(57)【要約】［課題］  複数の無線通信ネットワークが混在する環境において、無線通信装置の移動に伴う通信の途切れを回避し、より安定的に通信を継続させることが可能な、無線通信装置、無線通信システム、ネットワーク選択方法、および記録媒体を提供する。［解決手段］  無線通信装置は、通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得する取得手段と、取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する選択手段と、を備える。
2011074686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得する取得手段と、
取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記第１および第２の情報に基づいて得られるネットワークの空間的利用可能性に基づいて、通信に利用するネットワークを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記空間的利用可能性は、前記無線通信装置の現在位置を基準とした所定範囲の利用可能性であることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記空間的利用可能性は、前記無線通信装置の現在位置周辺において、所定の位置に定義された重みを用いて計算されることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ネットワーク情報は、少なくとも、ネットワークの地理的な利用可能範囲を表す識別子を含み、前記空間的利用可能性は、少なくとも、該識別子を考慮することにより求められることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線通信装置が通信に要する時間を予測する時間予測手段を、さらに備え、
前記選択手段は、予測された前記時間が所定の値を超える場合、前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ネットワーク情報に基づいて前記無線通信装置の周辺における電波状況を予測する電波状況予測手段を、さらに備え、
前記選択手段は、前記第１および第２の情報を、前記電波状況予測結果に基づいて得ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記ネットワーク情報に基づいて前記無線通信装置が利用可能なネットワーク候補を抽出する候補ネットワーク抽出手段と、抽出された前記候補ネットワークの一覧を表示する候補ネットワーク表示手段とを、さらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記無線通信装置が所定の時間内に移動する範囲を予測する移動範囲予測手段を、さらに備え、
前記選択手段は、前記予測された移動範囲内におけるネットワークの空間的利用可能性を用いて、通信に利用するネットワークを選択することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記ネットワーク情報は、前記管理主体から報知されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記ネットワーク情報は、前記無線通信装置からの要求に基づいて、前記管理主体から送信されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記管理主体は、各ネットワークの内の少なくとも１つのネットワークに設けられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記管理主体は、各ネットワークとは別のネットワークとして設けられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記ネットワークは、通信システムであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記ネットワークは、周波数帯であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記ネットワーク情報は、ＣＰＣ情報であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置と、前記無線通信装置が通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を管理する管理主体と、を備える無線通信システムであって、
前記無線通信装置は、
前記ネットワーク情報を前記管理主体から取得する取得手段と、
取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置におけるネットワーク選択方法であって、
通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得し、
取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する、
ことを特徴とするネットワーク選択方法。
【請求項１９】
複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置におけるネットワーク選択プログラムを記録する記録媒体であって、
前記ネットワーク選択プログラムは、
通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得する処理と、
取得した前記ネットワーク情報に基づいて、前記無線通信装置の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する処理と、
を、前記無線通信装置のコンピュータに実行させることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信ネットワーク（通信システムまたは周波数帯域）が混在する環境において、これらの無線通信ネットワークの中から一つを選択する機能を有する、無線通信装置、無線通信システム、ネットワーク選択方法、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、移動体通信の分野ではさまざまな無線通信手段が存在し、サービスが提供されている。
例えば、携帯電話では、第３世代といわれるＷ−ＣＤＭＡやＣＤＭＡ２０００が広く普及し、さらに、より高速なデータ転送が可能なＨＳＤＰＡや１ｘＥＶ−ＤＯなどの３．５世代も提供されている。上記において、Ｗ−ＣＤＭＡは、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓの略である。ＨＳＤＰＡは、Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓの略である。ＥＶ−ＤＯは、ＥＶｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  Ｏｎｌｙの略である。また、数年後には、第３．９世代移動通信システムとして、さらに高速で遅延が少ないＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の登場も見込まれている。
一方、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＩＥＥＥの８０２委員会で規格制定されたＷｉＦｉや、ＷｉＭＡＸなどが存在する。上記において、ＩＥＥＥは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。ＷｉＦｉは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙの略である。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓの略である。
これらの無線通信手段は、送信出力や周波数帯、変調方式などが異なっており、データ転送速度やサービスエリアの観点でそれぞれ特徴を有している。携帯電話は、無線ＬＡＮに比べてデータ転送速度は劣るものの、広範囲にわたって安定した通信品質を享受することができる。そのため、高速移動にも対応可能である。一方、ＷｉＦｉは、データ転送速度は高速であるが、基本的にはオフィスや家庭、飲食店等の限られた領域内で使用するものである。また、ＷｉＭＡＸは、携帯電話とＷｉＦｉの特長を併せ持つ方式として期待されている。
一方、ユーザが携帯する端末は、一部にはＷ−ＣＤＭＡとＷｉＦｉの双方で動作可能なマルチモード端末があるものの、基本的には一つの端末では１種類の無線通信手段にしか対応していない。そのため、たとえ端末が接続できる無線通信手段のネットワークが混雑して通信品質が低下していたとしても、ユーザはそのまま使い続けるしかなかった。また、端末が接続できる無線通信手段のサービスエリア外では、たとえ他の無線通信手段がサービスされていたとしても、ユーザはこれを使用できなかった。さらには、複数の無線通信手段を使い分けたい場合には、ユーザは複数台の端末を保持する必要があった。
こうした複数の無線通信手段が提供されている環境において、柔軟性の高い通信環境を実現するため、ソフトウェア無線技術の研究開発が進められている。この技術によれば、送信出力や周波数帯、変調方式などが異なるさまざまな無線通信手段を、１台の無線機の制御ソフトウェアを書き換えることで対応させるものである。
ソフトウェア無線技術を実現するためには、端末が、使用可能な無線通信ネットワーク（以下、単にネットワークと呼ぶ）を認識する必要がある。これを実現するための方法の一つとして、センシングがある。これは、端末自身が電波状況を測定して、周辺で使用されているネットワークを認識するものである。しかしながら、こうしたセンシングは各無線通信手段のチャネル単位で実施する必要がある。さらに、無線通信手段によっては、国や地域によって運用されている周波数が異なるため、センシング対象の範囲は膨大となる。こうしたことから、センシングに要する時間が長くなり、ネットワークに接続するまでの遅延時間が大きくなるほか、端末での急激な電池消費が生じてしまう。
こうした課題を解決するため、例えば、非特許文献１では、無線通信手段に依存しない共通のパイロット信号を用いて、利用可能なネットワークを通知する手法が開示されている。このようなパイロット信号は、ＣＰＣ（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｐｉｌｏｔ  ＣｈａｎｎｅｌあるいはＣｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と言われている。
図１７は、非特許文献１に示される、利用可能ネットワーク通知手法を具現化する無線通信システム１の一例を示す構成図である。この無線通信システム１は、複数のネットワーク３−１〜３−５（例えば、図１７の場合、ＬＴＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＷｉＦｉ）を備える。また、この無線通信システム１は、ＣＰＣを報知（ブロードキャスト）するためのＣＰＣ送信局２を備える。ＣＰＣ送信局２は、ＣＰＣカバレッジ５内の端末４−１や端末４−２に対して、ＣＰＣを報知する。ここで、ＣＰＣにはあらかじめ規定された周波数帯や変調方式が用いられる。端末４−１や端末４−２は、電源起動後にまずＣＰＣ送信局２からＣＰＣを受信することによって、自身が利用可能なネットワークの情報を知ることができる。
図１８は、ＣＰＣ送信局２が報知するＣＰＣの特徴について説明するための図である。ＣＰＣは、ネットワークの情報として、通信事業者（Ｏｐｅｒａｔｏｒ）や無線通信手段（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＲＡＴ）、運用周波数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を含む。これらの情報は、図１８に示すように、メッシュ状に区切られた領域（例えば、都市部の場合、１０メートル四方）毎に提供される。端末４−１や端末４−２は、自身の電源を起動した後、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などを用いて自身の現在位置を把握する。その後、ＣＰＣ情報を受信し、自身の現在位置に相当するメッシュにおいて利用可能なネットワークの情報を取得する。さらに、与えられたネットワークの中から接続するネットワーク（通信事業者、無線通信手段、運用周波数）を選択し、これに接続するものである。非特許文献１に開示された技術を用いることにより、さまざまな周波数帯域をセンシングする場合に比べて、ネットワークに接続するまでの遅延時間を短くできるほか、端末４−１や端末４−２での電池消費を大きく削減することができる。
また、非特許文献２には、ＣＰＣを用いた環境において、複数のネットワークの候補の中から一つを選択するための具体的な手法が開示されている。本手法によれば、ＣＰＣ情報に各ネットワークの品質や容量に関する情報（遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など）を載せる。こうした要素を数値化して目的関数を構築し、アプリケーションに応じて目的関数が最大となるネットワークを選択するものである。これにより、システム性能を改善させるだけでなく、よりユーザ満足度の高いネットワーク選択が可能となる。
上に述べたような、複数のネットワークが混在する環境において、端末が任意のネットワークを選択して接続するという形態は、いわゆるコグニティブ無線技術の一つと位置付けられている。一方、コグニティブ無線の別な形態として、ある無線通信ネットワークが、別のシステムに割り当てられている周波数帯を、その周波数帯が利用されていない場合に２次利用するという形態が検討されている。こうした２次利用を行うシステム（基地局と端末）に対して、どの周波数帯が空き状態であるかを通知するための手法として、ＣＰＣを適用することも検討されている。この場合、上述したように、ＣＰＣにより当該エリアにて動作しているネットワークの情報が送信される。２次利用を行うシステムは、２次利用可能な周波数帯のうちＣＰＣに記載されていない周波数帯を２次利用可能と判断し、その中から一つの周波数帯を選択することができる。あるいは、ＣＰＣにて２次利用を行うシステムが使用可能な周波数帯を送信することもできる。この場合、２次利用を行うシステム側は、ＣＰＣにて送信された周波数帯から一つの周波数帯を選択する。
また、関連する技術として、特許文献１は、所謂、協調センシングについて記載する。特許文献１には、空き周波数帯の検出精度を高めるために、センシングを行う無線基地局や無線端末が存在するエリア全体で、利用対象の周波数帯が空いているかどうかを判断する技術について記載されている。具体的には、特許文献１には、所定の判定エリア（例えば、所定の無線基地局を中心とする半径５ｋｍの円内）に存在する複数の無線基地局間で、空き周波数帯の判定に用いる情報を交換することが記載される。空き周波数帯の判定に用いる情報とは、例えば、センシング結果あるいはセンシング判定結果である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７９２８０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｐ．Ｈｏｕｚｅ  ｅｔ．ａｌ．，“Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｆｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ”，６３ｒｄ  ＩＥＥＥ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００６（ＶＴＣ２００６），ｐｐ．６７−７１，２００６．
【非特許文献２】Ｙ．Ｊｉ  ｅｔ．ａｌ．，“ＣＰＣ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｔｒａｔｅｇｙ”，１６ｔｈ  ＩＳＴ  Ｍｏｂｉｌｅ  ａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｍｍｉｔ，Ｊｕｌｙ，２００７．
【非特許文献３】Ｂ．ホフマン−ウェレンホフ他，“ＧＰＳ  理論と応用”，ｐｐ．２８６−２９５．，シュプリンガーフェアラーク東京株式会社，２００５年．
【非特許文献４】Ｊ．Ｐｅｒｅｚ−Ｒｏｍｅｒｏ  ｅｔ．ａｌ．，“Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｎａｂｌｉｎｇ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ”，２ｎｄ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ  ｉｎ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＤｙＳＰＡＮ２００７），ｐｐ．４６−５４，２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１や非特許文献２に開示されたネットワーク選択方法において、端末は、現在の位置、つまりネットワーク選択時の端末の位置におけるネットワーク情報を用いて、接続するネットワークを選択する。一方で、ネットワーク接続後に端末は移動する可能性があり、特に、高速移動する端末の場合、現在の位置から大きく離れた位置で通信を行う可能性がある。このような場合、以下に示すような問題が懸念される。
図１９は、端末が、現在の位置におけるネットワーク情報のみを用いて、接続するネットワークを選択する場合の問題点を説明するための概念図である。図１９では、２種類のネットワーク（ネットワーク１とネットワーク２）が存在し、それらのオーバーラップ部分に端末Ａが位置している場合を想定する。端末Ａは、ＣＰＣ情報を用いて、ネットワーク１およびネットワーク２の中から接続するネットワークを選択する。ここで、図中のメッシュは、ＣＰＣ情報の単位を表している。以下の説明では、個々のメッシュを特定するために、列番号ｘと行番号ｙを用いて「メッシュｘｙ」と呼ぶことにする。たとえば、図１９において、端末Ａが現在存在するメッシュは、「メッシュ６５」である。端末Ａは、メッシュ６５におけるＣＰＣ情報を用いて、自身の現在位置においてネットワーク１とネットワーク２とが利用可能であることを知る。ここで、非特許文献１や特許文献２に開示されたネットワーク選択方法を用いる場合、ユーザの特性やネットワークの品質や容量によって接続するネットワークが選択される。そのため、例えば、容量や品質の点でネットワーク２の方がネットワーク１よりも優れている場合、端末Ａは、ネットワーク２に接続されることになる。しかしながら、接続した時点において、端末Ａは、ネットワーク２の境界付近に位置する。従って、その後の端末Ａの移動方向によっては、接続が途切れる可能性がある。例えば、端末Ａが図中矢印の方向に移動する場合、ネットワーク２のカバレッジ外に出てしまうため、境界付近で適切なネットワーク間ハンドオーバが成されない場合、接続が途切れてしまう虞がある。
また、特許文献１の場合、情報（この場合、空き周波数帯の判定に用いる情報）を統括して管理する主体（例えば、非特許文献１におけるＣＰＣ送信局に相当）が存在しない。このため、各無線基地局は、情報を、判定エリア内の他の複数の無線基地局から個別に取得する必要がある。従って、例えば、判定エリアの大きさが変更となり対象となる無線基地局の数が変更になった場合、あるいは、判定エリア内に新たに無線基地局が追加された場合、その都度、各無線基地局は、情報交換相手の無線基地局の情報（例えば、アドレス）を設定しなければならない。すなわち、特許文献１の構成は、ＣＰＣ情報を用いる非特許文献１の構成とは全く異なる。従って、非特許文献１（または非特許文献２）と特許文献１とを組み合わせたとしても、上記課題（すなわち、端末の移動に伴い通信が途絶えると言う問題）を解決することはできない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の無線通信ネットワークが混在する環境において、無線通信装置の移動に伴う通信の途切れを回避し、より安定的に通信を継続させることが可能な、無線通信装置、無線通信システム、ネットワーク選択方法、および記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得する取得手段と、取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する選択手段と、を備える。
また、本発明の無線通信システムは、複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置と、前記無線通信装置が通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を管理する管理主体と、を備える無線通信システムであって、前記無線通信装置は、前記ネットワーク情報を前記管理主体から取得する取得手段と、取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する選択手段と、を備える。
また、本発明のネットワーク選択方法は、複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置におけるネットワーク選択方法であって、通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得し、取得した前記ネットワーク情報に基づいて、自己の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する。
また、本発明の記録媒体は、複数のネットワークが混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する無線通信装置におけるネットワーク選択プログラムを記録する記録媒体であって、前記ネットワーク選択プログラムは、通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体から取得する処理と、取得した前記ネットワーク情報に基づいて、前記無線通信装置の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得、得られた前記第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する処理とを、前記無線通信装置のコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の無線通信ネットワークが混在する環境において、無線通信装置の移動に伴う通信の途切れを回避し、より安定的に通信を継続させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図３】図２に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ネットワーク選択方法（図３のステップ３の処理）の詳細動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態において、ネットワークの空間的利用可能性を評価し、ネットワークを選択する手法に関して、ＣＰＣのメッシュ毎に重みを定義する手法を説明するための概念図であり、詳細には、各メッシュの重み分布例を示すＣＰＣメッシュ図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図７】図６に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図９】図８に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１０に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１３】図１２に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１２に示す無線通信装置の表示画面上に表示される候補ネットワークの一覧の表示例を示す。
【図１５】本発明の第７の実施形態に係る無線通信装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１５に示す無線通信装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１７】非特許文献１に示される、利用可能ネットワーク通知手法を具現化する無線通信システムの一例を示す構成図である。
【図１８】図１７に示すＣＰＣ送信局が報知するＣＰＣの特徴について説明するための図である。
【図１９】非特許文献１や非特許文献２に示される技術において、端末が、現在の位置におけるネットワーク情報のみを用いて、接続するネットワークを選択する場合の問題点を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置５００の構成例を説明するためのブロック図である。無線通信装置５００は、例えば、移動端末局あるいは移動中継局である。無線通信装置５００は、複数のネットワーク（例えば、通信システムあるいは周波数帯）が混在する環境において、これらのネットワークの中から一つを選択する機能を有する。
無線通信装置５００は、取得部５１０（取得手段）と、選択部５２０（選択手段）と、を備える。取得部５１０は、通信に利用しようとするネットワークに関するネットワーク情報を、該情報を管理する管理主体６００から取得する。選択部５２０は、取得したネットワーク情報に基づいて、自己（すなわち、無線通信装置５００）の現在位置におけるネットワークの利用可能性を示す第１の情報と、自己の現在位置以外の位置におけるネットワークの利用可能性を示す第２の情報とを得る。選択部５２０は、得られた第１および第２の情報を用いて、通信に利用するネットワークを選択する。
以上説明した第１の実施形態において、通信に利用するネットワークは、現在の位置におけるネットワーク利用可能性情報のみならず、現在の位置以外の位置におけるネットワーク利用可能性情報をも考慮して選択される。従って、接続後に無線通信装置５００が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。従って、本実施形態の無線通信装置５００は、前述の非特許文献１（あるいは非特許文献２）と比較して、通信の継続性において優れる。
尚、第１に、第１の実施形態において、「ネットワーク」とは、例えば、動作している通信システム（換言すれば、利用可能な通信システム）の詳細情報、あるいは、コグニティブ無線において２次利用可能な周波数帯である。また、「ネットワーク情報」とは、具体的には、例えば、非特許文献１に示されるＣＰＣ情報である。もちろん、ネットワーク情報は、ＣＰＣ情報に限定されることはない。
第２に、ネットワーク情報は、管理主体６００において、例えば、データベースとして一括管理される。データベースの内容は、定期的に更新され、最新の状態に維持されてもよい。
第３に、無線通信装置５００は、ネットワーク情報を、管理主体６００の報知（ブロードキャスト）により取得することができ、あるいは、自らが管理主体６００に対して要求することにより取得することができる。さらには、無線通信装置５００は、ネットワーク情報を、データベースに直接アクセスして取得することもできる。
第４に、管理主体６００は、「アウトバンド方式」であってもよく、あるいは、「インバンド方式」であってもよい。アウトバンド方式とは、例えば、図１７に示すＣＰＣ送信局２のように、既存の各ネットワーク３−１〜３−５とは異なる別の専用のネットワークが、無線通信装置（例えば、移動端末局または移動中継局）に対して、ネットワーク情報を提供する方式である。一方、インバンド方式とは、専用のネットワークを設けるのではなく、既存の各ネットワーク３−１〜３−５の少なくとも１つのネットワークが、ネットワーク情報を無線通信装置に提供する方式のことを言う。ここで、１つのネットワークの例として、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などのようにカバレッジが充実しているネットワークを挙げることができる。無線通信装置（移動端末局あるいは移動中継局）は、まず、このＧＳＭネットワークに接続してＣＰＣ情報を受信し、その後、ＣＰＣ情報に基づいて、通用に用いるネットワークを選択する。
第５に、アウトバンド方式において、管理主体６００は、複数であってもよい。例えば、各管理主体６００のカバレッジ同士がオーバーラップする領域内に存在する無線通信装置５００は、各管理主体６００から「ネットワーク情報」を各々に取得することができる。
以上説明した第１〜第５の事項は、以下で説明する第２〜７の実施形態においても、同様に言えることである。
［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置１００の構成例を説明するためのブロック図である。無線通信装置１００は、複数のネットワーク（例えば、第２〜第６の実施形態の場合は、“通信システム”であり、第７の実施形態の場合は、“周波数帯”である）が混在する環境において、これらのネットワークの中から１つを選択する機能を備える。尚、以下で説明する第２〜第６の実施形態では、ネットワークは、通信システムである場合を想定する。
無線通信装置１００は、現在位置特定部１０と、ＣＰＣ受信部２０（取得手段）と、ネットワーク選択部３０（選択手段）と、ネットワーク接続設定部４０と、制御部９０と、メモリ９５とを備える。
現在位置特定部１０は、無線通信装置１００の現在位置を特定し、緯度経度やＵＴＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍｅｒｃａｔｏｒ）座標など所定の形式で認識する。たとえば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）測位装置が用いられる。ＧＰＳ測位装置は、地球上を周回する複数の衛星から放射される時刻データを受信し、その時間差によって現在位置の測位を行うものである。
ＣＰＣ受信部２０は、当該エリアにて報知（ブロードキャスト）されているＣＰＣ情報を受信し、メモリ９５に格納する。ＣＰＣ情報には、メッシュ状に区切られた領域毎に利用可能なネットワークの情報が格納されているものとする。具体的には、通信事業者や無線通信手段、運用周波数が含まれる。これらのほか、遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など、各ネットワークの品質や容量に関する情報を含んでいても良い。さらには、当該ネットワークの地理的な利用可能範囲を表す識別子を含んでいても良い。たとえば、無線ＬＡＮのように限定されたエリアでのみ利用可能なネットワークであるか、携帯電話のようにエリアの限定がほとんど無いネットワークであるかを識別する識別子を含んでいても良い。ＣＰＣ受信部２０は、受信可能な全てのＣＰＣ送信局２５からのＣＰＣ情報を受信する。このとき、ＣＰＣ受信部２０は、少なくとも、現在位置から所定の距離（たとえば１ｋｍ）内にある全てのメッシュの情報を受信し、メモリ９５に格納する。ここで、「全てのＣＰＣ送信局」とは、ＣＰＣ送信局２５が複数ある場合を含む表現であり、もろろん、ＣＰＣ送信局２５は１つであってもよい。尚、本実施形態では、アウトバンド方式で且つＣＰＣ送信局２５が１つの場合を例に挙げる、そして、その場合、ＣＰＣ送信局２５のカバレッジを、以下、ＣＰＣカバレッジと呼ぶ。もちろん、ＣＰＣ送信局２５は、アウトバンド方式に限定されることはなく、インバンド方式であってもよい。その場合のＣＰＣ送信局は、既存の各ネットワークの内の少なくとも１つのネットワーク、たとえば、カバレッジが最も充実したネットワークとすることができる。
ネットワーク選択部３０は、ＣＰＣ受信部２０で受信されたネットワーク情報を用いて、無線通信装置１００が接続するネットワークを選択する。その際、現在位置に相当するメッシュの情報だけでなく、周辺メッシュの情報も考慮する。ネットワーク選択部３０における具体的なネットワーク選択方法については、後述する。
ネットワーク接続設定部４０は、ネットワーク選択部３０で決定したネットワークへの接続設定を行う。具体的には、自身の制御ソフトウェアを書き換えることで、無線通信手段や周波数の設定を行う。
制御部９０は、無線通信装置１００全体を制御する。メモリ９５は、作業用メモリであり、所定の範囲内のメッシュ情報を格納する。
図３は、図２に示す無線通信装置１００の動作例を説明するためのフローチャートである。先ず、現在位置特定部１０は、無線通信装置１００の現在位置を特定する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＣ受信部２０は、ＣＰＣカバレッジにて報知されているＣＰＣ情報を受信し（ステップＳ２）、その情報をメモリ９５に格納する。ここで報知されるＣＰＣ情報は、メッシュ状に区切られた領域毎に情報が格納されているものとする。ここでは、ＣＰＣ情報の具体的な内容として、以下の２通りの場合について考える。１つ目は、利用可能なネットワークの通信事業者と無線通信手段、運用周波数の情報のみの場合であり、２つ目は、これらに加えて、遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など、各ネットワークの品質や容量に関する情報を含んでいる場合である。また、ここでは受信した全てのメッシュにおける情報をメモリ９５に格納するものとしたが、現在位置から所定の距離（たとえば１ｋｍ）内にある情報をメモリ９５に格納するものであってもよい。
そして、ネットワーク選択部３０は、受信したＣＰＣ情報を用いて、利用可能なネットワークの中から、無線通信装置１００が接続するネットワークを選択する（ステップＳ３）。ネットワーク接続設定部４０は、選択されたネットワークに対して接続設定を行う（ステップＳ４）。具体的には、自身の制御ソフトウェアを書き換えることで、無線通信手段や周波数の設定を行う。
図４は、ネットワーク選択方法（図３のステップ３の処理）の詳細動作例を説明するためのフローチャートである。ネットワーク選択部３０は、ＣＰＣ受信部２０により受信されたＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１００の現在位置で利用可能なネットワークを調べる（ステップＳ１０）。ネットワーク選択部３０は、現在位置で利用可能なネットワーク数を判定する（ステップＳ１１）。現在位置で利用可能なネットワーク数が“０”個の場合、ネットワーク選択部３０は、接続するネットワークを選択せずに終了する。現在位置で利用可能なネットワークの数が“１”個の場合、ネットワーク選択部３０は、そのネットワークを接続対象として選択する（ステップＳ１２）。現在位置で利用可能なネットワーク数が“２個以上”の場合、ネットワーク選択部３０は、受信されたＣＰＣ情報を用いて、現在位置におけるネットワーク利用可能性情報（第１の情報）とその周辺におけるネットワーク利用可能性情報（第２の情報）を得る。ネットワーク選択部３０は、これらに基づいて、各ネットワークの空間的利用可能性を評価し、ネットワークの選択を行う（ステップＳ１３）。ネットワークの空間的利用可能性を評価し、ネットワークを選択する手法について、以下に３つの例を挙げる。
第１の手法は、無線通信装置１００の現在位置を基準とした利用可能範囲を用いる手法である。本手法では、まず無線通信装置１００が、各ネットワークが現在位置を基準としてどの程度の範囲で利用可能であるかを調査する。その際、受信したＣＰＣ情報のうち、現在位置に相当するメッシュ以外の情報も活用する。ここでは、現在位置から利用可能範囲の境界までの距離で定義する。ただし、ネットワークの利用可能なエリアは、現在位置を中心として円形に広がっているとは限らないので、ここでは最も利用可能範囲が小さい方位で距離を定義する。ただし、利用可能範囲の定義の方法は、現在位置を基準とした利用可能範囲を表すものであれば、上に述べた方法に限定されない。たとえば、最も利用可能範囲が小さい方位で距離を定義する代わりに、全ての方位に対して平均で定義しても良いし、距離ではなく面積で定義しても良い。
次に、求まった利用可能範囲を用いて、接続するネットワークを選択する。報知されるＣＰＣの情報が、利用可能なネットワークの通信事業者と無線通信手段、運用周波数の情報のみである場合、算出された利用可能範囲が最大となるネットワークを選択すればよい。一方、報知されるＣＰＣの情報に、遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など、各ネットワークの品質や容量に関する情報が含まれている場合は、以下のような処理を行うこともできる。これらの要素に利用可能範囲の要素も加えて、たとえば非特許文献２で述べられているＡＨＰ法やＧＲＡ法など、複数の要素を考慮しながら一つの解を導出する手法を用いて、ネットワークの選択を行うこともできる。上記において、ＡＨＰは、Ａｎａｌｙｔｉｃ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓの略である。ＧＲＡは、Ｇｒｅｙ  Ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓの略である。
第２の手法は、ＣＰＣのメッシュ毎に重みを定義する手法である。本手法では、無線通信装置１００の現在位置からメッシュの中心位置までの距離を基に、距離が長くなるほど小さくなるような重み（ｗ）を定義する。重みの定義は、ステップＳ１０における測位結果を基に、無線通信装置１００において実施する。
図５は、ＣＰＣのメッシュ毎に重みを定義する手法を説明するための概念図であり、詳細には、各メッシュの重み分布例を示すＣＰＣメッシュ図である。図５において、現在、無線通信装置１００はメッシュ３３に位置しているものとする。このメッシュ３３を中心メッシュとし、各メッシュの重みは、基本的には、中心メッシュが最大となり、周辺メッシュは、中心メッシュから離れるごとに値が小さくなっている。なお、重みを定義するメッシュの範囲は、ＣＰＣ送信局２５から受信したＣＰＣ情報の全てのメッシュであってもよいし、中心位置が現在位置から所定の距離（たとえば１ｋｍ）内にあるメッシュであってもよい。次に、求まった重みを用いて、接続するネットワークを選択する。
報知されるＣＰＣ情報が、利用可能なネットワークの通信事業者と無線通信手段、運用周波数の情報のみである場合について説明する。この場合、選択候補のネットワークに対して、当該ネットワークが利用可能となっているメッシュでの重みを合計し、その合計値が最も大きくなるネットワークを選択すればよい。たとえば、ネットワーク１とネットワーク２が選択候補である場合を例に挙げる。ここで、仮に、ネットワーク１はメッシュ２２、３２、２３、３３で利用可能であり、ネットワーク２はメッシュ３３、４３、５３、４４で利用可能であるものとする。この場合、ネットワーク１の重みの合計は、０．０４０＋０．０５０＋０．０５０＋０．３２０＝０．４６である。一方、ネットワーク２の重みの合計は、０．３２０＋０．０５０＋０．０２５＋０．０４０＝０．４３５である。従って、この場合、重みの合計値が大きいネットワーク１が選択される。
報知されるＣＰＣの情報に、遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など、各ネットワークの品質や容量に関する情報が含まれている場合について説明する。この場合、上記それぞれの要素に対して、各メッシュの重みを用いて平均化した値を算出する。算出された各要素の平均値を基に、たとえば、上述のＡＨＰ法やＧＲＡ法など、複数の要素を考慮しながら一つの解を導出する手法を用いて、ネットワークの選択を行う。あるいは、各メッシュに対して、ＡＨＰ法やＧＲＡ法などを用いて一つのネットワークを抽出し、それぞれのネットワークに対して各メッシュの重みを合計して、その合計値が最も大きくなるネットワークを、接続対象として選択しても良い。
尚、以上説明した第２の手法において、中心メッシュの重みを最大とする場合を例に挙げたが、必ずしも、中心メッシュの重みは最大である必要はなく、任意の重みに設定することができる。
第３の手法は、当該ネットワークの地理的な利用可能範囲を表す識別子を用いる手法である。本手法においては、ＣＰＣ送信局２５から受信するＣＰＣ情報に、各ネットワークの地理的な利用可能範囲を表す識別子が含まれていることが前提となる。ネットワーク選択部３０は、この識別子を用いて、接続するネットワークを選択する。
ＣＰＣ情報が、利用可能なネットワークの通信事業者と無線通信手段、運用周波数の情報のみである場合について説明する。この場合、ネットワーク選択部３０は、無線通信装置１００の現在位置のＣＰＣ情報を参照し、利用可能なエリアが限定されていないことを示す識別子が付加されているネットワークを選択すればよい。
ＣＰＣ情報に、遅延、ジッタ、帯域幅、伝送レート、誤り率など、各ネットワークの品質や容量に関する情報が含まれている場合について説明する。この場合、ネットワーク選択部３０は、これらの要素に前述の識別子の要素も加えて、たとえば、上述のＡＨＰ法やＧＲＡ法等を用いて、ネットワークの選択を行う。
なお、ネットワーク選択（図３のステップＳ３の処理）の際、ネットワーク選択部３０は、ネットワークの選択に先んじて、以降の通信に要する時間（見込み通信時間）を、予め推定しておくことが好ましい。なお、見込み通信時間は、無線通信装置１００が利用しようとしているアプリケーションあるいは通信データサイズなどを考慮して推定することができる。そして、この見込み通信時間が所定の時間（たとえば１分）よりも長い場合に、ネットワーク選択部３０は、受信したＣＰＣ情報を用いて、利用可能なネットワークの中から、無線通信装置１００が接続するネットワークを選択することが好ましい。また、ネットワーク選択部３０は、この見込み通信時間に応じて、上述の第２の手法における重み付け方法を変えることもできる。
さらに、ネットワーク選択に関して、利用者の契約形態や利用するアプリケーション等によって、接続対象とするネットワークに使用の制限や優先度がある場合がある。このような場合には、こうした利用者のコンテクスト情報やプリファレンス情報を考慮してネットワーク選択を行うことが好ましい。たとえば、接続対象とするネットワークに制限がある場合、ネットワーク選択部３０は、ＣＰＣ情報に記載されている利用可能なネットワークのうち、制限されているネットワークを除外する。また、接続対象とするネットワークに優先度がある場合、ネットワーク選択部３０は、この情報を一つの要素として、たとえば、上述のＡＨＰ法やＧＲＡ法等を用いて、ネットワークの選択を行う。なお、上記のコンテクスト情報やプリファレンス情報は、あらかじめ無線通信装置１００の内部に登録されていても良いし、ネットワーク側でこれらの情報を保持しておき、必要に応じて無線通信装置１００へ通知されるものであっても良い。
第２の実施形態において、無線通信装置１００は、自己の現在位置におけるネットワーク情報に加えて、周辺でのネットワーク情報も用いて、無線通信ネットワークを選択する。上記において、自己の現在位置におけるネットワーク情報とは、自己が現在位置するメッシュの情報（第１の情報）である。また、周辺でのネットワーク情報とは、自己が現在位置しない少なくとも１つのメッシュの情報（第２の情報）である。すなわち、無線通信装置１００は、これらのネットワーク情報を用いて、ネットワークの空間的利用可能性を算出し、算出された空間的利用可能性に基づいて使用するネットワークを選択する。従って、接続後に無線通信装置１００が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。従って、本実施形態の無線通信装置１００は、前述の非特許文献１（あるいは非特許文献２）と比較して、通信の継続性において優れる。
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置１０１の構成例を説明するためのブロック図である。本実施形態の無線通信装置１０１は、図２に示す第２の実施形態の無線通信装置１００に対して、新たに、移動範囲予測部５０（移動範囲予測手段）を備える。無線通信装置１０１において、現在位置特定部１０と、ＣＰＣ受信部２０と、ネットワーク接続設定部４０と、制御部９０と、メモリ９５は、第２の実施形態の無線通信装置１００と同等であるため、それらの詳細についての説明は省略する。尚、ネットワーク選択部３１については、基本的には、第１の実施形態のネットワーク選択部３０と同等であるが、移動範囲予測部５０に関連してその動作は一部異なる。その動作については、後述する。
移動範囲予測部５０は、無線通信装置１０１が、所定の時間内にどのような範囲に移動するかを予測する。ここで、所定の時間とは、無線通信装置１０１で予測される通信の継続時間で規定することが好ましい。具体的には、無線通信装置１０１において、通話時間やインターネット閲覧などの通信に要する時間を記録しておき、その平均値を用いればよい。
図７は、図６に示す無線通信装置１０１の動作例を説明するためのフローチャートである。先ず、現在位置特定部１０は、無線通信装置１０１の現在位置を特定する（ステップＳ２０）。
次に、移動範囲予測部５０は、無線通信装置１０１が所定の時間内にどのような範囲に移動するかを予測する（ステップＳ２１）。なお、ここでの所定の時間とは、たとえば上記の見込み通信時間である。具体的な移動範囲の推定方法として、以下にいくつかの例を示す。
第１の推定方法として、移動速度の典型値を用いる方法を挙げることができる。例えば、歩行者の移動速度は約３ｋｍ／ｈである。移動範囲予測部５０は、この値を基に所定の時間に移動する距離を算出し、現在位置を中心とし、算出された距離を半径とする円形の領域を、移動範囲とする。
第２の推定方法として、移動速度や移動方位の予測に基づいて移動範囲を推定する方法を挙げることができる。具体的には、まず、移動範囲予測部５０は、複数の時刻について無線通信装置１０１の位置を測定し、測位履歴情報を作成する。次いで、移動範囲予測部５０は、この測位履歴情報を用いて、無線通信装置１０１の移動速度や移動方位を予測し、これを用いて所定の時間に移動する範囲を算出する。具体的な予測方法として、例えば、カルマンフィルタを用いた方法を挙げることができる。カルマンフィルタを用いた予測方法の詳細は、例えば、非特許文献３に記載されている。
第３の推定方法は、無線通信装置１０１の利用者から入力される情報を用いる手法である。具体的には、無線通信装置１０１にたとえば地図などを表示し、その上に利用者が今後の移動先を指定する。あるいは、住所や電話番号と当該施設の位置を対応付けるデータベースを保持しておき、利用者が住所や電話番号などを指定することで、移動先を特定するものであっても構わない。さらには、無線通信装置１０１がナビゲーション機能を有している場合、この機能と連携し、目的として指定された場所を今後の移動先として特定するものであっても構わない。移動範囲予測部５０は、現在位置と、特定された移動先の位置とを含む領域を、移動範囲とする。
なお、移動範囲の予測にあたっては、予測された範囲の内部で、ＣＰＣのメッシュの単位で移動しうる確率を定量化しておくことが好ましい。たとえば、第１の推定方法の場合、現在位置を最も高い確率に設定しておき、現在位置から遠ざかる毎に確率を低くする。第２の推定方法の場合、予測された移動方向の線上を高い確率に設定しておき、線から遠ざかる毎に確率を低くする。第３の推定方法の場合、現在位置と移動先の位置とを結ぶ経路上を高い確率に設定しておき、経路上から遠ざかる毎に確率を低くする。
図７の説明に戻り、ＣＰＣ受信部２０は、ＣＰＣカバレッジにて報知されているＣＰＣ情報を受信する（ステップＳ２２）。次に、ネットワーク選択部３１は、受信したＣＰＣ情報を用いて、利用可能なネットワークの中から、無線通信装置１０１が接続するネットワークを選択する（ステップＳ２３）。ネットワーク接続設定部４０は、選択されたネットワークに対して接続設定を行う（ステップＳ２４）。
ここで、ネットワーク選択部３１におけるネットワーク選択方法について説明する。なお、第２の実施形態のネットワーク選択部３０は、ＣＰＣ情報に基づいて得られる現在位置とその周辺における各ネットワーク利用可能性情報を考慮して、各ネットワークの空間的利用可能性を評価し、ネットワークの選択を行う（図４のステップＳ１３参照）。さらに、第２の実施形態では、ステップＳ１３の第１の手法として、現在位置を基準とした利用可能範囲を用いる、と説明した。これに対して、本実施形態（すなわち、図７のステップＳ２３の処理）では、この利用可能範囲ではなく、ステップＳ２１で予測された移動範囲に対するネットワークの利用可能割合を用いる。具体的には、中心位置がステップＳ２３で予測された移動範囲内に位置するメッシュ数のうち、ネットワークが利用可能であるメッシュ数を、当該ネットワークの利用可能割合として定義する。次に、求まった利用可能割合を利用可能範囲の代わりに用いて、第２の実施形態のステップＳ１３の第１の手法と同様の手法で、接続するネットワークを選択する。
また、第２の実施形態のステップＳ１３の第２の手法として、ＣＰＣのメッシュ毎に重みを定義する手法を挙げた。本実施形態（すなわち、図７のステップＳ２３の処理）では、ステップＳ２１でＣＰＣのメッシュの単位で算出された移動しうる確率を基に、重み付けを行う。たとえば、メッシュ単位で算出された確率を、そのまま当該メッシュの重みとして採用する。次に、求まった重みを用いて、第２の実施形態のステップＳ１３の第２の手法と同様の手法で、接続するネットワークを選択する。
なお、利用者側に接続対象とするネットワークに制限や優先度がある場合の処理については、第２の実施形態で述べたとおりである。
以上説明した第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、接続後に無線通信装置１０１が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。さらに、本実施形態の場合、無線通信装置１０１は、所定の時間内にどのような範囲に移動するかを予測し、予測された移動範囲に対するネットワークの利用可能割合に基づいて、使用するネットワークが選択される。従って、第２の実施形態に比べて、さらに、通信の継続性を高めることが可能となる。
［第４の実施形態］
図８は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置１０２の構成例を説明するためのブロック図である。本実施形態の無線通信装置１０２は、図２に示す第２の実施形態の無線通信装置１００に対して、新たに、ＣＰＣ要求部６０（ＣＰＣ要求手段）を備える。無線通信装置１０２において、現在位置特定部１０と、ＣＰＣ受信部２０と、ネットワーク選択部３０と、ネットワーク接続設定部４０と、制御部９０と、メモリ９５は、第２の実施形態の無線通信装置１００と同等であるため、それらの説明は省略する。
ＣＰＣ要求部６０は、ＣＰＣ送信局２５に対して、無線通信装置１０２へのＣＰＣ情報の通知を要求する。ＣＰＣには、非特許文献１や非特許文献２で述べたような報知型（ブロードキャスト型）だけでなく、無線通信装置１０２からのリクエストに基づいてＣＰＣ情報を通知するオンデマンド型がある。オンデマンド型ＣＰＣの詳細については、非特許文献４に記載されている。本実施形態は、このオンデマンド型のＣＰＣに対応するものである。
図９は、図８に示す無線通信装置１０２の動作例を説明するためのフローチャートである。先ず、現在位置特定部１０は、無線通信装置１０２の現在位置を特定する（ステップＳ３０）。次いで、ＣＰＣ要求部６０は、ＣＰＣ送信局２５に対して、無線通信装置１０２へのＣＰＣ情報の通知を要求する（ステップＳ３１）。その際、ＣＰＣ要求部６０は、無線通信装置１０２の現在位置を、ＣＰＣ送信局２５に対して通知する。尚、ここで重要なことは、ＣＰＣ情報の通知を要求する際、無線通信装置１０２が現在位置するメッシュの情報だけでなく、現在位置から所定の距離（たとえば１ｋｍ）内にある全てのメッシュの情報が通知されるようにする。この設定は、予めデフォルトとして無線通信装置１０２とＣＰＣ送信局２５との間で決めておいてもよいし、あるいは、通知の要求を行う度にその都度パラメータとして無線通信装置１０２からＣＰＣ送信局２５へ送ることも可能である。
図９におけるステップＳ３２の処理（ＣＰＣ情報の受信処理）、ステップＳ３３の処理（ＣＰＣ情報を用いたネットワーク選択処理）、ステップＳ３４の処理（選択されたネットワークへの接続設定処理）は、第２の実施形態で説明した通りであるため、ここでの説明を省略する。
なお、以上の説明では、第４の実施形態（すなわち、ＣＰＣ情報の通知を要求する構成）を適用する例として、第２の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第４の実施形態は、第３の実施形態、または、第２および第３の実施形態を組み合わせた実施形態に適用することも可能である。例えば、第４の実施形態を第３の実施形態に適用する場合、図７に示すフローチャートにおいて、移動範囲の予測（ステップＳ２１）の後に、ＣＰＣ送信局２５に対してＣＰＣ情報の通知を要求する処理を追加すればよい。このようにすることにより、ＣＰＣ情報の通知を、予測された移動範囲内のＣＰＣ情報に限定することができる。すなわち、処理に必要な最小限の情報のみの送受信に抑えることができるので、ＣＰＣ送信局２５および無線通信装置１０２双方の処理負荷、および通信チャネルの負荷を低減させることができる。
なお、利用者側に接続対象とするネットワークに制限や優先度がある場合の処理については、第２の実施形態で述べたとおりである。
以上説明した第４の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、接続後に無線通信装置１０２が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。さらに、本実施形態の場合、無線通信装置１０２は、ＣＰＣ送信局２５に対してＣＰＣ情報の通知を要求する構成を採用する。これにより、オンデマンド型のＣＰＣシステムにも対応することができる。
［第５の実施形態］
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信装置１０３の構成例を説明するためのブロック図である。本実施形態の無線通信装置１０３は、図２に示す第２の実施形態の無線通信装置１００に対して、新たに、電波状況予測部７０（電波状況予測手段）と、地図データベース７１とを備える。無線通信装置１０３において、現在位置特定部１０と、ネットワーク選択部３０と、ネットワーク接続設定部４０と、制御部９０と、メモリ９５は、第２の実施形態の無線通信装置１００と同等であるため、それらの説明は省略する。
ＣＰＣ受信部２１は、第２の実施形態のＣＰＣ受信部２０と同様に、ＣＰＣカバレッジにて報知されているＣＰＣ情報を受信する機能を備える。ただし、本実施形態で送信されるＣＰＣ情報は、第２の実施形態で示したような、メッシュ状に区切られた領域毎に情報が格納されるものではなく、利用可能なネットワークの基地局に関する情報である。たとえば、このＣＰＣ情報には、基地局の設置位置や周波数、あるいは、送信出力などの情報が含まれる。さらには、ネットワークの利用可能領域が、基地局からの距離によって与えられるものであっても良い。
電波状況予測部７０は、ＣＰＣ受信部２１で受信したＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１０３の現在位置やその周辺における電波状況を推定する。電波状況予測部７０における具体的な電波状況の予測方法については、後述する。
地図データベース７１は、電波状況予測部７０における電波状況の推定に用いる地図データが格納されたデータベースである。具体的には、地形の起伏や建物占有面積率などのデータのほか、個々の建物における外形や高さに関するデータが格納されていてもよい。
図１１は、図１０に示す無線通信装置１０３の動作例を説明するためのフローチャートである。先ず、現在位置特定部１０は、無線通信装置１０２の現在位置を特定する（ステップＳ４０）。次に、ＣＰＣ受信部２０は、ＣＰＣカバレッジ内で報知されているＣＰＣ情報を受信する（ステップＳ４１）。なお、ここで受信するＣＰＣ情報は、利用可能なネットワークの基地局に関する情報であり、たとえば基地局の設置位置や周波数、あるいは、送信出力などの情報が含まれる。さらには、当該ネットワークの利用可能領域が、基地局からの距離で与えられるものであっても良い。
電波状況予測部７０は、受信したＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１０３の現在位置やその周辺における電波状況を推定する（ステップＳ４２）。たとえば、ＣＰＣ情報において、ネットワークの利用可能領域が基地局からの距離で与えられている場合、これらの距離の情報を用いて無線通信装置１０３の現在位置における電波状況を予測してもよい。この場合、地図データベース７１は不要となる。あるいは、奥村−秦モデルや、レイトレーシング法などの既存の電波伝搬モデルを用いて、ネットワークの基地局と無線通信装置１０３の現在位置との間の伝搬損失を算出し、算出された伝搬損失を用いて、電波状況を予測しても構わない。奥村−秦モデルなどの統計モデルを用いる場合、地図データベース７１に格納された地形の起伏や建物占有面積率などのデータを活用することが好ましい。一方、レイトレーシング法などの決定論的な電波伝搬推定方法を用いる場合、地図データベース７１に格納された地形の起伏データのほか、個々の建物における外形や高さに関するデータを活用することが好ましい。上記した予測処理を、無線通信装置１０３の現在位置に対してだけではなく、その周辺に定義されたメッシュ状の受信点に対しても同様に実施する。ここで、無線通信装置１０３現在位置の周辺とは、たとえば現在位置から所定の距離（たとえば１ｋｍ）内である。得られた電波状況の予測結果を用いて、利用可能なネットワーク情報を把握し、メモリに格納する。これらの処理により、第２の実施形態のメッシュ状のＣＰＣ情報を得た状態と同様の状態が実現される。
図１１におけるステップＳ４３の処理（ＣＰＣ情報を用いたネットワーク選択処理）、およびステップＳ４４の処理（選択されたネットワークへの接続設定処理）は、第２の実施形態で説明した通りであるため、ここでの説明を省略する。
なお、以上の説明では、第５の実施形態（すなわち、電波状況の推定によって利用可能なネットワーク情報を把握する構成）を適用する例として、第２の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第５の実施形態は、以上説明した第３または第４の実施形態、あるいは、第２〜第４の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
なお、利用者側に接続対象とするネットワークに制限や優先度がある場合の処理については、第２の実施形態で述べたとおりである。
以上説明した第５の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、接続後に無線通信装置１０３が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。さらに、本実施形態の場合、無線通信装置１０３にて、電波状況の推定によって利用可能なネットワーク情報を把握する。これにより、送信されるＣＰＣ情報に、メッシュ状に区切られた領域毎に情報が格納されていなかったとしても、対応することができる。すなわち、そのようなＣＰＣ情報を送信するシステムにおいても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。
［第６の実施形態］
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る無線通信装置１０４の構成例を説明するためのブロック図である。本実施形態の無線通信装置１０４は、図２に示す第２の実施形態の無線通信装置１００のネットワーク選択部３０に替えて、候補ネットワーク抽出部３５（候補ネットワーク抽出手段）および候補ネットワーク表示部３６（候補ネットワーク表示手段）を備える。
無線通信装置１０４において、現在位置特定部１０と、ＣＰＣ受信部２０と、ネットワーク接続設定部４０と、制御部９０と、メモリ９５は、第２の実施形態の無線通信装置１００と同等であるため、それらの説明は省略する。
候補ネットワーク抽出部３５は、ＣＰＣ受信部２０で受信されたネットワーク情報を用いて、無線通信装置１０４が接続可能なネットワークの候補（候補ネットワーク）を抽出する。さらに、候補ネットワーク抽出部３５は、各ネットワークがどの程度の範囲で利用可能であるかを表す利用可能範囲を算出する。具体的な候補ネットワークの抽出方法については、後述する。
候補ネットワーク表示部３６は、表示機能と選択機能とを備える。表示機能は、候補ネットワーク抽出部３５で抽出された候補ネットワークの一覧を無線通信装置１０４の表示画面（図１２において不図示）上に表示する機能である。選択機能は、無線通信装置１０４の利用者に対して、表示された候補ネットワークの一覧から接続対象のネットワークとして一つを選択させる機能である。
図１３は、図１２に示す無線通信装置１０４の動作例を説明するためのフローチャートである。該フローチャートにおいて、現在位置の特定処理（ステップＳ５０の処理）と、ＣＰＣ情報の受信処理（ステップＳ５１の処理）と、選択されたネットワークへの接続設定処理（ステップＳ５４の処理）とは、第２の実施形態で説明した通りである。
候補ネットワーク抽出部３５は、受信したＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１０４が接続可能なネットワークの候補（候補ネットワーク）を抽出する（ステップＳ５２）。さらに、候補ネットワーク抽出部３５は、それぞれのネットワークが、現在位置を基準としてどの程度の範囲で利用可能であるかを調査する。具体的には、まず、無線通信装置１０４の現在位置にて利用可能なネットワークを抽出する。ここで抽出されたネットワークを候補ネットワークとする。次に、第２の実施形態の図４において、ステップＳ１３の第１の手法で示した手法と同様の手法を用い、無線通信装置１０４の現在位置を基準とした利用可能範囲を把握する。その際、受信したＣＰＣ情報のうち、現在位置に相当するメッシュ以外の情報も活用する。ここでは、現在位置から利用可能範囲の境界までの距離で定義する。ただし、ネットワークの利用可能なエリアは、現在位置を中心として円形に広がっているとは限らないので、ここでは最も利用可能範囲が小さい方位で距離を定義する。ただし、利用可能範囲の定義の方法は、現在位置を基準とした利用可能範囲を表すものであれば、上に述べた方法に限定されない。たとえば、最も利用可能範囲が小さい方位で距離を定義する代わりに、全ての方位に対して平均で定義しても良いし、距離ではなく面積で定義しても良い。
図１３の説明に戻り、候補ネットワーク表示部３６は、ステップＳ５２で抽出された候補ネットワークの一覧を、無線通信装置１０４の表示画面上に表示する（ステップＳ５３）。
図１４は、無線通信装置１０４の表示画面上に表示される候補ネットワークの一覧の表示例を示す。図１４に示すとおり、候補ネットワークの表示においては、ネットワークの名称や事業者などのほか、候補ネットワーク抽出部３５で算出された利用可能範囲に相当する情報もあわせて表示することが好ましい。また、無線通信装置１０４の利用者は、表示された候補ネットワークの一覧から、接続対象のネットワークとして一つを選択することができる。利用者によって選択されたネットワークが、接続対象のネットワークとなる。
なお、以上の説明では、第６の実施形態（すなわち、候補ネットワークの一覧を抽出して表示する構成）を適用する例として、第２の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第６の実施形態は、以上説明した第３〜第５の各実施形態、あるいは、第２〜第５の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。尚、第２の実施形態に対して拡張する場合、表示画面上に表示する内容は、利用可能範囲に相当する情報ではなく、利用可能割合に相当する情報であっても構わない。
以上説明した第６の実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、接続後に無線通信装置１０４が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能なネットワークが選択される。さらに、本実施形態の場合、無線通信装置１０４において候補ネットワークの一覧が表示され、利用者がその中の一つを選択することが可能となる。これにより、利用者が意図しないネットワークへの接続を、防止することができる。また、候補ネットワークの情報として、利用可能範囲や利用可能割合に相当する情報が表示されるため、利用者は、現在位置だけでなくその周辺の電波状況も考慮したネットワーク選択を行うことができる。
［第７の実施形態］
図１５は、本発明の第７の実施形態に係る無線通信装置１０５の構成例を説明するためのブロック図である。無線通信装置１０５は、図２に示す第２の実施形態の無線通信装置１００のネットワーク選択部３０に替えて利用帯域決定部３２（利用帯域決定手段）を備え、さらに、ネットワーク接続設定部４０に替えて帯域利用設定部４２（帯域利用設定手段）を備える。
無線通信装置１０５において、現在位置特定部１０と、制御部９０と、メモリ９５は、第２の実施形態の無線通信装置１００と同等であるため、それらの説明については省略する。
ＣＰＣ受信部２２は、第２の実施形態の場合と同様に、ＣＰＣカバレッジ内にて報知されているＣＰＣ情報を受信し、メモリ９５に格納する機能を有する。ただし、本実施形態の無線通信装置１０５は、もともと別のシステムに割り当てられている周波数帯を、その周波数帯が利用されていない場合に２次利用するシステムである。そのため、送信されるＣＰＣ情報は、第２の実施形態と同様に、ＣＰＣカバレッジ内で動作しているネットワーク（この場合、具体的には、通信システム）の詳細情報が記載されている場合と、２次利用を行うシステムが使用可能な周波数帯が記載されている場合とがある。
利用帯域決定部３２は、ＣＰＣ受信部２２で受信されたＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１０５が利用可能な周波数帯を決定する。具体的な利用帯域の決定方法については、後述する。
帯域利用設定部４２は、利用帯域決定部３２で決定した周波数帯の利用設定を行う。具体的には、自身の制御ソフトウェアを書き換えることで、周波数の設定を行う。
図１６は、図１５に示す無線通信装置１０５の動作例を説明するためのフローチャートである。該フローチャートにおいて、現在位置の特定処理（ステップＳ６０の処理）は、第２の実施形態で説明した通りである。
次に、ＣＰＣ受信部２２は、ＣＰＣカバレッジ内で報知されているＣＰＣ情報を受信する（ステップＳ６１）。ＣＰＣ情報が、ＣＰＣカバレッジ内で動作している「ネットワークの詳細情報」である場合には、ＣＰＣ受信部２２は、その利用状況をメモリ９５に格納し、一方、ＣＰＣ情報が、２次利用を行うシステムに対する「使用可能な周波数帯」である場合には、その帯域情報をメモリ９５に格納する。
利用帯域決定部３２は、受信したＣＰＣ情報を用いて、無線通信装置１０５が利用可能な周波数帯を決定する（ステップＳ６２）。具体的には、利用帯域決定部３２は、ＣＰＣ情報がＣＰＣカバレッジ内で動作しているネットワークの詳細情報である場合には、利用されていない周波数帯を２次利用可能の候補周波数帯として抽出する。あるいは、利用帯域決定部３２は、ＣＰＣ情報が２次利用を行うシステムに対する使用可能な周波数帯である場合には、ＣＰＣ情報に記載された周波数帯を２次利用可能の候補周波数帯として抽出する。抽出された周波数帯域から、利用対象とする周波数帯域を選択する手法としては、第２の実施形態で示した手法と同様の手法を適用する。具体的には、第２の実施形態において、ＣＰＣ情報が利用可能なネットワークの通信事業者と無線通信手段、運用周波数の情報のみである場合のネットワーク選択方法を、「ネットワーク」を「周波数帯」と読み替えて実施すればよい。
図１６の説明に戻り、帯域利用設定部４２は、ステップＳ６２で選択された周波数帯に対して帯域の利用設定を行う（ステップＳ６３）。具体的には、帯域利用設定部４２は、自己の制御ソフトウェアを書き換えることで、周波数の設定を行う。
なお、以上の説明では、第７の実施形態（すなわち、２次利用を行うシステムが周波数帯の選択を行う構成）を適用する例として、第２の実施形態に対して適用する場合を例に挙げた。しかしながら、第７の実施形態は、以上説明した第３〜第６の各実施形態、あるいは、第２〜第６の実施形態の内の少なくとも２つを組み合わせた実施形態に対して適用することができる。
以上説明した第７の実施形態において、２次利用を行うシステム（具体的には、例えば、無線通信装置１０５）は、自己の現在位置における利用可能帯域情報に加えて、周辺での利用可能帯域情報も考慮して利用可能な周波数帯を選択する。従って、接続後に無線通信装置１０５が現在の位置から移動した場合であっても、途切れることなく継続して通信が可能な周波数帯が選択される。
尚、以上説明した第１〜７の実施形態は、所定のハードウェア、例えば、回路として具現化することもできる。
また、以上説明した第１〜７の実施形態は、制御プログラムに基づいて図示しないコンピュータ回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ））によって制御され、動作するようにすることができる。その場合、これらの制御プログラムは、例えば、無線通信装置または無線通信システム内部の記憶媒体、あるいは、外部の記憶媒体に記憶され、上記コンピュータ回路によって読み出され実行される。内部の記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等を挙げることができる。また、外部の記憶媒体としては、例えば、リムーバブルメディアやリムーバブルディスク等を挙げることができる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２００９年１２月１８日に出願された日本出願特願２００９−２８７１０２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００１０】
１０    現在位置特定部
２０、２１、２２    ＣＰＣ受信部
２５    ＣＰＣ送信局
３０、３１    ネットワーク選択部
３２    利用帯域決定部
３５    候補ネットワーク抽出部
３６    候補ネットワーク表示部
４０    ネットワーク接続設定部
４２    帯域利用設定部
５０    移動範囲予測部
６０    ＣＰＣ要求部
７０    電波状況予測部
７１    地図データベース
９０    制御部
９５    メモリ
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、５００    無線通信装置
５１０    取得部
５２０    選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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