JP7325322B2 - Wireless communication device and wireless communication method switching method - Google Patents
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Description
この発明は、移動体通信事業者が提供する通信網を利用して無線通信を行う無線通信装置における、通信網の切り替えに関する。 The present invention relates to communication network switching in a wireless communication device that performs wireless communication using a communication network provided by a mobile communication carrier.
近年、無線通信の高速化が進んでいる。移動体通信事業者による移動体通信(以下、「移動体キャリア通信」と称する)においては、LTE(Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) Release 2.1が普及している。第5世代移動通信システム(5G)の実用化も目前に迫っている。 In recent years, the speed of wireless communication has been increasing. LTE (Long Term Evolution) and WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Release 2.1 are widely used in mobile communication by mobile communication providers (hereinafter referred to as "mobile carrier communication"). Practical application of the fifth generation mobile communication system (5G) is imminent.
列車などの移動体の通信環境においても、近年IT化が進み、従来の列車無線、すなわち運転指令に加えて、移動体キャリア通信を用いたデジタルサイネージ、保守系サービスまたは運転支援サービスが普及し始めている。デジタルサイネージは、例えばトレインビジョンである。保守系サービスは、列車から地上監視員へ、列車に搭載された各種のセンサー情報または車両ログを転送し、地上監視員が故障等の情報を素早く把握し、保守するサービスである。運転支援サービスは、例えば、列車から地上監視員へ、速度またはブレーキの動作状態等の運転状態を転送し、ECO運転支援を行うサービスである。 In recent years, IT has progressed in the communication environment of mobiles such as trains, and in addition to conventional train radio, that is, operation commands, digital signage using mobile carrier communication, maintenance services, and driving support services have begun to spread. there is Digital signage is train vision, for example. The maintenance service is a service that transfers information from various sensors installed on the train or vehicle logs from the train to the ground supervisor, and the ground supervisor quickly grasps information such as failures and performs maintenance. The driving support service is, for example, a service that transfers driving conditions such as speed or brake operating conditions from a train to a ground supervisor to provide ECO driving support.
今後、移動体環境における地車間通信の通信量は増加する見込みである。移動体キャリア通信が提供する通信網には、月ごとなど期間単位で累積データ通信量に上限がある通信網(以下、「第1通信網」と称する)もあれば、期間単位の累積データ通信量に上限がない通信網(以下、「第2通信網」と称する)もある。そして、無線通信装置の中には、移動体キャリア通信が提供するこれら複数の通信網を切り替えて使用することが可能なものがある。 In the future, it is expected that the traffic volume of ground-to-vehicle communication in the mobile environment will increase. Among the communication networks provided by mobile carrier communication, there are communication networks (hereinafter referred to as "first communication networks") that have an upper limit on the amount of accumulated data communication on a period basis, such as monthly, and cumulative data communication on a period basis. There is also a communication network (hereinafter referred to as a "second communication network") that does not have an upper limit on the amount. Some wireless communication devices are capable of switching between a plurality of communication networks provided by mobile carrier communication.
第1通信網と第2通信網は、異なる周波数帯を使用することが多い。第2通信網は、期間単位の累積データ通信量の上限がない代わりに、第1通信網に比べて使用する周波数帯が高く、通信エリアが狭い傾向がある。従って、無線通信装置は、首都圏外または地下等では、通信エリアの広い第1通信網を使わざるを得ない場合がある。そして、第1通信網による累積データ通信量が上限を超えると、第1通信網だけでなく第2通信網においても通信速度の制限が課される場合がある。そのため、無線通信装置は、第1通信網によるデータ通信量が上限を超えないようにする必要がある。 The first communication network and the second communication network often use different frequency bands. The second communication network does not have an upper limit on the cumulative amount of data communication per period, but tends to use a higher frequency band and a narrower communication area than the first communication network. Therefore, wireless communication devices may have to use the first communication network, which has a wide communication area, outside the metropolitan area or underground. Then, when the cumulative amount of data communication through the first communication network exceeds the upper limit, the communication speed limit may be imposed not only on the first communication network but also on the second communication network. Therefore, the wireless communication device needs to prevent the amount of data communication over the first communication network from exceeding the upper limit.
特許文献1には、LTEとWiFiの切り替えを行う移動通信端末が開示されている。しかし、特許文献1の移動通信端末は、LTEの通信単位の通信量が大きく、かつWiFiが通信可能となってからの経過時間が閾値以上となれば、LTEからWiFiへ切り替えを行うものであり、月などの期間単位で定められたデータ通信量の上限を考慮したものではなかった。 Patent Document 1 discloses a mobile communication terminal that switches between LTE and WiFi. However, the mobile communication terminal of Patent Document 1 switches from LTE to WiFi when the amount of communication per LTE communication unit is large and the elapsed time after WiFi communication becomes possible is equal to or greater than a threshold. , It did not take into consideration the upper limit of data communication volume stipulated for a period of time such as a month.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、期間単位で累積通信量の上限が定められた第1通信網と、期間単位の累積通信量の上限が存在しないが第1通信網より通信エリアの狭い第2通信網とを適切に選択して、移動体キャリア通信を行うことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to perform mobile carrier communication by appropriately selecting a second communication network having a narrower communication area than the first communication network.
本発明の無線通信装置は、移動体に搭載される無線通信装置であって、移動体通信事業者が提供する第1通信網および第2通信網のいずれかを用いて無線通信を行う通信部と、通信部の第1通信網による予め定められた測定期間の累積通信量を測定する測定部と、無線通信装置が第2通信網の通信エリアにあるか否かのエリア判定を行う判定部と、測定部が測定した通信部の第1通信網による測定期間の累積通信量と、判定部のエリア判定の結果に基づき、第1通信網と第2通信網のいずれか一方を、通信部が無線通信に用いる通信網である使用通信網として選択する選択部と、を備え、第1通信網は、通信部の第1通信網による測定期間の累積通信量が上限値を超えると通信速度が制限される通信網であり、第2通信網は、第1通信網より通信エリアが狭く、通信部の第2通信網による測定期間の累積通信量に応じて通信速度が制限されない通信網であり、選択部は、無線通信装置が第2通信網の通信エリア内にある場合、または通信部の第1通信網による測定期間の累積通信量が上限値に基づき定められる上限値以下の閾値を超えた場合に、第2通信網を使用通信網として選択し、無線通信装置が第2通信網の通信エリア内になく、かつ通信部の第1通信網による測定期間の累積通信量が閾値を超えていない場合に、第1通信網を使用通信網として選択する。
A wireless communication device of the present invention is a wireless communication device mounted on a mobile body, and is a communication unit that performs wireless communication using either a first communication network or a second communication network provided by a mobile communication carrier. , a measuring unit for measuring the cumulative communication traffic of the first communication network of the communication unit during a predetermined measurement period, and a determination unit for determining whether or not the wireless communication device is in the communication area of the second communication network. and, based on the accumulated communication traffic of the communication unit during the measurement period by the first communication network measured by the measurement unit and the area determination result of the determination unit, either one of the first communication network and the second communication network is selected by the communication unit is a communication network used for wireless communication, and the first communication network selects a communication network used for wireless communication, and the first communication network reduces the communication speed when the cumulative communication volume during the measurement period by the first communication network of the communication unit exceeds the upper limit value is limited, and the second communication network has a narrower communication area than the first communication network, and the communication speed is not limited according to the cumulative communication volume during the measurement period of the second communication network of the communication unit. Yes, and the selection unit selects a threshold value equal to or less than the upper limit value determined based on the upper limit value when the wireless communication device is within the communication area of the second communication network, or when the accumulated communication traffic of the communication unit during the measurement period by the first communication network is determined based on the upper limit value is exceeded, the second communication network is selected as the communication network to be used, the wireless communication device is not within the communication area of the second communication network, and the cumulative communication volume of the communication unit over the first communication network during the measurement period is the threshold is not exceeded, the first communication network is selected as the used communication network .
本発明によれば、期間単位で累積通信量の上限が定められた第1通信網と、期間単位の累積通信量の上限が存在しないが第1通信網より通信エリアの狭い第2通信網とを適切に選択して、移動体キャリア通信を行うことができる。 According to the present invention, a first communication network in which the upper limit of the cumulative communication volume is set for each period, and a second communication network that does not have an upper limit of the cumulative communication volume for each period but has a communication area narrower than that of the first communication network. can be appropriately selected for mobile carrier communication.
<A.前提技術>
図1は、本発明の前提技術となるモバイルルーター41の構成を示している。モバイルルーター41は、通信部12、LTEの電波を送受信するためのアンテナ14、WiMAXの電波を送受信するためのアンテナ15、およびGUI(Graphical User Interface)42を備えている。モバイルルーター41のユーザーは、GUI42に対して通信網の切り替え操作を行う。すると、GUI42から通信部12に制御信号16が出力され、通信部12は制御信号16に応じてアンテナ14,15のいずれか一方を用いて無線通信を行う。すなわち、通信部12はアンテナ14を用いてLTEによる無線通信を行うか、あるいはアンテナ15を用いてWiMAXによる無線通信を行う。このように、モバイルルーター41は、ユーザーの手動操作によって、LTEとWiMAXを切り替えて無線通信を行うことができる。
<A. Prerequisite technology>
FIG. 1 shows the configuration of a
ここで、LTEとWiMAXは、移動体キャリア通信が提供する通信網の一例である。特にLTEは、月ごとなど、予め定められた期間内の累積通信量に上限値が定められ、通信量が上限値を超えると通信速度が制限される通信網である第1通信網の一例である。以下の説明では、LTEは、月単位で累積通信量に上限値が定められているものとする。また、WiMAXは、第1通信網のような累積通信量に応じた通信速度の制限はないが、第1通信網に比べて通信エリアの狭い通信網である第2通信網の一例である。本明細書では、第1通信網をLTE、第2通信網をWiMAXとして説明を行う。 Here, LTE and WiMAX are examples of communication networks provided by mobile carrier communications. In particular, LTE is an example of the first communication network, which is a communication network in which an upper limit is set for the cumulative communication volume within a predetermined period such as monthly, and the communication speed is limited when the communication volume exceeds the upper limit. be. In the following description, it is assumed that in LTE, an upper limit is set for the cumulative traffic volume on a monthly basis. Also, WiMAX is an example of a second communication network, which is a communication network with a narrower communication area than the first communication network, although there is no communication speed limit according to the accumulated communication traffic like the first communication network. In this specification, the first communication network is LTE, and the second communication network is WiMAX.
モバイルルーター41は、LTEによる月ごとの累積通信量が上限値を超えると、LTEとWiMAXの両方で、通信速度制限が課せられるものとする。そのため、ユーザーは、LTEによる累積通信量を把握しつつ、GUI42を操作して適宜使用する通信網をLTEとWiMAXの間で切り替える必要がある。
The
しかし、このような切替操作はユーザーにとって手間である。さらに、モバイルルーター41が列車の通信に用いられる場合には、列車の乗務員が列車の運行業務とは別にモバイルルーター41の使用通信網の切り替え操作を行うことは現実的ではない。そこで、以下の各実施の形態で説明する無線通信装置では、ユーザーの操作を必要とせず、自動的に使用通信網の切り替え操作を行う構成とする。
However, such a switching operation is troublesome for the user. Furthermore, when the
<B.実施の形態1>
<B-1.構成>
図2は、実施の形態1の無線通信装置101の構成を示している。無線通信装置101は、前提技術のモバイルルーター41の構成と比較すると、GUI42に代えて制御部13を備えている。制御部13は、判定部131、測定部132および選択部133を備えている。
<B. Embodiment 1>
<B-1. Configuration>
FIG. 2 shows the configuration of
無線通信装置101は、移動体に搭載されている。移動体の一例は列車である。以下の各実施の形態では、移動体を列車として説明を行う。
A
判定部131は、無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内に位置するか否かのエリア判定を行う。
The determination unit 131 determines whether or not the
測定部132は、通信部12によるLTEの期間単位の累積通信量を測定する。測定部132が累積通信量を測定する期間(以下、「測定期間」と称する)は、LTEの通信速度の制限対象となる累積通信量が定められた期間であり、以下の説明では、一例として1か月とする。つまり、測定部132は月単位でLTEの累積通信量を測定する。
The
選択部133は、判定部131からエリア判定結果を取得し、測定部132からLTEの累積通信量を取得する。そして、選択部133は、これらの情報に基づき通信部12の無線通信に使用する通信網をWiMAXとLTEの間で選択する。そして、選択部133は、現在通信部12が使用している通信網と異なる通信網を選択した場合には、通信部12に通信網の制御信号16を出力する。通信部12は、この制御信号16に従い通信網を切り替えて無線通信を行う。
The
<B-2.動作>
図3は、無線通信装置101の動作を示すフローチャートである。以下、図3のフローに沿って無線通信装置101の動作を説明する。
<B-2. Operation>
FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the
初期状態で、通信部12は、WiMAXを使用する通信網(以下、「使用通信網」と称する)とし、無線通信を行う(ステップS101)。
In the initial state, the
次に、測定部132は、現時点のLTEの月単位の累積通信量を測定し、選択部133に出力する。そして、選択部133は、LTEの累積通信量が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する(ステップS102)。この閾値は、通信速度の制限を課せられずに通信可能なLTEの月単位の累積通信量の上限値を基準に、上限値以下に定められている。この上限値が例えば9GBの場合、ステップS102における閾値は例えば8.9GBに定められる。
Next, the
ステップS102においてLTEの累積通信量が閾値以上である場合、通信部12がこれ以上LTEを使用して無線通信を行うと通信速度制限が課せられるおそれがある。そのため、通信部12は当該月の残りの期間、LTEを使用せず、WiMAXを継続して使用する(ステップS109)。
In step S102, if the cumulative amount of LTE communication is equal to or greater than the threshold, the communication speed limit may be imposed if the
ステップS102においてLTEの累積通信量が閾値未満である場合、選択部133は判定部131から取得したエリア判定結果に基づき、無線通信装置101が一定時間、例えば2分以上継続してWiMAXの通信エリア外にあるか否かを判断する(ステップS103)。
In step S102, if the cumulative LTE communication traffic is less than the threshold, the
ステップS103における選択部133の判断が否であれば、選択部133は無線通信装置101が2分以上継続してWiMAXの通信エリア外になるまでステップS103を繰り返す。一方、無線通信装置101が2分以上継続してWiMAXの通信エリア外になれば、選択部133はLTEを通信部12における使用通信網として選択する。そして、選択部133は使用通信網を切り替えるための制御信号16を通信部12に出力し、通信部12において使用通信網がWiMAXからLTEへ切り替えられる(ステップS104)。
If the determination of the
その後、測定部132は現時点のLTEの月単位の累積通信量を測定し、選択部133に出力する。そして、選択部133は、LTEの累積通信量が予め定められた閾値以上であるか否かを判断する(ステップS105)。この閾値は、ステップS102における閾値と同様である。
After that, the
ステップS105においてLTEの累積通信量が閾値以上である場合、通信部12がこれ以上LTEを使用して無線通信を行うと通信速度制限が課せられるおそれがある。そのため、選択部133はWiMAXを通信部12における使用通信網として選択する。そして、選択部133は使用通信網を切り替えるための制御信号16を通信部12に出力し、通信部12において使用通信網がLTEからWiMAXへ切り替えられる(ステップS108)。そして、通信部12は当該月の残りの期間、WiMAXを継続して使用する(ステップS109)。この場合、無線通信装置101がWiMAXの通信エリア外にありWiMAXによる通信が可能とは限らないが、通信部12はWiMAXの使用を継続する。
In step S105, if the cumulative amount of LTE communication is equal to or greater than the threshold, the communication speed limit may be imposed if the
ステップS105においてLTEの累積通信量が閾値未満である場合、選択部133は判定部131から現時点のエリア判定結果を取得し、それに基づき無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内に位置するか否かを判断する(ステップS106)。ステップS106において無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内になければ、選択部133の処理はステップS105に戻る。一方、ステップS106において無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内にあれば、選択部133は使用通信網を切り替えるための制御信号16を通信部12に出力し、通信部12において使用通信網がLTEからWiMAXへ切り替えられる(ステップS108)。そして、選択部133の処理はステップS103に戻る。
In step S105, if the cumulative LTE communication traffic is less than the threshold, the
判定部131は、一定周期など随時に無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内にいるか否かのエリア判定を行っている。図4は、無線通信装置101の判定部131によるエリア判定処理を示すフローチャートである。以下、図4のフローに沿って実施の形態1のエリア判定処理を説明する。
The determination unit 131 determines whether or not the
まず、判定部131は、通信部12から電波強度信号17を取得する(ステップS201)。電波強度信号17は、アンテナ15で受信したWiMAXの電波の受信強度の情報を含んでいる。判定部131は、電波強度信号17に基づき、WiMAXの受信電波の強度が予め定められた閾値以上か否かを判定する(ステップS202)。ステップS202において、WiMAXの受信電波の強度が閾値以上であれば、判定部131は無線通信装置101がWiMAXの通信エリア内にいると判定する(ステップS203)。一方、ステップS202において、WiMAXの受信電波の強度が閾値未満であれば、判定部131は無線通信装置101がWiMAXの通信エリア外にいると判定する(ステップS204)。
First, the determination unit 131 acquires the radio
<B-3.効果>
実施の形態1の無線通信装置101は、移動体に搭載される無線通信装置であって、移動体通信事業者が提供する第1通信網および第2通信網のいずれかを用いて無線通信を行う通信部12と、通信部12の第1通信網による予め定められた測定期間の累積通信量を測定する測定部132と、無線通信装置101が第2通信網の通信エリアにあるか否かのエリア判定を行う判定部131と、測定部132が測定した通信部12の第1通信網による測定期間の累積通信量と、判定部131の判定結果に基づき、第1通信網と第2通信網のいずれか一方を、通信部12が無線通信に用いる通信網である使用通信網として選択する選択部133と、を備える。第1通信網は、通信部12の第1通信網による測定期間の累積通信量が上限値を超えると通信速度が制限される通信網であり、第2通信網は、第1通信網より通信エリアが狭く、累積通信量に応じて通信速度が制限されない通信網である。従って、無線通信装置101によれば、ユーザーの切替操作なしに、第1通信網と第2通信網を適切に併用することができる。
<B-3. Effect>
The
また、無線通信装置101において、選択部133は、無線通信装置101が第2通信網の通信エリア内にある場合、または通信部12の第1通信網による測定期間の累積通信量が上限値に基づき定められる上限値以下の第1閾値を超えた場合に、第2通信網を使用通信網として選択し、無線通信装置101が第2通信網の通信エリア内になく、かつ通信部12の第1通信網による測定期間内の累積通信量が第1閾値を超えていない場合に、第1通信網を使用通信網として選択する。従って、無線通信装置101によれば、ユーザーの切替操作なしに、第1通信網の累積通信量が上限値を超えない範囲で第1通信網と第2通信網を併用することができる。
In addition, in the
また、無線通信装置101において、判定部131は、通信部12が第2通信網により受信した信号の強度に基づき、エリア判定を行う。従って、無線通信装置101によれば、正確にエリア判定を行うことができる。
Also, in the
また、第1通信網はLTEであり、第2通信網はWiMAXである。従って、無線通信装置101によれば、無線通信装置101によれば、ユーザーの切替操作なしに、LTEとWiMAXを適切に併用することができる。
Also, the first communication network is LTE, and the second communication network is WiMAX. Therefore, according to the
<C.実施の形態2>
実施の形態1の無線通信装置101では、WiMAXの受信電波の強度に基づきエリア判定が行われた。これに対して実施の形態2の無線通信装置102では、GPS信号とエリアマップを用いてエリア判定を行う。
<C. Embodiment 2>
In the
<C-1.構成>
図5は、実施の形態2の無線通信装置102の構成を示している。無線通信装置102は、実施の形態1の無線通信装置101の構成において、制御部13に測位部135とエリアマップ格納部134とを備えている。
<C-1. Configuration>
FIG. 5 shows the configuration of
測位部135は、移動体に搭載されたGPS受信機18が受信したGPS信号を取得し、GPS信号に基づき無線通信装置102の位置を測定し、判定部131に出力する。
The
エリアマップ格納部134は、WiMAXを提供する移動体キャリア通信事業者により提供されるエリアマップを格納する。エリアマップは、図6に示すような地図情報であって、WiMAXによる通信が可能なエリアの情報を少なくとも含んでいる。
The area
判定部131は、このエリアマップから、WiMAXにより確実に通信可能な通信エリア20を定義する。そして、判定部131は、通信エリア20と無線通信装置102の位置情報に基づき、無線通信装置102が通信エリア20内にいるか否かのエリア判定を行う。
The determination unit 131 defines a
<C-2.動作>
無線通信装置102の全体的な動作は、図3のフローチャートで説明した実施の形態2の無線通信装置101の全体的な動作と同様である。無線通信装置102では、図3のステップS103とステップS106に関わるエリア判定処理が、無線通信装置101とは異なる。以下、図7のフローチャートに沿って、無線通信装置102のエリア判定処理を説明する。
<C-2. Operation>
The overall operation of
まず、測位部135がGPS受信機18からGPS信号を取得し、GPS信号に基づき無線通信装置102の位置を測定する(ステップS301)。
First, the
次に、判定部131がエリアマップ格納部134からエリアマップを、測位部135から無線通信装置102の位置情報を、それぞれ取得し、無線通信装置102の位置がエリアマップの通信エリア20内に有るか否かを判断する(ステップS302)。そして、判定部131は、無線通信装置102の位置がエリアマップの通信エリア20内に有れば、無線通信装置102が通信エリア内に有ると判定し(ステップS303)、無線通信装置102の位置がエリアマップの通信エリア20外に有れば、無線通信装置102が通信エリア外に有ると判定する(ステップS304)。
Next, the determination unit 131 acquires the area map from the area
なお、図6では、矩形状の通信エリア20が示されている。しかし、通信エリア20はこれに限らず、実際には移動体キャリア通信事業者が提供するエリアマップに沿った形で定義される。
Note that FIG. 6 shows a
また、図5では、制御部13がエリアマップ格納部134を備える構成について説明した。しかし、第1通信網と第2通信網が一般のインターネット網であり、制御部13が、移動体キャリア通信事業者の提供するエリアマップをインターネット網を介して取得可能な場合には、制御部13はエリアマップ格納部134を備えず、インターネット網を介して随時移動体キャリア通信事業者の提供するエリアマップを取得して使用しても良い。
Moreover, in FIG. 5, the configuration in which the
<C-3.効果>
実施の形態2の無線通信装置102は、無線通信装置102の位置を測定する測位部135を備える。そして、判定部131は、第2通信網の通信エリアが定められたエリアマップと、測位部135が測定した無線通信装置102の位置とに基づき、エリア判定を行う。従って、無線通信装置102によれば、正確にエリア判定を行うことができる。
<C-3. Effect>
測位部135は、移動体に搭載されたGPS受信機が受信するGPS信号に基づき、無線通信装置102の位置を測定する、従って、無線通信装置102によれば、正確にエリア判定を行うことができる。
The
<D.実施の形態3>
実施の形態2の無線通信装置102は、GPS信号とエリアマップを用いてエリア判定を行った。これに対して実施の形態3では、移動体を列車とし、実施の形態3の無線通信装置103は、列車のキロ程とエリアマップを用いてエリア判定を行う。
<D. Embodiment 3>
The
<D-1.構成>
図8は、実施の形態3の無線通信装置103の構成を示している。無線通信装置103は、実施の形態2の無線通信装置102と同様の構成であるが、測位部135がTIMS(Train Information Management System)21から列車のキロ程を取得する点で異なっている。TIMSは、列車情報管理システムの一例である。
<D-1. Configuration>
FIG. 8 shows the configuration of
判定部131は、エリアマップ格納部134から取得したエリアマップ19に、列車の路線22を重ねることにより、列車の路線のうちWiMAXとの通信が可能な区間を特定する。例えば、図9の例では、列車の路線22のうち、B駅とC駅の間の区間を、WiMAXとの通信が可能な通信エリアと特定する。そして、判定部131は、測位部135から取得した列車のキロ程に応じて、無線通信装置103が通信エリア内にいるか否かを判定する。
The determination unit 131 identifies a section of the train route in which communication with WiMAX is possible by superimposing the
<D-2.動作>
無線通信装置103の全体的な動作は、図3のフローチャートで説明した実施の形態2の無線通信装置101の全体的な動作と同様である。無線通信装置103では、図3のステップS103とステップS106に関わるエリア判定処理が、無線通信装置101とは異なる。以下、図10のフローチャートに沿って、無線通信装置103のエリア判定処理を説明する。
<D-2. Operation>
The overall operation of
まず、測位部135がTIMS21から列車のキロ程を取得し、キロ程によって無線通信装置103の位置を特定する(ステップS401)。
First, the
次に、判定部131がエリアマップ格納部134からエリアマップを、測位部135から列車のキロ程を、それぞれ取得し、無線通信装置103がエリアマップの通信エリア内に有るか否かを判断する(ステップS402)。図9の例で、路線22のB駅からC駅の間の区間が通信エリアとして設定されているとすると、判定部131は列車のキロ程から列車がB駅からC駅の間に位置するか否かを判断する。そして、列車がB駅からC駅の間にあれば、判定部131は無線通信装置103がWiMAXの通信エリア内にいると判定し(ステップS403)、列車がB駅からC駅の間になければ、判定部131は無線通信装置103がWiMAXの通信エリア外にいると判定する(ステップS404)。
Next, the determination unit 131 acquires the area map from the area
<D-3.効果>
実施の形態3の無線通信装置103において、移動体は列車であり、測位部135は、列車に搭載された列車情報管理システム(TIMS)から取得した列車のキロ程に基づき、無線通信装置103の位置を測定する。従って、無線通信装置103によれば、列車のキロ程から無線通信装置103がWiMAXの通信エリア内にいるか否かを判定し、判定結果に応じて通信網を選択することができる。
<D-3. Effect>
In the
<E.ハードウェア構成>
上述した無線通信装置101-103における通信部12と制御部13は、図11に示す処理回路81により実現される。すなわち、処理回路81は、通信部12、判定部131、測定部132、選択部133、エリアマップ格納部134および測位部135を備える。処理回路81には、専用のハードウェアが適用されても良いし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサが適用されても良い。プロセッサは、例えば中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)等である。
<E. Hardware configuration>
The
処理回路81が専用のハードウェアである場合、処理回路81は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。通信部12、判定部131、測定部132、選択部133、エリアマップ格納部134および測位部135部等(以下、「判定部131等」)の各部の機能それぞれは、複数の処理回路81で実現されてもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。
When the
処理回路81がプロセッサである場合、判定部131等の機能は、ソフトウェア等(ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェア)との組み合わせにより実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリに格納される。図12に示すように、処理回路81に適用されるプロセッサ82は、メモリ83に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、無線通信装置101-103は、処理回路81により実行されるときに、移動体通信事業者が提供する第1通信網および第2通信網のいずれかを用いて無線通信を行うステップと、無線通信装置の第1通信網による予め定められた測定期間内の累積通信量を測定するステップと、無線通信装置が第2通信網の通信エリアにあるか否かのエリア判定を行うステップと、無線通信装置の第1通信網による測定期間の累積通信量と、エリア判定の結果に基づき、第1通信網および第2通信網のいずれか一方を、無線通信に用いる通信網として選択するステップと、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ83を備える。換言すれば、このプログラムは、判定部131等の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ83には、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disk)及びそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
When the
以上、判定部131等の各機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、判定部131等の一部を専用のハードウェアで実現し、別の一部をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。 The configuration in which each function such as the determination unit 131 is realized by either hardware or software has been described above. However, the configuration is not limited to this, and a configuration in which a part of the determination unit 131 and the like is realized by dedicated hardware and another part is realized by software or the like may be employed.
以上のように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。なお、エリアマップ格納部134は、メモリ83から構成されるが、それらは単一のメモリ83から構成されてもよいし、それぞれが個別のメモリから構成されてもよい。
As described above, the processing circuit can implement each of the functions described above using hardware, software, etc., or a combination thereof. Although the area
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In addition, within the scope of the invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
12 通信部、13 制御部、14,15 アンテナ、16 制御信号、17 電波強度信号、18 GPS受信機、19 エリアマップ、20 通信エリア、22 路線、41 モバイルルーター、81 処理回路、82 プロセッサ、83 メモリ、101-103 無線通信装置、131 判定部、132 測定部、133 選択部、134 エリアマップ格納部、135 測位部。 12 communication unit, 13 control unit, 14, 15 antenna, 16 control signal, 17 radio wave intensity signal, 18 GPS receiver, 19 area map, 20 communication area, 22 route, 41 mobile router, 81 processing circuit, 82 processor, 83 memory , 101 to 103 wireless communication device, 131 determination unit, 132 measurement unit, 133 selection unit, 134 area map storage unit, 135 positioning unit.
Claims (7)
移動体通信事業者が提供する第1通信網および第2通信網のいずれかを用いて無線通信を行う通信部と、
前記通信部の前記第1通信網による予め定められた測定期間の累積通信量を測定する測定部と、
前記無線通信装置が前記第2通信網の通信エリアにあるか否かのエリア判定を行う判定部と、
前記測定部が測定した前記通信部の前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量と、前記判定部のエリア判定の結果に基づき、前記第1通信網と前記第2通信網のいずれか一方を、前記通信部が前記無線通信に用いる通信網である使用通信網として選択する選択部と、を備え、
前記第1通信網は、前記通信部の前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量が上限値を超えると通信速度が制限される通信網であり、
前記第2通信網は、前記第1通信網より通信エリアが狭く、前記通信部の前記第2通信網による前記測定期間の累積通信量に応じて通信速度が制限されない通信網であり、
前記選択部は、
前記無線通信装置が前記第2通信網の前記通信エリア内にある場合、または前記通信部の前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量が前記上限値に基づき定められる前記上限値以下の閾値を超えた場合に、前記第2通信網を前記使用通信網として選択し、
前記無線通信装置が前記第2通信網の前記通信エリア内になく、かつ前記通信部の前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量が前記閾値を超えていない場合に、前記第1通信網を前記使用通信網として選択する、
無線通信装置。 A wireless communication device mounted on a mobile object,
a communication unit that performs wireless communication using either a first communication network or a second communication network provided by a mobile communication carrier;
a measurement unit that measures an accumulated communication traffic of the first communication network of the communication unit during a predetermined measurement period;
a determination unit that determines whether or not the wireless communication device is in the communication area of the second communication network;
one of the first communication network and the second communication network based on the accumulated traffic of the communication unit during the measurement period over the first communication network measured by the measurement unit and the area determination result of the determination unit; a selection unit that selects one of the communication networks as a communication network to be used by the communication unit for the wireless communication,
The first communication network is a communication network in which a communication speed is limited when the cumulative communication volume of the measurement period of the first communication network of the communication unit exceeds an upper limit value,
The second communication network has a communication area narrower than that of the first communication network, and is a communication network in which a communication speed is not restricted according to the cumulative communication traffic of the second communication network of the communication unit during the measurement period ,
The selection unit
When the wireless communication device is within the communication area of the second communication network, or the cumulative communication volume of the communication unit over the first communication network during the measurement period is equal to or less than the upper limit determined based on the upper limit. when the threshold is exceeded, selecting the second communication network as the communication network to be used;
the first communication when the wireless communication device is not within the communication area of the second communication network and the cumulative traffic of the communication unit over the first communication network during the measurement period does not exceed the threshold; selecting a network as the communication network of use;
wireless communication device.
請求項1に記載の無線通信装置。 The determination unit performs the area determination based on the strength of the signal received by the communication unit from the second communication network.
A wireless communication device according to claim 1 .
前記判定部は、前記第2通信網の通信エリアが定められたエリアマップと、前記測位部が測定した前記無線通信装置の位置とに基づき、前記エリア判定を行う、
請求項1に記載の無線通信装置。 Further comprising a positioning unit that measures the position of the wireless communication device,
The determination unit performs the area determination based on an area map that defines the communication area of the second communication network and the position of the wireless communication device measured by the positioning unit.
A wireless communication device according to claim 1 .
請求項3に記載の無線通信装置。 The positioning unit measures the position of the wireless communication device based on a GPS signal received by a GPS receiver mounted on the mobile object.
The radio communication device according to claim 3 .
前記測位部は、前記列車に搭載された列車情報管理システムから取得した前記列車のキロ程に基づき、前記無線通信装置の位置を測定する、
請求項3に記載の無線通信装置。 the moving body is a train,
The positioning unit measures the position of the wireless communication device based on the mileage of the train obtained from a train information management system mounted on the train.
The radio communication device according to claim 3 .
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線通信装置。 The first communication network is LTE and the second communication network is WiMAX,
The radio communication device according to any one of claims 1 to 5 .
移動体通信事業者が提供する第1通信網および第2通信網のいずれかを用いて無線通信を行い、
前記無線通信装置の前記第1通信網による予め定められた測定期間内の累積通信量を測定し、
前記無線通信装置が前記第2通信網の通信エリアにあるか否かのエリア判定を行い、
前記無線通信装置の前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量と、前記エリア判定の結果に基づき、前記第1通信網および前記第2通信網のいずれか一方を、前記無線通信に用いる通信網である使用通信網として選択し、
前記第1通信網は、前記測定期間の累積通信量が上限値を超えると通信速度が制限される通信網であり、
前記第2通信網は、前記第1通信網より通信エリアが狭く、前記第2通信網による前記測定期間の累積通信量に応じて通信速度が制限されない通信網であり、
前記無線通信装置が前記第2通信網の前記通信エリア内にある場合、または前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量が前記上限値に基づき定められる前記上限値以下の閾値を超えた場合に、前記第2通信網を前記使用通信網として選択し、
前記無線通信装置が前記第2通信網の前記通信エリア内になく、かつ前記第1通信網による前記測定期間の累積通信量が前記閾値を超えていない場合に、前記第1通信網を前記使用通信網として選択する、
無線通信方式切替方法。 A wireless communication system switching method by a wireless communication device mounted on a mobile object,
Perform wireless communication using either the first communication network or the second communication network provided by the mobile communication carrier,
measuring the cumulative amount of traffic within a predetermined measurement period over the first communication network of the wireless communication device;
area determination as to whether the wireless communication device is in the communication area of the second communication network;
Either one of the first communication network and the second communication network is used for the wireless communication based on the accumulated communication traffic of the wireless communication device over the first communication network during the measurement period and the result of the area determination. Select as the communication network used, which is the communication network ,
The first communication network is a communication network whose communication speed is limited when the cumulative communication traffic during the measurement period exceeds an upper limit,
The second communication network is a communication network whose communication area is narrower than that of the first communication network and whose communication speed is not restricted according to the cumulative communication traffic of the measurement period of the second communication network ,
When the wireless communication device is within the communication area of the second communication network, or the cumulative communication traffic of the first communication network during the measurement period exceeds a threshold value equal to or lower than the upper limit determined based on the upper limit when selecting the second communication network as the communication network to be used,
the use of the first communication network when the wireless communication device is not within the communication area of the second communication network and the cumulative communication traffic of the first communication network during the measurement period does not exceed the threshold; choose as a communication network,
Wireless communication system switching method.
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