以下に、本願が開示する管理装置、無線通信システムおよび管理方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
[無線通信システム10]
図1は、無線通信システム10の一例を示す図である。無線通信システム10は、複数のアクセスポイント(AP)12−1〜12−2、複数の無線端末13−1〜13−3、および管理装置20を有する。AP12−1は、通信が可能な強度でAP12−1から送信された電波が届く範囲14−1内に位置する例えば無線端末13−1および無線端末13−2との間で無線LANに基づく無線通信を行う。AP12−2は、通信が可能な強度でAP12−2から送信された電波が届く範囲14−2内に位置する例えば無線端末13−3との間で無線LANに基づく無線通信を行う。
図1の例では、無線端末13−2は、範囲14−1内に位置すると共に範囲14−2内にも位置する。そのため、無線端末13−2は、通信相手のAP12−1から送信された信号の受信タイミングによっては、通信相手ではないAP12−2から送信された信号による干渉を受けることにより、AP12−1から送信された信号の受信品質が劣化する場合がある。なお、以下では、複数のAP12−1〜12−2のそれぞれを区別することなく総称する場合に単にAP12と記載し、複数の無線端末13−1〜13−3のそれぞれを区別することなく総称する場合に単に無線端末13と記載する。また、以下では、複数の範囲14−1〜14−2のそれぞれを区別することなく総称する場合に単に範囲14と記載する。また、図1に例示された無線通信システム10は、2つのAP12と、3つの無線端末13を有するが、無線通信システム10は、3つ以上のAP12と、4つ以上の無線端末13を有してもよい。
それぞれの無線端末13は、いずれかのAP12に帰属し、当該AP12を介して通信を行う。また、それぞれの無線端末13は、AP12から受信した信号の受信電力を示すRSSIをAP12に通知する。無線端末13は、無線通信装置の一例である。
それぞれのAP12は、有線LAN等のネットワーク11を介して管理装置20に接続されている。それぞれのAP12は、配下の無線端末13との間で無線LANに基づく無線通信を行う。本実施例において、それぞれのAP12は、無線端末13へ送信した信号に対するACKおよびNACKに基づいて当該無線端末13のPERを算出し、算出されたPERに基づいて、当該無線端末13へ送信する信号の通信レートを調整する。
また、それぞれのAP12は、配下の無線端末13から通知されたRSSIを受信し、受信したRSSIを含む品質情報を、ネットワーク11を介して管理装置20へ送信する。品質情報には、無線端末13から通知されたRSSIの他に、当該無線端末13を識別する端末ID、当該無線端末13へ送信された信号の通信レート、および、AP12と無線端末13との間で行われている無線通信の無線規格に関する情報などが含まれる。無線規格に関する情報としては、例えば、ストリーム数、GI(Guard interval)、およびバンド幅などの情報がある。
管理装置20は、それぞれのAP12から送信された品質情報を、ネットワーク11を介して受信する。そして、管理装置20は、受信した品質情報に基づいて、無線端末13毎に、無線端末13が干渉を受けているか否かを判定する。そして、管理装置20は、干渉を受けていると判定された無線端末13について、干渉を回避するための対策を実施する。本実施例において、管理装置20は、干渉を受けていると判定された無線端末13と無線通信を行っているAP12に対して、例えば当該無線端末13との間の無線通信におけるチャネルの変更を指示する。また、管理装置20は、干渉を受けていると判定された無線端末13について、当該無線端末13の端末IDや位置情報等を無線通信システム10の管理者の端末に通知してもよい。これにより、無線通信システム10の管理者は、無線端末13の物理的な位置の変更や電波の放射方向の変更など、干渉を回避するための対策を実施することができる。
[管理装置20]
図2は、管理装置20の一例を示すブロック図である。管理装置20は、保持部21、制御部22、判定部23、特定部24、送信部25、および取得部26を有する。
保持部21は、例えば図3に示すような対応テーブル210、および、例えば図4に示すような品質情報テーブル215を保持する。また、保持部21は、ネットワーク11に接続されている複数のAP12のAPID、および、それぞれのAP12に帰属している無線端末13の端末ID等の情報も保持している。
図3は、対応テーブル210の一例を示す図である。対応テーブル210には、ストリーム数およびGI等の無線規格の組合せに対応付けて、RSSIの範囲毎に実現可能な通信レートの期待値の情報を含む通信レートテーブルが保持されている。
具体的には、対応テーブル210には、例えば図3に示すように、ストリーム数211毎に個別テーブル212が格納されている。それぞれの個別テーブル212には、GI213毎に通信レートテーブル214が格納されている。それぞれの通信レートテーブル214には、例えば図3に示すように、RSSIの範囲毎に、当該範囲において利用可能なMCSと、干渉を受けていない場合に当該MCSによって実現可能な通信レートの期待値とが含まれている。MCSは、Modulation and Coding Schemeの略語である。通信レートテーブル214は、受信電力と、無線端末13が干渉を受けていない場合の受信信号における通信レートの期待値との対応関係を示す情報の一例である。
なお、図3に例示した対応テーブル210では、ストリーム数およびGIの組合せ毎に通信レートテーブル214が保持されているが、バンド幅等の他の無線規格を含む無線規格の情報の組合せ毎に通信レートテーブル214が保持されていてもよい。
図4は、品質情報テーブル215の一例を示す図である。品質情報テーブル215には、それぞれのAP12を識別するAPID、端末ID、無線規格の情報、通信レート、およびRSSIが、取得時刻に対応付けて格納される。
図2に戻って説明を続ける。取得部26は、ネットワーク11を介してそれぞれのAP12から品質情報を取得する。そして、取得部26は、取得した品質情報を、当該品質情報の送信元のAP12のAPIDと共に、特定部24へ出力する。
特定部24は、取得部26から品質情報が出力された場合、当該品質情報から、端末ID、無線規格の情報、通信レート、およびRSSIを抽出する。そして、特定部24は、品質情報の送信元のAP12のAPIDと、当該品質情報から抽出した端末ID、無線規格の情報、通信レート、およびRSSIとを、当該品質情報の取得時刻に対応付けて品質情報テーブル215に格納する。
そして、特定部24は、所定のタイミング毎(例えば、数百ミリ秒から1秒毎)に、それぞれの無線端末13が干渉を受けているか否かを判定する干渉判定処理を実行する。特定部24は、干渉判定処理において、例えば以下の処理を実行する。なお、特定部24は、それぞれのAP12において適応変調により通信レートが変更される周期と同じ長さの周期毎に、干渉判定処理を実行してもよい。
まず、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、RSSIのマージンの値を算出する。具体的には、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、保持部21内の品質情報テーブル215から最新の所定数(例えば数十個)のRSSIを抽出し、抽出されたRSSIの変動幅からマージンの値を算出する。例えば、特定部24は、抽出されたRSSIの最大値と最小値との差を変動幅として算出し、変動幅の例えば1/2の値をマージンの値として算出する。なお、特定部24は、品質情報テーブル215から抽出された最新の所定数のRSSIの標準偏差をマージンの値として算出してもよい。
次に、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、当該無線規格の情報に対応する通信レートテーブル214を対応テーブル210内で特定する。例えば、無線規格の情報として、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」を示す情報が含まれている場合、特定部24は、これらの情報に対応付けられている通信レートテーブル214を、対応テーブル210内において特定する。
次に、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、最新のRSSIについて通信レートの期待値を特定する。具体的には、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、当該組合せに対応する最新のRSSIを品質情報テーブル215から抽出する。そして、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、抽出されたRSSIから、当該組合せに対応するマージンの値を減算する。そして、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、先に特定された通信レートテーブル214を参照して、マージンが減算されたRSSIが含まれるRSSIの範囲を特定する。そして、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、先に特定された通信レートテーブル214を参照して、特定されたRSSIの範囲に対応付けられている通信レートの期待値を特定する。
次に、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、当該組合せに対応する最新の通信レートを品質情報テーブル215から抽出する。そして、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、抽出された最新の通信レートと、先に特定された通信レートの期待値とを判定部23へ出力する。
判定部23は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、特定部24から出力された最新の通信レートと、特定部24から出力された通信レートの期待値とに基づいて、当該端末IDに対応する無線端末13が干渉を受けているか否かを判定する。
具体的には、判定部23は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、特定部24から出力された最新の通信レートが、特定部24から出力された通信レートの期待値より低いか否かを判定する。最新の通信レートが、通信レートの期待値未満である場合、判定部23は、無線端末13が干渉を受けていると判定し、干渉を受けていることを示す干渉情報を、当該無線端末13の端末IDに対応付けて制御部22へ出力する。一方、最新の通信レートが、通信レートの期待値以上である場合、判定部23は、無線端末13が干渉を受けていないと判定し、干渉を受けていないことを示す干渉情報を、当該無線端末13の端末IDに対応付けて制御部22へ出力する。
制御部22は、判定部23から端末IDに対応付けて出力された干渉情報を参照し、干渉を受けていることを示す干渉情報が対応付けられた端末IDの無線端末13について、干渉を回避する対策を実施する。具体的には、制御部22は、干渉を受けている無線端末13が帰属しているAP12に対して、当該無線端末13との無線通信に使用されているチャネルの変更を指示する制御信号を、送信部25へ出力する。送信部25は、制御部22から出力された制御信号を、ネットワーク11を介してAP12へ送信する。
ここで、適応変調では、PERの変化に応じて、通信レートが変更される。図5は、干渉の発生による通信レートの変更の一例を説明する図である。例えば、28.9Mbpsの通信レートで通信している場合において、無線品質の悪化によりPERが所定値(例えば10%)以上に悪化した場合、通信レートは、例えば図5に示すように、28.9Mbpsより低い21.7Mbpsに変更される。しかし、21.7Mbpsの通信レートにおいてもPERが所定値以上である場合には、通信レートは、例えば図5に示すように、21.7Mbpsより低い14.4Mbpsに変更される。14.4Mbpsの通信レートにおいてPERが所定値未満である場合には、14.4Mbpsの通信レートが維持される。なお、十分に小さい値(例えば0%)のPERが所定期間継続した場合、通信レートは、1段階速い通信レートである21.7Mbpsに変更される。これにより、所定値未満のPERにおいて最速の通信レートが実現される。
ところで、干渉が発生すると、例えば図6に示すように、高い通信レートほどPERの値が大きくなる。図6は、各通信レートにおけるPERの一例を説明する図である。そのため、測定されたPERの値を、干渉がない時のPERの値と比較することにより、干渉を検出することも可能である。しかし、適応変調では、PERが所定値未満となるように通信レートが調整されてしまう。そのため、通信レートが28.9MbpsにおいてPERが50%となる無線品質においては、PERが所定値未満となる通信レートである、例えば14.4Mbpsまで通信レートが下がってしまう。
14.4Mbpsの通信レートにおいても、測定されたPERの値を、干渉がない時のPERの値と比較することにより、干渉を検出することは可能である。しかし、短期間に数%程度のPERを精度よく算出することは難しい。また、複数の無線端末13が1つのAP12を介して無線通信を行っている場合には、1つの無線端末13が単位時間に受信するパケット数は少なくなるため、数%程度のPERを精度よく算出することはさらに難しくなる。
ここで、PERが5%となる無線品質の状態で、100パケットを用いてPERが算出された場合、PERの発生確率の分布は例えば図7のようになる。図7は、PERの発生確率の一例を示す図である。図7の例では、PERが5%となる無線品質において、100パケットを用いて算出されたPERの値の発生確率の分布と、10パケットを用いて算出されたPERの値の発生確率の分布とが示されている。
100パケットを用いてPERが算出された場合、例えば図7に示すように、5%の値のPERの発生確率が最大となるが、5%以外の値のPERもある程度の確率で算出されてしまう。そのため、14.4Mbpsの通信レートにおいて、0%のPERが算出された場合には、干渉が発生していても、干渉がないと誤判定されることになる。
さらに、10パケットを用いてPERが算出された場合、例えば図7に示すように、0%の値のPERが約6割の確率で発生し、10%の値のPERが約3割の確率で発生する。そのため、14.4Mbpsの通信レートにおいて、0%のPERが算出された場合には、干渉が発生していても、約6割の確率で干渉がないと誤判定されることになる。
これに対し、本実施例の管理装置20は、最新の通信レートと、最新の受信電力に対する通信レートの期待値とに基づいて干渉の有無を判定する。ここで、通信レートが28.9MbpsにおいてPERが50%となる無線品質においては、例えば図6に示すように、適応変調により、PERが所定値未満となる通信レートである14.4Mbpsまで通信レートが下がってしまう。しかし、最新の受信電力に対する通信レートの期待値が28.9Mbpsであれば、干渉の影響により通信レートが低下していると判定することができる。そのため、本実施例の管理装置20は、低いPERの値の比較により干渉の有無を判定する場合に比べて、高い精度で干渉の有無を判定することが可能となる。
[干渉判定処理]
図8は、実施例1における干渉判定処理の一例を示すフローチャートである。管理装置20は、例えば所定のタイミング毎に本フローチャートに示す干渉判定処理を実行する。なお、特定部24は、図8に示した干渉判定処理とは別に、各AP12から送信された品質情報に基づいて保持部21内に各無線端末13のRSSI等の情報を蓄積する処理を実行している。
まず、特定部24は、管理装置20の管理対象である複数のAP12の中で、AP12を1つ選択し(S100)し、選択されたAP12に帰属している無線端末13を1つ選択する(S101)。そして、特定部24は、選択された無線端末13について、RSSIのマージンの値を算出する(S102)。
具体的には、特定部24は、保持部21内の品質情報テーブル215を参照して、ステップS100で選択されたAP12のAPID、および、ステップS101で選択された無線端末13の端末IDに対応付けられたRSSIの中で、最新のRSSIを特定する。そして、特定部24は、最新のRSSIに対応付けられたAPID、端末ID、無線規格の情報、および通信レート(以下、属性情報と記載する)を特定する。
そして、特定部24は、最新のRSSIに対応付けられた属性情報と同一の属性情報が対応付けられたRSSIの中で、新しい順に所定数のRSSIを抽出する。そして、特定部24は、抽出されたRSSIの変動幅からマージンの値を算出する。なお、最新のRSSIに対応付けられた属性情報と同一の属性情報が対応付けられたRSSIの数が所定数に満たない場合、例えば、前回の干渉判定処理で算出されたマージンの値が用いられてもよい。
次に、特定部24は、保持部21内の対応テーブル210を参照して、最新のRSSIに対応付けられた属性情報に含まれる無線規格の情報に対応する通信レートテーブル214を特定する(S103)。
次に、特定部24は、ステップS100で選択されたAP12のAPID、および、ステップS101で選択された無線端末13の端末IDに対応付けられた最新のRSSIについて通信レートの期待値を特定する(S104)。具体的には、特定部24は、最新のRSSIから、ステップS102で算出されたマージンの値を減算する。そして、特定部24は、ステップS103で特定された通信レートテーブル214を参照して、マージンの値が減算されたRSSIが含まれるRSSIの範囲を特定する。そして、特定部24は、通信レートテーブル214を参照して、特定されたRSSIの範囲に対応付けられている通信レートの期待値を特定する。そして、特定部24は、最新のRSSIに対応付けられた属性情報と共に、特定された通信レートの期待値を、判定部23へ出力する。
次に、判定部23は、特定部24から出力された属性情報から最新の通信レートを抽出する。そして、判定部23は、抽出された最新の通信レートが、特定部24から出力された通信レートの期待値未満であるか否かを判定する(S105)。
最新の通信レートが、通信レートの期待値未満である場合(S105:Yes)、判定部23は、無線端末13が干渉を受けていると判定する。そして、判定部23は、干渉を受けていることを示す干渉情報を、当該無線端末13の端末IDに対応付けて制御部22へ出力する(S106)。そして、特定部24は、ステップS108に示す処理を実行する。
一方、最新の通信レートが、通信レートの期待値以上である場合(S105:No)、判定部23は、無線端末13が干渉を受けていないと判定する。そして、判定部23は、干渉を受けていないことを示す干渉情報を、当該無線端末13の端末IDに対応付けて制御部22へ出力する(S107)。
次に、特定部24は、ステップS100において選択されたAP12に帰属する全ての無線端末13を選択したか否かを判定する(S108)。ステップS100において選択されたAP12に帰属する無線端末13の中に未選択の無線端末13がある場合(S108:No)、特定部24は、再びステップS101に示した処理を実行する。
一方、ステップS100において選択されたAP12に帰属する全ての無線端末13を選択した場合(S108:Yes)、特定部24は、管理装置20の管理対象であるAP12を全て選択したか否かを判定する(S109)。未選択のAP12がある場合(S109:No)、特定部24は、再びステップS100に示した処理を実行する。一方、全てのAP12を選択した場合(S109:Yes)、管理装置20は、本フローチャートに示した干渉判定処理を終了する。
[実施例1の効果]
上記説明から明らかなように、本実施例の無線通信システム10は、複数の無線端末13と、それぞれの無線端末13との間で適応変調により無線通信を行うAP12と、それぞれの無線端末13およびAP12を管理する管理装置20とを有する。また、管理装置20は、特定部24と、判定部23とを有する。特定部24は、無線端末13毎に、無線端末13が干渉を受けていない場合における通信レートの期待値を特定する。判定部23は、無線端末13毎に、無線端末13の通信レートと、範囲14によって特定された期待値とに基づいて、無線端末13が干渉を受けているか否かを判定する。これにより、管理装置20は、干渉の検出精度を向上させることができる。
また、上記した実施例において、無線通信システム10は、保持部21および取得部26をさらに有する。保持部21は、それぞれの無線端末13について、RSSIと、無線端末13が干渉を受けていない場合の受信信号における通信レートの期待値との対応関係を示す通信レートテーブル214を保持する。取得部26は、複数の無線端末13のそれぞれのRSSIおよび通信レートを取得する。特定部24は、無線端末13毎に、保持部21に保持された通信レートテーブル214を参照し、取得部26によって取得されたRSSIに基づいて通信レートの期待値を特定する。判定部23は、無線端末13毎に、取得部26によって取得された通信レートが、特定部24によって特定された期待値未満である場合に、無線端末13が干渉を受けていると判定する。これにより、管理装置20は、干渉の検出精度を向上させることができる。
また、上記した実施例において、特定部24は、無線端末13毎に、取得部26によって取得されたRSSIから所定のマージンの値を引いた電力に基づいて期待値を特定する。これにより、管理装置20は、フェージングなどの影響による干渉検出の誤判定を抑制することができる。
また、上記した実施例において、特定部24は、取得部26によって取得されたRSSIの変動幅に基づいて、マージンの値を算出する。これにより、特定部24は、受信電力の変動の大きさに応じたマージンの値を算出することができ、フェージングなどの影響による干渉検出の誤判定をより精度よく抑制することができる。
実施例1では、各無線端末13から送信されたRSSIに基づいて、当該RSSIが測定された無線端末13における通信レートの期待値が特定された。しかし、無線端末13の中には、RSSIを報告する機能を有さないものも存在する。そこで、実施例2の管理装置20では、AP12から無線端末13へ送信された信号に対するACKをAP12が受信したときのRSSIに基づいて、無線端末13の通信レートの期待値を特定する。なお、無線通信システム10および管理装置20の構成は、以下に説明する点を除き、図1または図2を用いて説明した構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、本実施例において、AP12および無線端末13は無線通信装置の一例であり、AP12は第2の無線通信装置の一例であり、無線端末13は第1の無線通信装置の一例である。
本実施例において、それぞれのAP12は、無線端末13へ送信した信号に対するACKを受信した場合、当該ACKを受信した際のRSSIを含む品質情報を、ネットワーク11を介して管理装置20へ送信する。品質情報には、ACKのRSSIの他に、当該ACKの送信元の無線端末13の端末ID、当該無線端末13へ送信された信号の通信レート、および、当該無線端末13へ送信された信号の無線規格に関する情報等が含まれる。
管理装置20の保持部21は、例えば図9に示すような補正値テーブル217をさらに保持する。図9は、補正値テーブル217の一例を示す図である。補正値テーブル217には、例えば図9に示すように、端末IDに対応付けて、RSSIの補正値が格納される。端末ID毎に補正値テーブル217に格納される補正値は、当該端末IDの無線端末13からAP12へ送信された信号のAP12におけるRSSI値を、AP12から無線端末13へ送信された信号の無線端末13におけるRSSI値に補正するための値である。
特定部24は、取得部26から品質情報が出力された場合、当該品質情報に含まれる情報と、当該品質情報の送信元のAP12のAPIDとを、取得時刻に対応付けて保持部21内の品質情報テーブル215(図4参照)に格納する。なお、本実施例において、品質情報テーブル215内に格納されるRSSIは、無線端末13からAP12へ送信されたACKのAP12におけるRSSIである点が実施例1とは異なる。
そして、特定部24は、所定のタイミング毎(例えば数分から数十分毎)に、無線端末13毎に補正値を算出する補正値の算出処理を実行する。例えば、特定部24は、品質情報テーブル215を参照して、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、最新の所定数(例えば数百から数千)の通信レートとRSSIのペアを抽出する。APID、端末ID、および無線規格の情報のある組合せについて、ACK毎のRSSIと通信レートのペアを示す点30の分布を図示すると、例えば図10のようになる。図10は、ACK毎のRSSIと通信レートのペアの分布の一例を示す図である。
例えば図10に示すように、AP12におけるACKのRSSIの値が同一であっても、通信レートが大きい点30と小さい点30とがある。これは、AP12におけるACKのRSSIの値が同一であっても、無線端末13が干渉を受けている場合には通信レートが低くなり、無線端末13が干渉を受けていない場合には通信レートが高くなるためである。
次に、特定部24は、所定範囲(例えば1dB)のRSSI毎に、通信レートの最大値に対応する点30を代表点として決定する。通信レートとRSSIの複数のペアの中で、通信レートが最大となる点30は、干渉を受けていない可能性が高い状況における通信レートであると考えられる。これにより、例えば図11に示すように、RSSIの各範囲において、代表点31が決定される。図11は、補正値の算出過程の一例を説明する図である。なお、RSSIの各範囲において、RSSIと通信レートのペアを示す点30の数が所定数(例えば数十個)に満たない場合には、代表点31が存在しないこととしてもよい。
次に、特定部24は、APID、端末ID、および無線規格の情報の組合せ毎に、当該無線規格の情報に対応する通信レートテーブル214を対応テーブル210内で特定する。そして、特定部24は、特定された通信レートテーブル214を参照し、RSSIの範囲毎に、当該範囲に対応付けられた通信レートの期待値R0を特定する。図11に示した線32は、RSSIのそれぞれの範囲における通信レートの期待値R0を示している。
そして、特定部24は、RSSIのそれぞれの範囲を、インデックスiに対応するシフト量ΔP
i分シフトさせる。本実施例において、特定部24は、例えば下記の式(1)に基づいてシフト量ΔP
iを算出する。
上記式(1)において、ΔP
1は例えば1dBであり、ΔP
2は例えば10dBであり、iは0から20までの値をとる整数である。
そして、特定部24は、シフト量ΔPi分シフトされたRSSIの範囲毎に、例えば図12に示すように、当該範囲に含まれる代表点31と期待値R0との差分ΔRkを算出する。図12は、補正値の算出過程の一例を説明する図である。図12の例では、あるRSSIの範囲に含まれる代表点31−kと期待値R0との差分ΔRkが算出され、代表点31−(k+1)と期待値R0との差分ΔRk+1が算出される様子が示されている。
そして、特定部24は、例えば下記の式(2)に従って、代表点31毎に算出された差分ΔR
kの総和の逆数を、インデックスiのシフト量ΔP
iに対応する評価値E
iとして算出する。
上記式(2)において、Nは、代表点31の総数を示す。
次に、特定部24は、評価値Eiが最大となるインデックスiを特定し、特定されたインデックスiに対応するシフト量ΔPiを、前述の式(1)を用いて算出する。そして、特定部24は、算出されたシフト量ΔPiの値を、端末IDに対応付けて、補正値として補正値テーブル217に格納する。
そして、特定部24は、干渉判定処理において、無線端末13毎に補正値テーブル217から補正値を取得し、取得した補正値に応じた電力分、通信レートテーブル214内のRSSIのそれぞれの範囲をシフトさせる。そして、特定部24は、シフト後のRSSIの範囲を用いて、無線端末13の通信レートの期待値を特定する。
ここで、AP12の送信電力と無線端末13の送信電力とは必ずしも等しいとは限らない。そのため、AP12から送信された信号の無線端末13におけるRSSIと、無線端末13から送信された信号のAP12におけるRSSIとは必ずしも等しいとは限らない。そのため、本実施例では、AP12が無線端末13からACKを受信した際のRSSIと、その際のAP12から無線端末13へ送信された信号の通信レートとのペアの履歴から、干渉が発生していない場合のRSSI毎の通信レートが特定される。そして、特定されたRSSI毎の通信レートと、予め保持されたRSSIの範囲毎の通信レートの期待値の値との差分が最小となるように、予め保持されたRSSIの範囲のシフト量を示す補正値が算出される。そして、干渉判定処理において、無線端末13毎に算出された補正値に応じた電力分、通信レートテーブル214内のRSSI毎の範囲をシフトさせた上で、干渉判定処理が実行される。これにより、複数の無線端末13の中にRSSIを報告する機能を有さない無線端末13が存在する場合であっても、管理装置20は、干渉の検出精度を向上させることができる。
[補正値の算出処理]
図13は、補正値の算出処理の一例を示すフローチャートである。管理装置20は、例えば所定のタイミング毎に本フローチャートに示す補正値の算出処理を実行する。なお、特定部24は、図13に示す補正値の算出処理とは別に、各AP12から送信された品質情報に基づいて保持部21内に各AP12のRSSI等の情報を蓄積する処理を実行している。
まず、特定部24は、保持部21内の品質情報テーブル215を参照して、前回実行された補正値の算出処理以降、所定数の通信レートとRSSIのペアが収集されたか否かを判定する(S200)。所定数の通信レートとRSSIのペアが収集されていない場合(S200:No)、特定部24は、再びステップS200に示した処理を実行する。
一方、所定数の通信レートとRSSIのペアが収集された場合(S200:Yes)、特定部24は、管理装置20の管理対象である複数のAP12の中で、AP12を1つ選択する(S201)。そして、特定部24は、ステップS201で選択されたAP12に帰属している無線端末13を1つ選択する(S202)。
次に、特定部24は、保持部21内の品質情報テーブル215および対応テーブル210を参照して、最新の通信レートとRSSIのペアに対応付けられた属性情報に含まれる無線規格の情報に対応する通信レートテーブル214を特定する(S203)。そして、特定部24は、所定範囲のRSSI毎に、通信レートの最大値に対応する点30を代表点31として決定する(S204)。
次に、特定部24は、インデックスiを0に初期化し(S205)、インデックスiにおける評価値Eiを算出する(S206)。具体的には、特定部24は、前述の式(1)に基づいてシフト量ΔPiを算出し、シフト量ΔPi分シフトされたRSSIの範囲毎に、当該範囲に含まれる代表点31と期待値R0との差分ΔRkを算出する。そして、特定部24は、例えば前述の式(2)に従って、代表点31毎に算出された差分ΔRkの総和を、インデックスiのシフト量ΔPiに対応する評価値Eiとして算出する。
次に、特定部24は、インデックスiを1増やし(S207)、インデックスiの値が所定値imaxより大きいか否かを判定する(S208)。所定値imaxは、例えば20である。インデックスiの値がimax以下である場合(S208:No)、特定部24は、ステップS203で特定された通信レートテーブル214内のRSSIのそれぞれの範囲を、インデックスiに対応するシフト量ΔPi分シフトさせる(S209)。そして、特定部24は、再びステップS206に示した処理を実行する。
一方、インデックスiの値がimaxより大きい場合(S208:Yes)、特定部24は、評価値Eiが最大となるインデックスiを特定し、特定されたインデックスiに対応するシフト量ΔPiを、前述の式(1)を用いて算出する。そして、特定部24は、算出されたシフト量ΔPiの値を、端末IDに対応付けて、補正値として補正値テーブル217に格納する(S210)。
次に、特定部24は、ステップS201において選択されたAP12に帰属する全ての無線端末13を選択したか否かを判定する(S211)。ステップS201において選択されたAP12に帰属する無線端末13の中に未選択の無線端末13がある場合(S211:No)、特定部24は、再びステップS202に示した処理を実行する。
一方、ステップS201において選択されたAP12に帰属する全ての無線端末13を選択した場合(S211:Yes)、特定部24は、管理装置20の管理対象であるAP12を全て選択したか否かを判定する(S212)。未選択のAP12がある場合(S212:No)、特定部24は、再びステップS201に示した処理を実行する。一方、全てのAP12を選択した場合(S212:Yes)、管理装置20は、本フローチャートに示した補正値の算出処理を終了する。
[干渉判定処理]
図14は、実施例2における干渉判定処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図14において、図8と同一の符号が付された処理は、図8において説明した処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
特定部24は、ステップS103において通信レートテーブル214を特定した後、ステップS101において選択された無線端末13の端末IDに対応付けられている補正値を、保持部21内の補正値テーブル217から取得する(S120)。そして、特定部24は、取得された補正値に応じた電力分、ステップS103において特定された通信レートテーブル214内のRSSIのそれぞれの範囲をシフトさせる。そして、特定部24は、シフト後のRSSIの範囲を用いて、無線端末13の通信レートの期待値を特定する(S104)。そして、管理装置20は、ステップS105〜S109に示した処理を実行する。
[実施例2の効果]
上記説明から明らかなように、本実施例の保持部21は、無線端末13について、無線端末13が干渉を受けていない場合のRSSIと受信信号における通信レートの期待値との対応関係を示す通信レートテーブル214を保持する。また、本実施例における取得部26は、AP12が無線端末13へ送信した信号の通信レートと、当該通信レートの信号に対して無線端末13から送信されたACKをAP12が受信したときのRSSIとを取得する。また、本実施例の特定部24は、取得部26が取得した通信レートとAP12のRSSIの組合せの履歴に基づいて、通信レートテーブル214内のそれぞれのRSSIの範囲を補正する。そして、特定部24は、補正されたRSSIの範囲と、取得部26が取得したAP12の最新のRSSIとを用いて、無線端末13が干渉を受けていない場合における通信レートの期待値を特定する。また、本実施例の判定部23は、取得部26が取得したAP12の最新の通信レートが、特定部24によって特定された期待値未満である場合に、無線端末13が干渉を受けていると判定する。これにより、複数の無線端末13の中にRSSIを報告する機能を有さない無線端末13が存在する場合であっても、管理装置20は、干渉の検出精度を向上させることができる。
実施例1において、各AP12から管理装置20へ送信される品質情報には、AP12と無線端末13との間で行われている無線通信の無線規格に関する情報が含まれる。しかし、AP12の中には、無線規格に関する情報を報告する機能を有さないものも存在する。そこで、実施例3の管理装置20では、AP12から送信された品質情報に含まれる通信レートの履歴に基づいて、AP12と無線端末13との間で行われている無線通信の無線規格に関する情報を特定する。なお、無線通信システム10および管理装置20の構成は、以下に説明する点を除き、図1または図2を用いて説明した構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
本実施例において、保持部21は、例えば図15に示すような無線規格テーブル219を保持する。図15は、無線規格テーブル219の一例を示す図である。無線規格テーブル219には、例えば図15に示すように、端末IDに対応付けて、ストリーム数およびGI等の無線規格に関する情報が格納される。
本実施例において、それぞれの無線端末13は、AP12から受信した信号のRSSIを当該AP12に通知する。また、本実施例において、それぞれのAP12は、配下の無線端末13から受信したRSSI、当該無線端末13の端末ID、および当該無線端末13へ送信された信号の通信レートを含む品質情報を、ネットワーク11を介して管理装置20へ送信する。
本実施例における特定部24は、取得部26から品質情報が出力された場合、当該品質情報に含まれる情報と、当該品質情報の送信元のAP12のAPIDとを、取得時刻に対応付けて保持部21内の品質情報テーブル215(図4参照)に格納する。なお、本実施例において、品質情報テーブル215内には、APID、端末ID、通信レート、RSSI、および取得時刻が、対応付けて格納される。
そして、特定部24は、AP12から品質情報を受信する度に、無線端末13毎に無線規格の情報を特定する無線規格特定処理を実行する。例えば、特定部24は、全ての無線規格の情報の組合せを要素とする集合UPを設定する。そして、特定部24は、AP12から品質情報を受信した場合に、受信した品質情報に含まれる情報を品質情報テーブル215に格納すると共に、受信した品質情報から通信レートの情報を抽出する。そして、特定部24は、対応テーブル210を参照して、抽出された通信レートが含まれる通信レートテーブル214を特定し、特定された通信レートテーブル214に対応付けられた無線規格の情報を集合UCに設定する。
そして、特定部24は、集合UPおよび集合UCの積集合を集合Uとして算出する。集合Uの要素数が1である場合、特定部24は、無線規格の情報が特定されたため、集合Uに含まれる無線規格の情報を、品質情報に含まれている端末IDに対応付けて無線規格テーブル219に格納する。
例えば、品質情報に含まれる通信レートが21.7Mbpsである場合、例えば図3に示すように、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」に対応付けられている通信レートテーブル214には21.7Mbpsの通信レートが含まれている。そのため、特定部24は、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」の組合せを集合UCに設定する。これ以外の通信レートテーブル214には、21.7Mbpsの通信レートの情報は含まれていないため、集合UPおよび集合UCの積集合である集合Uの要素数は1となる。従って、無線規格の情報は、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」の組合せであると特定される。
一方、集合Uの要素数が2以上である場合、特定部24は、集合Uの要素を集合UPに設定する。そして、特定部24は、今回受信した品質情報に含まれる端末IDと同一の端末IDを含み、今回受信した品質情報に含まれる通信レートとは異なる通信レートを含む他の品質情報の受信を待ち受ける。他の品質情報を受信した場合、特定部24は、集合UPおよび集合UCの積集合を集合Uとして算出し、集合Uの要素数が1であるか否かを判定する。そして、集合Uの要素数が1となった場合、特定部24は、集合Uに含まれる無線規格の情報を、品質情報に含まれている端末IDに対応付けて無線規格テーブル219に格納する。一方、集合Uの要素数が2以上である場合、特定部24は、集合Uの要素を集合UPに設定し、同一の端末IDを含み異なる通信レートを含む他の品質情報の受信を待ち受ける。
例えば、品質情報に含まれる通信レートが28.9Mbpsである場合、例えば図3に示すように、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」に対応付けられている通信レートテーブル214には28.9Mbpsの通信レートが含まれている。一方、例えば図16に示すように、「ストリーム数=2」および「GI=400ns」に対応付けられている通信レートテーブル214にも28.9Mbpsの通信レートが含まれている。そのため、特定部24は、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」の組合せと、「ストリーム数=2」および「GI=400ns」の組合せとを集合UCに設定する。集合UPおよび集合UCの積集合である集合Uの要素数は2以上となるため、無線規格の情報が1つに定まらない。
特定部24は、「ストリーム数=1」および「GI=400ns」の組合せと、「ストリーム数=2」および「GI=400ns」の組合せを含む集合UCを集合UPに設定する。そして、特定部24は、今回受信した品質情報に含まれる端末IDと同一の端末IDを含み、今回受信した品質情報に含まれる通信レートとは異なる通信レートを含む他の品質情報の受信を待ち受ける。
そして、AP12から通信レートとして130Mbpsを含む品質情報が受信された場合、特定部24は、再び対応テーブル210を参照する。例えば図16に示すように、「ストリーム数=2」および「GI=400ns」に対応付けられている通信レートテーブル214には130Mbpsの通信レートが含まれている。一方、例えば図17に示すように、「ストリーム数=2」および「GI=800ns」に対応付けられている通信レートテーブル214にも130Mbpsの通信レートが含まれている。そのため、特定部24は、「ストリーム数=2」および「GI=400ns」の組合せと、「ストリーム数=2」および「GI=800ns」の組合せとを集合UCに設定する。そして、集合UPおよび集合UCの積集合の要素が「ストリーム数=2」および「GI=400ns」の組合せとなり、積集合である集合Uの要素数が1となり、無線規格の情報が1つに特定される。
なお、無線端末13の通信相手が他のAP12に変更された場合、無線端末13と他のAP12との間のネゴシエーションによって、無線規格の情報が変更になる場合がある。そのような場合、集合Uの要素数が0となることがある。集合Uの要素数が0となった場合、特定部24は、集合UCの要素を集合UPに設定し、同一の端末IDを含み、異なる通信レートを含む他の品質情報の受信を待ち受ける。
[無線規格特定処理]
図18は、無線規格特定処理の一例を示すフローチャートである。管理装置20は、起動後に本フローチャートに示す無線規格特定処理を開始する。なお、図18に示すフローチャートは、無線端末13毎に実行される。
まず、特定部24は、利用可能な全ての無線規格の情報の組合せを集合UPに設定する(S300)。そして、特定部24は、AP12から品質情報を受信したか否かを判定する(S301)。AP12から品質情報を受信していない場合(S301:No)、特定部24は、再びステップS301に示した処理を実行する。
一方、AP12から品質情報を受信した場合(S301:Yes)、特定部24は、受信した品質情報に含まれる情報を品質情報テーブル215に格納すると共に、受信した品質情報から通信レートの情報を取得する。そして、特定部24は、対応テーブル210を参照して、取得された通信レートが含まれる通信レートテーブル214を特定し、特定された通信レートテーブル214に対応付けられた無線規格の情報を特定する(S302)。そして、特定部24は、特定された無線規格の情報を集合UCに設定する(S303)。
次に、特定部24は、集合UPおよび集合UCの積集合を集合Uとして算出する(S304)。そして、特定部24は、集合Uの要素数が1であるか否かを判定する(S305)。集合Uの要素数が1である場合(S305:Yes)、特定部24は、集合Uに含まれる無線規格の情報を、ステップS301において受信された品質情報に含まれている端末IDに対応付けて無線規格テーブル219に格納する(S306)。そして、特定部24は、集合Uを集合UPに設定し(S308)、再びステップS301に示した処理を実行する。
一方、集合Uの要素数が1ではない場合(S305:No)、特定部24は、集合Uの要素数が1より多いか否かを判定する(S307)。集合Uの要素数が1より多い場合(S307:Yes)、特定部24は、ステップS308に示した処理を実行する。一方、集合Uの要素数が1より小さい、即ち、集合Uの要素数が0である場合(S307:No)、特定部24は、集合UCを集合UPに設定し(S309)、再びステップS301に示した処理を実行する。
[実施例3の効果]
上記説明から明らかなように、本実施例の保持部21は、少なくとも、ストリーム数およびガード期間の組合せ毎に、通信レートテーブル214を保持する。また、特定部24は、無線端末13毎に、無線端末13が行っている無線通信におけるストリーム数およびガード期間の組合せをさらに特定し、特定された組合せに対応する通信レートテーブル214を参照して通信レートの期待値を算出する。これにより、複数のAP12の中に無線規格に関する情報を通知する機能を有さないAP12が存在する場合であっても、管理装置20は、無線規格に対応する通信レートテーブル214を特定することができる。これにより、管理装置20は、干渉の検出精度を向上させることができる。
また、本実施例の特定部24は、無線端末13毎に、無線端末13が行った無線通信における通信レートの履歴に基づいて、無線端末13が行っている無線通信におけるストリーム数およびガード期間の組合せを特定する。これにより、複数のAP12の中に無線規格に関する情報を通知する機能を有さないAP12が存在する場合であっても、管理装置20は、無線規格に対応する通信レートテーブル214を特定することができる。
[ハードウェア]
上記した実施例1から3における管理装置20は、例えば図19に示すようなハードウェアにより実現される。図19は、管理装置20のハードウェアの一例を示す図である。管理装置20は、メモリ200、プロセッサ201、およびネットワークインターフェイス202を有する。
ネットワークインターフェイス202は、ネットワーク11を介してそれぞれのAP12との間で信号の送受信を行う。メモリ200には、例えば管理装置20の機能を実現するための各種プログラムやデータ等が格納される。メモリ200には、例えば、保持部21内のデータが格納される。プロセッサ201は、メモリ200からプログラムを読出し、読み出したプログラムを実行することにより、例えば管理装置20の各機能を実現する。具体的には、プロセッサ201は、メモリ200から読み出したプログラムを実行することにより、制御部22、判定部23、特定部24、送信部25、および取得部26の各機能を実現する。
なお、メモリ200内のプログラムやデータ等は、必ずしも全てが最初からメモリ200内に記憶されていなくてもよい。例えば、管理装置20に挿入されるメモリカードなどの可搬型記録媒体にプログラムやデータ等が記憶され、管理装置20がこのような可搬型記録媒体からプログラムやデータ等を適宜取得して実行するようにしてもよい。また、プログラムやデータ等を記憶させた他のコンピュータまたはサーバ装置などから、無線通信回線、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介して、管理装置20がプログラムを適宜取得して実行するようにしてもよい。
<その他>
なお、開示の技術は、上記した各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した各実施例では、管理装置20は、AP12とは別の装置として説明したが、開示の技術はこれに限られず、管理装置20は、いずれかのAP12の中に、AP12の一機能として設けられてもよい。
また、上記した各実施例において、管理装置20は、複数の無線端末13のそれぞれについて干渉の有無を判定したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、管理装置20は、複数の無線端末13のそれぞれに加えて、複数のAP12のそれぞれについても、干渉の有無を判定するようにしてもよい。
また、上記した各実施例において、管理装置20が有するそれぞれの処理ブロックは、実施例における管理装置20の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、処理ブロックの区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。また、上記した各実施例における管理装置20が有する各処理ブロックは、処理内容に応じてさらに多くの処理ブロックに細分化することもできるし、複数の処理ブロックを1つの処理ブロックに統合することもできる。また、上記した各実施例において、各処理ブロックによって実行される処理は、ソフトウェアによって実現されるが、少なくとも一部の処理はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。