JP2008118722A - 通信手段変更方法およびそれを利用した端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信システムをスループットを考慮して切替える。
【解決手段】Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８は、それぞれの通信方式に対応した通信機能を有する。Ｗ−ＬＡＮ品質測定部８０は、受信電力であるＲＳＳＩに対応した値を検出する。ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、ＥＶ−ＤＯ品質値を定期的に取得する。スループット測定部７４は、それぞれの通信方式のスループットを測定する。条件設定部７６は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８のうちのひとつを選択するための条件を設定する。しきい値記憶部７８は、しきい値を記憶する。第１判定部８６は、Ｗ−ＬＡＮのスループットとＲＳＳＩをしきい値と比較する。第２判定部８８は、ＥＶ−ＤＯ品質値をしきい値と比較する。選択部９０は、切替を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は通信手段変更方法に関する。特に、複数の異なった通信システムを切り替える通信手段変更方法およびそれを利用した端末装置に関する。

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

無線通信端末が、前述したＥＶ−ＤＯ方式に加えて、無線ＬＡＮシステム（以下、「Ｗ−ＬＡＮ」という）や簡易型携帯電話システムのような別の無線通信システムの通信機能も有し、かつそれらの無線通信システムのうちのひとつを選択して実際に使用する場合、「高速な伝送レートで安定した通信」というユーザの一般的な要求を満足するためには、使用する無線通信システムの切替に対する判断基準が、重要になってくる。特に、無線通信端末が、前述のＷ−ＬＡＮ、ＥＶ−ＤＯ方式、簡易型携帯電話システムを使用可能で、かつ最大伝送レートがＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠したＷ−ＬＡＮの１１Ｍｂｐｓから簡易型携帯電話システムの１２８ｋｂｐｓのように約１００倍も異なっている場合には、切替方法の差違によって、実際の伝送レートが大きく異なる可能性がある。そのような条件下で前述の要求を満足するためには、現在使用中の通信システムの伝送レートが切替の対象となる通信システムの伝送レートより高速な場合と低速な場合で切替える基準を変更する必要がある。

また、一般的に無線通信システムの伝送特性は無線伝送路の品質（以下、「伝送路品質」という）に大きく依存するため、伝送路品質にもとづいて無線通信システムの切替を判断しているが、切替対象の無線通信システムの中にＥＶ−ＤＯ方式のような上下回線で伝送レート、通信方式、送信出力が異なったものあれば、上下回線の伝送路品質を別個に測定する方が望ましい。一方、無線通信端末は、下り回線の伝送路品質を測定できるが、上り回線の伝送路品質を測定できない。さらに、実現の容易性を考慮して、無線通信システムに新たな制御信号を付加しなければ、上り回線の伝送路品質が基地局装置から通知されないため、上り回線の伝送路品質の取得がより困難になる。また、異なった無線通信システムのカバーエリアの間を往復する場合、通信の安定性より、無線通信システムが短期間に切り替わらず、切替制御にヒステリシスがある方が望ましい。

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、複数の無線通信システムのうち、伝送レートと安定性において適した無線通信システムに切替える通信手段変更方法およびそれを利用した端末装置を提供することである。

本発明のある態様は、端末装置である。この装置は、使用中の通信システムでの伝送路品質の値を導出する伝送路品質導出手段と、使用中の通信システムのスループットに対応した第１の値を導出する第１スループット導出手段と、使用中の通信システムに替え可能な該通信システムと異なった通信システムのスループットに対応した第２の値を導出する第２スループット導出手段と、第１の値と第２の値にもとづいて、伝送路品質に関するしきい値を決定するしきい値決定手段と、決定したしきい値と導出した伝送路品質の値にもとづいて、使用中の通信システムから、通信システムと異なった通信システムへの変更を決定する変更決定手段とを含む。

「スループットに対応した第１の値」と「スループットに対応した第２の値」は、スループットの値そのものでもよいが、受信レベルなどを含んでもよく、その値からスループットの値が推定されればよいものとする。また、これらの値は実際に測定されなくてもよく、予め定められている場合も含むものとする。

「導出」とは、実際に測定してもよく、あるいはメモリに記憶された値を読み出してもよく、つまり対象とする値が取得できればよい。
以上の装置により、使用中の通信システムと、使用中の通信システムに替え可能な該通信システムと異なった通信システムのスループットに応じて、伝送路品質に関するしきい値を変更するため、スループットを考慮した通信システムの変更が可能になる。

伝送路品質導出手段において、使用中の通信システムが、上下回線で異なった通信速度および通信方式を有してもよい。伝送路品質導出手段は、複数種類の伝送路品質の値を導出し、しきい値決定手段は、複数種類の伝送路品質に対応した複数のしきい値をそれぞれ決定し、変更決定手段は、導出した複数種類の伝送路品質の値のいずれかが、当該伝送路品質に対応したしきい値によって定められた条件を満足すれば、使用中の通信システムから、通信システムと異なった通信システムへの変更を決定してもよい。

「しきい値によって定められた条件を満足」とは、しきい値以上になれば満足という条件の場合には、しきい値以上になることを表し、しきい値以下になれば満足という条件の場合には、しきい値以下になることを表しており、条件に応じて設定されるものとする。

伝送路品質導出手段は、複数種類の伝送路品質の値として、使用中の通信システムの上下回線に対応した伝送路品質の値をそれぞれ導出してもよい。しきい値決定手段は、第１の値より第２の値の方が高ければ、変更決定手段で、使用中の通信システムから、通信システムと異なった通信システムへの変更を容易にするような値にしきい値を決定してもよい。

「上下回線に対応した伝送路品質の値」とは、上下回線の伝送路品質の値そのものを当然含むが、そのものでない場合においても送信出力のように、上下回線の伝送路品質の値を推定できるものであればよいものとする。

本発明の別の態様は、通信手段変更決定方法である。この方法は、使用中の通信システムでの伝送路品質の値とスループットに対応した第１の値を導出し、さらに使用中の通信システムに替えて使用中の通信システムから替え可能な該通信システムと異なった通信システムのスループットに対応した第２の値を導出し、第１の値と第２の値から決定した伝送路品質に関するしきい値と、導出した伝送路品質の値にもとづいて、使用中の通信システムから、通信システムと異なった通信システムへの変更を決定する。

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、複数の無線通信システムのうち、伝送レートと安定性において適した無線通信システムに切替えることができる。

（実施の形態１）
実施の形態１は、Ｗ−ＬＡＮ、ＥＶ−ＤＯ方式、簡易型携帯電話システムで通信可能であり、そのうちのひとつを切替ながら使用する端末装置に関するが、３つの無線通信システムの中で最大伝送レートが中間に位置し、上下回線の通信方式の差違が最も大きいＥＶ−ＤＯ方式を中心に説明する。すなわち、予めユーザまたは通信事業者によって、ＥＶ−ＤＯ方式の優先度が高く設定され、Ｗ−ＬＡＮや簡易型携帯電話システムを含んだ他の無線通信システムの優先度が低く設定されている。本実施の形態における端末装置は、ＥＶ−ＤＯ方式から他の無線通信システムへの切替を判断する場合、すなわち優先度の高い無線通信システムから低い無線通信システムへの切替を判断する場合、まずそれらのスループットを測定しつつ、ＥＶ−ＤＯ方式の上下回線に対応した複数種類の伝送路品質（このような伝送路品質の値のすべて、あるいはひとつを「ＥＶ−ＤＯ品質値」という）を測定する。切替え対象の無線通信システムのスループットがＥＶ−ＤＯ方式のスループットより低い場合、ＥＶ−ＤＯ品質値に対する所定のしきい値（このようなしきい値のすべて、あるいはひとつを「第１しきい値」という）を設定し、いずれかのＥＶ−ＤＯ品質値が第１しきい値を満足すれば、切替を決定する。

一方、切替え対象の無線通信システムのスループットがＥＶ−ＤＯ方式のスループットより高く、当該無線通信システムの品質が所定の基準より低い場合、基本的にＥＶ−ＤＯ品質値に対して第１しきい値より容易に満足できるしきい値（このようなしきい値のすべて、あるいはひとつを「第２しきい値」という）を設定し、いずれかのＥＶ−ＤＯ品質値が第２しきい値を満足すれば、切替を決定する。さらに、切替え対象の無線通信システムのスループットがＥＶ−ＤＯ方式のスループットより高く、当該無線通信システムの品質が所定の基準以上の場合、ＥＶ−ＤＯ品質値に関係なく切替を決定する。

また、本実施の形態における端末装置は、他の無線通信システムからＥＶ−ＤＯ方式への切替を判断する場合、すなわち優先度の低い無線通信システムから高い無線通信システムへの切替を判断する場合、ＥＶ−ＤＯ品質値に対する所定のしきい値（このようなしきい値のすべて、あるいはひとつを「第３しきい値」という）を設定し、すべてのＥＶ−ＤＯ品質値が第３しきい値を満足すれば、切替を決定する。すべてのＥＶ−ＤＯ品質値が第３しきい値を満足しなければ切替えられないために、ＥＶ−ＤＯ方式の品質がより安定した場合にのみ、ＥＶ−ＤＯ方式に切替えられる。

図１は、実施の形態１に係る通信システム２００を示す。通信システム２００は、端末装置１０、Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２、簡易型携帯電話基地局装置１４、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６、センタ設備１８、ネットワーク２０、サーバ２２を含む。また、端末装置１０は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、Ｗ−ＬＡＮ対応アンテナ３０、簡易型携帯電話通信部２６、簡易型携帯電話対応アンテナ３２、ＥＶ−ＤＯ通信部２８、ＥＶ−ＤＯ対応アンテナ３４を含み、Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２は、Ｗ−ＬＡＮ基地局アンテナ３６を含み、簡易型携帯電話基地局装置１４は、簡易型携帯電話基地局アンテナ３８を含み、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６は、ＥＶ−ＤＯ基地局アンテナ４０を含み、センタ設備１８は、第１ルータ４２、第２ルータ４４、第３ルータ４６、スイッチサーバ４８を含む。

端末装置１０は、通信機能を有したモバイル端末であり、ここでは複数の通信手段として、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８を含む。さらに、端末装置１０は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８によって同時に通信せず、これらの伝送路品質を監視して、自律的に最適なひとつを選択して通信する。なお、端末装置１０は、ひとつの装置として構成されていてもよく、またＷ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８のそれぞれの機能を有した通信カードをＰＣに挿入して構成されていてもよい。後者の場合、通信手段の選択は、ＰＣにインストールされたソフトウエアプログラムによって実行される。また、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８は、Ｗ−ＬＡＮ対応アンテナ３０、簡易型携帯電話対応アンテナ３２、ＥＶ−ＤＯ対応アンテナ３４をそれぞれ有する。

Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２は、Ｗ−ＬＡＮ通信システムに対応した基地局装置であり、Ｗ−ＬＡＮ基地局アンテナ３６を介してＷ−ＬＡＮ通信部２４と通信する。簡易型携帯電話基地局装置１４は、簡易型携帯電話システムに対応した基地局装置であり、簡易型携帯電話基地局アンテナ３８を介して簡易型携帯電話通信部２６と通信する。ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６は、ＥＶ−ＤＯ方式に対応した基地局装置であり、ＥＶ−ＤＯ基地局アンテナ４０を介してＥＶ−ＤＯ通信部２８と通信する。

スイッチサーバ４８は、端末装置１０による通信手段の選択に対応して、Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２、簡易型携帯電話基地局装置１４、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６を切替える機能を有する。スイッチサーバ４８による選択に応じて、第１ルータ４２、第２ルータ４４、第３ルータ４６のいずれかが、Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２、簡易型携帯電話基地局装置１４、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６のそれぞれに割当てられたＩＰアドレスにもとづいてルーティングを実行する。また、スイッチサーバ４８とＷ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８の間は、必要に応じてＩＰｓｅｃ（ＩＰ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の処理を行って、セキュリティを高めてもよい。スイッチサーバ４８は、ネットワーク２０を介してサーバ２２と接続する。

図２は、端末装置１０の構成を示す。端末装置１０は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８、データ処理部７２、スループット測定部７４、条件設定部７６、しきい値記憶部７８、Ｗ−ＬＡＮ品質測定部８０、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２、通信判定部８４、選択部９０、インターフェース部９２、装置制御部１００を含む。また、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４は、無線部５０、ベースバンド処理部５２、制御部５４、制御信号ＩＦ部５６を含み、簡易型携帯電話通信部２６は、無線部５８、ベースバンド処理部６０、制御部６２を含み、ＥＶ−ＤＯ通信部２８は、無線部６４、ベースバンド処理部６６、制御部６８、制御信号ＩＦ部７０を含み、通信判定部８４は、第１判定部８６、第２判定部８８を含み、インターフェース部９２は、表示部９４、操作部９６、外部ＩＦ部９８を含む。

無線部５０は、Ｗ−ＬＡＮの無線周波数信号とベースバンド信号を変換する周波数変換機能、信号を増幅する増幅機能、ＡＤ変換やＤＡ変換を行う機能を有する。
ベースバンド処理部５２は、ベースバンド信号を変復調処理する。Ｗ−ＬＡＮがＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠している場合、拡散処理機能や逆拡散機能を有し、Ｗ−ＬＡＮがＩＥＥＥ８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｇに準拠している場合、高速フーリエ変換機能や逆高速フーリエ変換機能を有する。

制御信号ＩＦ部５６は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４で処理される所定の制御信号を後述の伝送路品質の値として出力する。制御部５４は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４のタイミング制御や制御信号の生成を行う。

無線部５８、ベースバンド処理部６０、制御部６２は、無線部５０、ベースバンド処理部５２、制御部５４に対応した処理を簡易型携帯電話システムについて行う。例えば、６０は、π／４シフトＱＰＳＫで変復調する。

無線部６４、ベースバンド処理部６６、制御信号ＩＦ部７０、制御部６８は、無線部５０、ベースバンド処理部５２、制御信号ＩＦ部５６、制御部５４に対応した処理をＥＶ−ＤＯ方式について行う。例えば、ベースバンド処理部６６は、上り回線に対してＣＤＭＡ、下り回線に対してＴＤＭＡにもとづいた処理を実行する。制御信号ＩＦ部７０は、ＥＶ−ＤＯ品質値を出力するが、ＥＶ−ＤＯ品質値については後述する。

データ処理部７２は、ベースバンド処理部５２、ベースバンド処理部６０、ベースバンド処理部６６のいずれかとインターフェース部９２の間でデータを変換する。

表示部９４は、所定のデータを表示するディスプレイに相当し、操作部９６は、ユーザが所定の処理を入力するキーボード等に相当し、外部ＩＦ部９８は、外部の装置とデータを入出力するためのインターフェースである。

Ｗ−ＬＡＮ品質測定部８０は、制御信号ＩＦ部５６から出力された制御信号のうち、受信電力であるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃｔｏｒ）に対応した値を検出し、Ｗ−ＬＡＮの伝送路品質の値とする（以下、これを「Ｗ−ＬＡＮ−ＲＳＳＩ」という）。

ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、制御信号ＩＦ部７０から出力されたＥＶ−ＤＯ品質値を定期的に取得する。ここで、ＥＶ−ＤＯ品質値として、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、ＤＲＣ（Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）情報、ＲＳＳＩ、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報を対象とする。これらの情報を取得するために、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、制御信号ＩＦ部７０に対してログ取得要求を送出する。さらに、これら５つの要素からなるＥＶ−ＤＯ品質値をパラメータ化して、所定間隔で記憶し、それぞれの値に対して平均などの統計処理を行う。

ＥＶ−ＤＯ品質値のうち、ＳＩＮＲ、ＤＲＣ情報、ＲＳＳＩによって、下り回線の伝送路品質が判定可能である。なお、ＳＩＮＲは、干渉波あるいはノイズに対する希望波の受信レベル比を表し、ＤＲＣ情報は前述のごとく過去のＣＩＲやＲＳＳＩの変動にもとづいてＥＶ−ＤＯ基地局装置１６に対して要求する下り回線の伝送レートである。一方、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報によって、上り回線の伝送路品質が判定可能である。送信出力は、一般的にＥＶ−ＤＯ基地局装置１６から離れるほど大きくなるため、送信出力が大きくなると伝送路品質が悪くなる傾向にある。ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報の統計によって、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６で受信されるエラーのないパケットの比率が分かる。

スループット測定部７４は、Ｗ−ＬＡＮ、簡易型携帯電話システム、ＥＶ−ＤＯ方式のそれぞれに対して、スイッチサーバ４８との間でアクセス制御コマンドとして定義されたデータ長１０００バイトのｅｃｈｏコマンドを折り返すことによって、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を測定し、その測定値をスループットに対応させる。さらに、測定されたＲＴＴに対して、所定の変換がなされてもよい。なお、以後、スループットとＲＴＴを特に区別せずに同様のものとして使用する。

条件設定部７６は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８のうちのひとつを選択するための条件を設定する。まず、スループット測定部７４で測定されたスループットを比較するが、比較の基準、すなわち通信システムの切替基準を詳細に設定するために、次のように条件を分類するものとする。現在使用中の通信手段がＥＶ−ＤＯ通信部２８かそれ以外の通信手段かによって、大きくふたつに分類し、現在使用中の通信手段がＥＶ−ＤＯ通信部２８の場合、すなわち優先度の高い通信手段の場合はエリアフリンジ判定条件を使用し、現在使用中の通信手段がその他の通信手段の場合、すなわち優先度の低い通信手段の場合はエリア内判定条件を使用する。さらに、エリアフリンジ判定条件の場合には、切替候補がＷ−ＬＡＮ通信部２４かあるいは簡易型携帯電話通信部２６か、すなわちＥＶ−ＤＯ方式より高速かあるいは低速かによって分類され、それぞれ高速用エリアフリンジ判定条件、低速用エリアフリンジ判定条件と呼ぶ。

すなわち、スループット測定部７４で測定されたスループットと現在使用中の通信手段の優先度をもとにして、これから判定すべき切替基準を高速用エリアフリンジ判定条件、低速用エリアフリンジ判定条件、エリア内判定条件のいずれかに該当させる。なお、ＥＶ−ＤＯ通信部２８を使用している場合に、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４と簡易型携帯電話通信部２６が共に使用可能であれば、よりスループットが高速なＷ−ＬＡＮ通信部２４を選択して、高速用エリアフリンジ判定条件に該当させるものとする。詳細は後述するが、エリアフリンジ判定条件とエリア内判定条件は、判定ロジックが異なり、高速用エリアフリンジ判定条件、低速用エリアフリンジ判定条件、エリア内判定条件は、ＥＶ−ＤＯ品質値に関するしきい値が異なる。

しきい値記憶部７８は、しきい値を記憶し、図３にそのデータ構造を示す。ここで、「ケース」は、上述の条件に相当し、「ケース１」が低速用エリアフリンジ判定条件に、「ケース２」と「ケース３」が高速用エリアフリンジ判定条件に、「ケース４」がエリア内判定条件に対応する。これらのケース毎に、ＥＶ−ＤＯ品質値、ＲＴＴ、Ｗ−ＬＡＮのＲＴＴ（以下、「Ｗ−ＬＡＮ−ＲＴＴ」という）、Ｗ−ＬＡＮ−ＲＳＳＩに対応したしきい値が記憶されている。ここで、「ケース１」のしきい値が前述の第１しきい値に、「ケース３」のしきい値が前述の第２しきい値に、「ケース４」のしきい値が前述の第３のしきい値に対応する。なお、ケースにもとづくしきい値の選択は条件設定部７６でなされる。

第１判定部８６は、高速用エリアフリンジ判定条件の場合に、Ｗ−ＬＡＮ−ＲＴＴとＷ−ＬＡＮ−ＲＳＳＩを「ケース２」のしきい値Ｇ、Ｈとそれぞれ比較する。Ｗ−ＬＡＮ−ＲＴＴがしきい値以下で、かつＷ−ＬＡＮ−ＲＳＳＩがしきい値以上の場合、すなわちＷ−ＬＡＮの通信状態が良好と推定できれば、スループットのより高いＷ−ＬＡＮへの切替を決定する。

第２判定部８８は、ＥＶ−ＤＯ品質値をしきい値と比較する。低速用エリアフリンジ判定条件の場合、ＥＶ−ＤＯ品質値を「ケース１」のしきい値とそれぞれ比較し、いずれかがしきい値を満たせば、簡易型携帯電話システムへの切替を決定する。高速用エリアフリンジ判定条件の場合、ＥＶ−ＤＯ品質値を「ケース３」のしきい値とそれぞれ比較し、いずれかがしきい値を満たせば、Ｗ−ＬＡＮへの切替を決定する。ここで、高速用エリアフリンジ判定条件では、無線通信システムの切替によってスループットが増加し、低速用エリアフリンジ判定条件では、スループットが減少するため、高速用エリアフリンジ判定条件の方が、無線通信システムの切替が望まれる。そのため、「ケース３」のしきい値は、「ケース１」のしきい値より容易に満足できる値に設定される。エリア内判定条件の場合、ＥＶ−ＤＯ品質値およびＥＶ−ＤＯ方式のＲＴＴを「ケース４」のしきい値と比較し、すべてがしきい値を満たせば、ＥＶ−ＤＯ方式への切替を決定する。

選択部９０は、第１判定部８６あるいは第２判定部８８での切替の決定に応じて、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８を切替える。
装置制御部１００は、タイミング制御や制御信号の生成などを行う。

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４（ａ）−（ｂ）は、ＥＶ−ＤＯエリアからその他の無線通信方式のエリアへ移動する場合の切替タイミングの概念を示す。ここでは、説明の容易化のために、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６とＷ−ＬＡＮ基地局装置１２あるいは簡易型携帯電話基地局装置１４を一次元の直線上に配置し、端末装置１０がＥＶ−ＤＯ基地局装置１６から遠ざかる方向に移動する場合を想定する。なお、ＥＶ−ＤＯ基地局装置１６、Ｗ−ＬＡＮ基地局装置１２、簡易型携帯電話基地局装置１４の送信出力や最低受信感度などはそれぞれ異なるが、ここでは比較を容易にするために、それらの条件が均一化されているものとする。

図４（ａ）は、端末装置１０がＷ−ＬＡＮ基地局装置１２の方向に移動しており、すなわち高速用エリアフリンジ判定条件に対応する。一方、図４（ｂ）は、端末装置１０が簡易型携帯電話基地局装置１４の方向に移動しており、すなわち低速用エリアフリンジ判定条件に対応する。図４（ａ）と（ｂ）を比較して明らかなように、図４（ａ）の方が、ＥＶ−ＤＯ方式から他の通信システムに早く切り替わる。図４（ａ）では、ＥＶ−ＤＯ方式のエリアがＷ−ＬＡＮのエリアより短いのに対して、図４（ｂ）では、ＥＶ−ＤＯ方式のエリアが簡易型携帯電話のエリアより長い。図４（ａ）は、より高速なＷ−ＬＡＮに早く切り替わり、図４（ｂ）は、より高速なＥＶ−ＤＯ方式を長い期間使用できる。これは、しきい値が「ケース２と３」と「ケース１」で異なるための結果である。

図５は、ＥＶ−ＤＯエリアからその他の無線通信方式のエリアへ移動する場合の切替手順を示すフローチャートである。スループット測定部７４は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８のスループットを測定する（Ｓ１０）。条件設定部７６はそれらを比較し、ＥＶ−ＤＯ方式が他のシステムよりスループットが高くない場合（Ｓ１２のＮ）、第２判定部８８は低速用エリアフリンジ判定条件による判定を実行する（Ｓ１４）。一方、ＥＶ−ＤＯが他のシステムよりスループットが高い場合（Ｓ１２のＹ）、第１判定部８６によって他のシステムの品質がしきい値以上でなく、あるいはＲＴＴがしきい値以下でなければ（Ｓ１６のＮ）、第２判定部８８は高速用エリアフリンジ判定条件による判定を実行する（Ｓ１８）。また、他のシステムの品質がしきい値以上で、かつＲＴＴがしきい値以下であれば（Ｓ１６のＹ）、他のシステムの通信状態が良好と推定できるため、他のシステムに切り替える（Ｓ２０）。

図６は、低速用エリアフリンジ判定条件による判定手順を示すフローチャートである。前提として、しきい値記憶部７８の「ケース１」のしきい値が選択されているものとする。ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、ＳＩＮＲ、ＤＲＣ情報、ＲＳＳＩ、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報を取得する（Ｓ３０）。ＳＩＮＲがＡ１以下であり（Ｓ３２のＹ）、ＤＲＣ情報がＢ１以下であり（Ｓ３４のＹ）、ＲＳＳＩがＥ１以下であり（Ｓ３６のＹ）、送信出力がＣ１以上であり（Ｓ３８のＹ）、ＤＲＣ ＬｏｃｋがＤ１以下であり（Ｓ４０）という条件のいずれかひとつを満たせば、他の通信システムに切替える（Ｓ４４）。一方、すべて満足しない場合（Ｓ３２のＮ〜Ｓ４０のＮ）、ＥＶ−ＤＯ方式による通信の維持を決定する（Ｓ４２）。なお、高速用エリアフリンジ判定条件の判定手順は、しきい値が「ケース３」である以外は、図６と同一のフローチャートになる。

図７（ａ）−（ｃ）は、ＥＶ−ＤＯエリアとその他の無線通信方式のエリアを往復する場合の切替タイミングの概念を示す。ここでは、図７(ａ）のごとくＥＶ−ＤＯ基地局装置１６と簡易型携帯電話基地局装置１４が一次元の直線上に配置されているものとする。図７（ｂ）は、端末装置１０がＥＶ−ＤＯ基地局装置１６から簡易型携帯電話基地局装置１４の方向へ移動しており、すなわち低速用エリアフリンジ判定条件に対応する。一方、図７（ｃ）は、端末装置１０が簡易型携帯電話基地局装置１４からＥＶ−ＤＯ基地局装置１６の方向に移動しており、すなわちエリア内判定条件に対応する。図７（ｂ）と（ｃ）を比較して明らかなように、図７（ａ）の方が、ＥＶ−ＤＯ方式のエリアが長い。すなわち、ＥＶ−ＤＯ方式から他の通信システムに切り替わる場合は、ＥＶ−ＤＯ方式をできるだけ長く使用し、他のシステムからＥＶ−ＤＯ方式に切替える場合は、ＥＶ−ＤＯ方式がより安定になるまで使用しない。このような処理によって、図７（ｂ）で「切替」と示した位置と（ｃ）で「切替」と示した位置の中間で、端末装置１０が往復しても、通信システムが短期間に変更されず、より安定した動作が可能となる。

図８は、エリア内判定条件による判定手順を示すフローチャートである。前提として、しきい値記憶部７８の「ケース４」のしきい値が選択されているものとする。ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、ＳＩＮＲ、ＤＲＣ情報、ＲＳＳＩ、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報を取得し、スループット測定部７４がＲＴＴを取得する（Ｓ５０）。ＳＩＮＲがＡ３以上であり（Ｓ５２のＹ）、ＤＲＣ情報がＢ３以上であり（Ｓ５４のＹ）、ＲＳＳＩがＥ３以上であり（Ｓ５６のＹ）、送信出力がＣ３以下であり（Ｓ５８のＹ）、ＤＲＣ ＬｏｃｋがＤ３以上であり（Ｓ６０のＹ）、ＲＴＴがＦ以上であり（Ｓ６２のＹ）であれば、ＥＶ−ＤＯ方式に切替える（Ｓ６４）。一方、いずれかを満足しない場合（Ｓ５２のＮ〜Ｓ６２のＮ）、現在のシステムによる通信の維持を決定する（Ｓ６６）。

以上の構成による端末装置１０の動作を説明する。ＥＶ−ＤＯ方式のエリアからＷ−ＬＡＮのエリアへ移動する場合を想定する。スループット測定部７４は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、簡易型携帯電話通信部２６、ＥＶ−ＤＯ通信部２８のスループットを測定する。条件設定部７６はそれらを比較し、Ｗ−ＬＡＮのスループットがＥＶ−ＤＯ方式のスループットより高いことを確認し、しきい値記憶部７８の「ケース２、３」のしきい値を取得する。Ｗ−ＬＡＮ品質測定部８０は、Ｗ−ＬＡＮのＲＳＳＩを測定し、第１判定部８６において、ＲＳＳＩが「ケース２」のしきい値より低く、Ｗ−ＬＡＮのＲＴＴがしきい値よりも高い結果を得た。第２判定部８８において、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２で測定したＥＶ−ＤＯ品質値を「ケース３」のしきい値と比較し、いずれかがしきい値を満足していたため、Ｗ−ＬＡＮへの切替を決定する。選択部９０がＷ−ＬＡＮ通信部２４の動作を選択する。

本実施の形態によれば、上下回線に対応した伝送路品質の値を測定しているため、ｃｄｍａ２０００ １ｘ−ＥＶ ＤＯのような、上下回線で送信する信号が大きく異なったシステムでも伝送路品質を正確に判断可能である。ＥＶ−ＤＯ方式で測定される伝送路品質値は、他の目的のために計算されているため、現在のシステムをほとんど変更せずに実現できる。複数の伝送路品質をパラメータ化して、それぞれをしきい値と比較して判断するため、判定のロジックやしきい値の変更によって、異なった状況においても限られた伝送路品質で切替制御が可能である。また、複数種類のしきい値が設定可能であるため、現在使用中の通信システムや変更先の通信システムのスループットを考慮した切替制御が可能である。また、判定のロジックを変更するだけで、切替制御にヒステリシスを持たせ、通信システムの安定化が可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、複数の無線通信システムのうちのひとつを切替ながら使用する端末装置であるが、第１しきい値と第２しきい値の設定に使用する複数の無線通信システムのスループットを測定せずに、予め設定した値を使用する。すなわち、現実のスループットに関係なく、スループットを設定し、処理の簡略化を図る。
実施の形態２における端末装置１０として、図２に示されるものが有効であるが、スループットを測定しないため、スループット測定部７４が不要である。

図９は、実施の形態２に係る記憶したスループットのデータ構造を示し、例えば、条件設定部７６で記憶される。これは、「システム」に対応した「スループット」の値が規定されているが、「スループット」の値は、実現可能な範囲で任意の値に設定され、必ずしも最大のスループットである必要はない。このデータによれば、ＥＶ−ＤＯ方式とＷ−ＬＡＮでは、実際のスループットに関係なくＷ−ＬＡＮの方が高速と判定され、ＥＶ−ＤＯ方式と簡易型携帯電話システムでは、実際のスループットに関係なくＥＶ−ＤＯ方式の方が高速と判定される。

以上の構成による端末装置１０の動作を説明する。ＥＶ−ＤＯ方式のエリアからＷ−ＬＡＮのエリアへ移動する場合を想定する。Ｗ−ＬＡＮの信号をＷ−ＬＡＮ通信部２４が受信可能であることを確認できたため、条件設定部７６は、しきい値記憶部７８の「ケース２、３」のしきい値を取得する。Ｗ−ＬＡＮ品質測定部８０は、Ｗ−ＬＡＮのＲＳＳＩを測定し、第１判定部８６において、ＲＳＳＩが「ケース２」のしきい値より低い結果を得た。第２判定部８８において、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２で測定したＥＶ−ＤＯ品質値を「ケース３」のしきい値と比較し、いずれかがしきい値を満足していたため、Ｗ−ＬＡＮへの切替を決定する。選択部９０がＷ−ＬＡＮ通信部２４の動作を選択する。

本実施の形態によれば、スループットに予め記憶された値を使用するため、処理の簡略化が可能である。
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。

実施の形態１および２において、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、伝送路品質の値としてＳＩＮＲ、ＤＲＣ情報、ＲＳＳＩ、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報の５種類の値を導出し、第２判定部８８では、それらをしきい値と比較している。しかしこれに限らず例えば、これらのうちのいずれかだけを使用してもよい。本変形例によれば、処理の簡略化が可能である。つまり、必要とされる精度と許容される処理量に応じて、伝送路品質の種類を選択すればよい。

実施の形態１および２において、ＥＶ−ＤＯ品質測定部８２は、ＥＶ−ＤＯの伝送路品質の値としてＳＩＮＲ、ＤＲＣ情報、ＲＳＳＩ、送信出力、ＤＲＣ Ｌｏｃｋ情報の５種類の値を導出したが、これに限らず例えば、Ｗ−ＬＡＮの伝送路品質を導出してもよい。すなわち、通信規格上でスループットの高い通信システムの優先度を高くしてもよい。本変形例によれば、スループットの高い通信システムに最適化させた切替処理が可能である。

実施の形態１および２において、無線通信システムとして、ＥＶ−ＤＯ方式、Ｗ−ＬＡＮ、簡易型携帯電話システムが使用されている。しかしこれに限らず例えば、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ ＣＤＭＡ）であってもよく、品質測定部８２は、それらの中で優先度が高く設定された無線通信システムに対する伝送路品質の値を測定すればよい。本変形例によれば、多数の無線通信システムに適用可能である。

実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。 図１の端末装置の構成を示す図である。 図２のしきい値記憶部のデータ構造を示す図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、図１のＥＶ−ＤＯエリアからその他の無線通信方式のエリアへ移動する場合の切替タイミングの概念を示す図である。 図１のＥＶ−ＤＯエリアからその他の無線通信方式のエリアへ移動する場合の切替手順を示すフローチャートである。 図５の低速用エリアフリンジ条件による判定手順を示すフローチャートである。 図７（ａ）−（ｃ）は、図１のＥＶ−ＤＯエリアとその他の無線通信方式のエリアを往復する場合の切替タイミングの概念を示す図である。 図７のエリア内判定条件による判定手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る記憶したスループットのデータ構造を示す図である。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ Ｗ−ＬＡＮ基地局装置、 １４ 簡易型携帯電話基地局装置、 １６ ＥＶ−ＤＯ基地局装置、 １８ センタ設備、 ２０ ネットワーク、 ２２ サーバ、 ２４ Ｗ−ＬＡＮ通信部、 ２６ 簡易型携帯電話通信部、 ２８ ＥＶ−ＤＯ通信部、 ３０ Ｗ−ＬＡＮ対応アンテナ、 ３２ 簡易型携帯電話対応アンテナ、 ３４ ＥＶ−ＤＯ対応アンテナ、 ３６ Ｗ−ＬＡＮ基地局アンテナ、 ３８ 簡易型携帯電話基地局アンテナ、 ４０ ＥＶ−ＤＯ基地局アンテナ、 ４２ 第１ルータ、 ４４ 第２ルータ、 ４６ 第３ルータ、 ４８ スイッチサーバ、 ５０ 無線部、 ５２ ベースバンド処理部、 ５４ 制御部、 ５６ 制御信号ＩＦ部、 ５８ 無線部、 ６０ ベースバンド処理部、 ６２ 制御部、 ６４ 無線部、 ６６ ベースバンド処理部、 ６８ 制御部、 ７０ 制御信号ＩＦ部、 ７２ データ処理部、 ７４ スループット測定部、 ７６ 条件設定部、 ７８ しきい値記憶部、 ８０ Ｗ−ＬＡＮ品質測定部、 ８２ ＥＶ−ＤＯ品質測定部、 ８４ 通信判定部、 ８６ 第１判定部、 ８８ 第２判定部、 ９０ 選択部、 ９２ インターフェース部、 ９４ 表示部、 ９６ 操作部、 ９８ 外部ＩＦ部、 １００ 装置制御部、 ２００ 通信システム。

Claims (6)

1. 使用中の通信システムでの伝送路品質の値を導出する伝送路品質導出手段と、
   前記使用中の通信システムのスループットに対応した第１の値を導出する第１スループット導出手段と、
   前記使用中の通信システムに替え可能な該通信システムと異なった通信システムのスループットに対応した第２の値を導出する第２スループット導出手段と、
   前記第１の値と前記第２の値にもとづいて、伝送路品質に関するしきい値を決定するしきい値決定手段と、
   前記決定したしきい値と前記導出した伝送路品質の値にもとづいて、前記使用中の通信システムから、前記通信システムと異なった通信システムへの変更を決定する変更決定手段と、
   を含むことを特徴とする端末装置。
2. 前記伝送路品質導出手段において、前記使用中の通信システムが、上下回線で異なった通信速度および通信方式を有することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記伝送路品質導出手段は、複数種類の伝送路品質の値を導出し、
   前記しきい値決定手段は、前記複数種類の伝送路品質に対応した複数のしきい値をそれぞれ決定し、
   前記変更決定手段は、前記導出した複数種類の伝送路品質の値のいずれかが、当該伝送路品質に対応したしきい値によって定められた条件を満足すれば、前記使用中の通信システムから、前記通信システムと異なった通信システムへの変更を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の端末装置。
4. 前記伝送路品質導出手段は、前記複数種類の伝送路品質の値として、前記使用中の通信システムの上下回線に対応した伝送路品質の値をそれぞれ導出することを特徴とする請求項３に記載の端末装置。
5. 前記しきい値決定手段は、前記第１の値より前記第２の値の方が高ければ、前記変更決定手段で、前記使用中の通信システムから、前記通信システムと異なった通信システムへの変更を容易にするような値にしきい値を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の端末装置。
6. 使用中の通信システムでの伝送路品質の値とスループットに対応した第１の値を導出し、さらに前記使用中の通信システムに替えて前記使用中の通信システムから替え可能な該通信システムと異なった通信システムのスループットに対応した第２の値を導出し、前記第１の値と前記第２の値から決定した伝送路品質に関するしきい値と、前記導出した伝送路品質の値にもとづいて、前記使用中の通信システムから、前記通信システムと異なった通信システムへの変更を決定することを特徴とする通信手段変更方法。

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