CN104756532A

CN104756532A - 无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法

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Publication number: CN104756532A
Application number: CN201380058471.1A
Authority: CN
Inventors: H.S.阿贝塞科拉; 石原浩一; 井上保彦; 浅井裕介; 鹰取泰司; 市川武男; 沟口匡人; 松井宗大
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: JP2019009817A; JP6310504B2; JP6126621B2; US10602367B2; WO2014073706A1; JP2017212761A; JP6491717B2; JP2016158305A; JP6712297B2; EP2905983A4; JPWO2014073706A1; EP2905983A1; EP2905983B1; US20150289142A1; JP6378814B2; JP2018007269A; CN104756532B

Abstract

提供了一种能够以使包括不同制造商的不同型号的无线LAN基站的无线通信系统整体的频率利用效率提高的方式进行无线LAN基站的设定的无线通信装置。进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的设定的无线通信系统具备：信息收集部，收集在无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；参数计算部，基于收集的设定信息和无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及参数设定部，经由网络对收集源的无线LAN基站发送所求取的参数，并进行参数设定。

Description

无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法

技术领域

本发明涉及网络控制型的无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法。

本申请针对2012年11月12日向日本申请的日本特愿2012-248430号、2013年7月22日向日本申请的日本特愿2013-151812号、以及2013年8月26日向日本申请的日本特愿2013-175038号要求优先权，将它们的内容援引于本文。

背景技术

近年，由于笔记本计算机、智能电话等可移动且高性能的无线终端的普及，IEEE802.11标准规范的无线LAN（Local Area Network，局域网）不仅在企业、公共空间还在一般家庭中被广泛地使用。在IEEE802.11标准规范的无线LAN中，存在使用2.4GHz频带的IEEE802.11b、IEEE802.11g规范的无线LAN和使用5GHz频带的IEEE802.11a规范的无线LAN。

在IEEE802.11b、IEEE802.11g规范的无线LAN中，在从2400MHz到2483.5MHz之间以5MHz间隔准备了13个信道。但是，在同一地方使用多个信道时，当为了避免干扰而以频谱不重叠的方式使用信道时，能够同时使用最大3个信道，根据情况到4个信道。

另一方面，在IEEE802.11a规范中，在日本的情况下，在从5170MHz到5330MHz之间和从5490MHz到5710MHz之间分别规定了彼此不重叠的8个信道和11个信道的合计19个信道。再有，在IEEE802.11a规范中，每个信道的带宽被固定为20MHz（非专利文献1）。

关于无线LAN的最大传输速度，在IEEE802.11b规范的情况下为11Mbps（bits per second，比特每秒），此外，在IEEE802.11a规范、IEEE802.11g规范的情况下为54Mbps。但是，此处的传输速度为物理层上的传输速度。实际上，在MAC（Medium Access Control，媒体访问控制）层的传输效率为50~70%左右，因此，关于实际的吞吐量的上限值，在IEEE802.11b规范中为5Mbps左右，在IEEE802.11a规范、IEEE802.11g规范中为30Mbps左右。此外，如果想要发送信息的通信站增加，则传输速度进一步降低。

另一方面，在有线LAN中，由于包括Ethernet（注册商标）的100Base-T接口的在各家庭中也使用光纤的FTTH（Fiber to the home，光纤到家庭）的普及，100Mbps的高速线路的提供正在普及，在无线LAN中也要求进一步的传输速度的高速化。

因此，在2009年标准化完成了的IEEE802.11n规范中，至今为止被固定为20MHz的信道带宽扩大为最大40MHz，此外，决定了空间复用发送技术（MIMO：Multiple input multiple output，多输入多输出）技术的导入。当应用在IEEE802.11n规范中规定的全部的功能来进行收发时，在物理层能够实现最大600Mbps的通信速度。

进而，现在，在标准化规格被讨论的IEEE802.11ac中，讨论了将信道带宽扩大到80MHz或最大160MHz、应用了空分多址（SDMA：Space Division Multiple Access，空分多址）的多用户MIMO（MU-MIMO）发送方法的导入等。当应用在IEEE802.11ac规范中规定的全部的功能来进行收发时，在物理层能够实现最大约6.8Gbps的通信速度（例如，参照非专利文献2）。

IEEE802.11规范的无线LAN在2.4GHz频带或5GHz频带不需要执照的频率带中操作，因此，IEEE802.11无线LAN对应基站（以下，称为接入点（Access Point），在附图中图示为AP）需要在形成无线LAN小区（BSS：Basic Service Set，基本服务集）时决定以可在本无线LAN基站中对应的频率信道之中哪个频率信道进行操作。进而，在本无线LAN基站的电波达到的范围中存在使用相同或相邻的频率信道的其他无线LAN小区的情况下，为了减少干扰，需要决定本无线LAN基站的发送输出值。

然后，将在本小区中使用的参数的设定值和可在本无线LAN基站中对应的其他参数记载于定期地发送的信标帧，针对从无线终端接收到的探测请求帧的探测响应帧等，在决定了操作的频率信道上对帧进行发送，通知属下的无线终端和周边的其他通信站，由此，进行小区的操作。

在本小区中使用的参数的设定值中，包括关于接入权取得的参数值、QoS（Quality of Services，服务质量）等参数值。此外，在可在本无线LAN基站中对应的其他参数中，包括用于帧发送的带宽、在控制帧发送中使用的基本数据速率（BSS：Basic Rate Set，基本速率集）、能够进行数据收发的数据速率相关的数据速率集等。

作为无线LAN基站中的频率信道、发送电力值和其他参数的选择和设定方法，例如可举出（1）直接使用由无线LAN基站的制造商设定的默认的参数值的方法、（2）使用操作无线LAN基站的用户手动地设定的值的方法、（3）基于各无线LAN基站在启动时在本站中感测的无线环境信息而自律地选择参数值来设定的方法、以及（4）使用由接入点控制器等集中控制服务器决定的参数值来设定的方法等。

如前所述，在使每个信道的带宽扩展为40MHz、80MHz、160MHz的情况下，在5GHz频带中在同一地方能同时使用的信道数少到9个信道、4个信道、2个信道。即，随着每个信道的带宽增加，能使用的信道数减少。

此外，作为在同一地方能同时使用的信道数，在2.4GHz频带的无线LAN中准备了3个，在5GHz频带的无线LAN中准备了2个、4个、9个或19个信道，因此，在实际上导入无线LAN时，接入点（AP：Access Point）需要选择在本小区（BSS：Basic Service Set，基本服务集）内使用的信道。

在BSS数比可使用的信道数多的环境中，多个BSS使用同一信道（OBSS：Overlapping BSS，重叠BSS）。在无线LAN中使用如下的自律分散的接入控制：使用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，带冲突避免的载波感测多路接入）来仅在信道空闲时进行数据的发送。

具体而言，产生了发送请求的通信站首先监视无线介质的状态规定的感测期间（DIFS：Distributed Inter-Frame Space，分布式帧间间隙），如果在此期间不存在由其他通信站产生的发送信号，则进行随机退避。通信站继续在随机退避期间中也监视无线介质，在此期间也不存在由其他的通信站产生的发送信号的情况下，得到信道的利用权。得到了信道的利用权的通信站能够向同一BSS内的其他通信站发送数据或者从那些通信站接收数据。由于进行这样的控制，所以当竞争的通信小区或通信站较多时，能得到的吞吐量降低。因而，监视周边环境并且选择适当的信道变得重要。

由于在IEEE802.11标准规范中未确定接入点的信道的选择方法，所以各供应商使用各自的信道选择方法，但是最一般的信道选择方法是选择干扰电力最少的信道的方法。接入点感测（实施扫描）全部的信道的状态一定期间，选择干扰电力最少的信道，在选择的信道上与属下的通信站进行数据的收发。再有，干扰电力是从邻近BSS或其他系统接收的信号的电平。

此外，在IEEE802.11规范中，规定了BSS周边的无线状况发生变化的情况下的信道的变更次序，但是，基本上除了由雷达检测等造成的强制转移以外，不进行一旦选择了的信道的再选择。即，在现状无线LAN中，不进行与无线状况的变化对应的信道的最佳化。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：守倉正博、久保田周治监修，「802.11高速無線LAN教科書」改订三版、pp.6~9、印R&D，2008年3月

非专利文献2：IEEE 802.11ac Draft Standard，D3.0，2012年6月

非专利文献3：R. Jain et al.，“A quantitative measure of fairness and discrimination for resource allocation in shared computer system”，Digital Equipement Corporation Technical Report, DEC-TR-301，1984年9月。

发明内容

发明要解决的课题

在前述的（1）~（4）的频率信道、发送电力值和其他参数的选择和设定方法之中，特别地，便宜的无线LAN基站直接使用由制造商设定的默认的参数的情况较多。但是，在附近设置有多个相同制造商的无线LAN基站的环境的情况下，全部的无线LAN基站使用相同的频率信道、发送电力值，因此，存在在无线LAN基站之间产生干扰而通信品质劣化的问题。

在一般家庭等比较小规模的网络中，考虑操作无线LAN的用户设定适当的参数。特别地，在不存在外部干扰源的环境中，能够进行各种参数的设定，但是，在城市部或集合住宅等在周围无线LAN被使用的环境或者中规模或大规模的网络中，由用户或管理者进行的适当的参数设定是困难的。

在基于各无线LAN基站在启动时在本站中感测的无线环境信息来自律地选择参数值的可自律分散工作的无线LAN基站中，适当的参数值根据启动无线LAN基站的顺序而不同。此外，每一个无线LAN基站选择并设定本站中的最佳的参数值，因此，虽然能够局部地最佳化，但是不能进行系统整体的最佳化，进而，在周边无线环境发生改变的情况下，应对变得困难。

因此，在例如大学或办公室环境等由数十台~数百台的无线LAN基站形成的大规模的无线LAN系统的情况下，存在如下方法：配置被称为“无线LAN控制器”的专用的装置，由无线LAN控制器来决定各无线LAN基站的参数值并反映到无线LAN基站等来进行无线LAN基站的控制。

但是，在这些无线LAN控制器产品中，成为控制对象的无线LAN基站必须全部为与无线LAN控制器相同的制造商的产品。此外，存在即使为相同的制造商也不能使型号不同的产品混在一起的情况较多、成为控制对象的无线LAN基站必须全部在相同的建筑物内或者相同的区域内设置等若干个制约。而且，无线LAN控制器为高价的装置，虽然适于如前述那样大规模的网络操作，但是并不适合一般家庭等的无线LAN基站的控制。

像这样，在至今为止的无线LAN控制器等控制无线LAN基站的专用控制设备或使用软件的无线LAN总括管理系统中，控制对象的无线LAN基站必须为相同的制造商的产品。此外，存在如下问题：存在即使为相同的制造商也不能使型号不同的产品混在一起的情况较多、成为控制对象的无线LAN基站必须全部连接于相同的建筑物内或者相同的区域内的网络等制约。

此外，现有的无线LAN系统自律分散地工作。此外，如前所述，基本上不进行一旦选择了的信道的再选择，因此，基于各个接入点的启动时的周边的无线环境来选择使用的信道。即使发生环境变化（例如，启动中的接入点数量的变化、各个接入点属下的无线终端装置的变化、由各个小区内的无线装置送出的数据量的变化等），也不进行使用信道的最佳化，因此，存在如下问题：在各个小区的吞吐量之间产生差异，或者在系统整体吞吐量劣化。

本发明鉴于这样的情况而完成，其目的在于提供能够进行无线LAN基站的设定以使得包括不同的制造商的不同的型号的无线LAN基站的无线通信系统整体的频率利用效率提高的无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法。

此外，本发明的目的在于提供能够在基站密集的环境中避免局部的吞吐量的降低的无线通信装置、无线通信系统和无线通信方法。

用于解决课题的方案

本发明是一种无线通信装置，进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的设定，所述无线通信装置具备：信息收集部，收集在所述无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；参数计算部，基于收集的所述设定信息和所述无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及参数设定部，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定。

优选的是，本发明的无线通信装置具有存储与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息的数据库，所述参数计算部基于所述设定信息、所述无线环境信息、以及所述属性信息来求取所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部从不同的制造商、不同的型号、不同的版本的所述无线LAN基站的每一个收集所述设定信息和所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部在所述无线LAN基站的每一个将在频率信道上操作的周边的基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息，所述参数计算部基于所述无线环境信息来求取所述参数以使得在各个所述无线LAN基站中无线环境改善。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部在所述无线LAN基站的每一个将在频率信道上操作的周边的基站数、可使用最大带宽、从周边其他基站接收的接收信号的电平收集为所述无线环境信息，所述参数计算部基于所述无线环境信息来求取所述参数以使得在各个所述无线LAN基站中无线环境改善。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、可使用带宽、接收的接收信号的电平收集为所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部将在所述无线LAN基站经过一定期间收集的信息的瞬时值或者在所述无线LAN基站经过一定期间收集的信息的统计值、瞬时值、平均值、最小值或最大值收集为所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述信息收集部和所述参数设定部使用外部接口用协议来进行信息收集和参数的设定。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数设定部通过定期的实施、由网络侧的运营商进行的手动实施、根据接受服务的用户的请求的手动实施、或者预先决定的现象发生时的实施的任一个来实施所述参数设定。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述数据库根据新的机型的无线LAN基站的发售或者现有的无线LAN基站的功能变更而被更新。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述无线LAN基站使用多个信道之中的至少一个信道来进行无线通信，所述信息收集部将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的信道的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的信道求取为所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道或者所述U值为预先设定的阈值以上的信道之中的1个信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由U=满足度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道或者所述U值为预先设定的阈值以上的信道之中的1个信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部针对可使用的各信道而计算由U=在每单位时间中无线LAN基站可占有该信道的时间长度/在每单位时间中所述无线LAN基站为了进行帧收发而需要的总时间长度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道或者所述U值为预先设定的阈值以上的信道之中的1个信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部针对可使用的各信道和带宽而计算由U=在所述无线LAN基站与周边基站共用可使用的各信道的情况下可取得的吞吐量（预期吞吐量）/在仅所述无线LAN基站使用可使用的各信道的情况（不存在其他干扰基站的情况）下可取得的吞吐量所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为预先设定的阈值β以上的信道和带宽决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道和临时带宽。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，在不存在所述U值为所述阈值β以上的信道和带宽的情况下，将所述U值为最大的信道和带宽决定为分配给所述无线LAN基站的所述临时信道和所述临时带宽。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由U=无线LAN基站可取得的吞吐量/请求业务量所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道或者所述U值为预先设定的阈值以上的信道之中的1个信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部计算所述各无线LAN基站中的所述临时信道，计算所述各无线LAN基站中的所述U值和全部的所述无线LAN基站中的所述U值的总和U_total，从具有预先设定的阈值U_TH以下的U值的无线LAN基站之中选择1个无线LAN基站，计算满足规定条件的信道，重复实施预先设定的Max_r次将所述信道作为选择的所述无线LAN基站的新的临时信道的工作。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，当将第r次的重复计算中的U_total设为U_total ^（ ^r ^）时，满足所述规定条件的信道为在U_total ^（ ^r ^）≥α·U_total ^（ ^r-1 ^）的条件下选择的所述无线LAN基站的U值为U≥β的信道（0≤α、β≤1）。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部计算所述各无线LAN基站中的所述临时信道，计算所述各无线LAN基站中的所述U值和全部的所述无线LAN基站中的所述U值的总积U_product，从具有预先设定的阈值U_TH以下的U值的无线LAN基站之中选择1个无线LAN基站，计算满足规定条件的信道，重复实施预先设定的Max_r次将所述信道作为选择的所述无线LAN基站的新的临时信道的工作。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，当将第r次的重复计算中的U_product设为U_product ^（ ^r ^）时，满足所述规定条件的信道为在U_product ^（ ^r ^）≥α·U_product ^（ ^r-1 ^）的条件下选择的所述无线LAN基站的U值为U≥β的信道（0≤α、β≤1）。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部在全部的所述无线LAN基站的U值为1的情况下、或者在规定的重复计算的次数变为预先设定的Max_r次的情况下、或者在满足了预先设定的收敛条件的情况下，将在该时间点的各无线LAN基站的所述临时信道决定为在各个所述无线LAN基站设定的信道。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部计算作为分配信道的全部的无线LAN基站的所述U值的合计的合计U值，进行分配给具有满足规定的条件的U值的无线LAN基站的信道的最佳化，以使得所述合计U值不劣化。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部计算分配信道的全部的无线LAN基站的所述U值的乘法值，进行分配给具有满足规定的条件的U值的无线LAN基站的信道的最佳化，以使得所述U值的乘法值不劣化。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部使用所述无线LAN基站或无线终端的时间占有率或与所述时间占有率同等的参数值来计算所述U值。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述无线LAN基站使用多种无线通信方式之中的至少一种无线通信方式的信道来进行无线通信，所述信息收集部将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的无线通信方式的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的无线通信方式求取为所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信装置中，所述参数计算部在各个所述无线LAN基站将由U_x=转移到其他的无线通信方式的情况下的预期吞吐量/现在使用中的系统中的平均吞吐量所表示的U_x值计算为所述指标值，将所述U_x值为最大的无线通信方式的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时无线通信方式的信道，通过重复计算来决定最终应使用的无线通信方式的信道。

本发明是一种无线通信系统，具备进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的设定的管理引擎，所述管理引擎具备：信息收集部，收集在所述无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；参数计算部，基于收集的所述设定信息和所述无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及参数设定部，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定，所述无线LAN基站具备：信息发送部，当从所述信息收集部接受到信息收集的请求时，向所述管理引擎发送所述设定信息和所述无线环境信息；以及设定部，当从所述参数设定部接收到所述参数时，基于所述参数来进行自我的设定。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述管理引擎具有存储与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息的数据库，所述参数计算部基于所述设定信息、所述无线环境信息、以及所述属性信息来求取所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述信息收集部从不同的制造商、不同的型号、不同的版本的所述无线LAN基站的每一个收集所述设定信息和所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述信息收集部在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息。

优选的是，本发明的无线通信系统具备使用多个信道之中的至少一个信道来进行无线通信的多个无线LAN基站，所述无线LAN基站具备周边无线环境通知部，所述周边无线环境通知部感测周边无线环境，将表示所述周边无线环境的信息生成为所述无线环境信息，将生成的所述无线环境信息通知到所述管理引擎，所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的信道的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的信道求取为所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由U=满足度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信系统中，所述参数计算部针对可使用的各信道而计算由U=在每单位时间中无线LAN基站可占有该信道的时间长度/在每单位时间中所述无线LAN基站为了进行帧收发而需要的总时间长度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，本发明的无线通信系统具备使用多种无线通信方式之中的至少一种无线通信方式的信道来进行无线通信的多个无线LAN基站，所述无线LAN基站具备周边无线环境通知部，所述周边无线环境通知部感测周边无线环境，将表示所述周边无线环境的信息生成为所述无线环境信息，将生成的所述无线环境信息通知到所述管理引擎，所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的无线通信方式的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的无线通信方式求取为所述参数。

本发明是无线通信系统进行的无线通信方法，所述无线通信系统进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的参数设定，所述无线通信方法具有：信息收集步骤，在其中，收集在所述无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；参数计算步骤，在其中，基于收集的所述设定信息和所述无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及参数设定步骤，在其中，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述参数计算步骤中，基于所述设定信息、所述无线环境信息、以及存储在数据库中的与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息来求取所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述信息收集步骤中，从不同的制造商、不同的型号、不同的版本的所述无线LAN基站的每一个收集所述设定信息和所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述信息收集步骤中，在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息。

优选的是，在本发明的无线通信方法中，所述无线LAN基站使用多个信道之中的至少一个信道来进行无线通信，在所述信息收集步骤中，将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，在所述参数计算步骤中，基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的信道的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的信道求取为所述参数。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述参数计算步骤中，针对可使用的全部的信道而计算由U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述参数计算步骤中，针对可使用的全部的信道而计算由U=满足度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信方法的所述参数计算步骤中，针对可使用的各信道而计算由U=在每单位时间中无线LAN基站可占有该信道的时间长度/在每单位时间中所述无线LAN基站为了进行帧收发而需要的总时间长度所表示的U值来作为所述指标值，将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

优选的是，在本发明的无线通信方法中，所述无线LAN基站使用多种无线通信方式之中的至少一种无线通信方式的信道来进行无线通信，在所述信息收集步骤中，将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，在所述参数计算步骤中，基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的无线通信方式的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的无线通信方式求取为所述参数。

发明效果

根据本发明，能得到如下效果：能够进行无线LAN基站的设定以使得包括不同的制造商的不同的型号的无线LAN基站的无线通信系统整体的频率利用效率等无线环境提高。

此外，根据本发明，能得到如下效果：能够在基站密集的环境中避免局部的吞吐量的降低。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施方式的无线通信系统整体的结构的图。

图2是示出图1所示的管理引擎8的结构的框图。

图3是示出图1所示的接入点11的结构的框图。

图4是示出管理引擎8和接入点11、12、13、15、16、17、18之间的环境信息和控制指示的流程的图。

图5是示出图2所示的性能数据库89的表构造的图。

图6是示出图1所示的无线通信系统的工作的序列图。

图7是示出根据本发明的第二实施方式的无线通信系统整体的结构的图。

图8是示出图7所示的服务网关91的结构的框图。

图9是示出管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、以及接入点11、12、13、14、15、16之间的环境信息和控制指示的流程的图。

图10是示出图7所示的无线通信系统的工作的序列图。

图11是示出在图7所示的管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、接入点11、12、13、14、15、16、以及无线终端21、22、23、24、25、26之间交换的环境信息和控制指示的流程的图。

图12是示出根据第三实施方式的无线通信系统的工作的序列图。

图13是示出根据第四实施方式的无线通信系统的整体的结构的图。

图14是示出本发明的第五实施方式中的无线通信系统的结构的框图。

图15是示出对第五实施方式中的各个无线基站分配信道的信道分配处理的基本工作的流程图。

图16是示出对第五实施方式中的各个无线基站分配信道时将U值最大的信道计算为临时决定信道的工作的流程图。

图17是示出图15所示的处理工作的变形例的流程图。

图18是示出对第六实施方式中的各个无线基站分配信道的信道分配处理的基本工作的流程图。

图19是示出对第六实施方式中的各个无线基站分配信道时将U值最大的信道计算为临时决定信道的工作的流程图。

图20是示出图18所示的处理工作的变形例的流程图。

图21是示出计算机仿真环境的细节的图。

图22是示出由计算机仿真得到的中央36个小区的系统吞吐量（正规化系统吞吐量的比较）的图。

图23是示出在计算机仿真中中央36个小区之中的最小吞吐量（正规化最小吞吐量的比较）的图。

图24是示出使用由计算机仿真得到的中央36个小区的吞吐量值来计算FI（Fairness Index，公平性指标）的结果（公平性指标FI值的比较）的图。

图25A是示出占有预定时间率的说明图。

图25B是示出占有预定时间率的说明图。

图26是示出占有预定时间率的说明图。

图27是示出计算机仿真环境的图。

图28是示出由计算仿真得到的针对α值的系统的合计吞吐量和FI值的图。

图29是示出由计算仿真得到的针对β值的系统的合计吞吐量和FI值的图。

图30是示出第十实施方式中的信道计算部进行信道选择处理的工作的流程图。

图31是示出决定所选择的可控制无线基站的临时分配信道和临时分配带宽的过程的图。

图32是示出进行利用重复计算的可控制无线基站的U值的改善的过程的图。

图33是示出作成可分配主信道列表的过程的图。

图34A是示出可分配主信道的例子的图。

图34B是示出可分配主信道的例子的图。

图35是示出进行重复计算的无线基站的选择方法的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。但是，本发明不限定于以下的实施方式，例如也可以适当组合这些实施方式。

<第一实施方式>

以下，参照附图来说明本发明的第一实施方式中的无线通信系统。图1是示出根据该实施方式的无线通信系统整体的结构的图。在图1中，附图标记1是4代的集合住宅。附图标记2分别是独立式住宅。附图标记3是办公环境、共用建筑物、咖啡厅、公共热点等能够利用无线通信的建筑物。附图标记11、12、13、15、16、17、18是设置于集合住宅1的各代、独立式住宅2、办公环境、共用建筑物、咖啡厅、公共热点等建筑物3的每一个的接入点。附图标记21、22、23、25、26是使用IEEE802.11标准规范的无线LAN协议与接入点11、12、13、15、16每一个进行无线通信的无线终端。再有，在图1中，省略了在建筑物3内使用的无线终端的图示，但是如集合住宅1那样，在接入点17、18的属下也连接有无线终端。附图标记41是通过有线而连接于网络的其他设备。附图标记51、52、53、55、56是由集线器或路由器构成的网络。附图标记61、62是外部网络。附图标记7是因特网。附图标记8是保持从各控制对象接入点收集的无线环境信息并基于适当的指标来进行对于各控制对象接入点适当的参数的计算和设定的管理引擎（ME：Management Engine）。

再有，集合住宅1之中的1代具备无线终端200（不可控制终端）无线连接于不能从外部控制的接入点100（不可控制AP）的环境。其他设备401和接入点100连接于网络500，经由管理外网络600连接于因特网7。此外，在建筑物3还设置有不能从外部控制的接入点100。

接着，参照图2来说明图1所示的管理引擎8的结构。图2是示出图1所示的管理引擎8的结构的框图。在图2中，附图标记81是用于与外部网络的通信的WAN（Wide Area Network，广域网）侧连接部。附图标记82是经由WAN侧连接部81与外部网络进行数据的收发的通信部。附图标记83是从各接入点收集无线环境信息的信息收集部。附图标记84是存储从各接入点收集的无线环境信息的信息存储部。

附图标记85是进行在信息存储部84中存储并且由各接入点收集的无线环境信息的统计处理等的信息处理部。附图标记86是计算各接入点应使用的信道、发送电力值等设定参数值的参数计算部。附图标记87是统括地控制管理引擎8的工作的控制部。附图标记88是预先存储参数计算部86在计算设定参数值时参照的设定信息的设定信息存储部。在设定信息存储部88中，预先存储有应与由信息收集部83所收集的信息对应地设定的参数值。附图标记89是存储有与管理引擎8应管理的接入点的性能相关的信息的性能数据库。

接着，参照图3来说明图1所示的接入点11、12、13、15、16、17、18的结构。图1所示的接入点11、12、13、15、16、17、18分别具备相同的结构，因此，在此，说明接入点11的结构。图3是示出图1所示的接入点11的结构的框图。在图3中，附图标记111是用于进行与外部网络的通信的LAN侧连接部。附图标记112是经由LAN侧连接部111与外部网络进行通信的通信部。附图标记113是天线。附图标记114是经由天线113通过无线进行数据的收发的无线通信部。附图标记115是在利用无线的数据通信之前获得接入权的接入权获得部。

附图标记116是设定由管理引擎8发送的各种参数的参数设定部。附图标记117是保持无线环境信息的环境信息保持部。附图标记118是统括地控制接入点11的工作的控制部。无线通信部114使用由参数设定部116设定的参数值来与无线终端21进行无线通信。无线通信部114例如使用利用CSMA/CA的接入控制来进行无线通信。此外，无线通信部114分别对可在无线通信中利用的信道在预先确定的期间进行扫描，并将扫描结果输出到环境信息保持部117。

接着，参照图4来说明在图1所示的管理引擎8与接入点11、12、13、15、16、17、18之间交换的信息。图4是示出管理引擎8与接入点11、12、13、15、16、17、18之间的环境信息和控制指示的流程的图。如图4所示，管理引擎8从接入点11、12、13、15、16、17、18每一个接收环境信息，在管理引擎8内计算各接入点应使用的参数值，将计算出的参数值作为控制指示发送到接入点11、12、13、15、16、17、18的每一个。接入点11、12、13、15、16、17、18的每一个接受该控制指示，进行自我的设定。

接着，对管理引擎8从各接入点收集的环境信息进行说明。作为环境信息，存在如下4种信息：（1）接入点的现在设定信息、（2）与接入点的功能相关的信息、（3）属下无线终端信息、（4）周边无线环境信息。这4种信息的细节如以下那样。

（1）接入点的现在设定信息

·接入点识别ID（SSID、MAC地址等）

·工作无线模式（2.4GHz、5GHz）

·使用信道

·带宽

·使用发送电力值

·缓冲信息

（2）与接入点的功能相关的信息

·可工作模式

·可设定参数

·可设定发送电力值

·可否使用MIMO

·可否使用OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址接入）

·可否倾斜角控制

·可否天线选择通信

·可否控制CCA（Clear Channel Assessment，空闲信道评估）阈值

（3）属下无线终端信息

·属下无线终端数

·属下无线终端分别的识别ID（MAC地址等）

·属下无线终端分别的信号电平的强度（RSSI值）

·属下无线终端分别的使用数据速率、MCS（Modulation and Coding Scheme，调制编码方案）等

·属下无线终端分别的帧的再发送次数、帧废弃率等

·属下无线终端分别的信道的时间占有率

·属下无线终端分别的吞吐量、误帧率（FER）、延迟时间、缓冲信息

·属下无线终端分别的性能、可使用数据速率、带宽

（4）周边无线环境信息

·周边其他接入点数量

·各周边其他接入点分别的识别ID（SSID、MAC地址等）

·各周边其他接入点分别的信号电平的强度（RSSI值）

·各周边其他接入点分别的使用信道、带宽

·各周边其他接入点分别的信道的时间占有率

管理引擎8从构成前述4种的各信息的信息之中收集一种或多种信息。

在接入点的现在设定信息中，包括例如识别接入点的SSID或MAC地址、工作的无线模式、现在使用的频率信道、用于现在帧的收发的发送电力值等。

在属下无线终端信息中，包括与接入点关联完毕的无线终端数、识别各无线终端的MAC地址、从各无线终端接收的接收信号的信号电平（RSSI值）、用于与各无线终端的通信的数据速率、发给各无线终端的帧的再发送次数和帧废弃率、由各属下无线终端的信道的时间占有率等。

在周边无线环境信息中，包括由本接入点感测的存在于周边的其他接入点数量、识别这些接入点的SSID或MAC地址、从各周边其他接入点接收的信标等的接收信号电平的强度、每一个接入点使用的频率信道和带宽、由每一个的接入点的信道的时间占有率等。

在与接入点的功能相关的信息中，包括例如可工作无线模式、可设定发送电力值、可设定频率信道等与可由该接入点设定的参数相关的信息。

再有，管理引擎8收集的信号电平、信道的时间占有率、周边其他接入点数量、再发送次数和帧废弃率等信息既可以是由接入点收集的信息的瞬时值，或者也可以是由接入点经过一定期间收集的信息的统计值、瞬时值、平均值、最小值、最大值。

接着，说明管理引擎8针对各接入点指示的控制指示的信息。控制指示的信息的细节如以下那样。

·工作无线模式（2.4GHz、5GHz）

·应使用信道、带宽

·应使用发送电力值

·应使用CCA值

·应使用数据速率、MCS

·应使用倾斜角

·应使用天线

·OFDMA、MU-MIMO使用相关的信息

·RTS（Request To Send，请求发送）阈值

·BSSBasicRateSet值

·KeepAlive（保活）值

·信标间隔

·休眠模式

·CSMA/CA相关的参数（CWmin、CWmax、AIFSN（Arbitration Inter-Frame Spacing Number，仲裁帧间隙数）、TXOP（Transmission Opportunity，传输机会））

·QoS相关的参数

·聚合

在针对接入点的控制指示的信息中，包括前述的信息之中的一种或多种信息。

接着，参照图5来说明图2所示的性能数据库89。图5是示出图2所示的性能数据库89的表构造的图。如图5所示，性能数据库89存储有用于接入点的无线装置的制造商名、型号、可否使用2.4GHz、可否使用5GHz、可否使用DFS（Dynamic Frequency Selection，动态频率选择）频带、可使用最大带宽、天线个数、可否天线选择通信、发送电力控制、发送电力控制步骤数、可否倾斜角控制等信息。在本实施方式中，如图5所示，同时处理制造商、型号、能力不同并且用作各种接入点的无线装置，计算针对成为控制对象的全部的接入点应使用的参数集，对每一个接入点通知计算出的参数集。因而，当用作新的接入点的无线装置被发售或者此外存在由现有接入点的固件改良造成的功能变更时，对性能数据库89进行更新。

此外，在存在参数计算的指标、算法等的变更的情况下，对存储在图2所示的设定信息存储部88中的设定信息进行更新。

接着，参照图6来说明图1所示的无线通信系统的工作。图6是示出图1所示的无线通信系统的工作的序列图。在此，说明为接受服务的用户在独立式住宅2新设置接入点16并开始操作。新开始操作的接入点16首先使用制造商的默认参数值来形成小区（BSS），实施使用CSMA/CA的载波感测（步骤S1），与属下的无线终端26进行通信（步骤S2）。此外，接入点16定期地经过一定期间对可使用的全部的频率信道或者现在操作中的频率信道进行扫描，保持所取得的周边无线环境信息。取得的周边无线环境信息的量依赖于接入点内置的功能。例如，接入点16在能够进行2.4GHz和5GHz两个频率带中的通信的情况下，收集可在每一个的频率带中使用的各信道上的信息、各信道上的其他接入点数量、来自每一个的接入点的接收信号电平。另一方面，在仅能够使用2.4GHz频带或5GHz频带的任一个的情况下，接入点16仅收集该频率带中的信息。

接着，控制对象的接入点16向管理引擎8通知开始操作的意思，在管理引擎8和接入点16之间开始通信（步骤S3）。管理引擎8的信息收集部83针对新开始操作的接入点16请求现在的设定信息（步骤S4）。接受到其，被管理引擎8请求设定信息的通知的接入点16对管理引擎8通知符合的信息（步骤S5）。根据该通知信息，管理引擎8把握开始操作的接入点的制造商、型号、MAC地址等识别信息和现在操作中的参数设定。

取得了这些信息的管理引擎8的信息收集部83将与接入点16相关的信息存储在信息存储部84中。然后，管理引擎8根据需要定期地对接入点16通知信息收集间隔和收集信息，由此，请求信息收集（步骤S6）。接受到其，接入点16在本无线LAN基站内进行观测，将保持于环境信息保持部117中的与周边无线环境相关的信息、与属下的无线终端相关的信息定期地转送到管理引擎8（步骤S7）。

接着，管理引擎8的参数计算部86参照设定信息存储部88和存储在性能数据库89中的信息基于与网络连结的各接入点的信息根据预先准备的指标来计算并决定接入点16应使用的参数值（步骤S8）。例如，在收集的信息为在频率信道上操作的周边的基站数、接收到的接收信号的电平、信道的时间占有率等无线环境信息的情况下，参数计算部86基于该无线环境信息来计算参数，以使得在各个接入点中频率利用效率（其他为用户吞吐量、QoS等无线环境）得以改善。然后，参数计算部86向各接入点通知决定的参数值（步骤S9）。接受到其的接入点16的参数设定部116基于该参数值来进行设定。然后，接入点16基于由管理引擎8指定的参数值来与属下的无线终端26进行通信（步骤S10）。

再有，该参数计算和参数设定针对管理引擎8视为对象的全部的接入点或者一部分的接入点而进行。

在此，关于在接入点16的信息收集、从接入点16对管理引擎8的信息转送、由管理引擎8对接入点16的最佳参数值的计算、以及由管理引擎8对接入点的最佳参数值的通知的发生定时，不限定于前述的说明。

例如，这些事件能够应用（1）定期性的实施、（2）由网络侧的运营商进行的手动实施、（3）根据接受服务的用户的请求的手动实施、或者（4）预先决定的现象，例如吞吐量的劣化、缓冲大小的阈值的超过、服务品质的劣化等现象发生时的自动实施等。

此外，既可以为前述的事件彼此独立地发生，也可以为全部或一部分的事件联动地发生。

此外，图6所示的序列是示出通信的工作的一个例子，未必不需要按照图6所示的顺序进行工作，也可以调换顺序。

<第二实施方式>

接着，说明本发明的第二实施方式中的无线通信系统。图7是示出该实施方式的无线通信系统整体的结构的图。在图7中，附图标记1是4代的集合住宅。附图标记2分别是独立式住宅。附图标记11、12、13、14、15、16是设置于集合住宅1的各代、独立式住宅的每一个的接入点。附图标记21、22、23、24、25、26是使用IEEE802.11标准规范的无线LAN协议与接入点11、12、13、14、15、16每一个进行无线通信的无线终端。附图标记41是通过有线连接于网络的其他设备。附图标记51、52、53、54、55、56是由集线器或路由器构成的网络。附图标记61是外部网络。附图标记7是因特网。

附图标记8是保持从各控制对象接入点收集的无线环境信息并且基于适当的指标来进行对于各控制对象接入点适当的参数的计算和设定的管理引擎（ME：Management Engine）。附图标记9是管理用于与接入点11、12、13、14、15、16每一个之间的通信的束（bundle）的束分发服务器。束是指利用Java（注册商标，以下同样）程序的使用了HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）、HTTPS（HTTP Secure，安全HTTP）、Telnet、SSH（Secure Shell，安全外壳）、RJ-45、SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）、或者接入点、属下无线终端对应的其他的外部接口用协议的软件。附图标记91、92、93、94、95、96是服务网关（在附图中图示为SGW（Service Gateway）。在图7中，与图1所示的系统不同之处在于：设置有服务网关91、92、93、94、95、96以及束分发服务器9的方面，代替接入点100、无线终端200、其他设备401、网络500而设置有接入点14、无线终端24、其他设备41、网络54的方面，以及省略了建筑物3、外部网络62和管理外网络600的方面。

在图7所示的系统中，具备：管理用于服务网关91、92、93、94、95和接入点11、12、13、14、15、16之间通信的束的束分发服务器9、以及保持经由服务网关91、92、93、94、95、96收集的各接入点11、12、13、14、15、16的无线环境信息并且基于适当的指标来进行对于各控制对象的接入点11、12、13、14、15、16适当的参数的计算和设定的管理引擎8。各代的无线终端21、22、23、24、25、26使用IEEE802.11标准规范的无线LAN协议来与接入点11、12、13、14、15、16进行通信。

接着，参照图8来说明图7所示的服务网关91、92、93、94、95、96的结构。图7所示的服务网关91、92、93、94、95、96分别具备相同的结构，因此，在此，说明服务网关91的结构。图8是示出图7所示的服务网关91的结构的框图。服务网关91在宅外的通信网络和宅内的通信网络之间通过WAN侧连接部911和LAN侧连接部912而连接，具有变换从一个通信网络流向另一个通信网络的数据的协议的功能。

此处使用的服务网关91除了这样的协议变换功能之外，还安装有OSAP（OSGi（Open Services Gateway initiative，开放服务网关协议）Service Aggregation Platform，服务聚合平台）这样的基础技术。

OSAP是能够实现针对家庭/汽车/移动等所有类型的被网络连接的设备的各种应用、服务的散发/管理以及组合设备具有的功能的各种服务的提供的服务/平台，并且是通过经由网络下载被称为束的软件部件来提供服务的技术。执行该服务的软件被构成为基于OSGi标准规格的被称为束的软件/模块913、914，在OSGi框架（OSGiFW）915上工作。作为系统架构，在家庭网关的OS（Operating System，操作系统）916上JavaVM（JVM：Java Virtual Machine，Java虚拟机，Java为注册商标，以下同样）917作为一个过程而工作，在JavaVM上OSGiFW915工作。能够使多个束在该OSGiFW915上工作，通过该工作提供安装于束的服务。再有，与这样的OSGi相关的技术为现有的一种技术。例如，在“OSGi Alliance（OSGi联盟）”（URL:http://www.osgi.org/Specifications/HomePage）等公开了具体的技术内容。

接着，参照图9来说明在图7所示的管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、以及接入点11、12、13、14、15、16之间交换的信息。图9是示出管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、以及接入点11、12、13、14、15、16之间的环境信息和控制指示的流程的图。如图9所示，管理引擎8经由服务网关91、92、93、94、95、96每一个从接入点11、12、13、14、15、16每一个接收环境信息。然后，在管理引擎8内计算各接入点11、12、13、14、15、16应使用的参数值，将计算出的参数值作为控制指示经由服务网关91、92、93、94、95、96发送到接入点11、12、13、14、15、16每一个。接入点11、12、13、14、15、16每一个接受该控制指示，进行自我的设定。

接着，参照图10来说明图7所示的无线通信系统的工作。图10是示出图7所示的无线通信系统的工作的序列图。在此，说明为接受服务的用户在独立式住宅2新设置接入点16并开始操作。当在服务网关96属下设置接入点16并开始操作时，服务网关96使用OSAP（OSGi平台）来把握新的接入点16的存在，取得接入点16的制造商、型号等设置设备识别信息（步骤S11）。设备识别信息的取得使用UPnP（Universal Plug and Play，通用随插即用）、NetBIOS（Network Basic Input Output System，网络基本输入输出系统）等协议来进行。然后，服务网关96将该取得信息转送到束分发服务器9，请求能够与新设置的接入点16通信的束的分发（步骤S12）。

束分发服务器9从在本服务器内管理的束之中将符合于从服务网关96送来的接入点16的制造商、型号、固件版本等信息的适当的束分发到服务网关96（步骤S13）。从束分发服务器9接收到束的服务网关96使用束来进行接入点16内的信息收集和接入点16的各种参数设定。

接着，接入点16使用制造商的默认参数值来形成小区（BSS），实施使用CSMA/CA的载波感测（步骤S14），与属下的无线终端26进行通信（步骤S15）。此外，接入点16定期地经过一定期间对可使用的全部的频率信道或现在操作中的频率信道进行扫描，保持取得的周边无线环境信息。取得的周边无线环境信息的量依赖于接入点内置的功能。例如，接入点16在能够进行2.4GHz和5GHz两个频率带中的通信的情况下，收集可在每一个频率带中使用的各信道上的信息、各信道上的其他接入点数量、来自每一个接入点的接收信号电平。另一方面，在仅能够使用2.4GHz频带或5GHz频带的任一个的情况下，接入点16仅收集该频率带中的信息。

服务网关96经由束而访问接入点16的环境信息保持接口，针对开始操作的接入点16请求现在的设定信息（步骤S16）。接受到此，接入点16对服务网关96通知现在的设定信息（步骤S17）。

接着，服务网关96向管理引擎8通知控制对象的接入点16的注册依赖和从接入点16通知的现在的设定信息（步骤S18）。此时，也可以一起通知在接入点16的环境信息保持部117中保存的接入点16属下的无线终端信息、无线环境信息、关于接入点的功能的信息。

取得了这些信息的管理引擎8将与接入点16相关的信息存储在本装置内的信息存储部84中。然后，管理引擎8根据需要而对服务网关96通知接入点16的信息收集间隔、应收集的信息（步骤S19）。

接着，服务网关96根据从管理引擎8通知的信息收集间隔或在束内定义的信息收集间隔来定期地对属下的接入点16的环境信息保持部117请求设定信息/环境信息（步骤S20）。对此，服务网关96接收接入点16发送的收集信息（步骤S21），向管理引擎8转送收集信息（步骤S22）。

服务网关96即使在信息收集间隔或信息转送间隔未确定的情况下，例如，在接入点16的吞吐量为阈值以下的情况、接入点16的缓冲大小超过了阈值的情况、接入点16周边的其他接入点数量超过了阈值的情况下等，也基于预先定义的指针根据需要收集接入点16的信息或者向管理引擎8转送接入点16的信息。

接着，管理引擎8的参数计算部86参照存储在设定信息存储部88和性能数据库89中的信息基于定期地或者根据预先定义的指针从与管理对象的网络连结的各服务网关送来的接入点的信息根据预先定义的指标来计算并决定各接入点应使用的参数值（步骤S23）。例如，在收集的信息为频率信道上操作的周边的基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率等无线环境信息的情况下，参数计算部86基于该无线环境信息来计算参数，以使得在各个接入点中频率利用效率得以改善。然后，参数计算部86向服务网关96通知决定的参数值（步骤S24），并反映到各接入点（步骤S25）。接受到其的接入点16的参数设定部116基于该参数值进行设定。然后，接入点16基于从管理引擎8指定的参数值与属下的无线终端26进行通信（步骤S26）。

再有，该参数计算和参数设定针对管理引擎8视为对象的全部的接入点而进行。

<第三实施方式>

接着，说明本发明的第三实施方式中的无线通信系统。第三实施方式中的无线通信系统的整体的结构与图7所示的结构同样。在第三实施方式中，管理引擎8在收集了不仅在接入点而且在接入点属下的无线终端中感测的无线环境信息之上，计算对于各接入点和属下的无线终端适当的参数值来进行设定。

接着，参照图11来说明在图7所示的管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、接入点11、12、13、14、15、16、以及无线终端21、22、23、24、25、26之间交换的信息。图11是示出在图7所示的管理引擎8、服务网关91、92、93、94、95、96、接入点11、12、13、14、15、16、以及无线终端21、22、23、24、25、26之间交换的环境信息和控制指示的流程的图。如图11所示，管理引擎8经由服务网关91、92、93、94、95、96和接入点11、12、13、14、15、16从无线终端21、22、23、24、25、26每一个接收环境信息。然后，在管理引擎8内计算各接入点11、12、13、14、15、16和无线终端21、22、23、24、25、26应使用的参数值，将计算出的参数值作为控制指示经由服务网关91、92、93、94、95、96发送到接入点11、12、13、14、15、16和各无线终端21、22、23、24、25、26每一个。接入点11、12、13、14、15、16和各无线终端21、22、23、24、25、26每一个接受该控制指示并进行自我的设定。

接着，说明管理引擎8对各无线终端21、22、23、24、25、26指示的控制指示的信息。控制指示的信息的细节如以下那样。

·应使用的发送电力值

·应使用的CCA值

·应使用的数据速率、MCS

·应使用的倾斜角

·应使用的天线

·OFDMA、MU-MIMO使用相关的信息

·RTS阈值

·BSSBasicRateSet值

·休眠模式

·与CSMA/CA相关的参数（CWmin、CWmax、AIFSN、TXOP）

·与QoS相关的参数

·聚合

接着，参照图12来说明根据第三实施方式的无线通信系统的工作。图12是示出根据第三实施方式的无线通信系统的工作的序列图。在此，说明为接受服务的用户在独立式住宅2新设置接入点16并开始操作。当在服务网关96属下设置接入点16并开始操作时，服务网关96使用OSAP（OSGi平台）来把握新的接入点16的存在，取得接入点16的制造商、型号等设置设备识别信息（步骤S31）。设备识别信息的取得使用UPnP（Universal Plug and Play）或NetBIOS（Network Basic Input Output System）等协议来进行。然后，服务网关96向束分发服务器9转送该取得信息，请求能够与新设置的接入点16通信的束的分发（步骤S32）。

束分发服务器9从在本服务器内管理的束之中将符合于从服务网关96送来的接入点16的制造商、型号、固件版本等信息的适当的束分发到服务网关96（步骤S33）。从束分发服务器9接收到束的服务网关96使用束来收集接入点16内的信息或者对接入点16请求属下的无线终端26的信息收集，此外，或者进行接入点16和属下的无线终端26的各种参数设定。

接着，接入点16使用制造商的默认参数值来形成小区（BSS），实施使用CSMA/CA的载波感测（步骤S34），与属下无线终端进行通信（步骤S35）。此外，接入点16定期地经过一定期间对可使用的全部的频率信道或者现在操作中的频率信道进行扫描，保持取得的周边无线环境信息。取得的周边无线环境信息的量依赖于接入点内置的功能。例如，接入点16在能够进行2.4GHz和5GHz两个频率带中的通信的情况下，收集可在每一个的频率带中使用的各信道上的信息，例如，各信道上的其他接入点数量、来自每一个接入点的接收信号电平。另一方面，在仅能够使用2.4GHz频带或5GHz频带的任一个的情况下，接入点16仅收集该频率带中的信息。

服务网关96经由束而访问接入点16的环境信息保持接口，针对开始操作的接入点16请求现在的设定信息（步骤S36）。此外，服务网关96针对接入点16请求属下的无线终端26中的环境信息的收集（步骤S37）。接入点16对属下的无线终端26发送例如动作（Action）帧等帧，由此，请求环境信息的收集。接受到其，无线终端26对接入点16通知设定信息和环境信息（步骤S38）。接入点16对服务网关96通知从无线终端26通知的设定信息、环境信息和接入点16自身的现在的设定信息（步骤S39）。然后，接入点16与无线终端26进行通信（步骤S40）。

接着，服务网关96向管理引擎8通知控制对象的接入点16的注册依赖和从接入点16通知的现在的设定信息、从无线终端26通知的设定信息、环境信息（步骤S41）。

取得了这些信息的管理引擎8将与接入点16、属下的无线终端26相关的信息存储在本装置内的信息存储部84中。然后，管理引擎8根据需要对服务网关96通知接入点16的信息收集间隔、应收集的信息（步骤S42）。

接着，服务网关96根据从管理引擎8通知的信息收集间隔或在束内定义的信息收集间隔定期地对属下的接入点16的环境信息保持部117请求设定信息/环境信息（步骤S43）。然后，接入点16对属下的无线终端26请求设定信息/环境信息（步骤S44）。对此，属下的无线终端26对接入点16通知设定信息和环境信息（步骤S45）。

接着，接入点16将收集到的信息转送到服务网关96（步骤S46）。然后，接入点16与属下的无线终端26进行通信（步骤S47）。接着，服务网关96进一步向管理引擎8转送从接入点16转送的收集信息（步骤S48）。

接着，管理引擎8的参数计算部86参照存储在设定信息存储部88和性能数据库89中的信息基于定期地或者根据预先定义的指针从与管理对象的网络连结的各服务网关送来的接入点、属下无线终端的信息根据预先定义的指标来计算并决定各接入点、属下无线终端应使用的参数值（步骤S49）。例如，在收集的信息为频率信道上操作的周边的基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率等无线环境信息的情况下，参数计算部86基于该无线环境信息来计算参数，以使得在各个接入点中频率利用效率得以改善。然后，参数计算部86向服务网关96通知决定的参数值（步骤S50），并反映到各接入点（步骤S51）。

此外，接入点16向属下的无线终端26通知决定了的参数（步骤S52），并反映到各无线终端。接受到其，接入点16的参数设定部116基于该参数值来进行设定。此外，无线终端26基于该参数值来进行设定。然后，接入点16基于从管理引擎8指定的参数值来与属下的无线终端26进行通信（步骤S53）。

<第四实施方式>

接着，说明本发明的第四实施方式中的无线通信系统。在第四实施方式中，从接入点、属下无线终端通知的设定信息、环境信息不仅存储在管理引擎8内而且存储在网络内的不同地方。管理引擎8基于像这样保存在网络内的信息定期地计算在各无线LAN基站和属下无线终端中适当的参数值来进行设定。

图13是示出根据第四实施方式的无线通信系统的整体的结构的图。在图13中，对与图7所示的系统相同的部分附加相同的附图标记，省略其说明。图13所示的系统与图7所示的系统的不同之处在于如下方面：具备在内部不具备信息存储部84（参照图2）的管理引擎80，而在管理引擎80连接的网络上的其他的地方设置有存储从接入点、属下的无线终端通知的设定信息、环境信息的相当于信息存储部84的信息存储部841。像这样，设置分割的多个信息存储部841，由此，能够减小管理引擎80的处理负荷。

再有，图13所示的无线通信系统与图7所示的无线通信系统相比较，仅信息存储部841被设置的地方不同，处理工作与图7所示的无线通信系统的处理工作同样，因此，在此省略详细的说明。

此外，在前述的说明中，使用OSAP（OSGi Service Aggregation Platform）不管制造商、种类等而对连接于网络的无论怎样的无线LAN基站都能够从网络侧设定适当的参数。但是，未必需要使用OSAP，此外，未必需要进行经由服务网关的无线LAN基站的控制，网络上的管理引擎（ME）或者干扰管理引擎（IME）无论对来自无线LAN基站的信息收集和控制使用怎样的通信方法都可以。

在本系统中，存在于网络侧的管理引擎能够经由被称为束的软件而与不同的制造商的不同的型号的无线LAN基站进行通信。由此，通过在每一个无线LAN基站设定由管理引擎决定的各无线LAN基站的适当的参数值，从而能够在无线LAN基站密集的环境中避免局部的吞吐量的降低，提高无线LAN系统的频率利用效率。因而，能够实现不管制造商、种类等而对连接于网络的无论怎样的无线LAN基站都能够从网络侧设定适当的参数的网络控制型的无线通信系统。通过使用本系统，从而能够最佳化各无线LAN基站的使用频率信道、发送电力值、接入参数值、QoS参数值等各种参数，以使得导致系统整体的频率利用效率的提高。

<第五实施方式>

以下，参照附图来说明本发明的第五实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。图14是示出该实施方式中的无线通信系统的结构的框图。无线基站1001、1002例如是无线LAN的接入点，使用未图示的无线终端装置和由信道分配服务器1003通知的信道（频率带）来进行无线通信。

无线基站1001具备无线通信部1011和控制部1012。控制部1012具备获得接入权的接入权获得部1013、设定由信道分配服务器1003通知的信道的信道设定部1014、以及保持无线环境信息的无线环境信息保持部1015。无线通信部1011使用由信道设定部1014设定的信道来与无线终端装置进行无线通信。无线通信部1011例如使用利用CSMA/CA的接入控制来进行无线通信。此外，无线通信部1011对可在无线通信中利用的全部的信道每一个在预先确定的期间进行扫描，将扫描结果输出到无线环境信息保持部1015。

无线基站1002具备无线通信部1021和控制部1022。控制部1022具备获得接入权的接入权获得部1023、设定由信道分配服务器1003通知的信道的信道设定部1024、以及保持无线环境信息的无线环境信息保持部1025。无线通信部1021使用由信道设定部1024设定的信道来与无线终端装置进行无线通信。无线通信部1021例如使用利用CSMA/CA的接入控制来进行无线通信。此外，无线通信部1021对可在无线通信中利用的全部的信道每一个在预先确定的期间进行扫描，将扫描结果输出到无线环境信息保持部1025。

信道分配服务器1003具备通信部1031、信道计算部1032、信息收集部1033、以及控制部1034。通信部1031与无线基站1001、1002进行通信。信道计算部1032基于保持在信息收集部1033内的信息来计算各个无线基站1001、1002应使用的信道。信息收集部1033收集存在于系统内的信道分配控制对象的无线基站1001、1002的无线环境信息。控制部1034为统括地控制信道分配服务器的工作的控制部。

接着，说明图14所示的无线通信系统的工作。首先，当无线基站1001的操作开始时，无线通信部1011按预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的信道每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他的无线基站数、每一个无线基站的识别信息、此外从每一个无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示）、每单位时间的信道使用率等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个无线终端装置接收的信号的RSSI值等。

接着，信道计算部1032基于由信息收集部1033收集的各个无线基站的无线环境信息来如以下那样计算每一个无线基站应使用的无线信道。首先，在可在分配信道的无线基站中利用的全部的信道上计算（1）式所示的U值。

U=1-符合的信道上的合计介质使用率 ⋯（1）

在此，合计介质使用率是指本无线基站以外的无线装置（其他的无线基站、本小区以外的无线终端装置）在单位时间使用符合的无线信道的比例。

上述U值为示出在分配信道的无线基站中可占有的时间比例的值。由于能够预测当选择在分配信道的无线基站中可占有的时间U最高的信道时取得吞吐量为最大，所以信道计算部1032 将U值为最大的信道计算为符合的无线基站的临时信道。

信道计算部1032在决定了系统的控制对象的全部无线基站的临时信道之后，计算全部的无线基站的U值的合计值U_total。然后，目标为介质占有时间最小的无线基站的吞吐量提高。在决定了全部的无线基站的临时信道之后，选择U值为规定的阈值以下的无线基站，确认是否不存在该无线基站的U值比现在值大的其他信道。

具体而言，在该无线基站中可利用的全部的信道上再次计算U值，计算出1个U值比现在值大的信道，计算系统内的全部的控制对象无线基站的合计U值，确认合计U值是否不比现在的合计U值小。在即使该无线基站使用新选择的信道而系统的合计U值也不比现在的合计U值劣化的情况下，将新选择的信道作为该无线基站的新临时信道。接着，再一次选择使得具有最小的U值的无线基站的U值提高的信道。

像这样，实施选择使得具有最小的U值的无线基站的U值提高的信道的工作预先确定的多次（递归次数Max_r），由此，能够提高系统的合计吞吐量、提高小区间的吞吐量的公平性。重复上述的工作预先决定的Max_r次数，将最终新临时信道反映到各个无线基站。

接着，参照图15、图16来说明图14所示的信道计算部1032进行信道选择处理的工作。图15、图16是示出图14所示的信道计算部1032进行信道选择处理的工作的流程图。

首先，将0代入到递归次数（r）（步骤S101）。接着，从控制对象信道未设定无线基站列表（以下，存在略记为“信道未设定列表”的情况）选择设定信道（以下，在附图中示出为CH）的无线基站（步骤S102）。此时，作为无线基站的选择方法，能够应用随机选择的方法、按照手动设定顺序（XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）文件所记载的优先（Priority）顺序）选择的方法、按照瓶颈从大到小的无线基站的顺序（周边无线基站数从多到少的顺序）选择的方法。然后，根据信道分配算法来临时决定在所选择的无线基站中设定的信道（步骤S103）。

接着，将选择的信道作为无线基站的临时决定信道（步骤S104），从信道未设定列表删除所选择的无线基站（步骤S105）。然后，判定在信道未设定列表中是否还残留无线基站（步骤S106），如果在信道未设定列表中残留有无线基站，则回到步骤S102，重复处理。

另一方面，如果在信道未设定列表中不残留无线基站，则计算各控制对象无线基站的可占有时间率U_AP-x、以及U_AP-x的合计和积（U_total、U_product），存储U_AP-x、U_total、U_product和控制对象无线基站的临时决定信道集（步骤S107）。接着，将U_total或U_product代入到U_max（步骤S108）。然后，使递归次数（r）增加1（r++；）（步骤S109）。再有，关于将U_total或U_product的哪个代入到U_max，只要例如根据网络的操作指针来决定即可。具体而言，在目标为倒数吞吐量的提高的系统的情况下，采用U_product，在目标为系统整体的合计吞吐量的改善的系统的情况下，采用U_total即可。

接着，判定是否满足递归次数（r）＜上限值（Max_r）的条件（步骤S110），如果满足条件，则选择U_AP-x为规定的阈值U_TH以下的1个无线基站（步骤S111）。再有，U_TH为0以上1以下的值。接着，选择在选择的无线基站新设定的信道（步骤S112）。然后，判定是否存在符合的信道（步骤S113）。如果该判定结果是不存在符合的信道，则在步骤S114中，随机地选择U_AP-x为U_TH以下的无线基站之中的在步骤S111和该步骤S114中还未选择的1个无线基站，回到步骤S112。

另一方面，如果存在符合的信道，则计算各控制对象无线基站的U_AP-x和U值（步骤S115）。然后，判定是否满足U≥U_max（步骤S116）。如果该判定的结果是满足U≥U_max，则将选择的信道作为选择的无线基站的新临时决定信道（步骤S117），回到步骤S107。另一方面，如果不满足U≥U_max，则忽视选择信道（步骤S118），回到步骤S112。

接着，如果在步骤S110中不满足递归次数（r）＜上限值（Max_r），则将全部控制对象的无线基站的临时决定信道集作为决定信道并结束处理（步骤S119）。

接着，参照图16来说明图15所示的步骤S103、步骤S112的处理工作的细节。图16是示出图15所示的步骤S103、步骤S112的处理工作的细节的流程图。

首先，判定是否考虑控制对象外无线基站（步骤S121）。在该判定的结果是考虑控制对象外无线基站的情况下，也考虑所选择的无线基站感测到的存在于周边的控制对象外无线基站（以下，称为“可感测周边控制对象外无线基站”）的信息（步骤S122）。另一方面，在不考虑控制对象外无线基站的情况下，忽视控制对象外无线基站的信息（设ρ’=0）（步骤S123）。在此，ρ’是指在所选择的控制对象无线基站中由可感测周边控制对象外无线基站的每个信道的合计介质占有时间率。

接着，在所选择的无线基站中计算每个信道的介质使用率的合计值（ρ+ρ’）（步骤S124）。但是，忽视控制对象无线基站之中的信道未设定无线基站的信息。在此，ρ是在所选择的控制对象无线基站中由可感测其他控制对象无线基站之中的已经决定了临时信道的控制对象无线基站的每个信道的介质占有时间率。

接着，选择在所选择的无线基站中可占有率U_AP-x ^（ ^CH-y ^）值为最大的信道（步骤S125）。在存在可占有率U_AP-x ^（ ^CH-y ^）值为最大的多个信道的情况下，选择已经决定了信道的周边的控制对象无线基站最少使用的信道。

接着，参照图17来说明图15所示的处理工作的变形例。在图17中，对与图15所示的处理工作相同的处理工作，附加相同的附图标记，简单地进行其说明。

首先，将0代入到递归次数（r）（步骤S101）。接着，从控制对象信道未设定无线基站列表选择设定信道的无线基站（步骤S102）。此时，作为无线基站的选择方法，存在随机选择的方法、按照预先设定的顺序选择的方法、按照周边无线基站数从多到少的顺序选择的方法、按照信道可占有的时间比例从小到大的顺序选择的方法等。在本系统中，通过这些任一的方法来临时决定在所选择的无线基站设定的信道（步骤S103）。

接着，将选择的信道作为无线基站的临时决定信道（步骤S104），从信道未设定列表删除所选择的无线基站（步骤S105）。然后，判定在信道未设定列表是否还残留有无线基站（步骤S106），如果在信道未设定列表残留有无线基站，则回到步骤S102，重复处理。

另一方面，如果在信道未设定列表不残留无线基站，则计算各控制对象无线基站的可占有时间率U_AP-x以及U_AP-x的合计和积（U_total、U_product）（步骤S107a）。此外，存储U_AP-x、U_total、U_product以及控制对象无线基站的临时信道集（步骤S107b）。接着，将U_total或U_product代入到U_max（步骤S108）。然后，使递归次数（r）增加1（r++；）（步骤S109）。

接着，判定是否满足处理的结束条件（步骤S110a），如果不满足结束条件，则选择U_AP-x为规定的阈值U_TH以下的1个无线基站（步骤S111）。此时，关于步骤S110a中的结束条件，在满足了（1）全部无线基站的U值为1、（2）递归次数（r）达到上限值（Max_r）、（3）满足预先设定的收敛条件之中的至少任一个时，视为满足了结束条件。此外，关于（3）预先设定的收敛条件，在第r次的重复计算后的下述（A）~（D）的评价值（预先设定使用哪个评价值）相对于第r-n次的评价值的改善率为Y%以内的情况下，判断为系统充分收敛了（满足了收敛条件），以第r次结束重复计算，针对各控制对象无线基站设定该时间点的临时信道。

（A）最小U值

（B）U_total

（C）U_product

（D）U值的倒数X%

作为设定项目，为（A）~（D）之中使用的评价值、n值、Y值，在上述（D）的情况下，为X值。

接着，选择新设定的其他信道，以使得选择的无线基站的U值变大（步骤S112）。然后，判定是否存在U值比符合的信道即现在的临时信道大的其他的信道（步骤S113）。如果该判定的结果是不存在符合的信道，则不变更选择的无线基站的临时信道（步骤S114a），回到步骤S109。

另一方面，如果存在符合的信道，则计算各控制对象无线基站的U_AP-x以及U’值（=U_total或U_product）（步骤S115a）。然后，判定是否满足U’≥U_max（步骤S116a）。如果该判定的结果是满足U’≥U_max，则将选择的信道作为选择的无线基站的临时信道（步骤S117），回到步骤S107b。另一方面，如果不满足U’≥U_max，则不变更选择的无线基站的临时信道（步骤S118a），回到步骤S109。

接着，如果在步骤S110中满足结束条件，则将全部控制对象的无线基站的临时信道集作为决定信道并结束处理（步骤S119）。

接着，对图17所示的步骤S112的处理工作的细节进行说明。图17所示的步骤S112的处理工作与图16所示的处理工作同样，因此，参照图16来说明处理工作。

首先，判定是否考虑控制对象外无线基站即不能通过本信道分配系统进行控制的无线基站（步骤S121）。这是由信道分配系统的运营商进行的输入参数，在该判定的结果是考虑控制对象外无线基站的情况下，也考虑所选择的无线基站感测到的存在于周边的控制对象外无线基站的信息（步骤S122）。另一方面，在不考虑控制对象外无线基站的情况下，忽视控制对象外无线基站的信息（即，设全部的控制对象外无线基站的介质使用率值ρ’=0）（步骤S123）。

接着，在所选择的无线基站中，计算每个信道的介质使用率的合计值（ρ+ρ’）（步骤S124）。在此，如前述的那样，ρ为在所选择的控制对象无线基站中可感测其他控制对象无线基站之中的已经决定了临时信道的控制对象无线基站的每个信道的介质占有时间率。此外，ρ’为在所选择的控制对象无线基站中可感测周边控制对象外无线基站的每个信道的合计介质占有时间率。

<第六实施方式>

接着，说明了本发明的第六实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。第六实施方式中的装置的结构与图14所示的结构相同，因此，省略详细的说明。

接着，说明了第六实施方式中的无线通信系统的工作。首先，当开始无线基站1001的操作时，无线通信部1011按照预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的信道的每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他的无线基站数、每一个的无线基站的识别信息、此外从每一个的无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator））、每单位时间的信道使用率等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个的无线终端装置接收的信号的RSSI值等。

信道计算部1032基于由信息收集部1033收集的各个无线基站的无线环境信息如以下那样计算每一个无线基站应使用的无线信道。首先，在要分配信道的无线基站中，根据（2）式来计算使用预定的时间占有率。时间占有率是指将整体的时间作为1时符合的应用或无线终端装置占有符合的无线信道的时间的比例。

[数式1]

该无线基站属下的STA数（M≥0）

该无线基站属下STAx的平均时间占有率（使用预定值）

（0≤≤1）

该无线基站的合计时间占有率（使用预定值）

（0≤≤1） …（2）

在此，合计时间占有率是指将整体的时间作为1时无线基站及其属下的无线终端装置使用预定的时间的比例。此外，STA意味着无线终端。

然后，在要分配信道的无线基站中可使用的各信道中计算下式。

[数式2]

信道已经决定（或临时决定）完毕的控制对象无线基站数（N≥0）

上述控制对象无线基站i属下的STA数

上述控制对象无线基站i属下STAj的平均时间占有率

（0≤≤1）

上述控制对象无线基站i的合计时间占有率

（0≤≤1）

上述控制对象无线基站的合计时间占有率

（0≤≤1）

控制对象外无线基站数（≥0）

控制对象外无线基站k的合计时间占有率（0≤≤1）

控制对象外无线基站的合计时间占有率

（0≤≤1）

周围的其他无线基站的合计时间占有率

（0≤≤1）

然后，如下式所示那样选择合计时间占有率α最小的信道。将该信道作为在符合的无线基站中使用预定的临时决定信道。

[数式3]

使用预定（临时决定）信道

接着，当在上述无线基站中决定了上述临时决定信道的使用时，根据下式计算得到的满足度U值。再有，满足度U值=1为能够充分满足的状况。U值能取的范围为[0，1]，但是优选为较高的。

[数式4]

当在全部的无线基站中上述U值的计算完成时，再次在全部的无线基站中计算上述U值。然后，尝试信道的再选择，以使得具有最小的U值的无线基站的U值变高。在此，条件有2个。第一条件为信道再设定对象无线基站的U值不减少。第二条件为即使对上述无线基站进行信道的再设定，（1）全部的无线基站中的合计满足度（U值的合计值）不减少，（2）全部的无线基站中的U值的累计值不减少。

关于上述（1）、（2），既可以满足一个，也可以满足双方。在像这样决定了具有最小的U值的无线基站的新的信道之后，再次尝试信道的变更，以使得具有最小的U值的无线基站的U值提高。

像这样，实施选择使得具有最小的U值的无线基站的U值提高的信道的工作预先确定的多次（递归次数Max_r），由此，能够提高系统的合计吞吐量并且能够提高小区间的吞吐量的公平性。重复上述的工作预先决定的Max_r次数，将最终新临时信道反映到各个无线基站。

再有，上述所示的U值、其他的计算式为一个例子，也可以使用其他的信道使用率的计算方法。此外，也可以不是基于信道使用率而是基于吞吐量的测定值或预测值来进行最佳的信道的分配。

接着，参照图18、图19来说明第六实施方式中的信道计算部1032进行信道选择处理的工作。图18、图19是示出第六实施方式中的信道计算部1032进行信道选择处理的工作的流程图。在图18、图19中，对与图15、图16、图17所示的处理工作相同的处理工作，附加相同的附图标记，简单地进行其说明。

首先，将0代入到递归次数（r）（步骤S101）。接着，从控制对象信道未设定无线基站列表选择设定信道的无线基站（步骤S102）。此时，作为无线基站的选择方法，能够应用随机选择的方法、按照手动设定顺序（XML文件所记载的优先顺序）选择的方法、按照瓶颈从大到小的无线基站的顺序（周边无线基站数从多到少的顺序）选择的方法。然后，根据信道分配算法来临时决定在所选择的无线基站中设定的信道（步骤S103）。

接着，将选择的信道作为无线基站的临时决定信道（步骤S104），从信道未设定列表删除所选择的无线基站（步骤S105）。然后，判定在信道未设定列表中是否还残留有无线基站（步骤S106），如果在信道未设定列表中残留有无线基站，则回到步骤S102，重复处理。

另一方面，如果在信道未设定列表中不残留无线基站，则计算各控制对象无线基站的满足度U以及U的合计和积（U_total、U_product），存储U、U_total、U_product和控制对象无线基站的临时决定信道集（步骤S107c）。接着，将U_total或U_product代入到U_max（步骤S108）。然后，使递归次数（r）增加1（r++；）（步骤S109）。

接着，判定是否满足递归次数（r）＜上限值（Max_r）的条件（步骤S110），如果满足条件，则选择U为规定的阈值U_TH以下的1个无线基站（步骤S111a）。接着，选择在选择的无线基站新设定的信道（步骤S112）。然后，判定是否存在符合的信道（步骤S113）。如果该判定的结果是不存在符合的信道，则在步骤S114b中，随机地选择U为U_TH以下的无线基站之中的在步骤S111a和该步骤S114a中还未选择的1个无线基站，回到步骤S112。

另一方面，如果存在符合的信道，则计算各控制对象无线基站的U以及U_total、U_product，并且将U_total或U_product代入到U’（步骤S115b）。然后，判定是否满足U’≥U_max（步骤S116a）。如果该判定的结果是满足U’≥U_max，则将选择的信道作为选择的无线基站的新临时决定信道（步骤S117），回到步骤S107c。另一方面，如果不满足U’≥U_max，则忽视选择信道（步骤S118），回到步骤S112。

接着，参照图19来说明图18所示的步骤S112的处理工作的细节。图19是示出图18所示的步骤S112的处理工作的细节的流程图。

首先，判定是否考虑控制对象外无线基站（步骤S121）。在该判定的结果是考虑控制对象外无线基站的情况下，也考虑所选择的无线基站感测到的存在于周边的控制对象外无线基站（步骤S122）。另一方面，在不考虑控制对象外无线基站的情况下，忽视控制对象外无线基站的信息（设ρ’=0）（步骤S123）。

接着，在所选择的无线基站中计算每个信道的介质使用率的合计值（ρ+ρ’）（步骤S124）。但是，忽视控制对象无线基站之中的信道未设定无线基站的信息。

接着，选择在所选择的无线基站中可占有率为最大的信道（步骤S125）。在存在多个可占有率为最大的信道的情况下，选择已经决定了信道的周边的控制对象无线基站最少使用的信道。

接着，参照图20来说明图18所示的处理工作的变形例。在图20中，对与图17、图18所示的处理工作相同的处理工作，附加相同的附图标记，简单地进行其说明。

另一方面，如果在信道未设定列表不残留无线基站，则计算各控制对象无线基站的满足度U以及U的合计和积（U_total、U_product）（步骤S107d）。此外，存储U、U_total、U_product以及控制对象无线基站的临时信道集（步骤S107e）。接着，将U_total或U_product代入到U_max（步骤S108）。然后，使递归次数（r）增加1（r++；）（步骤S109）。

接着，判定是否满足处理的结束条件（步骤S110a），如果不满足结束条件，则选择U为规定的阈值U_TH以下的1个无线基站（步骤S111a）。关于步骤S110a中的结束条件，在满足了（1）全部无线基站的U值为1、（2）递归次数（r）达到上限值（Max_r）、（3）满足预先设定的收敛条件之中的至少任一个时，视为满足了结束条件。此外，关于（3）预先设定的收敛条件，在第r次的重复计算后的下述（A）~（D）的评价值（预先设定使用哪个评价值）相对于第r-n次的评价值的改善率为Y%以内的情况下，判断为系统充分收敛了（满足了收敛条件），以第r次结束重复计算，对各控制对象无线基站设定该时间点的临时信道。

（A）最小U值

（B）U_total

（C）U_product

（D）U值的倒数X%

接着，选择新设定的其他信道，以使得选择的无线基站的U值变大（步骤S112）。然后，判定是否存在U值比符合的信道即现在的临时信道大的其他的信道（步骤S113）。如果该判定的结果为不存在符合的信道，则不变更选择的无线基站的临时信道（步骤S114a），回到步骤S109。

另一方面，如果存在符合的信道，则计算各控制对象无线基站的U、U_total、U_product并且设U’=U_total或U_product（步骤S115b）。然后，判定是否满足U’≥U_max（步骤S116a）。如果该判定的结果为满足U’≥U_max，则将选择的信道作为选择的无线基站的临时信道（步骤S117），回到步骤S107e。另一方面，如果不满足U’≥U_max，则不变更选择的无线基站的临时信道（步骤S118a），回到步骤S109。

接着，对图20所示的步骤S112的处理工作的细节进行说明。图20所示的步骤S112的处理工作与图19所示的处理工作同样，因此，参照图19来说明处理工作。

首先，判定是否考虑控制对象外无线基站即不能通过本信道分配系统进行控制的无线基站（步骤S121）。这是由信道分配系统的运营商进行的输入参数，在该判定的结果为考虑控制对象外无线基站的情况下，也考虑所选择的无线基站感测到的存在于周边的控制对象外无线基站的信息（步骤S122）。另一方面，在不考虑控制对象外无线基站的情况下，忽视控制对象外无线基站的信息（即，设全部的控制对象外无线基站的介质使用率值ρ’=0）（步骤S123）。

接着，在选择的无线基站中，计算每个信道的介质使用率的合计值（ρ+ρ’）（步骤S124）。在此，如前述的那样，ρ为在所选择的控制对象无线基站中可感测其他控制对象无线基站之中的已经决定了临时信道的控制对象无线基站的每个信道的介质占有时间率。此外，ρ’为在所选择的控制对象无线基站中可感测周边控制对象外无线基站的每个信道的合计介质占有时间率。

在具备多个前述的第五或第六实施方式中的无线基站1001的无线通信系统中，通过根据周围的无线状况来动态地决定各无线基站1001在无线通信中使用的信道，从而能够抑制吞吐量的每个控制对象无线基站的（小区间的）偏差。其结果是，无线通信系统即使在无线基站1001密集的区域产生的情况下，此外，即使在无线环境随着时间而变动的环境中，也能够总是抑制无线通信系统整体中的吞吐量的降低。

根据该结构，能够实现网络侧选择信道并分配信道，以使得不在各个小区可取得的吞吐量中产生大的差异，此外，以使得系统整体的吞吐量不劣化。此外，根据需要而定期地实施前述的信道分配，即使无线环境、业务环境发生变化，也能够以使在无线通信中使用的信道不偏颇的方式分配信道，由此，即使在无线基站密集的环境中，也避免局部的吞吐量的降低。

再有，在前述的说明中，说明了选择U值为规定的阈值以下的无线基站的例子，但是，未必需要选择U值为规定的阈值以下的无线基站，也可以选择该例子以外的U值小的无线基站。U值小的无线基站是指例如U值从倒数包括于规定的比例中的无线基站之中的任一无线基站。如果使前述规定的阈值或规定的比例变小，则临时信道的再分配对象的无线基站数变少，因此，信道分配更早收敛。另一方面，当前述规定的阈值或规定的比例较大时，临时信道的再分配对象的无线基站数变多，因此，信道分配的收敛变慢，但是，能够实现系统的合计吞吐量的最大化（最佳化）。

再有，权利要求所记载的“具有满足规定的条件的U值的无线LAN基站”是指U值为规定的阈值以下的无线基站、U值小的无线基站、从全部的控制对象的无线基站之中随机地一个一个地选择的无线基站等。

接着，说明了由计算机仿真得到的本发明的第五实施方式和第六实施方式的效果。在以下，说明了计算机仿真的验证环境及其验证结果。图21是示出计算机仿真环境的图。如图21所示，将100个无线基站以成为正方形的方式等间隔地排列，在与每一个无线基站相同的位置一个一个地配置无线终端装置。针对使用本发明的第五实施方式或第六实施方式来对各个无线基站分配信道的情况、使用了各个无线基站基于以往的最小RSSI法来自律分散地选择使用的信道的RSSI法的情况下、以及使用了从可使用信道中随机地选择信道的随机信道选择法的情况，计算了系统吞吐量、具有最小吞吐量的小区的吞吐量值、此外示出公平性的FI值（非专利文献3）。再有，将100个无线基站之中的位于中央的36个无线基站作为评价对象。此外，将可使用信道数设为3。

在计算机仿真中，无线基站基于由IEEE802.11标准规范所规定的CSMA/CA来发送数据帧。CSMA/CA参数值如以下那样。SlotTime（时隙）=9μs，SIFS（Short Inter-Frame Space，短帧间间隔）=16μs，CWmin=15，CWmax=1023，ShortRetryLimit（短重试限制）=7，LongRetryLimit（长重试限制）=4，DataRate（数据速率）=54Mbps，BasicRate（基本速率）=6Mbps。

计算机仿真时，从无线基站针对无线终端装置发送包长为1500Bytes（字节）的饱和状态的UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）下行业务，使用在无线终端装置中在10秒期间正确地接收到的包数来计算每一个小区的吞吐量。在图22、图23、图24中示出了计算仿真中的系统的合计吞吐量、最小吞吐量以及FI值。根据图22~图24所示的结果，可知，在本发明的第五实施方式和第六实施方式中，与以往的RSSI法相比，系统吞吐量提高了。此外，能够确认最小吞吐量和FI值也提高了。

如以上说明的那样，在使用了OSGi（Open Services Gateway Initiative）服务/聚合/平台（OSAP：OSGi Service Aggregation Platform）等的网络协作型无线LAN中，为了提高系统吞吐量或为了提高系统内的具有最小吞吐量的小区的吞吐量而分配可使用的多个信道之中的介质使用率最小的信道。特别地，使用评价指标来预测无线基站（或小区）的信道利用率或满足度，逐次地实施信道的最佳化以使得可取得的吞吐量或上述满足度提高。由此，能够容易地实现向由无线基站、无线终端装置的追加或删除造成的信息的更新、环境变化的对应。

<第七实施方式>

接着，说明了本发明的第七实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。该实施方式中的装置的结构与图14所示的结构同样，因此，在此省略详细的说明。

接着，说明了第七实施方式中的无线通信系统的工作。首先，当开始无线基站1001的操作时，无线通信部1011按照预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的信道的每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他无线基站数、每一个的无线基站的识别信息、此外从每一个的无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator）等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个的无线终端装置接收的信号的RSSI值等。另外，在无线环境信息中还包括可利用的全部的信道的介质使用率的信息。

接着，信道计算部1032基于由信息收集部1033收集的各个无线基站的无线环境信息来如以下那样计算每一个无线基站应使用的无线信道。首先，在分配信道的无线基站中可利用的全部的信道上计算（3）式所示的U值。

U=每单位时间中的由无线基站的信道的可占有时间长度/在每单位时间中无线基站的帧收发所需要的总时间长度 …（3）

在此，处于（3）式的分子的每单位时间的可占有时间长度为在由能够通过本系统的信道分配服务器1003控制的无线基站及其归属无线终端装置共用从单位时间中减去由于使用不能通过本系统的信道分配服务器1003控制的信道来进行无线通信的其他的无线装置、设备或外部干扰等而不能使用的总时间长度（例如，τ）而得到的剩下的时间的情况下能够占有的时间长度。

作为一个例子，使单位时间为1，在不能通过信道分配服务器1003控制的无线基站全部为饱和状态（总是保有发送的帧的状态）的情况下，能够如以下那样计算（3）式的分子。

（3）式的分子＝（１－τ）／（Ｋ＋１）

在此，K为在该无线基站中能够感测并且能够通过信道分配服务器1003控制的周边的其他的无线基站的数量。

此外，处于（3）式的分母的“在每单位时间中无线基站的帧收发所需要的总时间长度”为由无线基站进行的控制帧的收发、与归属无线终端装置的数据通信所需要的时间的总和。

再有，关于（3）式的分子和分母，既可以为使用过去的数据的统计，也可以为瞬时值。此外，“与归属无线终端装置的数据通信所需要的时间”是指从无线基站发给无线终端装置的数据发送所需要的时间和从无线终端装置发给无线基站的数据发送所需要的时间的合计。其中的从无线基站发给无线终端装置的数据发送（下行业务）所需要的时间能够基于在该无线基站内收容的目的地无线终端装置分别的数据包的数量、包长度、以及目的地无线终端装置分别的数据发送所使用的数据转送速度的统计信息而作为由该无线基站的信道的占有预定时间如以下那样计算。

在单位时间内，当设为

N（个）=从有线链接输入到无线基站的发给无线终端装置的平均数据包数，

B（bit（比特））=从有线链接输入到无线基站的发给该无线终端装置的平均数据包长度，

M（bit）=发给无线终端装置的A-MPDU（Aggregation MAC Protocol Data Unit，聚合MAC协议数据单元）平均数据量（通过获得一次的信道接入权而能够发送M（bit）。），

D（bit/s）=从无线链接发给该无线终端装置的数据发送所使用的平均数据速率

时，无线基站需要在单位时间内获得（N×B）/M次接入权。

占有预定时间：T_occupy=（N×B）/M×{（DIFS+BO_ave）+（M/D）+}

占有预定时间率：T_occupy/T_unit

在此，（sec）是考虑了使用SIFS、ACK传输时间、RTS/CTS（Clear To Send，清除以发送）的情况下的需要时间、MAC头、前导等的每1个数据帧的平均开销时间，T_unit为单位时间的长度（sec）。DIFS为到包发送为止的载波感测时间，BO_ave为平均随机退避值。BO_ave能够通过BO_ave=CW_min×SlotTime/2来计算。

在此，参照图25A、图25B、图26来说明占有预定时间率。图25A、图25B、图26为示出占有预定时间率的说明图。例如，假定如图25A所示那样从有线链接向无线基站输入发给各无线终端装置的数据包。然后，设为如图25B所示那样无线基站在无线链接上针对各无线终端装置发送图25A所示的数据。无线基站在与无线终端装置的通信中占有信道的时间为如以下那样。

在发给无线终端装置的数据发送时占有信道的时间：T_data=t1+t2+t3+t4+t5

无线基站为了获得数据发送权而待机固定等待时间和随机退避时间。其总和T_BO为，T_BO=（DIFS+BO1）+（DIFS+BO2）+（DIFS+BO3）+（DIFS+BO4）+（DIFS+BO5）

在发给无线终端装置的数据发送中需要的时间占有率=T_data+T_BO

当不是基于单位时间整体的观测而是基于期望值来简易地求取占有预定时间率时，如以下那样（参照图26）。

当设在单位时间内从有线链接向无线基站输入的发给无线终端装置的平均数据包数=N（个）、从有线链接向无线基站输入的发给无线终端装置的平均数据包长度=B（bit）、发给无线终端装置的A-MPDU平均数据量=M（bit）（通过获得一次的信道接入权而能够发送M（bit）。）时，在单位时间内无线基站需要获得（N×B）/M次接入权。再有，在图26中，MSDU为MAC服务数据单元。

设从无线链接发给无线终端装置的数据发送中使用的平均数据速率=DataRate（bit/s），α为考虑了SIFS、ACK传输时间、使用RTS/CTS的情况下的需要时间、MAC头或前导等的每1个数据帧的平均开销时间。

因而，变为

占有预定时间：T_occupy=（N×B）/M×{（DIFS+BO_ave）+（M/DataRate）+α}

占有预定时间率：T_occupy/T_unit。

再有，在上行业务的情况下，在无线基站侧，不能够取得归属无线终端装置的无线LAN模块中的每单位时间的数据包输入数，因此，不能够通过与上述同样的方法来计算占有预定时间率。但是，能够考虑无线基站在无线链接上从该无线终端装置接收到的数据帧和那时的各种开销（DIFS+BO_ave+ACK发送时间等）而计算该无线终端装置的现在占有时间率。

上述U值示出了在分配信道的无线基站中针对发生业务量的预期吞吐量值，U值为0以上且1以下。随着U值变大，该无线基站的预期吞吐量增大。

能够预测当信道分配服务器1003在各无线基站中选择U值最高的信道时取得吞吐量为最大，因此，信道计算部1032将U值为最大的信道计算为符合的无线基站的临时信道。

信道计算部1032在决定了系统的控制对象的全部无线基站的临时信道之后，计算全部的无线基站的U值的合计值U_total。然后，目标为U值小的无线基站的吞吐量提高。在决定了全部的无线基站的临时信道之后，从U值为预先设定的U_TH以下的无线基站之中选择1个，确认是否不存在该无线基站的U值比现在值大的其他信道。

再有，U_TH值为0以上1以下的值。

具体而言，在该无线基站中可利用的全部的信道上再次计算U值，计算出U值比现在值大的1个信道，计算系统内的全部的控制对象无线基站的合计U值，确认合计U值是否不比现在的合计U值小。在即使该无线基站使用新选择的信道而系统的合计U值也不比现在的合计U值劣化的情况下，将新选择的信道作为该无线基站的新临时信道。接着，再一次选择使得具有小的U值的无线基站的U值提高的信道。

像这样，实施选择使得具有小的U值的无线基站的U值提高的信道的工作预先确定的多次（递归次数Max_r），由此，能够提高系统的合计吞吐量，并且能够提高小区间的吞吐量的公平性。重复上述的工作预先决定的Max_r次数，将最终新临时信道反映到各个无线基站。

<第八实施方式>

接着，说明了本发明的第八实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。该实施方式中的装置的结构与图14所示的结构同样，因此，在此省略详细的说明。

接着，说明了第八实施方式中的无线通信系统的工作。首先，当开始无线基站1001的操作时，无线通信部1011按照预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的信道的每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他的无线基站数、每一个的无线基站的识别信息、此外从每一个的无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator）等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个的无线终端装置接收的信号的RSSI值等。另外，在无线环境信息中还包括可利用的全部的信道的介质使用率的信息。

再有，U值的计算、各基站中的开始的临时信道的计算、U值的总和U_total的计算与第七实施方式相同，因此，在此，省略详细的说明。

信道计算部1032在决定了系统的控制对象的全部无线基站的临时信道之后计算全部的无线基站的U值的合计值U_total。然后，目标为U值小的无线基站的吞吐量提高。在决定了全部的无线基站的临时信道之后，从U值为预先设定的U_TH以下的无线基站之中选择1个，确认是否不存在该无线基站的U值比现在值大的其他信道。

再有，U_TH值为0以上1以下的值。

然后，计算在（4）式所示的条件1之下满足（5）式的条件的信道。再有，在满足条件2的信道一个都不存在的情况下，选择在该无线基站中U值为最大的信道，将所选择的信道作为临时信道。重复该工作，实施Max_r次。

（4）式的U_total ^（ ^r ^）为第r次的重复计算中的U值的总和。此外，α、β为0以上1以下的参数，通过适当地设定α值和β值，从而能够提高系统吞吐量，并且能够改善局部地降低的无线基站的吞吐量。

特别地，α为主要关于系统吞吐量的参数，β为主要关于吞吐量的公平性、倒数吞吐量的参数（0≤α、β≤1）。以当使α变大时系统吞吐量改善的方式决定信道。此外，当使β变大时，吞吐量的公平性、倒数吞吐量改善。

条件1：Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^（ｒ）≥α・Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^{（ｒ－１）}　・・・　（４）

条件2：Ｕ≥β　・・・（５）

再有，α、β既可以为固定值，也可以根据状况而动态地变化。

<第九实施方式>

接着，说明了本发明的第九实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。该实施方式中的装置的结构与图14所示的结构同样，因此，在此省略详细的说明。在第九实施方式中，在控制对象无线基站之中的全部或一部分的无线基站能够进行通过2.4GHz、5GHz、WiMax、蜂窝等多个无线系统的通信的环境中，信道分配服务器1003针对各无线基站计算应使用的无线通信系统和信道双方来进行设定。

接着，说明第九实施方式中的无线通信系统的工作。图14所示的无线基站1001和无线基站1002能够使用无线通信方式等不同的第一无线通信系统和第二无线通信系统来通信。当开始无线基站1001的操作时，无线通信部1011按照预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的无线通信系统的全部的信道每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他的无线基站数、每一个无线基站的识别信息、此外从每一个无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator）等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个无线终端装置接收的信号的RSSI值等。另外，在无线环境信息中，还包括可利用的全部的信道的介质使用率的信息。

接着，信道计算部1032基于由信息收集部1033收集的各个无线基站的无线环境信息如以下那样计算每一个无线基站应使用的无线通信系统和无线信道。首先，在分配信道的无线基站中可利用的全部的无线通信系统和每一个无线通信系统中的可利用的全部的信道之上计算（6）式所示的U_X值。

U_X=其他的无线通信系统中的预期吞吐量/现在通信中的无线通信系统中的平均取得吞吐量 …（6）

在此，（6）式的分子为无线基站使用第一无线通信系统或第二无线通信系统的情况下得到的预期吞吐量。此外，（6）式的分母为在无线基站中在现在通信中使用的通信系统/信道的平均取得吞吐量。再有，关于（6）式的分子和分母，既可以为使用过去的数据的统计，也可以为瞬时值。

上述U_X值示出了在无线通信方式的分配信道的无线基站中相对于现在的吞吐量将分配给该无线基站的信道改变为其他的无线通信方式的信道的情况下的预期吞吐量值，在U_X值不足1的情况下，意味着该无线基站不使现在使用中的无线通信方式变更为其他的无线通信方式更好。另一方面，如果U_X值为1以上，则意味着在该无线基站的通信中使现在使用中的无线通信方式变更为其他的无线通信方式更好。

能够预测当信道分配服务器1003选择在各无线基站中U_X值最高的信道时取得吞吐量为最大，因此，信道计算部1032将U_X值为最大的无线通信方式的信道计算为符合的无线基站的临时信道。

信道计算部1032在决定了系统的控制对象的全部无线基站的临时无线通信方式的信道之后，计算全部的无线基站的U值的合计值U_total。然后，目标为U值小的无线基站的吞吐量提高。在决定了全部的无线基站的临时无线通信方式的信道之后，从U_X值不足预先设定的U_TH’的无线基站之中选择一个，确认是否不存在该无线基站的U_X值比现在值大的其他的无线方式的信道。

然后，计算在（7）式所示的条件1之下满足（8）式的条件的信道。再有，在满足条件2的信道一个都不存在的情况下，选择在无线基站中U值最大的无线通信方式的信道来作为临时无线通信方式的信道。重复该工作，实施Max_r次。

（7）式的U_total ^（ ^r ^）为第r次的重复计算中的U值的总和。此外，α、β为0以上1以下的参数，通过适当地设定α值和β值，从而能够提高系统吞吐量，并且能够改善局部地降低的无线基站的吞吐量。特别地，α值为主要关于系统吞吐量的参数，β值为主要关于吞吐量的公平性、倒数吞吐量的参数（0≤α、β≤1）。以当使α值变大时系统吞吐量改善的方式决定信道。此外，当使β值变大时，吞吐量的公平性、倒数吞吐量改善。

条件1：Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^（ｒ）≥α・Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^{（ｒ－１）}　・・・（７）

条件2：Ｕ_Ｘ≥β　・・・（８）

为了使说明变得简单，在上述（7）式中，将全部的无线通信系统（在此为第一无线通信系统和第二无线通信系统）中的预期吞吐量的总和定义为U_total。但是，未必需要考虑全部的无线通信系统中的预期吞吐量的总和，也可以仅在一部分的无线通信系统中施加上述的制约条件。

接着，说明了由计算机仿真得到的本实施方式的效果。图27是示出计算机仿真环境的图。如图27所示，在100m×100m的正方形区域中随机地配置25个无线基站（图27所示的●），在与每一个无线基站相同的位置一个一个地配置无线终端装置。使α值、β值变化，关于每一个值，针对使用本实施方式来对各个无线基站分配信道的情况、以及使用了各个无线基站基于以往的最小RSSI法来自律分散地选择使用的信道的RSSI法的情况，计算系统吞吐量和示出公平性的FI值（非专利文献3）。再有，将无线基站和归属无线终端装置的载波感测范围设为40m，将可使用信道数设为3。

在计算机仿真中，无线基站基于由IEEE802.11标准规范所规定的CSMA/CA来发送数据帧。CSMA/CA参数值如以下那样。SlotTime=9μs，SIFS=16μs，CWmin=15，CWmax=1023，ShortRetryLimit=7，LongRetryLimit=4，DataRate=54Mbps，BasicRate=6Mbps。计算机仿真时，从无线基站针对无线终端装置发送包长为1500Bytes的饱和状态的UDP下行业务，使用在无线终端装置中在30秒期间正确地接收到的包数来计算每一个小区的吞吐量。

在图28中示出了由计算仿真得到的针对α值的系统的合计吞吐量和FI值。此外，在图29中示出了由计算仿真得到的针对β值的系统的合计吞吐量和FI值。

根据图28、图29所示的结果，可知，在本实施方式中，能够根据系统吞吐量、倒数吞吐量的改善（吞吐量的公平性）等要求条件通过适当地设定α值、β值而分配适当的信道来设计系统。

像这样，与RSSI法相比较，系统全体中的吞吐量、公平性得以改善，并且对各指标导入参数，适当变更该参数，由此，能够响应于与要求指标（系统吞吐量和倒数吞吐量）相关的极细微的要求。

<第十实施方式>

接着，说明了本发明的第十实施方式中的无线通信系统和信道选择方法。该实施方式中的装置的结构与图14所示的结构同样，因此，在此，省略详细的说明。

接着，说明了第十实施方式中的无线通信系统的工作。首先，当开始无线基站1001的操作时，无线通信部1011按照预先确定的每个时间间隔对可在无线通信中利用的全部的信道的每一个在预先确定的期间进行扫描，将本无线基站周边的无线环境信息输出到无线环境信息保持部1015。在该无线环境信息中，包括在可利用的每一个信道中存在的其他无线基站数、每一个的无线基站的识别信息、与每一个无线基站的可使用最大带宽等能力（Capability）相关的信息、此外从每一个的无线基站接收的信标等信号的接收信号强度（RSSI值：Received Signal Strength Indicator）等。进而，在无线环境信息中，还包括本小区内的无线终端装置数、从每一个的无线终端装置接收的信号的RSSI值、与每一个无线终端装置的可使用最大带宽等能力相关的信息等。

接着，信道计算部1032基于由信息收集部1033收集的各个无线基站的无线环境信息如以下那样计算每一个无线基站应使用的无线信道和带宽。首先，在分配信道的无线基站中可利用的全部的信道上计算（9）式所示的U值。

Ｕ＝Exptd_Thput/min(Max_Thput, Offered_Load)　・・・（９）

在此，（9）式的Exptd_Thput为该无线基站与周边无线基站共用该信道的情况下可取得的吞吐量（预期吞吐量）。此外，Max_Thput为仅该无线基站使用该信道的情况下（即，在不存在其他干扰无线基站、归属于它们的无线终端装置的情况下）可取得的最大吞吐量。此外，Offered_Load为该无线基站中的产生业务量。此外，函数min(a, b)为输出a和b之中的更小者的函数。

上述U值示出了在分配信道的无线基站中针对产生业务量的预期吞吐量值。U值为0以上1以下。随着U值变大，该无线基站的预期吞吐量增大。

以下，对Exptd_Thput、Max_Thput、Offered_Load的计算方法进行说明。

将归属于接入点（无线基站）a的无线终端装置之中使用最大带宽b（单位：MHz）的无线终端装置的数量设为

[数式5]

。

在例如在80MHz对应的（即，IEEE 802.11ac对应的）接入点a的属下存在1个最大20MHz对应的IEEE 802.11a（以下，称为non-HT（non-high throughput，非高吞吐量）终端、存在2个最大40MHz对应的IEEE 802.11n（以下，称为HT（high throughput，高吞吐量）终端、存在3个最大80MHz对应的IEEE 802.11ac（以下，称为VHT（very high throughput，非常高吞吐量）终端的情况下，变为

[数式6]

。

在如果在所收集的无线环境信息中不包括无线终端装置的数量、其可使用最大带宽（即，无线终端装置的能力）相关的信息的情况下，假定存在1个与接入点a的最大能力具有相同能力的无线终端装置。

在此，n^（ ^a ^）为归属于接入点a的无线终端装置的数量的合计。即，为

[数式7]

。

此外，使γ^（ａ）为在接入点a中每一个归属无线终端装置发送帧的发送机会比例。在针对全部的归属无线终端装置收容相同数量的A（聚合）-MSDU/MSDU的情况下，为

γ^（ａ）＝１／ｎ^（ａ）。

进而，当使L^（ ^{s, a} ^）为接入点a针对归属无线终端装置s通过1次的帧传输而发送的数据量（bit）（即，A-MPDU长度）时，能够表示为

[数式8]

。

在此，

[数式9]

为接入点a对归属无线终端装置s发送的A-MSDU长度（在A-MSDU未使用的情况下，为MSDU长度）（byte）。此外，numMPDU^（ ^{s, a} ^）为接入点a对归属无线终端装置s发送的A-MPDU中所包括的MPDU数量。

当使接入点a使用带宽b对归属无线终端装置s传输帧时占有信道的总时间（μsec）为

[数式10]

时，能够表示为

[数式11]

。

在此，

[数式12]

为载波感测、随机/退避、前导、ACK/BA（Block ACK，块ACK）时间、RTS时间、CTS时间等开销值（μsec）。

T_DATA为以传输速度（数据速率）1300Mbit/s发送numMPDU^（ ^{s, a} ^）的数据所需要的时间（μsec）。

[数式13]

为接入点a使用带宽b对归属无线终端装置s发送帧的数据速率（Mbit/s）。此外，R^（ ^coef ^）为数据速率变换系数。

在此，为

[数式14]

。

例如，当针对具有最大能力40MHz的HT对应无线终端装置通过40MHz的频带（即，b=40MHz）进行数据帧发送时的数据速率为450Mbit/s时，针对该无线终端装置通过20MHz的带宽（即，b=20MHz）发送数据帧时的数据速率变换系数为R^（ ^coef ^）=52/108（即，b=40→20），使用数据速率为

[数式15]

。

接着，当使Max_Thput^（ ^a ^）为在仅存在接入点a的环境中可取得的最大吞吐量（Mbit/s）时，能够表示为

[数式16]

。Max_Thput^（ ^a ^）为在仅存在接入点a的环境中a针对归属无线终端装置总是发送数据的全缓冲时可取得的最大吞吐量。

在此，使θ^（ ^a ^）为接入点a的每个归属无线终端装置的收容业务量（Mbit/s）。

此外，使α^（ ^a ^）为接入点a的信道接入概率的最大值。这也是想要占有信道的时间率，当α^（ ^a ^）=1时，仅以接入点a，信道就饱和。通过下式来定义α^（ ^a ^）。

[数式17]

再有，θ^（ ^a ^）×n^（ ^a ^）为接入点a的产生总业务量。

接着，说明共用信道的情况下的可取得的吞吐量的计算方法。

使

[数式18]

为在可控制接入点a中可感测并且将可控制接入点a的主信道用作主信道的无线基站的集合。

在集合

[数式19]

中，还包括可控制接入点a、临时分配的可控制无线基站、不可控制的系统外的无线基站。

再有，使

[数式20]

为集合

[数式21]

内的接入点数量（≥1）。

同样，使

[数式22]

为在可控制接入点a中可感测并且将可控制接入点a的辅20信道用作主信道的无线基站的集合。

此外，使

[数式23]

为在可控制接入点a中可感测并且将可控制接入点a的辅40信道用作主信道的无线基站的集合。

在此，为

[数式24]

。

当使

[数式25]

为在针对可控制接入点a将信道c分配为主信道的情况下可控制接入点a可接入到主信道的概率时，能够表示为

[数式26]

。

此外，使B^（ ^a ^）为在集合

[数式27]

内成为

[数式28]

的接入点的部分集合。

再有，在B^（ ^a ^）中，还包括可控制接入点a、临时分配的可控制无线基站、系统外的无线基站。

此外，为

[数式29]

。

进而，为

[数式30]

。

在此，当使

[数式31]

为可控制接入点a接入到主信道的概率时，能够如下述[数式33]那样定义

[数式32]

。

[数式33]

此外，使

[数式34]

为可控制接入点a接入到辅20信道的概率

[数式35]

（仅在可控制接入点a对应40MHz时需要）。

此外，使

[数式36]

为可控制接入点接入到辅40信道的概率

[数式37]

（仅在可控制接入点a对应80MHz时需要）。

如以下[数式40]那样定义

[数式38]

和

[数式39]

。

[数式40]

在此，

[数式41]

为作为辅信道而接入到该辅20信道的无线基站的数量（其中，不包括共有主信道的集合

[数式42]

内的其他无线基站）。

此外，

[数式43]

为作为辅信道而接入到该辅40信道的无线基站的数量（其中，不包括共用主信道的集合

[数式44]

内的其他无线基站）。

最终，当使

[数式45]

为针对可控制接入点a分配信道c作为主信道的情况下的预期吞吐量（Mbit/s）时，能够如以下[数式47]那样定义

[数式46]

。

[数式47]

在此，如以下那样计算T_k。

如以下那样计算使用带宽b=20（MHz）的通信时间T₁~T₃。

在终端s为non-HT（对应IEEE 802.11a规范）的情况下；

[数式48]

在终端s为HT（对应IEEE 802.11n规范）的情况下；

[数式49]

在终端s为VHT（对应IEEE 802.11ac规范）的情况下；

[数式50]

另一方面，如以下那样计算使用带宽b=40（MHz）的通信时间T₄~T₅。

在终端s为HT（对应IEEE 802.11n规范）的情况下；

[数式51]

在终端s为VHT（对应IEEE 802.11ac规范）的情况下；

[数式52]

另一方面，如以下那样计算使用带宽b=80（MHz）的通信时间T₆。

在终端s为VHT（对应IEEE 802.11ac规范）的情况下；

[数式53]

最后，当使

[数式54]

为针对可控制接入点a分配信道c作为主信道的情况下的接入点a的效用函数（满足度）时，能够如以下[数式56]那样重新定义

[数式55]

。

[数式56]

再有，在本实施方式中，假定接入点针对每一个归属无线终端装置发送数据的机会全部相等，但是不限于此。如果能够按照每个归属无线终端装置把握数据的发送机会比例，则也可以使用这些值。

能够预测当信道分配服务器1003选择在各无线基站中U值最高的信道和带宽的组时，取得吞吐量最大。

在本实施方式中，目标为利用重复计算的最佳化。此外，例如，在尽力而为（best-effort）型业务的情况下，即使U值未必为1，只要归属无线终端装置的用户满足，则也没有问题。于是，信道计算部1032将U值为预先设定的β值（0≤β≤1）以上的信道和带宽计算为符合的无线基站的临时信道。

即，接入点a选择

[数式57]

的信道c和带宽b来作为临时信道和临时带宽。在如果存在多个符合的信道和带宽的候补的情况下，从其中随机地选择1个信道和带宽的组。此外，在如果不存在

[数式58]

的信道c和带宽b的情况下，则选择

[数式59]

最大的信道和带宽来作为临时信道和临时带宽。

信道计算部1032在系统决定了作为控制对象的全部的无线基站的临时信道和临时带宽之后，计算全部的无线基站的U值的合计值U_total、或全部的无线基站的U值的累计值U_product。然后，目标为U值小的无线基站的吞吐量提高。在决定了全部的无线基站的临时信道和临时带宽之后，从U值为预先设定的U_TH以下的无线基站之中选择1个，临时地选择该无线基站的U值为

[数式60]

的信道c和带宽b来分别作为新的临时信道和新的临时带宽。在如果不存在

[数式61]

的信道c和带宽b的情况下，临时地选择

[数式62]

最大的信道和带宽来作为新的临时信道和新的临时带宽。

再有，U_TH值为0以上1以下的值。

具体而言，针对在该无线基站中可利用的全部的信道和全部的带宽再次计算U值，计算系统内的全部的控制对象无线基站的合计U值或U值的累计值，确认合计U值或累计U值是否为1次前的重复计算后的值的α倍以上。

即，当使第r+1次的重复计算中的合计U值为U_total ^（ ^r+1 ^）时，在满足

Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^{（ｒ＋１）}≥α・Ｕ_{ｔｏｔａｌ} ^（ｒ）

的条件的情况下，将选择的新的临时信道作为该无线基站的临时信道。此外，将此时的带宽作为新的临时带宽。在如果不满足该条件的情况下，不采用新的临时信道和新的临时带宽而将在第r次计算出的临时信道和临时带宽分别作为该无线基站的临时信道和临时带宽。

另一方面，通过累计值进行判断的情况下的条件式为以下那样。

Ｕ_{ｐｒｏｄｕｃｔ} ^{（ｒ＋１）}≥α・Ｕ_{ｐｒｏｄｕｃｔ} ^（ｒ）

接着，再一次选择使得具有小的U值的无线基站的U值提高或者系统整体的U值（U_total或U_product）改善的信道和带宽。

再有，α、β为0以上1以下的参数。通过适当地设定α值和β值，从而能够提高系统吞吐量，并且能够改善局部地降低的无线基站的吞吐量。

像这样，通过实施选择使得具有小的U值的无线基站的U值提高的信道和带宽的工作预先确定的多次（递归次数Max_r），从而能够提高系统的合计吞吐量，并且能够提高小区间的吞吐量的公平性。重复上述的工作预先决定的Max_r次数，将最终新临时信道和新临时带宽反映到各个无线基站。

接着，参照图30~图35来说明第十实施方式中的信道计算部1032进行信道选择处理的工作。图30是示出第十实施方式中的信道计算部1032进行信道选择处理的工作的流程图。

首先，作为初始设定，将0代入到重复计算次数（步骤S201）。接着，计算控制对象（可控制）无线基站和在这些无线基站中感测的周边的其他控制对象外（不可控制）无线基站中的占有预定时间率（步骤S202）。即，不管系统的内部和外部而针对可感测的全部的无线基站进行占有预定时间率的计算。

接着，从信道、带宽（以下，在附图中示出为BW）未设定的无线基站的列表（以下，称为可控制无线基站列表）选择设定信道和带宽的无线基站（步骤S203）。此时，作为无线基站的选择方法，能够应用随机选择的方法、按照手动设定顺序（网络运营商等预先设定的优先顺序）选择的方法、按照瓶颈从大到小的无线基站的顺序（周边无线基站数从多到少的顺序）选择的方法。然后，根据信道分配算法来临时决定在所选择的无线基站中设定的信道和带宽（步骤S204）。针对全部的可控制无线基站实施该步骤S203和步骤S204中的过程。

当决定了全部的可控制无线基站的临时分配信道（临时信道：临时分配CH）和临时分配带宽（临时带宽：临时分配BW）时，通过重复计算来进行可控制无线基站的临时分配信道、临时分配带宽的最佳化（步骤S205）。在重复计算之后，最后，将各可控制无线基站的临时分配信道、临时分配带宽分别作为分配信道、分配带宽，在各无线基站中进行设定（步骤S206）。

接着，使用图31来说明步骤S204的临时分配信道、临时分配带宽的决定方法。图31是示出决定所选择的可控制无线基站的临时分配信道和临时分配带宽的过程的图。

首先，作为初始设定而进行以下处理。即，为了存储可临时分配的信道和带宽的组而准备tempList。此外，为了存储所选择的无线基站（以下，称为选择无线基站）的现在的最大U值而准备称为tempU的变量。然后，将tempList设定为空，并将0代入到tempU（步骤S207）。

接着，从可分配给选择无线基站的带宽之中选择1个（步骤S208）。可分配的带宽为由该无线基站或其归属无线终端装置的能力（例如，可使用最大带宽）确定的值。例如，如果选择无线基站对应IEEE802.11ac，则可分配带宽为20MHz、40MHz、80MHz。此外，如果选择无线基站对应IEEE802.11n，则可分配带宽为20MHz、40MHz。进而，如果选择无线基站仅对应于IEEE802.11a，则可分配带宽为20MHz。

分配给选择无线基站的带宽如上述那样既可以仅根据该无线基站的能力来决定，也可以在考虑了与归属无线终端装置的能力相关的信息之上决定。例如，如果选择无线基站对应IEEE802.11ac，则可分配带宽为20MHz、40MHz、80MHz，但是如果仅存在对应于20MHz和40MHz的归属无线终端装置，则也可以将对该无线基站分配的带宽限制为20MHz、40MHz。

接着，作成可对选择无线基站分配的主信道列表（以下，称为可分配主信道列表）（步骤S209）。在非专利文献2中，在由某一接入点和终端站构成的小区内进行通信时，与传输带宽无关而必须使用的单位信道被定义，这被称为主信道（Primary Channel）。另一方面，在进行通信时使用但不是主信道的信道被称为辅信道（Secondary Channel）（在非专利文献2中，为辅xMHz信道（Secondary xMHz Channel），x为20、40、80之中的任一个数）。

接着，确认在步骤S209中作成的可分配主信道列表是否为空（步骤S210）。如果可分配主信道列表为空（步骤S210为是），则不能启动使用了针对该无线基站选择的分配带宽的小区，因此，实施后述的步骤S217。另一方面，在可分配主信道列表不为空的情况下（步骤S210为否），使处理前进到步骤S211。

在步骤S211中，从可分配主信道列表选择1个信道。接着，计算选择的信道中的该无线基站的U值（步骤S212）。接着，确认选择的带宽和选择的信道中的该无线基站的U值是否为预先设定的β以上并且tempU值是否为β以上（步骤S213）。再有，0≤β≤1。

在满足该条件的情况下（步骤S213为是），将选择的带宽和选择的信道的组追加到tempList，以在步骤S212中计算出的U值来更新tempU值（步骤S219）。另一方面，在不满足上述条件的情况下（步骤S213为否），确认U值是否比现在的tempU值大（步骤S214）。

在满足该条件的情况下（步骤S214为是），则使现在的tempList全部为空（步骤S218），将选择的带宽和选择的信道的组追加到tempList，以在步骤S212中计算出的U值来更新tempU值（步骤S219）。另一方面，在不满足步骤S214的条件的情况下（步骤S214为否），确认U值是否等于现在的tempU值（步骤S215）。

在满足该条件的情况下（步骤S215为是），将选择的带宽和选择的信道的组追加到tempList，以在步骤S212中计算出的U值来更新tempU值（步骤S219）。另一方面，在不满足步骤S215的条件的情况下，忽视选择信道，使处理向步骤S216前进。

在步骤S216中，确认在可分配的主信道列表中是否存在未选择的信道（步骤S216），在存在未选择的信道的情况下（步骤S216为是），再次实施步骤S211。即，对全部的可分配主信道实施步骤S211~S215和S218~S219的处理。另一方面，在可分配的主信道列表中不存在未选择信道的情况下（步骤S216为否），确认在分配给该无线基站的带宽中是否存在未选择的带宽（步骤S217）。在存在未选择的带宽的情况下（步骤S217为是），实施步骤S208。即，对全部的可分配带宽实施步骤S208~S216和S218~S219的处理。另一方面，在不存在未选择的带宽的情况下（步骤S217为否），最后从tempList随机地选择1个带宽和信道的组（步骤S220）。该选择的带宽、信道为该无线基站的临时分配带宽、临时分配信道。

接着，使用图32来说明通过针对决定临时分配信道和临时分配带宽完毕的可控制无线基站重复计算信道、带宽来进行最佳化的方法（图30的步骤S205）。图32示出了进行利用重复计算的可控制无线基站的U值的改善的过程。

首先，计算全部的可控制无线基站的现在U值。然后，计算全部的可控制无线基站的U值的和（U_total）以及积（U_product）（步骤S221）。然后，确认是否满足重复计算的结束条件（步骤S222）。

在满足以下的（1）~（3）的任一条件时，视为重复计算收敛了，结束重复计算并决定最终的分配信道和分配带宽。

1. 全部的可控制无线基站的U值达到1时（即，

[数式63]

（全部的a））

2. 重复计算次数达到其上限值时

3. 第R次（R≥DeltaR）的重复计算后的值

[数式64]

满足以下的条件时

[数式65]

（Convergence Coefficient，收敛系数）

在此，DeltaR为1以上的整数，上述条件3为根据

[数式66]

的改善率来评价收敛特性的条件。

如果满足重复的结束条件（步骤S222为是），则结束重复。另一方面，如果不满足结束条件（步骤S222为否），则根据在重复时使用的评价条件来设定

[数式67]

（步骤S223）。所设定的值为第r次的重复中的U_total、或U_product。例如，如果进行使用U_total的评价，则为

[数式68]

。另一方面，如果进行使用U_product的评价，则为

[数式69]

。

接着，选择1个重复计算用的无线基站（步骤S224）。使选择无线基站的现在的临时分配信道、临时分配带宽分别为tempCH、tempBW（步骤S225）。针对选择无线基站，参照图31来再次实施上述的临时分配带宽和临时分配信道的计算过程（步骤S226）。如果所得到的新的临时分配信道和新的临时分配带宽分别等于tempCH和tempBW（步骤S227的是），则选择无线基站的临时分配信道和带宽的变更不存在。在该情况下，使处理向后述的步骤S230前进。另一方面，如果新的临时分配信道与tempCH不同、或新的临时分配带宽与tempBW不同、或新的临时分配信道和新的临时分配带宽双方分别与tempCH和tempBW不同（步骤S227为否），则使处理前进到步骤S228。

在步骤S228中，再次评价全部的可控制无线基站的U值，计算全部的可控制无线基站的U值的和（U_total）以及积（U_product）。然后将U_total或U_product代入到U_TEMP。接着，确认是否满足以下条件（步骤S229）。再有，α为0以上1以下的数。

[数式70]

在满足该条件的情况下（步骤S229为是），以新的临时分配信道和新的临时分配带宽来更新选择无线基站的临时分配信道和临时分配带宽（步骤S232）。另一方面，在不满足步骤S229的条件的情况下，不更新选择无线基站的临时分配信道和临时分配带宽，使临时分配信道和临时分配带宽的值分别回到TempCH和tempBW（步骤S230）。最后，不管是否满足步骤S229的条件，使重复计算次数增加1（步骤S231），再次实施步骤S221。

接着，使用图33来说明可分配主信道列表的作成方法（图31的步骤S209）。图33示出了作成可分配主信道列表的过程。

首先，作为初始设定，使可分配主信道列表={空}，作成空的列表（步骤S233）。接着，确认选择无线基站的临时分配带宽是否为20MHz（步骤S234）。如果选择无线基站的临时分配带宽为20MHz（步骤S234为是。20MHz的BSS（basic service set）），则将可分配的全部的信道设定（步骤S243）为主信道，结束本过程。在此，可分配的信道是指在该无线基站中可使用的信道之中未检测到雷达等的信道或信道列表。

如果在选择无线基站的临时分配带宽不是20MHz的情况下（步骤S234为否。40MHz或80MHz的BSS），则选择无线基站由于启动40MHz、80MHz等宽带的小区，所以需要如标准规范的规定那样以主信道与其他小区的辅20信道不重叠的方式选择信道。因此，首先，从可分配信道之中选择1个信道（步骤S235）。接着，确认选择的信道的辅20信道是否可分配（步骤S236）。

在此，在图34A和图34B中示出了可分配主信道的例子。在这些图中，设想了无线基站a和无线基站b为现有的无线基站，CH36~CH48为可分配信道，临时分配带宽为40的情况。在图34A中，CH40、CH44、CH48为可分配主信道。在图34B中，CH36、CH48为可分配主信道。

例如，在选择的信道为CH44的情况下，在步骤S236中，确认CH48对于该无线基站是否可分配。或者，在选择的信道为CH36的情况下，在步骤S236中，确认CH40对于该无线基站是否可分配。在如果CH40的分配是可能的情况下（步骤S236为是），则使处理向步骤S237前进。另一方面，如果CH40的分配是不可的（步骤S236为否），则判断为选择的信道为不能分配给该无线基站的信道（步骤S242），使处理前进到步骤S240。

在步骤S237中，确认是否存在将选择的信道的辅20信道用作主信道的周边无线基站（步骤S237）。在如果存在符合的周边无线基站的情况下，根据标准规范的规定，不能向该无线基站分配选择的信道，因此，使处理向步骤S242前进。与此相对地，在如果不存在符合的周边无线基站的情况下（步骤S237为否），使处理向步骤S238前进。

在步骤S238中，确认选择无线基站的临时分配带宽是否为40MHz。在选择无线基站的临时分配带宽为40MHz的情况下（步骤S238为是。40MHz的BSS），判断为选择信道为可向该无线基站分配的主信道，将选择的信道追加到可分配主信道列表（步骤S239），使处理向步骤S240前进。另一方面，在选择无线基站的临时分配带宽不是40MHz的情况下（步骤S238为否。80MHz的BSS），该无线基站启动80MHz以上的小区，因此，确认选择信道的辅40信道是否为针对该无线基站可分配的信道（步骤S241）。例如，在选择的信道为CH44的情况下，在步骤S241中，确认CH36和CH40针对该无线基站是否可分配。

在如果辅40信道不是可分配的情况下（步骤S241为否），实施步骤S242。另一方面，在如果辅40信道是可分配的情况下（步骤S241为是），判断为选择信道为针对该无线基站可分配的主信道，将选择的信道追加到可分配主信道列表（步骤S239）。最后，在步骤S240中，判定是否针对全部的可分配信道进行了步骤S236~S239和S241~S242的处理，在残留有未处理的可分配信道的情况下，使处理回到步骤S235，在该无线基站的可分配的其他的信道中也实施上述的过程。然后，当针对全部的可分配信道完成可分配的主信道列表的作成时，结束本过程。

接着，使用图35来说明进行重复计算的无线基站的选择法（图32的步骤S224）。图35是示出进行重复计算的无线基站的选择方法的图。

首先，按升序重新排列全部的可控制无线基站（步骤S244）。接着，确认预先设定的AP Ratio for Iterations（针对迭代的AP比）参数是否为零（步骤S245）。在如果该参数为零的情况下（步骤S245为是），选择可控制无线基站之中的U值最小的无线基站。在存在多个符合的无线基站的情况下，从其中随机地选择1个无线基站（步骤S248），结束本过程。在如果AP Ratio for Iterations值比零大的情况下（步骤S245为否），如以下那样计算重复计算对象的无线基站数（步骤S246）。

对象无线基站数Num_（ _target _）=ceil（可控制无线基站数×AP Ratio for Iterations）

在此，ceil为进行上取整的函数，例如ceil（0.1）=1.0，ceil（1.0）=1, ceil（1.6）=2。

接着，从可控制无线基站之中的U值为倒数Num_（ _target _）个的无线基站中随机地选择1个无线基站（步骤S247），结束本过程。

例如，使可控制无线基站的数量为10（以下，使可控制无线基站为AP#1~AP#10），假定在第R次的重复计算之后各无线基站的U值变为如下那样。

AP#1：U=0.9，AP#2：U=0.6，AP#3：U=1.0，AP#4：U=0.1，AP#5：U=0.1，AP#6：U=0.3，AP#7：U=0.5， AP#8：U=1.0， AP#9：U=0.9， AP#10：U=0.6

由于第R+1次的重复计算，当按升序重新排列U值时，成为如下那样。

AP#4（U=0.1），AP#5（U=0.1），AP#6（U=0.3），AP#7（U=0.5），AP#2（U=0.6），AP#10（U=0.6），AP#1（U=0.9），AP#9（U=0.9），AP#3（U=1.0），AP#8（U=1.0）

在AP Ratio for Iterations=0.0的情况下，对象无线基站数Num_（ _target _）=1，AP#4和AP#5具有最小的U值。于是，从AP#4和AP#5随机地选择1个无线基站，实施第R+1次的重复计算。

在AP Ratio for Iterations=0.5的情况下，对象无线基站数Num_（ _target _）=5，因此，从AP#4、AP￥5、AP#6、AP#7、AP#2、AP#10随机地选择1个无线基站，实施第R+1次的重复计算。

在AP Ratio for Iterations=1.0的情况下，对象无线基站数Num_（ _target _）=10，因此，从AP#1~AP#10中随机地选择1个无线基站，实施第R+1次的重复计算。

也可以通过计算机来实现前述的第一~第三实施方式中的管理引擎8、第四实施方式中的管理引擎80和第五~第十实施方式中的无线基站。在该情况下，将用于实现该功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，将记录在该记录介质中的程序读入到计算机系统来执行，由此，实现管理引擎8和管理引擎80，此外，还可以进行各个无线基站应使用的信道的分配。再有，此处所说的“计算机系统”包括OS（Operating System，操作系统）、周围设备等硬件。此外，“计算机系统”也包括具备主页提供环境（或显示环境）的WWW（World Wide Web，万维网）系统。此外，“计算机可读取的记录介质”是指软盘、磁光盘、ROM（Read Only Memory，只读存储器）、CD（Compact Disc，压缩盘）-ROM等移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进而“计算机可读取的记录介质”也可以包括如经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送程序的情况下的通信线那样在短时间的期间动态地保持程序的介质、如作为该情况下的服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器（RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）那样保持程序一定时间的介质。此外，上述程序也可以从将该程序储存在存储装置等中的计算机系统经由传输介质或者通过传输介质中的传输波传输到其他的计算机系统。此处，传输程序的“传输介质”是指如因特网等网络（通信网）、电话线路等通信线路（通信线）那样具有传输信息的功能的介质。此外，上述程序既可以为用于实现前述的功能的一部分的程序，进而也可以为能够通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合实现前述的功能的所谓的差分文件（差分程序），还可以为使用PLD（Programmable Logic Device，可编程逻辑器件）、FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）等硬件来实现的程序。

以上，参照附图来说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过是本发明的例示，本发明不限定于上述实施方式是显而易见的。因而，可以在不脱离本发明的技术思想和范围的范围内进行构成要素的追加、省略、置换、其他变更。

产业上的可利用性

本发明能够应用于在无线LAN基站密集的环境中避免局部的吞吐量的降低是不可缺少的用途。

附图标记的说明

11、12、13、14、15、16、17、18…接入点（AP、无线LAN基站）、21、22、23、24、25、26…无线终端、41…其他设备、51、52、53、54、55、56、61…网络、7…因特网、8…管理引擎（ME）、9…束分发服务器、91、92、93、94、95、96…服务网关（SGW）、1001、1002…无线基站、1011、1021…无线通信部、1012、1022…控制部、1013、1023…接入权获得部、1014、1024…信道设定部、1015、1025…无线环境信息保持部、1003…信道分配服务器、1031…通信部、1032…信道计算部、1033…信息收集部、1034…控制部。

Claims

1.一种无线通信装置，进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的设定，其中，所述无线通信装置具备：

信息收集部，收集在所述无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；

参数计算部，基于收集的所述设定信息和所述无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及

参数设定部，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，具有：

数据库，存储与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息，

所述参数计算部基于所述设定信息、所述无线环境信息、以及所述属性信息来求取所述参数。

3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部从不同的制造商、不同的型号、不同的版本的所述无线LAN基站的每一个收集所述设定信息和所述无线环境信息。

4.根据权利要求2或3所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部在所述无线LAN基站的每一个将在频率信道上操作的周边的基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息，

所述参数计算部基于所述无线环境信息来求取所述参数以使得在各个所述无线LAN基站中无线环境改善。

5.根据权利要求2、3或4所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部在所述无线LAN基站的每一个将在频率信道上操作的周边的基站数、可使用最大带宽、从周边其他基站接收的接收信号的电平收集为所述无线环境信息，

6.根据权利要求2或3所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息。

7.根据权利要求2或3所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、可使用带宽、接收的接收信号的电平收集为所述无线环境信息。

8.根据权利要求2至7中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部将在所述无线LAN基站经过一定期间收集的信息的瞬时值或者在所述无线LAN基站经过一定期间收集的信息的统计值、瞬时值、平均值、最小值或最大值收集为所述无线环境信息。

9.根据权利要求2至8中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述信息收集部和所述参数设定部使用外部接口用协议来进行信息收集和参数的设定。

10.根据权利要求2至9中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述参数设定部通过定期的实施、由网络侧的运营商进行的手动实施、根据接受服务的用户的请求的手动实施、或者预先决定的现象发生时的实施的任一个来实施所述参数设定。

11.根据权利要求2至10中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述数据库根据新的机型的无线LAN基站的发售或者现有的无线LAN基站的功能变更而被更新。

12.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，

所述无线LAN基站使用多个信道之中的至少一个信道来进行无线通信，

所述信息收集部将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，

所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的信道的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的信道求取为所述参数。

13.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由

U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率

所表示的U值来作为所述指标值，

将所述U值为最大的信道或者所述U值为预先设定的阈值以上的信道之中的1个信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

14.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由

U=满足度

所表示的U值来作为所述指标值，

15.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部针对可使用的各信道而计算由

U=在每单位时间中无线LAN基站可占有该信道的时间长度/在每单位时间中所述无线LAN基站为了进行帧收发而需要的总时间长度

所表示的U值来作为所述指标值，

16.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部针对可使用的各信道和带宽而计算由

U=在所述无线LAN基站与周边基站共用可使用的各信道的情况下可取得的吞吐量（预期吞吐量）/在仅所述无线LAN基站使用可使用的各信道的情况（不存在其他干扰基站的情况）下可取得的吞吐量

所表示的U值来作为所述指标值，

将所述U值为预先设定的阈值β以上的信道和带宽决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道和临时带宽。

17.根据权利要求16所述的无线通信装置，其中，

在不存在所述U值为所述阈值β以上的信道和带宽的情况下，将所述U值为最大的信道和带宽决定为分配给所述无线LAN基站的所述临时信道和所述临时带宽。

18.根据权利要求12所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由

U=无线LAN基站可取得的吞吐量/请求业务量

所表示的U值来作为所述指标值，

19.根据权利要求13至18中的任一项所述的无线通信装置，其中，所述参数计算部

计算所述各无线LAN基站中的所述临时信道，

计算所述各无线LAN基站中的所述U值和全部的所述无线LAN基站中的所述U值的总和U_total，

从具有预先设定的阈值U_TH以下的U值的无线LAN基站之中选择1个无线LAN基站，

计算满足规定条件的信道，重复实施预先设定的Max_r次将所述信道作为选择的所述无线LAN基站的新的临时信道的工作。

20.根据权利要求19所述的无线通信装置，其中，

当将第r次的重复计算中的U_total设为U_total ^（ ^r ^）时，满足所述规定条件的信道为

在U_total ^（ ^r ^）≥α·U_total ^（ ^r-1 ^）的条件下

选择的所述无线LAN基站的U值为U≥β的信道（0≤α、β≤1）。

21.根据权利要求13至18中的任一项所述的无线通信装置，其中，所述参数计算部

计算所述各无线LAN基站中的所述临时信道，

计算所述各无线LAN基站中的所述U值和全部的所述无线LAN基站中的所述U值的总积U_product，

22.根据权利要求21所述的无线通信装置，其中，

当将第r次的重复计算中的U_product设为U_product ^（ ^r ^）时，满足所述规定条件的信道为

在U_product ^（ ^r ^）≥α·U_product ^（ ^r-1 ^）的条件下

选择的所述无线LAN基站的U值为U≥β的信道（0≤α、β≤1）。

23.根据权利要求13至22中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部在全部的所述无线LAN基站的U值为1的情况下、或者在规定的重复计算的次数变为预先设定的Max_r次的情况下、或者在满足了预先设定的收敛条件的情况下，将在该时间点的各无线LAN基站的所述临时信道决定为在各个所述无线LAN基站设定的信道。

24.根据权利要求13至18中的任一项所述的无线通信装置，其中，所述参数计算部

计算作为分配信道的全部的无线LAN基站的所述U值的合计的合计U值，

进行分配给具有满足规定的条件的U值的无线LAN基站的信道的最佳化，以使得所述合计U值不劣化。

25.根据权利要求13至18中的任一项所述的无线通信装置，其中，所述参数计算部

计算分配信道的全部的无线LAN基站的所述U值的乘法值，

进行分配给具有满足规定的条件的U值的无线LAN基站的信道的最佳化，以使得所述U值的乘法值不劣化。

26.根据权利要求13至18中的任一项所述的无线通信装置，其中，

所述参数计算部使用所述无线LAN基站或无线终端的时间占有率或与所述时间占有率同等的参数值来计算所述U值。

27.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，

所述无线LAN基站使用多种无线通信方式之中的至少一种无线通信方式的信道来进行无线通信，

所述参数计算部基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的无线通信方式的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的无线通信方式求取为所述参数。

28.根据权利要求27所述的无线通信装置，其中，所述参数计算部

在各个所述无线LAN基站将由

U_x=转移到其他的无线通信方式的情况下的预期吞吐量/现在使用中的系统中的平均吞吐量

所表示的U_x值计算为所述指标值，

将所述U_x值为最大的无线通信方式的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时无线通信方式的信道，

通过重复计算来决定最终应使用的无线通信方式的信道。

29.一种无线通信系统，具备进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的设定的管理引擎，其中，

所述管理引擎具备：

参数设定部，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定，

所述无线LAN基站具备：

信息发送部，当从所述信息收集部接受到信息收集的请求时，向所述管理引擎发送所述设定信息和所述无线环境信息；以及

设定部，当从所述参数设定部接收到所述参数时，基于所述参数来进行自我的设定。

30.根据权利要求29所述的无线通信系统，其中，

所述管理引擎具有存储与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息的数据库，

31.根据权利要求30所述的无线通信系统，其中，

32.根据权利要求30或31所述的无线通信系统，其中，

33.根据权利要求29所述的无线通信系统，其中，

所述无线通信系统具备使用多个信道之中的至少一个信道来进行无线通信的多个无线LAN基站，

所述无线LAN基站具备周边无线环境通知部，所述周边无线环境通知部感测周边无线环境，将表示所述周边无线环境的信息生成为所述无线环境信息，将生成的所述无线环境信息通知到所述管理引擎，

34.根据权利要求33所述的无线通信系统，其中，

所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由

U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率

所表示的U值来作为所述指标值，

将所述U值为最大的信道决定为分配给所述无线LAN基站的临时信道。

35.根据权利要求33所述的无线通信系统，其中，

所述参数计算部针对可使用的全部的信道而计算由

U=满足度

所表示的U值来作为所述指标值，

36.根据权利要求33所述的无线通信系统，其中，

所述参数计算部针对可使用的各信道而计算由

所表示的U值来作为所述指标值，

37.根据权利要求29所述的无线通信系统，其中，

所述无线通信系统具备使用多种无线通信方式之中的至少一种无线通信方式的信道来进行无线通信的多个无线LAN基站，

38.一种无线通信系统进行的无线通信方法，所述无线通信系统进行为了使构成无线通信网络的无线LAN基站进行工作而需要的参数设定，其中，所述无线通信方法具有：

信息收集步骤，在其中，收集在所述无线LAN基站所设定的设定信息和所述无线LAN基站中的无线环境信息；

参数计算步骤，在其中，基于收集的所述设定信息和所述无线环境信息来求取针对收集源的无线LAN基站应设定的参数；以及

参数设定步骤，在其中，经由网络对收集源的所述无线LAN基站发送所求取的所述参数，并进行参数设定。

39.根据权利要求38所述的无线通信方法，其中，

在所述参数计算步骤中，基于所述设定信息、所述无线环境信息、以及存储在数据库中的与所述无线LAN基站的属性相关的属性信息来求取所述参数。

40.根据权利要求39所述的无线通信方法，其中，

在所述信息收集步骤中，从不同的制造商、不同的型号、不同的版本的所述无线LAN基站的每一个收集所述设定信息和所述无线环境信息。

41.根据权利要求39或40所述的无线通信方法，其中，

在所述信息收集步骤中，在所述无线LAN基站属下的无线终端的每一个将在频率信道上操作的周边其他基站数、接收的接收信号的电平、信道的时间占有率收集为所述无线环境信息。

42.根据权利要求38所述的无线通信方法，其中，

在所述信息收集步骤中，将表示所述无线LAN基站所感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，

在所述参数计算步骤中，基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的信道的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的信道求取为所述参数。

43.根据权利要求42所述的无线通信方法，其中，

在所述参数计算步骤中，

针对可使用的全部的信道而计算由

U=1-由其他无线装置的符合的信道的介质使用率

所表示的U值来作为所述指标值，

44.根据权利要求42所述的无线通信方法，其中，

在所述参数计算步骤中，

针对可使用的全部的信道而计算由

U=满足度

所表示的U值来作为所述指标值，

45.根据权利要求42所述的无线通信方法，其中，

在所述参数计算步骤中，

针对可使用的各信道而计算由

所表示的U值来作为所述指标值，

46.根据权利要求38所述的无线通信方法，其中，

在所述信息收集步骤中，将表示所述无线LAN基站感测的周边无线环境的信息收集为所述无线环境信息，

在所述参数计算步骤中，基于所述无线环境信息来计算用于决定所述无线LAN基站应使用的无线通信方式的指标值，基于所述指标值将所述无线LAN基站应使用的无线通信方式求取为所述参数。