JP2004274741A - 自動無線接続選択 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、無線通信システムに関し、特に、所望のサービスやサービス集合に適した１以上の使用可能な無線接続の選択を提供する。
【解決手段】移動端末のユーザや基地局によって要求されたサービスのための、移動端末と１以上の基地局との間の使用可能無線接続回線から１以上の無線接続回線を選択する方法及び装置であって、使用可能接続回線毎に１以上の接続特性を決定し、使用可能接続回線毎にユーティリティ値を決定し、決定ユーティリティ値に基づいて１以上の接続回線を選択することを含み、使用可能接続回線の各接続ユーティリティ値は、接続回線毎に決定した接続特性のサービスに関する許容可能性に基づいている。
【選択図】 図２

Description

本発明は無線通信システムに関し、特に所望のサービスやサービスセットと共に使用するのに適した１以上の使用可能無線接続回線の選択に関する。

新規の移動端末、特に携帯電話は一度に１以上の無線接続回線を使用することが可能である。例えば、ＧＳＭ回線交換接続上の音声呼出はリマインダと同時に実行でき、携帯電話内に記憶されている交信の詳細はブルートゥース接続を使用したＰＤＡによって交信される。このような移動端末はまた、Ｅメールのダウンロードのような特定サービスを、例えばＧＳＭ回線交換接続やＧＰＲＳパケット交換接続のような、２以上の無線接続回線オプションのうち１を使用して実行することができる。ユーザは、恐らく最小コストやダウンロード速度に基づいて、最も適切な接続回線と思われる接続回線を選択する。

未来の移動端末は、ビデオ会議だけでなく音声呼出し、ＳＭＳ、ウェブサーフィン、Ｅメール検索などの複数の同時サービスをユーザに提供することになる。しかし、移動端末のユーザが興味のあるサービスの最良の接続回線選択はどれであるかをユーザ自身が判断することは難しい。

概略すると、本発明はユーザによって要求された１以上のサービスに対して１以上の使用可能無線接続回線を自動的に選択する方法を提供する。前記方法はファジィ論理を使用して、要求サービスのタイプ毎に使用可能な接続回線の使用可能な接続特性を、複数のファジィ集合すなわち、特性／サービスセット毎に性能、許容可能性及び品質の異なるレベルを表すグループに分割する。性能や品質に関してユーザの好みに応じて各接続特性／サービスセットの各グループにユーティリティ因子が割り当てられてもよい。接続回線毎に実際の接続特性値が、例えば測定や推定によって決定され、それらの値に基づいてグループ毎にユーティリティが計算される。随意的に、例えば、一時的な端末状態またはネットワーク状態により接続状態をより接続特性を重要なものとするために接続特性の幾らか又は全てに重み係数を取り込むことができる。総ユーティリティは接続回線毎に各グループのユーティリティを加算することによって接続回線毎に決定される。これに基づき、要求サービスに対して１以上の接続か選択される。

このことは、選択基準があいまいで、時には矛盾し、不明瞭であり、かつ／または異なる因子の複雑な組合せを含むという事実に拘わらず、最適な接続回線の決定を自動的に行うことを可能にする。このことが、ユーザのサービスニーズに対して最良な接続回線を選択するという負担を低減することができ、最適な決定を計算する決定的方法がない場合でも接続回線を決定できる。更に、この方法は訓練を必要としなく、新規の接続とサービスが取り入れられながら容易に適用できる。

特に、本発明の一局面は、移動端末のユーザや基地局によって要求されたサービスのために、前記移動端末と１以上の基地局との間の複数の使用可能な無線接続回線から１以上の無線接続回線を選択する方法であって、使用可能な接続回線毎に１以上の接続特性を決定し、前記使用可能な接続回線毎にユーティリティ値を決定し、前記決定したユーティリティ値に基づいて１以上の接続回線を選択することを含み、前記使用可能な接続回線の各接続のユーティリティ値は、前記接続回線毎に決定した接続特性のサービスに関する許容可能性に基づき、望ましくはファジー論理決定法によることを特徴とする方法を提供する。

好ましくは、前記接続のユーティリティ値の決定は、各接続回線の接続特性毎のメンバーシップ関数を有し、前記サービスに関する対応接続回線の許容可能性の異なるレベルを表わす１以上のファジィ集合を決定し、対応するファジィ集合に従って、かつ前記接続回線の判定した接続特性に応じて、各接続回線の接続特性毎のユーティリティ値を決定し、接続回線毎の接続のユーティリティ値を求めるために、前記接続回線毎の決定した接続特性のユーティリティ値を総計することを含む。

ユーザの好みは、接続特性のユーティリティ値に影響を与えるために異なるユーティリティ因子を各ファジィグループのメンバーシップ関数に割当てることにより適応されても良い。

同様に、低電力で動作する一時的なネットワーク及び移動端末状態は、接続特性のユーティリティ値に影響を及ぼすために重み係数を各ファジィグループのメンバーシップ関数に割当てることによって適応されてもよい。

前記ファジィ集合メンバーシップ関数それ自体は、例えばローカル記憶装置やウェブサイトから検索される。

前記方法は、要求サービスに対する適切な接続を決定したり、複数の要求サービスに対して適切な接続回線を決定したり、複数の要求サービスに対して接続回線グループを決定したりすることを含む、様々な方法で実装することができる。

前記方法は好ましくは、移動端末や基地局において実装される。ソフトウェアウェア、または例えば特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）のようなハードウェアアクセラレータによって実装されてもよい。

サービスタイプの例として、「音声呼出し」「Eメール送受信」「ＳＭＳ」「ウェブサーフィン」「ビデオ会議」がある。無線接続回線の例として、「ＧＳＭ回線交換」「ＧＰＲＳ」「ＳＭＳデータ」「ブルートゥース」「ＩＥＥＥ８０２．１１」がある。接続特性の例として、「コスト」「待ち時間」「スループット」「消費電力」がある。サービスタイプ毎のファジィ集合の例として、「良好」「可」「不良」がある。各ファジィ集合は接続特性の可能値に関係するメンバーシップ関数を含んでいる。因子影響重み付けの例として、決定プロセスにおいて消費電力特性の重要性を増す低電池レベルがある。ユーザ嗜好関連ユーティリティ因子は特別な接続特性（接続特性／サービスセット）に対するファジィ集合毎の乗数（例えば、（良好、可、不良）ファジィ集合に対し（５、３、０））で表しても良い。

図１は、ラップトップコンピュータ、PDAまたは携帯電話のような移動端末２を示している。移動端末２は、異種もしくは同一の無線アクセス技術に関して異なるタイプの無線接続回線を使用して、複数の無線サービスプロバイダに接続するオプションを有する。

基地局１ａ、１ｂはＧＳＭやＣＤＭＡに基づくネットワークのようなセルラーネットワークに対応していて、各々が別々のオペレータに対応している。図示の例においては、一方の基地局１ａは複数の異なる接続回線タイプ５を提供しており、この場合、標準ＧＳＭ回線交換接続５ａ（これはハーフ又はフルレートボイスと考えられる）２つの異なるサービス品質（ＱｏＳ）レベルのＧＰＲＳ接続回線５ｂ、５ｃ、及びショートメッセージサービス（ＳＭＳ）データ接続回線５ｄを提供する。もう一方の基地局１ｂも同一の接続回線オプション５ｈ〜５ｋを提供するが、第１基地局１ａのオペレータよりもある接続回線について異なるチャージングレートを与えることができる別のプロバイダから提供される。例えば移動端末２と２つの基地局１ａ、１ｂとの距離により接続品質や接続特性も異なることがある。

近くの無線ピコネット基地局３も移動端末２に使用可能であり、ブルートゥース接続回線５ｅを提供する。最後に、ローカルＷＬＡＮ基地局４はＩＥＥＥ８０２．１１ａ接続回線５ｆとＩＥＥＥ８０２．１１ｂ接続回線５ｇとを移動端末２に提供する。

多重接続の実現化のために提供されている従来の端末においては、接続回線の選択はＳＭＳのようなアプリケーションによって命令され、もしくは移動端末２のユーザによって選択しなければならない。しかし本願出願人は、このような選択手順は最適ではないと認識している。なぜならばコストやサービス品質のような複数の選択基準に基づいてどれが最善の接続回線選択であるか、そして各サービスタイプはどのようにこれら基準の重要性に影響を及ぼすのかを決定することはユーザにとって難しいからである。

未来の移動端末は、ビデオ会議だけでなく、音声呼出し、ＳＭＳ、ウェブサーフィン、Ｅメール検索のような多くのサービスをユーザに提供する可能性がある。しかし、これらの異なるタイプのサービスは接続回線の特性によって異なる量だけ影響される。例えば、ビデオ会議や音声呼出しは接続回線内の高水準の待ち時間に耐えることができないが、データ送受信の絶対的精度を必要としていない。一方、Ｅメールのダウンロードはかなりの待ち時間に耐えることができるが、例えば高干渉チャネルにおいて生じる恐れがあるような不正確なデータ伝送に耐えることができない。このように、特定サービスに対して最適な接続回線を選択する要件は競合する可能性があり確かに複雑であり、電話やサービスを開始する前に簡単なユーザ分析によっては容易に決定されない。

自動選択を行う本実施例のフローチャートを図２に示す。移動端末２のユーザは接続サービス、例えば音声呼出しを要求する。移動端末２はそのとき、どの接続回線５，例えば図１で示した接続回線５ａ〜５ｋのどれが使用可能かを決定する。どの接続が使用可能かは、幾つかの接続タイプによって支援できない要求サービスタイプに依存する可能性がある。例えば、音声呼出しはＧＳＭ回線交換接続５ａによって支援でき、そしてＳＭＳデータチャンネル５ｄではなく、VoIPを用いたＧＰＲＳ１及びＧＰＲＳ２接続回線５ｂ及び５ｃによって支援できる。

次に移動端末２は、複数の共通接続特性、例えばコスト、待ち時間、スループット、消費電力に関して要求サービス（毎）にファジィ集合メンバーシップ関数を決定する。

音声呼出しに関するこれら接続特性の各々のファジィ集合メンバーシップ関数が図３に示されている。他の共通接続特性は、また、あるいは択一的に使用でき、例えば接続回線を実現するために変形や資源（処理・メモリ）要求を遅延できる。接続特性毎に可能値に対して複数の直交ファジィ集合が決定され、その結果、類似の量の点から特性を評価できる。類似の量は特定サービス（やサービスセット）に対して接続回線を選択する適切性（有効性）を決定するために最終的に使用できる。前記ファジィ集合メンバーシップ関数は、接続特性値やレベルがそのサービスに対して定量化できる方法でどのように影響するかを定義する。前記直交ファジィ集合は適合性の面から「良好」「可」「不良」を表せる。

例えば、２００（ミリ秒）以下の待ち時間レベルがビデオ会議において「良好」ＱｏＳに必要であると考えられ、１５０から３００が「可」ＱｏＳに対して十分である。なお、Ｅメールのダウンロードに関しては、９００ミリ秒未満が「良好」であり、１０００ミリ秒超過が「不良」と考えられる。

前記直交ファジィ集合の重複に注目する。これは現実の社会での決定が２値方法でなされなく、「良好」と「可」や「不良」との間の境界線が不鮮明であるということを認識する典型的なファジィ論理である。なお、直交性を維持するために、全体のメンバーシップ値は１を超えてはならない。

説明を簡単にするために、各接続特性に対して、３つの直交ファジィ集合（「良好」「可」「不良」）の場合を議論する。なお、異なる数の集合も別の接続特性／サービスセットに対して使用可能である。例えば、「良好」と「可」の２つのみのファジィ集合をバックグラウンドＥメールダウンロードサービスの待ち時間に対して使用してもよい。なぜならば一般的にこの特性はこのサービスに対して重要性が高くないからであり、従って全ての待ち時間は「可」である。また、特性における細分性の細分レベルを決定することが不可能である場合、１つのメンバーシップ関数集合のみを“良好”とすることも可能である。例えば、サービスが絶対的に重要である場合、実際がどうであれコストは「良好」とすべきであると考えられる。

このように各サービスタイプに関して、サービス／接続組毎に異なる接続特性値の適合性に対応する複数の直交接続特性ファジィ集合がある。図３に示されているコスト特性の直交ファジィ集合の離散数字表現を以下に示す。コスト特性ｘは一例として２０ずつ間隔をとっている。
良好コスト = {1.0、 0.6、 0.3、 0、 0、 0、 0、 0、 0、 0}
可コスト = {0、 0.4、 0.7、 1.0、 0.7、 0.4、 0、 0、 0、 0}
不良コスト = {0、 0、 0、 0、 0.3、 0.6、 1.0、 1.0、 1.0、 1.0}
ｘの値（ペンス／分）= 20、 40、 60、 80、 100、 120、 140、 160、 180、 200

前記サービスタイプ毎の接続特性のファジィ集合は通常予め決められ、そして例えば、移動端末２内に局部的に記憶されるか、無線接続回線（基地局１ａ、１ｂ、３、４）のプロバイダあるいは要求されたサービスに関わる相手方から移動端末２に送ることができる。電話する人が前記移動端末と連絡しようとしているとき、ファジィ集合は、図１に示す様々な基地局１ａ、１ｂ、３、４を経由して相手方やサービスプロバイダから送信される。ファジィ集合は要求サービスに関連したウェブサイトから入手可能であることが好ましい。更に、ファジィ集合決定のために必要な情報の幾つかは動的に計算できる。

ファジィ集合メンバーシップ関数は一般的には先ず、サービスプロバイダ、すなわちサービスのアプリケーション開発者によって定義される。ファジィ集合メンバーシップ関数はサービスプロバイダ（例えば接続基地局）から送信される、もしくはアプリケーション・ソフトウェアに内蔵されている（すなわち移動端末２のローカルメモリ内に予め記憶されている）ウェブサイト上で入手可能である。なお、ユーザがこれらを改良することも可能である。例えば、高度な技術のあるユーザは選択手順をきめ細かく調整したいと思うだろう。また、ユーザを複数の異なるプロファイルで与えることができる。例えば「ローコスト」プロファイルや「高品質」プロファイルである。これらは最終ユーザによって選択可能である。

要求サービスの接続特性毎のファジィ集合が決定されると（典型的にはローカル記憶装置から検索することにより、又はウェブサイトから基地局を経由してファジィ集合を受け取ることにより決定される）、移動端末２は直交ファジィ集合毎にユーティリティ因子もしくは値を決定する。ユーティリティ値は、ユーザ嗜好がそのカテゴリに入る結果を持つことから得られる値（ユーティリティ）でユーザ嗜好を表している。例えば、（聴力が弱いために）高品質の音声呼出しや映像呼出しを希望するユーザは、可能ユーティリティ率１０のうち９を、例えば、待ち時間やスループットに影響を及ぼす接続特性パラメータに関する「良好」ファジィ集合に割当てることができる。同様に、移動端末のバッテリを再充電している間に頻繁に出かけるユーザは、例えばユーティリティを以下のように割当てることによって低消費電力化を重視できる。
U（Ｐ（良好、可、不良））＝（９、５、０）
ユーザが音声品質やＥメールダウンロードの速度をあまり重視しなければ、音声呼出しの待ち時間に対して（５、３、１）をＥメール送受信のスループットに対して（２、１、０）のユーティリティを割当てることができる。これらのユーティリティもしくはユーザ嗜好はユーザの状況に応じて、ユーザ自身で変更することができる。例えば、休暇で外出するときには消費電力はより重要になる。ユーティリティはユーザの異なるプロファイル選択（例えば「ビジネス」プロファイルや「個人」プロファイル）によって間接的に変更することもできる。これらユーティリティ因子は決定プロセスに影響を及ぼすために、ファジィ集合を本質的に非直交化し、ユーザの嗜好に最も適したファジィ集合に偏らせる。

移動端末はサービスタイプの接続特性毎に重み係数を決定する。重み係数は、状況変化による、特に移動端末やネットワークの操作に関係する、サービス要求時の各特性の重要性を表している。例えば、充電が少なくなっているときにはゼロ重み係数よりも高い係数が消費電力特性に加えられてもよい。なぜならば、この状況において消費電力はより重要性が高いからである。同様に、メモリや処理要求に取って重要な接続特性の重み付が増加する可能性がある場合に、メモリや処理資源は不足かもしれない。

次に移動端末２は、使用可能な接続回線毎に接続特性（コスト、待ち時間、スループット、消費電力）の値を決定する。この決定は、測定や各基地局への問合せ、または周知のような推測によって行われる。

全パラメータが決定されると、要求サービス関して使用可能な接続回線毎に総計ユーティリティを計算する。この計算は移動端末２または基地局によってなされる。このことを説明するために、部分的な計算を以下に示す。
A 「音声呼出し」サービスについて
１．各接続特性に対するファジィ集合を決定する。
（ｘ）コスト
Mx(良好) = {1.0、 0.6、 0.3、 0、 0、 0、 0、 0、 0、 0}
Mx(可) = {0、 0.4、 0.7、 1.0、 0.7、 0.4、 0、 0、 0、 0}
Mx(不良) = {0、 0、 0、 0、 0.3、 0.6、 1.0、 1.0、 1.0、 1.0}
（ｙ）待ち時間
Ny(良好)= {...}
Ny(可) = {...}
Ny(不良) = {...}
（ｚ）スループット
Oz(良好) = {...}
Oz(可) = {...}
Oz(不良) = {...}
（ｗ）消費電力
Pw(良好) = {...}
Pw(可) = {...}
Pw(不良) = {...}
２．各接続特性の集合ユーティリティを決定する。
（ｘ）コスト Ｕｘ（良好、可、不良）＝（２、１、０）
（ｙ）待ち時間 Ｕｙ（良好、可、不良）＝（２、１、０）
（ｚ）スループット Ｕｚ（良好、可、不良）＝（２、１、０）
（ｗ）消費電力 Ｕｗ（良好、可、不良）＝（２、１、０）
３．各接続特性の重みを決定する。
（ｘ）コスト Ｗｘ＝１
（ｙ）待ち時間 Ｗｙ＝１
（ｚ）スループット Ｗｚ＝１
（ｗ）消費電力 Ｗｗ＝２
４．使用可能な接続回線毎に接続特性予測を決定する。
接続：
（ａ）使用可能な接続回線１に関して
ｘ＝６０
ｙ＝２５０
ｚ＝１４５
ｗ＝５００
（ｂ）−（ｎ）他の使用可能な接続回線２、３、４．．．に関して繰り返す。
５．使用可能な接続回線毎に総計ユーティリティを決定する。
（ａ）使用可能接続回線１に関して
（ｘ）コスト特性（ｘ＝６０）：
（ｉ）ＭＵ（６０）（良好）= f(Mx(良好).x).Ux(良好).Wx
= ({1.0、 0.6、 0.3、 0、 0、 0、 0、 0、 0、 0}(60)).2.1
=0.3.2.1
=0.6
（ｉｉ）ＭＵ（６０）（可）= {0、 0.4、 0.7、 1.0、 0.7、 0.4、 0、 0、 0、 0}(60).1.1
=0.7.1.1
=0.7
（ｉｉｉ）ＭＵ（６０）（不良）= {0、 0、 0、 0、 0.3、 0.6、 1、 1、 1、 1}(60).0.1
＝0.0.1
= 0
（ｉｖ）ＭＵ（６０）（総計）= 0.6 + 0.7 + 0
= 1.3
（ｙ）待ち時間特性に関して（ｙ＝２５０）：
（ｉ）ＮＵ（２５０）（良好）＝．．．
・
・
（ｉｖ）ＮＵ（２５０）（ｔｏｔ）＝．．．
（ｚ）スループット特性に関して（ｚ＝１４５）
（ｉ）ＯＵ（１４５）（良好）＝．．．
・
・
（ｉｖ）ＯＵ（２５０）（ｔｏｔ）＝．．．
（ｗ）消費電力に関して（ｗ＝５００）
（ｉ）ＰＵ（５００）（良好）＝．．．
・
・
（ｉｖ）ＰＵ（５００）（ｔｏｔ）＝．．．
Ｔ）接続回線１の総計ユーティリティ：
Ｕ（１）＝MU(60)(tot) + NU(250)(tot) + OU(145)(tot) + PU(500)(tot)
（ｂ）−（ｎ）他の使用可能接続回線２、３、４．．．に関して繰り返す
６．最高総計ユーティリティに基づいてサービス（音声呼出し）用の接続回線を選択する。
Ｂ ？他のサービス（例えばＥメール送信、映像ストリーミング）に関して繰り返す。

特定の接続回線にサービス（例えば音声呼出し）への割り当てが終わると、他の要求サービス（ビデオストリーミング）のための当該接続回線の判定特性（ｘ、ｙ、ｚ、ｗ）は、割当られたサービスに対して決定されたときのものとは異なる可能性があることに注目する。なぜならば、第１のサービスによるこの接続回線を使用するとその接続特性（例えば、そのスループットや待ち時間）の一部に影響を及ぼすかもしれない。

この方法も、接続特性（例えば特定接続待ち時間、スループット、信号対雑音比、ビットエラー率、接続解除）のみならず要求サービス（例えば、音声呼出しやＥメール送信の完了）に対する変化もチェックする。これらのパラメータのいずれかが所定閾値以上変化した場合、選択プロセスを再度行い、必要に応じて、要求サービスに対する接続を調節する。ユーザが音声ストリーミングのような新たなサービス要求を登録した場合、本方法はその要求サービスに関して選択プロセスを実行する。

多くのサービスが一度に要求された場合、上述したように、そして図２に図示されるような各サービス毎に接続を順次選択する代わりに、本方法は要求サービスの全部又はサブセットについて接続回線毎に総計ユーティリティを決定するよう構成できる。このように、全てのサービス又は複数のサービス（例えばビデオ会議、Ｅメールのダウンロード、ウェブサービス接続）は、組み合わされたサービス毎に算出された総接続ユーティリティに応じて、同じ接続回線（例えばＧＰＲＳ１ ５ｂや８０２．１１ａ ５ｇ）に割当ることができる。この方法は図４に示されている。

図２の実施例と同様に、この方法でも使用可能な接続回線を決定する。しかし、１つの要求サービスタイプに対して接続特性毎にファジィ集合を単純に決定するのではなく、本方法では接続特性／サービスタイプ組毎のファジィ集合、すなわち要求サービスタイプの全てのファジィ集合を決定する。ユーティリティ因子及び重み係数はファジィ集合毎に決定され、使用可能な接続回線毎の接続特性が決定される。

次に、各ファジィグループから検索したユーティリティを前記決定した対応接続特性値に加算し、上述したように、適切なユーティリティ因子や重み係数を組み込むことによって、接続回線毎に総計ユーティリティを決定する。なお、接続回線毎のユーティリティはサービス毎に決定され、組み合わされ、それにより接続回線毎に全要求サービスに対して組合総計ユーティリティを与える。それから、上述したように、組合サービスに対して最高集合ユーティリティを有する接続回線が選択される。

例えば、ユーザがＥメールのダウンロードと同時にビデオ会議サービスを使用している場合、これらのサービスが異なるプロトコルを使用していても、同一のパケット切替無線チャネル（接続回線）を共用していれば、接続回線選択アリゴリズムはＧＰＲＳ１接続回線５ｂ、５ｃを選択できる。ビデオ会議が終了すると、接続回線選択を再計算し、アリゴリズムがＷＬＡＮ８０２．１１ｂインターフェイス５ｇが最も適切か否かを判定し、ＥメールのダウンロードはＷＬＡＮエアーインターフェイスを使用するように切り替えられる。

また他の構成によると、複数のサービスが要求された場合、それらの要求サービスを満たす２以上の接続グループを決定するように構成されている。この場合、複数の異なる接続回線グループが決定され、各グループの総計ユーティリティは要求サービスに関して決定される。最高グループユーティリティを有するグループが選択され、対応する接続回線が作動される。この方法は図５に示されている。

この方法によると、サービス要求及び使用可能な接続回線の決定の後に、使用可能な接続回線のグループが決定される。これらの接続回線は他の接続回線と同時に動作できない接続回線もあるということを考慮に入れて相互排他集合にグループ分けされる。

例えば、通信ソフトウェアやハードウェアが装置（基地局）に加えられるたびに、それらが与える接続オプションが広告できる。この広告は新たなモジュールの能力を見出すために能力の登録形式にできる、あるいは問い合わせプロセスを介してできる。このとき、モード間の相互排他や依存性に関する情報に基づいてグループ分けを行う。例えば、「とても安全」ブルートゥース接続回線を提供する新たなソフトウェア・モジュールは「低安全」ブルートゥース接続回線を提供するモジュールとは共存できない。また、他の接続回線に依存する接続回線もある。例えば、端末が異なるハードウェア装置間に配置されている場合、それらの装置の一方はサービスにアクセスするために他方の装置の接続を使用することができる。従って、依存関係がある。この場合、その接続回線は１つの装置から他の装置へのブルートゥース接続である可能性が高く、その次に第２の装置から基地局へのＧＰＲＳ／ＵＭＴＳ／ＷＬＡＭ接続回線である可能性がある。従ってこの場合のグループは、２つのサブセットの接続回線からの要素を含み。即ち、１つは２つの装置間の接続回線のためのオプションを反映し、もう１つは第２の装置から基地局への接続回線に関するそれを反映する。

（依存性や相互排他の観察により）有効グループを形成する際、実行不可能な組を削除することができる。それによりグループは実際に、サービスに潜在的に対応する異なる接続組となる。各ソフトウェア／ハードウェア業者は、装置（端末や基地局）上で、または（インターネットやウェブサイトを介してアクセスされる）ネットワークで実行し、依存関係を決定するために問い合わせることのできるソフトウェア・エージェント・モジュールを提供することが想定される。これらのエージェントは、それらがどの接続回線を必要としているか、それらが提供している接続回線と同時にどの接続オプションが使用できないかを知る必要がある。このとき、このグループ形成を行う最も簡単な方法は、全ての使用可能な接続回線のセットから順番に選択される接続回線毎に、（エージェントから得られ、もしくはエージェントがインストールにより自動的にグループを提供するために）全使用可能な接続回線を得ることである。グループは全てのエージェントに依存要求として送られる。各エージェントは要求された接続回線に依存する（すなわち要求における接続回線に依存する）接続回線に応答する。これは、どの接続回線が同時に使用できないかを認識するために相互排他に関して繰り返される。その後、相互依存基準を付与された全ての有効な組合せによってグループを形成できる。

複数の接続回線グループの決定の後に、要求サービスに関してグループ毎の集合ユーティリティが決定され、最高総計ユーティリティを有するグループが選択される。総計ユーティリティの決定は単一サービス（図２）及び複数のサービスに対する単一接続回線（図３）に関しては上述した。

本実施例において、グループ毎の総計ユーティリティは前述の実施形態と類似の方法で計算される。再度、ファジィ集合が接続特性／要求タイプ毎に決定され、接続特性がグループ内の各接続回線毎に決定される。その後、接続回線グループ毎に、接続特性ユーティリティが決定される。この場合、グループ内の接続／サービスタイプ組ごとにユーティリティ因子および重み係数を含める。これらの様々なユーティリティは加算され接続回線グループ毎に総計ユーティリティを求める。

一度、最良グループが選択されると、要求サービスに関してそのグループ内の最良接続回線が決定され、それに従って整合される。例えば、高帯域幅・低待ち時間接続回線は映像ストリーミングサービスに割当てられ、これに対して、狭帯域接続回線はＳＭＳメッセージサービスに割当てられる。

上述した３つの選択方法の一部または全部を自由に組み合わせることができる。例えば、複数のサービス要求の最良グループ接続を見つけるために、サービス毎に各グループ内の最良接続回線が決定され、決定された最良接続回線のユーティリティの和を集計する。そして選択されたグループが最高総計ユーティリティを有するグループとなる。

これらの選択方法によると、接続特性に基づく異なる競合選択基準が全ての異なる組合せと最適接続回線、すなわち選択された接続回線グループと比較することを可能にする。相違する接続特性に対するサービスタイプ要求とユーザ嗜好は互いに組み合わされているユーティリティ調節済ファジィ集合メンバーシップ関数を単体として特定されるので、１つの接続回線だけを削除する危険性がない。なぜならば、それがこれら特性のただ１つにおいて他より悪いためである。この使用されている決定基準技術は、ファジィ基準を有する接続分類における不確実性を考慮に入れることが可能な技術であるファジィ・ベイズ法である。

既に述べたとおり、前記方法を、ユーザが複数のサービスを要求している移動端末２及び、複数のサービス用に移動端末２との接続を要求する基地局１ａ、１ｂ、４、５に等しく適用できる。もちろん、移動端末のユーザ嗜好（接続特性毎のユーティリティ因子や重み係数）は基地局の好みとは異なっていてもよい。例えば、携帯端末のユーザはコストを最小に抑えることを第一に考え、一方基地局は最良の周波数域使用を提供することに重要性をおいている場合である。このように、基地局は接続の周波数域利用効率特性を他の特性よりも重要として考えることがある。

通信システムにおける方法のうち１つの実施形態を図６に示す。開始装置（例えば移動端末２）は、受信装置（例えば基地局１ａ）との接続を確立する要求を、受信装置１ａの代わりに動作するプロキシ本体１０に対して行う。この例においてプロキシ本体は必須ではないが、これは移動端末よりむしろネットワーク内に設けるべき機能を果たす決定を可能にする。開始装置２は、要求サービスの共通接続特性のメンバーシップ関数、すなわちファジィ集合値を要求の一部として、そのユーティリティ因子と重み係数と共に、プロキシ本体１０に送信する。プロキシ本体１０は与えられたメンバーシップ関数（および受信装置から提供された他の関数）を使用して要求サービスの使用可能接続回線に関するユーティリティを計算し、その計算結果と現存する有効なサービスのユーティリティとを組み合わせる。

例えば、開始装置（例えば移動端末２）が接続用に充電中である場合、コスト特性ファジィ集合メンバーシップ関数を開始装置２から（要求サービス用に）得る。なお、他の特性メンバーシップ関数は受信装置の最良接続回線を決定するための受信装置（基地局１ａ）から求められるべきである。最良接続回線が選択されると、受信装置と開始装置を再構成するよう指示が発せられる。

開始装置が基地局１ａであったなら、そのときには、開始装置は無コスト特性ファジィ・メンバーシップ関数を移動端末２に送信する。このとき、端末２は最良接続回線または接続回線グループを決定するためユーティリティ計算を行う。あるいは、基地局１ａはコスト特性ファジィ・メンバーシップ関数を移動端末２に要求し、最良接続回線を決定しても良い。

コスト及び消費電力接続特性ファジィ・メンバーシップ関数は移動端末２によって与えられることが多く、他の接続特性（待ち時間やスループット）は基地局１ａ、１ｂ、３、４によって与えられることが多い。

本発明の実施形態は、コンピュータやプロセッサのようなプログラム可能な処理装置上で実行される。本発明の実施形態に従った方法は、信号や記憶キャリア（メモリ）のような一時的キャリアになりうる可搬媒体上のコンピュータ読み取り可能コードとして内蔵される。本発明の方法はまた、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）すなわちプログラム可能な論理ゲートアレイのような特定構成の装置として内蔵される。

本発明の実施形態はこのように特別に構成された装置を処理するための製造命令として実施されてもよい。例えば、これは、適切な製造工程上の実行するとき、本発明の実施例に従って方法を実施するＡＳＩＣまたはプログラマブルロジックゲートアレイのような設定可能な装置を特別に構成するＶｅｒｉｌｏｇコードのようなハードウエア記述言語コードであってもよい。また、実施は上述され、かつ特許請求の範囲によって保護された方法を実行するため再プログラム可能ロジックゲートアレイのような再構成装置を動的に構成するコード形態を取ることができる。

以上、実施例を参照しながら本発明を述べてきた。当業者に明らかであるような代替えおよび変更は本発明に含まれるものである。

図１は、移動端末と無線サービスプロバイダ基地局への複数の使用可能接続の略図である。 図２は、１実施例による方法のフローチャートである。 図３は、特定サービスタイプに対する複数の接続特性のファジィ集合を示している。 図４は、他の実施例による方法のフローチャートである。 図５は、更なる実施例による方法のフローチャートである。 図６は、無線ネットワークにおける１実施例の実施を示す略図である。

Claims (19)

1. 移動端末のユーザや基地局によって要求されたサービスのために、前記移動端末と１以上の基地局との間の複数の使用可能無線接続回線から１以上の無線接続回線を選択する方法であって
   使用可能接続回線毎に１以上の接続特性を決定し、
   前記使用可能接続回線毎にユーティリティ値を決定し、
   前記判定したユーティリティ値に基づいて１以上の接続回線を選択することを含み、
   前記使用可能接続回線の各接続に対するユーティリティ値は、前記接続回線毎に決定した接続特性のサービスに関する許容可能性に基づいている方法。
2. 前記接続のユーティリティ値の決定は、
   各接続回線の接続特性毎のメンバーシップ関数を有し、前記サービスに関する対応接続回線の許容可能性の異なるレベルを表わす１以上のファジィ集合を決定し、、（英文では分離されていても訳文では一文とした方がよい）
   対応するファジィ集合に従い、かつ前記接続回線の決定された接続特性に応じて各接続回線の接続特性毎のユーティリティ値を決定し、
   接続回線毎の接続ユーティリティ値を求めるために、前記決定した接続回線毎の接続特性ユーティリティ値を総計することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記接続特性のユーティリティ値の決定は更に、ユーザの基本設定に従って、前記接続特性の各ファジィグループのメンバーシップ関数に分離ユーティリティ因子を割当てることを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記接続特性のユーティリティ値の決定は更に、基地局あるいは移動端末状態に応じて前記接続特性のファジィグループのメンバーシップ関数に重み係数を加算することを含む、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記ファジィ集合の決定は、ローカル記憶装置又はウェブサイトから所定のメンバーシップ関数を検索することを含む、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. ユーザによって２以上のサービスが要求された場合、接続特性ユーティリティ値を各接続特性／サービスセットごとに決定し、対応する組の接続特性ユーティリティ値を総計することで接続回線毎の接続特性ユーティリティ値を決定する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 最高接続ユーティリティ値の接続回線を選択する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法において、ユーザによって２以上のサービスが要求された場合、
   接続回線のグループ数を決定し、
   接続回線グループ毎のユーティリティ値を決定することを含み、
   前記選択は前記グループのユーティリティ値に基づくことを特徴とする方法。
9. 前記接続回線グループ毎のユーティリティ値の決定は、サービス毎にグループ内の最高接続ユーティリティ値を決定し総計することで決定する、請求項８に記載の方法。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法を実行するための処理装置を制御するためのプロセッサ読み取り可能コードを持つキャリア媒体。
11. 移動端末のユーザや基地局によって要求されたサービスのために、前記移動端末と１以上の基地局との間の複数の使用可能な無線接続回線から１以上の無線接続回線を選択する装置であって、前記装置は
    使用可能な接続回線毎に１以上の接続特性を決定する手段と、
    前記使用可能な接続回線毎にユーティリティ値を決定する手段と、
    前記決定したユーティリティ値に基づいて１以上の接続回線を選択する手段とを含み、
    前記使用可能な接続の各接続ユーティリティ値は、前記接続回線毎に決定した接続特性のサービスに関する許容可能性に基づくことを特徴とする装置。
12. 前記接続ユーティリティ値の決定手段は、
    各接続回線の接続特性毎のメンバーシップ関数を有し、前記サービスに関する対応接続回線の許容可能性の異なるレベルを表わす１以上のファジィ集合を決定する手段と、
    対応するファジィ集合に従って、かつ前記接続回線の決定した接続特性に応じて、各接続回線の接続特性毎にユーティリティ値を決定する手段と、
    前記接続回線毎に接続ユーティリティ値を求めるために、接続回線毎の前記決定した接続特性ユーティリティ値を総計する手段とを含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記接続特性のユーティリティ値の決定手段は更に、ユーザの基本設定に従って、前記接続特性の各ファジィグループのメンバーシップ関数に分離ユーティリティ因子を割当てる手段を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 前記接続特性のユーティリティ値の決定手段は更に、基地局事態あるいは移動端末状態に応じて、前記接続特性のファジィグループのメンバーシップ関数に重み係数を加算する手段を含む、請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記ファジィ集合の決定手段は、ローカル記憶装置又はウェブサイトから所定のメンバーシップ関数を検索する手段を含む、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
16. ユーザによって２以上のサービスが要求された場合、接続特性ユーティリティ値を各接続特性／サービスセットごとに決定する手段と、対応する組の接続特性ユーティリティ値を総計するよう配置される接続回線毎に前記接続特性ユーティリティ値を決定する手段とを更に含む、請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 最高接続ユーティリティ値を持つ接続回線を選択する、請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 複数の接続回線グループを決定する手段と、
    各接続回線グループ毎にユーティリティ値を決定する手段とを更に含み、
    前記選択は前記グループの前記ユーティリティ値に基づいている、請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
19. 前記接続回線グループ毎にユーティリティ値を決定する手段は、サービス毎に前記グループ内の最高接続ユーティリティ値を判定し総計する手段を含む、請求項１８に記載の装置。

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