JP2017139605A - 通信端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のネットワーク側での大規模な機能追加や負荷増大を低減しつつ、アプリケーションごとに複数種類の無線ネットワークを切り替えて接続することができる通信端末装置を提供する。【解決手段】複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、その実行対象のアプリケーションに対応する通信品質の要求情報及び無線ネットワークの選択情報と無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、実行対象のアプリケーションの実行時の通信に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを選択するように制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、無線ネットワークに接続して通信可能な通信端末装置に関するものである。

従来、３Ｇ、ＬＴＥ、４Ｇ（ＬＴＥ−ＴＤＤ）などの移動体通信の無線ネットワークと、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の無線ネットワークとを切り替えて接続して通信可能な通信端末装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように無線ネットワークとを切り替えることによりスループットの向上と無線リソースの有効活用を図ることができる。

しかしながら、多数の通信端末装置における無線ネットワークの切り替えをネットワーク側で制御しようとすると、基地局装置やアクセスポイントを含む既存のネットワーク側に大規模な機能追加が発生したり負荷増大をもたらしたりするという課題がある。
また、通信端末装置で実行されるアプリケーションの種類によってスループットの向上や無線リソースの有効活用のために好適な無線ネットワークが異なる場合があるため、通信端末装置で実行されるアプリケーションごとに複数種類の無線ネットワークを切り替えて接続できるようにしたいという要請がある。

本発明の一態様に係る通信端末装置は、無線ネットワークに接続可能な通信端末装置であって、周波数帯及び無線通信方式の少なくとも一方が互いに異なる複数種類の無線ネットワークに選択的に接続して通信する通信手段と、無線ネットワークへの接続を伴う互いに異なる複数種類の通信サービスのアプリケーションを選択的に実行するアプリケーション実行手段と、前記複数種類のアプリケーションそれぞれにおいて要求される通信品質の要求情報と、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報と、前記複数種類の無線ネットワークそれぞれの通信品質の情報とを記憶する記憶手段と、前記複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、その実行対象のアプリケーションに対応する前記通信品質の要求情報及び前記無線ネットワークの選択情報と前記無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、前記実行対象のアプリケーションの実行時の通信に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを選択するように制御する制御手段と、を備える。
前記通信端末装置において、前記制御手段は、通信品質が高い無線ネットワークを優先的に選択してもよい。
また、前記通信端末装置において、前記複数種類の無線ネットワークそれぞれに接続して通信を行ったときの通信品質を測定する測定手段と、前記制御手段は、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記通信品質の測定情報を更新してもよい。ここで、前記制御手段は、前記複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、前記記憶手段に記憶されている前記アプリケーション情報と前記無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、前記複数種類の無線ネットワークから少なくとも１つの無線ネットワークを仮選択し、その仮選択した無線ネットワークに接続して通信を行って通信品質を測定し、その測定結果に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記通信品質の測定情報を更新するとともに、その更新後の通信品質の測定情報と前記アプリケーション情報とに基づいて、前記実行対象のアプリケーションの実行時に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを本選択するように制御してもよい。また、前記通信品質の情報は、前記仮選択した無線ネットワークの通信品質と前記本選択した無線ネットワークの通信品質との差に関する情報を含んでもよい。
また、前記通信端末装置において、前記制御手段は、前記実行対象のアプリケーションについて選択した前記少なくとも１つの無線ネットワークの情報に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記実行対象のアプリケーションに対応する前記無線ネットワークの選択情報を更新してもよい。
また、前記通信端末装置において、前記制御手段は、前記複数種類のアプリケーションから選択された複数のアプリケーションをマルチタスクで実行するとき、前記実行対象の複数のアプリケーションそれぞれについて少なくとも１つの無線ネットワークを選択してもよい。
また、前記通信端末装置において、前記無線ネットワークの選択情報は、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用された無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報を含んでもよい。ここで、前記無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報は、複数の時間帯ごとに記憶されていてもよい。
また、前記通信端末装置において、前記通信品質の情報は、前記アプリケーションの実行時の通信におけるスループット及び遅延時間の少なくとも１つを含んでもよい。
また、前記通信端末装置において、前記通信品質の情報は、当該通信端末装置の移動速度(移動度)を含んでもよい。
また、前記通信端末装置において、前記無線ネットワークの選択情報は、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択優先順位の情報を含んでもよい。ここで、前記選択優先順位の情報をサーバからダウンロードする手段を更に備えてもよい。また、当該通信端末装置で実行可能な前記複数種類のアプリケーションのクラス情報、当該通信端末装置で通信に使用可能な前記複数種類の無線ネットワークの情報、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報、前記通信品質の情報及び当該通信端末装置が在圏するセルに関する情報の少なくとも１つの情報を、前記サーバにアップロードする手段を更に備えてもよい。
また、前記通信端末装置において、前記アップロード手段は、当該通信端末装置の位置登録時、当該通信端末装置のセル間移動のハンドオーバー時、又は、当該通信端末装置の通信で使用する無線ネットワークの変更時に、前記情報のアップロードを行ってもよい。

本発明によれば、既存のネットワーク側での大規模な機能追加や負荷増大を低減しつつ、アプリケーションごとに複数種類の無線ネットワークを切り替えて接続することができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの一例を示す概略構成図。 本発明の一実施形態に係る通信端末装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択機能の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択機能動作の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の一例の前半部分を示すフローチャート。 図５の無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の残りの後半部分を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の他の一例を示すフローチャート。 図７の無線ネットワーク選択エージェントにおける選択アルゴリズム他の一例を示すフローチャート。 通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）に複数の構成要素がある場合の通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の定量化方法の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の更に他の一例の前半部分を示すフローチャート。 図１０の無線ネットワーク選択エージェントの処理手順に続く無線ネットワーク番号を求める部分の処理手順の一例を示すフローチャート。 図１１の処理手順に続く通信品質データベースの更新手順の一例を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら本発明の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通信システムの一例を示す概略構成図である。本実施形態の通信システムにおいて、通信端末装置１０は、セルラー通信機能と無線ＬＡＮ通信機能とを有する携帯電話機やスマートフォンなどの通信端末装置である。通信端末装置１０は、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用した複数種類のセルラー方式それぞれの無線ネットワークの中継装置（以下「基地局」という）６０，６５を介したセルラー通信経路（セルラー通信ベアラ）と、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用した無線ＬＡＮ方式の無線ネットワークの中継装置（以下「アクセスポイント」という。）２０を介した少なくとも１つの無線ＬＡＮ通信経路（無線ＬＡＮ通信ベアラ）とを切り替えて通信することができる。

なお、図１の通信システムでは、複数のセルラー通信経路が、ＦＤＤ−ＬＴＥ方式の基地局６０を介したセルラー通信経路及びＴＤＤ−ＬＴＥ方式の基地局６５を介したセルラー通信経路である場合について示しているが、他の種類のセルラー通信経路（例えば、後述のＷ−ＣＤＭＡ方式やＣＤＭＡ２０００方式のセルラー通信経路）を利用できるものであってもよい。また、通信端末装置１０は、複数種類の無線ネットワークの通信経路を同時に利用して通信することができるものであってもよい。また、通信端末装置１０は、無線ＬＡＮ通信機能を備えず、複数種類のセルラー方式の無線ネットワークのセルラー通信経路（例えば、ＴＤＤ−ＬＴＥ方式、ＦＤＤ−ＬＴＥ方式、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＣＤＭＡ２０００方式などのセルラー通信経路）を切り替えて通信することができるものであってもよい。

通信端末装置１０は、例えばファストフード店や駅構内などに設けられた無線ＬＡＮ方式の無線ネットワークのアクセスポイント２０の無線通信可能な通信エリア２０Ａ内に位置するとき、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用して無線ネットワークのアクセスポイント２０に接続する。そして、通信端末装置１０は、そのアクセスポイント２０及びバックボーンネットワーク３０を介して通信ネットワークに接続してサーバ４０、８０と通信したり、他のアクセスポイント２１等を介して他の通信端末装置１１、１２と通信したりすることができる。

アクセスポイント２０は、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用して通信端末装置１０と無線通信可能な無線ＬＡＮの中継装置であり、バックボーンネットワーク３０及びゲートウェイ（ＧＷ）等を介して、外部の通信ネットワークとしてのインターネット５０等に接続されている。なお、アクセスポイント２０は、認証処理装置としての認証サーバや、ポリシー管理装置としてのポリシーサーバに接続するものであってもよい。認証サーバは、通信サービスに加入している加入者の各種情報が格納された加入者データベース（ＤＢ）が接続された例えばＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial In User Service）サーバである。ポリシーサーバは、複数の通信端末装置１０の通信ポリシー情報を管理するサーバである。

また、アクセスポイント２０は、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用した無線ネットワークを介した無線ＬＡＮ通信経路により、通信エリア２０Ａ内の通信端末装置１０と無線通信し、通信端末装置１０と通信ネットワークとの間の通信を中継することができる。アクセスポイント２０と通信端末装置１０との間の無線通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１（８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｎ等）の規格に準拠したＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ通信方式であり、その無線通信方式で利用する周波数帯は、例えば２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯である。

また、通信端末装置１０は、移動体通信網のマクロセルやスモールセルなどの無線通信可能エリアである通信エリア６０Ａに在圏するとき、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用して無線ネットワークのマクロセル基地局やスモールセル基地局などの基地局６０に接続する。そして、通信端末装置１０は、その基地局６０，６５及びコアネットワーク７０を介して通信ネットワークに接続してサーバ４０、８０と通信したり、他の基地局６１等を介して他の通信端末装置１１、１２と通信したりすることができる。

基地局６０は、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用して通信端末装置１０と無線通信可能なセルラー方式の移動体通信の中継装置であり、コアネットワーク７０及びゲートウェイ（ＧＷ）等を介して、各種サーバや外部の通信ネットワークとしてのインターネット５０等に接続されている。基地局６０は、前述の認証サーバやポリシーサーバに接続するものであってもよい。また、基地局６０および６５の通信エリアは、通信エリア６０Ａと同じであってもよいし、通信エリア６０Ａの一部のエリアであってもよい。

また、基地局６０は、所定の無線通信方式及び周波数帯を利用した無線ネットワークを介したセルラー通信経路により、通信エリア６０Ａ内の通信端末装置１０と無線通信し、通信端末装置１０と通信ネットワークとの間の通信を中継することができる。

前記セルラー通信経路の無線ネットワークは、第３世代（３Ｇ）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、第４世代（４Ｇ）、第５世代（５Ｇ）などの規格に準拠したセルラー通信の無線ネットワークであり、例えば次の（Ａ）〜（Ｄ）に例示する無線通信方式及び周波数帯を利用した無線ネットワークである。
（Ａ）８００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１．７ＧＨｚ、１．８ＭＨｚ、１．９ＧＨｚ又は２．１ＧＨｚの周波数帯のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式。
（Ｂ）８００ＭＨｚ又は２．１ＧＨｚの周波数帯のＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）２０００方式。
（Ｃ）７００ＭＨｚ、８００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．７ＧＨｚ、１．８ＭＨｚ、１．９ＧＨｚ又は２．１ＧＨｚの周波数帯のＦＤＤ（Frequency Division Duplex）−ＬＴＥ方式。
（Ｄ）８００ＭＨｚ、２．５ＧＨｚ又は３．５ＧＨｚの周波数帯のＴＤＤ（Time Division Duplex）−ＬＴＥ方式。

なお、図１では、通信エリア２０Ａ、６０Ａに在圏する通信端末装置１０が１台について図示しているが、通信端末装置１０は２台以上であってもよい。また、本実施形態の通信端末装置１０は、前記無線ネットワークを切り替えて通信可能なものであれば、ノートパソコンなどのパソコン装置、ゲーム機、タブレット端末、デジタルカメラ、プリンタ、書籍閲覧端末等の、通信機能を有する装置であってもよい。また、本実施形態の通信端末装置１０は、ネットワーク連携可能な家電(例えば、ＴＶ、冷蔵庫、録画機器)、時計や眼鏡などのウェアラブルデバイス、体重計や血圧計及びその他医療機器、ロボット等の、通信機能を有する装置であってもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係る通信端末装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の通信端末装置１０は、主制御部１１０と無線通信部１１１とベースバンド処理部１１２と音入出力部１１３と表示部１１４と操作手段としての操作部１１５とを備える。また、通信端末装置１０は、装置本体に対して着脱可能な加入者情報記憶媒体であるＩＣモジュールとしてのＵＳＩＭ１５が装着されている。

主制御部１１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる記憶装置を備え、所定の基本ＯＳやミドルウェア等のプログラムが実行されることにより、ベースバンド処理部１１２等の各部を制御したり、ソフトウェア構成上のネイティブプラットフォーム環境やアプリケーション実行環境を構築したり、各種処理を実行したりする。

上記記憶装置は、通信端末装置１０で実行可能な複数種類のアプリケーション（例えば、電子メール、ストリーミング動画の視聴）それぞれにおいて要求される通信品質の要求情報と、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報と、前記複数種類の無線ネットワークそれぞれの通信品質の情報とを記憶する記憶手段としての機能を有する。

上記通信品質の情報は、アプリケーションの起動中に無線ネットワークを介して受信したときの情報データの通信速度（スループット）及びレスポンス（例えば遅延：Ｌａｔｅｎｃｙ）の情報であり、起動中のアプリケーションに渡される。上記通信品質の情報としては、上記通信速度（スループット）及びレスポンスの情報に代えて又は加えて、無線ネットワークの切り替え前と比較した通信品質の改善／劣化を示す簡易情報を用いてもよい。この簡易情報は、例えば、無線ネットワークの切り替え前と比較した結果、通信品質が向上した情報（例えば、フラグ情報：＋１）や通信品質が劣化した情報（例えば、フラグ情報：−１）であってもよい。

主制御部１１０の記憶装置は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくともいずれか一つを有する。この記憶装置は、各部での処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶装置は、ドライバプログラムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信方式や移動体通信（セルラー通信）の無線通信方式を実行する通信ドライバプログラム、操作部１１５を制御する入力デバイスドライバプログラム、表示部１１４を制御する出力デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、上記記憶装置は、オペレーティングシステムプログラムとして、例えば、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）ＯＳ、ｉＯＳ（登録商標）等の基本ＯＳや、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線通信方式や移動体通信（セルラー通信）の無線通信方式での認証等を行う接続制御プログラム等を記憶する。また、上記記憶装置は、ウェブ認証を行う認証プログラム、時間を計時する計時プログラム、ウェブページを取得及び表示するウェブブラウザプログラム、電子メールを送信及び受信する電子メールプログラム、リアルタイム又は非リアルタイムのストリーミング動画の視聴プログラムなどのアプリケーションプログラム、それらのプログラムの実行時に用いる各種データ、及び使用中のアプリケーションに関するアプリケーション情報（例えば、アプリケーションの名前、種類、クラス）等を記憶することができる。また、上記記憶装置は、基地局６０や無線ＬＡＮのアクセスポイント２０に接続するためのネットワーク情報や通信品質測定条件等を記憶することができる。また、上記記憶装置は、各種のテキストデータ、映像データ、画像データ等を記憶したり、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶したりしてもよい。

上記ネットワーク情報は、無線ネットワークを介した通信で得られる情報であり、例えば無線ネットワークの運用に関するポリシー情報である。このポリシー情報としては、無線ネットワークを運用するネットワーク事業者の無線ネットワークの運用指針の情報（例えば、後述の無線ネットワーク選択優先順位の情報）、顧客の契約情報、顧客の料金情報、顧客のデータ使用量(データ使用性向)などが挙げられる。このネットワーク情報は、前記アプリケーション情報とともに、無線ネットワークを選択する制御プログラムが実行されて機能する無線ネットワーク選択エージェントに、初期情報として入力される。

また、上記記憶装置は、複数種類の無線ネットワークそれぞれに接続して通信を行ったときの通信品質を測定する測定通信品質測定プログラム、無線ネットワークを選択するように制御する制御プログラム（無線ネットワーク選択エージェント）、それらのプログラムの実行時に用いる各種データを記憶している。また、上記記憶装置は、アプリケーション毎の無線ネットワーク選択の設定情報及び履歴情報を記憶している。

表１は、アプリケーション毎の無線ネットワーク（ＮＷ）選択の設定情報及び履歴情報を示す内部情報記憶テーブルの一例である。この無線ネットワーク選択の設定情報及び履歴情報は、通信端末装置１０で起動されるアプリケーションごとの無線ネットワークの選択制御に用いることができる。

表１の内部情報記憶テーブルでは、単一のアプリケーション又は同様の所要通信品質Ｑｒｅｑを要求するアプリケーション群ごとにアプリケーション番号（アプリ番号）ｋを付与している。このアプリケーション番号としてはアプリケーションに対応するクラス識別情報（クラス番号）であってもよい。そして、それらのアプリケーション又はアプリケーション群ごとに必要となる所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）の数値が格納されている。所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）としては、表１に例示するようにスループット（情報速度）やエンドツーエンド（Ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）の伝送遅延時間などがある。さらに、通信端末装置の移動速度（「移動度」ともいう。）なども所要通信品質として利用できる。この例では、所要通信品質はスループットとエンドツーエンドの伝送遅延を品質尺度としている。所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）は、アプリケーション番号ｋ（アプリケーション又はアプリケーション群）ごとに設定される。

また、表１の内部情報記憶テーブルには、各アプリケーション又はアプリケーション群で利用可能な無線ネットワーク（無線アクセス方式（ＲＡＴ：Radio Access Technology））の名称とそれらに付与した無線ネットワーク番号ｎとが格納されている。さらに、利用可能なネットワークを通信端末装置が選択する際に、どの無線ネットワークを優先的に接続するかについての情報（ＮＷ選択優先順位）ｐ（ｎ）も内部情報記憶テーブルに格納されている。ＮＷ選択優先順位ｐ（ｎ）は、ネットワーク事業者がネットワークポリシーとしてユーザごとにあらかじめ設定することもできるし、また別の一例では、ユーザ側で設定することもできる。また、その通信端末装置があるアプリケーションの使用時に過去利用された無線ネットワークの割合（選択頻度）Ｆ（ｎ）を統計情報として所持している場合は、過去の選択頻度情報から過去に選択頻度の高い順に、無線ネットワークの優先順位（ＮＷ選択優先順位ｐ（ｎ））を設定することもできる。また、通信品質を構成する要素（例えば、前述のエンドツーエンド遅延の小さい順）に優先順位を設定することもできる。

また、表１の内部情報記憶テーブルでは、前述のように所要通信品質Ｑｒｅｑとしてスループット（情報速度）［Ｍｂｐｓ］及びエンドツーエンドの伝送遅延時間（遅延（Ｅ２Ｅ））［ｍｓ］が設定されている。スループットは通信端末装置１０とアプリケーションの起動中に通信するサーバ（例えば、メールサーバやストリーミング動画サーバ）との間のデータ送受信についてアプリケーションが要求する要求条件（例えば、アプリケーションを正常に実行する上で必要最小限な値）を設定したものである。

また、表１の内部情報記憶テーブルでは、測定通信品質（以下、「通品品質の測定値」ともいう。）Ｑ（ｎ，ｋ）として、端末が無線ネットワークと接続して測定したスループット（情報速度）［Ｍｂｐｓ］及びエンドツーエンドの伝送遅延時間（遅延（Ｅ２Ｅ））［ｍｓ］の測定値が格納されている。これらの数値は実際に無線ネットワークに接続して測定したものでもよいし、無線ネットワークに接続しその場で計測できない場合はあらかじめ設定された数値で代用し格納することもできる。

また、表１中の所要通信品質Ｑｒｅｑ及び無線ＮＷ選択優先順位ｐ（ｎ）の少なくとも一方の情報は、例えば、通信端末装置１０に予め組み込んでおいてもよいし、所定のタイミングに通信ネットワーク側の所定のサーバ４０から通信端末装置１０にダウンロードしてもよい。また、表１中の測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）（スループット及び遅延）並びに選択頻度Ｆ（ｎ）の少なくとも一方の情報は、所定の期間（例えば１日、１月など）に測定・調査されたものであってもよいし、１日の複数の時間帯（例えば、午前、午後、深夜）ごとに測定・調査されたものであってもよい。また、表１中の測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）（スループット及び遅延）並びに選択頻度Ｆ（ｎ）の少なくとも一方の情報は、所定のタイミングに通信ネットワーク側の所定のサーバ４０へアップロードしてもよい。また、表１のアプリケーション毎の無線ネットワーク（ＮＷ）選択の履歴情報には、アプリケーションの利用時刻及び利用時間（長さ）、さらにアプリケーション使用時の端末の位置情報（使用場所）を含めてもよい。また、表１の内部情報記憶テーブルは、利用者ごとに個別に作成した個人テーブルであってもよいし、複数の利用者に共通に作成された共有テーブルであってもよい。

図２中の無線通信部１１１は、図１中の無線ＬＡＮのアクセスポイント２０を介して通信する無線ＬＡＮ通信手段及びセルラー通信の基地局６０及び基地局６５を介して通信する移動体通信手段として機能し、例えばシンセサイザ、周波数変換器，高周波増幅器、アンテナなどにより構成されている。無線通信部１１１は、アクセスポイント２０との間でＩＥＥＥ８０２．１１等の所定の通信方式により無線通信するための高周波信号処理を実行したり、基地局６０又は基地局６５との間で３ＧやＴＤＤ方式のＬＴＥ、ＦＤＤ方式のＬＴＥなどの所定の通信方式により無線通信するための高周波信号処理を実行したりする。

また、無線通信部１１１は、周波数帯及び無線通信方式の少なくとも一方が互いに異なる複数種類の無線ネットワークに選択的に接続して通信する通信手段としても機能する。複数種類の無線ネットワークを介した無線通信を切り替える無線ＮＷ選択・切り替え部は、無線通信部１１１内に設けてもよいし、無線通信部１１１の外に設けてもよい。また、複数種類の無線ネットワークごとに個別の無線通信部を備えてもよいし、複数種類の無線ネットワーク間で一部を共用するように構成してもよい。

ベースバンド処理部１１２は、他の携帯電話機等の通信端末装置や各種サーバとの間で音声通信やデータ送受信の通信を行うためのデジタル処理を実行する。このベースバンド処理部１１２と上記無線通信部１１１との間はＤ／Ａ変換器やＡ／Ｄ変換器を介して接続されている。

音入出力部１１３は、マイク、スピーカ、音信号処理部等で構成されている。マイクから出力されるアナログの音声信号は、音信号処理部でデジタル信号に変換され、主制御部１１０やベースバンド処理部１１２等に送られる。スピーカは、音信号処理部でデジタル信号から変換されたアナログ信号が入力され、通話中の音声を出力したり、メールの着信音、電話の呼び出し音、音楽などを出力したりする。なお、スピーカは、通話中の音声を聞くための受話器用スピーカ（レシーバ）と、着信音や音楽などを出力する外部出力用スピーカとを別々に設けて構成してもいいし、これらの受話器用スピーカ及び外部出力用スピーカを兼用するように一つのスピーカで構成してもよい。

表示部１１４は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬ（Electro−Luminescence）ディスプレイ等で構成され、主制御部１１０からの指令に基づいて各種画像を表示する。例えば、表示部１１４は、通信品質の測定結果の情報を示す画像、無線ネットワークの選択情報を示す画像、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮ接続の状況を示す画像などを表示するようにしてもよい。

操作部１１５は、表示部１１４に組み込まれたタッチパネルや、各種の操作キーやボタン、電源ＯＮ／ＯＦＦ手段としての電源スイッチなどで構成されている。この操作部１１５は、利用者が、通信端末装置１０の本体電源をＯＮ／ＯＦＦしたり、通話開始、終話、メニュー選択、画面切り換え等を指示したり、情報を入力したりするときに用いられる。

また、通信端末装置１０は、位置情報取得手段としてのＧＰＳ（Global Positioning System）部１１７、撮像手段としてのカメラ部１１８、センサー部１１９、電源供給手段としての電源供給部１２０、図示しない時計部等も備えている。

ＧＰＳ部１１７は、ＧＰＳ受信モジュールやＧＰＳアンテナ等で構成され、地球の周りに配置されている複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、その受信結果に基づいて通信端末装置１０が位置する緯度、経度及び高度のデータを算出する。

カメラ部１１８は、レンズや撮像デバイス等で構成され、人物や風景等を撮影する時に用いられる。撮像デバイスとしては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳカメラを用いることができる。

センサー部１１９は、加速度センサー及び／又は地磁気センサー等で構成されている。加速度センサーは、１軸の加速度センサーであっていいし、２軸や３軸等の複数軸の加速度センサーであってもよい。また、地磁気センサーも、１軸の地磁気センサーであっていいし、２軸や３軸等の複数軸の地磁気センサーであってもよい。このセンサー部１１９の出力に基づいて、通信端末装置１０の位置、向き、姿勢及び動きを示すデータを算出することができる。また、センサー部１１９の出力に基づいて、所定高度における基準位置から利用者の通信端末装置１０が移動したときの加速度データや地磁気データの時間変化の情報である履歴情報から、通信端末装置１０が位置している高度、角度等を示すデータを算出することができる。

電源供給部１２０は、充電可能なバッテリー、バッテリーから各部に所定電圧の電力を供給する電力供給回路、バッテリーを充電する充電回路などを備えている。時計部はクロック回路等で構成され、正確な日時を計数し、各種情報の更新処理等のための時刻情報を生成する。

本実施形態において、通信端末装置１０の主制御部１１０は、所定のプログラムが実行されることにより、他の無線通信部１１１などと協働して次のような各手段としての機能を実現可能である。
例えば、通信端末装置１０の主制御部１１０は、所定のプログラムが実行されることにより、次の（Ａ１０１）〜（Ａ１０５）の各手段として機能することができる。
（Ａ１０１）無線ネットワークへの接続を伴う互いに異なる複数種類の通信サービスのアプリケーションを選択的に実行するアプリケーション実行手段。
（Ａ１０２）複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、その実行対象のアプリケーションに対応する前記通信品質の要求情報及び前記無線ネットワークの選択情報と前記無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、前記実行対象のアプリケーションの実行時の通信に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを選択するように制御する制御手段。
（Ａ１０３）前記複数種類の無線ネットワークそれぞれに接続して通信を行ったときの通信品質（例えば、スループット、遅延時間）を測定する測定手段（通信品質測定手段）。
（Ａ１０４）前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択優先順位の情報をサーバ４０からダウンロードする手段。
（Ａ１０５）通信端末装置１０で実行可能な複数種類のアプリケーションのクラス情報、通信端末装置１０で通信に使用可能な複数種類の無線ネットワークの情報、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報及び通信端末装置１０が在圏するセルに関する情報の少なくとも１つの情報を、サーバ４０にアップロードする手段。

図３は、本実施形態に係る通信端末装置１０における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択機能の構成の一例を示す説明図である。
図３において、アプリケーション実行手段１４１は、アプリケーションを実行するとともに、実行されている若しくはこれから実行しようとするアプリケーションのアプリケーション番号ｋ又はそのアプリケーションが属するアプリケーション群のアプリケーション番号ｋを制御手段１４３に提供する。制御手段１４３は記憶手段１４４に格納されている所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を読み出す。さらに、利用可能な無線ネットワーク番号ｎ、ＮＷ情報選択優先順位ｐ（ｎ）を読み出す。また、別の実施例では、選択頻度Ｆ（ｎ）をさらに読み出す。また、別の実施例では更に過去に測定された測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を読み出す。また、別の実施例では更に過去の複数の時刻ｔに測定された測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）を読み出す。

制御手段１４３は、これらの情報と通信品質手段１４２で測定された各無線ネットワークの通信品質の測定結果とを用いて、最適な無線ネットワークを選択する。選択結果に従って、制御手段１４３はそのアプリケーションへ、無線通信手段（例えば、通信手段１４５のＦＤＤ−ＬＴＥ）を接続する。

図４は、本実施形態に係る通信端末装置１０における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択機能動作の一例を示す説明図である。制御指令部１３２は、初期情報（アプリケーション情報、ネットワーク情報）及び内部情報記憶テーブル１３４に記憶された過去の無線ネットワーク選択履歴情報を用いて、どの無線ネットワークを選択するか判断し、その判断結果である無線ネットワーク選択指令を無線ネットワーク選択・切り替え部１３６に指示する。無線ネットワーク選択・切り替え部１３６は、制御指令部１３２からの無線ネットワーク選択指令に従って、アプリケーションで用いる無線ネットワークを選択する。無線ネットワーク品質測定部１３８は、選択後の無線ネットワークを介した通信品質を測定し、その測定結果である通信品質情報を制御部１３２へ送付する。制御指令部１３２は、新たに得られた通信品質情報と、内部情報記憶テーブル１３４に記憶された過去の判断の履歴情報とに基づいて、最適と思われる無線ネットワークを判断し、その無線ネットワークの選択を指示する無線ネットワーク選択指令を再度、無線ネットワーク選択・切り替え部１３６に送付する。制御指令部１３２は同時に、内部情報記憶テーブル１３４に、無線ＮＷ選択指令情報、選択した無線ネットワークによって得られた通信品質、そのときに使用していたアプリケーション情報及びネットワーク情報を記憶・更新する。

なお、図４の無線ネットワーク選択エージェントの動作において、使用中のアプリケーションで選択して利用する無線ネットワーク（ベアラ）は単数であってもよいし複数であってもよい。また、複数のアプリケーションを起動して使用しているマルチタスクの場合は、その複数のアプリケーションそれぞれについて、単数又は複数の無線ネットワーク（ベアラ）を選択して利用するようにしてもよい。

図５は、本実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の一例を示すフローチャートであり、図６は、図５の無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の残りの後半部分を示すフローチャートである。図５及び図６に示す例は、所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす最小の通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）をもつ無線ネットワーク番号を選択する方法の一例である。

図５において、無線ネットワークを介した通信を伴う使用アプリケーションについて無線ネットワークの選択処理を行う所定のタイミングが到来したら、通信品質測定回数のカウンタｎを初期設定する（Ｓ１１）。そして、通信端末装置１０における使用アプリケーション情報（使用アプリケーション番号ｋ）に基づいて内部情報記憶テーブルを参照し、使用中の１番目のアプリケーションについて最適な無線ネットワークを選択する。使用するアプリケーションが複数あるときには、以下同様に２番目以降のアプリケーションについても同様に最適な無線ネットワークを選択する。

以下、使用中の１番目のアプリケーションに対する最適ネットワークを選択する方法の一例を説明する。
図５において、まず、アプリケーション情報ｋ（一番目のアプリケーションの場合はｋ＝１）及びネットワーク情報の初期設定（所要品質Ｑｒｅｑ（ｋ））を読み出し（Ｓ１２）、無線ネットワーク（ベアラ）の初期選択（ｎ＝１）を行う（Ｓ１３）。すなわち、内部情報記憶テーブルに履歴情報として保存されている使用対象のアプリケーション（アプリケーション番号ｋ）に対応する通信品質の要求条件である所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）の情報を読み出し（Ｓ１２）、使用できる無線ネットワークの選択情報ｎ（１≦ｎ≦Ｎ（最大値））と、その無線ネットワークの測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の情報（通信品質の測定値）とに基づいて、その時点で所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークを一つ選択する（Ｓ１３）。具体的には、使用可能な無線ネットワークｎの通信品質の測定を行い、その測定値Ｑ（ｎ，ｋ）を取得する（Ｓ１３１）。そして、測定した通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）のうち所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワーク番号ｎとそのときの測定した通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を選択する（Ｓ１３２〜Ｓ１３４）。

以上の処理により求められた所要通信品質を満たす通信品質の測定値をＱｍｉｎとするとともに、それを提供する無線ネットワークの無線ネットワーク番号をＮｍｉｎとすることにより（Ｓ１４）、Ｑｍｉｎ及びＮｍｉｎの初期化が完了し、通信品質測定回数のカウンタｎを再度初期設定する（Ｓ１５）。

なお、使用できる無線ネットワーク（１≦ｎ≦Ｎ（最大値））のいずれについても通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たさない場合は、デフォルトの無線ネットワークの通信品質の測定値Ｑ（ｎｄ，ｋ）及び無線ネットワーク番号ｎｄを上記Ｑｍｉｎ及びＮｍｉｎとして設定する（Ｓ１６）。

図６の処理ステップＳ１７は、所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たしかつ最小の通信品質となる無線ネットワークを選択する部分である。上記処理ステップＳ１４で算出した通信品質Ｑｍｉｎおよびそれを提供する無線ネットワーク番号Ｎｍｉｎより通信品質が少なくかつ所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークが見つかった場合は、その新たな最小通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）とそのときの無線ネットワーク番号ｎを新たにＱｍｉｎおよびｎとする（Ｓ１７４）。

次に、上記最小の通信品質の測定値の初期値Ｑｍｉｎを基準にして、所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす最小の通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）をもつ無線ネットワーク番号を選択する無線ネットワーク選択エージェント処理（図６のＳ１７）を実行する。この無線ネットワーク選択エージェント処理では、通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たすかどうか判定し、所要通信品質を満たす通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）の中から、通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）が最小となる無線通信ネットワーク番号ｎとその通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）とを求める（Ｓ１７１〜Ｓ１７６）。

すなわち、図６の処理ステップＳ１７は、所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たしかつ最小の通信品質となる無線ネットワークを選択する部分である。上記処理ステップＳ１４で算出した通信品質Ｑｍｉｎより通信品質が小さくかつ所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークが見つかった場合は、その新たな最小通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）及びそれを提供する無線ネットワークの無線ネットワーク番号ｎをそれぞれ新たにＱｍｉｎ及びＮｍｉｎとする（Ｓ１７４）。

図７は、本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の他の一例を示すフローチャートである。図７に示す例は、所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークのうちあらかじめ設定された優先順位の最も高い無線ネットワーク番号ｎを選択する方法の例である。

使用可能な無線ネットワークの優先順位jは、内部情報記憶テーブルに、ｐ（ｎ）として設定されている。図７において、まず、優先順位の初期値ｊ＝１を設定する（Ｓ２１）。次に、通信端末装置１０における使用アプリケーション情報（使用アプリケーション番号ｋ）に基づいて内部情報記憶テーブルを参照し、使用しているアプリケーションｋの所要通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を読み出す。次に、優先順位ｊ（＝Ｐ（ｎ））が１番目の無線ネットワーク番号ｎｐ（ｊ＝１）を、内部情報記憶テーブルを参照して読み出す（Ｓ２３１）。次に、読み出された優先順位１番目の無線ネットワークｎｐ（１）の通信品質Ｑ（ｎｐ（ｊ＝１），ｋ）の測定を行い（Ｓ２３２）、測定された通信品質の測定値Ｑ（ｎｐ（ｊ＝１），ｋ）がアプリケーションｋの所要品質Ｑｒｅｑ （ｋ）を満たすか判定を行う（Ｓ２３３）。この処理ステップＳ２３１からＳ２３３で構成されるループが、優先順位ｊ番目の無線ネットワークがアプリケーションｋの所要品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足するかを判定する部分（Ｓ２３）であり、この部分が優先順位ｊ＝１から最大値のＮまで繰り返される。

ここで、もしすべての順位の無線ネットワークが所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たしていないときは判断ステップＳ２３４をＹＥＳに分岐し、どの無線ネットワークもアプリケーションｋの所要通信品質を満たさない場合には、その場合の選択処理（Ｓ２５）として、優先順位１番の無線ネットワーク番号＝ｎｐ（１）を選択し、その無線ネットワーク番号ｎｐ（１）と通信品質Ｑ（ｎｐ（１），ｋ）をそれぞれＮｓ（ｋ）とＱｓ（ｋ）に格納する（Ｓ２５０）。他方、上記判定ステップＳ２３３で通信品質の測定値Ｑ（ｎｐ（ｊ），ｋ）が所要品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足している場合は、そのときの無線ネットワーク番号ｎｐ（ｊ）と通信品質Ｑ（ｎｐ（ｊ），ｋ）をそれぞれＮｓ（ｋ）とＱｓ（ｋ）に格納する。このときのＮｓ（ｋ）が、選択された最適無線ネットワークの番号である。

なお、上記図７の例では、どの無線ネットワークもアプリケーションの所要品質を満していないときに優先順位１番の無線ネットワークを選択したが、最も通信品質（測定値）が高い無線ネットワークを選択するようにしてもよい。

図８は、図７の無線ネットワーク選択エージェントにおいて、どの使用可能な無線ネットワークも所要通信品質を満たさないときの選択アルゴリズム（Ｓ２５）の他の一例を示すフローチャートである。この図８の処理ステップＳ２５’は、図７の処理ステップＳ２５に置き換えられて実施される。

図８において、まず、通信品質測定値のカウンタｎを初期設定し（Ｓ２５１）、前述の処理ステップＳ２３で測定された１番目の無線ネットワーク番号ｎ（＝１）に対応する通信品質測定値Ｑ（１，ｋ）をよみ読み出し、その無線ネットワーク番号ｎ（＝１）及び通信品質測定値Ｑ（１，ｋ）をそれぞれ、Ｎｍａｘ（ｋ）とＱｍａｘ（ｋ）に格納する。

次に、通信品質測定値のカウンタｎをカウントアップ（ｎ＝ｎ＋１）し、ｎ番目の無線ネットワーク番号ｎに対応する通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ）を読み出し（Ｓ２５３）、読み出されたｎ番目の無線ネットワークの通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ）とＱｍａｘ（ｋ）とを比較する（Ｓ２５４）。ここで、通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ）がＱｍａｘ（ｋ）以上の場合（Ｓ２５４でＹＥＳ）は、その無線ネットワーク番号ｎ及び通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ）でＮｍａｘ（ｋ）とＱｍａｘ（ｋ）を更新する（Ｓ２５６）。以上の処理ステップＳ２５３〜Ｓ２５６を残りの無線ネットワークについて繰り返すことにより、どの使用可能な無線ネットワークも所要通信品質を満たさないときに、最も通信品質測定値が高い無線ネットワークを選択することができる。

なお、上記図５〜図７の例では、所要通信品質Ｑｒｅｑ及び通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ）が例えばスループット（情報速度）のような単一の指標の場合を説明したが、所要通信品質Ｑｒｅｑ及び通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）はそれぞれ例えばスループット（情報速度）及び伝送遅延時間のように２つ以上の構成要素であってもよい。

図９は、通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）に複数の構成要素がある場合の通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の定量化方法の一例を示す説明図である。なお、図９では、スループットと伝送遅延時間の２つの構成要素がある場合について説明するが、他の構成要素（例えば、通信端末装置１０の移動速度（移動度））がある場合も、その他の構成要素の指標値が大きくなるほど通信品質が良くなるように設定すれば同様に扱うことができる。

前述の図４、５、７に示す内部情報記憶テーブルにおいて、測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）に複数の項目（例えば、スループット（情報速度）Ｉ［Ｍｂｓ］と伝送遅延時間Ｄ［ｍｓ］の２項目）がある場合は、
Ｑ（ｎ，ｋ）＝ａＩ＋ｂ（１／Ｄ） （式１）
を通信品質の評価関数とすることができる。

上記式１において１／Ｄとしたのは伝送遅延時間Ｄは小さくなるほど通信品質が良くなるため、１／ＤとすることによりＤが小さくなるほど１／Ｄが大きくなるようにしたためである。ここで、式１中のａ，ｂは項目１と項目２の重みづけ係数で、使用するアプリケーションｋにより、あらかじめ決めておくことができる。

図９では、スループット（情報速度）Ｉと伝送遅延時間Ｄとが異なる４種類の無線ネットワーク（無線ネットワーク＃１，無線ネットワーク＃２，無線ネットワーク＃３，無線ネットワーク＃４）がある場合の複合通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の作成法を一例として示した。伝送遅延時間Ｄは短い方が通信品質がよいので、ここでは例として逆数をとって図９に図示した。同図９においては、直線（通信品質判断線）の傾きはアプリケーションの種類によって異なる。図示のアプリケーションの場合、通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）は、無線ネットワーク＃２，無線ネットワーク＃３，無線ネットワーク＃１，無線ネットワーク＃４の順に通信品質が高いことがわかる。

以上のように複数の異なる通信品質の評価項目がある場合はそれらの評価項目の値又はその逆数の値を重みづけする評価関数を定義することで通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を定量化できる。

図１０は、本発明の一実施形態に係る通信端末装置における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択エージェントの処理手順の更に他の一例の前半部分を示すフローチャートである。また、図１１は、図１０の無線ネットワーク選択エージェントの処理手順に続く無線ネットワーク番号を求める部分の処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図１２は、図１１の処理手順に続く通信品質データベースの更新手順の一例を示すフローチャートである。これら図１０〜図１２に示す例は、内部情報記憶テーブルに書き込まれた通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を読み出して、最適無線ネットワークを選択し、ネットワーク選択を迅速に行うことができる例である。通信品質Ｑは、無線ネットワーク番号ｎ、使用中のアプリケーション番号ｋおよび通信品質測定時刻ｔの３つの変数をもつ。例えば、Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）は、１回前の測定時刻における無線ネットワークｎ、アプリケーションｋの通信品質Ｑを表す。

図１０において、まず、使用できる無線ネットワーク番号ｎの初期値（ｎ＝１）を設定する（Ｓ３１）。次に、使用中のアプリケーションｋの所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を読み出す（Ｓ３２）。その次の処理ステップＳ３３は内部情報記憶テーブルから読み出した時刻ｔ−１における通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たしているかを検査するステップである。

上記処理ステップＳ３３では、まず、内部情報記憶テーブルから時刻ｔ−１における通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を読み出して取得し（Ｓ３３１）、Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たすかどうか検査する（Ｓ３３２）。そして、最初にＱｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークの通信品質Ｑｍｉｎとその時の無線ネットワーク番号Ｎｍｉｎを格納する（Ｓ３４）。これらの値は次の処理ステップＳ３７の最小値検索の初期値となる。

なお、使用できる無線ネットワーク（１≦ｎ≦Ｎ）のいずれについても通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たさない場合は、デフォルトの無線ネットワークの通信品質情報Ｑ（ｎｄ，ｋ）及び無線ネットワーク番号ｎｄを上記Ｑｍｉｎ及びＮｍｉｎとして設定する（Ｓ３５）。すなわち、処理ステップＳ３５は、使用できるすべての無線ネットワークが所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たさない場合の例外処理であり、あらかじめ設定した無線ネットワークに接続するステップである。このデフォルトの無線ネットワークとしてネットワーク接続の優先順位の一番高い無線ネットワークとすることもできる。

次に、使用できる無線ネットワーク番号ｎの初期値（ｎ＝１）に設定した（Ｓ３６）後、所要通信品質を満たす最小の通信品質Ｑｍｉｎとそれを提供する無線ネットワーク番号Ｎｍｉｎを求める処理を実行する（Ｓ３７）。この処理ステップＳ３７では、まず、内部情報記憶テーブルより通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を取得し（Ｓ３７１）、取得した通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足するかを検査する（Ｓ３７２）。次に、取得した通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）がそれ以前に求めた通信品質情報の最小値Ｑｍｉｎより小さいかを判定する（Ｓ３７３）。もし、通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）がそれ以前に求めた通信品質情報の最小値Ｑｍｉｎより小さい場合は、その通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）値を新たな最小値Ｑｍｉｎとして内部情報記憶テーブルに格納する。また、そのときの無線ネットワーク番号ｎもＮｍｉｎとして内部情報記憶テーブルに格納する。以上の処理ステップＳ３７１〜Ｓ３７４をすべての無線ネットワークｎに対して繰り返して通信品質の最小値の検出を行う（Ｓ３７１〜Ｓ３７６）。以上の最小値検出により、アプリケーションｋの所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす最小限の通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を持つ無線ネットワークＮｍｉｎを選択できる。

図１２に示す処理ステップＳ３８は、内部情報記憶テーブルに格納されている通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を新たに測定した通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）で更新する機能ブロックである。この処理ステップＳ３８では、無線ネットワーク番号の初期値ｎ＝１を設定し（Ｓ３８１）、通信品質の測定を行って通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）を取得する（Ｓ３８２）。次に、取得した通信品質測定値Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）を内部情報記憶テーブルに出力して更新格納する。以上の処理ステップＳ３３２〜Ｓ３８３をすべての無線ネットワークｎに対して繰り返す（Ｓ３８２〜Ｓ３８５）。

なお、上記図５〜図１２で説明した無線ネットワークの選択アルゴリズムの例においては、通信品質測定の代わりに、無線通信事業者などが無線ネットワークの仕様から計算し予め設定した通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を用いることもできる。この場合、無線インタフェースで達成可能な通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の推定値又は計算値となり、通信品質の測定が困難な場合においても準最適な無線ネットワークの選択が可能となる。

また、上記図５〜図１２で説明した無線ネットワークの選択アルゴリズムの例において、通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）又は通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）は、通信品質の数値そのものを測定することに替えて、前回の通信品質の測定値との差分を用いることができる。

また、測定通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ）に測定時刻ｔの情報に加えて、Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）として内部情報記憶テーブルに複数の通信品質情報を格納した場合、過去に測定した通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を用いて無線ネットワークの選択に使用することもできる。一例として、過去に測定した通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１），Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−２）などを用いることによりＱ（ｎ，ｋ，ｔ）を過去の時刻における複数の通信品質測定結果から線形予測をして、例えば式２によりＱ（ｎ，ｋ，ｔ）の推定値Ｑ＿estimation（ｎ，ｋ，ｔ）を算出して、ネットワーク選択時に測定通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ）に代えて推定値Ｑ＿estimation（ｎ，ｋ，ｔ）を用いて、ネットワーク選択を行うこともできる。
Ｑ＿estimation（ｎ，ｋ， ｔ）＝ａ１×Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）＋ａ２×Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−２）＋ａ３×Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−３）＋・・・＋ａｎ＊Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−ｎ） （式２）

ここで、式（２）中のａ１，ａ２，・・・，ａｎは、重みづけ係数であり、例えば、最小二乗法により推定値Ｑ＿estimation（ｎ，ｋ，ｔ）と実測値Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ）の誤差が最小になるように、決定できる。

以上、本実施形態によれば、無線ネットワークを介した通信を伴う複数種類のアプリケーションを通信端末装置１０で使用する場合に、使用するアプリケーションごとに複数種類の無線ネットワークを切り替えて接続することができる。また、上記所定の無線ネットワーク選択エージェントを通信端末装置１０に組み込むことで、使用するアプリケーションごとの無線ネットワークの切り替え制御が可能になるので、既存のネットワーク側での大規模な機能追加や負荷増大を低減することができる。また、無線方式を扱う層(無線プロトコル層、物理層）の変更を行う必要がない。

また、本実施形態によれば、使用するアプリケーションごとに使用する無線ネットワークとして、そのアプリケーション使用中の通信品質が高い無線ネットワークを優先的に選択しているため、各アプリケーションにおいて通信品質が高い無線ネットワークで通信が可能になる。

また、本実施形態によれば、通信端末装置１０で利用可能な複数種類の無線ネットワークそれぞれに接続して通信を行ったときの通信品質を測定し、その測定結果に基づいて内部情報記憶テーブル中の通信品質の測定情報を更新する自己再学習機能を有しているので、無線ネットワークの環境変化などがあった場合でも、最新の通信品質の測定結果に基づいて、アプリケーションに好適な無線ネットワークの選択を精度よく行うことができる。

また、本実施形態によれば、前記複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、内部情報記憶テーブル中のアプリケーション情報と無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、複数種類の無線ネットワークから少なくとも１つの無線ネットワークを仮選択し、その仮選択した無線ネットワークに接続して通信を行って通信品質を測定し、その測定結果に基づいて、内部情報記憶テーブルに記憶されている通信品質の測定情報を更新するとともに、その更新後の通信品質の測定情報とアプリケーション情報とに基づいて、アプリケーションの実行時に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを本選択するように制御している。この制御により、実行対象のアプリケーションについて過去に選択された無線ネットワークの通信品質が劣化した場合のみ、無線ネットワークの再選択を行うようにすることができるため、無駄な無線ネットワークの再選択を回避できる。ここで、前記通信品質の情報は、前記仮選択した無線ネットワークの通信品質と前記本選択した無線ネットワークの通信品質との差に関する情報（例えば通信品質の改善又は劣化を示すフラグなどの識別子）を含んでもよい。この場合は、通信品質の改善又は劣化の判断が容易になる。

また、本実施形態によれば、実行対象のアプリケーションについて選択した少なくとも１つの無線ネットワークの情報に基づいて、内部情報記憶テーブルに記憶されている実行対象のアプリケーションに対応する無線ネットワークの選択情報を更新することにより、当該アプリケーションについて直近に利用された実績のある無線ネットワークを優先的に選択できるようになる。

また、本実施形態によれば、複数種類のアプリケーションから選択された複数のアプリケーションをマルチタスクで実行するとき、その複数のアプリケーションそれぞれについて少なくとも１つの無線ネットワークを選択することにより、マルチタスクの複数のアプリケーションそれぞれについて最適な無線ネットワークを個別に選択して利用できる。

また、本実施形態によれば、前記無線ネットワークの選択情報は、複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用された無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報を含むことにより、各アプリケーションに実績のある好適な無線ネットワークを精度よく選択することができる。ここで、前記無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報は、複数の時間帯ごとに記憶されていてもよく、この場合は、各時間帯で無線ネットワークの選択使用頻度が異なる場合に、時間帯ごとに、各アプリケーションに実績のある好適な無線ネットワークを精度よく選択することができる。

また、本実施形態によれば、前記通信品質の情報が、アプリケーションの実行時の通信におけるスループット及び遅延時間の少なくとも１つを含むことにより、スループットが高く遅延時間が短い無線ネットワークを選択してアプリケーションに利用できる。

また、本実施形態によれば、前記無線ネットワークの選択情報が、複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択優先順位の情報を含むことにより、その無線ネットワークの選択優先順位に基づいて、無線ネットワークを効率よく選択することができる。

ここで、前記無線ネットワークの選択優先順位の情報をサーバ４０から通信端末装置１０にダウンロードしてもよい。この場合は、サーバ４０において前記無線ネットワークの選択優先順位を集中管理することができる。
また、通信端末装置１０で実行可能な複数種類のアプリケーションのクラス情報、通信端末装置１０で通信に使用可能な複数種類の無線ネットワークの情報、複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報及び通信端末装置１０が在圏するセルに関する情報の少なくとも１つの情報を、前記サーバ４０にアップロードしてもよい。この場合は、前記各種情報に基づいて前記無線ネットワークの選択優先順位を精度よく設定できる。
また、無線ネットワークの環境が大きく変化する可能性が高い、通信端末装置１０の位置登録時、通信端末装置１０のセル間移動のハンドオーバー時、又は、通信端末装置１０の通信で使用する無線ネットワークの変更時に、前記情報のアップロードを行うことにより、環境変化に応じて前記無線ネットワークの選択優先順位をより精度よく設定できる。

１０、１１、１２ 通信端末装置
２０ 無線ＬＡＮのアクセスポイント
２０Ａ アクセスポイントの通信エリア
３０ バックボーンネットワーク
４０ サーバ
５０ インターネット
６０ 基地局
６０Ａ 基地局の通信エリア（セル）
７０ コアネットワーク
８０ サーバ

特開２０１４−２２２８４６

図４は、本実施形態に係る通信端末装置１０における再学習機能を伴う無線ネットワーク選択機能動作の一例を示す説明図である。制御指令部１３２は、初期情報（アプリケーション情報、ネットワーク情報）及び内部情報記憶テーブル１３４に記憶された過去の無線ネットワーク選択履歴情報を用いて、どの無線ネットワークを選択するか判断し、その判断結果である無線ネットワーク選択指令を無線ネットワーク選択・切り替え部１３６に指示する。無線ネットワーク選択・切り替え部１３６は、制御指令部１３２からの無線ネットワーク選択指令に従って、アプリケーションで用いる無線ネットワークを選択する。無線ネットワーク品質測定部１３８は、選択後の無線ネットワークを介した通信品質を測定し、その測定結果である通信品質情報を制御指令部１３２へ送付する。制御指令部１３２は、新たに得られた通信品質情報と、内部情報記憶テーブル１３４に記憶された過去の判断の履歴情報とに基づいて、最適と思われる無線ネットワークを判断し、その無線ネットワークの選択を指示する無線ネットワーク選択指令を再度、無線ネットワーク選択・切り替え部１３６に送付する。制御指令部１３２は同時に、内部情報記憶テーブル１３４に、無線ＮＷ選択指令情報、選択した無線ネットワークによって得られた通信品質、そのときに使用していたアプリケーション情報及びネットワーク情報を記憶・更新する。

以下、使用中の１番目のアプリケーションに対する最適ネットワークを選択する方法の一例を説明する。
図５において、まず、アプリケーション番号ｋ（一番目のアプリケーションの場合はｋ＝１）及びネットワーク情報の初期設定（所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ））を読み出し（Ｓ１２）、無線ネットワーク（ベアラ）の初期選択（ｎ＝１）を行う（Ｓ１３）。すなわち、内部情報記憶テーブルに履歴情報として保存されている使用対象のアプリケーション（アプリケーション番号ｋ）に対応する通信品質の要求条件である所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）の情報を読み出し（Ｓ１２）、使用できる無線ネットワークの選択情報ｎ（１≦ｎ≦Ｎ（最大値））と、その無線ネットワークの測定通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）の情報（通信品質の測定値）とに基づいて、その時点で所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワークを一つ選択する（Ｓ１３）。具体的には、使用可能な無線ネットワークｎの通信品質の測定を行い、その測定値Ｑ（ｎ，ｋ）を取得する（Ｓ１３１）。そして、測定した通信品質の測定値Ｑ（ｎ，ｋ）のうち所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす無線ネットワーク番号ｎとそのときの測定した通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を選択する（Ｓ１３２〜Ｓ１３４）。

使用可能な無線ネットワークの優先順位jは、内部情報記憶テーブルに、ｐ（ｎ）として設定されている。図７において、まず、優先順位の初期値ｊ＝１を設定する（Ｓ２１）。次に、通信端末装置１０における使用アプリケーション情報（使用アプリケーション番号ｋ）に基づいて内部情報記憶テーブルを参照し、使用しているアプリケーションｋの所要通信品質Ｑ（ｎ，ｋ）を読み出す。次に、優先順位ｊ（＝Ｐ（ｎ））が１番目の無線ネットワーク番号ｎｐ（ｊ＝１）を、内部情報記憶テーブルを参照して読み出す（Ｓ２３１）。次に、読み出された優先順位１番目の無線ネットワーク番号ｎｐ（１）の通信品質Ｑ（ｎｐ（ｊ＝１），ｋ）の測定を行い（Ｓ２３２）、測定された通信品質の測定値Ｑ（ｎｐ（ｊ＝１），ｋ）がアプリケーションｋの所要通信品質Ｑｒｅｑ （ｋ）を満たすか判定を行う（Ｓ２３３）。この処理ステップＳ２３１からＳ２３３で構成されるループが、優先順位ｊ番目の無線ネットワークがアプリケーションｋの所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足するかを判定する部分（Ｓ２３）であり、この部分が優先順位ｊ＝１から最大値のＮまで繰り返される。

ここで、もしすべての順位の無線ネットワークが所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たしていないときは判断ステップＳ２３４をＹＥＳに分岐し、どの無線ネットワークもアプリケーションｋの所要通信品質を満たさない場合には、その場合の選択処理（Ｓ２５）として、優先順位１番の無線ネットワーク番号＝ｎｐ（１）を選択し、その無線ネットワーク番号ｎｐ（１）と通信品質Ｑ（ｎｐ（１），ｋ）をそれぞれＮｓ（ｋ）とＱｓ（ｋ）に格納する（Ｓ２５０）。他方、上記判定ステップＳ２３３で通信品質の測定値Ｑ（ｎｐ（ｊ），ｋ）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足している場合は、そのときの無線ネットワーク番号ｎｐ（ｊ）と通信品質Ｑ（ｎｐ（ｊ），ｋ）をそれぞれＮｓ（ｋ）とＱｓ（ｋ）に格納する。このときのＮｓ（ｋ）が、選択された最適無線ネットワークの番号である。

次に、使用できる無線ネットワーク番号ｎの初期値（ｎ＝１）に設定した（Ｓ３６）後、所要通信品質を満たす最小の通信品質Ｑｍｉｎとそれを提供する無線ネットワーク番号Ｎｍｉｎを求める処理を実行する（Ｓ３７）。この処理ステップＳ３７では、まず、内部情報記憶テーブルより通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を取得し（Ｓ３７１）、取得した通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）が所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満足するかを検査する（Ｓ３７２）。次に、取得した通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）がそれ以前に求めた通信品質情報の最小値Ｑｍｉｎより小さいかを判定する（Ｓ３７３）。もし、通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）がそれ以前に求めた通信品質情報の最小値Ｑｍｉｎより小さい場合は、その通信品質情報Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）値を新たな最小値Ｑｍｉｎとして内部情報記憶テーブルに格納する。また、そのときの無線ネットワーク番号ｎもＮｍｉｎとして内部情報記憶テーブルに格納する。以上の処理ステップＳ３７１〜Ｓ３７４をすべての無線ネットワーク番号ｎに対して繰り返して通信品質の最小値の検出を行う（Ｓ３７１〜Ｓ３７６）。以上の最小値検出により、アプリケーションｋの所要通信品質Ｑｒｅｑ（ｋ）を満たす最小限の通信品質Ｑ（ｎ，ｋ，ｔ−１）を持つ無線ネットワーク番号Ｎｍｉｎを選択できる。

Claims (14)

1. 無線ネットワークに接続可能な通信端末装置であって、
   周波数帯及び無線通信方式の少なくとも一方が互いに異なる複数種類の無線ネットワークに選択的に接続して通信する通信手段と、
   無線ネットワークへの接続を伴う互いに異なる複数種類の通信サービスのアプリケーションを選択的に実行するアプリケーション実行手段と、
   前記複数種類のアプリケーションそれぞれにおいて要求される通信品質の要求情報と、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報と、前記複数種類の無線ネットワークそれぞれの通信品質の情報とを記憶する記憶手段と、
   前記複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、その実行対象のアプリケーションに対応する前記通信品質の要求情報及び前記無線ネットワークの選択情報と前記無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、前記実行対象のアプリケーションの実行時の通信に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを選択するように制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする通信端末装置。
2. 請求項１の通信端末装置において、
   前記制御手段は、通信品質が高い無線ネットワークを優先的に選択することを特徴とする通信端末装置。
3. 請求項１又は２の通信端末装置において、
   前記複数種類の無線ネットワークそれぞれに接続して通信を行ったときの通信品質を測定する測定手段と、
   前記制御手段は、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記通信品質の測定情報を更新することを特徴とする通信端末装置。
4. 請求項３の通信端末装置において、
   前記制御手段は、前記複数種類のアプリケーションから選択された少なくとも１つのアプリケーションを実行するとき、前記記憶手段に記憶されている前記アプリケーション情報と前記無線ネットワークの通信品質の情報とに基づいて、前記複数種類の無線ネットワークから少なくとも１つの無線ネットワークを仮選択し、その仮選択した無線ネットワークに接続して通信を行って通信品質を測定し、その測定結果に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記通信品質の測定情報を更新するとともに、その更新後の通信品質の測定情報と前記アプリケーション情報とに基づいて、前記実行対象のアプリケーションの実行時に使用する少なくとも１つの無線ネットワークを本選択するように制御することを特徴とする通信端末装置。
5. 請求項４の通信端末装置において、
   前記通信品質の情報は、前記仮選択した無線ネットワークの通信品質と前記本選択した無線ネットワークの通信品質との差に関する情報を含むことを特徴とする通信端末装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかの通信端末装置において、
   前記制御手段は、前記実行対象のアプリケーションについて選択した前記少なくとも１つの無線ネットワークの情報に基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記実行対象のアプリケーションに対応する前記無線ネットワークの選択情報を更新することを特徴とする通信端末装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかの通信端末装置において、
   前記制御手段は、前記複数種類のアプリケーションから選択された複数のアプリケーションをマルチタスクで実行するとき、前記実行対象の複数のアプリケーションそれぞれについて少なくとも１つの無線ネットワークを選択することを特徴とする通信端末装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかの通信端末装置において、
   前記無線ネットワークの選択情報は、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用された無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報を含むことを特徴とする通信端末装置。
9. 請求項８の通信端末装置において、
   前記無線ネットワークの過去の選択使用頻度の情報は、複数の時間帯ごとに記憶されていることを特徴とする通信端末装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかの通信端末装置において、
    前記通信品質の情報は、前記アプリケーションの実行時の通信におけるスループット及び遅延時間並びに当該通信端末装置の移動速度の少なくとも１つを含むことを特徴とする通信端末装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかの通信端末装置において、
    前記無線ネットワークの選択情報は、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択優先順位の情報を含むことを特徴とする通信端末装置。
12. 請求項１１の通信端末装置において、
    前記選択優先順位の情報をサーバからダウンロードする手段を更に備えることを特徴とすることを特徴とする通信端末装置。
13. 請求項１２のいずれかの通信端末装置において、
    当該通信端末装置で実行可能な前記複数種類のアプリケーションのクラス情報、当該通信端末装置で通信に使用可能な前記複数種類の無線ネットワークの情報、前記複数種類のアプリケーションそれぞれの実行時に選択して使用可能な無線ネットワークの選択情報、前記通信品質の情報及び当該通信端末装置が在圏するセルに関する情報の少なくとも１つの情報を、前記サーバにアップロードする手段を更に備えることを特徴とする通信端末装置。
14. 請求項１乃至１１のいずれかの通信端末装置において、
    前記アップロード手段は、当該通信端末装置の位置登録時、当該通信端末装置のセル間移動のハンドオーバー時、又は、当該通信端末装置の通信で使用する無線ネットワークの変更時に、前記情報のアップロードを行うことを特徴とする通信端末装置。

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