JP2006186916A - 無線端末及び無線通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 特定の無線端末から得られる通信状態を測定した結果に基づいて、通信チャネルを変更した場合、他の重要な通信を行っている無線端末に電波障害を生じさせないようにする。
【解決手段】 各無線端末A、B、Cから送信されてくる通信状態の測定結果を集計して総合的判断により良好な通信チャネルを決定し、必要であれば、各無線端末A、B、Cに対して重み係数を付け、通信における使用対象となるチャネルch1〜ch4に対する無線端末毎の通信状態の優劣を示す数値(大きい程、通信状態は悪い)、例えば、無線端末Aに対しては、チャネルch1は1、チャネルch2は0、チャネルch3は1、チャネルch4は2とする数値に対して、それぞれの重み係数(値3)を掛けた値をチャネル毎に集計し、より最適な(集計値が低い)通信チャネルを選択する。
【選択図】 図5

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3記載の発明は、請求項2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4記載の発明は、請求項2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5記載の発明は、請求項2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6記載の発明は、請求項2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7記載の発明は、請求項2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8記載の発明は、請求項2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9記載の発明は、請求項2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10記載の発明は、請求項2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2から請求項8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11記載の発明は、請求項2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12記載の発明は、請求項2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13記載の発明は、請求項2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14記載の発明の無線通信システムは、請求項2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、請求項2〜14記載の発明では、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、請求項2〜14記載の発明によれば、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
符号の説明
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 (14)

  1. 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る
    ことを特徴とする無線端末。
  2. 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。
  3. 請求項2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。
  4. 請求項2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。
  5. 請求項2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。
  6. 請求項2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。
  7. 請求項2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。
  8. 請求項2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。
  9. 請求項2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。
  10. 請求項2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2から請求項8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。
  11. 請求項2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。
  12. 請求項2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。
  13. 請求項2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。
  14. 請求項2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。
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