＳ４２）、経過時間Ｔを０にリセットする（ステップＳ４３）。

次いで、ＡＰ１０は、経過時間ＴがＴａに達したか否かを判断する（ステップＳ４４）。経過時間ＴがＴａに達していないときは（ステップＳ４４：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間ＴをΔＴだけ増加させ（ステップＳ４５）、処理はステップＳ４４に戻る。

経過時間ＴがＴａに達したときは（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されるか否かを判断する（ステップＳ４６）。

ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されるときは（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、フェージングと推定する（ステップＳ４７）。このようにして障害原因をフェージングと推定するのは、使用チャネルを切り替えたことによりフェージングが解消してパケットが受信されるようになったからである。ステップＳ４７の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

ＵＥ２０−３から送信されるパケットが受信されないときは（ステップＳ４６：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達したか否かを判断する（ステップＳ４８）。経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達していないときは（ステップＳ４８：Ｎｏ）、ＡＰ１０は、経過時間ＴをΔＴだけ増加させ（ステップＳ４９）、処理はステップＳ４６に戻る。

経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達したときは（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、全チャネルを使用済みか否かを判断する（ステップＳ５１）。例えば、ＵＥ２０からのパケットの送信に使用可能な周波数チャネルがｆ１，ｆ２，ｆ３の３つのチャネルである場合、ｆ１，ｆ２，ｆ３の間で使用チャネルが切り替えられながら全チャネルがＵＥ２０−３からのパケットの送信に使用されたか否かが判断される。

全チャネルが使用済みであるときは（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、ＡＰ１０は、障害の原因を、遮蔽物と推定する（ステップＳ５２）。このようにして障害原因を遮蔽物と推定するのは、使用チャネルを切り替えてもパケットが受信されるようにならなかったからである。ステップＳ５２の処理後、処理はステップＳ１１（図８）に戻る。

全チャネルが使用済みでないとき、つまり、使用していないチャネルがあるときは（ステップＳ５１：Ｎｏ）、処理はステップＳ４１に戻る。

＜アクセスポイントの構成＞
図１１は、実施例１のアクセスポイントの構成の一例を示す機能ブロック図である。

図１１において、ＡＰ１０は、アンテナ１０１と、無線受信部１０３と、ＲＳＳＩ測定部１０５と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）１０７と、パケット判定部１０９と、パケット復号部１１１と、誤り判定部１１３と、同一データ判定部１１５とを有する。また、ＡＰ１０は、エアー占有率測定部１１７と、障害有無判定部１１９と、雑音電力測定部１２１と、障害原因推定部１２３と、通知信号生成部１２５と、経過時間判定部１２７と、チャネル設定部１２９とを有する。また、ＡＰ１０は、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１３１と、無線送信部１３３とを有する。

無線受信部１０３は、チャネル設定部１２９から設定される受信チャネルに従って、アンテナ１０１を介して受信した信号にダウンコンバート等の所定の無線処理を施して、無線処理後の受信信号をＲＳＳＩ測定部１０５へ出力する。

ＲＳＳＩ測定部１０５は、受信信号のＲＳＳＩを測定し、測定結果を雑音電力測定部１２１と、エアー占有率測定部１１７と、障害原因推定部１２３とへ出力する。また、ＲＳＳＩ測定部１０５は、受信信号をＡＤＣ１０７へ出力する。

ＡＤＣ１０７は、アナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換し、変換後の受信信号（つまり、受信パケット）をパケット判定部１０９へ出力する。

パケット判定部１０９は、ＡＤＣ１０７から入力される受信信号を監視して、ＡＰ１０がパケットを受信しているか否か、つまり、受信パケットの有無を判定し、判定結果を雑音電力測定部１２１へ出力する。また、パケット判定部１０９は、受信パケットが有ると判定したときは、その受信パケットをパケット復号部１１１へ出力する。

雑音電力測定部１２１は、パケット判定部１０９で受信パケットが無いと判定されたときに、ＲＳＳＩ測定部１０５から入力されるＲＳＳＩを雑音電力として測定し、測定結果を障害原因推定部１２３へ出力する。

パケット復号部１１１は、パケット判定部１０９から入力される受信パケットに対して復号処理を行い、復号結果を誤り判定部１１３へ出力する。

誤り判定部１１３は、パケット復号部１１１での復号結果に対してＣＲＣによる誤り判定を行い、受信パケットの誤りの有無を判定し、判定結果を障害有無判定部１１９へ出力する。例えば、誤り判定部１１３は、受信パケットに誤りが無いときは「ＯＫ」を示す「０」を障害有無判定部１１９へ出力し、受信パケットに誤りが有るときは「ＮＧ」を示す「１」を障害有無判定部１１９へ出力する。また、誤り判定部１１３は、受信パケットに誤りが無いと判定したときは、その受信パケットを同一データ判定部１１５へ出力する。

同一データ判定部１１５は、誤り判定部１１３で誤りが無いと判定された受信パケットのデータが、以前に受信されたデータと同一であるか否かを判定し、同一データの受信率を測定して、測定結果を障害原因推定部１２３へ出力する。

エアー占有率測定部１１７は、ＲＳＳＩ測定部１０５で測定されたＲＳＳＩを用いてエアー占有率を測定し、測定結果を障害原因推定部１２３へ出力する。

障害有無判定部１１９は、誤り判定部１１３での判定結果がＮ回連続して「ＮＧ」となったか否かを判定する。障害有無判定部１１９は、誤り判定部１１３での判定結果がＮ回連続して「ＮＧ」となったときは、障害が発生していると判定し、障害の発生を通知信号生成部１２５及び障害原因推定部１２３へ通知する。

通知信号生成部１２５は、障害が発生したと判定されたときに、図５に示す通知信号を生成し、生成した通知信号をＤＡＣ１３１と、経過時間判定部１２７と、チャネル設定部１２９とへ出力する。

経過時間判定部１２７は、通知信号を入力された時点を起点として経過時間Ｔの計時を開始し、経過時間ＴがＴａに達したか否か、及び、経過時間Ｔが「Ｔａ＋Ｔｄ」に達したか否かを判定し、判定結果を障害原因推定部１２３へ出力する。

障害原因推定部１２３は、ＲＳＳＩ測定部１０５、雑音電力測定部１２１、同一データ判定部１１５、エアー占有率測定部１１７、障害有無判定部１１９、及び、経過時間判定部１２７の各部からの結果入力に従って、障害の原因を推定する。つまり、障害原因推定部１２３は、図７〜図１０を用いて説明したようにして、障害の原因を推定する。

チャネル設定部１２９は、無線受信部１０３での受信チャネルを、通信信号によって示されている使用チャネルに設定する。

ＤＡＣ１３１は、デジタルの通知信号をアナログの通知信号に変換し、変換後の通知信号を無線送信部１３３へ出力する。

無線送信部１３３は、通知信号にアップコンバート等の所定の無線処理を施して、無線処理後の通知信号をアンテナ１０１を介して送信する。よって、無線送信部１３３は、ＵＥ２０との通信において障害が発生したときに、障害発生ＵＥの端末ＩＤを含む通知信号を送信することになる。

＜無線端末の構成＞
図１２は、実施例１の無線端末の構成の一例を示す機能ブロック図である。

図１２において、ＵＥ２０は、アンテナ２０１と、無線受信部２０３と、ＡＤＣ２０５と、通知信号復号部２０７と、障害発生ＵＥ判定部２０９とを有する。また、ＵＥ２０は、経過時間判定部２１１と、通知信号生成部２１３と、応答信号生成部２１５と、ＤＡＣ２１７と、無線送信部２１９と、チャネル設定部２２１とを有する。

無線受信部２０３は、アンテナ２０１を介して受信した通知信号にダウンコンバート等の所定の無線処理を施して、無線処理後の通知信号をＡＤＣ２０５へ出力する。自端末が正常ＵＥである場合は、受信される通知信号は、他のＵＥ２０を介さずにＡＰ１０から直接受信される通知信号となる。一方で、自端末が障害発生ＵＥである場合は、受信される通知信号は、ＡＰ１０から他のＵＥ２０を介して受信される通知信号となる。

ＡＤＣ２０５は、アナログの通知信号をデジタルの通知信号に変換し、変換後の通知信号を通知信号復号部２０７へ出力する。

通知信号復号部２０７は、ＡＤＣ２０５から入力される通知信号に対して復号処理を行い、復号結果を通知信号生成部２１３、障害発生ＵＥ判定部２０９、経過時間判定部２１１、及び、チャネル設定部２２１へ出力する。通知信号復号部２０７での復号結果は、図５に示す通知信号に含まれる各情報を有する。

障害発生ＵＥ判定部２０９は、復号結果に含まれている端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致するか否かを判定し、判定結果を通知信号生成部２１３、経過時間判定部２１１、応答信号生成部２１５、及び、チャネル設定部２２１へ出力する。復号結果に含まれる端末ＩＤは、通知信号に示された端末ＩＤである。また、通知信号に示された端末ＩＤは、障害発生ＵＥの端末ＩＤである。よって、復号結果に含まれる端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致しないときは、自端末が正常ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断することができる。一方で、復号結果に含まれる端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致するときは、自端末が障害発生ＵＥであるとＡＰ１０に認識されていると判断することができる。

通知信号生成部２１３は、復号結果に含まれる端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致しないときに、通知信号復号部２０７での復号結果を用いて通知信号を生成し、生成した通知信号をＤＡＣ２１７へ出力する。通知信号生成部２１３は、通知信号復号部２０７での復号結果に時間Ｔｂを加えて通知信号を生成する。ここでは、時間Ｔｂは、通知信号生成部２１３への復号結果の入力時点から、ＤＡＣ２１７への通知信号の出力時点までの時間としてセットされても良い。

経過時間判定部２１１は、復号結果に含まれる端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致するときに、復号結果の入力時点を起点として経過時間Ｔの計時を開始する。経過時間判定部２１１は、経過時間Ｔが「Ｔａ−Ｔｂ」に達したか否かを判定し、判定結果を応答信号生成部２１５へ出力する。自端末が障害発生ＵＥである場合、時間Ｔａ，Ｔｂは、復号結果に含まれている。

応答信号生成部２１５は、復号結果に含まれる端末ＩＤと、自端末の端末ＩＤとが一致するときに、経過時間判定部２１１での判定結果に従って応答信号を生成し、生成した応答信号をＤＡＣ２１７へ出力する。応答信号生成部２１５は、経過時間判定部２１１での判定結果に基づいて、経過時間Ｔが「Ｔａ−Ｔｂ」に達した時点で、応答信号を生成する。

ＤＡＣ２１７は、デジタルの通知信号をアナログの通知信号に変換し、変換後の通知信号を無線送信部２１９へ出力する。また、ＤＡＣ２１７は、デジタルの応答信号をアナログの応答信号に変換し、変換後の応答信号を無線送信部２１９へ出力する。

チャネル設定部２２１は、無線送信部２１９での送信チャネルを、復号結果に含まれる使用チャネルに設定する。

無線送信部２１９は、チャネル設定部２２１から設定される送信チャネルに従って、通知信号または応答信号にアップコンバート等の所定の無線処理を施して、無線処理後の通知信号または応答信号をアンテナ２０１を介して送信する。よって、無線送信部２１９は、自端末が正常ＵＥであるときに、ＡＰ１０から受信された通知信号を転送することになる。また、無線送信部２１９は、自端末が障害発生ＵＥであるときに、応答信号を送信することになる。

以上のように、実施例１では、無線通信システム１は、ＡＰ１０と、ＡＰ１０との通信において障害が発生したＵＥ２０−３と、ＡＰ１０との通信において障害が発生していないＵＥ２０−４とを有する。ＡＰ１０、ＵＥ２０−３及びＵＥ２０−４は、共に無線通信装置の一種である。ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断したときに、通知信号を送信する。ＡＰ１０から通知信号を受信したＵＥ２０−４は、通知信号を転送する。ＵＥ２０−４から通知信号を受信したＵＥ２０−３は、ＡＰ１０とＵＥ２０−４との間の通信が行われない時間Ｔｄ以内に、通知信号に対する応答信号を送信する。そして、ＡＰ１０は、時間Ｔｄ以内に測定したＲＳＳＩに基づいて、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。このような処理・動作を行うために、ＡＰ１０及びＵＥ２０−４は、以下の構成を採る。

すなわち、ＡＰ１０は、無線送信部１３３と、障害原因推定部１２３とを有する。無線送信部１３３は、ＵＥ２０−３との通信において障害が発生したと判断されたきに、通知信号を送信する。障害原因推定部１２３は、時間Ｔｄ以内に測定されたＲＳＳＩに基づいて、ＵＥ２０−３との通信において発生した障害の原因を推定する。時間Ｔｄ以内では、ＵＥ２０−３が通知信号に対する応答信号を送信する一方で、ＡＰ１０とＵＥ２０−４との通信が行われない。

また、ＵＥ２０−４は、無線受信部２０３と、無線送信部２１９とを有する。無線受信部２０３は、ＡＰ１０とＵＥ２０−３との間の通信において障害が発生したと判断したＡＰ１０から送信された通知信号を受信する。無線送信部２１９は、通知信号を転送する。

こうすることで、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３は、ＡＰ１０から送信された通知信号を、正常ＵＥであるＵＥ２０−４を介して（経由して）受信することができる。よって、ＵＥ２０−３は、通知信号をＡＰ１０から直接受信することが困難な場合でも、通知信号に対する応答信号の送信が可能になる。また、応答信号の送信は、ＵＥ２０−４を含む正常ＵＥとＡＰ１０との間の通信が行われない時間Ｔｄ以内に行われる。よって、ＡＰ１０は、時間Ｔｄにおいて、障害発生ＵＥであるＵＥ２０−３から送信された応答信号のＲＳＳＩを測定可能となる。これにより、ＲＳＳＩに基づく障害原因推定の精度を向上できる。

また、実施例１では、ＡＰ１０は、測定したＲＳＳＩが雑音電力以下の場合は、障害の原因を、ＵＥ２０−３の故障、または、ＵＥ２０−３が被っている干渉と推定する。また、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３からのパケットが受信されない状態において、測定したＲＳＳＩが雑音電力より大きく、かつ、所要ＲＳＳＩ未満の場合は、障害の原因を、フェージングまたは遮蔽物と推定する。また、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３からのパケットが受信されない状態において、測定したＲＳＳＩが所要ＲＳＳＩ以上の場合は、障害の原因を、ＡＰ１０が被っている干渉と推定する。

このような推定基準を設けることで、ＲＳＳＩという簡易な測定パラメータに基づいた障害原因推定が可能になる。

また、実施例１では、ＡＰ１０は、障害の原因をフェージングまたは遮蔽物と推定した場合に、ＵＥ２０−３の送信に使用可能な複数の周波数チャネルにおいて、ＵＥ２０−３が前記送信に用いる周波数チャネルを切り替える。ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３の送信に使用可能な複数の周波数チャネルのうち何れかの周波数チャネルを用いてＵＥ２０−３からのパケットが受信された場合は、障害の原因をフェージングと推定する。一方で、ＡＰ１０は、ＵＥ２０−３の送信に使用可能な複数の周波数チャネルのうち何れの周波数チャネルを用いてもＵＥ２０−３からのパケットが受信されない場合は、障害の原因を遮蔽物と推定する。

こうすることで、障害の原因を、使用チャネルの切替により通信状態が変化するフェージングと、使用チャネルを切り替えても通信状態が変化しない遮蔽物とに切り分けることができる。

［他の実施例］
［１］開示の技術は、以下の無線通信システムにも適用可能である。図１３は、無線通信システムの構成の一例を示す図である。図１３において、無線通信システム２は、ＡＰと、無線端末Ａ〜Ｊとを有する。ＡＰは、ＡＰの周囲の無線端末Ａ，Ｅ，Ｇ，Ｆと通信可能である。無線端末Ｂ，Ｄは、無線端末Ａを介して、ＡＰと通信可能である。無線端末Ｃは、無線端末Ａ，Ｂを介して、ＡＰと通信可能である。無線端末Ｈは、無線端末Ｇを介して、ＡＰと通信可能である。無線端末Ｉ，Ｊは、無線端末Ｆを介して、ＡＰと通信可能である。つまり、無線通信システム２は、マルチホップの無線通信システムである。

このマルチホップの無線通信システム２において、範囲２１，２２，２３に着目すると、これらの各々の範囲における通信システムの構成は、図１に示す通信システム１の構成と同様に、１ホップの構成を採っている。よって、無線通信システム２のＡＰ，端末Ａ，端末Ｆのそれぞれに実施例１のＡＰ１０の機能を持たせることで、範囲２１，２２，２３の各々の範囲における通信システムに、開示の技術を適用することができる。

［２］実施例１のＡＰ１０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１４は、アクセスポイントのハードウェア構成例を示す図である。図１４に示すように、ＡＰ１０は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ１０ａと、メモリ１０ｂと、無線通信モジュール１０ｃと、ネットワークインタフェースモジュール１０ｄとを有する。プロセッサ１０ａの一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor），ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、ＡＰ１０は、プロセッサ１０ａと周辺回路とを含むＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）を有してもよい。メモリ１０ｂの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。

アンテナ１０１と、無線受信部１０３と、無線送信部１３３と、ＲＳＳＩ測定部１０５と、雑音電力測定部１２１と、エアー占有率測定部１１７とは、無線通信モジュール１０ｃにより実現される。パケット判定部１０９と、パケット復号部１１１と、誤り判定部１１３と、同一データ判定部１１５と、障害有無判定部１１９と、障害原因推定部１２３と、通知信号生成部１２５と、経過時間判定部１２７と、チャネル設定部１２９とは、プロセッサ１０ａにより実現される。

［３］実施例１のＵＥ２０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１５は、無線端末のハードウェア構成例を示す図である。図１５に示すように、ＵＥ２０は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ２０ａと、メモリ２０ｂと、無線通信モジュール２０ｃとを有する。プロセッサ２０ａの一例として、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、ＵＥ２０は、プロセッサ２０ａと周辺回路とを含むＬＳＩを有してもよい。メモリ２０ｂの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。

アンテナ２０１と、無線受信部２０３と、無線送信部２１９とは、無線通信モジュール２０ｃにより実現される。通知信号復号部２０７と、障害発生ＵＥ判定部２０９と、経過時間判定部２１１と、通知信号生成部２１３と、応答信号生成部２１５とは、プロセッサ２０ａにより実現される。

１，２ 無線通信システム
１０ アクセスポイント
２０ 無線端末
１０３，２０３ 無線受信部
１０５ ＲＳＳＩ測定部
１０９ パケット判定部
１１１ パケット復号部
１１３ 誤り判定部
１１５ 同一データ判定部
１１７ エアー占有率測定部
１１９ 障害有無判定部
１２１ 雑音電力測定部
１２３ 障害原因推定部
１２５，２１３ 通知信号生成部
１２７ 経過時間判定部
１２９ チャネル設定部
１３３，２１９ 無線送信部
２０７ 通知信号復号部
２０９ 障害発生ＵＥ判定部
２１１ 経過時間判定部
２１５ 応答信号生成部

Claims (6)

1. 第一の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生した第二の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生していない第三の無線通信装置と、を具備する無線通信システムであって、
   前記第一の無線通信装置は、前記第二の無線通信装置との通信において障害が発生したと判断したときに、障害発生通知信号を送信し、
   前記第一の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第三の無線通信装置は、前記障害発生通知信号を転送し、
   前記第三の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第二の無線通信装置は、前記第一の無線通信装置と前記第三の無線通信装置との間の通信が行われない所定の時間以内に、前記障害発生通知信号に対する応答信号を送信し、
   前記第一の無線通信装置は、前記所定の時間以内に測定した受信信号強度に基づいて、前記第二の無線通信装置との通信において発生した障害の原因を推定する、
   無線通信システム。
2. 前記第一の無線通信装置は、
   測定した前記受信信号強度が雑音電力以下の場合は、前記障害の原因を、前記第二の無線通信装置の故障、または、前記第二の無線通信装置が被っている干渉と推定し、
   前記第二の無線通信装置からのパケットが受信されない状態において、測定した前記受信信号強度が前記雑音電力より大きく、かつ、パケット受信可能な最低の受信信号強度未満の場合は、前記障害の原因を、フェージングまたは遮蔽物と推定し、
   前記第二の無線通信装置からのパケットが受信されない状態において、測定した前記受信信号強度が前記最低の受信信号強度以上の場合は、前記障害の原因を、前記第一の無線通信装置が被っている干渉と推定する、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記第一の無線通信装置は、
   前記障害の原因をフェージングまたは遮蔽物と推定した場合に、前記第二の無線通信装置の送信に使用可能な複数の周波数チャネルにおいて、前記第二の無線通信装置が前記送信に用いる周波数チャネルを切り替え、
   前記複数の周波数チャネルのうち何れかの周波数チャネルを用いて前記第二の無線通信装置からのパケットが受信された場合は、前記障害の原因を前記フェージングと推定し、
   前記複数の周波数チャネルのうち何れの周波数チャネルを用いても前記第二の無線通信装置からのパケットが受信されない場合は、前記障害の原因を前記遮蔽物と推定する、
   請求項２に記載の無線通信システム。
4. 第一の無線通信装置との通信において障害が発生したと判断されたきに、障害発生通知信号を送信する送信部と、
   前記第一の無線通信装置が、前記障害発生通知信号に対する応答信号を送信する所定の時間以内であって、前記第一の無線通信装置以外の第二の無線通信装置との通信が行われない前記所定の時間以内に測定された受信信号強度に基づいて、前記第一の無線通信装置との通信において発生した障害の原因を推定する推定部と、
   を具備する無線通信装置。
5. 第一の無線通信装置と第二の無線通信装置との間の通信において障害が発生したと判断した前記第一の無線通信装置から送信された障害発生通知信号を受信する受信部と、
   前記障害発生通知信号を転送する送信部と、
   を具備する無線通信装置。
6. 第一の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生した第二の無線通信装置と、前記第一の無線通信装置との通信において障害が発生していない第三の無線通信装置と、を具備する無線通信システムにおける障害原因推定方法であって、
   前記第一の無線通信装置は、前記第二の無線通信装置との通信において障害が発生したと判断したときに、障害発生通知信号を送信し、
   前記第一の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第三の無線通信装置は、前記障害発生通知信号を転送し、
   前記第三の無線通信装置から前記障害発生通知信号を受信した前記第二の無線通信装置は、前記第一の無線通信装置と前記第三の無線通信装置との間の通信が行われない所定の時間以内に、前記障害発生通知信号に対する応答信号を送信し、
   前記第一の無線通信装置は、前記所定の時間以内に測定した受信信号強度に基づいて、前記第二の無線通信装置との通信において発生した障害の原因を推定する、
   障害原因推定方法。

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