JP2017046095A - アクセスポイントの制御方法、アクセスポイント、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】アクセスポイントが将来のスループット予測値を出力することが可能な仕組みを提供する【解決手段】バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントは、前記バックホールネットワークにおけるデータを送信または受信するように構成された送受信機と、少なくとも一つのプロセッサを有する。前記少なくとも一つのプロセッサは、前記データに関する前記バックホールネットワークの通信速度を測定し、前記測定による測定結果に基づき、前記バックホールネットワークにおける通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する。【選択図】 図５

Description

本開示は、アクセスポイントの制御方法、アクセスポイント、プログラムに関する。

特許文献１において、携帯電話端末が、無線基地局を介して、混み具合確認用サイトから送られたデータを受信する。携帯電話端末は、受信したデータに基づき、スループット値を検出する。

特許文献２において、アクセスポイントは、クライアント端末に対してバックホールのスループット情報を通知している。

特許文献３において、アクセスポイントが、基準サーバにプローブすることによって取得されたバックホール情報を受信する。バックホール情報を受信する際、バックホール測定データは、そのデータを要求するセルラ電話への後の送信のために、アクセスポイントでキャッシュに記憶される。時の期間を通して（例えば、昨日、先週、先月、等を通して）取得されたバックホール情報に基づいて、時刻に対するバックホールメトリックを学習するように、アクセスポイントによってルックアップテーブルが構築される。

特開２００４−１９４０７０号公報 特開２０１０−０７４６５０号公報 特表２０１４−５２６８３１号公報

しかし、特許文献１では、携帯電話端末においてスループット値の検出等の制御が行われるため、携帯電話端末の制御負荷が高くなるおそれがある。

特許文献２のクライアント端末に通知されるスループット情報は、通知される前の過去の情報である。

特許文献３には、単に学習されたバックホール情報が開示されているに過ぎない。

そこで、例示的な実施形態の目的の１つは、アクセスポイントが将来のスループットの予測値を出力することが可能な仕組みを提供することである。なお、この目的は、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする複数の目的の１つに過ぎないことに留意されるべきである。その他の目的又は課題と新規な特徴は、本明細書の記述又は添付図面から明らかにされる。

例示的な実施形態における、バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントの制御方法は、前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定すること、前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成すること、前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力すること、を有する。

例示的な実施形態における、バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントは、前記バックホールネットワークにおけるデータを送信または受信するように構成された送受信機と、少なくとも一つのプロセッサを有する。前記少なくとも一つのプロセッサは、前記データに関する前記バックホールネットワークの通信速度を測定し、前記測定による測定結果に基づき、前記バックホールネットワークにおける通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する。

例示的な実施形態における、バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントのためのプログラムは、コンピュータに、前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定し、前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、ことを実行させる。

例示的な実施形態によれば、アクセスポイントが将来のスループットの予測値を出力することができる。

第１の例示的な実施形態に係る無線通信システムの概要を示す。 第１の例示的な実施形態に係るアクセスポイントを示す。 第１の例示的な実施形態に係るアクセスポイントの他の例を示す。 第１の例示的な実施形態に係るアクセスポイントの動作を示す。 第２の例示的な実施形態に係るアクセスポイントを示す。

例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。以下に説明される複数の例示的な実施形態は、独立に実施されることもできるし、適宜組み合わせて実施されることもできる。

＜第１の例示的な実施形態＞
図１は、第１の例示的な実施形態に係る無線通信システムの概要を示す。

図１において、無線通信システムは、無線端末１とアクセスポイント２とバックホールネットワーク３と上位装置４とを有する。

アクセスポイント２は、バックホールネットワーク３を介して、上位装置４に接続されている。

無線端末１は、アクセスポイント２との間で無線インタフェースを介して接続されている。無線端末１は、インターネットサービスを利用する通信機能を持っている。

図２は、第１の例示的な実施形態に係るアクセスポイントを示す。

図２において、アクセスポイント２は、通信部２１と、記憶装置２２と、分析部２２と、出力装置２４とを有する。なお、通信部２１と、記憶装置２２と、分析部２２と、出力装置２４の其々の機能は、少なくとも一つのプロセッサによって実現されてもよい。

図２の例では、アクセスポイント２がバックホールネットワーク３と直接接続されている。この場合、図示せぬルーター機能がアクセスポイント２に含まれており、当該ルーター機能を用いて、バックホールネットワーク３と接続することができる。なお、図３では、アクセスポイント２とバックホールネットワーク３との間に、ルーター５が接続されている。つまり、アクセスポイント２はルーター５を介してバックホールネットワーク３に接続される。

ここで、バックホールネットワーク３とは、例えば、インターネットであってもよい。

通信部２１は、バックホールネットワーク３と接続される。また、通信部２１は、無線インターフェースを経て無線端末（携帯電話端末ともいう）に接続されている。

また、通信部２１は、バックホールネットワーク３の通信速度（スループット）を測定するように構成される。通信部２１において、測定のためのアプリケーションが起動し、所定の周期（定期的に）で、当該測定が行われている。例えば、ビデオストリーミングの利用が多いことが想定される場合、ストリーミング向けＵＤＰレベルで測定が、実行されてもよい。この結果、動画等のリアルタイムアプリ―ケーションに関するデータについて、制度良い測定結果を得ることができる。

なお、上記測定は、上位装置４とアクセスポイント２との通信に基づき、実行されてもよい。具体的には、上位装置４が、アクセスポイント２に対して、スループット測定サービスを提供する。通信部２１は、このスループット測定サービスを用いて、バックホールネットワーク３におけるスループットを測定する。

上記測定は、所定の周期で実行されてもよいし、ランダムに実行されてもよい。

記憶装置２２は、上記測定の測定結果を記憶（格納または保持）する。所定の期間の間に記憶された測定結果（測定データ）は、統計情報として記憶されてもよい。統計情報は、例えば、時間経過に応じた、測定スループットの変動が統計的に示される情報である。

分析部２３は、記憶装置２２が記憶している通信速度に関する測定結果に基づき、通信速度の変動を一定期間予測する予測モデルを生成するように構成される。

ここで、「一定期間」とは、例えば、秒、分、時間、日、週、月、年等の任意の期間である。

分析部２３は、記憶装置２２に蓄積された測定結果（測定データ）に基づき、バックホールネットワーク３における可用帯域が一定期間でどのように増減するかを示す上記予測モデルを作成する。分析部２３は、予測モデルそのものを出力することもできるし、予測モデルに基づいた所定の時間における予測通信速度を出力することもできる。

出力装置２４は、分析部２３から入力する情報に基づき出力データを出力する。

例えば、出力装置２４は表示装置であってもよい。この場合、表示装置は、分析部２３から入力する予測通信速度に応じて、表示装置に表示させるインディケータを変化させる。より具体的には、表示装置がＬＥＤ（Light-Emitting Diode）等の場合、予測通信速度の変化に応じて、ＬＥＤのランプの点灯を変化させてもよい。例えば、高速通信の場合は緑、中速通信の場合は黄色、低速通信の場合は赤として、出力装置２４が出力することができる。なお、出力装置２４には、入力される予測通信速度の変化を判定するための判定テーブル(不図示)を有してもよい。この判定テーブルと予測通信速度とを比較し、比較した結果（判定結果）に基づき、出力データ（例えば、ＬＥＤの点灯）を出力してもよい。

分析部２３から予測通信速度だけでなく、現時点（測定時点）での通信速度の測定結果を入力した場合、出力装置２４は、現時点（測定時点）での通信速度の測定結果を、出力データとして出力することができる。例えば、測定された通信速度と予測値に関連する予測通信速度との両方が表示されてもよい。

また、分析部２３から入力する情報そのものを出力データとして出力（表示）してもよい。

図４は、第１の例示的な実施形態に係るアクセスポイントの動作を示す。

Ｓ１において、通信部２１は、バックホールの通信速度（スループット）を測定する。

Ｓ２において、記憶装置２２は、通信部２１が測定したバックホールの通信速度（スループット）の測定結果のデータを記憶（格納または蓄積）する。

Ｓ３において、記憶装置２２が記憶している通信速度に関する測定結果に基づき、分析部２３は、通信速度の変動を一定期間予測する予測モデルを生成する。

Ｓ４において、分析部２３から入力する、予測モデルに関する情報に基づき出力データを出力する。

本実施形態によれば、過去のスループットに関する情報ではなく、未来のスループットの情報を生成することができる。

また、生成された未来のスループット情報を、アクセスポイントの外に出力することによって、未来のスループットの状況を外部に示すことができる。例えば、当該アクセスポイントへ接続を試みようとする無線端末の利用者に対して、将来のスループット予測を示すことができる。

例えば、無線端末が安定した通信速度を一定期間維持する必要があるサービスを利用する場合に、上記実施形態は有効である。何故ならば、アクセスポイントを利用する時間に応じて、安定したサービスが利用できるか否かを事前に予測できるからである。特にビデオストリーミングなどの動画を安定した品質で再生する必要がある場合、視聴時間を通じて高い通信速度が維持されるため、安定したサービス品質を享受できるか否かを事前に示すことが可能となる。結果として、アクセスポイントあるいは無線通信システム全体の利便性が向上する。

また、本実施形態において、バックホールネットワーク３のスループットの測定及び分析は、アクセスポイント２が実施する。このため、無線端末とアクセスポイントとの間の無線リソースを、上記測定や分析のために用いる必要がない。このため、この無線リソースを節約することができる。

また、本実施形態において、無線端末の表示部に、現状または未来の通信予測速度を提供することが可能である。このため、無線端末の利用者は、無線端末に表示された情報に基づき、未来の通信予測速度を知ることができる。

例えば、アクセスポイントを介して、通信を希望するユーザーに対して、現在と一定期間後までのスループット予測を提示することができる。この結果、ユーザエクスペリエンス向上も実現する。

＜第２の例示的な実施形態＞
図５は、第２の例示的な実施形態に係るアクセスポイントを示す。

図５において、アクセスポイント２００は、送受信機201と少なくとも一つのプロセッサ２０２とを有する。

アクセスポイント２００は、バックホールネットワーク３に接続されている。

送受信機２０１は、バックホールネットワーク３におけるデータを送信または受信するように構成される。

プロセッサ２０２は、当該データに関するバックホールネットワークの通信速度を測定するよう構成される。また、プロセッサ２０２は、この測定結果に基づき、バックホールネットワーク３における通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成するよう構成される。また、プロセッサ２０２は、生成された予測モデルを用いて、バックホールネットワーク３の通信速度の予測値（予測通信速度ともいう）を、出力するよう構成される。

本実施形態によれば、バックホールネットワーク３における通信速度の予測値がアクセスポイント２の外に出力される。このため、例えば、この出力された予測値を入手したユーザーが、バックホールネットワーク３における通信速度の予測値を、知ることができる。

＜その他の例示的な実施形態＞
上記例示的な実施形態において、アクセスポイント２は、無線端末１に対して、予測通信速度に関する情報を通知することができる。この場合、無線端末１は、無線端末１に予めアプリケーションソフトをインストールしている。無線端末１は、通知を受けた情報に基づいて、当該アプリケーションソフトを用いて、無線端末１のディスプレイ等の表示部（不図示）に表示情報（文字または画像）を表示する。例えば、表示される表示情報は、測定時点の予測通信速度に関するものであってもよい。また、表示情報は、可用帯域に関する情報であってもよい。また、表示情報は、予想通信速度や可用帯域の具体的な値であってもよいし、所定の範囲を示すインデックス値、または色や模様などのインディケータであってもよい。

上記例示的な実施形態において、通信速度の高い低い等の高低に関する予測値が出力された。当該予測値の代わりに、バックボーンネットワークの安定度合が出力されてもよい。例えば、時間帯に応じたバックボーンネットワークの安定及び不安定が示された情報が出力される。

上記例示的な実施形態において、スループットとは、例えば、バックホールネットワークにおける単位時間あたりの実効転送量を示してもよい。スループットは、例えば、ビットレートで示される。

上記例示的な実施形態において、バックホールネットワークは、アクセス装置（例えばアクセスポイントや基地局等）と、制御装置（コアネットワーク装置やサーバ装置）とを接続するネットワークであってもよい。バックホールネットワークは、通信事業者の回線網などで、末端のアクセス回線と中心部の基幹通信網（バックボーン回線）を繋ぐ中継回線（ネットワーク）を示すこともある。例えば、無線基地局と最寄りの交換局を繋ぐ有線の回線網であってもよい。

上記例示的な実施形態において、予測モデルとは、例えば、測定された測定結果から、測定後のある時点におけるスループットの状態を確率論的に表現したものであってもよい。

上記例示的な実施形態のアクセスポイントは、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントであってもよい。本実施形態のアクセスポイントは、ＷｉＭＡＸ (Worldwide Interoperability for Microwave Access)のアクセスポイント（基地局）であってもよい。本実施形態のアクセスポイントは、3GPP（The 3rd Generation Partnership Project）の無線アクセス装置（基地局）であってもよい。本実施形態のアクセスポイントは、LTE(Long-Term Evolution)の基地局であってもよい。または、本実施形態のアクセスポイントは、その他の新たな通信規格の無線アクセスネットワーク装置であってもよい。

また、上記の無線通信システムまたはアクセスポイントは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記のアクセスポイントの制御方法は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc − Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc − Recordable）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（Compact Disc − Rewritable）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc − ROM）、ＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc − Recordable）、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ（Digital Versatile Disc − Rewritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）)を含む。

また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

また、上述した各実施の形態は、適宜組み合わせて実施されることが可能である。また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されず、様々な態様で実施されることが可能である。

（付記）
前述の実施形態の一部または全部は、以下の各付記のようにも記載することができる。しかしながら、以下の各付記は、あくまでも、本発明の単なる例示に過ぎず、本発明は、かかる場合のみに限るものではない。
（付記１）
バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントの制御方法であって、
前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定し、
前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
アクセスポイントの制御方法。
（付記２）
前記出力された前記通信速度の前記予測値を、前記アクセスポイントと通信する無線端末に対して、送信する、
請求項１記載の制御方法。
（付記３）
前記測定は、ストリーミング向けＵＤＰ（User Datagram Protocol）レベルで、実行される、
請求項１または２記載の制御方法。
（付記４）
前記測定された前記通信速度と、
前記予測値に関連する予測通信速度との両方が、表示される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御方法。
（付記５）
前記予測値に応じたインディケータが表示される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御方法。
（付記６）
前記予測値の送信が、
前記無線端末に設けられた表示部に、前記予測値に応じたインディケータを表示させる、
請求項２記載の制御方法。
（付記７）
バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントであって、
前記バックホールネットワークにおけるデータを送信または受信するように構成された送受信機と、
少なくとも一つのプロセッサを有し、
前記少なくとも一つのプロセッサは、
前記データに関する前記バックホールネットワークの通信速度を測定し、
前記測定による測定結果に基づき、前記バックホールネットワークにおける通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
アクセスポイント。
（付記８）
前記送受信機は、
前記出力された前記通信速度の予測値を、前記アクセスポイントと通信する無線端末に、送信する、
付記７記載のアクセスポイント。
（付記９）
前記少なくとも一つのプロセッサは、
ストリーミング向けＵＤＰ（User Datagram Protocol）レベルで、前記測定を実行する、
付記７または８記載のアクセスポイント。
（付記１０）
前記アクセスポイントは、
前記測定された前記通信速度と、
前記予測値に関連する予測通信速度との両方を表示する表示部を更に有する、
付記７〜９の何れかに記載のアクセスポイント。
（付記１１）
前記表示部は、
前記予測値に応じたインディケータを表示する、
付記１０に記載のアクセスポイント。
（付記１２）
前記無線端末に設けられた表示部に、前記前記予測値に応じたインディケータを表示させる、
付記８記載のアクセスポイント。
（付記１３）
前記測定結果を記憶するメモリを更に有する、
付記７〜１２記載のアクセスポイント。
（付記１４）
バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントのためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定し、
前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
ことを実行させるプログラム。

１ 無線端末１
２ アクセスポイント２
３ バックホールネットワーク３
４ 上位装置４
５ ルーター５
２１ 通信部２１
２２ 記憶装置２２
２３ 分析部２３
２４ 出力装置２４
２００ アクセスポイント２００
２０１ 送受信機２０１
２０２ プロセッサ２０２

Claims (8)

1. バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントの制御方法であって、
   前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定し、
   前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
   前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
   アクセスポイントの制御方法。
2. 前記出力された前記通信速度の前記予測値を、前記アクセスポイントと通信する無線端末に対して、送信する、
   請求項１記載の制御方法。
3. 前記測定は、ストリーミング向けＵＤＰ（User Datagram Protocol）レベルで、実行される、
   請求項１または２記載の制御方法。
4. 前記測定された前記通信速度と、
   前記予測値に関連する予測通信速度との両方が、表示される、
   請求項１〜３の１項に記載の制御方法。
5. 前記予測値に応じたインディケータが表示される、
   請求項１〜４の１項に記載の制御方法。
6. 前記予測値の送信が、
   前記無線端末に設けられた表示部に、前記前記予測値に応じたインディケータを表示させる、
   請求項２記載の制御方法。
7. バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントであって、
   前記バックホールネットワークにおけるデータを送信または受信するように構成された送受信機と、
   少なくとも一つのプロセッサを有し、
   前記少なくとも一つのプロセッサは、
   前記データに関する前記バックホールネットワークの通信速度を測定し、
   前記測定による測定結果に基づき、前記バックホールネットワークにおける通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
   前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
   アクセスポイント。
8. バックホールネットワークに接続されたアクセスポイントのためのプログラムであって、
   コンピュータに、
   前記バックホールネットワークにおける通信速度を測定し、
   前記測定による測定結果に基づき、前記通信速度の変動を予測するための予測モデルを生成し、
   前記予測モデルを用いて、前記通信速度の予測値を、出力する、
   ことを実行させるプログラム。

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