JP7310581B2 - 無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置に関する。

従来より、それぞれが機器と連携して所定の制御及び処理を行う、複数の端末と、前記複数の端末との間で無線通信を行う基地局とをそれぞれ所定の領域内に配置し、サーバを、各部屋の前記基地局とネットワークを介して接続した、無線通信システムがある。前記基地局は、雑音電力を測定することにより電波雑音の発生状況測定を行い、前記サーバは、無線通信の障害となる電波雑音の発生状況測定結果を継続的に記録する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１７５７８４号公報

ところで、従来の無線通信システムは、基地局の電波が到達するエリア外に存在し、前記端末によってパケットが収集される干渉源を考慮していない。このような干渉源は、基地局に対して隠れた存在である。

このように基地局に対して隠れた干渉源は、基地局とキャリアセンスでお互いの電波を検出できないため、基地局が送信するパケットと、干渉源が送信するパケットとが衝突し、端末が基地局のパケットを受信できなくなるおそれがある。この結果、基地局はパケットを再送信することになり、スループットが低下する。

そこで、隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の無線通信チャネル選択システムは、第１通信端末が存在する第１電波到達エリアを有するアクセスポイントと、前記第１電波到達エリア外に存在する第２通信端末の第２電波到達エリアと、前記第１電波到達エリアとの重複エリアに設置されるデータ収集端末と、前記アクセスポイントによってデータが収集される前記第１通信端末の複数のチャネルの各々における第１通信時間を含む第１情報と、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間、又は、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第１通信端末及び前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間を含む第２情報との論理和で表される論理和情報を前記チャネル毎に生成する情報生成部と、前記チャネル毎に生成される論理和情報に含まれる時間が短い方から所定順位内のチャネルを選択するチャネル選択部とを含む。

隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置を提供することができる。

隠れ干渉源を説明する図である。 実施の形態の無線通信チャネル選択システム１００Ａが配備された部屋５０Ａを示す図である。 無線通信チャネル選択装置１００を実現するコンピュータシステム２０の斜視図である。 コンピュータシステム２０の本体部２１内の要部の構成を説明するブロック図である 無線通信チャネル選択装置１００の構成を示す図である。 第１リスト及び第２リストを示す図である。図６には、一例としてＣＨ３６における第１リスト及び第２リストを示す。 論理和リストの生成方法を説明する図である 通信不可時間の平均値を算出しチャネルを選択する処理を説明する図である。 制御装置１１０が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。 チャネルを切り替える処理を示すタイミングチャートである。 実施の形態の変形例による重み付けを用いた論理和リストの生成方法を説明する図である。 実施の形態の変形例によるチャネルの選択の仕方を説明する図である。

以下、本発明の無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
まず、図１を用いて隠れ干渉源について説明する。図１は隠れ干渉源を説明する図である。干渉源は、ＰＣ(Personal Computer)等の情報処理装置の端末である。干渉源は、キャリアセンスによって通信に干渉が生じうる端末であり、他の端末の通信における干渉源になり得る端末である。

部屋５０Ａは、一例としてオフィスの居室であり、デスク、椅子、及びその他の什器が配置されている。部屋５０Ａには、アクセスポイントＡＰ１、プローブＰ１～Ｐ４等が配置されている。また、部屋５０Ａには、一例として２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ(Wireless Fidelity)（登録商標）で無線通信を行うステーション（ＰＣ等の端末）を含むメインのシステムが配備されている。図１ではメインのシステムを省略する。

アクセスポイントＡＰ１には部屋５０Ａの外部に設けられるサーバ６０が接続されている。また、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ１～Ｐ４の間の距離は、アクセスポイントＡＰ１の電波が到達する距離（電波到達距離）以下であり、アクセスポイントＡＰ１は、一例として５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）のＣＨ（チャネル）３６でプローブＰ１～Ｐ４と無線通信を行う。ここでは、アクセスポイントＡＰ１の電波が到達するエリアを破線の曲線で示し、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ１～Ｐ４との接続を両矢印の破線の直線で示す。

プローブＰ１～Ｐ４は、サーバ６０からアクセスポイントＡＰ１を介して送信されるキャプチャ命令を含むパケットを受信すると、図示しない部屋５０Ａ内の干渉源が送信するパケットをキャプチャし、アクセスポイントＡＰ１を介してサーバ６０に送信する。このように、プローブＰ１～Ｐ４は、データを収集する端末である。

また、アクセスポイントＡＰ１は、プローブＰ１～Ｐ４からパケットを受信し、サーバ６０に転送するとともに、キャプチャを行い、周囲の干渉源から取得したパケットをサーバ６０に送信する。サーバ６０は、アクセスポイントＡＰ１を介して入手するパケットに基づき、図示しない部屋５０Ａ内の干渉源の位置及び障害等を解析する。

ここで、部屋５０Ａの隣の部屋５０Ｂには干渉源としてのＰＣ５１Ｂがある。部屋５０ＢにもアクセスポイントＡＰ１と同様のアクセスポイントが設けられている。ＰＣ５１Ｂは、一例として５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）のＷ５２のＣＨ３６で無線通信を行い、部屋５０Ｂ内の図示しないアクセスポイントと通信を行うとともに、部屋５０Ｂ内の図示しない他の干渉源にパケットを送信するとする。ＰＣ５１Ｂの電波が到達するエリアを破線の曲線で示す。

ＰＣ５１Ｂは、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアには位置せず、アクセスポイントＡＰ１は、ＰＣ５１Ｂの電波到達距離以下のエリアには位置しない。また、プローブＰ１は、ＡＰ１の電波到達距離以下のエリアに位置し、かつＰＣ５１Ｂの電波到達距離以下のエリアに位置する。

このような状況では、アクセスポイントＡＰ１とＰＣ５１Ｂとは、キャリアセンスでお互いの電波を検出できず、アクセスポイントＡＰ１が送信するパケットと、ＰＣ５１Ｂが送信するパケットとが衝突し、プローブＰ１がアクセスポイントＡＰ１のパケットを受信できなくなるおそれがある。

このようなＰＣ５１Ｂは、アクセスポイントＡＰ１では検出できず、アクセスポイントＡＰ１に対して隠れている隠れ干渉源（隠れ端末）である。

以下では、このような隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置について説明する。

図２は、実施の形態の無線通信チャネル選択システム１００Ａが配備された部屋５０Ａを示す図である。部屋５０Ａは、図１に示す部屋５０Ａと同様であり、隣りには部屋５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄがある。

無線通信チャネル選択システム１００Ａは、無線通信チャネル選択装置１００、アクセスポイントＡＰ１、プローブＰ１～Ｐ４を含む。このため、無線通信チャネル選択装置１００、アクセスポイントＡＰ１、プローブＰ１～Ｐ４には括弧書きで符号１００Ａを記す。

無線通信チャネル選択装置１００は、部屋５０Ａの外部に設けられるサーバであり、アクセスポイントＡＰ１に接続されている。アクセスポイントＡＰ１及びプローブＰ１～Ｐ４は、図１に示すアクセスポイントＡＰ１及びプローブＰ１～Ｐ４と同様である。ただし、以下では、プローブＰ１～Ｐ４は、キャプチャと通信（アクセスポイントＡＰ１との無線通信）を同時に行わないものとする。

また、図２には、一例としてＣＨ３６で通信を行う干渉源１～１４を示す。部屋５０Ａ内のアクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアには、干渉源１～４及び１４が存在し、干渉源１の電波到達距離以下のエリアには干渉源２～４が存在する。電波到達距離とは、電波の信号レベルが通信に必要な所定値以上になる距離である。電波到達距離以下のエリアは、通信可能なエリア（通信エリア）である。

干渉源１の電波が到達するエリアを破線の円で示す。アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアは、第１電波到達エリアの一例である。また、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアに存在する干渉源１～４及び１４は、第１通信端末の一例である。

また、部屋５０Ｂ内には干渉源５～７が存在し、部屋５０Ｃ内には干渉源８～１１が存在し、部屋５０Ｄ内には干渉源１２～１３が存在する。干渉源５～１３は、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアの外に存在し、アクセスポイントＡＰ１の電波が届かないため、アクセスポイントＡＰ１とキャリアセンスを行うことができない。干渉源５～１３は、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアの外に存在する第２通信端末の一例である。

プローブＰ１は、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリアと、干渉源５の電波到達距離以下のエリアとの重複エリア内に配置されるデータ収集端末の一例である。干渉源５の電波が到達するエリアを破線の曲線で示す。干渉源５の電波が到達するエリアは、第２電波到達エリアの一例である。

また、干渉源４及び６の電波が到達するエリアの図示を省略するが、プローブＰ１は、干渉源４及び６の電波到達距離以下のエリアに位置する。同様に、プローブＰ２は、干渉源１３及び１４の電波到達距離以下のエリアに位置し、プローブＰ３は、干渉源６～９の電波到達距離以下のエリアに位置し、プローブＰ４は、干渉源９～１２の電波到達距離以下のエリアに位置する。

無線通信チャネル選択装置１００は、通信状況に応じて、アクセスポイントＡＰ１及びプローブＰ１～Ｐ４が通信に用いるチャネルを選択して切り替える。５ＧＨｚのＷｉＦｉのＷ５２では、ＣＨ３６の他に、例えばＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８がある。ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８では、干渉源１～１４とは異なる干渉源が存在することになる。

図３は、無線通信チャネル選択装置１００を実現するコンピュータシステム２０の斜視図である。図３に示すコンピュータシステム２０は、本体部２１、ディスプレイ２２、キーボード２３、マウス２４、及び通信モジュール２５を含む。

本体部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）、及びディスクドライブ等を内蔵する。ディスプレイ２２は、本体部２１からの指示により画面２２Ａ上に処理結果等を表示する。ディスプレイ２２は、例えば、液晶モニタであればよい。キーボード２３は、コンピュータシステム２０に種々の情報を入力するための入力部である。マウス２４は、ディスプレイ２２の画面２２Ａ上の任意の位置を指定する入力部である。通信モジュール２５は、無線通信又は有線通信で外部の装置と通信する。

コンピュータシステム２０に無線通信チャネル選択装置１００としての機能を持たせる無線通信チャネル選択プログラムは、情報処理プログラムの一例であり、ディスク２７等の可搬型記録媒体に格納されるか、通信モジュール２５等の通信装置を使って他のコンピュータシステムの記録媒体２６からダウンロードされ、コンピュータシステム２０に入力されてコンパイルされる。

コンピュータシステム２０に無線通信チャネル選択装置１００としての機能を持たせる無線通信チャネル選択プログラムは、コンピュータシステム２０を無線通信チャネル選択装置１００として動作させる。この無線通信チャネル選択プログラムは、例えばディスク２７等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、ディスク２７、ＩＣカードメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリ等の可搬型記録媒体に限定されるものではない。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、通信モジュール２５又はＬＡＮ等の通信装置を介して接続されるコンピュータシステムでアクセス可能な各種記録媒体を含む。

図４は、コンピュータシステム２０の本体部２１内の要部の構成を説明するブロック図である。本体部２１は、バス３０によって接続されたＣＰＵ３１、ＲＡＭ(Random Access Memory)又はＲＯＭ(Read Only Memory)等を含むメモリ部３２、ディスク２７用のディスクドライブ３３、及びハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３４を含む。

なお、コンピュータシステム２０は、図３及び図４に示す構成のものに限定されず、各種周知の要素を付加してもよく、又は代替的に用いてもよい。

図５は、無線通信チャネル選択装置１００の構成を示す図である。無線通信チャネル選択装置１００は、制御装置１１０及び通信部１２０を含む。制御装置１１０は、図３に示すコンピュータシステム２０によって実現される。通信部１２０は、図３に示す通信モジュール２５に相当し、図２に示すアクセスポイントＡＰ１を介して図２に示すプローブＰ１～Ｐ４にキャプチャ命令を送信し、プローブＰ１～Ｐ４にてキャプチャされたパケット情報を受信する。

制御装置１１０は、主制御部１１１、情報生成部１１２、チャネル選択部１１３、チャネル変更部１１４、メモリ１１５を有する。

主制御部１１１は、制御装置１１０の処理を統括する処理部であり、情報生成部１１２、チャネル選択部１１３が行う処理以外の処理を実行する。また、主制御部１１１は、キャプチャ命令を出力する。

情報生成部１１２は、ＣＨ３６について、アクセスポイントＡＰ１によってパケットがキャプチャされた干渉源１～４及び１４の通信時間（第１通信時間の一例）と、干渉源１～４及び１４のＭＡＣ(Media Access Control)アドレスとを含む第１リスト（第１情報の一例）を生成する。アクセスポイントＡＰ１は、電波到達距離以下のエリア内に存在する干渉源１～４及び１４が送信するパケットをキャプチャし、干渉源１～４及び１４の各々の通信時間を検出する。

情報生成部１１２は、このような処理を複数のチャネルの各々について行う。複数のチャネルは、ここでは一例として５ＧＨｚのＷｉＦｉのＷ５２の４つのチャネル（ＣＨ３６、ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８）である。

このため、情報生成部１１２は、ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８についても、アクセスポイントＡＰ１の電波到達距離以下のエリア内に存在する干渉源の通信時間（第１通信時間の一例）と、干渉源のＭＡＣアドレスとを含む第１リスト（第１情報の一例）を生成する。

また、情報生成部１１２は、ＣＨ３６について、プローブＰ１～Ｐ４によってパケットがキャプチャされた干渉源４～１４の複数のチャネルの各々における通信時間（第２通信時間の一例）と、干渉源４～１４のＭＡＣアドレスとを含む第２リスト（第２情報の一例）をプローブＰ１～Ｐ４の各々について生成する。

さらに情報生成部１１２は、第１リストと、プローブＰ１～Ｐ４の各々についての第２リストとの論理和で表される論理和リスト（論理和情報の一例）をチャネル毎に生成する。論理和リストは、第１リストとプローブＰ１の第２リスト、第１リストとプローブＰ２の第２リスト、第１リストとプローブＰ３の第２リスト、第１リストとプローブＰ４の第２リストについて生成される。

論理和リストには、チャネル毎に、第１リストに含まれるＭＡＣアドレスと、第２リストに含まれるＭＡＣアドレスとの論理和で表されるＭＡＣアドレスと、論理和で表されるＭＡＣアドレスの各々に対応した通信時間とが含まれる。

なお、ここでは、プローブＰ１が第１干渉源の一例である干渉源４と、第２干渉源の一例である干渉源５及び６との電波が到達するエリア内に位置するとともに、プローブＰ２が第１干渉源の一例である干渉源１４と、第２干渉源の一例である干渉源１３との電波が到達するエリア内に位置する形態について説明する。

このため、情報生成部１１２は、プローブＰ１については、干渉源４～６の複数のチャネルの各々における通信時間（第２通信時間の一例）と、干渉源４～６のＭＡＣアドレスとを含む第２リストを生成する。また、情報生成部１１２は、プローブＰ２については、干渉源１３～１４の複数のチャネルの各々における通信時間（第２通信時間の一例）と、干渉源１３～１４のＭＡＣアドレスとを含む第２リストを生成する。

しかしながら、プローブＰ１が干渉源４の電波が到達するエリア内に位置せず、干渉源５及び６の電波が到達するエリア内に位置する場合は、プローブＰ１についての第２リストには、干渉源４の複数のチャネルの各々における通信時間と、干渉源４のＭＡＣアドレスとは含まれない。

同様に、プローブＰ２が干渉源１４の電波が到達するエリア内に位置せず、干渉源１３の電波が到達するエリア内に位置する場合は、プローブＰ２についての第２リストには、干渉源１４の複数のチャネルの各々における通信時間と、干渉源１４のＭＡＣアドレスとは含まれない。

情報生成部１１２は、ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８についても、プローブＰ１～Ｐ４によってパケットがキャプチャされる干渉源の通信時間とＭＡＣアドレスとを含む第２リストをプローブＰ１～Ｐ４の各々について生成し、さらに論理和リストをプローブＰ１～Ｐ４の各々についてチャネル毎に生成する。

なお、情報生成部１１２の具体的な処理については、図６及び図７を用いて後述する。

チャネル選択部１１３は、情報生成部１１２によって生成される複数の論理和リストの各々について、チャネル毎の論理和リストに含まれる通信時間の和を求め、チャネル毎の各論理和リストについて求めた通信時間の和の平均値を求める。チャネル毎の論理和リストに含まれる通信時間の和は、各チャネルにおいて、ある一定期間のうちに通信が行われる時間（チャネルが占有される時間）を表しており、各チャネルにおける新たな通信を行うことができない通信不可時間を表す。このため、チャネル毎の通信時間の和の平均値は、チャネル毎の平均通信不可時間である。

チャネル選択部１１３は、平均通信不可時間を求めると、平均通信不可時間が最も短いチャネルを選択する。

チャネル変更部１１４は、チャネル選択部１１３によって選択されたチャネルに変更する処理を行う。

メモリ１１５は、コンピュータシステム２０に無線通信チャネル選択装置１００としての機能を持たせる無線通信チャネル選択プログラム、及び、無線通信チャネル選択プログラムに必要なデータ等の他に、上述のような処理において生じる第１リスト、第２リスト、及び論理和リスト等のデータを格納する。

図６は、第１リスト及び第２リストを示す図である。図６には、一例としてＣＨ３６における第１リスト及び第２リストを示す。第１リスト及び第２リストは、干渉源のＭＡＣアドレスと、干渉源の通信時間とを関連付けたリスト形式のデータである。第１リスト及び第２リストは、情報生成部１１２によって生成される。

ここでは通信時間を干渉源毎の総通信時間で表す。総通信時間（秒）は、１００秒の間において、各干渉源が他の干渉源等と通信を行った時間（通信時間）の総和である。

アクセスポイントＡＰ１の第１リストは、干渉源１～４及び１４のＭＡＣアドレスと、総通信時間とを含む。プローブＰ１の第２リストは、干渉源４～６のＭＡＣアドレスと、総通信時間とを含む。プローブＰ２の第２リストは、干渉源１３～１４のＭＡＣアドレスと、総通信時間とを含む。プローブＰ３の第２リストは、干渉源６～９のＭＡＣアドレスと、総通信時間とを含む。プローブＰ４の第２リストは、干渉源９～１２のＭＡＣアドレスと、総通信時間とを含む。

このように、第１リスト及び第２リストは、アクセスポイントＡＰ１と、無線通信チャネル選択装置１００からアクセスポイントＡＰ１を介してキャプチャ命令を受信するプローブＰ１～Ｐ４の各々とについて、チャネル毎に作成される。ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８の第１リスト及び第２リストもアクセスポイントＡＰ１及びプローブＰ１～Ｐ４の各々について作成される。

図７は、論理和リストの生成方法を説明する図である。図７には、ＣＨ３６における論理和リストの生成方法を示す。図７では図６と同様に、通信時間を干渉源毎の総通信時間（秒）で表す。論理和リストは、情報生成部１１２によって生成される。

プローブＰ１の論理和リストは、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ１の第２リストとの論理和を取ることで生成される。ＭＡＣアドレスについては、アクセスポイントＡＰ１の第１リストに干渉源１～４及び１４のＭＡＣアドレスが含まれ、プローブＰ１の第２リストに干渉源４～６のＭＡＣアドレスが含まれ、干渉源４が両方に含まれるため、干渉源１～６及び１４のＭＡＣアドレスが論理和になる。また、各干渉源の総通信時間は、第１リスト及び第２リスト内で関連付けられた値である。両方に含まれる干渉源４についての総通信時間の値は１つである。

プローブＰ２の論理和リストは、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ２の第２リストとの論理和を取ることで生成される。ＭＡＣアドレスについては、アクセスポイントＡＰ１の第１リストに干渉源１～４及び１４のＭＡＣアドレスが含まれ、プローブＰ２の第２リストに干渉源１３～１４のＭＡＣアドレスが含まれるため、干渉源１～４及び１３～１４のＭＡＣアドレスが論理和になる。また、各干渉源の総通信時間は、第１リスト及び第２リスト内で関連付けられた値である。

プローブＰ３の論理和リストは、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ３の第２リストとの論理和を取ることで生成される。ＭＡＣアドレスについては、アクセスポイントＡＰ１の第１リストに干渉源１～４及び１４のＭＡＣアドレスが含まれ、プローブＰ３の第２リストに干渉源６～９のＭＡＣアドレスが含まれるため、干渉源１～９及び１４のＭＡＣアドレスが論理和になる。また、各干渉源の総通信時間は、第１リスト及び第２リスト内で関連付けられた値である。

プローブＰ４の論理和リストは、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ４の第２リストとの論理和を取ることで生成される。ＭＡＣアドレスについては、アクセスポイントＡＰ１の第１リストに干渉源１～４及び１４のＭＡＣアドレスが含まれ、プローブＰ４の第２リストに干渉源９～１２のＭＡＣアドレスが含まれるため、干渉源１～４、９～１２、及び１４のＭＡＣアドレスが論理和になる。また、各干渉源の総通信時間は、第１リスト及び第２リスト内で関連付けられた値である。

このように、論理和リストは、無線通信チャネル選択装置１００からアクセスポイントＡＰ１を介してキャプチャ命令を受信するプローブＰ１～Ｐ４の各々について、チャネル毎に作成される。ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８の論理和リストも同様に作成される。

図８は、通信不可時間の平均値を算出しチャネルを選択する処理を説明する図である。図８に示す論理和リストは、ＣＨ３６のものである。図８に示す処理は、チャネル選択部１１３によって行われる。

まず、論理和リスト毎に総通信時間の和である通信不可時間を求める。アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ１の論理和リストから求まる通信不可時間は、３９（秒）であり、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ２の論理和リストから求まる通信不可時間は、２８（秒）である。アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ３の論理和リストから求まる通信不可時間は、５７（秒）であり、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ４の論理和リストから求まる通信不可時間は、４５（秒）である。

次に、各通信不可時間の平均（平均通信不可時間）を求める。ＣＨ３６については４２．３秒であり、ＣＨ４０については３６．２秒であり、ＣＨ４４については５０．１秒であり、ＣＨ４８については８０．７秒である。

以上より、チャネル選択部１１３は、平均通信不可時間が最も短いＣＨ４０を選択する。

なお、ここでは平均通信不可時間が最も短いチャネルを選択する形態について説明するが、選択するチャネルは、平均通信不可時間が最も短いチャネルに限られない。平均通信不可時間が最も短い方から所定順位内（ここでは例えば２位以内）のチャネルを選択してもよい。

図９は、制御装置１１０が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。ここでは、部屋５０Ａ（図２参照）のアクセスポイントＡＰ１とプローブＰ１～Ｐ４を用いて処理を行う形態について説明する。

主制御部１１１は、一連の処理を開始すると（スタート）、まず選択候補の複数のチャネルについてのループ処理を開始する。選択候補の複数のチャネルは、一例として、５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）のＷ５２のＣＨ３６、ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８であり、一例として、まずＣＨ３６についての処理を開始する。

情報生成部１１２は、第１リスト及び第２リストを作成する（ステップＳ１）。より具体的には、情報生成部１１２は、ステップＳ１では、アクセスポイントＡＰ１の第１リスト、及び、プローブＰ１～Ｐ４の第２リスト（図６参照）を作成する。

次いで、主制御部１１１は、複数のプローブについてのループ処理を開始する。複数のプローブは、一例として部屋５０Ａに配置されるプローブＰ１～Ｐ４である。

情報生成部１１２は、論理和リストをプローブＰ１～Ｐ４の各々についてチャネル毎に生成する（ステップＳ２）。一例として、まずプローブＰ１について第１リスト及び第２リストから論理和リストを作成する（図７参照）。

次いで、チャネル選択部１１３は、情報生成部１１２によって生成される論理和リストに含まれる通信時間の和を求める（ステップＳ３）。ステップＳ３では、図８に示す各論理和リストに含まれる通信時間の和を求める。

主制御部１１１は、ステップＳ２及びＳ３を含む複数のプローブについてのループ処理をすべてのプローブＰ１～Ｐ４について行い、プローブＰ１～Ｐ４についてのループ処理が終了すると、フローをステップＳ４に進行させる。

チャネル選択部１１３は、各論理和リストについて求めた通信時間の和の平均値（平均通信不可時間）を求める（ステップＳ４）。

主制御部１１１は、選択候補の複数のチャネルのすべてについてのループ処理を行うように、情報生成部１１２及びチャネル選択部１１３にステップＳ１～Ｓ４のフローを繰り返し実行させ、すべてのチャネルについての処理を終えて平均通信不可時間を求めると、フローをステップＳ５に進行させる。

チャネル選択部１１３は、平均通信不可時間が最も短いチャネルを選択する（ステップＳ５）。

次いで、チャネル選択部１１３は、選択したチャネルが現在通信に利用しているチャネルと等しいかどうかを判定する（ステップＳ６）。現在通信に利用しているチャネルとは、現時点で、アクセスポイントＡＰ１及びプローブＰ１～Ｐ４の間での通信に利用しているチャネルのことであり、ここでは一例として、５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）のＣＨ３６、ＣＨ４０、ＣＨ４４、ＣＨ４８のうちのいずれか１つである。

チャネル選択部１１３は、選択したチャネルが現在通信に利用しているチャネルと等しくない（Ｓ６：ＮＯ）と判定すると、主制御部１１１によってプローブＰ１～Ｐ４へのキャプチャ命令の送信が開始されたかどうかを判定する（ステップＳ７）。

チャネル選択部１１３は、キャプチャ命令の送信が開始された（Ｓ７：ＹＥＳ）と判定すると、プローブＰ１～Ｐ４へのキャプチャ命令の送信が完了したどうかを判定する（ステップＳ８）。

チャネル選択部１１３は、キャプチャ命令の送信が完了した（Ｓ８：ＹＥＳ）と判定すると、通信に利用するチャネルをステップＳ５で選択したチャネルに変更する（ステップＳ９）。

以上で一連の処理が終了する（エンド）。

なお、チャネル選択部１１３は、ステップＳ６で選択したチャネルが現在通信に利用しているチャネルと等しい（Ｓ６：ＹＥＳ）と判定すると、処理を終了する（エンド）。チャネルを変更する必要がないからである。

また、チャネル選択部１１３は、ステップＳ７でキャプチャ命令の送信が開始されていない（Ｓ７：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ７の処理を繰り返し実行する。キャプチャ命令の送信が開始されるまで待つためである。

また、チャネル選択部１１３は、ステップＳ８でキャプチャ命令の送信が完了していない（Ｓ８：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ８の処理を繰り返し実行する。キャプチャ命令の送信が完了するまで待つためである。

図１０は、チャネルを切り替える処理を示すタイミングチャートである。図１０において、横軸は時間である。図１０には、無線通信チャネル選択装置１００、プローブＰ１～Ｐ４の動作を示す。

まず、時刻ｔ１において無線通信チャネル選択装置１００がキャプチャ命令を送信すると、時刻ｔ２においてプローブＰ１～Ｐ４がパケットキャプチャを実行し、時刻ｔ３においてキャプチャしたパケット（キャプチャ結果）を無線通信チャネル選択装置１００に送信する。そして、時刻ｔ４においてサーバはキャプチャ結果を解析する。

また、時刻ｔ５において無線通信チャネル選択装置１００がキャプチャ命令を送信すると、時刻ｔ６においてプローブＰ１～Ｐ４がパケットキャプチャを実行し、時刻ｔ７においてキャプチャしたパケット（キャプチャ結果）を無線通信チャネル選択装置１００に送信する。そして、時刻ｔ８においてサーバはキャプチャ結果を解析する。このような処理が繰り返し行われることになる。

ここで、プローブＰ１～Ｐ４がパケットキャプチャを実行する時刻ｔ２～ｔ３と時刻ｔ６～ｔ７は、無線通信チャネル選択装置１００及びプローブＰ１～Ｐ４が通信を行っていない期間である。

このため、無線通信チャネル選択装置１００は、プローブＰ１～Ｐ４がパケットキャプチャを実行している期間中にプローブＰ１～Ｐ４のチャネルを変更すればよい。

なお、プローブＰ１～Ｐ４におけるパケットキャプチャを同時に行うことで同期したキャプチャ結果が得られる。このためには、無線通信チャネル選択装置１００が送信するキャプチャ命令がプローブＰ１～Ｐ４に確実に到達し、再送を行わないで済むことが好ましい。

また、いずれかの干渉源の位置を特定（測位）するためには、３つ以上のキャプチャ結果を取得すればよい。

以上のように、実施の形態によれば、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ１～Ｐ４の第２リストとの論理和を取った論理和リストをアクセスポイントＡＰ１とプローブＰ１、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ２、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ３、アクセスポイントＡＰ１とプローブＰ４についてチャネル毎に生成する。

そして、各論理和リストに含まれる総通信時間の和を求め、さらにチャネル毎に総通信時間の和の平均（平均通信不可時間）を求め、平均通信不可時間が最も短いチャネルを選択する。

このように、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ１～Ｐ４の第２リストとの論理和を取った論理和リストを用いるため、アクセスポイントＡＰ１とはキャリアセンスを行うことができない隠れ干渉源を考慮してチャネルを選択することができる。

したがって、隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム１００Ａ、及び、無線通信チャネル選択装置１００を提供することができる。

アクセスポイントＡＰ１の電波が到達するエリア外に隠れ干渉源５～１３があるような環境においても、隠れ干渉源５～１３を監視することができ、無線通信チャネル選択装置１００及びプローブＰ１～Ｐ４の間で適切な通信が可能なチャネルを選択することができる。

また、無線通信チャネル選択装置１００は、アクセスポイントＡＰ１を介して入手するパケットに基づき、干渉源の位置及び障害等を解析することができる。

また、プローブＰ１～Ｐ４がパケットキャプチャを実行している期間中にチャネルを変更すれば、無線通信チャネル選択装置１００がキャプチャ結果を確実に取得することができ、パケットロス等の通信障害を生じさせることなく、無線通信チャネル選択装置１００及びプローブＰ１～Ｐ４が通信に用いるチャネルを変更することができる。

なお、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ１～Ｐ４の第２リストとの論理和を取った論理和リストをチャネル毎に生成する際に重み付けを行ってもよい。

図１１は、実施の形態の変形例による重み付けを用いた論理和リストの生成方法を説明する図である。ここでは、アクセスポイントＡＰ１の第１リストに含まれておらず、プローブＰ１～Ｐ４の第２リストに含まれている干渉源の総通信時間を１．５倍にする重みを付けている。重みは１．５である。プローブＰ１～Ｐ４の第２リストにもに含まれる干渉源は隠れ干渉源であり、アクセスポイントＡＰ１の第１リストと、プローブＰ１～Ｐ４の第２リストとに共通する干渉源に比べてパケットの衝突による再送信のようなオーバヘッドの負荷が大きくなると考えられるため、重みを付けている。なお、重みは１よりも大きければよく、１．５に限られるものではない。

このように、隠れ干渉源の総通信時間に重みを付けてチャネルを選択すれば、隠れ干渉源の影響がより少ないチャネルを選択することができる。

したがって、隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム１００Ａ、及び、無線通信チャネル選択装置１００を提供することができる。

また、以上では、各論理和リストに含まれる総通信時間の和を求め、さらにチャネル毎に総通信時間の和の平均（平均通信不可時間）を求め、平均通信不可時間が最も短いチャネルを選択する形態について説明した。

しかしながら、このような形態には限られず、例えば次のように変形してもよい。図１２は、実施の形態の変形例によるチャネルの選択の仕方を説明する図である。

図１２では、チャネル毎に論理和リスト毎に総通信時間の和である通信不可時間を求め、チャネル毎に通信不可時間の最大値（最大通信不可時間）を求めている。一例として、ＣＨ３６の場合は、４つの通信不可時間が３９（秒）、２８（秒）、５７（秒）、４５（秒）であるため、最大値である５７（秒）が最大通信不可時間になる。

他のチャネルについても同様に最大通信不可時間を求め、最大通信不可時間が最も短いチャネルを選択すればよい。図１２ではＣＨ４０が選択されることになる。

このように、最大通信不可時間が最も短いチャネルを選択する形態においても、アクセスポイントＡＰ１とはキャリアセンスを行うことができない隠れ干渉源を考慮してチャネルを選択することができる。

したがって、隠れ干渉源の影響を考慮して、適切な通信が可能なチャネルを選択できる無線通信チャネル選択システム１００Ａ、及び、無線通信チャネル選択装置１００を提供することができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態の無線通信チャネル選択システム、及び、無線通信チャネル選択装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１通信端末が存在する第１電波到達エリアを有するアクセスポイントと、
前記第１電波到達エリア外に存在する第２通信端末の第２電波到達エリアと、前記第１電波到達エリアとの重複エリアに設置されるデータ収集端末と、
前記アクセスポイントによってデータが収集される前記第１通信端末の複数のチャネルの各々における第１通信時間を含む第１情報と、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間、又は、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第１通信端末及び前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間を含む第２情報との論理和で表される論理和情報を前記チャネル毎に生成する情報生成部と、
前記チャネル毎に生成される論理和情報に含まれる時間が短い方から所定順位内のチャネルを選択するチャネル選択部と
を含む、無線通信チャネル選択システム。
（付記２）
前記論理和情報は、前記時間と前記第１通信端末及び前記第２通信端末のアドレス情報とを含む、付記１記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記３）
前記チャネル選択部は、前記第１通信時間と、前記第２通信時間のうちの前記第２通信端末の通信時間とを加算した合計時間を前記チャネル毎に求め、前記合計時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、付記１又は２記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記４）
前記チャネル選択部は、前記第１通信時間と、前記第２通信時間のうちの前記第２通信端末の通信時間とを加算した合計時間を求める際に、前記第２通信端末の通信時間に重みＷ（Ｗ＞１）を乗じる、付記３記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記５）
前記データ収集端末は複数あり、
前記情報生成部は、前記複数のデータ収集端末毎に、前記論理和情報を前記チャネル毎に生成し、
前記チャネル選択部は、前記複数のデータ収集端末毎の前記合計時間の平均時間を求め、前記平均時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、付記３又は４記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記６）
前記データ収集端末は複数あり、
前記情報生成部は、前記複数のデータ収集端末毎に、前記論理和情報を前記チャネル毎に生成し、
前記チャネル選択部は、前記複数のデータ収集端末毎の前記合計時間のうちの最大の合計時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、付記３又は４記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記７）
前記所定順位は１位である、付記１乃至６のいずれか一項記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記８）
前記データ収集端末がパケットキャプチャを実行している期間内に、前記チャネル選択部によって選択されたチャネルに変更するチャネル変更部をさらに含む、付記１乃至７のいずれか一項記載の無線通信チャネル選択システム。
（付記９）
第１通信端末が存在する第１電波到達エリアを有するアクセスポイントによってデータが収集される前記第１通信端末の複数のチャネルの各々における第１通信時間を含む第１情報と、前記第１電波到達エリア外に存在する第２通信端末の第２電波到達エリアと前記第１電波到達エリアとの重複エリアに設置されるデータ収集端末によってデータが収集される前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間、又は、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第１通信端末及び前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間を含む第２情報との論理和で表される論理和情報を前記チャネル毎に生成する情報生成部と、
前記チャネル毎に生成される論理和情報に含まれる時間が短い方から所定順位内のチャネルを選択するチャネル選択部と
を含む、無線通信チャネル選択装置。

ＡＰ１ アクセスポイント
Ｐ１～Ｐ４ プローブ
１００ 無線通信チャネル選択装置
１００Ａ 無線通信チャネル選択システム
１１０ 制御装置
１１１ 主制御部（チャネル変更部）
１１２ 情報生成部
１１３ チャネル選択部
１２０ 通信部

Claims (9)

1. 第１通信端末が存在する第１電波到達エリアを有するアクセスポイントと、
   前記第１電波到達エリア外に存在する第２通信端末の第２電波到達エリアと、前記第１電波到達エリアとの重複エリアに設置されるデータ収集端末と、
   前記アクセスポイントによってデータが収集される前記第１通信端末の複数のチャネルの各々における第１通信時間を含む第１情報と、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間、又は、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第１通信端末及び前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間を含む第２情報との論理和で表される論理和情報を前記チャネル毎に生成する情報生成部と、
   前記チャネル毎に生成される論理和情報に含まれる時間が短い方から所定順位内のチャネルを選択するチャネル選択部と
   を含む、無線通信チャネル選択システム。
2. 前記論理和情報は、前記時間と前記第１通信端末及び前記第２通信端末のアドレス情報とを含む、請求項１記載の無線通信チャネル選択システム。
3. 前記チャネル選択部は、前記第１通信時間と、前記第２通信時間のうちの前記第２通信端末の通信時間とを加算した合計時間を前記チャネル毎に求め、前記合計時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、請求項１又は２記載の無線通信チャネル選択システム。
4. 前記チャネル選択部は、前記第１通信時間と、前記第２通信時間のうちの前記第２通信端末の通信時間とを加算した合計時間を求める際に、前記第２通信端末の通信時間に重みＷ（Ｗ＞１）を乗じる、請求項３記載の無線通信チャネル選択システム。
5. 前記データ収集端末は複数あり、
   前記情報生成部は、前記複数のデータ収集端末毎に、前記論理和情報を前記チャネル毎に生成し、
   前記チャネル選択部は、前記複数のデータ収集端末毎の前記合計時間の平均時間を求め、前記平均時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、請求項３又は４記載の無線通信チャネル選択システム。
6. 前記データ収集端末は複数あり、
   前記情報生成部は、前記複数のデータ収集端末毎に、前記論理和情報を前記チャネル毎に生成し、
   前記チャネル選択部は、前記複数のデータ収集端末毎の前記合計時間のうちの最大の合計時間が短い方から前記所定順位内のチャネルを選択する、請求項３又は４記載の無線通信チャネル選択システム。
7. 前記所定順位は１位である、請求項１乃至６のいずれか一項記載の無線通信チャネル選択システム。
8. 前記データ収集端末がパケットキャプチャを実行している期間内に、前記チャネル選択部によって選択されたチャネルに変更するチャネル変更部をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項記載の無線通信チャネル選択システム。
9. 第１通信端末が存在する第１電波到達エリアを有するアクセスポイントによってデータが収集される前記第１通信端末の複数のチャネルの各々における第１通信時間を含む第１情報と、前記第１電波到達エリア外に存在する第２通信端末の第２電波到達エリアと前記第１電波到達エリアとの重複エリアに設置されるデータ収集端末によってデータが収集される前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間、又は、前記データ収集端末によってデータが収集される前記第１通信端末及び前記第２通信端末の前記複数のチャネルの各々における第２通信時間を含む第２情報との論理和で表される論理和情報を前記チャネル毎に生成する情報生成部と、
   前記チャネル毎に生成される論理和情報に含まれる時間が短い方から所定順位内のチャネルを選択するチャネル選択部と
   を含む、無線通信チャネル選択装置。

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