JP7782246B2 - 通信中継装置、通信制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信中継装置、通信制御方法、およびプログラムに関する。

無線ＬＡＮなどの無線通信においては、通信帯域として、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯とが用いられている。５ＧＨｚ帯の中でもＷ５３およびＷ５６と呼ばれる帯域の使用においては、軍事用および気象用などの特定のレーダー波（レーダー信号ともいう）との干渉を回避するための機能が実装される。この機能は、ＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）機能と称されている。ＤＦＳ機能は、以下の処理を実行するものである。まず、Ｗ５３／Ｗ５６に分類されるチャンネルと使用して無線通信を開始するときには、無線通信開始前に特定のレーダー信号が１分間にわたって検出されないことを確認する処理が必要である。この処理は、ＣＡＣ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）と称される。また、ＣＡＣでレーダー信号が検出された場合には、レーダー信号の使用を優先させるために、そのチャンネルの使用を３０分間停止しなければならない。一般的にはレーダー信号が検出されるとチャンネルを変更し、無線通信を再開しようとする。しかし、レーダー信号を検出した後は、レーダー信号が使用していないチャンネルを新たに使用したとしても、１分間にわたって無線通信ができない。なお、無線通信をしている状態は、ＩＳＭ（Ｉｎ－Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）と称される。特許文献１では、無線ＬＡＮの通信ログに基づき、レーダー信号との干渉が生じていると判断した場合、チャンネルを切り替えることが開示されている。

また、アクセスポイントには、帯域に応じて複数の無線モジュールを備えているものがある。１つの無線モジュールのみを無線サービスに使う場合、（１）消費電力を少なくできる、（２）他の無線モジュールをレーダー監視用に利用する、（３）他の無線モジュールを他の無線ＬＡＮシステムとの接続用（例えばＷＤＳブリッジ機能）に利用するなどのメリットがある。一方、複数の無線モジュールを無線サービスに使う場合、その無線ＬＡＮシステムでの通信帯域を大きくできるメリットがある。

特開２０２０－１８２１２９号公報

一方、ユーザー自らが利用する無線環境について知ることは難しい。そのため、無線環境が混雑しているときに、使用する無線モジュールの数を変更しようとしても、どのような条件に基づいて判断すればよいかわからない。さらに、ユーザー自らが手動で無線モジュール数を変更するような通信設定を行うことは、非常に煩雑である。

本発明の目的の一つは、ユーザーの利用環境に応じて適切な無線通信設定を行うことである。

本発明の一実施形態によれば、通信中継装置であって、複数の無線通信モジュールと、ユーザーが所望する帯域幅、および前記通信中継装置の内部情報を取得し、前記帯域幅および前記内部情報に基づき、前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する制御部と、を含む通信中継装置が提供される。

また、本発明の一実施形態によれば、通信中継装置が、ユーザーが所望する帯域幅、および前記通信中継装置の内部情報を取得し、前記帯域幅および前記内部情報に基づき、複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する通信制御方法が提供される。

また、本発明の一実施形態によれば、コンピュータに、ユーザーが所望する帯域幅、および通信中継装置の内部情報を取得し、前記帯域幅および前記内部情報に基づき、複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定することを実行させる、プログラムが提供される。

本発明によれば、ユーザーの利用環境に応じて適切な無線通信設定を行うことができる。

本発明の第１実施形態における通信システムの構成を説明する図である。 本発明の第１実施形態における通信制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態における初期化処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態における閾値設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態における閾値管理テーブルを説明する図である。 本発明の第１実施形態における無線通信モジュール数設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態における無線通信モジュール数設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態における閾値設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態における閾値設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態における通信モジュール数設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態における通信モジュール数設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態における通信モジュール数設定処理を説明するフローチャートである。 本発明の第５実施形態における通信システムの構成を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態における通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

＜第１実施形態＞
［１－１．通信システムの全体構成］
本発明の第１実施形態における通信システムは、無線通信を中継するアクセスポイントによって実現されている。このアクセスポイントは、少なくとも５ＧＨｚ帯を用いた無線通信を行う通信装置であって、ＤＦＳ機能に相当する処理を実行可能である。このとき、アクセスポイントは、以下に説明する方法によって、ユーザーが所望する帯域幅に応じて適切な無線通信モジュールの数を調整することができる。以下に第１実施形態におけるアクセスポイントについて説明する。なお、通信システムは、アクセスポイントに代えてルータ、ネットワークスイッチ等他の通信装置によって実現されてもよい。

［１－２．アクセスポイントの構成］
図１は、本発明の第１実施形態における通信システム１の構成を説明する図である。アクセスポイント３は、通信端末５に対して無線ＬＡＮの環境を提供する装置であり、ルータ９を介してＷＡＮ（インターネット等）に通信端末５を接続するための中継をする装置である。なお、図１においては、１つの通信端末５が示されているが、複数の通信端末５が存在してもよい。

アクセスポイント３は、無線通信モジュールＭａ１０、無線通信モジュールＭｂ２０、制御部５０、記憶部７０、操作部８０、および無線通信モジュールＭｚ９０を備える。これらの構成は、バスによって互いに接続されている。この例における通信システム１は、無線通信モジュールＭａ１０、無線通信モジュールＭｂ２０および制御部５０を含み、１つの筐体に収容されることによってアクセスポイント３の一部を構成している。なお、本実施形態において、無線通信モジュールＭａ１０および無線通信モジュールＭｂ２０を分けて説明する必要がないときには無線通信モジュールＭとして説明する。

無線通信モジュールＭａ１０は、５ＧＨｚ帯のチャンネルのうち、制御部５０によって設定されたチャンネルを用いて、通信端末５との無線通信Ｃｓａ、およびレーダー信号Ｌｓａの検出を実行する。無線通信モジュールＭａ１０に設定されるチャンネル（第１チャンネルともいう）は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格において、タイプＷ５３、Ｗ５６に含まれるチャンネルから選択される。

無線通信モジュールＭｂ２０は、５ＧＨｚ帯のチャンネルのうち、制御部５０によって設定されたチャンネルを用いて、通信端末５との無線通信Ｃｓｂ、およびレーダー信号Ｌｓｂの検出を実行する。無線通信モジュールＭｂ２０に設定されるチャンネル（第２チャンネルともいう）は、無線通信モジュールＭａ１０に設定されるチャンネルとは異なるチャンネルであるが、タイプＷ５３、Ｗ５６に含まれるチャンネルから選択される点では同じである。なお、無線通信モジュールＭａ１０および無線通信モジュールＭｂ２０には、タイプＷ５２に含まれるチャンネル、すなわち、レーダー信号の検出対象外のチャンネルが、設定されることもある。

レーダー信号ＬｓａとＬｓｂとは、チャンネルによって検出可能な無線通信モジュールを区別するために、便宜的に異なる表現で記載している。したがって、検出可能な無線通信モジュールを区別せず、共通の事項として説明する場合には、レーダー信号Ｌｓとして記載する場合がある。

無線通信モジュールＭａ１０と無線通信モジュールＭｂ２０とは、上述のとおり、設定されるチャンネルが異なるが、その他の設定（例えば、送受信レートセット、セキュリティ設定）については同じであることが望ましい。このようにすると、通信端末５と通信する無線通信モジュールが変わったとしても、通信端末５は、利用するチャンネルの設定を変更すれば、そのまま通信をすることができる。なお、一部の設定については、無線通信モジュールＭａ１０と無線通信モジュールＭｂ２０とで異なっていてもよい。

無線通信モジュールＭｚ９０は、この例では、ルータ９と通信し、ルータ９を介して他の装置と通信するための通信部としての機能を有する。この通信は、例えば、２．４ＧＨｚ帯を用いた無線によるものであってもよいし、有線によるものであってもよい。

記憶部７０は、制御部５０によって実行される制御プログラムおよび各種のテーブル等の情報を記憶する。記憶部７０には、例えば、後述する接続される通信端末数の閾値データが記憶され、制御部５０によって適宜更新される。操作部８０は、電源ボタン、設定ボタン等の操作子を含み、操作子に対するユーザーの操作を受け付け、その操作に応じた信号を制御部５０に出力する。

制御部５０は、ＣＰＵなどの演算処理回路およびメモリを含む。制御部５０は、記憶部７０に記憶された制御プログラムをＣＰＵによって実行して、各種機能をアクセスポイント３において実現させる。実現される機能には、通信制御機能が含まれる。この通信制御機能によれば、後述する処理（以下、通信制御処理という）を実行することができる。

制御プログラムは、コンピュータにより実行可能であればよく、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。この場合には、アクセスポイント３は、記録媒体を読み取る装置を備えていればよい。また、制御プログラムは、無線通信モジュールを介してダウンロードされてもよい。続いて、通信制御処理（通信制御方法）について説明する。

［１－３．通信制御処理］
通信制御処理は、アクセスポイント３において電源がオンにされることによって開始される。なお、ユーザーからの通信制御処理開始の要求（開始設定）により通信制御処理が開始されてもよい。図２は、本発明の第１実施形態における通信制御処理を説明するフローチャートである。本実施形態において、通信制御処理は、初期化処理Ｓ１００、閾値設定処理Ｓ２００、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００を含む。初期化処理Ｓ１００は、アクセスポイント３のうち無線通信モジュールＭの初期条件を設定する処理である。閾値設定処理Ｓ２００は、ユーザーから入力された所望の帯域幅に応じて閾値を設定する処理である。無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００は、無線通信モジュールＭに接続されている通信端末数およびユーザーの所望する帯域幅に応じて無線通信に使用される無線通信モジュールの数を設定する処理である。通信制御処理が開始されると、制御部５０は、最初に初期化処理Ｓ１００を実行する。

［１－３－１．初期化処理］
初期化処理Ｓ１００が開始されると、制御部５０は、無線通信モジュールＭａ１０、Ｍｂ２０に対して、無線通信に用いるチャンネルを設定する（ステップＳ１０１）。設定されるチャンネルは、予め決められたチャンネルであってもよいし、前回の電源オフのときに設定されていたチャンネルでもよいし、過去の履歴（例えば、チャンネル使用頻度、レーダー信号Ｌｓの検出頻度等）に応じて決定されてもよい。また、現在使用されていない（空いている）チャンネルが設定されてもよい。このような設定は、記憶部７０に記憶されている無線通信モジュール管理テーブルに登録されてもよい。なお、無線通信モジュールＭａ１０に設定されるチャンネル（第１チャンネル）と、無線通信モジュールＭｂ２０に設定されるチャンネル（第２チャンネル）とは、異なるように設定される。

現状の規格ではレーダー信号Ｌｓを検出したチャンネルは３０分間の使用が制限される。このため、この規格がある場合には、無線通信モジュールＭのチャンネルが変更されるものとし、レーダー信号Ｌｓの検出後、３０分間は、いずれの無線通信モジュールＭでもこのチャンネルが使用できないように、制御部５０が制御する。初期化処理において、制御部５０は、使用される無線通信モジュールの数を「１」と設定する（ステップＳ１０３）。このとき、制御部５０は、無線通信モジュールＭを接続優先モードに設定する（ステップＳ１０５）。

接続優先モードでは、無線通信モジュールＭａ１０、Ｍｂ２０のうち、一方の無線通信モジュールＭ（例えば無線通信モジュールＭａ１０）が通信端末５と接続（第１接続ともいう）された状態（ＩＳＭ、非制限状態ともいう）とし、他方の無線通信モジュールＭ（例えば無線通信モジュールＭｂ２０）をレーダー信号Ｌｓの検出をする状態（ＣＡＣ、制限状態ともいう）とし、双方においてレーダー信号Ｌｓの検出をする状態として、アクセスポイント３が動作する。

接続優先モードにおいて、無線通信モジュールＭｂ２０がレーダー信号Ｌｓを検出すると、無線通信モジュールＭｂ２０においてＣＡＣが開始される。このとき、無線通信モジュールＭｂ２０のチャンネルが変更されてもよいし、されなくてもよい。一方、無線通信モジュールＭａ１０がレーダー信号Ｌｓを検出すると、制御部５０は、無線通信モジュールＭｂ２０を非制限状態（ＩＳＭ）に変更し、無線通信モジュールＭａ１０を制限状態（ＣＡＣ）に変更する。これによって、接続優先モードでは、通信端末５と無線通信モジュールＭａ１０との通信が切断され、通信端末５と無線通信モジュールＭｂ２０との接続（第２接続ともいう）に設定が変更されて、無線通信が開始される。このとき、通信端末５では、アクセスポイント３との通信が継続されつつ、無線通信のチャンネルが変更されればよい。このため、無線通信ができない期間がほとんど生じない。接続優先モードによれば、レーダー信号Ｌｓを受信したときに、できるだけ無線通信ができない期間を少なくすることができる。

［１－３－２．閾値設定処理］
図４は、閾値設定処理Ｓ２００を説明するフローチャートである。制御部５０は、接続優先モードの処理が実行されている間において、閾値設定処理Ｓ２００を開始する。

閾値設定処理Ｓ２００において、まずユーザーがアクセスポイント３に対して所望する帯域幅（例えば帯域幅の下限値）を入力する。制御部５０は、入力されたユーザーが所望する帯域幅を取得する（Ｓ２０１）。取得された帯域幅の情報は、記憶部７０に記憶される。

制御部５０は、取得された帯域幅に基づいて、レーダー信号Ｌｓの検出頻度の閾値Ｎｔｈ１を設定する（Ｓ２０３）。レーダー信号Ｌｓの検出頻度は、無線通信モジュールＭによって所定の期間内に検出されたレーダー信号の検出回数を示す。例えば、制御部５０は、無線通信モジュールＭは５分ごとにレーダー信号の検出を行ったときに、２４時間で何回レーダー信号を検出するかをカウントする。レーダー信号の検出頻度の閾値Ｎｔｈ１として「１」が設定される。

制御部５０は、無線通信モジュールＭに接続される通信端末数の閾値Ｎｔｈ２を設定する（Ｓ２０５）。閾値Ｎｔｈ２は、以下の数式１により算出される。
（数式１）
数式１において、閾値Ｎｔｈ２は、ユーザーが所望する１台の通信端末あたりの帯域幅に加えて、所定の通信規格における帯域幅（通信速度）の理論値、無線通信に用いられる無線通信モジュールの数、および所定の係数に基づいて算出される。係数はユーザーが所望する帯域幅およびレーダー信号の検出頻度に基づいて設定される。本実施形態における所定の通信規格は、８０２．１１ａｃである。この通信規格における所定のパラメータ（例えばＭＳＣ ｉｎｄｅｘ ９、Ｓｐａｔｉａｌ Ｓｔｒｅａｍ ２、帯域幅 ８０ＭＨｚ、ガードインターバル長：０．４μｓ）を用いたときの理論値は８６６．７Ｍｂｐｓである。アンテナ数は、送信用２本×受信用２本の４本である。なお、通信規格８０２．１１ａｃの別のパラメータ（ＭＣＳ ｉｎｄｅｘなど）が用いられてもよいし、通信規格は８０２．１１ａｃに限定されず、別の通信規格が用いられてもよい。

図５は、接続される通信端末数の閾値管理テーブル１００の一例である。閾値管理テーブル１００は、条件１０１、ユーザーが所望する帯域幅１０３、レーダー信号検出頻度１０５、および接続される通信端末数の閾値１０７を含む。条件Ｎｔｈ２ａにおいて、ユーザーが所望する１台の通信端末あたりの帯域幅「５Ｍｂｐｓ」、レーダー信号検出頻度「少」が設定され、この場合の接続される通信端末数の閾値Ｎｔｈ２として「６０」が設定される。なお、レーダー信号の検出頻度「少」は、レーダー信号の検出頻度が２回未満の場合をいう。レーダー信号の検出頻度「多」は、レーダー信号の検出頻度が２回以上の場合をいう。

接続される通信末数の閾値を決定する処理（Ｓ２０５）が終了すると、制御部５０は、現在接続されている通信端末数に基づいて使用される無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００を開始する。

［１－３－３．無線通信モジュール数設定処理］
図６は、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００を説明するフローチャートである。無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００において、初めに制御部５０は、所定の時間が経過するまで待機する（Ｓ３０１；Ｎｏ）。所定期間が経過したとき（Ｓ３０１；Ｙｅｓ）、制御部５０は、次に、制御部５０は、アクセスポイント３の内部情報を取得する。制御部５０は、所定の期間における無線通信モジュールＭによって検出されたレーダー信号Ｌｓの検出回数（検出頻度）を取得する（Ｓ３０３）。取得されたレーダー信号Ｌｓの検出頻度は、記憶部７０に記憶される。また、制御部５０は、現在無線通信モジュールに接続されている通信端末数を取得する（Ｓ３０５）。無線通信モジュールに接続されている通信端末数は、時間間隔毎に取得された値である。なお、通信端末数は、所定の期間において時間間隔毎に取得された値の平均値であってもよい。取得された接続通信端末数は、記憶部７０に記憶される。レーダー信号Ｌｓの検出頻度および通信端末数の取得の順番は特に制限されない。

次に、制御部５０は、無線通信に使用される無線通信モジュールの数の変更処理を行う（Ｓ３０７）。図７は、無線通信モジュール数の変更処理Ｓ３０７を示すフロー図の一例である。図７に示すように、制御部５０は、レーダー信号の検出頻度が閾値Ｎｔｈ１未満（この例では、Ｎｔｈ１＝１）であるかどうかを判定する（Ｓ３０７１）。レーダー信号の検出頻度が閾値Ｎｔｈ１未満である場合（Ｓ３０７１；Ｙｅｓ）、無線通信に用いる無線通信モジュールの数を複数にする（Ｓ３０７２）。具体的には、現在無線通信に用いられる無線通信モジュールの数が「１」である場合、２４時間以内のレーダー信号の検出頻度が０回であれば、無線通信に用いられる無線通信モジュールの数を「２」に設定する。無線通信モジュールが複数となったとき（無線通信モジュールの数が「２」に設定されたとき）、制御部５０は、通信モジュールＭが速度優先モードであるかを判定する（Ｓ３０７３）。速度優先モードである場合（Ｓ３０７３；Ｙｅｓ）、速度優先モードが維持される。速度優先モードではなく接続優先モードの場合（Ｓ３０７３；Ｎｏ）、接続優先モードから速度優先モードに切り替えるためのモード切替処理が実行される（Ｓ３０７４）。

このモード切替処理は、無線通信モジュールＭの無線通信を制限状態から非制限状態に切り替えることに対応する。これによって、無線通信モジュールのいずれも、通信端末５と無線通信ができるＩＳＭの状態（非制限状態）となる。この状態が速度優先モードである。

速度優先モードにおいては、無線通信モジュールＭａ１０、Ｍｂ２０の双方を通信端末５と通信可能な状態（ＩＳＭの状態）として、接続優先モードよりも通信帯域を大きくするようにアクセスポイント３が動作する。これによって、多くの通信端末５がアクセスポイント３に接続しても、通信速度の低下を抑えることができる。また、速度優先モードでは、従来のように、レーダー信号Ｌｓが検出されるとＣＡＣを開始するため無線通信が制限されるものの、２つの無線通信モジュールの一方がＩＳＭの状態を維持していれば、通信端末５は、チャンネルを切り替えて無線通信を継続することができる。

レーダー信号検出頻度が１回以上である場合（Ｓ３０７１；Ｎｏ）、制御部５０は、無線通信モジュールＭに現在接続される通信端末の数を判定する（Ｓ３０７５）。このとき、接続される通信端末数の閾値は「６０」である。現在接続されている通信端末数が閾値Ｎｔｈ２以上である場合（Ｓ３０７５；Ｙｅｓ）、制御部５０は無線通信に用いられる無線通信モジュールＭの数を増やすように設定する（Ｓ３０７６）。具体的には、２４時間以内のレーダー信号の検出頻度が１回、かつ現在接続されている通信端末数が「８０」である場合、現在無線通信に用いられる無線通信モジュールの数を「２」に設定する（Ｓ３０７６）。この場合、制御部５０は、速度優先モードに設定するため、速度優先モードの判定処理が実行される（Ｓ３０７３）。

現在接続されている通信端末数が閾値Ｎｔｈ２未満である場合（Ｓ３０７５；Ｎｏ）、無線通信に用いられる無線通信モジュールＭの数を減らすように設定する（Ｓ３０７７）。具体的には、現在接続されている通信端末数が「４０」である場合、現在無線通信に用いられる無線通信モジュールの数を「１」に設定する。この場合、制御部５０は、接続優先モードであるかを判定する処理を実行する（Ｓ３０７８）。接続優先モードである場合（Ｓ３０７８；Ｙｅｓ）、接続優先モードを維持する。無線通信モジュールＭが速度優先モードである場合、接続優先モードに切り替える処理を実行し（Ｓ３０７９）、接続優先モードを開始する。接続優先モードでは、無線通信モジュールＭａ１０がレーダー信号Ｌｓを検出した時、制御部５０は、通信端末５と無線通信モジュールＭａ１０との接続（第１接続）を切断し、通信端末５と無線通信モジュールＭｂ２０との接続（第２接続）に通信設定を変更する。制御部５０は、電源がオンの状態において、無線通信モジュール数変更処理Ｓ３００を繰り返す。

上記の通信制御処理は、アクセスポイント３において、電源をオフにされたり、別の通信制御処理に切り替えられたりすると、終了する。

以上より、本実施形態の場合、無線通信モジュール数が少ない場合は通信が遮断される時間が短くなり安定した無線通信がなされるとともに、消費電力を抑えることができる。また、無線通信モジュール数が多い場合は帯域幅を大きくすることにより通信速度を向上させることができる。したがって、本実施形態を用いることにより、ユーザーが入力した帯域幅および利用環境に応じて適切な個数の無線モジュールを用いて無線通信を行うことができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第１実施形態では、ユーザーが所望する帯域幅に応じて接続されている通信端末数の閾値を設定する例を示したが、本実施形態では、第１実施形態と異なる通信システムについて説明する。具体的には、所望する消費電力に基づいて接続される通信端末数の閾値を設定する例について説明する。なお、第１実施形態と共通する部分についての説明は適宜省略する。

［２－１．閾値設定処理］
まず、ユーザーがアクセスポイント３に対して所望する無線通信モジュールＭの消費電力（例えば消費電力の上限値）を入力する。制御部５０は、入力されたユーザーが所望する無線通信モジュールＭの消費電力を取得する（Ｓ２０１Ａ）。取得された消費電力は、記憶部７０に記憶される。

制御部５０は、取得された消費電力に基づいて、レーダー信号の検出頻度の閾値Ｎｔｈ１Ａを設定し（Ｓ２０３Ａ）、無線通信モジュールに接続される通信端末数の閾値Ｎｔｈ２Ａを設定する（Ｓ２０５Ａ）。閾値Ｎｔｈ２Ａは、ユーザーが所望する消費電力に加えて、レーダー信号の検出頻度、および無線通信に用いられる無線通信モジュールの数などに基づいて設定されてもよい。

本実施形態を用いることにより、ユーザーの所望する条件に消費電力を抑えながら無線通信を行うことができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第１実施形態では、ユーザーが所望する帯域幅に応じて接続されている通信端末数の閾値を設定する例を示したが、本実施形態では、第１実施形態と異なる通信システムについて説明する。具体的には、ユーザーの所望する、無線通信モジュールに接続される通信端末の数に基づいて消費電力の閾値を設定する例について説明する。なお、第１実施形態と共通する部分についての説明は適宜省略する。

［３－１．閾値設定処理］
図９は、閾値設定処理Ｓ２００Ｂを説明するフローチャートである。閾値設定処理Ｓ２００Ｂにおいて、まず、ユーザーがアクセスポイント３に対して、無線通信モジュールに接続される通信端末の所望する数（例えば通信端末の上限値）を入力する。制御部５０は、入力されたユーザが通信端末の数を取得する（Ｓ２０１Ｂ）。取得された通信端末の数は、記憶部７０に記憶される。

制御部５０は、取得された通信端末の数に基づいて、レーダー信号の検出頻度の閾値Ｎｔｈ１Ｂを設定し（Ｓ２０３Ｂ）、無線通信モジュールＭにより使用される消費電力の閾値Ｎｔｈ３を設定する（Ｓ２０５Ｂ）。閾値Ｎｔｈ３は、ユーザーが所望する通信端末の数に加えて、無線通信モジュールの帯域幅または処理能力（スループット）などに基づいて設定されてもよい。

［３－２．無線通信モジュール数設定処理］
図１０は、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００Ｂを説明するフローチャートである。図１０に示すように、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００Ｂにおいて、まず、制御部５０は、所定の時間が経過するまで待機する（Ｓ３０１Ｂ；Ｎｏ）。所定期間が経過したとき（Ｓ３０１Ｂ；Ｙｅｓ）、制御部５０は、所定の期間における無線通信モジュールＭによって検出されたレーダー信号Ｌｓの検出回数（検出頻度）を取得する（Ｓ３０３Ｂ）。取得されたレーダー信号Ｌｓの検出頻度は、記憶部７０に記憶する。次に、制御部５０は、無線通信モジュールＭにおける現在の消費電力を取得する（Ｓ３０５Ｂ）。取得された消費電力は、記憶部７０に記憶される。

次に、制御部５０は、無線通信に使用される無線通信モジュールの数の変更処理を行う（Ｓ３０７Ｂ）。図１１は、無線通信モジュール数の変更処理を示すフロー図の一例である。図１１に示すように、制御部５０は、レーダー信号の検出頻度が閾値Ｎｔｈ１Ｂ未満（この例では、Ｎｔｈ１Ｂ＝１）であるかどうかを判定する（Ｓ３０７１Ｂ）。レーダー信号の検出頻度が閾値Ｎｔｈ１Ｂ未満である場合（Ｓ３０７１Ｂ；Ｙｅｓ）、無線通信に用いる無線通信モジュールの数を「２」に設定する。（Ｓ３０７２Ｂ）。無線通信モジュールの数を「２」に設定されたとき、制御部５０は、通信モジュールＭが速度優先モードであるかを判定する（Ｓ３０７３Ｂ）。速度優先モードである場合（Ｓ３０７３Ｂ；Ｙｅｓ）、速度優先モードが維持される。速度優先モードではなく接続優先モードの場合（Ｓ３０７３Ｂ；Ｎｏ）、接続優先モードから速度優先モードに切り替えるためのモード切替処理が実行される（Ｓ３０７４Ｂ）。

レーダー信号検出頻度が１回以上である場合（Ｓ３０７１Ｂ；Ｎｏ）、制御部５０は、無線通信モジュールＭにおける現在の消費電力を判定する（Ｓ３０７５Ｂ）。現在の消費電力が閾値Ｎｔｈ３未満である場合（Ｓ３０７５Ｂ；Ｙｅｓ）、制御部５０は無線通信に用いられる無線通信モジュールの数を「２」に設定する（Ｓ３０７６Ｂ）。この場合、制御部５０は、速度優先モードに設定するため、速度優先モードの判定処理が実行される（Ｓ３０７３Ｂ）。

現在の消費電力が閾値Ｎｔｈ３以上である場合である場合（Ｓ３０７５Ｂ；Ｎｏ）、無線通信に用いられる無線通信モジュールＭの数を減らすように設定する（Ｓ３０７７Ｂ）。具体的には、無線通信に用いられる無線通信モジュールの数を「１」に設定する。この場合、制御部５０は、接続優先モードであるかを判定する処理を実行する（Ｓ３０７８Ｂ）。接続優先モードである場合（Ｓ３０７８Ｂ；Ｙｅｓ）、接続優先モードを維持する。無線通信モジュールＭが速度優先モードである場合、接続優先モードに切り替える処理を実行し（ステップＳ３０７９Ｂ）、接続優先モードを開始する。制御部５０は、電源がオンの状態において、無線通信モジュール数変更処理Ｓ３００を繰り返す。

以上より、本実施形態の場合、消費電力が少ない場合は無線通信モジュールの数を増やすことにより、帯域幅を大きくなる。その結果、通信速度を向上させることができる。また、消費電力が大きくなってきた場合には無線通信モジュールの数を減らすことにより消費電力を抑えることができる。したがって、本実施形態を用いることにより、利用環境に応じて消費電力を抑えながら適切な個数の無線モジュールを用いて無線通信を行うことができる。

＜第４実施形態＞
本実施形態では、時間情報を取得して無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００Ｃを行う例について説明する。

図１２は、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００Ｃを説明するフローチャートである。図１２に示すように、無線通信モジュール数設定処理Ｓ３００Ｃにおいて、まず、制御部５０は、所定の時間が経過するまで待機する（Ｓ３０１；Ｎｏ）。所定期間が経過したとき（Ｓ３０１；Ｙｅｓ）、制御部５０は、所定の期間における無線通信モジュールＭによって検出されたレーダー信号Ｌｓの検出回数（検出頻度）を取得する（Ｓ３０３）。取得されたレーダー信号Ｌｓの検出頻度は、記憶部７０に記憶される。次に、制御部５０は、現在無線通信モジュールに接続されている通信端末数を取得する（Ｓ３０５）。取得された接続通信端末数は、記憶部７０に記憶される。

次に、制御部５０は、日時情報を取得する（Ｓ３０６）。なお、日時情報の取得タイミングは特に限定されない。また、日時情報は、アクセスポイント３内から取得してもよいし、別の装置から取得されてもよい。制御部５０は、取得された日時情報が、所定の日時であるかどうかを判定する（Ｓ３０８）。取得された日時情報が所定の日時ではない場合（Ｓ３０８；Ｎｏ）、無線通信モジュール数の変更処理を行う（Ｓ３０７）。無線通信モジュール数の変更処理Ｓ３０７は、本発明の第１実施形態において説明したとおりである。

一方、取得された日時情報が所定の日時である場合（Ｓ３０８；Ｙｅｓ）、制御部５０は、特定の無線通信モジュールの数に設定する（Ｓ３１０）。特定の無線通信モジュールの数は、ユーザーが所望する帯域幅、アクセスポイントの内部情報（例えば、レーダー信号の検知頻度、接続される通信端末の数）および日時情報に基づいて、使用する無線通信モジュールの数を設定されてもよい。具体的には、無線通信の少ない土曜日、日曜日には使用する無線通信モジュールの数を「１」に設定してもよい。

本実施形態を用いた場合、所定の日時において、決められた無線通信モジュールの数が設定される。したがって、ユーザーがわざわざ設定しなくても消費電力の低下を図ることができるとともに、適切な個数の無線通信モジュールを用いて無線通信を行うことができる。

＜第５実施形態＞
本発明の第１実施形態では、制御部５０は、アクセスポイント３の記憶部７０に記憶されたユーザーが所望する帯域幅、レーダー信号の検出頻度、および取得した接続される通信端末数などの各種情報に基づいて通信制御処理を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。本実施形態では、一つの無線通信モジュールが異なるアクセスポイントに設けられた例ついて説明する。

図１３は、通信システム１Ｄの構成図である。図１３に示すように、通信システム１Ｄは、通信端末５およびルータ９に加えて、アクセスポイント３Ｄおよびアクセスポイント３Ｅを含む。アクセスポイント３Ｄは、無線接続モジュールＭｂを含まない以外は、第１実施形態のアクセスポイント３と同様である。アクセスポイント３Ｅは、無線通信モジュールＭｂ２０を含む。アクセスポイント３Ｄおよびアクセスポイント３Ｅは、同一のネットワークセグメント内に配置される。アクセスポイント３Ｄの制御部５０は、アクセスポイント３Ｅに記憶された各種情報を用いて通信制御処理を行ってもよい。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、ステップの追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

本発明の第１実施形態では、ユーザーが所望する帯域幅、レーダー信号の検出頻度、および取得した接続される通信端末数などの各種情報は、アクセスポイント３の記憶部７０に記憶される例を示したが、本発明はこれに限定されない。各種情報は、アクセスポイント３とは異なる通信装置またはサーバの記憶装置に記憶された各種情報を用いて通信制御処理を行ってもよい。

本発明の第１実施形態では、ユーザーが所望する帯域幅に基づいて、接続される通信端末数の閾値を決定し、現在の接続される通信端末数に応じて無線通信モジュールの数を変更する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、アクセスポイント３の別の内部情報に基づいて、無線通信モジュールの数を変更してもよい。ユーザーが所望する接続無線端末数の上限に基づいて平均スループットの閾値を決定し、現在の平均スループットに応じて無線通信モジュールの数を変更してもよい。

また、本発明の第１実施形態では、接続される通信端末数の閾値を設定するうえで、所定の通信規格における帯域幅の理論値が用いられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、現在接続している無線端末が使用している通信規格のうち最低の帯域幅（通信速度）、または帯域幅の平均値が用いられてもよい。

本発明の第１実施形態では、接続される通信端末数の閾値Ｎｔｈ２の算出において、係数はユーザーが所望する帯域幅およびレーダー信号の検出頻度に基づいて設定される例を示したが、本発明はこれに限定されない。係数は、アクセスポイント３の別の内部情報、例えば無線通信モジュールＭのチャンネル使用率、または無線通信モジュールのＣＲＣエラー率に基づいて設定されてもよい。

本発明の第１実施形態では、数式１に基づいて接続される通信端末数の閾値Ｎｔｈ２を算出する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、あらかじめ機械学習に基づいて生成された学習済みモデルを利用して接続される通信端末数の閾値を生成してもよいし、無線通信モジュールの数を変更してもよい。

また、レーダー信号の検出頻度の閾値は、所定の期間において一定の時間間隔でレーダー信号を連続して検出する回数に基づいて設定されてもよい。検出頻度が閾値以上である場合、レーダー信号を検出する確率が高いため通信モジュールの数を減らし、接続優先モードが優先的に設定されてもよい。

なお、本発明の一実施形態において、制御部５０は、無線通信モジュールＭを接続優先モードに設定する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、すでに設定された通信設定（モード）が引き続き用いられてもよいし、ユーザーが所望した帯域幅に応じて通信設定（モード）が設定されてもよい。

なお、本発明の第1実施形態では、所定時間の経過後（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）に、レーダー信号を検出する例を示したが、本発明はこれに限定されない。所定時間の経過を待たずに（Ｓ３０１の処理を行わずに）レーダー信号Ｌｓの検出回数（検出頻度）を取得してもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記内部情報は、前記通信中継装置に接続されている通信端末の数および外部から放射された所定のレーダー信号の検出頻度を含んでもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記制御部は、前記帯域幅に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記制御部は、前記帯域幅および前記検出頻度に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて前記無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記制御部は、前記通信中継装置の消費電力を取得し、前記帯域幅および前記通信中継装置の消費電力に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記複数の無線通信モジュールは、５ＧＨｚ帯のうち第１チャンネルに対応する第１無線通信モジュール、および５ＧＨｚ帯のうち第２チャンネルに対応する第２無線通信モジュールを含み、前記制御部は、前記複数の通信端末と前記第１無線通信モジュールとの間の第１接続を設定し、接続されている通信端末の数が前記閾値未満であり、かつ前記第１チャンネルに対応するレーダー信号が検出されたとき、前記制御部は、前記第１接続から前記複数の通信端末と前記第２無線通信モジュールとの間の第２接続に設定を変更してもよい。

本発明の一実施形態の通信中継装置において、前記制御部は、日時情報を取得し、前記日時情報が所定の条件を満たすとき、前記帯域幅、前記内部情報および前記日時情報に基づいて前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、前記内部情報は、前記通信中継装置に接続されている通信端末の数、および外部から放射された所定のレーダー信号の検出頻度を含んでもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、前記帯域幅に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、前記帯域幅、および前記所定のレーダー信号の検出頻度に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、前記通信中継装置の消費電力を取得し、前記帯域幅および前記通信中継装置の消費電力に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、前記無線通信モジュールは、５ＧＨｚ帯のうち第１チャンネルに対応する第１無線通信モジュール、および５ＧＨｚ帯のうち第２チャンネルに対応する第２無線通信モジュールを含み、前記通信中継装置が、前記複数の通信端末と前記第１無線通信モジュールとの間の第１接続を設定し、接続されている通信端末の数が前記閾値未満であり、かつ前記第１チャンネルに対応するレーダー信号が検出されたとき、前記第１接続から前記複数の通信端末と前記第２無線通信モジュールとの間の第２接続に設定を変更してもよい。

本発明の一実施形態の通信制御方法において、日時情報を取得し、前記日時情報が所定の条件を満たすとき、前記帯域幅、前記内部情報および前記日時情報に基づいて前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定してもよい。

１・・・通信システム，３・・・アクセスポイント，５・・・通信端末，９・・・ルータ，５０・・・制御部，７０・・・記憶部，８０・・・操作部，１００・・・データセット，１０３・・・帯域幅，１０５・・・レーダー信号検出頻度，１０７・・・閾値

Claims (15)

1. 通信中継装置であって、
   複数の無線通信モジュールと、
   ユーザーが所望する帯域幅、および前記通信中継装置の内部情報を取得し、
   前記帯域幅および前記内部情報に基づき、前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する制御部と、を含む、
   通信中継装置。
2. 前記内部情報は、前記通信中継装置に接続されている通信端末の数および外部から放射された所定のレーダー信号の検出頻度を含む、
   請求項１に記載の通信中継装置。
3. 前記制御部は、
   前記帯域幅に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
   前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定する、
   請求項２に記載の通信中継装置。
4. 前記制御部は、
   前記帯域幅および前記検出頻度に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
   前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて前記無線通信モジュールの数を設定する、
   請求項２に記載の通信中継装置。
5. 前記制御部は、前記通信中継装置の消費電力を取得し、
   前記帯域幅および前記通信中継装置の消費電力に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
   前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定する、
   請求項２に記載の通信中継装置。
6. 前記複数の無線通信モジュールは、５ＧＨｚ帯のうち第１チャンネルに対応する第１無線通信モジュール、および５ＧＨｚ帯のうち第２チャンネルに対応する第２無線通信モジュールを含み、
   前記制御部は、前記複数の通信端末と前記第１無線通信モジュールとの間の第１接続を設定し、
   接続されている通信端末の数が前記閾値未満であり、かつ前記第１チャンネルに対応するレーダー信号が検出されたとき、前記制御部は、前記第１接続から前記複数の通信端末と前記第２無線通信モジュールとの間の第２接続に設定を変更する、
   請求項３乃至５のいずれか一項に記載の通信中継装置。
7. 前記制御部は、日時情報を取得し、
   前記日時情報が所定の条件を満たすとき、前記帯域幅、前記内部情報および前記日時情報に基づいて前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の通信中継装置。
8. 通信中継装置が、
   ユーザーが所望する帯域幅、および前記通信中継装置の内部情報を取得し、
   前記帯域幅および前記内部情報に基づき、複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する、
   通信制御方法。
9. 前記内部情報は、前記通信中継装置に接続されている通信端末の数、および外部から放射された所定のレーダー信号の検出頻度を含む、
   請求項８に記載の通信制御方法。
10. 前記帯域幅に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
    前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定する、
    請求項９に記載の通信制御方法。
11. 前記帯域幅、および前記所定のレーダー信号の検出頻度に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
    前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定する、
    請求項９に記載の通信制御方法。
12. 前記通信中継装置の消費電力を取得し、
    前記帯域幅および前記通信中継装置の消費電力に基づいて、一つの無線通信モジュールに接続可能な通信端末数の閾値を設定し、
    前記接続されている通信端末の数および前記閾値に基づいて使用する無線通信モジュールの数を設定する、
    請求項９に記載の通信制御方法。
13. 前記無線通信モジュールは、５ＧＨｚ帯のうち第１チャンネルに対応する第１無線通信モジュール、および５ＧＨｚ帯のうち第２チャンネルに対応する第２無線通信モジュールを含み、
    前記通信中継装置が、
    前記複数の通信端末と前記第１無線通信モジュールとの間の第１接続を設定し、
    接続されている通信端末の数が前記閾値未満であり、かつ前記第１チャンネルに対応するレーダー信号が検出されたとき、前記第１接続から前記複数の通信端末と前記第２無線通信モジュールとの間の第２接続に設定を変更する、
    請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の通信制御方法。
14. 日時情報を取得し、
    前記日時情報が所定の条件を満たすとき、前記帯域幅、前記内部情報および前記日時情報に基づいて前記複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定する
    請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の通信制御方法。
15. コンピュータに、
    ユーザーが所望する帯域幅、および通信中継装置の内部情報を取得し、
    前記帯域幅および前記内部情報に基づき、複数の無線通信モジュールのうち使用する無線通信モジュールの数を設定することを実行させる、プログラム。