JP2012247290A

JP2012247290A - 無線通信装置、無線通信システムおよび経路探索方法

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Publication number: JP2012247290A
Application number: JP2011118870A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ando; 直樹安藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-12-13

Abstract

【課題】無線通信のスループットの低下を招くことがなく、車両の移動に支障を来さない経路探索が可能な経路探索機能を備えた無線通信装置、無線通信システムおよび経路探索方法を提供する。
【解決手段】接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、周辺基地局の位置情報を取得する通信部２、取得した前記トラフィック情報に基づいて、周辺基地局の通信エリアを移動体が通過する際の該周辺基地局と無線通信装置との間での想定スループットを算出し、算出された想定スループットに基づいて、移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部１とを備え、制御部１は、想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信装置および無線通信システムに関し、特に、経路探索機能を備えた無線通信装置、無線通信システムに関する。

昨今のカーナビゲーションシステムにおいては、携帯電話や、無線ＬＡＮなどの無線通信機能を有するものが増えており、動画像データや地図データなどを無線ＬＡＮの基地局から受信して、それを車内のモニターに表示するとで、運転者の便宜に供している。

このような無線ＬＡＮなどの無線通信機能を有したカーナビゲーションシステムとしては、例えば特許文献１に開示されるものがある。

特許文献１では、無線ＬＡＮの送受信エリアが狭いために、自車両が無線ＬＡＮが可能なエリアを通過できるように経路探索を行うことで通信の安定化を図る技術が開示されている。

特許第４１３７５７６号

特許文献１では、ＧＰＳ（Global Positioning System）で取得した位置情報に基づいて、高速通信が可能なエリアを通るように経路探索を行う技術を開示しているが、通過する高速通信が可能なエリアの通信トラフィックが高い場合には、無線通信のスループットが低下する可能性があり、大量のデータ通信ができない場合が発生する。

また、高速通信が可能なエリアは、主に都市部にあることが多く、単に高速通信が可能なエリアを通ることを優先した経路探索では、都市部の交通量の多い道路を通ることとなり、車両の移動そのものに支障が生じる可能性がある。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、無線通信のスループットの低下を招くことがなく、車両の移動に支障を来さない経路探索が可能な経路探索機能を備えた無線通信装置、無線通信システムおよび経路探索方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る無線通信装置の第１の態様は、移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置であって、接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得する通信部と、取得した前記トラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行う。

本発明に係る無線通信装置の第２の態様は、前記制御部が、前記周辺基地局のそれぞれについて前記想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて経路探索を行う。

本発明に係る無線通信装置の第３の態様は、前記制御部が、前記現在地から前記目的地までの経路探索において、現実的に利用可能な利用可能経路が選ばれるように設定された限定条件をも満足するように経路を選択する。

本発明に係る無線通信装置の第４の態様は、前記制御部が、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を、現実的に利用可能な利用可能経路が選ばれるように設定された限定条件を満足するように実施し、選択された経路中の前記周辺基地局のそれぞれについて前記想定スループットを算出する。

本発明に係る無線通信装置の第５の態様は、前記制御部が、経路探索で得られた経路にある通過予定の基地局に対して、前記無線通信装置が必要とするリソースおよび通過時間の情報を通知する。

本発明に係る無線通信装置の第６の態様は、前記設定値が、通信アプリケーションに関連付けて設定され、前記制御部は、前記通信アプリケーションが変更されると、変更後の前記通信アプリケーションに対応する設定値に基づいて経路探索を行う。

本発明に係る無線通信装置の第７の態様は、移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置であって、接続中の基地局を介して、前記基地局を管理するセンター装置から各基地局の通信エリア内の各地点を前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを取得する通信部と、取得した想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部とを備え、前記想定スループットは、前記通信部が、前記基地局を介して前記センター装置に与える、前記移動体の現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの信号の受信レベルに基づいて算出され、前記制御部は、前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行う。

本発明に係る無線通信システムの第１の態様は、無線通信装置と、複数の基地局と、前記複数の基地局にネットワークを介して接続され、前記複数の基地局および前記無線通信装置を管理するセンター装置とを有した無線通信システムであって、前記無線通信装置は、ナビゲーション機能を有して移動体に搭載され、接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得する通信部と、取得したトラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行い、前記複数の基地局のそれぞれは、前記無線通信装置との間で、データの送受信を行う第１の通信部と、前記ネットワークを介して前記センター装置との間でデータの送受信を行う第２の通信部と、前記無線通信装置に対して、前記ネットワークを介して前記センター装置から前記周辺基地局の前記トラフィック情報を取得して送信するように、前記第１および第２の通信部を制御する制御部とを備え、前記センター装置は、前記複数の基地局の前記トラフィック情報を蓄積する。

本発明に係る無線通信システムの第２の態様は、無線通信装置と、複数の基地局と、前記複数の基地局にネットワークを介して接続され、前記複数の基地局および前記無線通信装置を管理するセンター装置とを有した無線通信システムであって、前記無線通信装置は、ナビゲーション機能を有して移動体に搭載され、接続中の基地局を介して、前記センター装置から、各基地局の通信エリア内の各地点を前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを取得する通信部と、取得した想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行い、前記複数の基地局のそれぞれは、前記無線通信装置との間で、データの送受信を行う第１の通信部と、前記ネットワークを介して前記センター装置との間でデータの送受信を行う第２の通信部と、前記無線通信装置から、前記移動体の現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの信号の受信レベルのデータを受け、前記ネットワークを介して前記センター装置に与えるように前記第１および第２の通信部を制御するとともに、前記センター装置から前記ネットワークを介して前記想定スループットのデータを受け、前記無線通信装置に与えるように前記第１および第２の通信部を制御する制御部とを備え、前記センター装置は、前記無線通信装置から、前記基地局を介して与えられる、前記移動体の前記現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの前記信号の受信レベルに基づいて前記想定スループットを算出する。

本発明に係る経路探索方法の態様は、移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置における経路探索方法であって、接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得するステップ（ａ）と、取得した前記トラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出するステップ（ｂ）と、算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行うステップ（ｃ）とを備え、前記ステップ（ｃ）は、前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行う。

本発明によれば、移動体からの無線通信において、無線通信のスループットの低下を招くことがなく、移動体の移動に支障を来さない経路探索が可能な経路探索機能を備えた無線通信装置、無線通信システムおよび経路探索方法を得ることができる。

カーナビゲーションシステムによる経路探索動作を模式的に示す図である。本発明に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。基地局の構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態の無線通信装置での経路探索動作の第１の例を説明するフローチャートである。想定スループットの算出方法を説明するフローチャートである。本発明に係る実施の形態の無線通信装置での経路探索動作の第２の例を説明するフローチャートである。経路探索の結果を模式的に示す図である。想定スループットの算出方法を説明するフローチャートである。本発明に係る実施の形態の無線通信装置での経路探索動作の第３の例を説明するフローチャートである。経路探索の結果を模式的に示す図である。

＜実施の形態＞
図１は、カーナビゲーションシステムによる経路探索動作を模式的に示す図である。図１に示すように実施の形態に係る無線通信装置１００を搭載した車両ＶＣ（移動体）が現在地から目的地を目指す場合、途中には複数の基地局２００、２０１および２０２が設けられているものと想定する。これらを周辺基地局と呼称する。これらの基地局の通信可能エリアは、それぞれエリアＡＲ、ＢＲおよびＣＲで示されている。そして、何れのエリアを通っても目的地に到着することが可能であるものとする。

このような場合、カーナビゲーションシステムの従来の経路探索方法を用いて経路探索を行うと、エリアＡＲ、ＢＲおよびＣＲをそれぞれ通る、３通りの経路を探索して運転者に提示し、何れを選択するか、あるいは予め設定された条件、例えば最短距離で到達できるという条件に基づいて、何れかの経路を提示する。

しかし、例えば、動画像を受信しながら目的地に着きたい場合、通過するエリアの通信トラフィックが高い場合には、当該エリアでは無線通信のスループットが低下する可能性があり、大量のデータ通信を必要とする動画像の受信においては、動画像が不鮮明となったり、動画像が途切れることを繰り返すといった不具合が発生する可能性がある。

一方、本発明に係る無線通信装置１００では、移動体通信システムのトラフィック情報をナビゲーションシステムの経路探索に用いることで、通信トラフィックの低いエリアを通るように経路探索を行うので、データ通信のスループットの低下を防いで、動画像の受信を滞りなく行うことが可能となる。

以下、本発明に係る無線通信装置１００を用いた経路探索動作について説明する。まず、図２を用いて、本発明に係る無線通信装置１００の構成について説明する。

図２示すように、無線通信装置１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成され装置全体の制御を行う制御部１と、送受信アンテナ８が接続された通信部２と、制御部１とディスプレイ４との接続を行うインタフェース部３と、運転者が各種設定を行う際に使用する操作部５と、ＧＰＳアンテナ９を介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ情報を受信するＧＰＳ受信部７と、地図情報や受信した情報を記憶する記憶部６とを備えている。なお、図２においては、本発明との関連がある構成についてのみ示しており、他の構成は省略している。

送受信アンテナ８で受信した受信信号は通信部２に入力され、増幅処理やダウンコンバートを行って、ベースバンド信号に変換される。なお、送受信アンテナ８で受信される信号は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式などで変調されている。また、通信部２は、制御部１からの指示に従い、ＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などで変調された無線信号を送出する。

次に、図３を用いて無線通信装置１００との間で無線通信を行う基地局２００の構成および、複数の基地局によって形成されるネットワークについて説明する。

図３に示すように基地局２００は、例えばＣＰＵによって構成され基地局全体の制御を行う制御部１１と、送受信アンテナ１４が接続された通信部１２と、有線ネットワークＮＷとの間でのデータの送受信を行うデータ送受信部１３とを備えている。なお、図３においては、本発明との関連がある構成についてのみ示しており、他の構成は省略している。

有線ネットワークＮＷは、インターネットなどの広域通信網であり、基地局２００のデータ送受信部１３とは、図示されないゲートウェイ装置を介して接続されている。

データ送受信部１３は、有線ネットワークＮＷが光ファイバである場合は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）がこれに該当する。

基地局２００において、送受信アンテナ１４で受信した受信信号は通信部１２に入力され、増幅処理やダウンコンバートを行って、ベースバンド信号に変換される。なお、送受信アンテナ１４で受信される信号は、ＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などで変調されている。また、通信部１２は、制御部１１からの指示に従い、ＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などで変調された無線信号を送出する。

有線ネットワークＮＷには、他の基地局２０１および２０２等が接続されており、各基地局は、無線通信装置１００から取得した情報に、受信レベルや空きリソースの情報を加えて、有線ネットワークＮＷを介してセンター装置３００に通知する構成となっている。

センター装置３００は、無線通信装置１００および基地局２００〜２０２を管理する上位の管理装置であり、各基地局のトラフィック情報などを蓄積し、無線通信装置１００にその情報を与えるなどの機能を有しているが、本発明に関する機能としては、各基地局から送られる、受信レベル、空きリソースの情報に基づいて、各基地局の通信エリアでの想定スループットを算出する機能も有している。

＜経路探索動作の第１の例＞
次に、図４に示すフローチャートを用いて、図１〜図３を参照しつつ実施の形態に係る無線通信装置１００での経路探索動作の第１の例について説明する。

図１を用いて説明したように、通過するエリアの通信トラフィックが高い場合には、当該エリアでは無線通信のスループットが低下する可能性がある。スループットが低くても、データ通信量が少量で済む情報、例えば渋滞情報などを受信できれば良いのであれば、無線通信装置１００に備わる、従来の経路探索方法によって得られた経路でも良いが、動画像などの大量のデータ通信が必要な場合は、本発明に係る経路探索方法に切り替えることで、動画像の受信を滞りなく行うことが可能となる。

具体的には、目的地までの経路探索を行う場合に、まず、無線通信装置１００に所望するアプリケーションを滞りなく実行させるために必要なスループットを設定する（ステップＳ１）。

例えば、動画像をディスプレイ４（図２）に表示させたい場合、最低でも５Ｍｂｐｓのスループットを維持する必要があるのであれば、必要なスループットとして５Ｍｂｐｓを設定する。この場合、具体的な数値で設定することとしても良いが、スループット設定の画面を選択すると、ディスプレイ４上に通信アプリケーションの項目一覧が表示されるように、必要なスループットの設定値を通信アプリケーションに関連付けるように構成し、その中から「動画像受信」などの項目を選択することで、自動的に必要なスループットが設定され、それに基づいて自動的に経路探索を実施するように構成すれば、ユーザーにとって使いやすい仕様となる。

なお、スループットの設定値の例としては、地図情報であれば２Ｍｂｐｓ、周辺施設の検索であれば１Ｍｂｐｓ、渋滞情報であれば５００Ｋｂｐｓなどが挙げられ、上述のように、通信アプリケーションの項目一覧として、それぞれ「地図情報」、「周辺施設の検索」、「渋滞情報」などの項目としてディスプレイ４上に表示し、何れかをユーザーが選択することで必要なスループットが設定されるように構成する。

なお、使用するアプリケーションを変更する場合は、変更後のアプリケーションで再度の経路探索を行うようにする。

必要とするスループットが設定されると、無線通信装置１００の通信部２は、接続中の基地局を通して、周辺基地局のトラフィック情報を取得する（ステップＳ２）。すなわち、接続中の基地局から有線ネットワークＮＷ（図３）を介して、周辺基地局２００〜２０２のトラフィック情報を取得することが可能である。なお、基地局でのトラフィックとは、ある基地局が通信している情報量であり、これが判れば、各基地局での空きリソース量を知ることができる。

次に、取得したトラフィック情報に基づいて、無線通信装置１００の制御部１において、各周辺基地局の想定スループットを算出する（ステップＳ３）。想定スループットは、各周辺基地局を無線通信装置１００が通る場合に、各基地局との間で得られると予測されるスループットである。なお、想定スループットの算出については後に説明する。

次に、算出された想定スループットに基づいて、制御部１において、利用可能経路内での想定スループットが、ステップＳ１で設定したスループットを超える基地局のエリアを通る経路であって、かつ、利用可能な経路を探索する（ステップＳ４）。

すなわち、図１の例によれば、現在地から目的地までの経路として、エリアＡＲを通る第１の経路Ｒ１と、エリアＢＲを通る第２の経路Ｒ２と、エリアＣＲを通る第３の経路Ｒ３が、設定したスループットを超える基地局のエリアを通る経路であって、かつ現実的に利用可能な経路として選ばれる。

そして、これらの３つの経路の中で、想定スループットの最も高い基地局のエリアを通る経路を選択して経路探索結果とする。

なお、利用可能経路は、迂回制限時間あるいは迂回制限距離で設定することができる。すなわち、周辺基地局としては、図１に示す周辺基地局２００〜２０２以外にも存在し、それらの基地局のエリア内を通ることでも目的地に着くことはできるが、それらの基地局を通るような経路を選択すると、現在値から目的地までの最短時間、および、最短距離との差分（迂回時間、および、迂回距離）が大きくなり現実的ではない。そこで、従来の経路探索方法を用いて、迂回時間が迂回制限時間を超える場合、あるいは、迂回距離が迂回制限距離を超える場合、それらについては利用可能な経路とはしないようにすることで経路探索を簡略化できる。なお、迂回制限時間は、一定値であっても、現在値から目的地までの最短時間が大きくなるにつれ、値が大きくなるよう設定してもよい。また、迂回制限距離は、一定値であっても、現在値から目的地までの最短距離が大きくなるにつれ、値が大きくなるよう設定しても良い。

次に、経路探索結果として得られた経路にある通過予定の基地局に対して、無線通信装置１００が必要とするリソースおよび通過時間などの情報を通知する（ステップＳ５）。

この情報を受けた通過予定の基地局は、無線通信装置１００の通過時間に合わせて、必要リソースを確保し、無線通信装置１００の通過時にリソースを割り当てることでハンドオーバーをスムーズに行うことができる。

このように、本発明に係る無線通信装置１００では、移動体通信のトラフィック情報を用いて経路探索を行うので、データ通信のスループットの高いエリアを選んで通ることが可能となり、通信データの受信を滞りなく行うことが可能となる。

また、通過予定の基地局に対して、無線通信装置１００が必要とするリソースおよび通過時間などの情報を予め通知しておくことで、無線通信装置１００の通過時のハンドオーバーをスムーズに行うことができる。

なお、以上の説明においては、無線通信装置１００の周辺の基地局について想定スループットを算出することで経路探索を行う例を示しており、目的地が比較的近い場合に特に有効である。また、目的地が遠い場合には、通過予定の基地局に到達するまでに時間がかかり、想定スループットの精度が低下してしまうという問題が生じるが、その精度を上げるため、無線通信装置１００が移動する先々で、経路探索を繰り返すことで遠い目的地であっても通信データの受信を滞りなく行うことが可能となる。

また、トラフィック情報の取得、および周辺基地局の想定スループットの算出は、経路探索動作を始めてから行うのではなく、経路探索動作を行わない場合にも常時実施しておくことで、経路探索に要する時間を短縮することが可能となる。

＜想定スループットの算出方法＞
次に、図５に示すフローチャートを用いて、想定スループットの算出方法を説明する。まず、周辺基地局の位置情報を取得するとともに、図４に示したステップＳ２で取得した周辺基地局のトラフィック情報から各周辺基地局における空きリソース情報（空きリソース量）を取得する（ステップＳ１１）。

次に、ＧＰＳ受信部７（図２）で受信したＧＰＳ情報から得られた自車両の位置情報と、ステップＳ１１で取得した周辺基地局の位置情報とに基づいて、各周辺基地局と利用可能経路との距離（例えば、周辺基地局の位置と、当該周辺基地局の通信可能エリア内であって利用可能経路上にある複数箇所の所定地点との平均距離）を算出し、得られた距離に基づいて受信レベルを算出する（ステップＳ１２）。

ここで、周辺基地局との距離によって電波の強弱が決まるので、周辺基地局までの距離が遠い場合には受信レベルは低く算出され、周辺基地局までの距離が近い場合には受信レベルは高く算出される。

次に、算出した受信レベルから使用可能な変調方式を算出し、伝送レートを取得する（ステップＳ１３）。すなわち、受信レベルが決まれば、使用可能な変調方式が判明する。すなわち、受信レベルが低い場合にはＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などの比較的伝送レートの低い変調方式を使用することとなり、受信レベルが高い場合には、６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの比較的伝送レートの高い変調方式を使用することとなる。そして、伝送レートは変調方式に対応して決まっているので、変調方式が決まれば伝送レートを得ることができる。

次に、ステップＳ１１で取得した周辺基地局の空きリソース情報と、ステップＳ１３で取得した伝送レートを掛け合わせることで、想定スループットを算出することができる（ステップＳ１４）。

＜経路探索動作の第２の例＞
図４を用いて説明した経路探索動作の第１の例では、まず、無線通信装置１００の周辺基地局のトラフィック情報を取得し、その後に従来の経路探索方法によって利用可能経路を選ぶ方法を採ったが、以下に図６に示すフローチャートを用いて説明する経路探索動作の第２の例のように、まず、従来の経路探索方法によって利用可能経路を選び、選ばれた利用可能経路中の基地局について想定スループットを算出する方法を採っても良い。これにより、想定スループットの算出対象となる基地局を減らして、想定スループットの算出に費やす時間を削減できる。

まず、無線通信装置１００に所望するアプリケーションを滞りなく実行させるために必要なスループットを設定する（ステップＳ２１）。

次に、従来の経路探索方法によって目的地までの経路探索を実施し、利用可能経路を選ぶ（ステップＳ２２）。

すなわち、図１の例によれば、現在地から目的地までの経路として、エリアＡＲを通る第１の経路Ｒ１と、エリアＢＲを通る第２の経路Ｒ２と、エリアＣＲを通る第３の経路Ｒ３を従来の経路探索方法によって選び、これらの３つの経路を利用可能経路とする。なお、利用可能経路は、迂回制限時間あるいは迂回制限距離で設定されることは先に述べた通りである。

次に、ステップＳ２２で得られた利用可能経路中の各基地局について想定スループットを算出する（ステップＳ２３）。なお、想定スループットの算出については、図５を用いて説明した方法と同様であるが、より遠い位置にある基地局も対象となるので、図５を用いて説明したステップＳ１２の受信レベルの算出においては、対象となる基地局と利用可能経路との距離がある程度以上離れている場合には受信レベルが算出できないものとし、最低の受信レベルを算出受信レベルとすることで対応する。

次に、ステップＳ２２で得られた利用可能経路中の各基地局について、ステップＳ２３で算出した想定スループットを当てはめ、その結果、全ての経路の想定スループットがステップＳ２１で設定された必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

そして、全ての経路が、必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路である場合には、当該経路に対して、再度、ステップＳ２２およびステップＳ２３と同じ経路探索を実施する。この場合も、利用可能経路が選ばれるように限定条件を設定する（ステップＳ２５）。このような再探索を行うのは、誤った探索結果が得られる可能性を排除するためである。

なお、ステップＳ２４において、全ての経路が、必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路ではない場合（１つでも必要なスループット以上となる基地局のエリアを通る経路がある場合）には、ステップＳ２７に進む。

次に、再探索で得られた経路について、全ての経路が、想定スループットがステップＳ２１で設定された必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。

そして、全ての経路が、必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路ではない場合（１つでも必要なスループット以上となる基地局のエリアを通る経路がある場合）にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、必要なスループット以上となる基地局のエリアを通る経路が複数あるか否かを判定する。

そして、必要なスループット以上となる基地局のエリアを通る経路が１つである場合は、当該経路を経路探索結果として経路探索を終了し、必要なスループット以上となる基地局のエリアを通る経路が複数ある場合には、想定スループットの最も高い基地局のエリアを通る経路を選択して経路探索結果とする（ステップＳ２８）。

なお、ステップＳ２６において、全ての経路が、必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路である場合には。ステップＳ２９に進み、探索した中での最大の想定スループットの基地局のエリアを通る経路を選択して経路探索結果とする。

また、ステップＳ２５の再探索においては、迂回制限時間あるいは迂回制限距離などの限定条件を緩和するなどして、探索範囲を広げるようにしても良い。さらに、再探索が不要である場合は、ステップＳ２４において、全ての経路が、必要なスループット未満となる基地局のエリアを通る経路である場合には、ステップＳ２５，２６の処理を省略し、そのままステップＳ２９に進んでもよい。

なお、経路探索結果として得られた経路にある通過予定の基地局に対して、無線通信装置１００が必要とするリソースおよび通過時間などの情報を通知することで、この情報を受けた通過予定の基地局が、無線通信装置１００の通過時間に合わせて、必要リソースを確保するように構成しても良いことは言うまでもなく、無線通信装置１００の通過時にリソースを割り当てることでハンドオーバーをスムーズに行うことが可能となる。

図７には、図４を用いて説明した経路探索動作の第１の例および図６を用いて説明した経路探索動作の第２の例による経路探索の結果を模式的に示す。

図７に示すように、現在地から目的地に達する経路Ｒ１１、Ｒ１２の２通りがある場合、従来の経路探索方法で経路探索を行うと、例えば最短距離で目的地に到達するように設定されているならば、経路Ｒ１１を選択して経路探索結果とする。しかし、経路Ｒ１１には、途中に想定スループットが必要なスループット未満となる基地局のエリアＤＲが存在している。

一方、経路探索動作の第１の例および第２の例による経路探索を実行すると、想定スループットが必要なスループット未満となる基地局のエリアＤＲを迂回する経路Ｒ１２を選択して経路探索結果とするので、目的地までの距離は長くなっても、データ通信のスループットの低いエリアを通ることがなく、通信データの受信を滞りなく行うことが可能となる。

＜経路探索動作の第３の例＞
図４を用いて説明した経路探索動作の第１の例および図６を用いて説明した経路探索動作の第２の例では、想定スループットは無線通信装置１００が算出するものとして説明したが、経路探索動作の第３の例では想定スループットをセンター装置３００（図３）が算出し、その情報を基地局を介して無線通信装置１００に転送する方法を採る。以下、経路探索動作の第３の例について説明する。

＜想定スループットの算出方法＞
まず、経路探索動作の第３の例における想定スループットの算出方法について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

無線通信装置１００（端末）は、ＧＰＳ受信部７（図２）で受信したＧＰＳ情報から得られた自車両の位置情報と、現在通信している基地局からの信号の受信レベルを、当該基地局に通知する（ステップＳ３１）。

基地局では、無線通信装置１００（端末）から受信した情報に、当該端末からの信号の受信レベルおよび空きリソース情報を加え、有線ネットワークＮＷ（図３）を介してセンター装置３００（図３）に通知する（ステップＳ３２）。

センター装置３００では、基地局からの受信レベル、空きリソース情報に基づいて、各基地局の通信エリア内の各地点での想定スループットを算出する（ステップＳ３３）。ここで、端末は１つではなく、複数の車両にそれぞれ搭載された複数の端末から、各基地局の通信エリア内の各地点での情報を送って来ており、センター装置３００ではそれらの情報を集約することで、各基地局の通信エリア内の各地点での想定スループットを算出する。すなわち、経路探索動作の第３の例は、各端末が、現在の自車両の位置情報と、現在通信している基地局からの信号の受信レベルをセンター装置３００に提供することで、センター装置３００が各基地局の通信エリア内の各地点での想定スループットを算出して、各端末に送信するシステムに基づいている。なお、想定スループットの算出については、図５を用いて説明した方法と同じである。

無線通信装置１００は、センター装置３００に、各基地局の通信エリア内の各地点での想定スループットを要求し、センター装置３００は、算出した想定スループットを何れかの基地局を介して端末に通知する（ステップＳ３４）。

無線通信装置１００が、センター装置３００で算出された想定スループットを受け取ることで想定スループットの算出が終了する。

なお、センター装置３００は、スループット情報として、各地点ごとの想定スループットを、定期的に複数の端末に向けて報知する構成としても良い。

次に、図９に示すフローチャートを用いて経路探索動作の第３の例について説明する。まず、無線通信装置１００に所望するアプリケーションを滞りなく実行させるために必要なスループットを設定する（ステップＳ４１）。

先に説明したように、各地点ごとの想定スループットはセンター装置３００で算出されるので、無線通信装置１００が、センター装置３００に想定スループット情報を要求して取得するか、センター装置３００が定期的に端末を特定せずに報知する想定スループット情報を受けて取得する（ステップＳ４２）。

無線通信装置１００では、各地点での想定スループット情報を地図情報に当てはめ、当該地図情報に基づいて経路探索を行う。この場合、限定条件として想定スループットが必要なスループット未満となる地点は通らないものとし、想定スループットがステップＳ４１で設定された必要なスループット未満となる地点を通る経路は排除するように経路探索を行う（ステップＳ４２）。

そして、経路探索結果に対して、設定された必要なスループット以上となる地点を通る経路が存在するか否かの確認を行い（ステップＳ４４）、設定された必要なスループット以上となる地点を通る経路が存在する場合はステップＳ４６に進んで、経路を確定する。なお、ステップＳ４６では、必要なスループット以上となる地点を通る経路が１つである場合は、当該経路を経路探索結果とし、必要なスループット以上となる地点を通る経路が複数ある場合には、想定スループットの最も高い地点を通る経路を選択して経路探索結果とする。

一方、設定された必要なスループット以上となる地点を通る経路が存在しない場合には、ステップＳ４５において必要なスループットの設定値を下げて、ステップＳ４３以下の経路探索を再実行する。

図１０には、図９を用いて説明した経路探索動作の第３の例による経路探索の結果を模式的に示す。

図１０に示すように、現在地から目的地に達する経路Ｒ１１、Ｒ１２の２通りがある場合、従来の経路探索方法で経路探索を行うと、例えば最短距離で目的地に到達するように設定されているならば、経路Ｒ１１を選択して経路探索結果とする。しかし、経路Ｒ１１は、設定された必要なスループット未満となる地点を通る経路である。

一方、経路探索動作の第３の例による経路探索を実行すると、想定スループットが必要なスループット未満となる経路は排除され、必要なスループット以上となる地点を通る経路Ｒ１２を選択して経路探索結果とするので、目的地までの距離は長くなっても、データ通信のスループットの低いエリアを通ることがなく、通信データの受信を滞りなく行うことが可能となる。

また、経路探索動作の第３の例では、各端末が、現在の自車両の位置情報と、現在通信している基地局からの信号の受信レベルをセンター装置３００に提供することで、センター装置３００が各基地局の通信エリア内の各地点での想定スループットを算出して、各端末に送信するので、想定スループットを各基地局の通信エリア内の各地点、すなわち、何れかの端末が実際に基地局と通信を行った地点での受信レベルに基づいた想定スループットが与えられるので、より細かい情報に基づいた経路探索可能となる。

１００無線通信装置
２００，２０１，２０１基地局
３００センター装置
ＮＷ有線ネットワーク

Claims

移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置であって、
接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得する通信部と、
取得した前記トラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行うことを特徴とする、無線通信装置。
前記制御部は、
前記周辺基地局のそれぞれについて前記想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて経路探索を行う、請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、
前記現在地から前記目的地までの経路探索において、現実的に利用可能な利用可能経路が選ばれるように設定された限定条件をも満足するように経路を選択する、請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、
前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を、現実的に利用可能な利用可能経路が選ばれるように設定された限定条件を満足するように実施し、選択された経路中の前記周辺基地局のそれぞれについて前記想定スループットを算出する、請求項１記載の無線通信装置。
前記制御部は、
経路探索で得られた経路にある通過予定の基地局に対して、前記無線通信装置が必要とするリソースおよび通過時間の情報を通知する、請求項２または請求項４記載の無線通信装置。
前記設定値は、通信アプリケーションに関連付けて設定され、
前記制御部は、
前記通信アプリケーションが変更されると、変更後の前記通信アプリケーションに対応する設定値に基づいて経路探索を行う、請求項１記載の無線通信装置。
移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置であって、
接続中の基地局を介して、前記基地局を管理するセンター装置から各基地局の通信エリア内の各地点を前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを取得する通信部と、
取得した想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部と、を備え、
前記想定スループットは、前記通信部が、前記基地局を介して前記センター装置に与える、前記移動体の現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの信号の受信レベルに基づいて算出され、
前記制御部は、
前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行うことを特徴とする、無線通信装置。
無線通信装置と、複数の基地局と、前記複数の基地局にネットワークを介して接続され、前記複数の基地局および前記無線通信装置を管理するセンター装置とを有した無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
ナビゲーション機能を有して移動体に搭載され、
接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得する通信部と、
取得したトラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出し、算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行い、
前記複数の基地局のそれぞれは、
前記無線通信装置との間で、データの送受信を行う第１の通信部と、
前記ネットワークを介して前記センター装置との間でデータの送受信を行う第２の通信部と、
前記無線通信装置に対して、前記ネットワークを介して前記センター装置から前記周辺基地局の前記トラフィック情報を取得して送信するように、前記第１および第２の通信部を制御する制御部と、を備え、
前記センター装置は、
前記複数の基地局の前記トラフィック情報を蓄積する、無線通信システム。
無線通信装置と、複数の基地局と、前記複数の基地局にネットワークを介して接続され、前記複数の基地局および前記無線通信装置を管理するセンター装置とを有した無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
ナビゲーション機能を有して移動体に搭載され、
接続中の基地局を介して、前記センター装置から、各基地局の通信エリア内の各地点を前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを取得する通信部と、
取得した想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行い、
前記複数の基地局のそれぞれは、
前記無線通信装置との間で、データの送受信を行う第１の通信部と、
前記ネットワークを介して前記センター装置との間でデータの送受信を行う第２の通信部と、
前記無線通信装置から、前記移動体の現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの信号の受信レベルのデータを受け、前記ネットワークを介して前記センター装置に与えるように前記第１および第２の通信部を制御するとともに、前記センター装置から前記ネットワークを介して前記想定スループットのデータを受け、前記無線通信装置に与えるように前記第１および第２の通信部を制御する制御部と、を備え、
前記センター装置は、
前記無線通信装置から、前記基地局を介して与えられる、前記移動体の前記現在位置の情報と、接続中の前記基地局からの前記信号の受信レベルに基づいて前記想定スループットを算出する、無線通信システム。
移動体に搭載され、ナビゲーション機能を有した無線通信装置における経路探索方法であって、
（ａ）接続中の基地局を通して周辺基地局のトラフィック情報とともに、前記周辺基地局の位置情報を取得するステップと、
（ｂ）取得した前記トラフィック情報に基づいて、前記周辺基地局の通信エリアを前記移動体が通過する際の該周辺基地局と前記無線通信装置との間での想定スループットを算出するステップと、
（ｃ）算出された前記想定スループットに基づいて、前記移動体の現在地から目的地までの経路探索を行うステップと、を備え、
前記ステップ（ｃ）は、
前記想定スループットが、予め設定されたスループットの設定値を超える基地局のエリアを通る経路が選択されるように経路探索を行うことを特徴とする、経路探索方法。