JP4681877B2

JP4681877B2 - 無線端末及び無線通信システム

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Publication number: JP4681877B2
Application number: JP2004381062A
Authority: JP
Inventors: 太郎三上; 英小川; 彰文長尾; 誠隆入江
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP2006186916A; US7684757B2; US20060141956A1

Description

本発明は、通信チャネルを選択する無線通信における無線端末及び無線通信システムに関するものである。

無線通信機器の普及に伴い、機器間での電波干渉の問題が顕在化し始めている。電波干渉を回避する手段として、利用可能な無線チャネルの使用状態を測定し、お互い干渉しない無線チャネルを使用することが可能である。

従来の無線通信における通信チャネルの選択方法は特許文献１にあるように、基地局と一台以上の無線端末で無線チャネルの使用状態を測定し、無線端末は測定結果を基地局に通知し、基地局は測定結果を解析し、通信に使用する通信チャネルを無線端末に指示する手段として規定されている。
特表２００４-５０９５１４号公報

しかしこの特許文献１では、基地局における測定結果の具体的な解析方法は記述されておらず、基地局の解析方法が、単に各無線端末からの測定結果を受信する度に直ちに解析し通信チャネルを決定する方法であった場合、決定される通信チャネルは最初に測定結果を通知した無線端末にとってのみ好条件のチャネルである可能性がある。例えば、新たに基地局が選択した通信チャネルでは、それまで重要なデータ通信を行っていた無線端末が電波干渉の影響を受け、データ通信を阻害される可能性がある。

この具体例として、３台の無線端末による無線ネットワーク構成を図１に示す。無線端末Ａはその他の無線端末Ｂ及び無線端末Ｃとの通信に利用可能な複数の無線チャネルの中から、実際に通信に使用する一つの通信チャネルを指定してデータ通信を行うものとする。

無線端末Ａ及びその他の無線端末Ｂ、無線端末Ｃは利用可能な複数の通信チャネルの使用状態を測定する機能をそれぞれ有しており、無線端末Ｂ及び無線端末Ｃは、測定の結果を測定結果通知１０４として無線端末Ａに通知する。無線端末Ａは、無線端末Ｂ及び無線端末Ｃから受けた測定結果の内容を個別に解析し、現在の通信チャネルより良好な状態にあるチャネルがある場合、通信チャネルを変更させるチャネル変更指示１０５を無線端末Ｂ及び無線端末Ｃに通知する機能を有するものとする。

無線端末Ａに対して無線端末Ｂ及び無線端末Ｃから送信されるチャネル測定結果を示した表が図２である。この図２の表は、無線端末Ａ、無線端末Ｂ及び無線端末Ｃについて、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４に対するそれぞれの測定結果の良し悪しを数値で表している。ここで、図２の表中の測定結果は数値が大きいほど悪い結果であることを示している。例えば、無線端末Ｃからの測定結果が最初に無線端末Ａに通知され、チャネルｃｈ４を通信チャネルとして使用していた場合、チャネルｃｈ４は表中で最も通信状態が悪い測定結果として数値１０が示されており、無線端末Ａは、数値０のチャネルｃｈ１を最も良好なチャネルとして選択し、無線ネットワーク内のその他の無線端末Ｂ及び無線端末Ｃに対し通信チャネルをチャネルｃｈ４からチャネルｃｈ１に変更するようチャネル変更指示を行う。このとき、仮に無線端末Ａと無線端末Ｂとが重要なデータ通信を行っており、無線端末Ｃは一切データ通信を行っていないとすれば、無線端末Ｃの測定結果に基づいて通信チャネルをチャネルｃｈ４からチャネルｃｈ１に変更すると、それまで良好であった無線端末Ａと無線端末Ｂとのデータ通信に障害が発生するという問題がある。図２の表では、チャネルｃｈ１に対する無線端末Ａ及び無線端末Ｂの測定結果は共に数値２を示しており、チャネル変更前のチャネルｃｈ４に対する数値０から比較して通信状態は悪化している。このように、各無線端末による個別の測定結果にだけ基づいて通信チャネルを変更してしまうと、他の無線端末の通信に障害を発生させてしまう場合がある。

上記課題を解決するために、本発明は、他の通信中の通信状態を悪化させることなく、測定結果に基づいて通信チャネルを変更することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、少なくとも１台の無線端末との通信を行う基地局又は無線チャネル管理端末が２つ以上の無線チャネルのうちいずれか１つのチャネルを指定して通信を行なう無線ネットワークにおいて、同一の無線ネットワークに属する複数の無線端末にて測定された２つ以上の無線チャネルの使用状態の測定結果、すなわち、通信状態の優劣を示す測定結果を集計して総合的に判断することにより、無線ネットワーク全体にとって最も通信状態の良好な通信チャネルを選択する。

すなわち、請求項１記載の発明の無線端末は、少なくとも１台の他の無線端末との間で構成される無線ネットワークにおける使用対象となる２つ以上の無線チャネルのうち何れか１つを通信のための通信チャネルとして用いる無線端末において、２つ以上の前記無線チャネルの通信状態の優劣を示す使用状態を測定し、この測定結果を出力する機能を有するチャネル測定部と、通信先の前記他の無線端末により測定された前記無線チャネルの使用状態を、前記他の無線端末から受信する受信部と、自機の前記チャネル測定部から出力される前記測定結果と前記他の無線端末の前記チャネル測定部から出力される前記測定結果として得られる前記使用状態について集計した結果に基づいて、通信中の前記通信チャネルに替えて、通信状態が良好で且つ新たに通信に使用する新たな通信チャネルを決定し、前記新たな通信チャネルへ変更させるチャネル変更指示を出力する通信チャネル決定部と、前記新たな通信チャネルを決定した前記通信チャネル決定部から出力される前記チャネル変更指示に応じて通信中の前記通信チャネルから前記新たな通信チャネルへ変更するチャネル変更部と、前記通信チャネル決定部から出力される前記チャネル変更指示を前記他の無線端末に通知するための送信部とを備え、前記通信チャネル決定部は、前記測定結果として得られる個々の値に対して、前記自機及び他の無線端末の無線端末毎に所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の帯域保証の有無に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の送受信データ量に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の送受信データ量におけるエラーレートに基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有しない無線端末よりも、前記通信チャネル決定部を有する無線端末の方が重くなるように、測定された前記使用状態のそれぞれに対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、ユーザーによって任意に、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記他の無線端末から送られる前記測定結果の受信電波強度に基づいて、測定された前記使用状態のそれぞれに対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、過去の前記測定結果の信頼性に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、請求項１から請求項７記載の少なくとも２つの前記所定の重み付けを同時に用いて前記新たな通信チャネルを決定することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記無線ネットワークとは異なる他の無線ネットワークにおける他の無線端末が有する他の通信チャネル決定部が送信するチャネル変更の指示を傍受した場合、前記チャネル変更の対象となる変更チャネルにチャネル変更しないことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、受信したそれぞれの前記測定結果に基づく所定の基準により選択される複数の前記通信チャネルを一次選択し、この一次選択により選択された前記通信チャネルの中から、擬似乱数を用いて前記新たな通信チャネルを選択することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１記載の無線端末において、前記通信チャネル決定部は、前記新たな通信チャネルへの変更実施の有無を擬似乱数に基づいて選択することを特徴とする。

請求項１３記載の発明の無線通信システムは、請求項１記載の前記通信チャネル決定部を備えた１台の無線端末と、前記通信チャネル決定部を備えていない少なくとも１台の他の無線端末とから構成されることを特徴とする。

以上により、請求項１〜１３記載の発明では、無線ネットワーク内の各無線端末から得られたそれぞれの無線チャネルの使用状態の測定結果を集計し、この集計結果に基づいて総合的に、無線ネットワーク全体にとって最適な通信状態の通信チャネルを決定するので、一部の通信のみに着目することに起因する他の通信状態の悪化を生じることなく通信チャネルを選択することができる。

特に、無線ネットワーク内の無線端末から得られた無線チャネルの使用状態の測定結果に対して所定の重み付けをし、この所定の重み付けをした測定結果の集計を行い、得られた集計結果に基づいて良好な通信状態の通信チャネルへ変更するので、他の通信に比較して通信状態のレベルを高く保持する必要がある重要な通信を行っている無線端末を優先して通信チャネルの決定を行うことができ、より最適な通信チャネルの選択を行うことができる。

以上説明したように、請求項１〜１３記載の発明によれば、各無線端末から得られる通信チャネルの測定結果を集計して総合的に最適な通信チャネルを決定するので、無線ネットワーク全体にとって最適な通信チャネルを選択することができる。

特に、無線チャネルを決定する機能を有する無線端末は、同一ネットワークに属する他の無線端末それぞれに対する通信の重要度の優劣を考慮し、前記他の無線端末が測定した測定結果に対してその重要度に応じた重みを付けを行い、この重み付けを行った測定結果を集計し、得られた集計結果に基づいて判断することにより、無線ネットワークにとって重要な無線端末を優先的に電波干渉から保護できるよう通信チャネルを選択することが可能となる。これによって無線ネットワークにおける重要なデータ通信、例えば、通信が少しでも途切れると不具合が生じるような帯域保証が必要な通信や、また、他よりも送受信量が多い等の、他の通信に比べて重要度が高いと判断できるデータ通信の品質を守ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１に、１台の無線チャネル管理端末Ａと２台の無線端末Ｂ、無線端末Ｃによる無線ネットワーク構成を示す。２台の無線端末Ｂ、Ｃはそれぞれ利用可能な無線チャネルについて、通信状態の優劣を示す使用状態を測定し、その結果を無線チャネル管理端末Ａに測定結果通知１０４として通知する。

ここで無線端末（無線チャネル管理端末）Ａ、Ｂ、Ｃのうちの無線端末Ａは、他の無線端末Ｂ、Ｃとは異なり、無線端末Ａ、Ｂ、Ｃにおいて通信チャネルの使用状態を測定したそれぞれの測定結果を解析し、現在の通信チャネルから変更できる良好な通信チャネルを前記解析結果より決定する。そして、無線端末Ａは、前記解析結果に基づいて決定された良好な通信チャネルへチャネル変更するように、他の無線端末Ｂ及びＣへチャネル変更指示を行う無線チャネル管理端末として機能する。尚、無線チャネル管理端末は基地局であってもよい。

次に、図１の無線端末Ａ、Ｂの内部構成を図４に示す。図４では、図１の無線端末Ａを無線チャネル管理端末Ａとして示している。尚、無線端末Ｃについては図に示していないが、無線端末Ｃは無線端末Ｂと同様である。

図４における無線チャネル管理端末Ａ及び無線端末Ｂは、利用可能な無線チャネルの使用状態を測定する機能を有するチャネル測定部２０６、２１６をそれぞれ有する。

また、無線チャネル管理端末Ａ内の上記チャネル測定部２０６は、無線チャネル管理端末Ａ内に備えられる通信チャネル決定部２０２に対し測定結果を通知する機能を有するものとする。

上記通信チャネル決定部２０２は、各チャネル測定部２０６、２１６から受ける測定結果通知２２１を基に無線ネットワークで使用する通信チャネルを決定する。ここで、無線端末（他の無線端末）Ｂのチャネル測定部２１６から出力される測定結果通知２２１については、無線端末Ｂの送信部２１５と無線チャネル管理端末Ａの受信部２０４との間の通信により通信チャネル決定部２０２に入力される。そして、通信チャネル決定部２０２は、チャネル変更についてチャネル変更部２０３、２１３に指示する機能を有し、これらチャネル変更部２０３、２１３はそのチャネル変更指示２２２に基づいて無線チャネルを変更する機能を有する。ここで、無線端末Ｂのチャネル変更部２１３に対しては、チャネル変更指示２２２は、無線チャネル管理端末Ａの送信部２０５と無線端末Ｂの受信部２１４との間の通信を介して送信される。

尚、以降の実施の形態における無線端末の内部構成については、本実施の形態の図４に示した構成に基づいて説明を行うものとする。

ここで、従来のチャネル測定及びチャネル変更について図２１及び図２２を用いて説明する。

図２１は、各無線端末Ａ〜Ｃがチャネル測定部によって個別に測定したチャネル測定結果を表している。ここで、測定対象となっている無線チャネルはｃｈ１〜４の４つのチャネルであり、表中に示された数値は、値が大きい程、通信の状態が悪いことを示している。これにより、無線端末Ａの通信チャネル決定部２０２は、各無線端末における通信チャネルの使用状況を知ることが可能となる。測定の結果、現在の通信チャネルよりも使用状態が良いチャネルがあれば、通信チャネル決定部２０２はチャネル変更指示２２２を自機のチャネル変更部２０３及び前記２台の無線端末Ｂ、Ｃのチャネル変更部２１３に通知し、通信チャネルを変更することが可能である。

次に、上記通信チャネル決定部２０２におけるチャネル決定及びチャネル変更処理のフローを図２２に示す。各無線端末の通信状態は図２１に示すとおりであり、最初は通信チャネルとしてチャネルｃｈ１が選択されているものとする。処理開始後、先ず、ステップＳ２２０１において、通信チャネル決定部２０２は、測定結果通知２２１を同じ無線端末Ａ内のチャネル測定部２０６から受信する。次に、ステップＳ２２０２において、受信した測定結果に基づき、現在の通信チャネルから変更可能な良好な通信チャネルが存在するか否かを判定する。ここで、良好な通信チャネルｃｈ２〜４が存在するので、無線端末Ａの通信チャネル決定部２０２は新たな通信チャネルとしてチャネルｃｈ２を決定し（チャネルｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４の測定結果は同一であるが、同一の場合は番号の若いチャネルが選択されるものとする）、ステップＳ２２０３に移行し、チャネル変更指示２２２を自機のチャネル変更部２０３及び他の無線端末Ｂ、Ｃのチャネル変更部２１３へ送信する。この一連の処理Ｓ２２０１〜Ｓ２２０３により、良好な通信チャネルへの変更が完了する。次に、再びステップＳ２２０１に戻り、通信チャネル決定部２０２は、無線端末Ｂのチャネル測定部２１６から測定結果通知２２１を受信する。ステップＳ２２０２において、チャネルｃｈ２より良好な通信チャネルは存在しないので、ステップＳ２２０１に戻る。さらに通信チャネル決定部２０２は、無線端末Ｃのチャネル測定部２１６から測定結果２２１を受信する。無線端末Ｃにとって最良の通信チャネルはチャネルｃｈ１であるので、ステップＳ２２０３において、チャネルｃｈ１へのチャネル変更指示２２２を自機のチャネル変更部２０３及び他の無線端末Ｂ、Ｃのチャネル変更部２１３へ送信する。以上のように、一般的には、各端末にとって、良好な通信チャネルが発見される毎にチャネル変更が行われていた。しかしながら、上述の方法では、無駄なチャネル変更が発生する上に、変更された通信チャネルが個別には最適であっても、無線端末Ａ〜Ｃにとって最適なものとは限らない。

次に本実施の形態におけるフローを説明する。上記通信チャネル決定部２０２におけるチャネル決定及びチャネル変更処理の本実施の形態のフローを図３に示す。処理開始後、先ず、ステップＳ３０１において、通信チャネル決定部２０２は、測定結果通知２２１を同じ無線端末Ａ内のチャネル測定部２０６及び他の無線端末Ｂ、Ｃのチャネル測定部２１６から受信する。次に、ステップＳ３０２において、受信した測定結果に基づき、図２に示すように各無線端末の測定結果について集計を行う。続いて、ステップＳ３０３では、前記集計結果に基づき、現在の通信チャネルから変更可能な、無線ネットワーク全体にとって良好な通信チャネルが存在するか否かを判定する。ここで、良好な通信チャネルが存在しないと判定された場合は、ステップＳ３０１に戻り、新たな測定結果の受信をする。また、良好な通信チャネルが存在すると判定した場合は、次のステップＳ３０４に移行し、通信チャネル決定部２０２は、チャネル変更指示２２２を自機のチャネル変更部２０３及び他の無線端末Ｂ、Ｃのチャネル変更部２１３へ送信する。この一連の処理Ｓ３０１〜Ｓ３０４により、無線ネットワーク全体にとって良好な通信チャネルへの変更が完了する。これ以降は、再びステップＳ３０１に戻り、良好な通信チャネルの探索が繰り返される。

このように、本実施の形態によると、無線ネットワーク内の各無線端末の測定結果を集計した上で、最良の通信チャネルを決定するので、無駄なチャネル変更が発生せず、無線ネットワーク全体にとって最良の通信チャネルを決定することが出来る。

（第２の実施の形態）
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図５（ａ）は、無線端末（無線チャネル管理端末）Ａを含めた各無線端末の様々な要因によって重み付けを行った重み付けテーブルであり、この重み付けテーブルは、無線端末Ａの通信チャネル決定部２０２内のメモリ領域にて保持されるものであり、図５（ｂ）の表に示すように、無線端末Ａを含めた各無線端末からの測定結果の集計結果に反映される。例えば、図５（ａ）では無線端末Ａの重み付けの値は３であるため、重み付けの値が１に設定されている無線端末Ｂ及び無線端末Ｃのチャネル測定部２１６から通知された測定結果通知２２１に対し、無線端末Ａの測定結果は３倍の重みを持つ。このため、図５（ｂ）の測定結果の集計表では無線端末Ａの測定結果で良好とされたチャネルｃｈ２の集計値が３となり、無線端末Ｂ、及び無線端末Ｃの測定で良好とされたチャネルｃｈ１の集計値４を抑えて最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

また、仮に、重み付けに０を設定した場合、通信チャネル決定部２０２はその無線端末の測定結果を無視することも可能である。

また、無線端末毎に軽重を付ける必要がない場合などは、第１の実施の形態に示したように、重み付けは必ずしも行う必要はなく、全無線端末を均等にとりあつかっても構わない。

尚、本実施の形態では、無線チャネル管理端末Ａ以外の他の無線端末Ｂ、Ｃが２台の場合について説明したが、この無線端末は少なくとも１台あれば、同様に実現することが可能である。

（第３の実施の形態）
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図６（ａ）に、帯域保証の有無による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃのデータ通信に対する帯域保証の有無（所定の重み付け）を使用している。通常、帯域保証するデータ通信は、例えば視聴中の映像データ等の重要なデータ通信であり、電波干渉から保護する必要性が高い。そのため、帯域保証するデータ通信を行っている無線端末の測定結果の重みを大きく設定することによって、無線ネットワーク内での重要なデータ通信を保護することが可能となる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）の帯域保証の有無による重み付けを反映させた測定結果の集計である。ここでは、帯域保証を行っている無線端末Ｂの測定結果の重み付けが、帯域保証の無い無線端末Ａ及び無線端末Ｃより大きく設定され、無線端末Ｂの測定結果で良好とされたｃｈ４が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

尚、図６（ｂ）の測定結果の集計では単に帯域保証の有無のみで重み付けを行っているが、帯域保証が有る場合においても、保証する帯域幅や優先度等の帯域保証の内容によって重み付けを調整することは当然可能である。

（第４の実施の形態）
次に、図７及び図８を用いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。

先ず、図７（ａ）に、送受信量による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃのデータ通信における送受信量（所定の重み付け）を使用している。送受信量が多ければ多いほどその無線端末は通信チャネルを積極的に使用しているため、その無線端末を電波干渉から保護する必要性が高い。そのため、データ通信の送受信量の多い無線端末の測定結果の重みを大きく設定することによって、より多くのデータ通信を保護することが可能となる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の送受信量による重み付けを反映させた測定結果の集計であり、ここでは、送受信量の最も多い無線端末Ｂの測定結果の重み付けが、送受信量の無い無線端末Ａ及び無線端末Ｃより大きく設定されている。これにより、無線端末Ｂの測定結果で良好とされたｃｈ３が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

ここで、各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃの送受信量は常に変化するため、無線チャネル管理端末である無線端末Ａでは自機を含む各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃ毎の送受信量を監視し常に最新の送受信量を重み付けテーブルに設定する必要がある。

図８の送受信量更新処理フロー図では、送受信量更新タイマーと無線端末Ａ、Ｂ、Ｃ毎の送受信カウンタを使用して各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃの送受信量を算出している。先ず、ステップＳ８０１において、送受信量更新タイマーが開始される。続いて、ステップＳ８０２において、データ送受信の有無が判定される。ここで、データ送受信が無かった場合は、ステップＳ８０４に移行し、タイマーが満了しているかどうかが判定される。また、ステップＳ８０２において、データ送受信が有った場合は、ステップＳ８０３に移行し、送受信カウンタが更新される。そして、次のステップＳ８０４にて、タイマーが満了しているかどうかが判定される。ここで、タイマーが満了していない場合は、前記ステップＳ８０２へ戻り、データ送受信の有無の判定からの処理が行われる。また、タイマーが満了している場合は、次のステップＳ８０５に移行し、図７（ａ）の重み付けテーブルの送受信量が更新される。これにより、最新の重み付けデータを反映させた図７（ｂ）の測定結果の集計表が得られる。そして、ステップＳ８０６にて送受信カウンタをクリアすると共に、次の更新のためにステップＳ８０１へ処理が戻される。

尚、本実施の形態では、無線チャネル管理端末以外の他の無線端末が２台の場合について説明したが、この無線端末は少なくとも１台あれば、同様に実現することが可能である。

（第５の実施の形態）
次に、図９及び図１０を用いて、本発明の第５の実施の形態について説明する。

図９（ａ）に、パケットエラーレート（ＰＥＲ）による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、各無線端末のデータ通信におけるパケットエラーレート（所定の重み付け）を使用している。パケットエラーレートが高い場合、その無線端末は電波干渉によってデータ通信を妨害されていることが考えられ、その無線端末を電波干渉から保護する必要性が高い。そのため、パケットエラーレートの高い無線端末の測定結果の重みを大きく設定することによって、電波干渉によって通信品質の悪くなっているデータ通信を保護することが可能となる。

図９（ｂ）は、図９（ａ）のパケットエラーレートによる重み付けを反映させた測定結果の集計を示している。ここでは、パケットエラーレートの最も高い無線端末Ｃの測定結果の重み付けが、送受信量の無い無線端末Ａ及び無線端末Ｂより大きく設定されている。これにより、無線端末Ｃの測定結果で良好とされたｃｈ１が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃのパケットエラーレートも第４の実施の形態に示した送受信量と同様に、常に変化するため、無線チャネル管理端末Ａでは自機を含む各無線端末Ａ、Ｂ、Ｃ毎のパケットエラーレートを監視し、常に最新のパケットエラーレートを重み付けテーブルに設定する必要がある。

図１０のパケットエラーレート更新処理フロー図では、パケットエラーレート更新タイマーと無線端末毎のパケットエラーレートカウンタを使用して各無線端末のパケットエラーレートを算出している。先ず、ステップＳ１００１において、パケットエラーレート更新タイマーが開始される。続いて、ステップＳ１００２において、パケットエラーの発生の有無が判定される。ここで、パケットエラーの発生が無かった場合は、ステップＳ１００４に移行し、タイマーが満了しているか否かの判定が行われる。また、パケットエラーの発生が有った場合、続くステップＳ１００３にて、パケットエラーカウンターが更新される。そして、続くステップＳ１００４にて、タイマー満了の有無が判定される。このタイマー満了判定において、タイマーが満了していないと判定された場合は、ステップＳ１００２へ戻され、再びパケットエラーの発生有無の判定以降の処理が行われる。また、タイマーが満了したと判定された場合は、次のステップＳ１００５において、図９（ａ）の重み付けテーブルのパケットエラーが更新される。これにより、最新の重み付けデータを反映させた図９（ｂ）の測定結果の集計表が得られる。そして、ステップＳ１００６にてパケットエラーカウンタをクリアすると共に、次の更新のためにステップＳ１００１へ処理が戻される。

（第６の実施の形態）
次に、図１１を用いて、本発明の第６の実施の形態について説明を行う。

図１１（ａ）に、無線チャネル管理端末か無線端末かによる重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、各無線端末が、無線チャネル管理端末かどうかという基準（所定の重み付け）を使用している。通常、無線チャネル管理端末は基地局として無線ネットワークの中心に設置される場合が多く、全無線端末の中で最も重要度の高い無線端末であり、電波干渉から保護する必要性が高い。そのため、無線チャネル管理端末である無線端末の測定結果の重みを大きく設定することによって、無線ネットワークの中心となる無線端末のデータ通信を保護することが可能となる。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）無線チャネル管理端末か無線端末かによる重み付けを反映させた測定結果の集計を示している。ここでは、無線チャネル管理端末である無線端末Ａの測定結果の重み付けが、無線端末Ｂ及び無線端末Ｃより大きく設定され、無線端末Ａの測定結果で良好とされたｃｈ２が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

（第７の実施の形態）
次に、図１２を用いて、本発明の第７の実施の形態について説明を行う。

図１２（ａ）に、ユーザによる重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けをユーザが手動設定する。通常、無線端末の使用用途はユーザが認識しており、ユーザがあらかじめ無線チャネル管理端末に各無線端末の所定の重み付けを設定することにより、ユーザにとって重要な無線端末を保護することが可能となる。ユーザにとって重要な無線端末としては、例えばリアルタイム通信が必要となる無線液晶テレビや、無線通信で録画を行うＤＶＤ・ＨＤレコーダ等が挙げられる。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のユーザによる重み付けを反映させた測定結果の集計を示している。ここでは、ユーザが無線端末Ａの測定結果の重み付けを最も高く設定しているため、無線端末Ａの測定結果で良好とされたｃｈ２が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

（第８の実施の形態）
次に、図１３を用いて、本発明の第８の実施の形態について説明を行う。

図１３（ａ）に、測定結果通知フレームの受信強度による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、各無線端末Ｂ、Ｃのチャネル測定部２０３、２１３から通知される測定結果通知フレームを無線チャネル管理端末Ａの受信部２０４にて受信した際の受信強度（所定の重み付け）を使用している。測定結果通知フレームの受信強度が弱い無線端末は、無線チャネル管理端末Ａから遠い位置に設置されていることが想定されるため、他の無線ネットワークの電波干渉を受けやすく、その無線端末を電波干渉から保護する必要性が高い。そのため、測定結果通知フレームの受信強度の低い無線端末の測定結果の重みを大きく設定することによって、電波干渉を受けやすいデータ通信を保護することが可能となる。

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の測定結果通知フレームの受信強度による重み付けを反映させた測定結果の集計を示している。ここでは、測定結果通知フレームの受信強度の弱い無線端末Ｃの測定結果の重み付けが最も高く設定されているため、無線端末Ｃの測定結果で良好とされたｃｈ３が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部によって決定される。

尚、図１３（ａ）及び（ｂ）の例では、測定結果通知フレームの受信強度の低い無線端末の重み付けを大きく設定しているが、逆に低く設定することで無線チャネル管理端末から遠くに設置された無線端末からの測定結果を無視することも可能である。

（第９の実施の形態）
次に、図１４及び図１５を用いて、本発明の第９の実施の形態について説明を行う。

図１５（ａ）に、測定結果の信頼度による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、測定結果の信頼度（所定の重み付け）を使用している。測定結果の信頼度とは、測定結果の内容が頻繁に変化しない状態のことである。

図１４は、各チャネルｃｈ１〜ｃｈ４に対して複数回の測定を繰り返し、測定結果の順位の入れ替わりの有無を示した表である。図１４では、２回目の測定では、チャネルｃｈ３とチャネルｃｈ４との順位が入れ替わり、また、４回目の測定で、チャネルｃｈ１とチャネルｃｈ４との順位が入れ替わっている。このような、各無線端末の測定結果の履歴を無線チャネル管理端末Ａの通信チャネル決定部２０２にて記録し、良好なチャネルの順位が測定結果毎に異なる場合に、測定結果の変化の割合を求めることにより測定の信頼度を算出することができる。測定結果が頻繁に変動する無線端末からの測定結果は、信頼性が低いため重み付けを下げる必要がある。この設定によって、より信頼度の高い測定結果を用いた通信チャネルの決定が可能となる。

また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の、測定結果の信頼度による重み付けを反映した測定結果の集計を示している。ここでは、測定結果の信頼度の高い無線端末Ｂ及び無線端末Ｃの測定結果の重み付けが、測定結果の信頼度の低い無線端末Ａより大きく設定されることによって、無線端末Ｂ及び無線端末Ｃの測定結果で良好とされたｃｈ１が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部によって決定される。

（第１０の実施の形態）
次に、図１６を用いて、本発明の第１０の実施の形態について説明を行う。

図１６（ａ）に、複数の要因による重み付けテーブルを示す。ここでは重み付けの要因として、上記に示した要因を複数組み合わせて使用している。図１６（ａ）では例として、帯域保証の有無と送受信量による重み付け（所定の重み付け）とが設定されており、単一の要因に基づく重み付けに比較して、電波干渉から保護する必要性の高さがより顕著に表される。

図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の、複数の要因による重み付けを反映させた測定結果の集計を示している。ここでは、帯域保証つきのデータ通信を行っている無線端末Ｂの測定結果の重み付けが、帯域保証は行われているが送受信量の無い無線端末Ａ、及び帯域保証も送受信量も無い無線端末Ｃより大きく設定されてることにより、無線端末Ｂの測定結果で良好とされたｃｈ２が最も良好なチャネルとして通信チャネル決定部２０２によって決定される。

尚、図１６（ａ）の重み付けの例では、個々の重み付けの要因で示した値を単に加算しているが、他の方法によって重み付けを算出することも当然可能である。

また、本実施の形態では、無線チャネル管理端末以外の他の無線端末が２台の場合について説明したが、この無線端末は少なくとも１台あれば、同様に実現することが可能である。

（第１１の実施の形態）
次に、図１７を用いて、本発明の第１１の実施の形態について説明を行う。

図１７に、２つの無線ネットワーク１２０１、１２１１がチャネル測定を行っており、無線チャネル管理端末１２０２からのチャネル変更指示１２１５を他の無線チャネル管理端１２１２において傍受した場合の図を示す。図中１２１６は傍受信号を示している。チャネル変更指示を傍受した無線チャネル管理端末１２１２は、無線ネットワーク１２０１の無線チャネル管理端末１２０２及びこの無線チャネル管理端末１２０２と通信している無線端末１２０３、１２０４がチャネル変更指示１２０５で示すチャネルに通信チャネルを変更することを予測できるため、仮に、無線チャネル管理端末１２１２の通信チャネル決定部２０２にて、無線ネットワーク１２０１の前記チャネル変更指示１２０５に示される通信チャネルと同じチャネルが無線ネットワーク１２１１において最も良好なチャネルとして決定済みであっても、隣の無線ネットワーク１２０１と同じチャネル変更指示１２０５は行わず、無線端末１２１３、１２１４に対しては、異なるチャネル変更指示１２１５を行う。

（第１２の実施の形態）
次に、図１８及び図１９を用いて、本発明の第１２の実施の形態について説明を行う。

先ず、図１８に、測定結果の集計で複数の良好なチャネルがある場合、例えば、ｃｈ２〜ｃｈ４がすべて集計値０である場合を示す。各チャネル測定部２０６、２１６からの測定結果通知２２１を集計した結果、現在使用している通信チャネルより良好な複数のチャネルがある場合、通信チャネル決定部２０２はそれら複数の良好なチャネルを一次選択し、その後、さらに擬似乱数によって１つのチャネルを選択することにより、１つのチャネルに絞る必要がある。ここで、通信チャネル決定部２０２が複数の良好なチャネルから１つのチャネルを選択する処理のフロー図を図１９に示す。

図１９では、先ず、ステップＳ１９０１にて、各無線端末から測定系結果通知２２１を受信し、次のステップＳ１９０２にて、受信した測定結果通知２２１を集計する。続いて、ステップＳ１９０３において、前記集計の結果に基づいて、現在通信している通信チャネルよりも良好な通信チャネルが存在するか否かを判定する。ここで、良好な通信チャネルが存在しない場合は、ステップＳ１９０１からの処理が繰り返される。また、良好な通信チャネルが存在する場合は、次のステップＳ１９０４へ移行し、前記良好な通信チャネルの数を判定する。ここで、良好な通信チャネルが１つの場合は、続くステップＳ１９０５へ進み、前記通信チャネル決定部２０２から各無線端末のチャネル変更部２０３、２１３へ、現在の通信チャネルを前記良好な通信チャネルへ変更するチャネル変更指示２２２が出される。しかし、所定の基準を満たす良好な通信チャネルが複数ある場合は、ステップＳ１９０６へ進み、良好であると判定された複数の通信チャネルは一次、全て選択される。そして、これに続くステップＳ１９０７において、選択した複数の良好な通信チャネルから、擬似乱数を用いることにより、１つの通信チャネルが選択される。そして、ステップＳ１９０４にて、良好な通信チャネルが１つであった場合と同様に、ステップＳ１９０５へ進み、通信チャネル決定部２０２からチャネル変更部２０３、２１３へチャネル変更指示２２２が出される。以降は、ステップＳ１９０１からの処理が繰り返され、最新の良好な通信チャネルに変更される。

（第１３の実施の形態）
次に、図２０を用いて、本発明の第１３の実施の形態について説明を行う。

図２０に、現在の通信チャネルより良好なチャネルを決定した際に、チャネル変更指示２２２の実施の有無を擬似乱数で決定する処理フロー図を示す。

先ず、ステップＳ２００１にて通信チャネル決定部２０２は測定結果通知２２１を受信し、次のステップＳ２００２にて受信した測定結果通知２２１に基づいて集計を行う。そして、ステップＳ２００３にて、現在の通信チャネルよりも良好な通信チャネルが存在するか否かの判定を行い、存在しなければステップＳ２００１に戻る。また、良好な通信チャネルが存在する場合は、ステップＳ２００４へ移行し、チャネル変更指示２２２を行うかどうかの判断処理が行われる。ここで、チャネル変更を実施しない場合は、ステップＳ２００１へ戻り、変更を実施する場合は、次のステップＳ２００５へ進みチャネル変更指示２２２が通信チャネル決定部２０２から各チャネル変更部２０３、２１３へ送られる。

通常、現在の通信チャネルより良好なチャネルがある場合、通信チャネル決定部２０２は、通信チャネルをそのチャネルに変更するべくチャネル変更指示２２２を同一ネットワーク内の自機を含む無線端末Ａ、Ｂ、Ｃに通知する。しかし、同一のアルゴリズムを持つ通信チャネル決定部２０２から構成される無線ネットワークが複数存在する場合、同時に同じチャネルを新たな通信チャネルとして選択してしまい、チャネル変更後に相互に電波干渉を起こしてしまう可能性がある。そのため、通信チャネル決定部２０２でチャネル変更指示２２２の実施の有無を擬似乱数によって決定することによって、このようなチャネル変更指示２２２の重複を回避することが可能となる。このようにして、チャネル変更指示２２２の処理が行われ、移行は、ステップＳ２００１からの処理が繰り返される。

本発明にかかる無線端末及び無線通信システムは、複数の無線ネットワークを設置する必要のあるオフィスや、ＡＶ無線ホームネットワーク等の電波干渉への対応が必要とされる分野の無線端末において有用である。

従来の無線ネットワーク構成図である。本発明の第１の実施の形態における無線チャネル管理端末における測定結果の集計を示す図である。本発明の第１の実施の形態における通信チャネル決定部における処理フロー図である。本発明の第１の実施の形態における無線チャネル管理端末及び無線端末の内部構成図である。（ａ）は本発明の第２の実施の形態における無線端末に対する重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。（ａ）は本発明の第３の実施の形態における帯域保証の有無による重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第３の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。（ａ）は本発明の第４の実施の形態における送受信量による重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。本発明の第４の実施の形態における送受信量更新処理フロー図である。（ａ）は本発明の第５の実施の形態におけるパケットエラーレートによる重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第５の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。本発明の第５の実施の形態におけるパケットエラーレート更新処理フロー図である。（ａ）は本発明の第６の実施の形態における無線チャネル管理端末か無線端末かによる重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第６の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。（ａ）は本発明の第７の実施の形態におけるユーザによる重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第７の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。（ａ）は本発明の第８の実施の形態における測定結果通知フレームの受信強度による重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第８の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。本発明の第９の実施の形態における測定結果の信頼度の算出例を示す図である。（ａ）は本発明の第９の実施の形態における測定結果の信頼度による重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第９の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。（ａ）は本発明の第１０の実施の形態における複数の要因による重み付けテーブルを示す図、（ｂ）は本発明の第１０の実施の形態における重み付けによる測定結果の集計例を示す図である。本発明の第１１の実施の形態における複数の無線ネットワークにおけるチャネル変更指示の傍受例を示す構成図である。本発明の第１２の実施の形態における複数の良好なチャネルがある場合の測定結果例を示す図である。本発明の第１２の実施の形態における複数の良好なチャネルがある場合の通信チャネル選択フロー図である。本発明の第１３の実施の形態におけるチャネル変更指示の実施の有無を擬似乱数で決定するフロー図である。従来の無線チャネル管理端末における各測定結果を示す図である。従来の通信チャネル決定部における処理フロー図である。

１０４、２２１測定結果通知
１０５、２２２チャネル変更指示
２０２通信チャネル決定部
２０３、２１３チャネル変更部
２０４、２１４受信部
２０５、２１５送信部
２０６、２１６チャネル測定部
１２０１、１２１１無線ネットワーク
１２０２、１２１２無線チャネル管理端末
１２０３、１２０４、
１２１３、１２１４無線端末
１２０５、１２１５チャネル変更指示
１２１６傍受信号
Ａ無線端末（無線チャネル管理端末）
Ｂ、Ｃ無線端末（他の無線端末）
Ｓ３０１測定結果通知の受信ステップ
Ｓ３０２測定結果の集計ステップ
Ｓ３０３通信チャネル判定ステップ
Ｓ３０４チャネル変更指示ステップ
Ｓ８０１〜Ｓ８０６送受信量更新処理
Ｓ１００１〜Ｓ１００６パケットエラーレート更新処理
Ｓ１９０１〜Ｓ１９０７複数の良好なチャネルから１つのチャネルを選択
する処理
Ｓ２００１〜Ｓ２００５チャネル変更指示の実施の有無を擬似乱数で
決定する処理

Claims

少なくとも１台の他の無線端末との間で構成される無線ネットワークにおける使用対象となる２つ以上の無線チャネルのうち何れか１つを通信のための通信チャネルとして用いる無線端末において、
２つ以上の前記無線チャネルの通信状態の優劣を示す使用状態を測定し、この測定結果を出力する機能を有するチャネル測定部と、
通信先の前記他の無線端末により測定された前記無線チャネルの使用状態を、前記他の無線端末から受信する受信部と、
自機の前記チャネル測定部から出力される前記測定結果と前記他の無線端末の前記チャネル測定部から出力される前記測定結果として得られる前記使用状態について集計した結果に基づいて、通信中の前記通信チャネルに替えて、通信状態が良好で且つ新たに通信に使用する新たな通信チャネルを決定し、前記新たな通信チャネルへ変更させるチャネル変更指示を出力する通信チャネル決定部と、
前記新たな通信チャネルを決定した前記通信チャネル決定部から出力される前記チャネル変更指示に応じて通信中の前記通信チャネルから前記新たな通信チャネルへ変更するチャネル変更部と、
前記通信チャネル決定部から出力される前記チャネル変更指示を前記他の無線端末に通知するための送信部とを備え、
前記通信チャネル決定部は、前記測定結果として得られる個々の値に対して、前記自機及び他の無線端末の無線端末毎に所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の帯域保証の有無に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の送受信データ量に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有する無線端末及び前記通信チャネル決定部を有していない無線端末の送受信データ量におけるエラーレートに基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記通信チャネル決定部を有しない無線端末よりも、前記通信チャネル決定部を有する無線端末の方が重くなるように、測定された前記使用状態のそれぞれに対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、ユーザーによって任意に、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記他の無線端末から送られる前記測定結果の受信電波強度に基づいて、測定された前記使用状態のそれぞれに対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、過去の前記測定結果の信頼性に基づいて、それぞれの測定された前記使用状態に対して前記所定の重み付けを行い、この所定の重み付けをした前記使用状態について集計する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、請求項１から請求項７記載の少なくとも２つの前記所定の重み付けを同時に用いて前記新たな通信チャネルを決定する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記無線ネットワークとは異なる他の無線ネットワークにおける他の無線端末が有する他の通信チャネル決定部が送信するチャネル変更の指示を傍受した場合、前記チャネル変更の対象となる変更チャネルにチャネル変更しない
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、受信したそれぞれの前記測定結果に基づく所定の基準により選択される複数の前記通信チャネルを一次選択し、この一次選択により選択された前記通信チャネルの中から、擬似乱数を用いて前記新たな通信チャネルを選択する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の無線端末において、
前記通信チャネル決定部は、前記新たな通信チャネルへの変更実施の有無を擬似乱数に基づいて選択する
ことを特徴とする無線端末。
請求項１記載の前記通信チャネル決定部を備えた１台の無線端末と、前記通信チャネル決定部を備えていない少なくとも１台の他の無線端末とから構成される
ことを特徴とする無線通信システム。