JP6383653B2 - 通信装置、通信品質推定方法及び通信品質推定用プログラム - Google Patents

Description

本発明は、中継機を介して親機と無線通信を行う通信装置、通信品質推定方法及び通信品質推定用プログラムに関する。

無線ＬＡＮを始めとする無線通信システムにおいては、親機と子機との距離が大きくなると、受信電波強度が小さくなりスループットが低下することが知られている。スループットの低下を防ぐ方法として、親機と子機との間に、データの送受信を中継する中継機を設置する方法が知られている。
例えば、下記の特許文献１には、親機であるアクセスポイント装置が、無線端末との間のスループットを測定して、中継機の設置位置を評価する技術が開示されている。

特開２０１４−１６８１３３号公報

しかし、上記の特許文献１の技術では、アクセスポイント装置がスループットの測定及び評価を行うため、このような機能を有しないアクセスポイント装置を利用する場合には、中継機の適した設置位置を見つけることが困難であった。
また、特許文献１の技術では、アクセスポイント装置がスループットの測定を複数回行う必要があるため、測定に時間がかかってしまい、中継機の適した設置位置を直ぐに見つけることが困難であった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、中継機の適した設置位置を容易に見つけることができるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様においては、電波を発信する親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置であって、第１位置において前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度と、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度とを取得する電波強度取得部と、取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する推定部と、推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させる表示制御部と、を備える通信装置を提供する。

前記表示制御部は、前記通信品質レベルに基づく情報として、前記第１位置、前記第２位置、及び前記親機の位置の関係を示す情報を、前記表示部に表示させてもよい。

前記表示制御部は、前記第１位置が前記親機の位置に近過ぎるか、又は前記第２位置に近過ぎるかに関する情報を、前記表示部に表示させてもよい。

上記の通信装置は、前記中継機の特性情報を取得する特性取得部を更に備え、前記推定部は、前記中継機の特性情報に更に基づいて、前記通信品質レベルを推定してもよい。

前記特性取得部は、前記通信装置の特性情報を更に取得し、前記推定部は、前記中継機及び前記通信装置の特性情報に基づいて、推定する前記通信品質レベルを補正し、前記表示制御部は、補正された前記通信品質レベルに基づき情報を前記表示部に表示させてもよい。

前記推定部は、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合のスループットを、前記通信品質レベルとして推定してもよい。

前記電波強度取得部は、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠くかつ前記第２位置とは異なる第３位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第３電波強度を更に取得し、前記推定部は、前記第１電波強度、前記第２電波強度、及び前記第３電波強度に基づいて、前記第２位置及び前記第３位置に対応する前記通信品質レベルを推定してもよい。

前記推定部は、前記第２電波強度及び前記第３電波強度のうちの前記第１電波強度との合計値が小さい方の電波強度に対応する前記第２位置又は前記第３位置における前記通信品質レベルを、前記第２位置及び前記第３位置に対応する通信品質レベルとして推定してもよい。

前記電波強度取得部は、前記親機、前記中継機、及び前記通信装置が電波を送受信可能な複数の周波数帯のそれぞれにおける、前記第１電波強度及び前記第２電波強度を取得し、前記推定部は、各周波数帯における前記通信品質レベルを推定してもよい。

上記の通信装置は、前記推定部により推定された前記複数の周波数帯における前記通信品質レベルに基づいて、前記複数の周波数帯のうちの前記中継機と前記親機との間で電波を送受信する第１周波数帯と、前記中継機と前記通信装置との間で電波を送受信する第２周波数帯とを設定する設定部を更に備えてもよい。

本発明の第２の態様においては、電波を発信する親機と、前記親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置との間での通信品質を推定する通信品質推定方法であって、第１位置において、前記通信装置が前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度を取得するステップと、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度を取得するステップと、取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定するステップと、推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させるステップと、を備える通信品質推定方法を提供する。

本発明の第３の態様においては、電波を発信する親機と、前記親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置との間での通信品質を推定するための通信品質推定用プログラムであって、コンピュータに、第１位置において、前記通信装置が前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度を取得するステップと、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度を取得するステップと、取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定するステップと、推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させるステップと、を実行させるための通信品質推定用プログラムを提供する。

本発明によれば、中継機の最適な設置位置を容易に見つけることができるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る通信システムＳの構成を示す模式図である。 中継機３を設置する位置によりスループットが変化する状況を示す模式図である。 子機２の構成を示すブロック図である。 アプリケーションの表示画面の一例を示す図である。 電波強度取得部２４１が電波強度を取得する際の子機２及び中継機３の位置を示す図である。 親機１の特性、子機２の特性及び中継機３の特性の一例を示す図である。 推定部２４３が通信品質レベルを推定する方法の一例を示す図である。 親機１、子機２、及び中継機３の位置関係を説明するための模式図である。 通信品質レベルに関する情報の表示画面の一例を示す図である。 通信品質の推定処理を行う際の子機２の動作を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係る電波強度取得部２４１が電波強度を取得する位置を示す図である。 第３の実施形態に係る子機２の構成を示すブロック図である。

＜第１の実施形態＞
［通信システムの概要］
図１は、第１の実施形態に係る通信システムＳの構成を示す模式図である。通信システムＳは、親機１及び子機２を含む。親機１は、電波を発信する機能を有しており、例えば無線ＬＡＮのアクセスポイントである。子機２は、親機１と無線により通信可能な通信装置であり、例えばスマートフォン又はタブレット等の携帯端末である。図１においては、親機１が建物Ｈ１に設置されており、子機２を持ったユーザが、建物Ｈ１内を自由に移動できることが想定されている。

親機１と子機２との間の距離が大きい場合、子機２が親機１から受信する電波の強度が弱くなり、通信品質が低下する。例えば、子機２が親機１を介してインターネットにアクセスしてデータを送受信する場合、通信品質の低下に伴いエラー発生率が高くなることにより、通信スループットが低下する。

図１（ａ）は、子機２が親機１から比較的遠い位置で使用される状態を示す図である。この状態において、例えば子機２が親機１から受信する電波の強度であるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）が−８０ｄＢｍであり、スループットが１０Ｍｂｐｓであるとする。本明細書におけるスループットは、子機２から親機１に対して所定量のデータを送信し、送信したデータ量を、送信したデータが親機１で折り返されて子機２に戻ってくるまでの時間（ＲＴＴ：Round Trip Time）で除算することにより算出される。なお、スループットは、子機２から親機１を介して外部のスループット測定用サーバに所定量のデータを送信することにより算出してもよい。

親機１から受信する電波の強度が−８０ｄＢｍと弱い状態における通信品質を改善するために、親機１と子機２との間に、中継機を設置することが考えられる。
図１（ｂ）は、親機１と子機２との間に中継機３を設置した状態を示す図である。子機２は、設置された中継機３を介して親機１と無線通信を行う。中継機３は、親機１から受信した電波を増幅してから子機２に送信する。また、中継機３は、子機２から受信した電波を増幅してから親機１に送信する。本実施形態に係る通信システムＳは、中継機３の設置位置としてどの位置が適しているかを判断することが可能になる。

図２は、中継機３を設置する位置によりスループットが変化する状況を示す模式図である。図２（ａ）は、中継機３が親機１と子機２との中間の位置に設置されている状態を示す図である。親機１と中継機３は、子機２よりもアンテナの数が多く、送信電力が大きく、受信感度が高いことを想定している。この場合、親機１と中継機３との距離が子機２と中継機３との距離と等しい場合、子機２と中継機３との間のスループット（例えば３０Ｍｂｐｓ）は、親機１と中継機３との間のスループット（例えば１００Ｍｂｐｓ）よりも小さくなる。その結果、子機２と中継機３との間のスループットがボトルネックになり、子機２と親機１との間のスループットは、子機２と中継機３との間のスループットである３０Ｍｂｐｓに等しくなる。

図２（ｂ）は、中継機３が親機１よりも子機２に近い位置に設置されている状態を示す図である。親機１及び中継機３の通信性能が子機２よりも高いことにより、親機１と中継機３との距離が子機２と中継機３との距離よりも長いにもかかわらず、親機１と中継機３との間のスループット（例えば７０Ｍｂｐｓ）が子機２と中継機３との間のスループット（例えば７０Ｍｂｐｓ）と等しくなっている。その結果、子機２と親機１との間のスループット（７０Ｍｂｐｓ）が、図２（ａ）の状態におけるスループット（３０Ｍｂｐｓ）よりも高くなっている。なお、中継機３を子機２にさらに近づけると、親機１と中継機３との間のスループットが低下することにより、親機１と中継機３との間のスループットがボトルネックになって、子機２と親機１との間のスループットが図２（ｂ）の状態におけるスループットよりも低下する。

本実施形態においては、中継機３の設置位置を決定する前に、子機２にインストールされたアプリケーションソフトウェアの動作により、図２（ｂ）に示すように、子機２と親機１との間のスループットが良好になる中継機３の設置位置を推定できるようになる。
なお、本明細書における「親機１に遠い位置」、「親機１に近い位置」は、必ずしも物理的な遠近に関連付けられておらず、親機１から受信する電波の強度の大小に関連付けられている。すなわち、「親機１に近い位置」において親機１から受信する電波の強度は、「親機１に遠い位置」において親機１から受信する電波の強度よりも大きい。
以下、子機２の構成の詳細を説明する。

［子機２の構成］
図３は、子機２の構成を示すブロック図である。子機２は、通信部２１と、表示部２２と、記憶部２３と、制御部２４とを有する。

通信部２１は、親機１との間で無線によるデータの送受信を行うためのアンテナ、高周波モジュール、変調回路及び復調回路等を有する。通信部２１は、親機１から電波を受信し、受信した電波の強度に対応するＲＳＳＩを出力する。また、通信部２１は、制御部２４から入力されたデータを電波に乗せて親機１に送信し、電波に乗せて親機１から送信されたデータを制御部２４へと出力する。

表示部２２は、ディスプレイであり、制御部２４から入力された文字及び画像を表示する。表示部２２の上にはタッチパネルが設けられており、タッチパネルは、ユーザが表示部２２にタッチした位置の座標値を制御部２４に通知する。

記憶部２３は、ＲＯＭ及びＲＡＭを有する。記憶部２３は、制御部２４により実行される通信品質推定用プログラム等のアプリケーションプログラムを記憶している。また、記憶部２３は、制御部２４が処理に用いる各種情報を記憶している。記憶部２３は、例えば、子機２が親機１や中継機３と通信をする際の通信品質レベルを推定するために必要な情報として、子機２が受信した電波の強度とスループットとの関係を示すテーブルを記憶している。

制御部２４は、例えばＣＰＵである。制御部２４は、記憶部２３に記憶されたプログラムを実行することにより、電波強度取得部２４１、特性取得部２４２、推定部２４３、及び表示制御部２４４として機能する。

（電波強度取得部２４１）
電波強度取得部２４１は、子機２が親機１又は中継機３から受信した電波の強度を示す情報であるＲＳＳＩを取得する。具体的には、電波強度取得部２４１は、子機２が中継機３の設置が想定される設置想定位置に位置する際に、親機１から受信した電波の強度である第１電波強度を取得する。また、電波強度取得部２４１は、設置想定位置において、子機２の使用が想定される使用想定位置に設置した中継機３から受信した電波の強度である第２電波強度を取得する。電波強度取得部２４１は、取得した第１電波強度及び第２電波強度を示す電波強度情報を推定部２４３へ出力する。
なお、本実施形態では、設置想定位置が第１位置に該当し、使用想定位置が第１位置よりも親機１から遠い第２位置に該当する。

ここで、図４及び図５を参照しながら、電波強度取得部２４１による第１電波強度及び第２電波強度の取得の流れについて説明する。
図４は、電波強度取得部２４１が電波強度を取得する動作を開始するためにユーザにより用いられるアプリケーションの表示画面の一例を示す図である。図５は、電波強度取得部２４１が電波強度を取得する際の子機２及び中継機３の位置を示す図である。本実施形態では、図１（ｂ）に示す子機２の位置と中継機３の位置とを入れ替えて、第１電波強度及び第２電波強度が取得される。

図４（ａ）は、表示部２２に中継機３の子機２の使用想定位置（図５の位置Ｐ１）への仮設置を促す情報が表示される画面である。中継機３を位置Ｐ１へ仮設置したユーザが、「設置完了」ボタンをタッチすると、表示部２２は、図４（ａ）に示す画面から図４（ｂ）に示す画面へ遷移させる。

図４（ｂ）は、第１電波強度及び第２電波強度を取得する際に、表示部２２に表示される画面である。子機２を持ったユーザが、設置想定位置（図５の位置Ｐ２）に移動して「測定開始」ボタンをタッチすると、まず、位置Ｐ２に位置する子機２の電波強度取得部２４１は、親機１から中継機３を介さずに電波を受信することで、第１電波強度を取得する。すなわち、電波強度取得部２４１は、通信部２１が出力するＲＳＳＩ値を第１電波強度として取得し、取得したＲＳＳＩ値を第１電波強度として記憶部２３に記憶させる。

次に、電波強度取得部２４１は、位置Ｐ１に仮設置された中継機３から電波を受信することで、第２電波強度を取得する。すなわち、電波強度取得部２４１は、通信部２１が出力するＲＳＳＩ値を第２電波強度として取得し、取得したＲＳＳＩ値を第２電波強度として記憶部２３に記憶させる。
なお、電波強度取得部２４１は、所定時間内に第１強度電波に対応する複数のＲＳＳＩ値を取得し、取得した複数のＲＳＳＩ値の平均値又は中央値を第１強度電波として記憶部２３に記憶させてもよい。同様に、電波強度取得部２４１は、複数のＲＳＳＩ値の平均値又は中央値を第２強度電波として記憶部２３に記憶させてもよい。

図４（ｃ）は、第１電波強度及び第２電波強度が取得された後に、表示部２２に表示される画面である。第１電波強度及び第２電波強度を取得した後に、ユーザが「終了」ボタンをタッチすると、電波強度取得部２４１は、電波強度を取得する動作を終了する。なお、これに限定されず、電波強度取得部２４１は、第２電波強度を取得すると、自動で電波強度を取得する動作を終了してもよい。

また、上記の説明においては、電波強度取得部２４１が、通信部２１から出力されるＲＳＳＩを電波強度として取得するものとしたが、電波強度取得部２４１は、親機１又は中継機３との間で通信した際のビット誤り率、スループット、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）等の他の情報を、電波強度を示す情報として取得してもよい。

電波強度取得部２４１は、親機１、中継機３、及び子機２が電波を送受信可能な複数の周波数帯のそれぞれにおける、第１電波強度及び第２電波強度を取得してもよい。例えば、電波強度取得部２４１は、２．４ＧＨｚ帯の周波数で電波を送受信する際の第１電波強度及び第２電波強度と、５ＧＨｚ帯の周波数で電波を送受信する際の第１電波強度及び第２電波強度とを取得する。

（特性取得部２４２）
特性取得部２４２は、親機１の特性、子機２の特性、及び中継機３の特性の少なくともいずれか一つを取得する。特性取得部２４２は、取得した特性を示す特性情報を推定部２４３へ出力する。

図６は、親機１の特性、子機２の特性及び中継機３の特性の一例を示す図である。図６（ａ）は親機１の特性を示し、図６（ｂ）は子機２の特性を示し、図６（ｃ）は中継機３の特性を示している。

図６に示すように、親機１の特性、子機２の特性及び中継機３の特性は、それぞれが対応している無線通信の規格、それぞれが通信可能な周波数、それぞれが有するアンテナの本数等である。図６の「対応規格」の欄における「１１ｇ」はＩＥＥＥ８０２．１１ｇに対応していることを示しており、「１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ」はＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに対応していることを示している。また、図６の「対応周波数」の欄における「２．４Ｇ」は、２．４ＧＨｚ帯の周波数で通信可能であることを示しており、「２．４Ｇ／５Ｇ」は、２．４ＧＨｚ帯の周波数及び５ＧＨｚ帯の周波数で通信可能であることを示している。

特性取得部２４２は、例えば親機１の特性を要求するメッセージを親機１に送信することにより、親機１の特性を取得する。特性取得部２４２は、予め記憶部２３に記憶された子機２の特性を示す情報を読み出すことにより、子機２の特性を取得する。また、特性取得部２４２は、ユーザにより入力された中継機３の型名を外部のサーバに送信することにより、外部のサーバに記憶された中継機３の特性を取得する。

なお、特性取得部２４２が、親機１の特性、子機２の特性、中継機３の特性をどこから取得するかは任意であり、例えば、予め記憶部２３に記憶された中継機３の特性を取得してもよい。また、特性取得部２４２は、親機１の特性、子機２の特性、中継機３の特性をユーザに入力させる画面を表示部２２に表示させ、ユーザにより入力された特性を取得してもよい。

（推定部２４３）
推定部２４３は、電波強度取得部２４１から取得した第１電波強度及び第２電波強度に基づいて、子機２の使用想定位置において、設置想定位置に設置した中継機３を介して親機１と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する。すなわち、推定部２４３は、電波強度取得部２４１が電波強度を取得した際の子機２及び中継機３の位置を入れ替えた本来の通信状態において、子機２が中継機３を介して親機１と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する。推定部２４３は、推定した通信品質レベルを示す通信品質情報を表示制御部２４４及び設定部２４５に出力する。

推定部２４３は、第１電波強度及び第２電波強度の大きさに応じて、中継機３の設置想定位置が適した位置か否かを推定する。例えば、推定部２４３は、第１電波強度と第２電波強度との差に基づいて、中継機３の設置想定位置が、親機１に近過ぎる位置か、子機２の使用想定位置に近過ぎる位置か、どちらにも近過ぎず適した位置かを推定する。

図７は、推定部２４３が通信品質レベルを推定する方法の一例を示す図である。図８は、親機１、子機２、及び中継機３の位置関係を説明するための模式図である。
ここでは、図８に示すように、子機２の使用想定位置を位置Ｐ１とし、中継機３の設置想定位置を位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃとし、親機１の位置を位置Ｐ３とする。そして、子機２は、位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃのそれぞれに位置した際に、位置Ｐ３の親機１から受信した電波の第１電波強度と、位置Ｐ１に設置された中継機３から受信した電波の第２電波強度とを測定して、通信品質レベルを推定するものとする。

図７（ａ）には、子機２が位置Ｐ２ａに位置した際に測定された第１電波強度及び第２電波強度が示されている。ここでは、第１電波強度が−３０ｄＢｍであり、第２電波強度が−８０ｄＢｍである。第２電波強度が第１電波強度よりも５０ｄＢｍ低くなっているため、子機２が測定を行った位置Ｐ２ａ（すなわち中継機３の設置想定位置）が、位置Ｐ３（親機１）に近過ぎると推定できる。
図７（ｂ）には、子機２が位置Ｐ２ｂに位置した際に測定された第１電波強度及び第２電波強度が示されている。ここでは、第１電波強度が−６０ｄＢｍであり、第２電波強度が−４０ｄＢｍである。第１電波強度が第２電波強度よりも２０ｄＢｍ低くなっているため、位置Ｐ２ｂが、位置Ｐ１（すなわち子機２の使用想定位置）に近過ぎると推定できる。
図７（ｃ）には、子機２が位置Ｐ２ｃに位置した際に測定された第１電波強度及び第２電波強度が示されている。ここでは、第１電波強度が−５０ｄＢｍであり、第２電波強度が−５５ｄＢｍである。第１電波強度と第２電波強度の差が僅かであるため、位置Ｐ２ｃが、位置Ｐ１及び位置Ｐ３のいずれにも近過ぎず適切な位置であると推定できる。

使用想定位置における通信品質レベルは、子機２が、図５の位置Ｐ１に位置する際に位置Ｐ２に設置した中継機３を介して親機１と通信をする場合のスループットの大きさに対応している。このため、推定部２４３は、第１電波強度及び第２電波強度に基づいて、設置後の中継機３を介した子機２と親機１との間でのスループットを推定できる。

推定部２４３は、中継機３及び子機２の両方又はいずれか一方の特性情報に基づいて、第１電波強度及び第２電波強度により推定する通信品質レベルを補正してもよい。前述したように、中継機３と子機２は、図６に示すように対応規格、対応周波数、アンテナ数が異なる場合がある。本実施形態では、設置想定位置に中継機３の代わりに子機２を位置させて電波強度を測定しているので、中継機３が実際に設置された状態に対応するように、推定部２４３は、中継機３の特性情報等を参照して通信品質レベルを補正する。これにより、補正後の通信品質レベルが、設置後の中継機３や子機２の特性を反映した高精度なものとなる。

推定部２４３は、親機１、子機２、及び中継機３が電波を送受信可能な周波数帯における通信品質レベルを推定してもよい。例えば、親機１、子機２、及び中継機３が２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯の複数の周波数帯で電波を送受信可能である場合には、推定部２４３は、２．４ＧＨｚ帯を使用して取得した第１電波強度及び第２電波強度に基づいた通信品質レベルと、５ＧＨｚ帯を使用して取得した第１電波強度及び第２電波強度に基づいた通信品質レベルとを推定する。これにより、２．４ＧＨｚ帯を利用した際の中継機３の適した設置位置と、５ＧＨｚ帯を利用した際の中継機３の適した設置位置とを推定できる。

（表示制御部２４４）
表示制御部２４４は、推定部２４３が推定した通信品質レベルに基づく情報を表示部２２に表示させる。通信品質レベルに関する情報は、設置想定位置が適切であるか否かを示す情報を含む。これにより、ユーザに中継機３の適した位置を通知することでできる。通信品質レベルに関する情報は、第１電波強度、第２電波強度等の電波強度を示す情報、使用想定位置の子機２が設置想定位置の中継機３を介して親機１と通信する際のスループットを示す情報等を含んでもよい。

表示制御部２４４は、推定部２４３が通信品質レベルを補正した際には、補正された通信品質レベルに基づき情報を表示部２２に表示させてもよい。これにより、中継機３の特性や子機２の特性等を考慮した高精度の通信品質レベルに関する情報を表示できる。この結果、ユーザにとっては、より信頼性の高い情報を得ることができる。

図９は、表示制御部２４４が表示部２２に表示させる通信品質レベルに関する情報の表示画面の一例を示す図である。例えば、表示部２２は、中継機３を設置する設置想定位置が適切であるか否かを示す情報を表示する。

図９においては、電波強度を取得した設置想定位置が親機１（親機１の位置）に近過ぎることを示す「親機に近過ぎ」という領域、設置想定位置が適切な位置であることを示す「適切」という領域、及び設置想定位置が親機１から遠過ぎる（換言すれば、設置想定位置が使用想定位置に近過ぎる）ことを示す「親機から遠過ぎ」という領域を有する画面が表示されている。また、表示画面の左側には、上下に移動可能な三角のマーカーが表示されており、前記マーカーの位置により、設置想定位置が親機１に近過ぎるのか、適切なのか、親機１から遠過ぎるのかが示される。

図９（ａ）は、電波強度を取得した設置想定位置が親機１に近過ぎる場合を示し、図９（ｂ）は、設置想定位置が親機１から遠過ぎる場合を示し、図９（ｃ）は、設置想定位置が適切である場合を示している。このように、表示制御部２４４は、通信品質レベルに基づく情報として、設置想定位置、使用想定位置、及び親機１の位置の関係を示す情報を、表示部２２に表示させる。これにより、表示画面を見たユーザは、中継機３を設置しようとする設置想定位置が適切か否かを視覚的に把握できるので、設置想定位置が適切か否かを容易に把握できる。

図９に示す画面には、「再測定」というボタンが表示されており、ユーザが「再測定」ボタンにタッチすることにより、電波強度取得部２４１は、第１電波強度及び第２電波強度を再度取得し、推定部２４３は、通信品質レベルを再度推定する。ユーザは、設置想定位置を移動し、複数の設置想定位置において通信品質レベルの推定を子機２に行わせて、それぞれの設置想定位置が適切であるか否かを確認することができる。ユーザは、このような測定を繰り返すことにより、中継機３の設置位置として最適な位置を見つけることができる。

再測定の際に、推定部２４３は、取得した第１電波強度及び第２電波強度に基づいて設置想定位置と考えうる最適場所を推定し、表示制御部２４４は、最適場所を示す情報を表示部２２に表示させてもよい。例えば、推定部２４３は、第１電波強度と第２電波強度との差に基づいて、第１電波強度及び第２電波強度を前回測定した位置（設置想定位置）から最適場所へ移動すべき方向と距離を特定し、表示部２２は、前回の測定位置からの移動方向と距離に関する情報を表示する。かかる場合には、再測定の際にユーザが最適な設置想定位置を探す時間を短縮することができる。
ユーザは、最適な設置想定位置を見つけた場合には、図９に示す画面に表示された「終了」ボタンにタッチすると、測定が終了する。

［通信品質の推定処理］
図１０を参照して、上述した構成の子機２が行う通信品質の推定処理について説明する。
図１０は、通信品質の推定処理を行う際の子機２の動作を説明するためのフローチャートである。

ユーザが、通信品質レベルを推定するためのアプリケーションを起動すると、子機２の表示制御部２４４は、例えばユーザが使用する予定の中継機３の型名を入力する画面を表示部２２に表示させる。特性取得部２４２は、中継機３の型名を取得すると、外部のサーバに問い合わせることにより、中継機３の特性を取得する（ステップＳ１０１）。

次に、表示制御部２４４は、ユーザに子機２の使用想定位置への中継機３の仮設置を促す画面を表示部２２に表示させる（ステップＳ１０２）。例えば、表示制御部２４４は、図４（ａ）に示すような画面を表示部２２に表示させる。ユーザが、中継機３を使用想定位置に仮設置して、図４（ａ）に示す画面の「設置完了」ボタンをタッチすると、表示制御部２４４は、図４（ｂ）に示す画面に遷移させる。

ユーザが、中継機３の設置想定位置へ移動して画面の「測定開始」ボタンをタッチすると、電波強度取得部２４１は、第１電波強度を取得する（ステップＳ１０３）。すなわち、設置想定位置に位置する子機２の電波強度取得部２４１は、親機１から受信した電波の強度である第１電波強度を取得する。

続いて、電波強度取得部２４１は、第２電波強度を取得する（ステップＳ１０４）。すなわち、設置想定位置に位置する子機２の電波強度取得部２４１は、使用想定位置に仮設置された中継機３から受信した電波の強度である第２電波強度を取得する。
なお、第１電波強度を取得する親機１と、第２電波強度を取得する中継機３は、予めユーザが選択しており、電波強度取得部２４１は、ユーザが選択した親機１及び中継機３から電波強度を取得する。

次に、推定部２４３は、ユーザが図４（ｃ）の画面の「測定終了」ボタンをタッチすると、取得した第１電波強度及び第２電波強度に加えて、ステップＳ１０１で取得した中継機３の特性も考慮して、通信品質レベルを推定する（ステップＳ１０５）。すなわち、推定部２４３は、子機２の使用想定位置において、設置想定位置に設置した中継機３を介して親機１と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する。

次に、表示制御部２４４は、推定した通信品質レベルに基づく情報を表示部２２に表示させる（ステップＳ１０６）。例えば、表示部２２は、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すような画面を表示する。これにより、ユーザは、中継機３の設置想定位置が適切か否かを容易に把握できる。

次に、子機２は、ユーザが画面の「再測定」ボタンをタッチした場合、換言すればユーザから再測定の操作を受け付けた場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６を再度行う。子機２は、ユーザから再測定の操作を受け付けていない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ユーザが終了の操作を行うかどうかを監視し、終了の操作が行われるまで、再測定の操作が行われるかどうかを監視する（ステップＳ１０８）。子機２は、終了の操作を受け付けると（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、通信品質レベルを推定する動作を終了する。

［第１の実施形態における効果］
以上説明したように、第１の実施形態に係る子機２は、中継機３の設置想定位置において、親機１から受信した電波の第１電波強度と、子機２の使用想定位置に仮設置された中継機３から受信した電波の第２電波強度とを取得する。子機２は、取得した第１電波強度及び第２電波強度に基づいて、使用想定位置に位置した状態で設置想定位置に設置された中継機３を介して親機１と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する。そして、子機２は、推定した通信品質レベルに基づく情報を表示部２２に表示させる。

このようにすることで、ユーザは、子機２の使用想定位置に中継機３を仮設置した上で、中継機３の代わりに子機２を持って設置想定位置に移動して電波強度の測定を行うことで、中継機３の設置に適した位置を把握することができる。特に、中継機３を様々な位置に設置して測定を行う必要が無く、かつ携帯性の高い子機２にて電波強度の測定を行うことで、容易かつ迅速に中継機３の設置に適した位置を把握することができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、ユーザが１箇所にて子機２を使用することが想定されていたのに対して、第２の実施形態では、ユーザが複数箇所で子機２を使用することが想定されている点で第１の実施形態と異なる。

図１１は、第２の実施形態に係る電波強度取得部２４１が電波強度を取得する位置を示す図である。なお、図１１では、建物Ｈ２において、複数の使用想定位置（位置Ｐ１、位置Ｐ４）で子機２が使用されることが想定されている状況が示されている。

第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に中継機３を位置Ｐ１（第１使用想定位置）に仮設置して第１電波強度及び第２電波強度を計測した後に、中継機３を位置Ｐ４（第２使用想定位置）に仮設置して中継機３からの電波の強度である第３強度電波を取得する。すなわち、一台の中継機３を位置Ｐ１及び位置Ｐ４にそれぞれ仮設置した際に、電波強度を取得する。そして、取得した第１電波強度、第２電波強度、及び第３電波強度に基づいて、中継機３を使用想定位置（位置Ｐ２）に仮設置する場合の第１使用想定位置及び第２使用想定位置における通信品質レベルを推定する。

具体的には、位置Ｐ２に位置する子機２の電波強度取得部２４１（図３）は、第１電波強度及び第２電波強度の取得後に、位置Ｐ４に仮設置した中継機３から受信した電波の強度である第３強度電波を更に取得する。電波強度取得部２４１は、取得した第３電波強度を記憶部２３に記憶させる。
なお、第２の実施形態では、第１使用想定位置が第２位置に該当し、第２使用想定位置が第３位置に該当する。

推定部２４３は、第１電波強度、第２電波強度、及び第３電波強度に基づいて、第１使用想定位置及び第２使用装置位置に対応する通信品質レベルを推定する。この際、推定部２４３は、第２電波強度及び第３電波強度のうちの第１電波強度との合計値が小さい方の電波強度に対応する第１使用想定位置又は第２使用想定位置における通信品質レベルを、第１使用想定位置及び第２使用想定位置に対応する通信品質レベルとして推定する。

表示制御部２４４は、推定部２４３が推定した通信品質レベルに基づく情報を表示部２２に表示させる。例えば、表示制御部２４４は、中継機３の設置想定位置（位置Ｐ２）が、親機１の位置（位置Ｐ３）、子機２の第１使用想定位置（位置Ｐ１）、及び第２使用想定位置（位置Ｐ４）のいずれかに近過ぎるか、または適した位置であるかを、表示部２２に表示させる。

上述した第２の実施形態によれば、子機２は、取得した第１電波強度、第２電波強度、及び第３電波強度に基づいて、中継機３を設置する位置Ｐ２が適切か否かを表示する。これにより、ユーザは、複数の使用想定位置で子機２を使用可能な状況下で、複数の使用想定位置から中継機３を介して親機１と通信を行う際の中継機３の適した位置を容易に把握することができる。従って、ユーザは、複数の使用想定位置で子機２を使用する場合に、複数の使用想定位置のどの場所において良好な通信品質を得られる位置に中継機３を設置することが可能となる。なお、上記では、子機２の使用想定位置が、位置Ｐ１、Ｐ４の２箇所であることとしたが、これに限定されず、例えば３箇所以上であってもよい。

なお、上記では、第１電波強度及び第２電波強度を取得した後に、第３電波強度を取得することとしたが、これに限定されない。例えば、第２電波強度を取得した後に、第１電波強度及び第３電波強度を取得してもよい。

＜第３の実施形態＞
第１の実施形態では、第１電波強度及び第２電波強度に基づいて推定された通信品質レベルに基づく情報を表示部２２に表示させることとした。これに対して、第３の実施形態では、更に、推定された複数の周波数帯における通信品質レベルに基づいて、設置想定位置に設置された中継機３と親機１との間で電波を送受信する周波数帯と、中継機３と子機２との間で電波を送受信する周波数帯とを設定する。

図１２は、第３の実施形態に係る子機２の構成を示すブロック図である。図１２に示す子機２は、設定部２４５をさらに有する点で、第１の実施形態に係る子機２と異なり、他の点で同じである。

設定部２４５は、推定部２４３により推定された複数の周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ）における通信品質レベルに基づいて、複数の周波数帯のうちの中継機３と親機１との間で電波を送受信する第１周波数帯と、中継機３と子機２との間で電波を送受信する第２周波数帯とを設定する。

ここでは、親機１、子機２、及び中継機３が、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯で電波を送受信可能である場合について説明する。例えば、２．４ＧＨｚ帯を利用した場合の子機２と中継機３との間のスループットが、５ＧＨｚ帯を利用した場合の子機２と中継機３との間の電波強度よりも小さいものとする。一方で、２．４ＧＨｚ帯を利用した場合の親機１と中継機３との間のスループットが、５ＧＨｚ帯を利用した場合の子機２と中継機３との間のスループットと同じであるものとする。
かかる場合には、設定部２４５は、中継機３と子機２との間で使用する周波数帯を５ＧＨｚに設定し、中継機３と親機１との間で使用する周波数帯を２．４ＧＨｚに設定する。そして、設定部２４５は、設定した周波数帯に関する情報を通信部２１を介して、親機１や中継機３に送信する。これにより、設定された周波数帯をそれぞれ利用して、親機１、子機２、中継機３の間の通信が行われる。
また、親機１と中継機３の間、及び子機２と中継機３の間で同一の周波数帯を利用すると、同一の周波数帯を時分割して利用するためスループットが半減してしまう。一方で、５ＧＨｚ帯にしか対応しないＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格よりも通信速度が高速であるため、親機１と中継機３の間、及び子機２と中継機３の間でそれぞれＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格を利用する場合、同一周波数帯（５ＧＨｚ帯）を利用することによってスループットが半減することを差し引いても、スループットを半減させないために親機１と中継機３の間、または子機２と中継機３の間のどちらか一方で２．４ＧＨｚ帯のＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格を利用する場合に比べて、高スループットが得られるケースもある。このため、設定部２４５は、親機１、子機２及び中継機３の特性も考慮して、上記の第１周波数帯及び第２周波数帯の組み合わせを設定する。
そして、表示制御部２４４は、設定部２４５によって設定された第１周波数帯及び第２周波数帯を示す情報を表示部２２に表示させる。これにより、ユーザは、中継機３と親機１との間の最適な周波数帯と、中継機３と子機２との間の最適な周波数帯を把握できる。

第３の実施形態によれば、中継機３と親機１との間のスループット及び中継機３と子機２との間のスループットがそれぞれ大きくなるように、中継機３と親機１との間で使用する第１周波数帯と、中継機３と子機２との間で使用する第２周波数帯とに設定できる。これにより、子機２が中継機３を介して親機１と通信を行う際に、親機１と子機２の間のスループットを改善できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

１ 親機
２ 子機
３ 中継機
２１ 通信部
２２ 表示部
２３ 記憶部
２４ 制御部
２４１ 電波強度取得部
２４２ 特性取得部
２４３ 推定部
２４４ 表示制御部
２４５ 設定部
Ｓ 通信システム

Claims (12)

1. 電波を発信する親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置であって、
   第１位置において前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度と、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度とを取得する電波強度取得部と、
   取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定する推定部と、
   推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させる表示制御部と、
   を備える通信装置。
2. 前記表示制御部は、前記通信品質レベルに基づく情報として、前記第１位置、前記第２位置、及び前記親機の位置の関係を示す情報を、前記表示部に表示させる、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記表示制御部は、前記第１位置が前記親機の位置に近過ぎるか、又は前記第２位置に近過ぎるかに関する情報を、前記表示部に表示させる、
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記中継機の特性情報を取得する特性取得部を更に備え、
   前記推定部は、前記中継機の特性情報に更に基づいて、前記通信品質レベルを推定する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記特性取得部は、前記通信装置の特性情報を更に取得し、
   前記推定部は、前記中継機及び前記通信装置の特性情報に基づいて、推定する前記通信品質レベルを補正し、
   前記表示制御部は、補正された前記通信品質レベルに基づき情報を前記表示部に表示させる、
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記推定部は、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合のスループットを、前記通信品質レベルとして推定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 前記電波強度取得部は、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠くかつ前記第２位置とは異なる第３位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第３電波強度を更に取得し、
   前記推定部は、前記第１電波強度、前記第２電波強度、及び前記第３電波強度に基づいて、前記第２位置及び前記第３位置に対応する前記通信品質レベルを推定する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
8. 前記推定部は、前記第２電波強度及び前記第３電波強度のうちの前記第１電波強度との合計値が小さい方の電波強度に対応する前記第２位置又は前記第３位置における前記通信品質レベルを、前記第２位置及び前記第３位置に対応する通信品質レベルとして推定する、
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記電波強度取得部は、前記親機、前記中継機、及び前記通信装置が電波を送受信可能な複数の周波数帯のそれぞれにおける、前記第１電波強度及び前記第２電波強度を取得し、
   前記推定部は、各周波数帯における前記通信品質レベルを推定する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記推定部により推定された前記複数の周波数帯における前記通信品質レベルに基づいて、前記複数の周波数帯のうちの前記中継機と前記親機との間で電波を送受信する第１周波数帯と、前記中継機と前記通信装置との間で電波を送受信する第２周波数帯とを設定する設定部を更に備える、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 電波を発信する親機と、前記親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置との間での通信品質を推定する通信品質推定方法であって、
    第１位置において、前記通信装置が前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度を取得するステップと、
    前記通信装置が、前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度を取得するステップと、
    前記通信装置が、取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定するステップと、
    前記通信装置が、推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させるステップと、
    を備える通信品質推定方法。
12. 電波を発信する親機と、前記親機と直接又は中継機を介して無線通信可能な通信装置との間での通信品質を推定するための通信品質推定用プログラムであって、
    コンピュータとして機能する前記通信装置に、
    第１位置において、前記通信装置が前記親機から受信した電波の強度である第１電波強度を取得するステップと、
    前記第１位置において、前記第１位置よりも前記親機から遠い第２位置に設置した前記中継機から受信した電波の強度である第２電波強度を取得するステップと、
    取得した前記第１電波強度及び前記第２電波強度に基づいて、前記第２位置において、前記第１位置に設置した前記中継機を介して前記親機と無線通信を行う場合の通信品質レベルを推定するステップと、
    推定された前記通信品質レベルに基づく情報を表示部に表示させるステップと、
    を実行させるための通信品質推定用プログラム。
    
    

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