JP2005079720A - 通信制御装置、通信装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の通信装置の伝送速度をそれぞれ改善する。
【解決手段】 ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０は、ＥＶ−ＤＯ方式の端末装置としての機能を有するためのハードウエアおよびソフトウエアから構成される。Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４は、Ｗ−ＬＡＮのＡＰ用の、ハードウエアとソフトウエアから構成される。情報交換端末モジュール５２は、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４と同等の機能を有している。制御モジュール６２は、ダイアルアップ機能とＰＰＰプロトコルを有しており、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０、情報交換端末モジュール５２、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４を制御するハードウエアおよびソフトウエアモジュールである。
【選択図】 図２

Description

本発明は通信対象指示技術に関する。特に、通信すべき基地局装置を決定する通信対象指示装置ならびにそれを利用した通信装置および通信システムに関する。

近年、次世代の高速無線通信方式としてｃｄｍａ２０００ １ｘ−ＥＶ ＤＯ（以下、「ＥＶ−ＤＯ」という）方式が開発されている。ＥＶ−ＤＯ方式とは、ｃｄｍａＯｎｅ方式を拡張し第３世代方式に対応させたｃｄｍａ２０００ １ｘ方式を、さらにデータ通信に特化して伝送レートを高速化させた方式である。ここで、「ＥＶ」はＥｖｏｌｕｔｉｏｎ、「ＤＯ」はＤａｔａ Ｏｎｌｙを意味する。

ＥＶ−ＤＯ方式において、無線通信端末から基地局への上り回線の無線インターフェースの構成はｃｄｍａ２０００ １ｘ方式とほぼ同様である。基地局から無線通信端末への下り回線の無線インターフェース構成については、１．２３ＭＨｚに規定された帯域幅がｃｄｍａ２０００ １ｘ方式と同一である。一方、変調方式、多重化方法等がｃｄｍａ２０００ １ｘ方式と大きく異なる。変調方式は、ｃｄｍａ２０００ １ｘ方式において使用されているＱＰＳＫ、ＨＰＳＫに対し、ＥＶ−ＤＯ方式において、ＱＰＳＫ、８−ＰＳＫ、１６ＱＡＭが無線通信端末における下り回線の受信状態に応じて切り替えられる。その結果、受信状態が良好な場合は、誤り耐性が低くかつ高速な伝送レートを使用し、受信状態が悪い場合は、低速であるが誤り耐性の高い伝送レートを使用する。

また、ひとつの基地局から複数の無線通信端末への通信を同時に行うための多重化方法には、ｃｄｍａＯｎｅ方式やｃｄｍａ２０００ １ｘ方式で使用される符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ではなく、時間を１/６００秒単位で分割し、その時間内ではひとつの無線通信端末だけと通信を行い、さらに通信対象となる無線通信端末を単位時間ごとに切り替えて複数の無線通信端末と通信を行う時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を使用する。

無線通信端末は、通信対象となる基地局からの下り回線の受信状態としてパイロット信号の搬送波対干渉波比（以下、「ＣＩＲ：Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ」という）を測定し、その変動から次の受信タイミングの受信状態を予測し、それから期待される「所定の誤り率以下で受信可能な最高伝送速度」をデータレートコントロールビット（以下、「ＤＲＣ：Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｉｔ」という)として基地局に通知する。ここで、所定の誤り率は、システム設計に依存するが通常１％程度とされる。基地局は複数の無線通信端末からのＤＲＣを受信し、基地局内のスケジューラ機能が各時分割単位にどの無線通信端末と通信するかを決定するが、各無線通信端末との通信には、基本的に無線通信端末からのＤＲＣをもとに可能な限り高い伝送レートを使用する。

ＥＶ−ＤＯ方式は上記のような構成により下り回線において、セクタあたり最大２．４Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａ−ｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の伝送レートを可能にする。ただし、この伝送レートは、ひとつの周波数帯域と、通常複数有するセクタのうちのひとつにおいて、ひとつの基地局が接続している複数の無線通信端末とのデータ通信量の合計であり、複数の周波数帯域を使用すれば伝送レートも増加する。
特開２００２−３００６４４号公報

ユーザがＥＶ−ＤＯ方式を建物の内部や、鉄道の車両の内部で使用する場合、端末装置によって受信される無線信号の強度が十分でなく、あるいは無線信号の歪みが大きくなる場合があり、一般的にＥＶ−ＤＯ方式の伝送レートが低くなる。このような状況下において、ＥＶ−ＤＯ方式の伝送レートを改善するための方法の一例は、車両にＥＶ−ＤＯ方式の端末機能を備えた通信装置を設置し、当該通信装置を車両の外部にあるＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置に接続させる。さらに、通信装置は、無線ＬＡＮシステム（以下、「Ｗ−ＬＡＮ」という）の基地局装置の機能も備え、車両の内部でユーザが使用するＷ−ＬＡＮの端末装置（以下、これも「端末装置」という）を接続する。すなわち、ユーザは車両の内部でＷ−ＬＡＮの端末装置を使用して、通信装置に接続する。接続された通信装置は、ＥＶ−ＤＯ基地局装置に対して、Ｗ−ＬＡＮの端末装置のデータを送受信する。このような通信装置のアンテナが、車両のうちで伝搬環境のよい場所に設置されれば、ＥＶ−ＤＯ方式の伝送レートが改善される。

通信装置が接続対象の基地局装置を選択する場合、一般的に予め複数の基地局装置との間の無線伝送路の品質（以下、「伝送路品質」という）をそれぞれ測定し、その中でもっとも伝送路品質のよい基地局装置を選択する。当該基地局装置の選択方法を、前述の通信装置が複数の車両にそれぞれ設置された場合に適用すると、複数の通信装置が特定の基地局装置に接続し、当該基地局装置の伝送帯域を複数の通信装置でシェアする場合もおこり得た。その結果、ひとつの通信装置あたりの伝送速度が低くなる。

本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は、伝送速度を改善させる通信対象指示装置ならびにそれを利用した通信装置および通信システムを提供することである。

本発明のある態様は、通信制御装置である。この装置は、通信装置から当該通信装置が通信可能な基地局装置に関する情報を取得する情報取得手段と、取得した通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する決定手段と、通信装置に対して決定した基地局装置との通信を指示する指示手段とを備える。

以上の装置により、取得した通信可能な基地局装置に関する情報から、通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定し、その決定結果を当該通信装置に指示するため、当該処理を通信装置から分離でき、通信装置の処理を軽減できる。さらに、複数の通信装置による特定の基地局装置への集中した接続も防ぐことができる。

本発明の別の態様は、通信装置である。この装置は、通信可能な基地局装置に関する情報を生成する情報生成手段と、他の通信装置と通信可能な基地局装置の情報を交換する情報交換手段と、該情報交換手段を介して他の通信装置から当該他の通信装置が通信可能な基地局装置に関する情報を取得し、取得した通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて、他の通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する決定手段と、他の通信装置に対して決定した基地局装置への通信対象の変更を指示する指示手段を備える。

以上の装置により、自らが通信対象とすべき基地局装置を決定するだけでなく、取得した通信可能な基地局装置に関する情報から、他の通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定し、その決定結果を他の通信装置に指示するため、他の通信装置の伝送速度を高くでき、また他の通信装置の処理を軽減できる。

本発明のさらに別の態様も、通信装置である。この装置は、通信可能な基地局装置に関する情報を生成する情報生成手段と、生成した通信可能な基地局装置に関する情報を他の通信装置に出力し、かつ当該他の通信装置から通信対象とすべき基地局装置の変更の指示を受信する情報交換手段と、当該受信した通信対象の変更の指示にもとづいて通信する基地局装置の変更を指示する指示手段とを含む。

以上の装置により、取得した通信可能な基地局装置に関する情報を生成して出力し、入力した指示に従って通信対象の基地局装置の変更をするため、処理を軽減できる。
情報生成手段で生成された通信可能な基地局装置に関する情報は、通信可能な基地局装置と通信した場合に予想される通信速度を含んでもよい。決定手段は、通信対象の基地局装置に対する通信速度が第１のしきい値より小さい場合に、第２のしきい値以上の通信速度が予想される基地局装置を通信対象とすべき基地局装置に決定してもよい。ユーザの端末装置と基地局装置間を中継する端末通信手段を含んでもよい。

本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、通信可能な基地局装置に関する情報を生成し、生成した通信可能な基地局装置に関する情報を出力する従通信装置と、出力された通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて、従通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する主通信装置から構成される。この通信システムにおいて、従通信装置は、主通信装置が決定した通信対象とすべき基地局装置に、通信対象を変更してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、伝送速度を改善させる通信対象指示装置ならびにそれを利用した通信装置および通信システムを提供できる。

本実施の形態は、鉄道の車両のそれぞれに設置された通信装置であり、かつ車両の外部のＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置、車両の内部のＷ−ＬＡＮ端末装置、他の車両の通信装置とそれぞれ通信する機能を有して、Ｗ−ＬＡＮ端末装置とＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置を間接的に通信させるための通信装置に関する。また、複数設置された通信装置のうちのひとつは、マスタ通信装置に設定され、残りはスレーブ通信装置に設定される。スレーブ通信装置は、通信しているＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置や通信可能なＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置に関してのＥＶ−ＤＯ情報を生成し、マスタ通信装置に伝送する。

マスタ通信装置は、自らのＥＶ−ＤＯ情報を生成すると共に、他のスレーブ通信装置のＥＶ−ＤＯ情報を取得して、これらをまとめてＥＶ−ＤＯ情報テーブルを生成する。さらに、ＥＶ−ＤＯ情報テーブルにもとづいて、それぞれの通信装置におけるＥＶ−ＤＯ方式の伝送速度が高速になるように、それぞれの通信装置の通信対象とすべきＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置を決定する。スレーブ通信装置は、マスタ通信装置によって決定された通信対象とすべきＥＶ−ＤＯ方式の基地局装置にハンドオフする。なお、マスタ通信装置とスレーブ通信装置は、前述のＥＶ−ＤＯ情報などを伝送するために、有線あるいは無線の通信回線によって接続されている。特に無線の場合、Ｗ−ＬＡＮによっても実現可能であるが、通信装置と端末装置間のＷ−ＬＡＮとの混同を避けるため、ここでは、「情報交換回線」あるいは端に「情報交換」とよぶ。

図１は、本実施の形態に係る通信システム１００を示す。通信システム１００は、車両３０と総称される第１車両３０ａ、第２車両３０ｂ、第Ｎ車両３０ｎにおいて使用され、第１基地局装置１０、第２基地局装置１２、ネットワーク１４、通信装置１８と総称される第１通信装置１８ａ、第２通信装置１８ｂ、第Ｎ通信装置１８ｎ、端末装置２６と総称される第１端末装置２６ａ、第２端末装置２６ｂ、第３端末装置２６ｃ、第４端末装置２６ｄ、第５端末装置２６ｅ、第Ｍ端末装置２６ｍを含む。

また、第１基地局装置１０は、第１基地局用アンテナ１６を含み、第２基地局装置１２は、第２基地局用アンテナ３２を含み、通信装置１８は、ＥＶ−ＤＯ用アンテナ２０と総称される第１ＥＶ−ＤＯ用アンテナ２０ａ、第２ＥＶ−ＤＯ用アンテナ２０ｂ、第ＮＥＶ−ＤＯ用アンテナ２０ｎ、Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２２と総称される第１Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２２ａ、第２Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２２ｂ、第ＮＷ−ＬＡＮ用アンテナ２２ｎ、情報交換用アンテナ２４と総称される第１情報交換用アンテナ２４ａ、第２情報交換用アンテナ２４ｂ、第Ｎ情報交換用アンテナ２４ｎをそれぞれ含み、端末装置２６は、端末用アンテナ２８と総称される第１端末用アンテナ２８ａ、第２端末用アンテナ２８ｂ、第３端末用アンテナ２８ｃ、第４端末用アンテナ２８ｄ、第５端末用アンテナ２８ｅ、第Ｍ端末用アンテナ２８ｍを含む。

車両３０は、複数接続され、かつそれぞれにユーザを乗せて、後述する第１基地局装置１０や第２基地局装置１２によって形成されるサービスエリアを横切りながら移動する。

端末装置２６は、それぞれのユーザに使用され、後述の通信装置１８と通信する。なお、端末装置２６の通信方式は、Ｗ−ＬＡＮとし、その周波数に対応した端末用アンテナ２８を有する。

第１基地局装置１０と第２基地局装置１２は、ともにＥＶ−ＤＯ方式に対応した基地局装置であり、後述の通信装置１８と通信する。さらに、ネットワーク１４にもアクセス可能である。また、第１基地局装置１０と第２基地局装置１２は、第１基地局用アンテナ１６と第２基地局用アンテナ３２をそれぞれ有するが、ここで第１基地局用アンテナ１６と第２基地局用アンテナ３２は、それぞれ１２０°の指向性を有した３セクタアンテナであって、それぞれのセクタには、ＰＮ番号が設定されている。ここで、Ｗ−ＬＡＮの最大伝送速度の一例は、１１Ｍｂｐｓや５４Ｍｂｐｓであり、ＥＶ−ＤＯ方式の最大伝送方式は、２．４Ｍｂｐｓであるため、後者は前者と比較して低速な通信回線である。すなわち、車両３０の外部への通信回線の伝送速度が、車両３０の内部の通信回線の伝送速度より低い環境である。なお以後、第１基地局装置１０と第２基地局装置１２をより一般化した表現として、単に「基地局装置」や「ＥＶ−ＤＯ基地局装置」と呼ぶ場合もある。

通信装置１８は、ＥＶ−ＤＯ用アンテナ２０、Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２２、情報交換用アンテナ２４を有し、それらに対応して、ＥＶ−ＤＯ方式の端末装置の機能、Ｗ−ＬＡＮの基地局装置の機能、情報交換に必要な機能を有する。ここでは、複数の端末装置２６が、通信装置１８経由で第１基地局装置１０または第２基地局装置１２と通信しており、そのトラヒックが大きくなる場合を想定して、ひとつの車両３０にひとつの通信装置１８を設置するものとする。複数の通信装置１８は、互いに有線ケーブル或いは無線で接続されているが、ここでは前述のごとく、情報交換用アンテナ２４を介してＷ−ＬＡＮで接続されているものとする。複数の通信装置１８のうちのひとつをマスタ通信装置に設定し、残りの通信装置１８をスレーブ通信装置に設定するが、以後は説明の簡略化のため、マスタ通信装置、スレーブ通信装置と表現し、それらと第１通信装置１８等との対応の説明は省略する。なお、マスタ通信装置とスレーブ通信装置の動作は後述する。また、図１の異なった通信装置１８は、それぞれ別個に第１基地局装置１０または第２基地局装置１２に接続している。

図２は、第１通信装置１８ａの構成を示す。第１通信装置１８ａは、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０、情報交換端末モジュール５２、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４、第１Ｉ／Ｆドライバ５６、第２Ｉ／Ｆドライバ５８、第３Ｉ／Ｆドライバ６０、制御モジュール６２、ＮＡＰＴモジュール６４、ＨＴＴＰサーバモジュール６６、ＤＨＣＰモジュール６８を含む。また、信号線として、モジュール出力線２００と総称される第１モジュール出力線２００ａ、第２モジュール出力線２００ｂ、第３モジュール出力線２００ｃ、モジュール入力線２０２と総称される第１モジュール入力線２０２ａ、第２モジュール入力線２０２ｂ、第３モジュール入力線２０２ｃ、ＮＡＰＴ入力線２０４、ＮＡＰＴ出力線２０６、ＨＴＴＰ入力線２０８、ＨＴＴＰ出力線２１０、ＤＨＣＰ入力線２１２、ＤＨＣＰ出力線２１４を含む。

ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０は、ＥＶ−ＤＯ方式の端末装置としての機能を有するためのハードウエアおよびソフトウエアから構成される。第１Ｉ／Ｆドライバ５６は、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０と後述の制御モジュール６２を接続する為のインターフェースのドライバーであり、ハードウエアとソフトウエアから構成される。インターフェースとしては、例えばＵＳＢやＰＣＭＣＩＡなどがある。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するために第１モジュール出力線２００ａと第１モジュール入力線２０２ａを有する。

Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４は、Ｗ−ＬＡＮのＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）用の、ハードウエアとソフトウエアから構成される。第３Ｉ／Ｆドライバ６０は、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４と後述の制御モジュール６２を接続する為のインターフェースのドライバーであり、ハードウエアとソフトウエアから構成される。ソフトウエア部では、ヘッダーの追加及び削除を行う。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するために第３モジュール出力線２００ｃと第３モジュール入力線２０２ｃを有する。

情報交換端末モジュール５２と第２Ｉ／Ｆドライバ５８は、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４と第３Ｉ／Ｆドライバ６０と同等の機能を有している。なお、情報交換回線とＷ−ＬＡＮとの間の干渉を低減するために、無線周波数をＷ−ＬＡＮ端末モジュール５４の無線周波数の値と別の値に設定したり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのように異なった規格のものを使用する。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するために第２モジュール出力線２００ｂと第２モジュール入力線２０２ｂを有する。

ＮＡＰＴモジュール６４は、ＮＡＴとＩＰマスカレードの機能を併せ持ったソフトウエアモジュールであり、端末装置２６に割り当てられたローカルＩＰアドレスと、第１基地局装置１０、第２基地局装置１２やネットワーク１４で割り当てられたグローバルＩＰアドレスとのアドレス変換及び対応の管理を行うモジュールである。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するためにＮＡＰＴ入力線２０４とＮＡＰＴ出力線２０６を有する。

ＨＴＴＰサーバモジュール６６は、コンテンツをインターネットからダウンロードしておき、端末装置２６に配信するためのＨＴＴＰサーバ機能を有したソフトウエアモジュールである。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するためにＨＴＴＰ入力線２０８とＨＴＴＰ出力線２１０を有する。

ＤＨＣＰモジュール６８は、端末装置２６にローカルＩＰアドレスを割り当てる機能を有するソフトウエアモジュールである。また、後述の制御モジュール６２に対して、信号を伝送するためにＤＨＣＰ入力線２１２とＤＨＣＰ出力線２１４を有する。

制御モジュール６２は、ダイアルアップ機能とＰＰＰプロトコルを有しており、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０、情報交換端末モジュール５２、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４、ＮＡＰＴモジュール６４、ＨＴＴＰサーバモジュール６６、ＤＨＣＰモジュール６８を制御するハードウエアおよびソフトウエアモジュールである。前述のマスタ通信装置とスレーブ通信装置では、制御モジュール６２の機能が異なる。

図３は、制御モジュール６２の構成を示す。制御モジュール６２は、データ取得部７０と総称される第１データ取得部７０ａ、第２データ取得部７０ｂ、第３データ取得部７０ｃ、情報生成部７２、アクセス部７４、記憶部７６、チャネル処理部７８、データ処理部８０、上位レイヤ処理部８２を含む。

データ取得部７０は、モジュール出力線２００からデータを入力し、データの内容に応じてその出力先を変更する。第１データ取得部７０ａは、後述の情報生成部７２あるいはデータ処理部８０にデータを出力し、第２データ取得部７０ｂは、後述の情報生成部７２あるいはチャネル処理部７８あるいはデータ処理部８０にデータを出力し、第３データ取得部７０ｃは、後述のデータ処理部８０にデータを出力する。

情報生成部７２は、第１データ取得部７０ａから入力されたデータをもとに、ＥＶ−ＤＯ情報を生成する。ＥＶ−ＤＯ情報は、現在ＥＶ−ＤＯ基地局装置と通信中であるかの情報、現在通信中のＥＶ−ＤＯ基地局装置のＩＤ及びＰＮ番号とＳＩＮＲ値、捕捉できる限りのＥＶ−ＤＯ基地局装置のＩＤとＰＮ番号及びＳＩＮＲ値を含む。マスタ通信装置の場合、第２データ取得部７０ｂを介して、スレーブ通信装置からのＥＶ−ＤＯ情報を取得する。マスタ通信装置では、生成したＥＶ−ＤＯ情報と取得したＥＶ−ＤＯ情報からＥＶ−ＤＯ情報テーブルを作成し、アクセス部７４を介して、記憶部７６に記憶する。一方、スレーブ通信装置では、生成したＥＶ−ＤＯ情報をアクセス部７４を介して、記憶部７６に記憶する。

記憶部７６は、ＥＶ−ＤＯ情報やＥＶ−ＤＯ情報テーブルを記憶する。図４は、ＥＶ−ＤＯ情報テーブルのデータ構造を示す。ここで、「通信装置ＩＤ」は、予め通信装置１８に付与されたＩＤ番号を示す。「予想下りスループット」は、ＳＩＮＲ値などのから換算される予想される下りのスループットである。さらに「通信装置当たりの予想下りスループット」は、所定のＩＤとＰＮ番号のＥＶ−ＤＯ基地局装置と通信する端末装置数によって、予想される下りのスループットを除算して求める。この「通信装置当たりの予想下りスループット」には、対象とする基地局装置に接続される他の通信装置１８の台数が反映されるため、基地局装置に対する通信装置１８の接続台数の平滑化に有効なパラメータとなる。

チャネル処理部７８は、マスタ通信装置の場合に、記憶部７６に記憶したＥＶ−ＤＯ情報テーブルにもとづいて、マスタ通信装置とスレーブ通信装置が接続すべき基地局装置を決定する。さらに、決定した基地局装置にハンドオフすることをスレーブ通信装置に指示する。決定方法の詳細は後述する。また、マスタ通信装置とスレーブ通信装置間で第２データ取得部７０ｂを介して交換する情報を生成する。図５は、情報交換用のバーストフォーマットを示す。図５に示された各領域のうち、識別ナンバーの種別は、図６に示される。

マスタ通信装置が、スレーブ通信装置にＥＶ−ＤＯ情報を要求する場合は、「種別Ｎｏ．」をＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドの「１」に設定する。「送信元通信装置ＩＤ」には「マスタ通信装置のＩＤ」を入れ、「送信先通信装置ＩＤ」には、ブローキャストを意味する「０」を入れ、さらに、「基地局ＩＤ」および「基地局ＰＮ番号」にも「０」を入れる。

マスタ通信装置からＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを受信したスレーブ通信装置は、マスタ通信装置にＥＶ−ＤＯ情報を返信する。「種別Ｎｏ．」にはＥＶ−ＤＯ情報コマンドの「２」を設定する。「送信元通信装置ＩＤ」には「各スレーブ通信装置の通信装置ＩＤ」を入れ、「送信先通信装置ＩＤ」には「マスタ通信装置のＩＤ」を入れ、「基地局ＩＤ」および「基地局ＰＮ番号」にも「０」を入れる。「ＥＶ−ＤＯ情報」はデータのフィールドに入れられる。

マスタ通信装置が、スレーブ通信装置にハンドオフを指示する場合は、「種別Ｎｏ．」をハンドオフ指示の「３」に設定する。「送信元通信装置ＩＤ」には「マスタ通信装置のＩＤ」を入れ、「送信先通信装置ＩＤ」には、ハンドオフを指示する「スレーブ通信装置のＩＤ」を入れ、さらに、「基地局ＩＤ」および「基地局ＰＮ番号」には、「ハンドオフの指定の基地局ＩＤ」および「ハンドオフ指定の基地局ＰＮ番号」をそれぞれ入れる。

図３に戻る。データ処理部８０は、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０、情報交換端末モジュール５２、Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール５４間でのデータの送受信を行う。例えば、第１データ取得部７０ａから入力したデータを第３モジュール入力線２０２ｃに出力する。また、データを送受信する場合の上位レイヤからの指示は上位レイヤ処理部８２より受け付け、上位レイヤに引き渡すデータは、上位レイヤ処理部８２に出力する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図７は、マスタ通信装置による通信対象の指示手順を示すフローチャートである。第２モジュール入力線２０２ｂを介して、チャネル処理部７８は、スレーブ通信装置にＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを送信する（Ｓ１０）。ＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを送信するためのバーストフォーマットは図５に示したとおりであり、このようなバーストをマスタ通信装置は、所定時間間隔で送信するが、ここでは、ＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを１回送信した場合の動作を説明する。第２データ取得部７０ｂを介して、情報生成部７２がＥＶ−ＤＯ情報を受信した場合（Ｓ１２のＹ）、情報生成部７２は図４に示したＥＶ−ＤＯ情報テーブルを生成する（Ｓ１４）。

生成されたＥＶ−ＤＯ情報テーブルは、記憶部７６に記憶される。また、情報生成部７２がＥＶ−ＤＯ情報を受信しない場合（Ｓ１２のＮ）は、受信するまで待つ。ここで、ＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを送信するためのバーストフォーマットは図５に示したとおりである。チャネル処理部７８は、通信装置１８の数を最大値としたカウンタｉを１に設定する（Ｓ１６）。チャネル処理部７８は、ＥＶ−ＤＯ情報テーブルにもとづいて、現在通信中のＥＶ−ＤＯ基地局のＩＤとＰＮ番号の組合せ単位で、現在の通信装置当たりの予想下りスループットがｉ番目に低い通信装置を選択する（Ｓ１８）。ここで、通信装置当たりの予想下りスループットをＹｂｐｓとする。

スループットＹが第１のしきい値より大きければ（Ｓ２０のＹ）、既に十分なスループットであり、接続対象のＥＶ−ＤＯ基地局は最適化されていると判断して、処理を終了する。スループットＹがしきい値より大きくなければ（Ｓ２０のＮ）、選択した通信装置の中で、通信装置当たりの予想下りスループットが最も大きいＥＶ−ＤＯ基地局とＰＮ番号の組合せ（以下、「ハンドオフ候補」という）を検索する（Ｓ２２）。ここで、ハンドオフ候補に対する通信装置当たりの予想下りスループットをＹ１ｂｐｓとする。ここで、スループットＹ１とＹの差が第２しきい値以上であれば（Ｓ２４のＹ）、チャネル処理部７８はハンドオフ候補へのハンドオフを決定し、スレーブ通信装置にハンドオフ指示コマンドを送信する（Ｓ２６）。ハンドオフ指示コマンドを送信するためのバーストフォーマットは図５に示したとおりである。一方、スループットＹ１とＹの差が第２しきい値以上でなければ（Ｓ２４のＮ）、カウンタｉに１を加算し（Ｓ２８）、カウンタｉが通信装置数、すなわち最大値より大きくなるまで（Ｓ３０）、実行する。

なお、ＥＶ−ＤＯ情報テーブルにもとづいて、チャネル処理部７８が、現在ＥＶ−ＤＯ基地局と通信中ではなく未だ捕捉中である通信装置を見つけた場合、その通信装置が、ＥＶ−ＤＯの基地局と通信を開始するにあたって、ＥＶ−ＤＯ方式の伝送速度の最適化処理の対象から外す。

図８は、スレーブ通信装置による通信対象の指示手順を示すフローチャートである。チャネル処理部７８が、第２データ取得部７０ｂを介してＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを受信した場合（Ｓ５０のＹ）、チャネル処理部７８は記憶部７６に記憶されたＥＶ−ＤＯ情報をマスタ通信装置に送信する（Ｓ５２）。チャネル処理部７８が、第２データ取得部７０ｂを介してＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを受信せず（Ｓ５０のＮ）、ハンドオフ指示を受信した場合（Ｓ５４のＹ）、チャネル処理部７８は、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０にハンドオフを実行させる（Ｓ５６）。チャネル処理部７８が、第２データ取得部７０ｂを介してハンドオフ指示を受信せず（Ｓ５４のＮ）、待ち受け状態から通信イベントが発生した場合（Ｓ５８のＹ）、所定のＩＤとＰＮ番号の基地局装置に接続する（Ｓ６０）。

以上の構成による通信システム１００動作を説明する。マスタ通信装置のチャネル処理部７８は、スレーブ通信装置にＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを送信する。スレーブ通信装置の情報生成部７２は、ＥＶ−ＤＯ情報を生成して記憶部７６に記憶すると共に、ＥＶ−ＤＯ情報収集コマンドを受信すれば、マスタ通信装置にＥＶ−ＤＯ情報を送信する。マスタ通信装置の情報生成部７２は、ＥＶ−ＤＯ情報を生成すると共に、スレーブ通信装置からＥＶ−ＤＯ情報を受信して、これらにもとづいてＥＶ−ＤＯ情報テーブルを作成する。チャネル処理部７８は、作成されたＥＶ−ＤＯ情報テーブルにもとづいて、スレーブ通信装置が現在接続している基地局装置から、伝送速度が高くなるよう基地局装置へのハンドオフを決定する。チャネル処理部７８は、スレーブ通信装置にハンドオフ指示コマンドを送信する。ハンドオフ指示コマンドに従って、スレーブ通信装置のチャネル処理部７８は、ＥＶ−ＤＯ端末モジュール５０にハンドオフを実行させる。

本実施の形態によれば、それぞれの通信装置の伝送速度が高速になるように基地局装置のハンドオフを決定するため、伝送速度を改善できる。また、他の通信装置の影響を考慮したスループットをパラメータとして制御するため、複数の通信装置が接続すべき基地局装置を複数に分散させ、ひとつの基地局装置に対する伝送帯域のシェアを低減でき、伝送速度を改善できる。また、複数の通信装置のうちのひとつのマスタ通信装置が、スレーブ通信装置の接続対象を決定するための処理を実行するため、スレーブ通信装置での処理を容易にできる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態において、第１基地局装置１０と通信装置１８との間の通信方式にＥＶ−ＤＯ方式を、通信装置１８と端末装置２６との間の通信方式にＷ−ＬＡＮをした。しかしこれに限らず例えば、別の通信方式、例えば第１基地局装置１０と通信装置１８との間の通信方式に簡易型携帯電話システムを使用してもよい。さらに、第１基地局装置１０と通信装置１８との間の通信方式と通信装置１８と端末装置２６との間の通信方式に別の通信方式を使用したが、両者は同一の通信方式であってもかまわない。本変形例によれば、様々な通信方式に本発明を適用できる。つまり、第１基地局装置１０と通信装置１８との間の通信方式は、車両３０の外部に設置された第１基地局装置１０から車両３０の内部に設置された通信装置１８と通信できるものであればよい。

本実施の形態において、複数の通信装置１８のうちのひとつをマスタ通信装置に設定していた。しかしこれに限らず例えば、第１車両３０ａから第５車両３０ｅの中にひとつのマスタ通信装置と４つのスレーブ通信装置を設置して、本実施の形態の処理を実行させ、第６車両３０ｆから第１０車両３０ｊの中にひとつのマスタ通信装置と４つのスレーブ通信装置を設置して、前述の第１車両３０ａから第５車両３０ｅとは別に本実施の形態の処理を実行させてもよい。

本実施の形態に係る通信システム１００を示す構成図である。 図１の第１通信装置１８ａの構成を示す図である。 図２の制御モジュール６２の構成を示す図である。 図３の記憶部７６に記憶されたＥＶ−ＤＯ情報テーブルのデータ構造を示す図である。 図１の情報交換用のバーストフォーマットを示す図である。 図５の識別ナンバーの構成を示す図である。 本実施の形態に係るマスタ通信装置による通信対象の指示手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るスレーブ通信装置による通信対象の指示手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 第１基地局装置、 １２ 第２基地局装置、 １４ ネットワーク、 １６ 第１基地局用アンテナ、 １８ 通信装置、 ２０ ＥＶ−ＤＯ用アンテナ、 ２２ Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ、 ２４ 情報交換用アンテナ、 ２６ 端末装置、 ２８ 端末用アンテナ、 ３０ 車両、 ３２ 第２基地局用アンテナ、 ５０ ＥＶ−ＤＯ端末モジュール、 ５２ 情報交換端末モジュール、 ５４ Ｗ−ＬＡＮ端末モジュール、 ５６ 第１Ｉ／Ｆドライバ、 ５８ 第２Ｉ／Ｆドライバ、 ６０ 第３Ｉ／Ｆドライバ、 ６２ 制御モジュール、 ６４ ＮＡＰＴモジュール、 ６６ ＨＴＴＰサーバモジュール、 ６８ ＤＨＣＰモジュール、 ７０ データ取得部、 ７２ 情報生成部、 ７４ アクセス部、 ７６ 記憶部、 ７８ チャネル処理部、 ８０ データ処理部、 ８２ 上位レイヤ処理部、 １００ 通信システム、 ２００ モジュール出力線、 ２０２ モジュール入力線、 ２０４ ＮＡＰＴ入力線、 ２０６ ＮＡＰＴ出力線、 ２０８ ＨＴＴＰ入力線、 ２１０ ＨＴＴＰ出力線、 ２１２ ＤＨＣＰ入力線、 ２１４ ＤＨＣＰ出力線。

Claims (7)

1. 通信装置から当該通信装置が通信可能な基地局装置に関する情報を取得する情報取得手段と、
   前記取得した通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて前記通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する決定手段と、
   前記通信装置に対して前記決定した基地局装置との通信を指示する指示手段と、
   を備えたことを特徴とする通信制御装置。
2. 通信可能な基地局装置に関する情報を生成する情報生成手段と、
   他の通信装置と通信可能な基地局装置の情報を交換する情報交換手段と、
   該情報交換手段を介して前記他の通信装置から当該他の通信装置が通信可能な基地局装置に関する情報を取得し、前記取得した通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて、前記他の通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する決定手段と、
   前記他の通信装置に対して前記決定した基地局装置への通信対象の変更を指示する指示手段を備えたことを特徴とする通信装置。
3. 通信可能な基地局装置に関する情報を生成する情報生成手段と、
   前記生成した通信可能な基地局装置に関する情報を他の通信装置に出力し、かつ当該他の通信装置から通信対象とすべき基地局装置の変更の指示を受信する情報交換手段と、
   当該受信した通信対象の変更の指示にもとづいて通信する基地局装置の変更を指示する指示手段と、
   を含むことを特徴とする通信装置。
4. 前記情報生成手段で生成された前記通信可能な基地局装置に関する情報は、前記通信可能な基地局装置と通信した場合に予想される通信速度を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
5. 前記決定手段は、前記通信対象の基地局装置に対する通信速度が第１のしきい値より小さい場合に、第２のしきい値以上の通信速度が予想される基地局装置を前記通信対象とすべき基地局装置に決定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. ユーザの端末装置と前記基地局装置間を中継する端末通信手段を含むことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の通信装置。
7. 通信可能な基地局装置に関する情報を生成し、前記生成した通信可能な基地局装置に関する情報を出力する従通信装置と、
   前記出力された通信可能な基地局装置に関する情報にもとづいて、前記従通信装置が通信対象とすべき基地局装置を決定する主通信装置から構成され、
   前記従通信装置は、前記主通信装置が決定した通信対象とすべき基地局装置に、通信対象を変更することを特徴とする通信システム。
   

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