JP6178731B2 - チャネル割り当て装置、チャネル割り当てシステム、チャネル選択方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、チャネルの選択技術に関する。

従来、コンピュータ以外にも無線ＬＡＮ（Local Area Network）を利用する通信端末（例えば、スマートフォンやタブレット端末など）が普及し、無線ＬＡＮの利用が拡大している。そのため、無線ＬＡＮが多く利用される環境下では、無線通信を用いて構成されるネットワークにおける通信品質の低下を抑止することが必要となる。通信品質の低下を抑止する技術として、各中継装置（例えば、アクセスポイント）を管理するサーバが、各中継装置が利用しているチャネルを考慮し、隣接する中継装置に対して異なるチャネルを割り当てて干渉を避ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２５００３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、中継装置に接続している通信端末の台数を考慮してチャネルの割り当てを行うことができない。例えば、中継装置に通信装置が接続していない場合であっても、その中継装置に隣接する中継装置に対して同じチャネルを割り当てることができない。そのため、限られた無線ＬＡＮ空間において効率的に使用できるチャネルを割り当てることができないという問題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、限られた無線ＬＡＮ空間において効率的に使用できるチャネルを割り当てることができる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定部と、推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択部と、を備えるチャネル割り当て装置である。

本発明の一態様は、上記のチャネル割り当て装置であって、前記推定部は、前記制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と前記制御可能な中継装置に接続している通信装置との間で行われる通信における通信品質情報との関係を表すモデルを用いて、前記制御可能な中継装置から取得される前記通信品質情報に応じて同一のチャネルを使用している通信装置の台数を推定し、推定した前記通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する。

本発明の一態様は、上記のチャネル割り当て装置であって、通信装置の台数が最小となるチャネル組み合わせを選択する。

本発明の一態様は、制御可能な中継装置と、前記制御可能な中継装置にチャネルを割り当てるチャネル割り当て装置とを備えるチャネル割り当てシステムであって、前記制御可能な中継装置は、自装置に接続している通信装置の台数に関する情報を前記チャネル割り当て装置に送信する通信部、を備え、前記チャネル割り当て装置は、前記制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定部と、推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択部と、を備えるチャネル割り当てシステムである。

本発明の一態様は、制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定ステップと、推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択ステップと、を有するチャネル選択方法である。

本発明の一態様は、制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定ステップと、推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択ステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。

本発明により、限られた無線ＬＡＮ空間において効率的に使用できるチャネルを割り当てることが可能となる。

本実施形態におけるチャネル割り当てシステムのシステム構成を示す図である。 本実施形態におけるチャネル割り当て装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。 チャネル割り当て装置１０が記憶するデータベースの具体例を示す図である。 本実施形態における制御可能ＡＰ２０の機能構成を表す概略ブロック図である。 制御可能ＡＰ３０が記憶するデータベースの具体例を示す図である。 モデルの具体例を示す図である。 同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定するための処理の流れを表す概念図である。 チャネル選択処理の概念図である。 本実施形態における制御可能ＡＰ２０の処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態におけるチャネル割り当て装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態におけるチャネル割り当てシステムのシステム構成を示す図である。
本発明のチャネル割り当てシステムは、チャネル割り当て装置１０、ＡＰ（Access Point）２０−１〜２０−Ｎ（Ｎは２以上の整数）（中継装置）を備える。ＡＰ２０−１〜２０−Ｎは、それぞれチャネル割り当て装置１０と通信可能に接続されている。ＡＰ２０−１には通信端末３０−１〜３０−Ｎ（通信装置）が通信可能に接続されている。ＡＰ２０−２には通信端末３１−１〜３１−Ｎが通信可能に接続されている。ＡＰ２０−Ｎには通信端末３２−１〜３２−Ｎが通信可能に接続されている。
なお、以下の説明では、ＡＰ２０−１〜２０−Ｎについて特に区別しない場合にはＡＰ２０と記載する。また、以下の説明では、通信端末３０−１〜３０−Ｎ、３１−１〜３１−Ｎ及び３２−１〜３２−Ｎについて特に区別しない場合には通信端末３０と記載する。

チャネル割り当て装置１０は、情報処理装置を用いて構成され、ＡＰ２０と通信可能に接続される。チャネル割り当て装置１０は、各ＡＰ２０の動作を制御する。例えば、チャネル割り当て装置１０は、各ＡＰ２０にチャネルを割り当てる。
ＡＰ２０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置に接続する通信端末３０との間で通信を行う。ＡＰ２０は、チャネル割り当て装置１０が制御可能なアクセスポイント（以下、「制御可能ＡＰ」という。）である。制御可能なアクセスポイントとは、チャネル割り当て装置１０が、使用チャネルの変更指示や、通信品質情報を収集することが可能なアクセスポイントである。通信品質情報とは、制御可能ＡＰ２０と通信端末３０との間の無線区間における通信品質を表す情報である。通信品質を示す指標としては、例えば、スループットやエラー発生率などが用いられる。本実施形態では、通信品質の具体例としてスループットを例に説明する。

通信端末３０は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ノートパソコン、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末３０は、制御可能ＡＰ２０との間で通信を行う。
ＡＰ４０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置に接続する通信端末４１との間で通信を行う。ＡＰ４０は、チャネル割り当て装置１０が制御不可能なアクセスポイント（以下、「制御不可能ＡＰ」という。）である。制御不可能なアクセスポイントとは、チャネル割り当て装置１０が、使用チャネルの変更指示や、通信品質情報を収集することができないアクセスポイントである。制御不可能ＡＰ４０は、制御可能ＡＰ２０と通信端末３０とが送受信する無線信号に干渉する電波を出力する干渉源である。

通信端末４１は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ノートパソコン、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末４１は、制御不可能ＡＰ４０との間で通信を行う。
なお、以下の説明では、通信端末３０及び通信端末４１について特に区別しない場合には通信端末と記載する。

図２は、本実施形態におけるチャネル割り当て装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
チャネル割り当て装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、チャネル選択プログラムを実行する。チャネル選択プログラムの実行によって、チャネル割り当て装置１０は、通信部１０１、モデル記憶部１０２、ＡＰ情報記憶部１０３、推定部１０４、選択部１０５を備える装置として機能する。なお、チャネル割り当て装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、チャネル選択プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、チャネル選択プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

通信部１０１は、制御可能ＡＰ２０との間で通信を行う。通信部１０１は、例えば制御可能ＡＰ２０から、制御可能ＡＰ２０に関する情報（以下、「制御可能ＡＰ情報」という。）や、制御可能ＡＰ２０の周辺に位置するＡＰ（以下、「周辺ＡＰ」という。）に関する情報（以下、「周辺ＡＰ情報」という。）を受信する。制御可能ＡＰ情報には、例えば制御可能ＡＰ２０が使用しているチャネル（以下、「使用チャネル」という。）の情報や通信品質情報が含まれる。周辺ＡＰ情報には、他の制御可能ＡＰ２０や制御不可能ＡＰ４０に関する情報（例えば、チャネルの情報やＭＡＣアドレス）が含まれる。また、例えば通信部１０１は、変更後のチャネルの情報を該当する制御可能ＡＰ２０に送信する。

モデル記憶部１０２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。モデル記憶部１０２は、通信品質情報と、同一のチャネルを利用している通信端末の台数（以下、「同一チャネル内ＳＴＡ数」という。）との関係を表すモデルを記憶する。モデル記憶部１０２が記憶するモデルは、外部装置によって予め同一チャネル内ＳＴＡ数の各台数（例えば、１台、２台など）における通信品質情報を複数回収集した結果、得られた台数毎の通信品質情報に基づいて作成される。例えば、外部装置は、同一チャネルを利用している１台の通信端末と自装置（外部装置）とが通信を行っている際の通信品質情報を複数取得する。また、外部装置は、同一チャネルを利用している２台の通信端末と自装置（外部装置）とが通信を行っている際の通信品質情報を複数取得する。このように、外部装置は、同一チャネルを利用している通信端末の台数に応じた通信品質情報を台数毎に複数取得する。そして、外部装置は、取得した台数毎の複数の通信品質情報を用いてモデルを生成する。モデルで表される台数毎の通信品質情報の値は、台数毎に収集された複数の通信品質情報の平均値であってもよいし、最大値であってもよいし、最小値であってもよい。
ＡＰ情報記憶部１０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。ＡＰ情報記憶部１０３は、ＡＰ情報データベース及びＡＰ取得情報データベースを記憶している。

図３は、チャネル割り当て装置１０が記憶するデータベースの具体例を示す図である。
図３（Ａ）は、ＡＰ情報データベースの構成図である。ＡＰ情報データベースは、制御可能ＡＰ情報を表すレコード５０を複数有する。レコード５０は、制御可能ＡＰのＭＡＣアドレス、通信品質、使用チャネル、接続ＳＴＡ数、管理外ＳＴＡ数（１ｃｈ）、管理外ＳＴＡ数（６ｃｈ）、管理外ＳＴＡ数（１１ｃｈ）、変更後チャネルの各値を有する。制御可能ＡＰのＭＡＣアドレスの値は、制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスを表す。通信品質の値は、制御可能ＡＰ２０と通信端末３０との間の無線区間における通信の品質の指標を表す。図３（Ａ）では、通信品質の具体例として、スループットの値を示している。使用チャネルの値は、制御可能ＡＰ２０が現時点で利用しているチャネルを表す。接続ＳＴＡ数の値は、制御可能ＡＰ２０に接続している通信端末３０の台数を表す。

管理外ＳＴＡ数（１ｃｈ）の値は、制御可能ＡＰ２０が１ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数を表す。管理外ＳＴＡ数（６ｃｈ）の値は、制御可能ＡＰ２０が６ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数を表す。管理外ＳＴＡ数（１１ｃｈ）の値は、制御可能ＡＰ２０が１１ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数を表す。変更後チャネルの値は、制御可能ＡＰ２０の変更後のチャネルを表す。

図３（Ａ）に示される例では、ＡＰ情報データベースには２つの制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスが存在する。これら２つの制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスは、“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”、“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”である。図３（Ａ）において、ＡＰ情報データベースの最上段の行は、制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスの値が“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”、通信品質の値が“５”、使用チャネルの値が“１”、接続ＳＴＡ数の値が“２”、管理外ＳＴＡ数（１ｃｈ）の値が“１”、管理外ＳＴＡ数（６ｃｈ）の値が“２”、管理外ＳＴＡ数（１１ｃｈ）の値が“６”、変更後のチャネルが“６”である。すなわち、ＭＡＣアドレス“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”で識別される制御可能ＡＰ２０が測定した通信品質（スループット）が“５Ｍｂｐｓ”であり、制御可能ＡＰ２０が使用しているチャネルが“１ｃｈ”であり、制御可能ＡＰ２０に接続している通信端末３０の台数が“２台”であり、制御可能ＡＰ２０が１ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数が“１台”であり、制御可能ＡＰ２０が６ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数が“２台”であり、制御可能ＡＰ２０が１１ｃｈを利用した場合に同一のチャネルを利用していると推定された通信端末４１の台数が“６台”であり、変更後のチャネルが“６ｃｈ”であることが表されている。

図３（Ｂ）は、ＡＰ取得情報データベースの構成図である。ＡＰ取得情報データベースは、制御可能ＡＰ２０が取得した周辺ＡＰ情報を表すレコード６０を複数有する。レコード６０は、制御可能ＡＰのＭＡＣアドレス、周辺ＡＰのＭＡＣアドレス、使用チャネルの各値を有する。制御可能ＡＰのＭＡＣアドレスの値は、制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスを表す。周辺ＡＰのＭＡＣアドレスの値は、制御可能ＡＰ２０の周辺に存在しているＡＰ（制御可能ＡＰ２０及び制御不可能ＡＰ４０）のＭＡＣアドレスを表す。使用チャネルの値は、周辺ＡＰが現時点で利用しているチャネルを表す。

図３（Ｂ）に示される例では、ＡＰ取得情報データベースには１つの制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスが存在する。制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスは、“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”である。図３（Ｂ）において、ＡＰ取得情報データベースの最上段の行は、制御可能ＡＰ２０のＭＡＣアドレスの値が“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”、周辺ＡＰのＭＡＣアドレスの値が“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”、使用チャネルの値が“１”である。すなわち、ＭＡＣアドレス“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”で識別される制御可能ＡＰ２０の周辺には、ＭＡＣアドレス“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”で識別されるＡＰが存在し、周辺ＡＰが使用しているチャネルが“１ｃｈ”であることが表されている。

図２に戻って、チャネル割り当て装置１０の説明を続ける。
推定部１０４は、チャネル選択対象の制御可能ＡＰ２０（以下、「対象制御可能ＡＰ２０」という。）と同一のチャネルを利用している制御不可能ＡＰ４０に接続している通信端末４１の台数（以下、「同一チャネル内管理外ＳＴＡ数」という。）を推定する。具体的には、まず、推定部１０４は、モデルと制御可能ＡＰ２０から通知される通信品質情報とを用いて、対象制御可能ＡＰ２０と同一のチャネルを利用している同一チャネル内ＳＴＡ数を推定する。次に、推定部１０４は、推定された同一チャネル内ＳＴＡ数と、ＡＰ情報記憶部１０３に記憶されている情報とに基づいて同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定する。推定部１０４の具体的な処理については、後述する。
選択部１０５は、推定部１０４によって推定された同一チャネル内管理外ＳＴＡ数と、同一チャネル内ＳＴＡ数とに基づいて各制御可能ＡＰ２０のチャネルを選択する。

図４は、本実施形態における制御可能ＡＰ２０の機能構成を表す概略ブロック図である。
制御可能ＡＰ２０は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、制御可能ＡＰ２０は、第１通信部２０１、通信品質取得部２０２、自ＡＰ情報記憶部２０３、チャネルスキャン部２０４、周辺ＡＰ情報記憶部２０５、中継部２０６、第２通信部２０７、チャネル切替部２０８を備える装置として機能する。なお、制御可能ＡＰ２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。

第１通信部２０１は、通信端末３０との間で無線通信を行う。第１通信部２０１が通信端末３０との間で行う無線通信の具体例として、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の規格を用いた通信がある。
通信品質取得部２０２は、第１通信部２０１が通信端末３０との間で通信を行っている際の通信品質を取得する。通信品質取得部２０２は、取得した通信品質を自ＡＰ情報記憶部２０３に記録する。通信品質取得部２０２は、通信端末３０との間で通信が行われている間におけるスループットやエラー発生率などを算出し、算出した値を通信品質として取得する。通信品質取得部２０２は、取得した値を自ＡＰ情報記憶部２０３に記録する。

自ＡＰ情報記憶部２０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。自ＡＰ情報記憶部２０３は、自ＡＰデータベースを記憶している。
チャネルスキャン部２０４は、定期的（例えば、１日ごと）に全てのチャネルに対し、他のＡＰ（他の制御可能ＡＰ２０又は制御不可能ＡＰ４０）が通信を行っているか否かを検知するキャリアセンスを行う。例えば、他のＡＰが通信を行っている場合には、チャネルスキャン部２０４はビーコンやパケットを受信することにより他のＡＰを検知する。チャネルスキャン部２０４は、チャネルスキャンの実行により周辺ＡＰのＭＡＣアドレス及び周辺ＡＰの使用チャネルの情報を取得する。チャネルスキャン部２０４は、取得した周辺ＡＰのＭＡＣアドレス及び周辺ＡＰの使用チャネルの情報を周辺ＡＰ情報記憶部２０５に記録する。

周辺ＡＰ情報記憶部２０５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。周辺ＡＰ情報記憶部２０５は、周辺ＡＰ情報データベースを記憶している。
中継部２０６は、第１通信部２０１と第２通信部２０７との間で中継処理を行う。
第２通信部２０７は、チャネル割り当て装置１０との間で通信を行う。第２通信部２０７は、チャネル割り当て装置１０から変更後のチャネルの情報を受信する。
チャネル切替部２０８は、第２通信部２０７を介して受信されたチャネルの情報に基づいて自装置（制御可能ＡＰ２０）の使用チャネルを、受信されたチャネルに切り替える。

図５は、制御可能ＡＰ３０が記憶するデータベースの具体例を示す図である。
図５（Ａ）は、自ＡＰデータベースの構成図である。自ＡＰデータベースは、自装置に関する情報を表すレコードを複数有する。レコードは、ＭＡＣアドレス、通信品質、使用チャネル、接続ＳＴＡ数の各値を有する。ＭＡＣアドレスの値は、自装置のＭＡＣアドレスを表す。通信品質の値は、制御可能ＡＰ２０と通信端末３０との間の無線区間における通信の品質の指標を表す。図５（Ａ）では、通信品質の具体例として、スループットの値を示している。使用チャネルの値は、自装置が現時点で使用しているチャネルを表す。接続ＳＴＡ数の値は、自装置に接続している通信端末３０の台数を表す。

図５（Ａ）に示される例では、自ＡＰデータベースには登録されている自装置のＭＡＣアドレスの値が“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”、通信品質の値が“５”、使用チャネルの値が“１”、接続ＳＴＡ数の値が“２”である。すなわち、自装置のＭＡＣアドレスが“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ１”であり、自装置に接続している通信端末３０との間で通信を行っている際に取得された通信品質（スループット）が“５Ｍｂｐｓ”であり、自装置が使用しているチャネルが“１ｃｈ”であり、自装置に接続している通信端末３０の台数が“２台”であることが表されている。

図５（Ｂ）は、周辺ＡＰ情報データベースの構成図である。周辺ＡＰ情報データベースは、周辺ＡＰに関する情報を表すレコード７０を複数有する。レコード７０は、周辺ＡＰのＭＡＣアドレス及び使用チャネルの各値を有する。周辺ＡＰのＭＡＣアドレスの値は、周辺ＡＰ（制御可能ＡＰ２０及び制御不可能ＡＰ４０）のＭＡＣアドレスを表す。使用チャネルの値は、周辺ＡＰが現時点で利用しているチャネルを表す。

図５（Ｂ）に示される例では、周辺ＡＰ情報データベースには２つの周辺ＡＰのＭＡＣアドレスが存在する。これら２つの周辺ＡＰのＭＡＣアドレスは、“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”、“ＹＹ：ＹＹ：ＹＹ：ＹＹ：ＹＹ：Ｙ１”である。図５（Ｂ）において、周辺ＡＰ情報データベースの最上段の行は、周辺ＡＰのＭＡＣアドレスの値が“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”、使用チャネルの値が“１”である。すなわち、周辺ＡＰのＭＡＣアドレスが“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：Ｘ２”であり、当該周辺ＡＰが使用しているチャネルが“１ｃｈ”であることが表されている。

次に、図６及び図７を用いて推定部１０４の具体的な処理について説明する。
図６は、モデルの具体例を示す図である。
図６において、縦軸はスループットを表し、横軸は同一チャネル内ＳＴＡ数を表す。図６に示されるように、同一チャネル内ＳＴＡ数が増加するにつれて、スループットが低下している。本実施形態では、推定部１０４は、図６に示されるモデルと制御可能ＡＰ２０から送信される通信品質情報とに基づいて同一チャネル内ＳＴＡ数を推定する。

以下、図６を用いて同一チャネル内ＳＴＡ数を推定する方法について説明する。推定部１０４は、ＡＰ情報記憶部１０３に記憶されているＡＰ情報データベースから、対象制御可能ＡＰ２０のスループットの値を読み出す。例えば、読み出したスループットの値が“５Ｍｂｐｓ”であった場合、推定部１０４は図６に示されるモデルを用いて、同一チャネル内ＳＴＡ数が“６台”であると推定する。

図７は、同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定するための処理の流れを表す概念図である。図７（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ同一チャネル内管理外ＳＴＡ数の推定時に行われる３つのステップの概略を示す図である。推定部１０４は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示される３つのステップを実行することにより、同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定する。以下、処理の流れについて具体的に説明する。なお、図７に示される、ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３は制御可能ＡＰ２０であり、ＡＰ−Ｘは制御不可能ＡＰ４０である。また、ＡＰ１には２台の通信端末３０が接続されている。ＡＰ２には１台の通信端末３０が接続されている。ＡＰ３には２台の通信端末３０が接続されている。

図７（Ａ）に示される第１ステップでは、制御可能ＡＰ２０であるＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３は、それぞれ所定のタイミングでキャリアセンスを実行することによって周辺ＡＰ情報を取得する。所定のタイミングは、例えば制御可能ＡＰ２０が備えるタイマー（不図示）により所定の時刻（例えば、２４時間など）が経過したタイミングであってもよいし、ＡＰ２０を保持するユーザからチャネル変更の指示が入力されたタイミングであってもよいし、その他のタイミングであってもよい。ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３は、取得した周辺ＡＰ情報と、自装置に接続されている通信端末２０の台数（接続ＳＴＡ数）の情報をチャネル割り当て装置１０に送信する。

チャネル割り当て装置１０は、取得した周辺ＡＰ情報をＡＰ取得情報データベースに記録し、接続ＳＴＡ数の情報をＡＰ取得情報データベースに記録する。なお、ＡＰ−Ｘは制御不可能ＡＰ４０である。そのため、チャネル割り当て装置１０は、ＡＰ−Ｘから周辺ＡＰ情報及び接続ＳＴＡ数の情報を取得できない。その後、第２ステップに移行する。

図７（Ｂ）に示される第２ステップでは、チャネル割り当て装置１０の推定部１０４は、所定のタイミングで、周辺ＡＰ情報及び接続ＳＴＡ数情報を読み出す。所定のタイミングは、例えばチャネル割り当て装置１０が備えるタイマー（不図示）により（例えば、２４時間など）が経過したタイミングであってもよいし、制御可能ＡＰ２０から周辺ＡＰ情報及び接続ＳＴＡ数情報を受信したタイミングであってもよいし、その他のタイミングであってもよい。推定部１０４は、読み出した周辺ＡＰ情報に基づいて制御可能ＡＰ毎の周辺ＡＰの情報を取得する。例えば、図７（Ｂ）に示されるＡＰ１を例にすると、推定部１０４はＡＰ取得情報データベースを参照し、ＡＰ１の周辺ＡＰの情報を読み出す。図７（Ｂ）では、ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ−ＸがＡＰ１の周辺に存在する周辺ＡＰである。推定部１０４は、第２ステップの処理を制御可能ＡＰ２０全てに行う。その後、第３ステップに移行する。

図７（Ｃ）に示される第３ステップでは、推定部１０４は、図６で推定された同一チャネル内ＳＴＡ数と、対象制御可能ＡＰ２０（例えば、ＡＰ１）に接続している通信端末３０の台数と、対象制御可能ＡＰ２０の周辺ＡＰ（ＡＰ２、ＡＰ３及びＡＰ−Ｘ）に接続している通信端末３０の台数とに基づいて、同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定する。例えば、図６で推定された同一チャネル内ＳＴＡ数が“６台”であり、対象制御可能ＡＰ２０に接続している通信端末３０の台数が“２台”であり、周辺ＡＰのうち、制御可能ＡＰ２０（例えば、ＡＰ２及びＡＰ３）に接続している通信端末３０の台数が“１台及び２台”である。そのため、推定部１０４は、制御不可能ＡＰ４０（ＡＰ−Ｘ）に接続されている通信端末４１が“１台”であると推定する。
以上で、同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定するための処理の流れについての説明を終了する。

図８は、選択部１０５のチャネル選択処理の概念図である。なお、図８では、ＡＰ１及びＡＰ２が制御可能ＡＰ２０であり、ＡＰ３及びＡＰ４が制御不可能ＡＰ４０である。また、図８では、説明を簡略化するためにＡＰの台数が当該ＡＰに接続している通信端末の台数として説明する。
図８（Ａ）の上図に示される例では、ＡＰ３が６ｃｈ、ＡＰ４が１１ｃｈで動作している。実線で描かれている円は、ＡＰ１がチャネルスキャンにより周辺ＡＰの情報を取得できる範囲を表す。つまり、ＡＰ１は、自装置の周辺に存在するＡＰ２及びＡＰ３の周辺ＡＰ情報を取得することができる。また、一点鎖線で描かれている円は、ＡＰ２がチャネルスキャンにより周辺ＡＰの情報を取得できる範囲を表す。つまり、ＡＰ２は、自装置の周辺に存在するＡＰ１、ＡＰ３及びＡＰ４の周辺ＡＰ情報を取得することができる。

図８（Ａ）に示される表は、図７に示した処理により推定部１０４が制御不可能ＡＰ４０（ＡＰ３及びＡＰ４）に接続していると推定した通信端末４１の台数を表している。例えば、図８（Ａ）に示される表では、ＡＰ１の周辺には６ｃｈを使用している通信端末４１が１台存在していると推定されており、ＡＰ２の周辺には６ｃｈを使用している通信端末４１が１台存在し、１１ｃｈを使用している通信端末４１が１台存在していると推定されている。

選択部１０５は、図７の第３ステップに示した処理により推定された同一チャネル内管理外ＳＴＡ数（図８（Ａ）に示した表）と、図７の第１ステップで通信部１０１を介して取得された周辺ＡＰ情報及び接続ＳＴＡ数とに基づいて各制御可能ＡＰ２０に割り当てるチャネルを選択する。選択部１０５は、制御可能ＡＰ２０（ＡＰ１及びＡＰ２）にチャネルを割り当てた際の通信端末の台数をチャネル（１ｃｈ、６ｃｈ、１１ｃｈ）毎に計算する。例えば、選択部１０５がＡＰ１に１ｃｈを割り当て、ＡＰ２に１ｃｈを割り当てた場合、ＡＰ１と同一のチャネルを利用している通信端末が２台である。また、ＡＰ２と同一のチャネルを利用している通信端末が２台である。同様に、選択部１０５は、各制御可能ＡＰ２０（ＡＰ１及びＡＰ２）に各チャネルを割り当てた際の通信端末の台数をチャネル（１ｃｈ、６ｃｈ、１１ｃｈ）毎に計算する。この処理により計算された結果を図８（Ｂ）の表に示す。選択部１０５は、以上の処理により計算された表に基づいて、同一チャネル内に含まれる通信端末の台数が最小化されるチャネルを各制御可能ＡＰ２０（ＡＰ１及びＡＰ２）に割り当てるチャネルに選択する。図８に示される例では、ＡＰ１に１１ｃｈを割り当て、ＡＰ２に１ｃｈを割り当てた場合に同一チャネル内に含まれる通信端末の台数が最小化される。そこで、選択部１０５は、１１ｃｈをＡＰ１に割り当てるチャネルに選択し、１ｃｈをＡＰ２に割り当てるチャネルに選択する。以上で、選択部１０５の処理についての説明を終了する。
以下の説明では、上述した選択部１０５の処理をチャネル選択処理として説明する。

図９は、本実施形態における制御可能ＡＰ２０の処理の流れを示すフローチャートである。
図９（Ａ）は、制御可能ＡＰ２０が行う送信処理の流れを示すフローチャートである。
通信品質取得部２０２は、自装置と自装置に接続している通信端末３０との間の無線区間における通信品質を取得する（ステップＳ１０１）。通信品質取得部２０２は、取得した通信品質の情報を自ＡＰ情報データベースに記録する（ステップＳ１０２）。その後、第２通信部２０７は、自ＡＰ情報データベースから通信品質の情報を読み出し、読み出した通信品質の情報をチャネル割り当て装置１０に送信する（ステップＳ１０３）。
また、チャネルスキャン部２０４は、定期的にチャネルスキャンを実行する（ステップＳ１０４）。チャネルスキャン部２０４は、チャネルスキャンの実行により取得した周辺ＡＰ情報を周辺ＡＰデータベースに記録する（ステップＳ１０５）。第２通信部２０７は、周辺ＡＰ情報（周辺ＡＰのＭＡＣアドレス及び使用チャネル）及び接続ＳＴＡ数の情報をチャネル割り当て装置１０に送信する（ステップＳ１０６）。

図９（Ｂ）は、制御可能ＡＰ２０が行うチャネル変更の処理の流れを示すフローチャートである。
第２通信部２０７は、チャネル割り当て装置１０からチャネルの情報を受信する（ステップＳ１１０）。第２通信部２０７は、受信したチャネル情報を自ＡＰデータベースに記録する。また、チャネル切替部２０８は、受信されたチャネルの情報に含まれるチャネルに自装置の使用チャネルを切り替える（ステップＳ１１１）。

図１０は、本実施形態におけるチャネル割り当て装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１０の処理は、所定のタイミングで実行される。所定のタイミングは、例えばチャネル割り当て装置１０が備えるタイマー（不図示）により（例えば、２４時間など）が経過したタイミングであってもよいし、制御可能ＡＰ２０から通信品質情報を受信してＡＰ情報データベースに記録したタイミングであってもよいし、その他のタイミングであってもよい。

まず、通信部１０１は、所定のタイミングが経過すると、ＡＰ情報データベースから対象制御可能ＡＰ２０の通信品質情報を読み出す（ステップＳ２０１）。推定部１０４は、読み出された対象制御可能ＡＰ２０の通信品質情報（例えば、スループット）とモデル記憶部１０２に記憶されているモデルとに基づいて同一チャネル内ＳＴＡ数を推定する（ステップＳ２０２）。次に、推定部１０４は、ＡＰ情報データベースから全ての制御可能ＡＰ２０の接続ＳＴＡの情報を読み出す。また、推定部１０４は、ＡＰ取得情報データベースから周辺ＡＰ情報を読み出す（ステップＳ２０３）。推定部１０４は、ステップＳ２０２の処理で推定した同一チャネル内ＳＴＡ数と、読み出した接続ＳＴＡの情報及び周辺ＡＰ情報とに基づいて同一チャネル内管理外ＳＴＡ数を推定する（ステップＳ２０４）。

次に、選択部１０５は、各制御可能ＡＰ２０のチャネル選択処理を行う（ステップＳ２０５）。その後、選択部１０５は、制御可能ＡＰ２０全てのチャネル変化を確認したか否か判定する（ステップＳ２０６）。制御可能ＡＰ２０全てのチャネル変化を確認した場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、チャネル割り当て装置１０の処理が終了する。
一方、制御可能ＡＰ２０全てのチャネル変化を確認していない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）、選択部１０５はチャネル変化を確認していない制御可能ＡＰ２０を１台選択する（ステップＳ２０７）。

選択部１０５は、チャネル選択処理の結果とＡＰ情報データベースとに基づいて、ステップＳ２０７の処理で選択した制御可能ＡＰ２０のチャネルが変化したか否か判定する（ステップＳ２０８）。チャネルが変化した場合（ステップＳ２０８−ＹＥＳ）、通信部１０１は該当する制御可能ＡＰ２０に変更後のチャネルの情報を送信する（ステップＳ２０９）。その後、チャネル割り当て装置１０はステップＳ２０６以降の処理を繰り返し実行する。
一方、チャネルが変化していない場合（ステップＳ２０８−ＮＯ）、チャネル割り当て装置１０はステップＳ２０６以降の処理を繰り返し実行する。

以上のように構成されたチャネル割り当てシステムによれば、制御可能ＡＰ２０に接続している通信端末３０及び制御不可能ＡＰ４０に接続している通信端末４１の台数を考慮して各制御可能ＡＰ２０に割り当てるチャネルを選択することができる。そのため、限られた無線ＬＡＮ空間において効率的に使用できるチャネルを割り当てることが可能になる。その結果、制御可能ＡＰ２０において干渉を抑制しつつ、スループットを向上させることができる。

＜変形例＞
本実施形態では、チャネル割り当てシステムの周辺には１台のＡＰ４０が位置しているが、チャネル割り当てシステムの周辺には複数台のＡＰ４０が位置していてもよい。
本実施形態では、外部装置によって生成されたモデルをモデル記憶部１０２が予め記憶している構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、チャネル割り当て装置１０は、モデル生成部を備えるように構成されてもよい。モデル生成部は、モデルを生成する。モデル生成部は、同一チャネルを利用している通信端末の台数に応じてそれぞれ測定された通信品質情報を台数毎に複数取得する。例えば、モデル生成部は、同一チャネルを利用している１台の通信端末が存在する場合の通信品質情報を制御可能ＡＰ２０から複数取得する。また、モデル生成部は、同一チャネルを利用している２台の通信端末３０が存在する場合の通信品質情報を制御可能ＡＰ２０から複数取得する。このように、モデル生成部は、同一チャネルを利用している通信端末の台数に応じた通信品質情報を台数毎に複数取得する。そして、モデル生成部は、取得した台数毎の複数の通信品質情報を用いてモデルを生成する。その後、モデル生成部は、生成したモデルをモデル記憶部１０２に記憶させる。

以上、この発明の実施形態について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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０…チャネル割り当て装置， ２０（２０−１〜２０−Ｎ）…ＡＰ， ３０（３０−１〜３０−Ｎ、３１−１〜３１−Ｎ、３２−１〜３２−Ｎ）…通信端末， ４０…ＡＰ， ４１…通信端末， １０１…通信部， １０２…モデル記憶部， １０３…ＡＰ情報記憶部， １０４…推定部， １０５…選択部， ２０１…第１通信部， ２０２…通信品質取得部， ２０３…自ＡＰ情報記憶部， ２０４…チャネルスキャン部， ２０５…周辺ＡＰ情報記憶部， ２０６…中継部， ２０７…第２通信部， ２０８…チャネル切替部

Claims (6)

1. 制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定部と、
   推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択部と、
   を備えるチャネル割り当て装置。
2. 前記推定部は、前記制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と前記制御可能な中継装置に接続している通信装置との間で行われる通信における通信品質情報との関係を表すモデルを用いて、前記制御可能な中継装置から取得される前記通信品質情報に応じて同一のチャネルを使用している通信装置の台数を推定し、推定した前記通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する、請求項１に記載のチャネル割り当て装置。
3. 前記選択部は、通信装置の台数が最小となるチャネルの組み合わせを選択する、請求項１又は２に記載のチャネル割り当て装置。
4. 制御可能な中継装置と、前記制御可能な中継装置にチャネルを割り当てるチャネル割り当て装置とを備えるチャネル割り当てシステムであって、
   前記制御可能な中継装置は、
   自装置に接続している通信装置の台数に関する情報を前記チャネル割り当て装置に送信する通信部、
   を備え、
   前記チャネル割り当て装置は、
   前記制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定部と、
   推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択部と、
   を備えるチャネル割り当てシステム。
5. 制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定ステップと、
   推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択ステップと、
   を有するチャネル選択方法。
6. 制御可能な中継装置に接続している通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置と同一のチャネルを使用していると推定される通信装置の台数とに基づいて、前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数を推定する推定ステップと、
   推定された前記制御可能な中継装置以外の中継装置に接続されている通信装置の台数と、前記制御可能な中継装置に接続されている通信装置の台数とに基づいて前記制御可能な中継装置に割り当てるチャネルを選択する選択ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

Images