JP4757720B2 - 無線リンク選択制御装置、無線装置及び無線リンク選択方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線リンク選択制御装置、無線装置及び無線リンク選択方法に関する。

近年、一つの無線局が複数の無線通信メディアを利用して通信を行うコグニティブ無線通信と呼ばれる技術が検討されている。非特許文献１には、別々の場所に設置された複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと、無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）システム）に接続して通信を行う場合に、モバイルＩＰ（Internet Protocol）を用いることによりシームレスなメディア切り替えを行う技術が記載されている。非特許文献２には、複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと無線ＬＡＮシステム）に接続して通信を行うＩＴＳ（Intelligent Transport System）車両にモバイルルータを搭載した場合のＩＰ層での無線通信メディア切り替えを行う技術が記載されている。非特許文献３には、複数の物理回線を集約して一つの論理回線として提供するリンクアグリゲーションについて記載されている。但し、非特許文献３に記載の技術は、集約対象の各回線が同速度であることを想定しており、無線回線等の通信品質が変化する回線については考慮していない。また、無線通信メディアの選択においては、基地局間の相互干渉あるいはＱｏＳ（Quality Of Service）を考慮していない。
齊藤，他，"異種無線通信メディア間切替ソフトの開発"，Ｂ−５−２８９，電子情報通信学会総合大会，２００３ 磯村，他，"通信メディアの切替え可能な車載用モバイルルータの実装"，Ｂ−７−１０３，電子情報通信学会総合大会，２００３ IEEE802.3ad Standard(IEEE Computer Society LAN MAN Standards Committee).Aggregation of Multiple Link Segments,2000.

しかしながら、コグニティブ無線通信によれば、時間当たりの周波数利用率（以下、「周波数時間利用率」と称する）の向上が期待されるが、一つの無線局（無線基地局、もしくは無線端末）において、どの無線通信メディアの無線リンクを用いるのかを決定する無線リンク選択方法が課題となっている。例えば、ある無線通信メディアの周波数時間利用率が低いからといって、その無線通信メディアに利用が集中すると、かえって無線通信システム全体の周波数利用効率が劣化してしまう。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の無線通信メディアの中から、無線通信システム全体の周波数利用効率の向上に寄与する適切な無線通信メディアを選択し利用することのできる無線リンク選択制御装置、無線装置及び無線リンク選択方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線リンク選択制御装置は、複数の無線通信メディアを利用する無線装置に具備される無線リンク選択制御装置において、前記無線通信メディア毎に通信を監視する無線通信メディア監視手段と、前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、前記無線通信メディア毎に、前記無線装置の利用分を除いた周波数時間未利用率を算出する周波数時間未利用率算出手段と、前記周波数時間未利用率算出手段で算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、前記無線装置がどの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する制御手段と、を備え、前記無線通信メディア監視手段は、各無線通信メディアの無線信号を受信し、各無線通信メディアで通信されているパケットの受信処理を行い、無線通信メディア毎に各受信パケットが無線通信メディアの周波数を占有した占有時間を記録し、前記周波数時間未利用率算出手段は、前記記録された各受信パケットの占有時間のうち前記無線装置の通信に用いられた受信パケットの占有時間を除いて、前記周波数時間未利用率を算出する、ことを特徴とする。

本発明に係る無線リンク選択制御装置においては、前記制御手段は、各無線通信メディアの周波数時間未利用率に応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用することを特徴とする。

本発明に係る無線リンク選択制御装置においては、無線通信メディア毎の送信成功率を測定する送信成功率測定手段を備え、前記制御手段は、各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率に基づいて、どの無線通信メディアを利用するか決定することを特徴とする。

本発明に係る無線リンク選択制御装置においては、前記制御手段は、各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率から、無線通信メディア毎の評価値を算出し、各無線通信メディアの評価値に応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用することを特徴とする。

本発明に係る無線装置は、複数の無線通信メディアを利用する無線装置において、前述の無線リンク選択制御装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線装置においては、無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを、前記無線リンク選択制御装置の決定に従って選択するデータリンク層パケットスイッチ手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線装置においては、無線基地局毎に選択された利用可能な無線通信メディアの候補の中から、自無線装置で使用する無線通信メディアを選択することを特徴とする。

本発明に係る無線リンク選択方法は、一つの無線装置が複数の無線通信メディアを利用するときの無線リンク選択方法であって、前記無線通信メディア毎に通信を監視する第１の過程と、前記監視結果から、前記無線通信メディア毎に、前記無線装置の利用分を除いた周波数時間未利用率を算出する第２の過程と、前記算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、前記無線装置がどの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する第３の過程と、を含み、第１の過程は、各無線通信メディアの無線信号を受信し、各無線通信メディアで通信されているパケットの受信処理を行い、無線通信メディア毎に各受信パケットが無線通信メディアの周波数を占有した占有時間を記録し、第２の過程は、前記記録された各受信パケットの占有時間のうち前記無線装置の通信に用いられた受信パケットの占有時間を除いて、前記周波数時間未利用率を算出する、ことを特徴とする。

本発明に係る無線リンク選択方法においては、無線通信メディア毎の送信成功率を測定する過程をさらに含み、各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率に基づいて、どの無線通信メディアを利用するか決定することを特徴とする。

本発明によれば、複数の無線通信メディアの中から、無線通信システム全体の周波数利用効率の向上に寄与する適切な無線通信メディアを選択し利用することが可能になる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、無線基地局１及び無線端末２は、複数の無線通信メディアに対応している。図１の例では、４つの無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応しており、各無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの無線リンク１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄによって、無線基地局１と無線端末２の間の無線通信が可能である。また、無線基地局１は基幹ネットワーク３に接続されている。基幹ネットワーク３は、各所に在る無線基地局１間の通信の中継や、外部のネットワーク（インターネット等）との通信の接続等を行う。

無線通信メディアとしては、例えば、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステムなどが挙げられる。

［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態に係る無線リンク選択制御装置４の構成を示すブロック図である。無線リンク選択制御装置４は、無線基地局１又は無線端末２に具備される。

図２において、無線通信メディア監視部５は、無線通信メディア毎に、通信を監視する。周波数時間未利用率算出部６は、無線通信メディア監視部５の監視結果から、無線通信メディア毎の周波数時間未利用率を算出する。制御部７は、周波数時間未利用率算出部６で算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、どの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する。

本実施形態に係る動作を説明する。

無線通信メディア監視部５は、各無線通信メディアの無線信号を受信し、各無線通信メディアで通信されているパケットの受信処理を行う。これにより、無線通信メディア毎のパケットが受信される。無線通信メディア監視部５は、無線通信メディア毎に、各受信パケットの占有時間を記録する。占有時間とは、パケットが無線通信メディアの周波数を占有した時間を指す。

周波数時間未利用率算出部６は、無線通信メディア監視部５で記録された占有時間に基づいて、無線通信メディア毎の周波数時間未利用率を算出する。ここで、その周波数時間未利用率の算出方法を説明する。

図３は、本実施形態に係る周波数時間未利用率の算出方法を説明するための概念図である。図３には、ある一つの無線通信メディアに関する周波数の利用状況が示されている。本実施形態では、算出対象の無線通信メディアについて、モニタリング周期ａ毎に、各受信パケットの占有時間ｂから周波数時間未利用率Ｙを算出する。周波数時間未利用率Ｙの算出式は、次式で表される。
Ｙ＝｛１−（Σｂ）／ａ｝

但し、周波数時間未利用率の算出は、自局からの通信パケットの送信に関わる受信パケットを除外して行う。例えば、図４は、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）の無線ＬＡＮ標準規格「IEEE802.11」のパケット通信のシーケンス図である。IEEE802.11規格では、４種類のパケット（ＲＴＳ，ＣＴＳ，ＤＡＴＡ，ＡＣＫ）を用いた一連の手順で、通信パケットであるＤＡＴＡパケットの送達が行われる。ＤＡＴＡパケット以外の他のパケット（ＲＴＳ，ＣＴＳ，ＡＣＫ）は、ＤＡＴＡパケット送達用の制御パケットである。このとき、自局で受信したパケットの中から、自局から送信するＤＡＴＡパケットの送達用制御パケットである受信パケット、つまり、自局宛のＣＴＳパケット及びＡＣＫパケットを除外して、周波数時間未利用率の算出を行う。

図５には、図４に示されるIEEE802.11規格のパケット通信シーケンスを例にした周波数時間未利用率の算出手順のフローチャートが示されている。図５において、ステップＳ１では、パケットを受信する。ステップＳ２では、その受信パケットがＣＴＳパケット又はＡＣＫパケットであるか判断する。ＣＴＳパケット又はＡＣＫパケットならばステップＳ３に進む。一方、ＣＴＳパケットでも、ＡＣＫパケットでもない場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ３では、受信したＣＴＳパケット又はＡＣＫパケットが自局宛であるか判断する。自局宛ならばステップＳ４に進む。一方、自局宛ではない場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ４では、受信したＣＴＳパケット又はＡＣＫパケットを、周波数時間未利用率算出対象の受信パケットから除外する。

ステップＳ５では、周波数時間未利用率算出対象の受信パケットから、その占有時間に基づいて、周波数時間未利用率を計算する。

これにより、無線通信メディア毎に、自局の利用分を除いた周波数時間未利用率が得られる。これは、自局が利用することを前提して各無線通信メディアの周波数時間未利用率を評価する上で、自局の利用分は冗長となることから、非常に有効である。

制御部７は、周波数時間未利用率算出部６で算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率から、モニタリング周期ａ毎に、周波数時間未利用率の最も高い無線通信メディアを選択する。制御部７は、その選択した無線通信メディアの無線リンクを用いて通信を行うように、自局の通信を制御する。

なお、各無線通信メディアの周波数時間未利用率に応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用するようにしてもよい。例えば、無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの周波数時間未利用率が、それぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４であったとする。このとき、各無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、そのＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の割合で、パケットを送信する。

上述の第１実施形態によれば、各無線通信メディアの周波数時間未利用率を自局の利用分を除いて算出し、自局の利用分を除いた各無線通信メディアの周波数時間未利用率に基づいて、自局の利用する無線通信メディアを決定する。これにより、冗長な自局の利用分が排除された周波数時間未利用率から、利用する無線通信メディアが決定されるので、適正な無線通信メディアの選択がなされ、無線通信システム全体の周波数利用効率の向上に寄与することができる。

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る無線リンク選択制御装置４ａの構成を示すブロック図である。図６において、周波数時間未利用率算出部６は、図２に示す第１実施形態と同じであり、その説明を省略する。

第２実施形態では、送信成功率測定部８を設けて無線通信メディア毎の送信成功率を測定し、各無線通信メディアの送信成功率を考慮して、どの無線通信メディアを利用するか決定する。

無線通信メディア監視部５ａは、第１実施形態の無線通信メディア監視部５の機能に加えて、無線通信メディア毎の自局からのパケット送信の成否を監視する。例えば、図４において、ＡＣＫパケットが受信できた場合はパケット送信の成功とし、一方、ＡＣＫパケットが受信できなかった場合はパケット送信の失敗とする。

送信成功率測定部８は、無線通信メディア毎に、自局からのパケット送信の成功率を測定する。自局が通信中の無線通信メディアに関しては、無線通信メディア監視部５ａによるパケット送信成否の監視結果から、パケット送信の成功率を算出する。

自局が通信中ではない無線通信メディアに関しては、自局から測定用パケットを定期的に送信することで、測定する。具体的には、自局は、自局が通信中ではない各無線通信メディアに対して、測定用パケットを定期的に送信する。測定用パケットの受信局は、測定用パケットの送信元毎に、受信成功率を測定し、その測定結果の受信成功率を測定用パケットの送信元に報告する。この報告には、受信成功率を測定した局が報告先に送信する測定用パケットを利用すればよい。これにより、自局は、他局から報告された受信成功率を自局からのパケット送信の成功率として用いる。

制御部７ａは、無線通信メディア毎の周波数時間未利用率と送信成功率に基づいて、モニタリング周期ａ毎に、利用する無線通信メディアを決定する。その決定には、次式で得られる評価値Ｙａを利用する。
Ｙａ＝（周波数時間未利用率）＋β×（送信成功率）
但し、βは、０＜β≦１を満足する定数である。

制御部７ａは、評価値Ｙａが最大である無線通信メディアを選択する。制御部７ａは、その選択した無線通信メディアの無線リンクを用いて通信を行うように、自局の通信を制御する。

なお、各無線通信メディアの評価値Ｙａに応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用するようにしてもよい。例えば、無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの評価値Ｙａが、それぞれＹａ１，Ｙａ２，Ｙａ３，Ｙａ４であったとする。このとき、各無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、そのＹａ１，Ｙａ２，Ｙａ３，Ｙａ４の割合で、パケットを送信する。

上述の第２実施形態によれば、各無線通信メディアの送信成功率が加味されて、利用する無線通信メディアが決定される。これにより、自局では問題ないが、通信相手局では干渉やフェージング等の影響で問題がある無線通信メディアを利用しないようにすることができる。この結果として、コグニティブ無線通信の通信品質の向上を図ることができる。

次に、本発明に係る無線装置の実施例１を説明する。
図７は、図１に示す無線基地局１の実施例１の構成を示すブロック図である。図８は、図１に示す無線端末２の実施例１の構成を示すブロック図である。図７及び図８において、それぞれ対応する部分には同一の符号を付している。

無線基地局１及び無線端末２は、無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの無線モジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと、パケットスイッチ１２と、制御部１５と、上位層部１６と、データリンク層部１７と、ＰＨＹ（物理）層部１８とを備える。また、無線端末２は、アプリケーション層及びトランスポート層の処理部２０を有する。以下の説明においては、特に限定する場合を除き、無線基地局１と無線端末２を区別せずに各部を説明する。

無線モジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ（以下、特に区別しないときは「無線モジュール１１」と称する）は、それぞれの無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応したＰＨＹ層及びデータリンク層の機能を有する。データリンク層の機能としては、例えば、ＭＡＣ（Medium Access Control）やＬＬＣ（Logical Link Control）などが挙げられる。無線モジュール１１は、パケットスイッチ１２との間で、データリンク層パケットを送受する。また、無線モジュール１１は、データリンク層パケットの無線送信及び無線受信を行う。

パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットのスイッチング機能を有する。パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１の各々に対応して設けられるバッファ１３を有する。バッファ１３は、無線モジュール１１との間で送受されるデータリンク層パケットのバッファリングを行う。また、パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットとＩＰパケットの相互変換を行う変換部１４を有する。パケットスイッチ１２は、上位層部１６との間で、ＩＰパケットを送受する。

制御部１５は、パケットスイッチ１２を制御する。上位層部１６は、ＩＰ層又はアクセスネットワーク内ルーティング層等のネットワーク制御機能を有する。

無線基地局１においては、基幹ネットワーク３へ接続するためのデータリンク層及びＰＨＹ層の各機能を有するデータリンク層部１７及びＰＨＹ層部１８を備えている。無線端末２においては、アプリケーション層及びトランスポート層の各機能を有する処理部２０と、有線ＬＡＮポート等へ接続するためのデータリンク層及びＰＨＹ層の各機能を有するデータリンク層部１７及びＰＨＹ層部１８を備えている。

パケットスイッチ１２は、上位層部１６から受け取ったＩＰパケットを変換部１４によりデータリンク層パケットに変換し、該データリンク層パケットを制御部１５から指定された無線モジュール１１に出力する。制御部１５は、単一コネクションの通信の場合には、データリンク層パケット単位で、出力先の無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指定する。一方、複数コネクションの通信の場合には、ＩＰパケット単位で、出力先の無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指定する。一つのデータリンク層パケットの出力先は、一つの無線モジュール１１であってもよく、或いは複数の無線モジュール１１であってもよい。パケットスイッチ１２は、同一のデータリンク層パケットを複数の無線モジュール１１にコピー出力する機能を有する。

また、パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１から受け取ったデータリンク層パケットを変換部１４によりＩＰパケットに変換し、該ＩＰパケットを上位層部１６に出力する。

また、パケットスイッチ１２は、制御部１５からの指示に従って、バッファ１３に格納しているデータリンク層パケットを廃棄する。また、パケットスイッチ１２は、各バッファ１３のバッファリングの状況を制御部１５に通知する。

無線モジュール１１は、送信時には、パケットスイッチ１２から受け取ったデータリンク層パケットを自己の無線通信メディアの固有フォーマットに変換し、無線送信する。また、受信時には、無線受信した固有フォーマットのデータリンク層パケットを共通フォーマットのデータリンク層パケットに変換し、パケットスイッチ１２に出力する。

なお、無線基地局１の装置構成としては、無線モジュール１１は装置内に実装されてもよく、或いは光ファイバーケーブル等による通信回線を用いて無線モジュール１１間を延伸し、無線モジュール１１を複数地点に分散配置してもよい。

上位層部１６は、入出力するＩＰパケットの情報を制御部１５に通知する。その通知するＩＰパケット情報としては、例えば、アドレス情報（宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ポートアドレス等）、コネクション種別（単一コネクション、複数コネクション）、ＩＰフローに対する通信品質の要求（伝送速度、ＱｏＳ等）などが挙げられる。ＱｏＳの要求としては、例えば、無条件優先、遅延品質優先、ベストエフォートなどが挙げられる。ＩＰフローに対する通信品質の要求は、例えば、ＩＰパケット通信を伴うアプリケーションから発生する。ＩＰフローに対する通信品質の要求内容は、ＩＰパケットに含まれる「Priority識別子」を参照することにより知ることができる。なお、無線端末２のＩＰアドレス毎に、ＩＰフローに対する通信品質の要求内容（優先度等）を予め定めておくようにしてもよい。

制御部１５は、上位層部１６から通知されるアドレス情報に基づき、ＩＰフローとデータリンク層パケットの対応付けを行う。制御部１５は、上位層部１６から通知されるコネクション種別に基づき、パケットスイッチ１２に対して、無線モジュール１１から入力されるデータリンク層パケットの統合の仕方を指示する。具体的には、単一コネクションの通信の場合にはデータリンク層パケットを単一のＩＰフローとして統合するように指示し、一方、複数コネクションの通信の場合にはデータリンク層パケットをＩＰフロー単位で統合するように指示する。パケットスイッチ１２は、その指示に従って、データリンク層パケットをＩＰパケットに変換する。

本実施例１において、無線モジュール１１は、本実施形態に係る無線リンク選択制御装置の無線通信メディア監視部を有し、自己の無線通信メディアの通信を監視する。制御部１５は、本実施形態に係る無線リンク選択制御装置の周波数時間未利用率算出部を有し、無線モジュール１１の監視結果から、無線通信メディア毎の周波数時間未利用率を算出する。また、制御部１５は、本実施形態に係る無線リンク選択制御装置の制御部を有し、無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、どの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する。

また、本実施形態に係る無線リンク選択制御装置の送信成功率測定部を設け、制御部１５は、無線通信メディア毎の送信成功率を加味して、利用する無線通信メディアを決定するようにしてもよい。

本実施例１によれば、無線通信メディアにおけるデータリンク層（ＭＡＣ、ＬＬＣ等）の上位に、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチを設ける。さらに、各無線通信メディアの周波数時間未利用率に基づいて、どの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定し、データリンク層パケットスイッチの制御を行う。その周波数時間未利用率は、自局の利用分を除いた周波数時間未利用率である。これにより、適切な無線通信メディアの無線リンクが選択され、無線通信システム全体の周波数利用効率の向上に寄与することができる。

なお、本実施形態に係る無線リンク選択制御装置は、無線基地局１又は無線端末２のいずれか一方の無線装置に具備されてもよく、或いは両方に具備されてもよい。無線基地局１又は無線端末２のいずれか一方の無線装置に具備される場合には、具備する方の無線装置から具備されない方の無線装置に、使用する無線通信メディアを指定する。無線基地局１及び無線端末２の両方に具備される場合には、いずれかの無線装置による無線通信メディアの選択を採用するが、無線基地局１が総合的に判断して、使用する無線通信メディアの選択を行うことが好ましい。

次に、本発明に係る無線装置の実施例２を説明する。
図９は、本発明に係る無線通信システムの実施例２の構成を示すブロック図である。図９には、無線基地局１に係る構成のみを示している。また、図９において、図７の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

実施例２においては、図９に示す上位制御部３０が設けられている。上位制御部３０は、各無線基地局１に通信回線を介して接続されている。上位制御部３０は、各無線基地局１の制御を行う。以下、上述した実施例１との差分を主に説明する。

上位制御部３０は、各無線基地局１で使用する無線通信メディアの候補の選択を行う。
上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５とのインタフェースを有する。上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５から、無線環境状況やパケットスイッチ１２のバッファリング状況等の通知を受け取る。無線環境状況としては、例えば、（ａ）無線端末２毎の通信品質、（ｂ）無線端末２のプレゼンス情報、（ｃ）無線モジュール１１毎の利用状況、（ｄ）無線モジュール１１毎の配下の無線端末２の一覧などが挙げられる。上位制御部３０は、各無線基地局１から通知された情報に基づき、各無線基地局１で使用する無線通信メディアの候補を選択し、各無線基地局１内の制御部１５へ通知する。制御部１５は、その通知された候補の中から、無線通信メディアを選択する。

これにより、基地局間の相互干渉が考慮された上で、各無線基地局１の利用可能な無線モジュール１１の候補が選択される。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る無線リンク選択制御装置４の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る周波数時間未利用率の算出方法を説明するための概念図である。 IEEE802.11規格のパケット通信のシーケンス図である。 本発明の第１実施形態に係る周波数時間未利用率の算出手順のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る無線リンク選択制御装置４ａの構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線装置（無線基地局１）の実施例１の構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線装置（無線端末２）の実施例１の構成を示すブロック図である。 本発明に係る無線通信システムの実施例２の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…無線基地局（無線装置）、２…無線端末（無線装置）、４，４ａ…無線リンク選択制御装置、５，５ａ…無線通信メディア監視部、６…周波数時間未利用率算出部、７，７ａ…制御部、８…送信成功率測定部、１１…無線モジュール、１２…パケットスイッチ、１３…バッファ、１４…変換部、１５…制御部、１６…上位層部、１７…データリンク層部、１８…ＰＨＹ（物理）層部、２０…アプリケーション層及びトランスポート層の処理部、３０…上位制御部

Claims (9)

1. 複数の無線通信メディアを利用する無線装置に具備される無線リンク選択制御装置において、
   前記無線通信メディア毎に通信を監視する無線通信メディア監視手段と、
   前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、前記無線通信メディア毎に、前記無線装置の利用分を除いた周波数時間未利用率を算出する周波数時間未利用率算出手段と、
   前記周波数時間未利用率算出手段で算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、前記無線装置がどの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する制御手段と、を備え、
   前記無線通信メディア監視手段は、各無線通信メディアの無線信号を受信し、各無線通信メディアで通信されているパケットの受信処理を行い、無線通信メディア毎に各受信パケットが無線通信メディアの周波数を占有した占有時間を記録し、
   前記周波数時間未利用率算出手段は、前記記録された各受信パケットの占有時間のうち前記無線装置の通信に用いられた受信パケットの占有時間を除いて、前記周波数時間未利用率を算出する、
   ことを特徴とする無線リンク選択制御装置。
2. 前記制御手段は、各無線通信メディアの周波数時間未利用率に応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用することを特徴とする請求項１に記載の無線リンク選択制御装置。
3. 無線通信メディア毎の送信成功率を測定する送信成功率測定手段を備え、
   前記制御手段は、各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率に基づいて、どの無線通信メディアを利用するか決定することを特徴とする請求項１に記載の無線リンク選択制御装置。
4. 前記制御手段は、
   各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率から、無線通信メディア毎の評価値を算出し、
   各無線通信メディアの評価値に応じた比率で、複数の無線通信メディアを利用することを特徴とする請求項３に記載の無線リンク選択制御装置。
5. 複数の無線通信メディアを利用する無線装置において、
   請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の無線リンク選択制御装置を備えたことを特徴とする無線装置。
6. 無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを、前記無線リンク選択制御装置の決定に従って選択するデータリンク層パケットスイッチ手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
7. 無線基地局毎に選択された利用可能な無線通信メディアの候補の中から、自無線装置で使用する無線通信メディアを選択することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の無線装置。
8. 一つの無線装置が複数の無線通信メディアを利用するときの無線リンク選択方法であって、
   前記無線通信メディア毎に通信を監視する第１の過程と、
   前記監視結果から、前記無線通信メディア毎に、前記無線装置の利用分を除いた周波数時間未利用率を算出する第２の過程と、
   前記算出された無線通信メディア毎の周波数時間未利用率に基づいて、前記無線装置がどの無線通信メディアの無線リンクを用いるかを決定する第３の過程と、を含み、
   第１の過程は、各無線通信メディアの無線信号を受信し、各無線通信メディアで通信されているパケットの受信処理を行い、無線通信メディア毎に各受信パケットが無線通信メディアの周波数を占有した占有時間を記録し、
   第２の過程は、前記記録された各受信パケットの占有時間のうち前記無線装置の通信に用いられた受信パケットの占有時間を除いて、前記周波数時間未利用率を算出する、
   ことを特徴とする無線リンク選択方法。
9. 無線通信メディア毎の送信成功率を測定する過程をさらに含み、
   各無線通信メディアの周波数時間未利用率及び送信成功率に基づいて、どの無線通信メディアを利用するか決定することを特徴とする請求項８に記載の無線リンク選択方法。

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