JPWO2018138894A1 - 無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラム - Google Patents

Abstract

無線通信装置は、通信料が高く品質が保証される第１のセルラー網と無線ＬＡＮとを同時に用いる第１の無線通信方式と、第１のセルラー網より通信料が安く低品質である第２のセルラー網と無線ＬＡＮとを同時に用いる第２の無線通信方式のいずれか一方を用いて無線通信を実行する。そして、無線通信装置は、実行される無線通信の通信速度を測定し、通信速度が閾値未満の場合、無線通信に用いられている通信方式を他方の通信方式に切り替える。

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムに関する。

従来から、通信量等が安い格安ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）を用いることができるＳＩＭフリー端末の需要が増加している。一方で、格安ＳＩＭは、キャリアのセルラー網の一部を借用した通信帯域であるＭＶＮＯ（Mobile Virtual Network Operator）網を使用するので、多くのユーザが利用する駅などの環境等では、キャリアが提供するセルラー網に比べて輻輳が発生しやすい。

このようなことから、ＭＶＮＯ網用のＳＩＭとキャリア網用のＳＩＭの２つのＳＩＭを搭載し、ユーザが使用するＳＩＭを手動で切り替えるデュアルＳＩＭ端末も普及している。近年では、２つのＳＩＭそれぞれが独立で各網と通信できる同時通信機能を有するデュアル端末も知られている。

特開２０１３−１１５５９９号公報 特開２０１５−０７６８１８号公報 特開２０１５−２０１７６９号公報

上記デュアル端末では、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless−Fidelity、登録商標）などの無線ＬＡＮ（Local Area Network）が検出された場合は、無線ＬＡＮに優先的に接続する。ところが、無線ＬＡＮは、通信品質について変動が大きく、混雑度やアクセスポイントのバックボーンの通信帯域によっては、低速通信しか行えないような状況が発生する。このため、回線が自動的に切り替わることで、却ってスループットが低下することがあり、デュアルＳＩＭにおける回線の自動切換えがユーザの利便性をかえって低下させることがある。

一つの側面では、ユーザの利便性が向上する回線の自動切替を制御することができる無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムを提供することを目的とする。

第１の案では、無線通信装置は、通信料が高く品質が保証される第１のセルラー網と無線ＬＡＮとを同時に用いる第１の無線通信方式と、前記第１のセルラー網より通信料が安く低品質である第２のセルラー網と前記無線ＬＡＮとを同時に用いる第２の無線通信方式のいずれか一方を用いて無線通信を実行する通信部を有する。無線通信装置は、前記通信部によって実行される前記無線通信の通信速度を測定する測定部と、前記通信速度が閾値未満の場合、前記無線通信に用いられている通信方式を他方の通信方式に切り替える切替部とを有する。

一つの側面では、ユーザの利便性が向上する回線の自動切替を制御することができる。

図１は、実施例１にかかる無線通信装置を説明する図である。 図２は、実施例１にかかる無線通信装置のハードウェア構成例を示す図である。 図３は、実施例１にかかる無線通信装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 図４は、閾値ＤＢに記憶される情報の例を示す図である。 図５は、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢに記憶される情報の例を示す図である。 図６は、キャリア用振分率ＤＢに記憶される情報の例を示す図である。 図７は、リンクアグリケーションの切替例を説明する図である。 図８は、遷移レベルの変化例を説明する図である。 図９は、リンクアグリケーションの切替処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、選択される回線の比較を説明する図である。

以下に、本発明にかかる無線通信装置、無線通信方法および無線通信プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［無線通信装置の説明］
図１は、実施例１にかかる無線通信装置を説明する図である。図１に示す無線通信装置１０は、スマートフォンなどの移動体端末、ノートパソコンなどの各種コンピュータ装置の一例である。この無線通信装置１０は、通信料が高いがＱｏＳ（Quality of Service）が保証されるＳＩＭカード１（以降では、単にＳＩＭ１と記載する場合がある）と、通信料が安いがＱｏＳが保証されないＳＩＭカード２（以降では、単にＳＩＭ２と記載する場合がある）とを搭載するデュアルＳＩＭ端末である。

ＳＩＭ１は、キャリアが提供するセルラー網（キャリア網）と通信を実行するための加入者情報を記憶し、ＳＩＭ２は、キャリアが提供するセルラー網の一部を借用したＭＶＮＯ網と通信を実行するための加入者情報を記憶し、いずれもＬＴＥ（Long Term Evolution）などの高速通信を実行できる。例えば、ＳＩＭ１は、１か月の通信量の上限が１ＧＢで１か月の通信量が１０００円の契約が結ばれた加入者情報を記憶し、ＳＩＭ２は、１か月の通信量の上限なく１か月の通信量が２０００円の契約が結ばれた加入者情報を記憶する。

一般的に、ユーザは、例えば１か月の通信量の上限値が７ＧＢで１か月の通信量が６０００円などのように、高品質かつ高料金のＳＩＭを用いた無線通信を実行する。しかし、ＭＶＮＯ網とキャリア網の２つのＳＩＭを使った方が１枚のＳＩＭを使うよりもコストに関してメリットがある場合があり、ユーザとしてはＭＶＮＯ網の通信品質が悪いときだけキャリア網を使いたいという需要がある。

さらに、ユーザは、高速であり通信料もかからないＷｉ−Ｆｉなどの無線ＬＡＮを優先的に使用したい傾向がある。しかし、混雑度やアクセスポイントのバックボーンの通信帯域によっては、低速通信しか行えないような状況が発生することがあり、このような場合は、他の通信網を利用したいという需要もある。

そこで、無線通信装置１０は、複数ＳＩＭを用いた通信を同時にサポートし、ＳＩＭ１、ＳＩＭ２、無線ＬＡＮの各通信品質を考慮して、通信を動的に切替える。具体的には、無線通信装置１０は、ＳＩＭ１と無線ＬＡＮとを用いた同時通信に対するリンクアグリケーション（Link Aggregation、以下ではＬＡと記載する場合がある）と、ＳＩＭ２と無線ＬＡＮとを用いた同時通信に対するＬＡとを実行する。すなわち、無線通信装置１０は、デュアルＳＩＭ技術とＬＡ技術を用いて、ＳＩＭ１、ＳＩＭ２、無線ＬＡＮの通信品質に依存した３次元の無線回線制御を効率的に行う仕組みを提供する。

より詳細には、無線通信装置１０は、ＳＩＭ１と無線ＬＡＮとを用いた同時通信に対する第１のＬＡと、ＳＩＭ２と無線ＬＡＮとを用いた同時通信に対する第２のＬＡとのいずれかを選択して実行する。そして、無線通信装置１０は、選択中のＬＡのスループットを測定し、スループットが閾値未満となった場合に、他方のＬＡに切り替える。例を挙げると、無線通信装置１０は、通常はＳＩＭ２と無線ＬＡＮとを同時に用いる第２のＬＡで無線通信を行い、スループットが低下すると、スループットが回復するまで、ＳＩＭ１と無線ＬＡＮとを同時に用いる第１のＬＡを用いて無線通信を実行する。

［ハードウェア構成］
図２は、実施例１にかかる無線通信装置１０のハードウェア構成例を示す図である。図２に示すように、無線通信装置１０は、モデム１１、ＲＦ（Radio Frequency）回路１２ａ、ＲＦ回路１３ａ、無線通信部１４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１５、メモリ１６、プロセッサ１７を有する。

モデム１１は、データの送受信装置であり、ＳＩＭ１用スロット１２とＳＩＭ２用スロット１３とを有する。ＳＩＭ１用スロット１２は、ＳＩＭカード１を挿入するスロットであり、ＳＩＭ２用スロット１３は、ＳＩＭカード２を挿入するスロットである。

ＲＦ回路１２ａは、ＳＩＭ１に記憶される加入者情報にしたがって無線通信を実行する無線部であり、アンテナ１２ｂを介して無線信号を送受信する。ＲＦ回路１３ａは、ＳＩＭ２に記憶される加入者情報にしたがって無線通信を実行する無線部であり、アンテナ１３ｂを介して無線信号を送受信する。すなわち、無線通信装置１０は、２つのＳＩＭそれぞれが独立で各網と通信できる同時通信機能を有する。

無線通信部１４は、Ｗｉ−Ｆｉなど無線ＬＡＮに接続して無線通信を実行するする無線部であり、アンテナ１４ｂを介して無線信号を送受信する。ＨＤＤ１５は、プログラムやデータなどを記憶する記憶装置の一例であり、例えば後述する処理部と同様の機能を実行するプログラムを記憶する。

メモリ１６は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。プロセッサ１７の一例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等が挙げられる。

プロセッサ１７は、ＨＤＤ１５からプログラムを読み出して実行することで無線通信方法を実行する。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto−Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することができる。

［機能構成］
図３は、実施例１にかかる無線通信装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、無線通信装置１０は、閾値ＤＢ２０、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１、キャリア用振分率ＤＢ２２、割合状況ＤＢ２３を有する。また、無線通信装置１０は、ＭＶＮＯ送受信部２４、無線ＬＡＮ送受信部２５、キャリア送受信部２６、ＭＶＮＯ品質測定部２７、無線ＬＡＮ品質測定部２８、キャリア品質測定部２９、切替部３０、ＭＶＮＯ制御部３１、キャリア制御部３２を有する。

なお、閾値ＤＢ２０、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１、キャリア用振分率ＤＢ２２、割合状況ＤＢ２３は、ＨＤＤ１５に記憶されるデータベースである。ＭＶＮＯ送受信部２４、無線ＬＡＮ送受信部２５、キャリア送受信部２６、ＭＶＮＯ品質測定部２７、無線ＬＡＮ品質測定部２８、キャリア品質測定部２９、切替部３０、ＭＶＮＯ制御部３１、キャリア制御部３２は、プロセッサ１７が有する電子回路の一例やプロセッサ１７が実行するプロセスの一例である。

閾値ＤＢ２０は、ＬＡの切替に用いる各種閾値を記憶するデータベースである。図４は、閾値ＤＢ２０に記憶される情報の例を示す図である。図４に示すように、閾値ＤＢ２０は、最低スループット（ｂｐｓ）、低品質継続時間（ｓ）、ＭＶＮＯのＳＩＭ品質チェック間隔（ｓ）を記憶する。

「最低スループット」は、ＬＡの切替を実行するスループットの下限値であり、ＳＩＭ２を用いた第２ＬＡの最低スループットとして「Ｔｈ２」が設定され、ＳＩＭ１を用いた第１ＬＡの最低スループットとして「Ｔｈ１」が設定される。「低品質継続時間」は、最低スループットが継続する時間であり、第２ＬＡに対して「Ｔ２」が設定され、第１ＬＡに対して「Ｔ１」が設定される。「ＭＶＮＯ品質チェック間隔」は、第２ＬＡから第１ＬＡに切り替わった後、第２ＬＡのスループットの再測定を実行する時間である。具体的には、第２ＬＡから第１ＬＡに切り替わった後、「Ｔ３（ｓ）」経過後に、第２ＬＡのスループットの再測定を実行することを示す。

ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１は、ＳＩＭ２を用いた第２ＬＡによる無線通信時のＭＶＮＯ（ＬＴＥ）と無線ＬＡＮとのソケット振分率を記憶するデータベースである。図５は、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１に記憶される情報の例を示す図である。図５に示すように、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１は、レベル１からレベル１０の各レベルに対応付けてＭＶＮＯと無線ＬＡＮとの振分率を記憶する。各レベルは、第２ＬＡ時のスループットによって決定されるレベルである。

図５の例では、レベル１の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝０：１００であり、レベル２の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝１０：９０であり、レベル３の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝２０：８０であり、レベル４の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝３０：７０である。また、レベル５の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝５０：５０であり、レベル６の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝７０：３０であり、レベル７の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝８０：２０である。また、レベル８の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝９０：１０であり、レベル９の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝９５：５であり、レベル１０の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝１００：０である。

図５の例では、レベル１と判定された場合、ＭＶＮＯ網のみを用いて無線通信を実行することを示し、レベル２と判定された場合、ＭＶＮＯ網のソケット率を９０％かつ無線ＬＡＮのソケット率を１０％として無線通信を実行することを示す。つまり、レベル値が２の場合、アプリケーションが使用する１００個のソケットのうち、無線ＬＡＮを経由するソケット数が１０個であり、ＭＶＮＯ網を経由するソケット数が９０個となる。

キャリア用振分率ＤＢ２２は、ＳＩＭ１を用いた第１ＬＡによる無線通信時のキャリア（ＬＴＥ）と無線ＬＡＮとのソケット振分率を記憶するデータベースである。図６は、キャリア用振分率ＤＢ２２に記憶される情報の例を示す図である。図６に示すように、キャリア用振分率ＤＢ２２は、レベル１からレベル１０の各レベルに対応付けてキャリアと無線ＬＡＮとの振分率を記憶する。各レベルは、第１ＬＡ時のスループットによって決定されるレベルである。

図６の例では、レベル１の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝０：１００であり、レベル２の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝１０：９０であり、レベル３の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝２０：８０であり、レベル４の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝３０：７０である。また、レベル５の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝４０：６０であり、レベル６の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝６０：４０であり、レベル７の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝７０：３０である。また、レベル８の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝８０：２０であり、レベル９の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝９０：１０であり、レベル１０の場合、無線ＬＡＮ：ＬＴＥ＝１００：０である。

図６の例では、レベル４と判定された場合、キャリアのソケット率を７０％かつ無線ＬＡＮのソケット率を３０％として無線通信を実行することを示す。つまり、レベル値が２の場合、アプリケーションが使用する１００個のソケットのうち、無線ＬＡＮを経由するソケット数が１０個であり、ＭＶＮＯ網を経由するソケット数が９０個となる。

なお、上記各振分率ＤＢのレベル分けや比率は、任意に変更することができる。また、ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１とキャリア用振分率ＤＢ２２で同じ振分率を設定することもでき、別々の振分率を設定することもできる。

割合状況ＤＢ２３は、現在の割合状況を記憶するデータベースである。具体的には、割合状況ＤＢ２３は、実行中のアプリケーションについて、使用する方式が第１ＬＡか第２ＬＡかを特定する情報と、無線ＬＡＮ用のソケットと各ＬＴＥ用のソケットとの割合率とを記憶する。なお、ここで記憶される情報は、後述するＭＶＮＯ制御部３１やキャリア制御部３２によって更新される。

ＭＶＮＯ送受信部２４は、後述するＭＶＮＯ制御部３１から指定された振分率にしたがって、ＭＶＮＯ網に用いるソケットを生成し、ＭＶＮＯ網を用いてデータを送受信する処理部である。具体的には、ＭＶＮＯ送受信部２４は、ＭＶＮＯ網上で相手装置とコネクションを確立し、ソケットを使用してデータを相手装置に送信する。

例えば、ＭＶＮＯ送受信部２４は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、ソケットへのデータ書込みを実行し、相手装置側でデータがリードされる。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。ＭＶＮＯ送受信部２４は、通信が完了すると、ソケットをクローズする。また、ＭＶＮＯ送受信部２４は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、相手装置側からソケットへのデータ書込みが実行される。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。ＭＶＮＯ送受信部２４は、通信が完了すると、当該ソケットからデータを読み込む。このようにして、ＭＶＮＯ送受信部２４は、ＭＶＮＯ網を経由するソケット通信によって、データの送受信を実行する。

無線ＬＡＮ送受信部２５は、後述するＭＶＮＯ制御部３１またはキャリア制御部３２から指定された振分率にしたがって、無線ＬＡＮに用いるソケットを生成し、無線ＬＡＮを用いてデータを送受信する処理部である。具体的には、無線ＬＡＮ送受信部２５は、無線ＬＡＮ上で相手装置とコネクションを確立して、ソケットを使用してデータを相手装置に送信する。

例えば、無線ＬＡＮ送受信部２５は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、ソケットへのデータ書込みを実行し、相手装置側でデータがリードされる。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。無線ＬＡＮ送受信部２５は、通信が完了すると、ソケットをクローズする。また、無線ＬＡＮ送受信部２５は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、相手装置側からソケットへのデータ書込みが実行される。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。無線ＬＡＮ送受信部２５は、通信が完了すると、当該ソケットからデータを読み込む。このようにして、無線ＬＡＮ送受信部２５は、無線ＬＡＮを経由するソケット通信によって、データの送受信を実行する。

キャリア送受信部２６は、後述するキャリア制御部３２から指定された振分率にしたがって、キャリア網に用いるソケットを生成し、キャリア網を用いてデータを送受信する処理部である。具体的には、キャリア送受信部２６は、キャリア網上で相手装置とコネクションを確立し、ソケットを使用してデータを相手装置に送信する。

例えば、キャリア送受信部２６は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、ソケットへのデータ書込みを実行し、相手装置側でデータがリードされる。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。キャリア送受信部２６は、通信が完了すると、ソケットをクローズする。また、キャリア送受信部２６は、相手装置との間で確立したコネクションを用いて、相手装置側からソケットへのデータ書込みが実行される。相手装置は無線通信装置１０からの要求を返信し、無線通信装置１０は同ソケットを使用してデータを受信する。キャリア送受信部２６は、通信が完了すると、当該ソケットからデータを読み込む。このようにして、キャリア送受信部２６は、キャリア網を経由するソケット通信によって、データの送受信を実行する。

ＭＶＮＯ品質測定部２７は、ＭＶＮＯ網の無線品質を測定する処理部である。具体的には、ＭＶＮＯ品質測定部２７は、ＭＶＮＯ網を介したソケット通信から、スループット、無線電波強度（RSSI：Received Signal Strength Indication）、スループット上限値であるリンクスピード、ソケット単位の送受信量、使用されているＳＳＩＤ（Service Set Identifier）などを取得して、切替部３０やＭＶＮＯ制御部３１に出力する。

例えば、ＭＶＮＯ品質測定部２７は、ソケット毎のデータ容量と送信時間とから、単位時間当たりの通信量としてスループット（ｂｐｓ）を算出する。ＭＶＮＯ品質測定部２７は、受信信号から無線信号強度を測定する。ＭＶＮＯ品質測定部２７は、使用されている通信回線の種別から通信規格を特定し、ネットワーク種別がＬＴＥか３Ｇかを特定する。ＭＶＮＯ品質測定部２７は、ＭＶＮＯ網で使用されたソケット毎に、read（）やwrite（）などの入出力関数でやり取りを行ったデータ量の総計を、ソケット単位の送受信量として算出する。

無線ＬＡＮ品質測定部２８は、無線ＬＡＮの無線品質を測定する処理部である。具体的には、無線ＬＡＮ品質測定部２８は、無線ＬＡＮを用いたソケット通信から、スループット、無線電波強度、スループット上限値であるリンクスピード、ソケット単位の送受信量、使用されているＳＳＩＤなどを取得して、切替部３０やＭＶＮＯ制御部３１に出力する。

例えば、無線ＬＡＮ品質測定部２８は、ソケット毎のデータ容量と送信時間とから、単位時間当たりの通信量としてスループット（ｂｐｓ）を算出する。無線ＬＡＮ品質測定部２８は、受信信号から無線信号強度を測定する。シグナルレベルの強弱と通信速度とは弱い関係があり、無線信号強度が強いほど通信速度が速くなることが期待できる。

また、無線ＬＡＮ品質測定部２８は、使用されている無線ＬＡＮの種別からリンクスピードを特定する。リンクスピードは、現在無線ＬＡＮ接続しているアクセスポイントとの理論速度であり、接続状況によって変化する。スループットは、リンクスピードを超えることはない。また、無線ＬＡＮ品質測定部２８は、無線ＬＡＮで使用されたソケット毎に、read（）やwrite（）などの入出力関数でやり取りを行ったデータ量の総計を、ソケット単位の送受信量として算出する。また、無線ＬＡＮ品質測定部２８は、無線ＬＡＮの無線通信に含まれる識別子から、ＳＳＩＤを抽出する。

キャリア品質測定部２８は、キャリア網の無線品質を測定する処理部である。具体的には、キャリア品質測定部２８は、キャリア網を介したソケット通信から、実測スループット、無線電波強度、スループット上限値であるリンクスピード、ソケット単位の送受信量、使用されているＳＳＩＤなどを取得して、切替部３０やＭＶＮＯ制御部３１に出力する。例えば、キャリア品質測定部２８は、ＭＶＮＯ品質測定部２７と同様の手法を用いて、スループットや無線信号強度の測定、ネットワーク種別の特定などを実行する。

切替部３０は、各品質測定部の測定結果を用いて、第１ＬＡと第２ＬＡとの切替を実行する。具体的には、切替部３０は、第２ＬＡを用いた無線通信を実行している状態で、第２ＬＡの実測スループットが閾値未満である状態が所定時間継続した場合に、第１ＬＡを用いた無線通信に切り替える。その後、切替部３０は、第１ＬＡを用いた無線通信を実行してから一定時間が経過すると、第２ＬＡを用いた無線通信に切り替えて、第２ＬＡの実測スループットを測定する。ここで、切替部３０は、第２ＬＡの実測スループットが閾値未満である場合には、第１のＬＡを維持し、第２ＬＡの実測スループットが閾値以上である場合には、第２ＬＡに再度切り替える。

例えば、切替部３０は、第２ＬＡを用いる状態では、ＭＶＮＯ品質測定部２７が測定したスループットと、無線ＬＡＮ品質測定部２８が測定したスループットとの合計値が、閾値ＤＢ２０に記憶される最低スループット「Ｔｈ２」未満か否かを判定する。切替部３０は、スループットの合計値が「Ｔｈ２」未満である場合には、第１ＬＡに切り替える。このとき、切替部３０は、ＭＶＮＯ制御部３１に制御停止を指示し、キャリア制御部３２に制御開始を指示する。一方で、切替部３０は、スループットの合計値が「Ｔｈ２」以上である場合には、第２ＬＡを維持すると判定し、ＭＶＮＯ制御部３１に制御継続を指示する。

また、切替部３０は、第１ＬＡを用いる状態では、キャリア品質測定部２７が測定したスループットと、無線ＬＡＮ品質測定部２８が測定したスループットとの合計値が、閾値ＤＢ２０に記憶される最低スループット「Ｔｈ１」未満か否かを判定する。切替部３０は、スループットの合計値が「Ｔｈ１」未満である場合には、第２ＬＡに切り替える。このとき、切替部３０は、ＭＶＮＯ制御部３１に制御開始を指示し、キャリア制御部３２に制御停止を指示する。一方で、切替部３０は、スループットの合計値が「Ｔｈ１」以上である場合には、第１ＬＡを維持すると判定し、キャリア制御部３２に制御継続を指示する。

図７は、リンクアグリケーションの切替例を説明する図である。図７に示すように、切替部３０は、通信が開始されると、料金が安いＭＶＮＯ網を介する第２ＬＡを用いて無線通信を実行する。その後、切替部３０は、第２ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）を下回ると、キャリア網を用いる第１ＬＡに切り替える。そして、切替部３０は、第２ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）以上になると、再度第２ＬＡに切り替える。

このように、切替部３０は、基本的には、通品品質が許容範囲であり、料金が安いＭＶＮＯ網を用いた第２ＬＡを実行し、第２ＬＡの通品品質が許容できない程度まで下がると、第１ＬＡに切り替える。しかし、切替部３０は、第２ＬＡの通品品質が許容範囲まで戻ると、第２ＬＡに切り替える。

ＭＶＮＯ制御部３１は、ＭＶＮＯ網と無線ＬＡＮとを用いた第２ＬＡを実行する処理部である。すなわち、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線ＬＡＮの無線品質またはＭＶＮＯ網の無線品質に基づいて、無線ＬＡＮに使用するソケットの数と、ＭＶＮＯ網に使用するソケットの数との割合を決定する処理部である。

具体的には、ＭＶＮＯ制御部３１は、切替部３０から制御開始の指示を受信した後、ＭＶＮＯ品質測定部２７による測定結果と無線ＬＡＮ品質測定部２８による測定結果とが通知されるたびに、ＭＶＮＯ網と無線ＬＡＮとのソケット振分率を決定して割合状況ＤＢ２３に格納する。そして、ＭＶＮＯ制御部３１は、ソケットの振分率にしたがって、ＭＶＮＯ送受信部２４と無線ＬＡＮ送受信部２５それぞれのソケット割当を制御して、同時通信を実行する。また、ＭＶＮＯ制御部３１は、切替部３０から制御停止の指示を受信すると、ＭＶＮＯ送受信部２４と無線ＬＡＮ送受信部２５それぞれへのソケット割当を停止させる。

例えば、ＭＶＮＯ制御部３１は、ＭＶＮＯ品質測定部２７が測定したスループットと閾値とを比較してレベルを判定して、判定したレベルに対応する振分率をＭＶＮＯ用振分率ＤＢ２１から特定する。そして、ＭＶＮＯ制御部３１は、特定した振分率にしたがって、ソケットの割当てを実行することができる。

別例としては、ＭＶＮＯ制御部３１は、いずれの無線品質が向上しているかによって、割合率を示すレベル値を決定することもできる。すなわち、ＭＶＮＯ制御部３１は、１つのアプリケーションのデータを、ソケット単位で無線ＬＡＮまたはＭＶＮＯ網に振分ける振分率を決定する。

具体的には、ＭＶＮＯ制御部３１は、アプリケーションの通信が発生した場合に、はじめはＭＶＮＯ網のみを用いた通信を実行し、無線ＬＡＮの無線品質が向上するにしたがって、無線ＬＡＮのソケット率を増やしていく。そして、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線ＬＡＮの無線品質が高品質で安定した場合に、ＭＶＮＯ網のソケットをなくして、すべてのデータを無線ＬＡＮのソケットで送信する。

一例を挙げると、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線電波強度が高い状態を保っている場合には、安定した通信が期待できる度合いが高いので、ＭＶＮＯ網から無線ＬＡＮへの遷移時間を短くするために、遷移レベルを１ずつではなく２以上の所定数ずつ遷移させる。また、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線電波強度が低い状態を保っている場合や一定ではない場合には、通信が不安定になる可能性が高いので、ＭＶＮＯ網から無線ＬＡＮへの遷移時間を長くするために、遷移レベルを１ずつ遷移させる。

ここで、図８を用いて遷移レベルの変化とソケットの生成割合の変化との関係を説明する。図８は、遷移レベルの変化例を説明する図である。図８では、一例として、無線ＬＡＮの無線品質が変化し、ＭＶＮＯ網の無線品質が一定である状態で、無線ＬＡＮの無線品質に応じて遷移レベルが１つずつ変化する例で説明する。

図８に示すように、ＭＶＮＯ制御部３１は、アプリケーションが開始されると、遷移レベル０から開始し、ＭＶＮＯ網のソケット率を１００％にする。続いて、ＭＶＮＯ制御部３１は、次にタイミングで、無線ＬＡＮの品質が向上した場合、遷移レベル１に上昇させ、無線ＬＡＮのソケット率を１０％、ＭＶＮＯ網のソケット率を９０％に変化させる。

遷移レベル１の状態で、ＭＶＮＯ制御部３１は、次のタイミングにおいて無線ＬＡＮの品質がさらに向上した場合、遷移レベル２に上昇させ、無線ＬＡＮのソケット率を２０％、ＭＶＮＯ網のソケット率を８０％に変化させる。一方で、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線ＬＡＮの品質が低下した場合、遷移レベル０に下降させ、無線ＬＡＮのソケット率を０％、ＭＶＮＯのソケット率を１００％に変化させる。

このように、ＭＶＮＯ制御部３１は、各遷移レベルにおいて無線ＬＡＮの品質を測定し、無線ＬＡＮの品質が向上している場合には、遷移レベルを上げて、無線ＬＡＮのソケット数を増やし、ＭＶＮＯ網のソケット数を減らす。一方、ＭＶＮＯ制御部３１は、無線ＬＡＮの品質が低下した場合には、遷移レベルを下げて、無線ＬＡＮのソケット数を減らし、ＭＶＮＯのソケット数を増やす。また、無線ＬＡＮの無線品質が一定であり、ＭＶＮＯ網の無線品質が変化する状態でも、同様に遷移レベルを遷移させて、ソケット率を変化させることができる。

キャリア制御部３２は、キャリア網と無線ＬＡＮとを用いた第１ＬＡを実行する処理部である。すなわち、キャリア制御部３２は、無線ＬＡＮの無線品質またはキャリア網の無線品質に基づいて、無線ＬＡＮに使用するソケットの数と、キャリア網に使用するソケットの数との割合を決定する処理部である。なお、キャリア制御部３２が実行する振分処理の具体的な内容は、ＭＶＮＯ制御部３１と同様なので、詳細な説明は省略する。

［ＬＡの切替処理の流れ］
図９は、リンクアグリケーションの切替処理の流れを示すフローチャートである。図９に示すように、切替部３０は、第２ＬＡで制御されるＭＶＮＯ網と無線ＬＡＮとのデータ同時通信が発生すると（Ｓ１０１）、第２ＬＡのスループットの測定を開始する（Ｓ１０２）。続いて、切替部３０は、第２ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）以下であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。

そして、切替部３０は、第２のＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）を超える場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、第２ＬＡを維持して、Ｓ１０２を繰り返す。一方、切替部３０は、第２のＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）以下である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、スループットが閾値（Ｔｈ２）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ２）以上か否かを判定する（Ｓ１０４）。

ここで、切替部３０は、第２ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ２）未満である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、第２ＬＡを維持して、Ｓ１０２を繰り返す。

一方、切替部３０は、第２ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ２）以上である場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、第１ＬＡに切り替えて（Ｓ１０５）、第１ＬＡで制御されるキャリア網と無線ＬＡＮとのデータ同時通信の実測スループットを測定する（Ｓ１０６）。

その後、切替部３０は、第１ＬＡに切り替えてから、ＭＶＮＯ品質チェック時間（Ｔ３）が経過するまでは（Ｓ１０７：Ｎｏ）、第１ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ１）以下であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。

ここで、切替部３０は、第１ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ２）を超える場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、第１ＬＡを維持して、Ｓ１０６を繰り返す。一方、切替部３０は、第１のＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ１）以下である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、スループットが閾値（Ｔｈ１）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ１）以上か否かを判定する（Ｓ１０９）。

そして、切替部３０は、第１ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ１）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ１）未満である場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、第１ＬＡを維持して、Ｓ１０６を繰り返す。

一方、切替部３０は、第１ＬＡのスループットが閾値（Ｔｈ１）以下である状態が低品質継続時間（Ｔ１）以上である場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、第２ＬＡに切り替えて（Ｓ１１０）、Ｓ１０２以降を繰り返す。

［効果］
上述したように、無線通信装置１０は、ＳＩＭ１−無線ＬＡＮとＳＩＭ２−無線ＬＡＮにそれぞれ適用して２次元のＬＡ機能を有し、無線ＬＡＮ通信が不能になる状況では、２次元の管理をすることによりＳＩＭ２と無線ＬＡＮを併せた形で品質管理をする。この結果、無線通信装置１０は、ユーザが通信できない状態に陥ることがない様に制御することができる。また、無線通信装置１０は、第２ＬＡの品質が低下した場合は、ＬＡ制御を第１ＬＡに切換える評価関数を導入し、２次元管理を動的に切換えるようにすることにより擬似的に２次元の切り替えを実施する。

これらの結果、無線通信装置１０は、通信品質の劣化を判断して自動的に回線を切換える制御を実施する事が可能になる。また、従来は、無線ＬＡＮ通信環境下においては無線ＬＡＮ単独通信になってしまって品質が劣化してしまったような場合があったが、無線通信装置１０は、２つのセルラー通信の良い方へ通信することで品質低下を防止することもできる。したがって、ユーザは通信コストを削減しながらも、通信品質がよい通信を維持する事ができる。

図１０は、選択される回線の比較を説明する図である。ここでは、時刻Ｔ１からＴ５まで、Ｗｉ−Ｆｉ（無線ＬＡＮ）が接続可能な状態であるが、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４とでは、Ｗｉ−Ｆｉの無線品質が低下している。この場合、図１０に示すように、従来では、品質に関係なく、Ｗｉ−Ｆｉが優先的に選択されるので、すべての時間でＷｉ−Ｆｉが選択される。この結果、時刻Ｔ３とＴ４では、スループットが低下し、ユーザのストレスが増加する。

一方で、実施例１にかかる無線通信装置１０は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までは、ＭＶＮＯ網とＷｉ−Ｆｉとを同時に用いる第２ＬＡで無線通信を実行し、スループットが低下する時刻Ｔ３になると、キャリア網とＷｉ−Ｆｉを用いる第１ＬＡに切り替える。したがって、スループットがよいときはＭＶＮＯ網を使用し、スループットが低下するとキャリア網を使用するので、ユーザは、ストレスを感じることなく、無線通信を実行することができる。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に異なる実施例を説明する。

［切替］
上記実施例では、最初に第２ＬＡを実行し、スループットが低下すると、第１ＬＡに切り替える例を説明したが、これに限定されるものではなく、最初に第１ＬＡを実行することもできる。また、最初に第２ＬＡを実行して、第１ＬＡに切り替えた後に一定時間経過した場合は、自動的に第２ＬＡに戻すこともできる。

［送信種別］
上記実施例では、ソケットの送受信を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、パケット通信など他のデータ送信も同様に適用することができる。

［閾値］
上記実施例では、第１ＬＡ用の各閾値と第２ＬＡ用の各閾値とを別々に設定する例を説明したが、これに限定されるものではなく、同じ閾値を設定することもできる。

［プログラム］
また、無線通信装置１０は、プログラムを読み出して実行することで無線通信方法を実行する情報処理装置として動作する。つまり、無線通信装置１０は、ＭＶＮＯ送受信部２４、無線ＬＡＮ送受信部２５、キャリア送受信部２６、ＭＶＮＯ品質測定部２７、無線ＬＡＮ品質測定部２８、キャリア品質測定部２９、切替部３０、ＭＶＮＯ制御部３１、キャリア制御部３２と同様の機能を実行するプログラムを実行する。この結果、無線通信装置１０は、ＭＶＮＯ送受信部２４、無線ＬＡＮ送受信部２５、キャリア送受信部２６、ＭＶＮＯ品質測定部２７、無線ＬＡＮ品質測定部２８、キャリア品質測定部２９、切替部３０、ＭＶＮＯ制御部３１、キャリア制御部３２と同様の機能を実行するプロセスを実行することができる。なお、この他の実施例でいうプログラムは、無線通信装置１０によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、本発明を同様に適用することができる。

［システム］
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られない。つまり、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

１０ 無線通信装置
２０ 閾値ＤＢ
２１ ＭＶＮＯ用振分率ＤＢ
２２ キャリア用振分率ＤＢ
２３ 割合状況ＤＢ
２４ ＭＶＮＯ送受信部
２５ 無線ＬＡＮ送受信部
２６ キャリア送受信部
２７ ＭＶＮＯ品質測定部
２８ 無線ＬＡＮ品質測定部
２９ キャリア品質測定部
３０ 切替部
３１ ＭＶＮＯ制御部
３２ キャリア制御部

Claims (6)

1. 通信料が高く品質が保証される第１のセルラー網と無線ＬＡＮ（Local Area Network）とを同時に用いる第１の無線通信方式と、前記第１のセルラー網より通信料が安く低品質である第２のセルラー網と前記無線ＬＡＮとを同時に用いる第２の無線通信方式のいずれか一方を用いて無線通信を実行する通信部と、
   前記通信部によって実行される前記無線通信の通信速度を測定する測定部と、
   前記通信速度が閾値未満の場合、前記無線通信に用いられている通信方式を他方の通信方式に切り替える切替部と
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記通信部は、前記第２の無線通信方式を用いて前記無線通信を実行し、
   前記切替部は、前記第２の無線通信方式を用いた前記無線通信の通信速度が前記閾値未満である状態が一定時間以上継続した場合に、前記第１の無線通信方式に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記通信部は、前記第１の無線通信方式に切り替えられた後、所定時間が経過した場合、前記第２の無線通信方式を用いた前記無線通信を実行し、
   前記測定部は、前記第２の無線通信方式を用いた前記無線通信の通信速度を測定し、
   前記切替部は、前記通信速度が閾値未満の場合、前記第１の無線通信方式を維持し、前記通信速度が閾値以上の場合、前記第２の無線通信方式に戻すことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記切替部は、前記第１の無線通信方式を維持した後、所定時間経過した場合、前記第１の無線通信方式から前記第２の無線通信方式に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. コンピュータが、
   通信料が高く品質が保証される第１のセルラー網と無線ＬＡＮ（Local Area Network）とを同時に用いる第１の無線通信方式と、前記第１のセルラー網より通信料が安く低品質である第２のセルラー網と前記無線ＬＡＮとを同時に用いる第２の無線通信方式のいずれか一方を用いて無線通信を実行し、
   実行される前記無線通信の通信速度を測定し、
   前記通信速度が閾値未満の場合、前記無線通信に用いられている通信方式を他方の通信方式に切り替えると
   処理を実行することを特徴とする無線通信方法。
6. コンピュータに、
   通信料が高く品質が保証される第１のセルラー網と無線ＬＡＮ（Local Area Network）とを同時に用いる第１の無線通信方式と、前記第１のセルラー網より通信料が安く低品質である第２のセルラー網と前記無線ＬＡＮとを同時に用いる第２の無線通信方式のいずれか一方を用いて無線通信を実行し、
   実行される前記無線通信の通信速度を測定し、
   前記通信速度が閾値未満の場合、前記無線通信に用いられている通信方式を他方の通信方式に切り替えると
   処理を実行させることを特徴とする無線通信プログラム。

Images