JP5603976B1 - 通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線基地局と信号処理装置との間で通信品質が変動しても、電波データを適切に収集することができる通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラムを提供する。
【解決手段】信号処理装置は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して、圧縮後の電波データに応じたパケットを受信する受信部と、パケットに付与された識別番号に基づいて、通信回線における通信品質を監視する監視部と、通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部と、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更する制御部と、変更した設定情報を無線基地局に送信する送信部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラムに関する。

電波データを収集することにより不法無線局を監視するシステムとして、デューラスシステム（ＤＥＵＲＡＳ−Ｄ）がある（非特許文献１を参照）。また、無線端末を用いて不法電波を監視する不法電波源探索システムが、特許文献１に開示されている。

特開２００７−３１２０７８号公報

"遠隔方位測定設備（ＤＥＵＲＡＳ−Ｄ）"、[online]、総務省、[平成２５年６月１３日検索]、インターネット<http://www.tele.soumu.go.jp/j/adm/monitoring/moni/type/deurasys/deuras_d.htm>

しかしながら、非特許文献１に開示されたシステムは、電波を受信する無線基地局と、その電波を信号処理する信号処理装置との間の通信品質が変動しないことが前提となっている。このため、非特許文献１に開示されたシステムは、無線基地局と信号処理装置との間に、専用の高速通信回線を必要とする。つまり、非特許文献１に開示されたシステムは、無線基地局と信号処理装置との間で通信品質が変動した場合には、電波データを適切に収集することができない、という問題がある。特許文献１に開示されたシステムも同様である。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、無線基地局と信号処理装置との間で通信品質が変動しても、電波データを適切に収集することができる通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局と、信号処理装置と、を備える通信品質制御システムにおける通信品質制御方法であって、前記信号処理装置の監視部が、前記無線基地局から通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視するステップと、前記信号処理装置の閾値判定部が、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定するステップと、前記信号処理装置の制御部が、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更するステップと、前記信号処理装置の送信部が、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信するステップと、を有し、前記制御部は、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げることを特徴とする通信品質制御方法である。
本発明の一態様は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局と、信号処理装置と、を備える通信品質制御システムにおける通信品質制御方法であって、前記信号処理装置の監視部が、前記無線基地局から通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視するステップと、前記信号処理装置の閾値判定部が、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定するステップと、前記信号処理装置の制御部が、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更するステップと、前記信号処理装置の送信部が、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信するステップと、を有し、前記制御部は、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更することを特徴とする通信品質制御方法である。

本発明の一態様は、前記監視部が、前記電波データに応じたパケットの損失及び遅延のうち少なくとも一方を、前記通信品質として監視し、前記制御部が、前記通信品質が許容範囲外である場合、優先度の高い前記電波データに応じたパケットが優先して送信されるよう、前記設定情報を変更することを特徴とする通信品質制御方法である。

本発明の一態様は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して、圧縮後の電波データに応じたパケットを受信する受信部と、前記電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する監視部と、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部と、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更する制御部と、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する送信部と、を備え、前記制御部が、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げることを特徴とする信号処理装置である。
本発明の一態様は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して、圧縮後の電波データに応じたパケットを受信する受信部と、前記電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する監視部と、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部と、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する制御部と、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する送信部と、を備え、前記制御部が、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更することを特徴とする信号処理装置である。

本発明の一態様は、信号処理装置のコンピュータに、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する第１の手順と、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する第２の手順と、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更する第３の手順と、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する第４の手順と、を実行させ、前記第３の手順では、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げることを特徴とする通信品質制御プログラムである。
本発明の一態様は、信号処理装置のコンピュータに、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する第１の手順と、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する第２の手順と、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する第３の手順と、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する第４の手順と、を実行させ、前記第３の手順では、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更することを特徴とする通信品質制御プログラムである。

本発明によれば、監視部は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、通信回線における通信品質を監視する。制御部は、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更する。これにより、通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラムは、無線基地局と信号処理装置との間で通信品質が変動しても、電波データを適切に収集することができる。

本発明の一実施形態における、通信品質制御システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における、無線基地局から送信されるパケットの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態における、無線基地局による圧縮処理及び送信処理の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における、信号処理装置による通信品質の監視手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における、無線基地局に受信される電波を周波数毎に示す図である。 本発明の一実施形態における、パケットの構成例を通信品質レベル毎に示す図である。 本発明の一実施形態における、通信頻度に応じたパケットの送信タイミングの例を示す図である。 本発明の一実施形態における、送信タイミング毎のパケットの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態における、圧縮率を変更した場合のパケットの構成例を示す図である。

本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１には、通信品質制御システムの構成例が、ブロック図により示されている。通信品質制御システムは、無線基地局１００と、信号処理装置３００とを備える。無線基地局１００と信号処理装置３００とは、通信回線２００を介して通信可能に接続されている。通信品質制御システムは、通信回線２００における通信品質が変動しても、信号処理装置３００が、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）を、無線基地局１００から適切に収集することができる。

通信品質制御システムは、複数の無線基地局１００を備えてもよい。以下では、通信品質制御システムは、無線基地局１００−１〜１００−ｎ（ｎは、２以上の整数）を備えるものとして説明する。また、無線基地局１００−１〜１００−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「無線基地局１００」と表記する。

まず、無線基地局１００の構成例を説明する。
無線基地局１００は、アンテナ１１０と、受信部１２０と、変換部１３０と、圧縮部１４０と、制御部１５０と、パケット生成部１６０と、送受信部１７０とを備える。例えば、無線基地局１００−ｎは、アンテナ１１０−ｎと、受信部１２０−ｎと、変換部１３０−ｎと、圧縮部１４０−ｎと、制御部１５０−ｎと、パケット生成部１６０−ｎと、送受信部１７０−ｎとを備える。

以下では、アンテナ１１０−１〜１１０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「アンテナ１１０」と表記する。また、受信部１２０−１〜１２０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「受信部１２０」と表記する。また、変換部１３０−１〜１３０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「変換部１３０」と表記する。また、圧縮部１４０−１〜１４０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「圧縮部１４０」と表記する。

また、制御部１５０−１〜１５０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「制御部１５０」と表記する。また、パケット生成部１６０−１〜１６０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「パケット生成部１６０」と表記する。また、送受信部１７０−１〜１７０−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「送受信部１７０」と表記する。

アンテナ１１０は、予め定められた広い周波数帯域で、無線信号を示す電波をセンサ４００から無線受信する。なお、アンテナ１１０は、周波数帯域毎に、無線基地局１００に複数備えられていてもよい。

受信部１２０（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ部：ＲＦ部）は、アンテナ１１０を介して、予め定められた広い周波数帯域で無線信号を受信する。受信部１２０は、受信した無線信号（アナログ信号）を、変換部１３０に出力する。なお、受信部１２０は、アンテナ１１０と同様に、周波数帯域毎に、無線基地局１００に複数備えられていてもよい。

変換部１３０は、（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ部：ＡＤＣ部）は、受信部１２０が受信した無線信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換する。

圧縮部１４０は、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）の容量を圧縮する。ここで、送受信部１４０は、無線信号に基づくデジタル信号をサンプリングレート以下に圧縮することが可能な圧縮センシング技術（例えば、以下に示す参考文献１又は参考文献２を参照）を利用してもよい。

＜参考文献１＞
D. Lee et al., “Combined Nyquist and compressed sampling method for radio wave data compression of a heterogeneous network system,” IEICE Trans. Commun., vol. E93-B, no.12, pp. 3238-3247, Dec. 2010.

＜参考文献２＞
D. Lee, T. Sasaki, T. Yamada, K. Akabane, Y. Yamaguchi and K. Uehara, “Spectrum Sensing for Networked System Using 1-bit Compressed Sensing with Partial Random Circulant Measurement Matrices,” Proc. IEEE 75th VTC 2012 spring, 8A-4, pp1-5,Yokohama, Japan, May 2012.

制御部１５０は、各種の設定情報を、圧縮部１４０及び送受信部１７０に設定する。各種の設定情報は、信号処理装置３００から、送受信部１７０を介して制御部１５０に通知されてもよい。制御部１５０は、圧縮処理に使用される圧縮パラメータ（例えば、圧縮率）を、設定情報として圧縮部１４０に出力する。また、制御部１５０は、送信処理に使用される送信パラメータ（例えば、送信タイミング）を、設定情報として送受信部１７０に出力する。

パケット生成部１６０は、圧縮部１４０が圧縮したデジタル信号（圧縮後の電波データ）を分割することにより、圧縮後の電波データに応じたパケットを生成する。パケット生成部１６０は、カウンタ部１６１を有する。例えば、パケット生成部１６０−ｎは、カウンタ部１６１−ｎを有する。以下、カウンタ部１６１−１〜１６１−ｎに共通する事項については、符号ｎを省略して、「カウンタ部１６１」と表記する。

カウンタ部１６１は、圧縮後の電波データに応じたパケットに、識別番号（ＩＤ：ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を付与する。カウンタ部１６１は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットを、送受信部１７０に出力する。

送受信部１７０は、パケット生成部１６０が生成した識別番号が付与されたパケット、すなわち、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットを、通信回線２００を介して、信号処理装置３００に送信する。送受信部１７０は、自基地局を識別するための識別情報を、信号処理装置３００に送信してもよい。

送受信部１７０は、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）を適切に収集するための設定情報を、通信回線２００を介して、信号処理装置３００から受信する。この設定情報は、例えば、圧縮処理に使用される圧縮パラメータ、及び、送信処理に使用される送信パラメータである。

図２には、無線基地局から送信されるパケットの構成例が示されている。パケット生成部１６０（図１を参照）は、圧縮部１４０（図１を参照）が圧縮したデジタル信号（圧縮後の電波データ）を、固定長のパケットに分割する。カウンタ部１６１（図１を参照）は、圧縮後の電波データに応じたパケットに、固定長の識別番号（ＩＤ）を付与する。固定長の識別番号は、予め定められた値（例えば、値１）単位で増加する。カウンタ部１６１は、付与した識別番号が上限値に達した場合には、識別番号を所定の値に初期化してもよい。送受信部１７０は、固定的なタイミング（例えば、１０[ｍｓ]周期）で、パケットを送信してもよい。

図３は、無線基地局による圧縮処理及び送信処理の動作手順を示すフローチャートである。
（ステップＳ１）制御部１５０は、圧縮処理に使用される圧縮パラメータを、圧縮部１７０に出力する。制御部１５０は、送信処理に使用される送信パラメータを、圧縮部１７０に出力する。ここで、制御部１５０は、圧縮パラメータ及び送信パラメータのうち少なくとも一方を、送受信部１７０を介して、信号処理装置３００から受信してもよい。

（ステップＳ２）受信部１２０は、アンテナ１１０を介して、予め定められた広い周波数帯域で無線信号を受信する。圧縮部１４０は、圧縮パラメータに基づいて、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）の容量を圧縮する。送受信部１７０は、パケット生成部１６０が生成したパケットを、送信パラメータに基づいて、信号処理装置３００に送信する。

次に、図１に戻り、信号処理装置３００の構成例を説明する。
信号処理装置３００は、無線基地局１００から離れた遠隔地に配置される。信号処理装置３００は、送受信部３１０と、伸張部３２０と、記憶部３３０と、制御部３４０と、閾値判定部３５０と、第１監視部３６０と、第２監視部３７０とを備える。

送受信部３１０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットを、無線基地局１００から受信する。送受信部３１０は、受信した複数のパケットを結合して、所定のデータ形式に変換してもよい。また、送受信部３１０は、制御部３４０による制御に基づいて、設定情報（例えば、圧縮処理に使用される圧縮パラメータ、及び、送信処理に使用される送信パラメータ）を、通信回線２００を介して、無線基地局１００に送信する。

伸張部３２０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データを、伸張パラメータに基づいて、伸張（復元）する。この伸張パラメータは、制御部３４０により定められてもよい。伸張部３２０は、圧縮センシング技術（例えば、上記の参考文献１又は参考文献２を参照）に基づいて圧縮された電波データに応じたパケットを、伸張してもよい。伸張部３２０は、無線基地局１００を識別するための識別情報に基づいて無線基地局１００毎に、伸張処理を実行する。
記憶部３３０は、伸張部３２０が伸張（復元）した電波データ（無線信号に基づくデジタル信号）を記憶する。

第１監視部３６０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットについて、パケットの損失を無線基地局１００毎に監視する。ここで、第１監視部３６０は、パケットの損失を監視するために、例えば、パケットの損失率を監視する。

具体的には、第１監視部３６０は、単位時間における、パケットの損失数をカウントしてもよい。より具体的には、第１監視部３６０は、受信したパケットに付与されている識別番号（ＩＤ）を確認し、パケットの損失（識別番号の欠落）が発生している場合には、そのパケットの損失数を記憶する。第１監視部３６０は、予め定められた単位時間毎のパケットの損失数に基づいて、パケットの損失率を算出する。第１監視部３６０は、パケットの損失データを、閾値判定部３５０に出力する。

第２監視部３７０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットについて、パケットの遅延（例えば、遅延の揺らぎ、到達時間の揺らぎ）を、無線基地局１００毎に監視する。ここで、第１監視部３６０は、パケットの遅延揺らぎを監視するために、例えば、パケットの到達時間（到達時刻）を監視する。より具体的には、無線基地局１００の送受信部１７０が、固定的なタイミングでパケットを送信しているので、第１監視部３６０は、受信したパケットに付与されている識別番号（ＩＤ）を確認し、パケットの到達時間を監視する。第２監視部３７０は、パケットの遅延揺らぎデータを、閾値判定部３５０に出力する。

なお、パケットの損失、又は、パケットの遅延揺らぎに基づいて、通信回線（ネットワーク）の帯域を推定する方法には、以下に示す参考文献３又は参考文献４に示された技術が利用されてもよい。

＜参考文献３＞
宮様昌弘，岩井隆典，笠原秀樹，“パケット遅延相関による利用可能帯域推定方式の検討，”信学技報，NS2002-291, 2002．

＜参考文献４＞
松本佳子，川原憲治，尾家祐二，”Active Measurement におけるパケット損失率推定方式の提案とその評価、“信学技報，IN2002-188，pp.31-36 2003．

閾値判定部３５０は、予め定められた閾値に基づいて、通信回線２００（ネットワーク）における通信品質の品質レベルを判定する。より具体的には、閾値判定部３５０は、パケットの損失及び遅延揺らぎの少なくとも一方が許容範囲外（閾値により定まる範囲の外）であるか否かを、予め定められた閾値に基づいて判定する。閾値判定部３５０は、パケットの損失及び遅延揺らぎの少なくとも一方が許容範囲外である場合、無線基地局１００における設定情報を変更するよう、制御部３４０に通知する。

制御部３４０は、無線基地局１００の制御部１５０が圧縮部１４０及び送受信部１７０を制御するための各種の設定情報（例えば、圧縮パラメータ、送信パラメータ）を、閾値判定部３５０からの要求に応じて定める。つまり、制御部３４０は、無線基地局１００の制御部１５０が制御する各部の設定情報を制御部１５０に通知することにより、通信回線２００における通信品質（例えば、パケットの損失、パケットの遅延揺らぎ）を制御する。

制御部３４０は、通信回線２００における通信品質の品質レベルが所定閾値よりも低い場合、例えば、優先度の低い周波数で受信された電波による電波データに応じたパケットの圧縮率を上げるように、圧縮パラメータを定めてもよい。また、制御部３４０は、通信回線２００における通信品質の品質レベルが所定閾値よりも低い場合、例えば、優先度の高い周波数で受信された電波による電波データに応じたパケットの通信頻度（送信される頻度）を上げる（例えば、送信間隔を短くする）ように、送信パラメータを定めてもよい。
制御部３４０は、無線基地局１００の制御部１５０が設定した各種の設定情報に基づいて、伸張部３２０が使用する伸張パラメータを定める。

図４は、信号処理装置による通信品質の監視手順を示すフローチャートである。
（ステップＳａ１）送受信部３１０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットを、無線基地局１００から受信する。
（ステップＳａ２−１）第１監視部３６０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットについて、パケットの損失を無線基地局１００毎に監視する。
（ステップＳａ２−２）第２監視部３７０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットについて、パケットの遅延揺らぎを、無線基地局１００毎に監視する。

（ステップＳａ３）閾値判定部３５０は、パケットの損失及び遅延揺らぎの少なくとも一方が許容範囲外であるか否かを判定する。パケットの損失及び遅延揺らぎが許容範囲内である場合（ステップＳａ３：許容範囲内）、閾値判定部３５０は、パケットの損失及び遅延揺らぎが許容範囲内であることを制御部３４０に通知し、処理を終了する。ここで、送受信部３１０は、識別番号が付与された圧縮後の電波データに応じたパケットを、無線基地局１００から改めて受信してもよい。パケットに付与された識別番号以外の電波データ（内容）は、伸張部３２０により伸張（復元）される。一方、パケットの損失及び遅延揺らぎの少なくとも一方が許容範囲外である場合（ステップＳａ３：許容範囲外）、閾値判定部３５０は、ステップＳａ４に処理を進める。

（ステップＳａ４）閾値判定部３５０は、無線基地局１００における設定情報を変更するよう、制御部３４０に通知する。より具体的には、閾値判定部３５０は、圧縮率を変更するよう、すなわち、圧縮パラメータを変更するよう、制御部３４０に通知する。また、閾値判定部３５０は、送信タイミングを変更するよう、すなわち、送信パラメータを変更するよう、制御部３４０に通知する。

（ステップＳａ５）制御部３４０は、設定情報（例えば、圧縮パラメータ及び送信パラメータのうち少なくとも一方）を変更するよう、送受信部３１０を介して無線基地局１００の制御部１５０に通知する。制御部３４０は、設定情報に基づいて無線基地局１００から送信されるパケットの圧縮率に応じて伸張パラメータを定め、定めた伸張パラメータを伸張部３２０に出力する。

図５には、無線基地局に受信される電波が、周波数毎に示されている。無線基地局１００に受信される電波の周波数には、所定の幅、すなわち、帯域があってもよい。無線基地局１００に受信される電波の周波数は、周波数軸上で近接してもよいし離れていてもよい。また、受信される電波の周波数は、一つでもよいし複数でもよい。

図５では、一例として、優先度１〜優先度３が予め定められている。ここで、優先度１が最も高い優先度であり、優先度３が最も低い優先度であるものとする。また、図５では、一例として、周波数ａ〜周波数ｄが予め定められている。ここで、図５では、周波数が高い順は、周波数ｄ、周波数ｃ、周波数ｂ、周波数ａの順であるものとする。また、以下、周波数ａは優先度１であり、周波数ｂは優先度２であり、周波数ｃは優先度２であり、周波数ｄは優先度３であるものとする。

図６には、パケットの構成例が、通信品質レベル毎に示されている。閾値判定部３５０は、優先度が高い周波数の無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が優先して送信されるように周波数を選択することで、通信回線２００における通信品質を制御する。より具体的には、通信回線２００における通信品質が、最も良い品質レベルＡである場合、閾値判定部３５０は、予め定められた全ての周波数（周波数ａ〜周波数ｄ）の無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が送信されるようにパケットの圧縮率を設定するよう、制御部３４０に通知する。

通信回線２００における通信品質が、品質レベルＡの次に良い品質レベルＢである場合、閾値判定部３５０は、予め定められた全ての周波数のうち、優先度が最も低い周波数ｄ以外、つまり、周波数ａ〜周波数ｃの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が送信されるようにパケットの圧縮率を設定するよう、制御部３４０に通知する。

通信回線２００における通信品質が、最も低い品質レベルＣである場合、閾値判定部３５０は、予め定められた全ての周波数のうち、優先度が最も高い周波数ａの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）のみが送信されるようにパケットの圧縮率を設定するよう、制御部３４０に通知する。

図７には、通信頻度に応じたパケットの送信タイミングの例が示されている。図７では、送信タイミングは、一例として、５回の送信タイミング（送信タイミングα、送信タイミングβ、送信タイミングα、送信タイミングβ、及び、送信タイミングγ）が１セットになっている。ここで、送信タイミングαは、５回の送信タイミングのうち、通信頻度の一例として、２回の送信タイミングに割り当てられている。また、送信タイミングβは、５回の送信タイミングのうち、通信頻度の一例として、２回の送信タイミングに割り当てられている。また、送信タイミングγは、５回の送信タイミングのうち、通信頻度の一例として、１回の送信タイミングに割り当てられている。

図８には、送信タイミング毎のパケットの構成例が示されている。送信タイミングαでは、周波数ａ及び周波数ｂのそれぞれの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が含まれたパケットが送信される。また、送信タイミングβでは、周波数ａ及び周波数ｃのそれぞれの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が含まれたパケットが送信される。また、送信タイミングγでは、周波数ａ及び周波数ｄのそれぞれの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が含まれたパケットが送信される。

閾値判定部３５０は、優先度が高いパケットが優先して送信されるよう、パケットの通信頻度を定める。より具体的には、閾値判定部３５０は、優先度が最も高い周波数ａの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が、毎回の送信タイミングで送信されるようにパケットの送信タイミングを設定するよう、制御部３４０に通知する。

閾値判定部３５０は、優先度が中程度に高い周波数ｂ及び周波数ｃの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が、例えば、１セット５回の送信タイミングのうち各２回送信されるようにパケットの送信タイミングを設定するよう、制御部３４０に通知する。また、閾値判定部３５０は、優先度が最も低い周波数ｄの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が、例えば、１セット５回の送信タイミングのうち１回だけ送信されるようにパケットの送信タイミングを設定するよう、制御部３４０に通知する。

図９には、圧縮率を変更した場合のパケットの構成例が示されている。閾値判定部３５０は、優先度が高い周波数の無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）が優先して送信されるように圧縮率を変更させることで、通信回線２００における通信品質を制御する。より具体的には、通信回線２００における通信品質が、最も良い品質レベルＡである場合、閾値判定部３５０は、予め定められた全ての周波数（周波数ａ〜周波数ｄ）の無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）の各パケットが同じ圧縮率で送信されるよう、制御部３４０に通知する。

通信回線２００における通信品質が、品質レベルＡの次に良い品質レベルＢである場合、閾値判定部３５０は、予め定められた全ての周波数のうち、優先度が最も高い周波数ａ以外、つまり、周波数ｂ〜周波数ｄの無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）の各パケットが相対的に高い圧縮率で送信されるよう、制御部３４０に通知する。

以上のように、信号処理装置３００は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）から、通信回線２００を介して、圧縮後の電波データに応じたパケット（例えば、図２を参照）を受信する送受信部３１０と、パケットに付与された識別番号（ＩＤ）に基づいて、通信回線２００における通信品質を監視する第１監視部３６０及び第２監視部３７０と、通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部３５０と、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更する制御部３４０と、変更した設定情報を無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）に送信する送受信部３１０と、を備える。

通信品質制御方法は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局１００と、信号処理装置３００と、を備える通信品質制御システムにおける通信品質制御方法であって、信号処理装置３００の第１監視部３６０及び第２監視部３７０が、無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）から通信回線２００を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号（ＩＤ）に基づいて、通信回線２００における通信品質を監視するステップと、信号処理装置３００の閾値判定部３５０が、通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定するステップと、信号処理装置３００の制御部３４０が、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更するステップと、信号処理装置３００の送受信部３１０が、変更した設定情報を無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）に送信するステップと、を有する。

通信品質制御プログラムは、信号処理装置３００のコンピュータに、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）から、通信回線２００を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、通信回線２００における通信品質を監視する手順と、通信品質２００が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する手順と、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更する手順と、変更した設定情報を無線基地局１００（例えば、無線基地局１００−ｎ）に送信する手順と、を実行させる。

この構成により、第１監視部３６０及び第２監視部３７０は、電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局１００から通信回線２００を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号（ＩＤ）に基づいて、通信回線２００における通信品質を監視する。制御部３４０は、通信品質が許容範囲外である場合、設定情報を変更する。

これにより、通信品質制御方法、信号処理装置、及び、通信品質制御プログラムは、無線基地局と信号処理装置との間で通信品質が変動しても、電波データを適切に収集することができる。

つまり、通信品質制御システムは、一つの周波数帯域に多くの無線方式が混在している場合でも、信号処理装置３００が通信品質制御を実行することができる。また、通信品質制御システムでは、信号処理装置３００が通信品質制御を実行するので、通信品質制御を実行するための大容量のソフトウェアを、無線基地局１００に搭載する必要がない。

また、通信品質制御システムは、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）の送信に利用されるパケットに基づいて、通信回線（ネットワーク）の品質を監視することにより、通信回線の通信品質を監視するためのプローブパケットを改めて規定することなく、通信回線の通信品質を管理することができる。

また、通信品質制御システムは、無線信号に基づくデジタル信号の送信データ量を制御する。これにより、通信品質制御システムは、周波数帯域の優先度に応じて、無線信号に基づくデジタル信号（電波データ）を常時収集することができるので、無線信号に基づくデジタル信号が含まれたパケットの損失が生じない。

また、通信品質制御システムは、無線基地局１００から離れた遠隔地に配置された信号処理装置３００が信号処理するので、信号処理装置３００が実行する信号処理を変更させるだけで、新たな無線システム（無線方式）に対応して、通信品質を制御（管理）することができる。ここで、信号処理装置３００には、新たなソフトウェアが追加されてもよい。また、信号処理装置３００は、より性能の高いハードウェアに変更されてもよい。また、信号処理装置３００の台数が増やされることにより、信号処理装置３００が実行する信号処理は、分散して処理されてもよい。通信品質制御システムは、不法無線局を監視するシステムに用いられてもよい。

第１監視部３６０及び第２監視部３７０は、パケットの損失及び遅延のうち少なくとも一方を、通信品質として監視してもよい。制御部３４０は、通信品質が許容範囲外である場合、優先度の高い電波データに応じたパケットが優先して送信されるよう、設定情報を変更してもよい。

制御部３４０は、パケットの圧縮率を、設定情報として変更してもよい。
制御部３４０は、優先度の低い周波数で受信された電波による電波データに応じたパケットの圧縮率を上げてもよい（例えば、図９を参照）。

制御部３４０は、パケットの送信タイミングを、設定情報として変更してもよい。
制御部３４０は、優先度の高い周波数で受信された電波による電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、パケットの送信タイミングを変更してもよい（例えば、図６、図７及び図８を参照）。

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。

なお、以上に説明した装置及びシステムを実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、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のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１００…無線基地局、１１０…アンテナ、１２０…受信部、１３０…変換部、１４０…圧縮部、１５０…制御部、１６０…パケット生成部、１６１…カウンタ部、１７０…送受信部、２００…通信回線、３００…信号処理装置、３１０…送受信部、３２０…伸張部、３３０…記憶部、３４０…制御部、３５０…閾値判定部、３６０…第１監視部、３７０…第２監視部

Claims (7)

1. 電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局と、信号処理装置と、を備える通信品質制御システムにおける通信品質制御方法であって、
   前記信号処理装置の監視部が、前記無線基地局から通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視するステップと、
   前記信号処理装置の閾値判定部が、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定するステップと、
   前記信号処理装置の制御部が、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更するステップと、
   前記信号処理装置の送信部が、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信するステップと、
   を有し、
   前記制御部は、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げる
   ことを特徴とする通信品質制御方法。
2. 電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局と、信号処理装置と、を備える通信品質制御システムにおける通信品質制御方法であって、
   前記信号処理装置の監視部が、前記無線基地局から通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視するステップと、
   前記信号処理装置の閾値判定部が、前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定するステップと、
   前記信号処理装置の制御部が、前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更するステップと、
   前記信号処理装置の送信部が、変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信するステップと、
   を有し、
   前記制御部は、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する
   ことを特徴とする通信品質制御方法。
3. 前記監視部は、前記電波データに応じたパケットの損失及び遅延のうち少なくとも一方を、前記通信品質として監視し、
   前記制御部は、前記通信品質が許容範囲外である場合、優先度の高い前記電波データに応じたパケットが優先して送信されるよう、前記設定情報を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信品質制御方法。
4. 電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して、圧縮後の電波データに応じたパケットを受信する受信部と、
   前記電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する監視部と、
   前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部と、
   前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更する制御部と、
   変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する送信部と、
   を備え、
   前記制御部は、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げる
   ことを特徴とする信号処理装置。
5. 電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して、圧縮後の電波データに応じたパケットを受信する受信部と、
   前記電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する監視部と、
   前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する閾値判定部と、
   前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する制御部と、
   変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する送信部と、
   を備え、
   前記制御部は、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する
   ことを特徴とする信号処理装置。
6. 信号処理装置のコンピュータに、
   電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する第１の手順と、
   前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する第２の手順と、
   前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの圧縮率を変更する第３の手順と、
   変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する第４の手順と、
   を実行させ、
   前記第３の手順では、優先度の低い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットの圧縮率を上げる
   ことを特徴とする通信品質制御プログラム。
7. 信号処理装置のコンピュータに、
   電波を受信し設定情報に基づいて動作する無線基地局から、通信回線を介して受信した、圧縮後の電波データに応じたパケットに付与された識別番号に基づいて、前記通信回線における通信品質を監視する第１の手順と、
   前記通信品質が許容範囲外であるか否かを、閾値に基づいて判定する第２の手順と、
   前記通信品質が許容範囲外である場合、前記設定情報として、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する第３の手順と、
   変更した前記設定情報を前記無線基地局に送信する第４の手順と、
   を実行させ、
   前記第３の手順では、優先度の高い周波数で受信された電波による前記電波データに応じたパケットが送信される頻度を相対的に高くするよう、前記電波データに応じたパケットの送信タイミングを変更する
   ことを特徴とする通信品質制御プログラム。

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