JP2018164238A - 通信端末及び基地局 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、基地局に接続される複数の通信端末の通信速度を改善する通信端末及び基地局を提供することを目的とする。
以下、図面を参照して通信システムの第1の実施形態について説明する。
<通信状態情報生成システムの概要について>
図1は、第1の実施形態に係る通信システム100の概要の一例を示す図である。
通信端末2は、通信部23を備える。通信部23は、移動体通信網基地局3Aと、移動体通信網基地局3Bと、アクセスポイント4とのそれぞれと無線通信する。通信部23は、移動体通信網基地局3Aと、移動体通信網基地局3Bと、アクセスポイント4とのうちから少なくとも1つを介して通信回線NWに接続されるサーバなどの装置と通信する。通信端末2は、例えば携帯電話、スマートフォン及びタブレット型のコンピュータ(タブレットPC)等の携帯型のパーソナルコンピュータ等である。通信回線NWは、無線通信網、当該無線通信網と接続される有線通信網及びインターネット等の通信網である。無線通信網は、例えば、LTE(Long Term Evolution)方式等の通信方式の通信を行う携帯電話ネットワークである。無線通信は、LTE方式にしたがって構築された通信網に限られず、LTE方式にしたがって構築された通信網以外の3G方式等の通信網であってもよい。有線通信網は、有線接続により接続された機器が構成する通信網である。
移動体通信網基地局3Bは、移動体通信サービスエリアSA3Bのエリアに位置する通信端末2と無線通信する。以下の説明では、移動体通信網基地局3A及び移動体通信網基地局3Bを区別しない場合には、単に移動体通信網基地局3とも記載する。
移動体通信網基地局3は、上述した無線通信網の基地局である。移動体通信網基地局3は、この一例では、LTE方式等の通信方式の基地局である。移動体通信網基地局3は、第1の基地局の一例である。
ここで、移動体通信網基地局3が接続された通信端末の通信を制御する一例について説明する。移動体通信網基地局3には、複数の通信端末が接続される。移動体通信網基地局3は、移動体通信網基地局3と接続された複数の通信端末のそれぞれに対して、通信端末が移動体通信網基地局3と通信を行う頻度や、通信端末が移動体通信網基地局3と一度に通信するデータの量である通信量の割り当てを行う。通信を行う頻度が多いほど、通信端末2と移動体通信網基地局3との間の通信の頻度が多い。通信量の割り当てが多いほど、通信端末2と移動体通信網基地局3との間の通信量が多い。
言い換えると、移動体通信網基地局3は、接続される通信端末に対して、通信リソースの割り当てを行う。具体的には、移動体通信網基地局3は、接続された通信端末から移動体通信網基地局3に対しての通信を、周波数分割多元接続(Frequency Division Multiple Access)等によって通信リソースの割り当てを行う。通信リソースとは、通信端末が基地局にデータを送受信できる時間、及びそのデータ送受信に用いることができる周波数である。以下の説明では、移動体通信網基地局3が、接続された複数の通信端末に対して、通信リソースの割り当てを行うことを、スケジューリングとも記載する。移動体通信網基地局3は、スケジューリングを行い、通信端末2との通信を制御する。移動体通信網基地局3から通信リソースが多く割り当てられた通信端末2の通信の速さは速い。移動体通信網基地局3から通信リソースが少なく割り当てられた通信端末2の通信の速さは遅い。通信の速さは、上述した移動体通信網基地局3から割り当てられた通信リソースの量に限られず、天候、他の無線信号からの干渉等によっても変化する。
ここで、移動体通信サービスエリアSA3Aと、移動体通信サービスエリアSA3Bとが重複する干渉エリアCAについて説明する。以下の説明では、移動体通信サービスエリアSA3Aと、移動体通信サービスエリアSA3Bとを区別しない場合には、単に移動体通信サービスエリアSA3とも記載する。
干渉エリアCAは、移動体通信網基地局3Aから出力される無線通信に用いる電波と、移動体通信網基地局3Bから出力される無線通信に用いる電波とが干渉するエリアである。この干渉エリアCAは、アクセスポイント4のアクセスポイントサービスエリアWA4に含まれる。ここで、アクセスポイント4は、移動体通信網基地局3とは異なる通信方式を用いているため、移動体通信網基地局3からの電波と、アクセスポイント4からの電波とでは干渉しない。
ここで、図2を参照して、通信端末2の機能構成の一例について説明する。
図2は、第1の実施形態に係る移動体通信網基地局3と、アクセスポイント4と、通信端末2との機能構成の一例を示す図である。
端末通信部32は、CPUからの命令、及び通信インタフェースによって実現される。端末通信部32は、通信端末2が備える通信部23と無線通信する。
端末通信部42は、CPUからの命令、及び通信インタフェースによって実現される。端末通信部42は、通信端末2が備える通信部23と無線通信する。
第2通信品質情報生成部28は、生成した第2の通信品質情報を、第2通信品質情報取得部22に対して供給する。
通信部23は、通信切断判定部24が判定した結果に基づいてアクセスポイント4との間の無線通信を切断する。
ここで、図3を参照して、通信切断判定部24が、無線通信を切断するか否かを判定する判定方法について説明する。
通信切断判定部24は、アクセスポイント4との間の無線通信を切断する基準を示す切断基準に基づいてアクセスポイント4との間の無線通信を切断するか否かを判定する。
通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には、切断基準を第1の基準へと設定する。また、通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が所定の通信品質よりも低い通信品質を示す場合には、切断基準を第1の基準よりも切断しにくい第2の基準へと設定する。ここで、所定の通信品質は、通信端末2に予め設定された通信品質である。なお、通信切断判定部24は、所定の通信品質を複数設けることにより、第1の通信品質に基づいて切断基準を多段階に切り替えてもよい。この場合、通信切断判定部24は、第1の通信品質が高いほど、切断基準として切断しやすい基準を設定する。通信切断判定部24は、第1の通信品質に比例して切断基準を設定してもよい。
図3に示すグラフの縦軸は、通信端末2がアクセスポイント4から受信する無線通信の電波の電波強度を示すRSSIを示す。図3に示すグラフの横軸は、通信端末2と、アクセスポイント4との距離を示す。
このグラフは、第1の通信品質情報に含まれるCQIが高い値の方が、通信端末2と、アクセスポイント4との無線通信を切断しやすいことを示す。例えば、上述した切断基準は、第1の通信品質情報に含まれるCQIの値に応じて設定される。ここで、切断基準とは、アクセスポイント4と通信端末2との間の無線通信の通信品質に関する閾値である。
閾値TH2は、例えば、第1の通信品質情報に含まれるCQIが“5”の場合の、切断基準である。この場合には、第1の通信品質情報が示す通信品質が所定の通信品質よりも低い通信品質を示すため、通信切断判定部24は、切断基準を切断しにくい基準へと設定する。切断しにくい基準とは、この一例では第2のRSSIが“−75[dB]”を下回る場合に切断する基準である。このとき、通信端末2と、アクセスポイント4との接続可能距離は、距離L2である。この距離L1は、距離L2よりも短い距離であるから、閾値TH1は閾値TH2よりも切断しやすい基準である。つまり、通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が悪い通信品質を示すほど、自装置と距離が離れたアクセスポイント4とも無線通信可能な状態に、切断基準を設定する。また、通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が良い通信品質を示すほど、自装置と距離が近いアクセスポイント4との無線通信を切断可能な状態に、切断基準を設定する。
次に、図4及び図5を参照して、通信端末2の動作の概要について説明する。
図4は、通信端末2の動作の一例を示す図である。なお、ここに示す動作手順は、一例であって、動作手順の省略や動作手順の追加が行われてもよい。
第1通信品質情報取得部21は、第1通信品質情報生成部27から第1の通信品質情報を取得する(ステップS10)。第1通信品質情報取得部21は、第1通信品質情報生成部27から取得した第1の通信品質情報を、通信切断判定部24に対して供給する。
第2通信品質情報取得部22は、第2通信品質情報生成部28から第2の通信品質情報を取得する(ステップS20)。第2通信品質情報取得部22は、第2通信品質情報生成部28から取得した第2の通信品質情報を、通信切断判定部24に対して供給する。
ここで、図5を参照して、通信切断判定部24がアクセスポイント4との間の無線通信を切断するか否かを判定する動作について詳細に説明する。
図5は、通信切断判定部24の切断判定動作の一例を示す図である。
通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が示す通信品質が、所定の通信品質よりも高い通信品質であると判定した場合には(ステップS31;YES)、アクセスポイント4との通信の切断基準を、切断しやすい基準に設定する(ステップS32)。
通信切断判定部24は、第1の通信品質情報が示す通信品質が、所定の通信品質よりも低い通信品質であると判定した場合には(ステップS31;NO)、アクセスポイント4との通信の切断基準を、切断しにくい基準に設定する(ステップS34)。
通信切断判定部24は、第1通信品質情報取得部21から取得した第1の通信品質情報と、第2通信品質情報取得部22から取得した第2の通信品質情報と前記切断基準とに基づいて、アクセスポイント4との無線通信を切断するか否かを判定する(ステップS33)。具体的には、通信切断判定部24は、第2の通信品質情報が示す通信品質が閾値を下回る場合には、アクセスポイント4との間の無線通信を切断すると判定する。
通信部23は、通信切断判定部24から判定結果を取得する。通信部23は、通信切断判定部24から取得した判定結果に基づいて、アクセスポイント4との通信を切断する(ステップS50)。
通信部23は、移動体通信網基地局3との無線通信を開始する(ステップS60)。
以上説明したように、本実施形態の通信切断判定部24は、アクセスポイント4との通信品質を示す第2の通信品質情報だけではなく、アクセスポイント4とは異なる通信の方式を用いる移動体通信網基地局3との通信品質を示す第1の通信品質情報に更に基づいて、アクセスポイント4との無線通信の切断を判定する。通信端末2は、第1の通信品質情報に更に基づいてアクセスポイント4との通信を切断するため、自装置が移動体通信網基地局3への通信リソースを大きく消費する場合には、移動体通信網基地局3からアクセスポイント4へとオフロードさせることができる。これにより、通信端末2は、通信システム100全体の通信速度を向上させることができる。つまり、通信端末2は、移動体通信網基地局3及びアクセスポイント4に接続される複数の通信端末の通信速度を改善することができる。
ここまでは、通信端末がアクセスポイントとの無線通信の切断を判定する構成について説明した。次に、アクセスポイントが、自装置に接続した通信端末との無線通信の切断を判定する構成について、図7を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一の構成及び動作については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図6は、第2の実施形態に係る移動体通信網基地局3と、通信端末2aと、アクセスポイント4aとの機能構成の一例を示す図である。移動体通信網基地局3は、上述した第1の実施形態の構成と同様である。本実施形態のアクセスポイント4aは、複数の通信端末と無線通信する。
第1通信品質情報送信部25は、第1通信品質情報取得部21から第1の通信品質情報を取得する。第1通信品質情報送信部25は、第1通信品質情報取得部21から取得した第1の通信品質情報を、アクセスポイント4aに対して供給する。なお、第1通信品質情報取得部21は、通信部23を介して第1の通信品質情報を供給してもよい。
第2通信品質情報送信部26は、第2通信品質情報取得部22から第2の通信品質情報を取得する。第2通信品質情報送信部26は、第2通信品質情報取得部22から取得した第2の通信品質情報を、アクセスポイント4aに対して供給する。なお、第2通信品質情報取得部26は、通信部23を介して第2の通信品質情報を供給してもよい。
第1通信品質情報取得部43は、第1通信品質情報送信部25から第1の通信品質情報を取得する。第1通信品質情報取得部43は、第1通信品質情報送信部25から取得した第1の通信品質情報を、優先度設定部45に対して供給する。また、第1通信品質情報取得部43は、第1通信品質情報送信部25から取得した第1の通信品質情報を、通信切断判定部46に対して供給する。
優先度設定部45は、第1の通信品質情報が示す通信品質が、所定の通信品質よりも低い通信品質を示し、第2の通信品質情報が所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には優先度を低く設定する。以下の説明では、この低い優先度を第4の優先度とも記載する。
優先度設定部45は、第1の通信品質情報が示す通信品質が所定の通信品質よりも高い通信品質を示し第2の通信品質情報が所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には、第3の優先度を設定する。
端末通信部42は、通信切断判定部46から判定結果を取得する。端末通信部42は、通信切断判定部46から取得した判定結果に基づいて、自装置と接続した通信端末2aとの無線通信を切断する。
図7は、アクセスポイント4aに接続された通信端末毎の優先度の一例を示す図である。
この一例では、通信切断判定部46は、接続番号“1”から接続番号“3”までの通信端末2aとの無線通信を順次切断すると判定し、判定結果を端末通信部42に供給する。通信切断判定部46は、接続番号“1”から接続番号“3”までの通信端末2aとの無線通信を切断した結果、自装置に接続された通信端末の数が所定の数よりも少なくなった場合は、切断処理を終了する。
次に、図8を参照して、アクセスポイント4aの動作の概要について説明する。
図8は、アクセスポイント4aの動作の一例を示す流れ図である。なお、ここに示す動作手順は、一例であって、動作手順の省略や動作手順の追加が行われてもよい。
第2通信品質情報取得部44は、第2通信品質情報送信部26から、第2の通信品質情報を取得する(ステップS920)。第2通信品質情報取得部44は、優先度設定部45に対して第2の通信品質情報を供給する。第2通信品質情報取得部44は、通信切断判定部46に対して第2の通信品質情報を供給する。
優先度設定部45は、優先度を設定する(ステップS930)。優先度設定部45は、設定した優先度を示す優先度情報を、通信切断判定部46に対して供給する。
通信切断判定部46は、優先度設定部45から優先度情報を取得する。通信切断判定部46は、優先度情報に基づいて通信端末との間の無線通信を切断するか否かを判定する(ステップS940)。
通信切断判定部46は、無線通信を切断する通信端末が存在しない場合には、処理を終了する(ステップS940;NO)。
通信切断判定部46は、判定結果を端末通信部42に対して供給する(ステップS940;YES)。
端末通信部42は、通信切断判定部46から判定結果を取得する。端末通信部42は、通信切断判定部46から取得した判定結果に基づいて、通信端末との無線通信を切断する(ステップS950)。
以上説明したように、アクセスポイント4aは、第1の通信品質情報と、第2の通信品質情報とに基づいて、自装置に接続された複数の通信端末のうちから、無線通信を切断する通信端末を判定する。これにより、アクセスポイント4aは、干渉エリアCAに位置する通信端末を、自装置との無線通信を維持することができる。また、アクセスポイント4aは、干渉エリアCAに位置しない通信端末との無線通信を切断する。これにより、アクセスポイント4aは、通信システム100全体の通信速度を向上させることができる。
アクセスポイント4aは、例えば、移動体通信網基地局3に接続している通信端末2aが所定の数を上回る場合には、切断基準をより切断しにくい基準に設定してもよい。アクセスポイント4aは、移動体通信網基地局3に接続している通信端末の通信品質の平均値と分散値に応じて切断基準を設定してもよい。具体的には、アクセスポイント4aは、この通信品質の平均が悪く、分散値が所定の値よりも小さい場合には、オフロードによる改善効果が小さい傾向にあるため、切断基準を切断しやすい基準に設定する。
アクセスポイント4aは、優先度設定部45が設定する切断の優先度により、オフロードの効果が低い通信端末との無線通信を切断し、オフロードの効果が高い通信端末を自装置と無線通信させ続けることができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Claims (12)
- 第1の基地局及び前記第1の基地局とは異なる通信の方式を用いる第2の基地局のそれぞれと無線通信する通信端末であって、
前記第1の基地局との間の無線通信の通信品質を示す第1の通信品質情報を取得する第1通信品質情報取得部と、
前記第2の基地局との間の無線通信の通信品質を示す第2の通信品質情報を取得する第2通信品質情報取得部と、
前記第1通信品質情報取得部が取得する前記第1の通信品質情報と、前記第2通信品質情報取得部が取得する前記第2の通信品質情報とに基づいて、前記第2の基地局との間の無線通信を切断するか否かを判定する通信切断判定部と、
前記通信切断判定部が判定した結果に基づいて前記第2の基地局との間の無線通信を切断する通信部と
を備える通信端末。 - 前記通信切断判定部は、
前記第2の基地局との間の無線通信を切断する基準を示す切断基準に基づいて前記第2の基地局との間の無線通信を切断するか否かを判定し、
前記第1の通信品質情報が所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には、前記切断基準をより切断しやすい基準へと設定し、
前記第1の通信品質情報が前記所定の通信品質よりも低い通信品質を示す場合には、前記切断基準をより切断しにくい基準へと設定する
請求項1に記載の通信端末。 - 前記切断基準とは前記第2の基地局との間の無線通信の通信品質に関する閾値であって、
前記通信切断判定部は、
前記第1の通信品質情報が示す通信品質が前記所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には、前記閾値をより高い値に設定し、
前記第1の通信品質情報が示す通信品質が前記所定の通信品質よりも低い通信品質を示す場合には、前記閾値をより低い値に設定し、
前記第2の通信品質情報が示す通信品質が前記閾値を下回る場合には、前記第2の基地局との間の無線通信を切断すると判定する
請求項2に記載の通信端末。 - 前記通信部は、
前記第2の基地局との間の無線通信の切断後、前記第1の基地局と無線通信する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の通信端末。 - 前記通信部は、
前記第2の基地局との間の無線通信の切断後、前記第1の通信品質情報と、前記第2の通信品質情報とが、所定の条件を満たす場合には、前記第2の基地局との無線通信を再開する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の通信端末。 - 前記所定の条件は、前記第1の通信品質情報が示す通信品質に応じて変化し、
前記第1の通信品質情報が前記所定の通信品質よりも低い通信品質を示す場合には、前記所定の条件をより前記第2の基地局と無線通信しやすい基準へと変化させる
請求項5に記載の通信端末。 - 前記第1の基地局とは、移動体通信網の基地局であり、
前記第2の基地局は、前記移動体通信網ではない基地局である
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の通信端末。 - 前記第1の通信品質情報には、前記第1の基地局と自装置とが無線通信する際に利用可能な変調度、符号化率に関する情報が含まれ、
前記第2の通信品質情報には、自装置が前記第2の基地局から受信する電波の強さを示す情報が含まれる
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の通信端末。 - 通信端末と無線通信する基地局であって、
当該基地局とは異なる通信方式を用いて無線通信する他の基地局と当該通信端末との間の通信品質を示す第1の通信品質情報を取得する第1通信品質情報取得部と、
前記通信端末との間の無線通信の通信品質を示す第2の通信品質情報を取得する第2通信品質情報取得部と、
前記第1通信品質情報取得部が取得する前記第1の通信品質情報と、前記第2通信品質情報取得部が取得する前記第2の通信品質情報とに基づいて、前記通信端末との間の無線通信を切断するか否かを判定する通信切断判定部と、
前記通信切断判定部が判定した結果に基づいて前記通信端末との間の無線通信を切断する通信部と
を備える基地局。 - 前記通信切断判定部は、
前記通信端末との間の無線通信を切断する基準を示す切断基準に基づいて前記通信端末との間の無線通信を切断するか否かを判定し、
前記第1の通信品質情報が所定の通信品質よりも高い通信品質を示す場合には、前記切断基準をより切断しやすい基準へと設定し、
前記第1の通信品質情報が当該所定の通信品質よりも低い通信品質を示す場合には、前記切断基準をより切断しにくい基準へと設定する
請求項9に記載の基地局。 - 前記通信切断判定部は、
複数の前記第1の通信品質情報から算出される統計情報、自装置と無線通信する前記通信端末の数のうち少なくとも1つに更に基づいて、前記通信端末との間の無線通信を切断するか否かを判定する
請求項9から請求項10のいずれか一項に記載の基地局。 - 前記第1の通信品質情報は、
前記通信端末及び前記他の基地局のうち少なくとも1つから取得する
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の基地局。
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