JP2006100934A - 無線通信環境情報提供システムおよび携帯通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザに対して現在の位置に留まるべきか或いは他の位置へ移動するべきかの指標を与えることを可能とする。
【解決手段】 無線基地局の位置情報を蓄積するデータベース６と、携帯通信端末の位置情報の位置周辺に在る無線基地局をデータベース６から検索し、携帯通信端末が接続中の無線基地局の無線基地局識別情報に対応する無線基地局の接続端末数と、前記検索により発見された無線基地局の接続端末数とを取得し、ユーザの携帯通信端末へ送信する管理サーバ５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信環境情報提供システムおよび携帯通信端末に関する。

近年、携帯電話機等の携帯通信端末には、無線通信回線を介して動画像データを受信し、動画の再生を行うことができるものが実現されている。また、無線通信回線は、動画像データのような大量のデータを円滑に伝送するために、伝送速度の高速化が図られてきている。例えば、高速無線通信方式としてcdma2000 1xEV-DO方式が知られている。

上記cdma2000 1xEV-DO方式は、Qualcomm社によるcdma2000 1xの拡張方式であるHDR（High Data Rate）方式を標準化した方式として、電波産業界ARIBにおいてStd.T-64 1S-2000 C.S.0024“cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"で標準化されているもので、現在国内ではKDDI社によりサービスされているcdmaOne方式（国内ではARIB T-53、北米、韓国等ではEIA/TIA/IS-95等）を拡張し、第３世代方式（３Ｇ）に対応させたcdma2000 1x方式を更にデータ通信に特化して通信速度を改善することを目的とした方式である。なお、cdma2000 lxEV-DOにおいて、EVはEvolution、DOはData onlyの意である。

cdma2000 1xEV-DO方式では、基地局は、携帯通信端末から受信した受信状態を通知する情報に基づいて、基地局が当該端末へ送信するデータの変調方式を切り替えることにより、当該端末の受信状態が良好なときは誤り耐性が低いが高速な通信レート、受信状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高い通信レートを使用することが可能となる。

また、cdma2000 1xEV-DO方式の下り方向（基地局から携帯通信端末への方向）では、時間を1/600秒単位で分割し、その時間内では一つの携帯通信端末だけとの通信を行い、通信相手の携帯通信端末を時間により切り替えることにより複数の携帯通信端末と通信を行う、時分割多重アクセス（TDMA；time division multiplex access）を採用している。これにより、基地局は、常に、個々の携帯通信端末に対して最大の電力を持ってデータ送信を行うことが可能となり、携帯通信端末間で行うデータ通信を最速の通信速度で行うことができる。

このように、基地局は、分割時間単位（タイムスロット）毎に下り高速パケットの送信先となる通信端末装置をスケジューリングしたり、送信する通信端末装置の伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式、符号化率及びコード多重数の決定を行う適応変調を行ったりしている。

上記したcdma2000 1xEV-DO方式の携帯通信端末においては、上述したように携帯通信端末の受信状態に応じて下り方向のデータ通信速度が自動的に変動する。このため、ユーザにはどの程度のデータ通信速度を得ることができるのかが、非常に分かりずらい。そこで、従来の携帯通信端末では、端末における基地局からの信号の受信状態に基づいて端末側で下りデータ通信速度を予測し、この予測下りデータ通信速度又は予測下りデータ通信速度を所定期間において平均化した情報をユーザに対して通知している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３００６４４号公報

しかし、上述した従来の技術では、ユーザに対して現在の位置における端末が予測した予測下り通信速度を通知することはできるが、基地局のスケジューリング及び適応変調等に基づく正確な下り通信速度を予測することはできない。また、他の位置における予測下り通信速度は通知することができない。このため、ユーザは現在の位置に留まった方が無線通信環境上よいのか、それとも他の位置へ移動した方がよりよい無線通信環境を得ることができるのかが分からない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ユーザに対して現在の位置に留まるべきか或いは他の位置へ移動するべきかの指標を与えることができる無線通信環境情報提供システムおよび携帯通信端末を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信環境情報提供システムは、複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信する携帯通信端末とから構成される無線通信ネットワークにおける無線通信環境情報提供システムであって、前記携帯通信端末の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記携帯通信端末が接続中の前記無線基地局を識別する無線基地局識別情報を取得する識別情報取得手段と、前記無線基地局識別情報に対応する無線基地局の接続端末数と、該無線基地局周辺の無線基地局の接続端末数とを取得し、当該取得した接続端末数に基づいた情報を前記携帯通信端末に提供する情報提供手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線通信環境情報提供システムにおいては、前記取得した接続端末数に基づいて、前記携帯通信端末の予測下りデータ通信速度情報を算出する予測演算手段を備え、前記情報提供手段は、前記予測下りデータ通信速度情報をユーザに通知することを特徴とする。

本発明に係る無線通信環境情報提供システムにおいては、地図データを蓄積する地図データベース手段と、前記携帯通信端末が位置する周辺の地図データを前記地図データベース手段から取得する地図取得手段と、前記地図取得手段により得られた地図データを元にして、前記接続端末数取得手段により取得された接続端末数に基づいた予測スループットマップを生成するマップ生成手段とを備え、前記情報提供手段は、前記予測スループットマップをユーザに提供することを特徴とする。

本発明に係る無線通信環境情報提供システムにおいては、前記情報提供手段は、前記携帯通信端末から位置情報と無線基地局識別情報を含む要求信号を受けて前記接続端末数に基づく情報を当該携帯通信端末に提供することを特徴とする。

本発明に係る無線通信環境情報提供システムにおいては、前記情報提供手段は、前記携帯通信端末から前記要求の終了を示す信号を受けるまで前記接続端末数に基づく情報を当該携帯通信端末に継続的に提供することを特徴とする。

本発明に係る携帯通信端末は、位置情報を取得する位置情報取得手段と、接続中の無線基地局を識別する無線基地局識別情報および前記位置情報を接続端末数取得装置に送信する送信手段と、前記接続端末数取得装置から前記無線基地局の接続端末数を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された接続端末数に基づいて、予測下りデータ通信速度情報を算出する予測演算手段と、前記予測下りデータ通信速度情報を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザに対して現在の位置に留まるべきか或いは他の位置へ移動するべきかの指標を与えることができる。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信環境情報提供システムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施形態に係る携帯通信端末１ａ〜１ｅ（以下、特に区別しないときは「携帯通信端末１」と称する）は、cdma2000 1xEV-DO方式の端末であり、例えば携帯電話機である。無線基地局２ａ，２ｂ（以下、特に区別しないときは「無線基地局２」と称する）は、cdma2000 1xEV-DO方式の基地局である。携帯通信端末１は、現在位置のセルを提供する無線基地局２と無線通信接続し、音声通信（例えばＶｏＩＰ）やデータ通信などを行う。図１では、携帯通信端末１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは無線基地局２ａの位置に在り、無線基地局２ａと無線通信接続中である。携帯通信端末１ｅは無線基地局２ａの周辺（例えば隣接）の無線基地局２ｂの位置に在り、無線基地局２ｂと無線通信接続中である。

無線パケットネットワーク３は、携帯通信端末１のアクセス網としてのパケット網であり、無線基地局２を介して携帯通信端末１と接続される。無線パケットネットワーク３は、インターネット等のＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク４に接続されている。携帯通信端末１は、無線基地局２および無線パケットネットワーク３を介してＩＰネットワーク４に接続することができる。

管理サーバ５は、携帯通信端末１に対する無線通信環境情報の通知に係る管理を行う。管理サーバ５は、ＩＰネットワーク４に接続されており、ＩＰネットワーク４および無線パケットネットワーク３を介して無線基地局２にアクセスすることができる。また、携帯通信端末１からのアクセスを受け付ける。

データベース６は、各無線基地局２に係る情報（位置情報、ＰＮ番号等）と地図データを蓄積している。管理サーバ５は、データベース６にアクセスして無線基地局２の位置情報又は地図データを検索し、所望の無線基地局２の位置情報又は所望の地図データを取得することができる。

図２は、図１に示す携帯通信端末１の構成を示すブロック図である。図２において、無線通信部１０１は無線基地局２と無線通信を行う。無線品質監視部１０２は、無線基地局２からの信号の受信状態（電波強度、ＣＩＲ（搬送波対干渉比）等）を監視する。ＰＮ番号通知部１０３は、通信中の無線基地局２のＰＮ番号を管理サーバ５へ通知する。このＰＮ番号は、後述するデータ通信部１０７によりパケット化されて管理サーバ５宛に送信される。ＰＮ番号は無線基地局２に固有の識別情報である。スループット情報受信部１０４は、管理サーバ５からのスループット情報を受信する。このスループット情報は、後述するデータ通信部１０７により管理サーバ５からのパケットで受信される。スループット情報は、ある無線基地局２に接続中の携帯通信端末１の数（接続端末数）を含む情報である。

予測演算部１０５は、無線品質監視部１０２から受け取った受信状態データとスループット情報受信部１０４で受信されたスループット情報とに基づいて、下り方向（無線基地局から携帯通信端末への方向）のデータ通信速度を予測する演算を行う。また、その予測下りデータ通信速度を所定期間において平均化した情報を算出するようにしてもよい。

表示部１０６は、液晶表示パネル等の表示パネルと表示制御回路とから構成される。データ通信部１０７は、管理サーバ５等とパケットによるデータ通信を行う。データ通信部１０７は、無線通信部１０１を介してパケットを送受信する。位置情報取得部１０８は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、現在位置を示す位置情報を取得する。この位置情報は、データ通信部１０７によりパケット化されて管理サーバ５宛に送信される。操作部１０９は、電話番号等の入力用のテンキー、各種ファンクションキー等を有する。スループット情報要求部１１０は、管理サーバ５に対してスループット情報を要求する。この要求は、データ通信部１０７によりパケット化されて管理サーバ５宛に送信される。

図３は、図１に示す無線基地局２の構成を示すブロック図である。図３において、無線通信部２０１は携帯通信端末１と無線通信を行う。接続端末数監視部２０２は、接続中の携帯通信端末１の数（接続端末数）を監視する。接続端末数要求受信部２０３は、管理サーバ５からの接続端末数要求を受信する。この接続端末数要求は、後述するデータ通信部２０５により管理サーバ５からのパケットで受信される。接続端末数送信部２０４は、接続端末数監視部２０２から受け取った接続端末数を管理サーバ５に対して通知する。この接続端末数は、後述するデータ通信部２０５によりパケット化されて管理サーバ５宛に送信される。データ通信部２０５は、管理サーバ５等とパケットによるデータ通信を行う。データ通信部２０５は、無線パケットネットワーク３を介してパケットを送受信する。

次に、図１に示す無線通信環境情報提供システムに係る動作を説明する。
図４は、図１に示す無線通信環境情報提供システムによる無線通信環境情報通知処理の流れを示すシーケンスチャートである。
図４において、先ず、携帯通信端末１ａのユーザが、操作部１０９を操作して無線通信環境情報を要求する（ステップＳ１）。この操作により、携帯通信端末１ａは管理サーバ５に対してスループット情報を要求する（ステップＳ２）。さらに、携帯通信端末１ａは管理サーバ５に対して、ＰＮ番号を通知するとともに（ステップＳ３）、現在の位置情報データを送信する（ステップＳ４）。

次いで、管理サーバ５は、携帯通信端末１ａから受信したＰＮ番号に対応する無線基地局２ａに対して接続端末数要求を送信するとともに（ステップＳ５）、ＰＮ番号を送信する（ステップＳ６）。次いで、無線基地局２ａは、管理サーバ５からの接続端末数要求を受信すると、現在接続中の接続端末数を管理サーバ５へ返信する（ステップＳ７）。

また、管理サーバ５は、携帯通信端末１ａの位置周辺（例えば隣接）に在る無線基地局２を、データベース６から検索する（ステップＳ８）。次いで、管理サーバ５は、その検索の結果として発見された無線基地局２ｂに対して接続端末数要求を送信する（ステップＳ９）。次いで、無線基地局２ｂは、管理サーバ５からの接続端末数要求を受信すると、現在接続中の接続端末数を管理サーバ５へ返信する（ステップＳ１０）。

次いで、管理サーバ５は、各無線基地局２からの接続端末数を携帯通信端末１ａへ送信する（ステップＳ１１）。次いで、携帯通信端末１ａは、管理サーバ５からの各接続端末数を受信すると、予測データを算出し、表示部１０６に表示する。現在接続中の無線基地局２ａについては、無線基地局２ａの接続端末数を考慮した予測下りデータ通信速度を算出する。また、無線基地局２ａの周辺の無線基地局２ｂについては、無線基地局２ｂの接続端末数と、無線基地局２ａの受信状態又は無線基地局２ｂの受信状態とに基づいて、予測下りデータ通信速度を算出する。

これにより、携帯通信端末１ａのユーザは、表示された予測データに基づいて、現在の無線基地局２ａの位置にそのまま留まった方が無線通信環境上よいのか、それとも周辺の無線基地局２ｂの位置へ移動した方がよりよい無線通信環境を得ることができるのかを判断することができる。

次に、図５は、図１に示す無線通信環境情報提供システムによる他の無線通信環境情報通知処理の流れを示すシーケンスチャートである。
図５において、携帯通信端末１ａのユーザによる操作（ステップＳ１）から管理サーバ５による接続端末数受信（ステップＳ９）及び無線基地局２ｂから現在接続中の接続端末数が返信される（ステップＳ１０）までの過程は、上記図４と同様であり、その説明を省略する。

図５のステップＳ２１では、管理サーバ５は、携帯通信端末１ａから受信した位置情報の位置周辺（例えば隣接の無線基地局２を含む範囲）の地図データを、データベース６から検索し、該当する地図データを取得する。そして、その地図データを元にして、各無線基地局２の接続端末数に基づいた予測スループットマップを作成する。予測スループットマップには、各無線基地局２の接続端末数に応じて予測される下りデータ通信速度の大小関係が判別できる情報を付与する。例えば、予測下りデータ通信速度の大小レベル別に、各無線基地局２のセル範囲を色分けする。

次いで、管理サーバ５は、予測スループットマップを画像データとして編集し（ステップＳ２２）、当該画像データを携帯通信端末１ａへ送信する（ステップＳ２３）。次いで、携帯通信端末１ａは、管理サーバ５から受信した画像データを表示部１０６に表示する（ステップＳ２４）。

これにより、携帯通信端末１ａのユーザは、表示された予測スループットマップに基づいて、現在の無線基地局２ａの位置にそのまま留まった方が無線通信環境上よいのか、それとも周辺の無線基地局２ｂの位置へ移動した方がよりよい無線通信環境を得ることができるのかを判断することができる。

なお、管理サーバ５が予測スループットマップを生成することにより、端末側においては各端末数を考慮した予測スループットを算出する負荷が軽減される。また、マップデータ上に予測スループット状況が編集された内容を端末に表示させるので、目的とする場所を詳細に認識することが可能になる。

上述したように本実施形態によれば、ユーザに対して現在の位置に留まるべきか或いは他の位置へ移動するべきかの指標を与えることができる。また、要求を受けて情報を生成しているので、リアルタイムの情報を提供することができる。さらに、端末からスループット情報要求の終了を示すリクエスト（要求）を受けない限り、定期的に継続してリアルタイムに変動する接続端末数や予測スループットマップを送信することにより、時々刻々と変化するシステムの最新の状況を伝え、移動すべき最新の指標を与えることができる。

以上、本発明の実施形態を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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、テキストや音声により、ユーザに対して現在の位置に留まるべきか或いはいずれかの位置へ移動した方がよいのかを報知するようにしてもよい。

また、各無線基地局の接続端末数のみをユーザに対して通知するようにしてもよい。これによっても、ユーザは該接続端末数に基づいて、例えばより少ない接続端末数の無線基地局の位置へ移動する方が無線通信環境上よいと判断することができる。

また、管理サーバは各無線基地局に接続端末数を要求するのではなく、接続端末数を把握、管理している装置であれば、無線基地局を制御している基地局制御局やその他のネットワークに接続されているノードであっても良い。

本発明の一実施形態に係る無線通信環境情報提供システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す携帯通信端末１の構成を示すブロック図である。 図１に示す無線基地局２の構成を示すブロック図である。 図１に示す無線通信環境情報提供システムによる無線通信環境情報通知処理の流れを示すシーケンスチャートである。 図１に示す無線通信環境情報提供システムによる他の無線通信環境情報通知処理の流れを示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１（１ａ〜１ｅ）…携帯通信端末、２（２ａ，２ｂ）…無線基地局、３…無線パケットネットワーク、４…ＩＰネットワーク、５…管理サーバ、６…データベース、１０１，２０１…無線通信部、１０２…無線品質監視部、１０３…ＰＮ番号通知部、１０４…スループット情報受信部、１０５…予測演算部、１０６…表示部、１０７，２０５…データ通信部、１０８…位置情報取得部、１０９…操作部、１１０…スループット情報要求部、２０２…接続端末数監視部、２０３…接続端末数要求受信部、２０４…接続端末数送信部。

Claims (6)

1. 複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線通信する携帯通信端末とから構成される無線通信ネットワークにおける無線通信環境情報提供システムであって、
   前記携帯通信端末の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記携帯通信端末が接続中の前記無線基地局を識別する無線基地局識別情報を取得する識別情報取得手段と、
   前記無線基地局識別情報に対応する無線基地局の接続端末数と、該無線基地局周辺の無線基地局の接続端末数とを取得し、当該取得した接続端末数に基づいた情報を前記携帯通信端末に提供する情報提供手段と、
   を備えたことを特徴とする無線通信環境情報提供システム。
2. 前記取得した接続端末数に基づいて、前記携帯通信端末の予測下りデータ通信速度情報を算出する予測演算手段を備え、
   前記情報提供手段は、前記予測下りデータ通信速度情報をユーザに通知することを特徴とする請求項１に記載の無線通信環境情報提供システム。
3. 地図データを蓄積する地図データベース手段と、
   前記携帯通信端末が位置する周辺の地図データを前記地図データベース手段から取得する地図取得手段と、
   前記地図取得手段により得られた地図データを元にして、前記接続端末数取得手段により取得された接続端末数に基づいた予測スループットマップを生成するマップ生成手段とを備え、
   前記情報提供手段は、前記予測スループットマップをユーザに提供することを特徴とする請求項１に記載の無線通信環境情報提供システム。
4. 前記情報提供手段は、前記携帯通信端末から位置情報と無線基地局識別情報を含む要求信号を受けて前記接続端末数に基づく情報を当該携帯通信端末に提供することを特徴とする請求項１に記載の無線通信環境情報提供システム。
5. 前記情報提供手段は、前記携帯通信端末から前記要求の終了を示す信号を受けるまで前記接続端末数に基づく情報を当該携帯通信端末に継続的に提供することを特徴とする請求項４に記載の無線通信環境情報提供システム。
6. 位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   接続中の無線基地局を識別する無線基地局識別情報および前記位置情報を接続端末数取得装置に送信する送信手段と、
   前記接続端末数取得装置から前記無線基地局の接続端末数を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された接続端末数に基づいて、予測下りデータ通信速度情報を算出する予測演算手段と、
   前記予測下りデータ通信速度情報を報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする携帯通信端末。
   
   
   

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