(57)【要約】【課題】無線通信装置、推定サーバ、無線通信方法および推定方法を提供すること。【解決手段】基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する相関検出部と、前記相関検出部により検出された最も大きい相関と、他の相関との関係を示す指標を演算する演算部と、位置を特定可能な位置特定情報、および前記演算部により得られた前記指標を、前記位置特定情報および前記指標に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と、を備える無線通信装置。【選択図】図５
2011010267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信する受信部と；
前記受信部により受信された無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する相関検出部と；
前記相関検出部により検出された最も大きい相関と、他の相関との関係を示す指標を演算する演算部と；
位置を特定可能な位置特定情報、および前記演算部により得られた前記指標を、前記位置特定情報および前記指標に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と；
を備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記相関検出部により検出された最も大きい相関と、最も小さい相関との比率を示す前記指標を演算する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信装置は、現在位置を示す前記位置特定情報を取得する取得部をさらに備える、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記相関検出部は、前記受信部により受信された無線信号と、周囲の複数の基地局が利用するクランブルコードとの相関を、前記位置特定情報として検出する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記受信部は、異なるアクセス網に属する複数の基地局から無線信号を受信する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記位置特定情報および前記指標を、ＳＩＰメッセージにより送信する、請求項２〜５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記相関検出部は、前記受信部により受信された無線信号と、３段階セルサーチにおける第２ステップにおいて特定されたスクランブルコードグループに含まれる前記複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する、請求項２〜５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
基地局からＯＦＤＭＡ方式で送信された無線信号を受信する受信部と；
前記受信部により受信された無線信号に基づいて、前記基地局が使用し得る全サブキャリアに対する、未使用のサブキャリアの比率を検出する検出部と；
位置情報を取得する位置情報取得部と；
前記検出部により検出された前記比率および前記位置情報取得部により取得された前記位置情報を、前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と；
を備える、無線通信装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記位置情報および前記指標を、ＳＩＰメッセージにより送信する、請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
無線通信装置から、無線通信装置が基地局から受信した無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関のうちで最も大きい相関と他の相関との関係を示す指標、および前記無線通信装置の位置を特定可能な位置特定情報を受信する受信部と；
前記指標から前記基地局の空き容量を推定する推定部と；
前記推定部により推定された空き容量を、前記位置特定情報に基づき、前記無線通信装置と前記基地局との距離が遠くなるほど小さくするように補正する補正部と；
を備える、推定サーバ。
【請求項１１】
前記受信部は、前記無線通信装置から、異なるアクセス網に属する複数の基地局の前記指標を受信し、
前記推定サーバは、
前記無線通信装置のユーザの通信速度または通信費用に対する嗜好を示すユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部と；
各アクセス網を利用した場合の通信費用を示す情報を記憶する通信費用記憶部と；
前記基地局の空き容量、前記ユーザ情報、および前記通信費用に基づいていずれかのアクセス網を選択する選択部と；
をさらに備える、請求項１０に記載の推定サーバ。
【請求項１２】
前記通信費用は、対応する基地局の空き容量に応じて可変である、請求項１１に記載の推定サーバ。
【請求項１３】
基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信するステップと；
前記無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出するステップと；
最も大きい相関と、他の相関との関係を示す指標を演算するステップと；
位置を特定可能な位置特定情報、および前記指標を、前記位置特定情報および前記指標に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信するステップと；
を含む、無線通信方法。
【請求項１４】
無線通信装置から、無線通信装置が基地局から受信した無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関のうちで最も大きい相関と他の相関との関係を示す指標、および前記無線通信装置の位置を特定可能な位置特定情報を受信するステップと；
前記指標から前記基地局の空き容量を推定するステップと；
推定された前記空き容量を、前記位置特定情報に基づき、前記無線通信装置と前記基地局との距離が遠くなるほど小さくするように補正するステップと；
を含む、推定方法。
【請求項１５】
基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信する受信部と；
前記受信部により受信された無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する相関検出部と；
位置を特定可能な位置特定情報および前記相関検出部による相関検出結果を、前記相関検出結果のうちで最も大きい相関と他の相関との関係、および前記位置特定情報に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と；
を備える、無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、推定サーバ、無線通信方法および推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００２年より、日本で第３世代と呼ばれる３Ｇ方式の携帯電話サービスが開始された。当初は、音声やメールなどの小容量のパケット交換が主なアプリケーションであったが、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）などの導入により、音楽ファイルのダウンロード、あるいは共有動画の視聴など、より大きなサイズのパケットのダウンロードが行われるようになってきた。
【０００３】
また、通信基盤を安価に構成できること、ユーザの嗜好がパケット伝送に移り変わってきていることを背景に、ＩＭＳ（ＩＰ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）を利用するコアネットワークのＩＰ化が行なわれている。
【０００４】
一方、インターネットに代表される固定網が生活に欠かせない通信基盤に成長したことは周知の事実であるが、セキュリティーや安定したＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の確保などの課題も多い。そこで、ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されたＩＭＳを導入することにより、セキュリティー、安定したＱｏＳの確保を実現しようとしている。さらには、同じＩＭＳという仕組みを利用する、シームレスに移動網と固定網を利用可能なＦＭＣ（Ｆｉｘｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）の実現が期待されている。
【０００５】
また、近日では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載した携帯電話が普及している。さらに、将来的には、複数の無線アクセス方式に対応する携帯電話、および利用する無線アクセス方式をユーザが嗜好に応じて選択できる仕組みの導入が望まれる。なお、特許文献１には、ＧＰＳを搭載する移動端末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ユーザの嗜好としては、通信費用に関する嗜好や、通信速度に関する嗜好があげられる。例えば、通信費用は高くても通信速度が速いことを望むユーザや、通信速度は遅くても通信費用が安いことを望むユーザなどが想定される。ここで、通信速度は、ユーザが置かれている無線状況（無線の空き容量）に依存する。したがって、時々刻々と変換する無線状況を把握するための技術が重要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、無線通信装置が置かれている無線状況を把握するための、新規かつ改良された無線通信装置、推定サーバ、無線通信方法および推定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する相関検出部と、前記相関検出部により検出された最も大きい相関と、他の相関との関係を示す指標を演算する演算部と、位置を特定可能な位置特定情報、および前記演算部により得られた前記指標を、前記位置特定情報および前記指標に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。
【００１０】
前記演算部は、前記相関検出部により検出された最も大きい相関と、最も小さい相関との比率を示す前記指標を演算してもよい。
【００１１】
前記無線通信装置は、現在位置を示す前記位置特定情報を取得する取得部をさらに備えてもよい。
【００１２】
前記相関検出部は、前記受信部により受信された無線信号と、周囲の複数の基地局が利用するクランブルコードとの相関を、前記位置特定情報として検出してもよい。
【００１３】
前記受信部は、異なるアクセス網に属する複数の基地局から無線信号を受信してもよい。
【００１４】
前記送信部は、前記位置特定情報および前記指標を、ＳＩＰメッセージにより送信してもよい。
【００１５】
前記相関検出部は、前記受信部により受信された無線信号と、３段階セルサーチにおける第２ステップにおいて特定されたスクランブルコードグループに含まれる前記複数のスクランブルコードの各々との相関を検出してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基地局からＯＦＤＭＡ方式で送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された無線信号に基づいて、前記基地局が使用し得る全サブキャリアに対する、未使用のサブキャリアの比率を検出する検出部と、位置情報を取得する位置情報取得部と、前記検出部により検出された前記比率および前記位置情報取得部により取得された前記位置情報を、前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。
【００１７】
前記送信部は、前記位置情報および前記指標を、ＳＩＰメッセージにより送信してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信装置から、無線通信装置が基地局から受信した無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関のうちで最も大きい相関と他の相関との関係を示す指標、および前記無線通信装置の位置を特定可能な位置特定情報を受信する受信部と、前記指標から前記基地局の空き容量を推定する推定部と、前記推定部により推定された空き容量を、前記位置特定情報に基づき、前記無線通信装置と前記基地局との距離が遠くなるほど小さくするように補正する補正部と、を備える推定サーバが提供される。
【００１９】
前記受信部は、前記無線通信装置から、異なるアクセス網に属する複数の基地局の前記指標を受信し、前記推定サーバは、前記無線通信装置のユーザの通信速度または通信費用に対する嗜好を示すユーザ情報を記憶するユーザ情報記憶部と、各アクセス網を利用した場合の通信費用を示す情報を記憶する通信費用記憶部と、前記基地局の空き容量、前記ユーザ情報、および前記通信費用に基づいていずれかのアクセス網を選択する選択部と、をさらに備えてもよい。
【００２０】
前記通信費用は、対応する基地局の空き容量に応じて可変であってもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信するステップと、前記無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出するステップと、最も大きい相関と、他の相関との関係を示す指標を演算するステップと、位置を特定可能な位置特定情報、および前記指標を、前記位置特定情報および前記指標に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信するステップと、を含む無線通信方法が提供される。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線通信装置から、無線通信装置が基地局から受信した無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関のうちで最も大きい相関と他の相関との関係を示す指標、および前記無線通信装置の位置を特定可能な位置特定情報を受信するステップと、前記指標から前記基地局の空き容量を推定するステップと、推定された前記空き容量を、前記位置特定情報に基づき、前記無線通信装置と前記基地局との距離が遠くなるほど小さくするように補正するステップと、を含む推定方法が提供される。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基地局からスクランブルコードで周波数拡散された無線信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された無線信号と複数のスクランブルコードの各々との相関を検出する相関検出部と、位置を特定可能な位置特定情報および前記相関検出部による相関検出結果を、前記相関検出結果のうちで最も大きい相関と他の相関との関係、および前記位置特定情報に基づいて前記基地局の空き容量を推定する推定サーバへ送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、推定サーバ、無線通信方法および推定方法よれば、無線通信装置が置かれている無線状況を把握することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】無線通信システムの第１の構成例を示した説明図である。
【図２】無線通信システムの第２の構成例を示した説明図である。
【図３】無線通信システムの第３の構成例を示した説明図である。
【図４】携帯端末のハードウェア構成を示したブロック図である。
【図５】第１の構成例にかかる携帯端末を示した機能ブロック図である。
【図６】第２の構成例にかかる携帯端末を示した機能ブロック図である。
【図７】第３の構成例にかかる携帯端末を示した機能ブロック図である。
【図８】第４の構成例にかかる携帯端末を示した機能ブロック図である。
【図９】第５の構成例にかかる携帯端末を示した機能ブロック図である。
【図１０】携帯端末において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。
【図１１】推定サーバの構成を示した説明図である。
【図１２】複数の基地局の各々からの受信強度に基づいて現在位置を特定する方法を説明するための図である。
【図１３】推定サーバの第１の動作例を示したフローチャートである。
【図１４】推定サーバの第２の動作例を示したフローチャートである。
【図１５】推定サーバの第３の動作例を示したフローチャートである。
【図１６】推定サーバの第４の動作例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて基地局３０Ａ、３０Ｂおよび３０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、基地局３０Ａ、３０Ｂおよび３０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に基地局３０と称する。
【００２８】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．無線通信システムの構成
１−１．第１の構成例
１−２．第２の構成例
１−３．第３の構成例
２．携帯端末のハードウェア構成
３．携帯端末の機能構成
３−１．第１の構成例
３−２．第２の構成例
３−３．第３の構成例
３−４．第４の構成例
３−５．第５の構成例
４．携帯端末の動作
５．推定サーバの構成
６．推定サーバの動作
６−１．第１の動作例
６−２．第２の動作例
６−３．第３の動作例
６−４．第４の動作例
７．まとめ
【００２９】
＜１．無線通信システムの構成＞
まず、図１〜図３を参照し、本発明の実施形態である無線通信システムの第１〜第３の構成例を説明する。
【００３０】
（１−１．第１の構成例）
図１は、無線通信システム１の第１の構成例を示した説明図である。第１の構成例にかかる無線通信システム１は、図１に示したように、推定サーバ１０と、携帯端末２０と、複数の基地局３０Ａ〜３０Ｃと、アクセス網４０と、を備える。
【００３１】
アクセス網４０は、通信事業者のコアネットワーク、およびコアネットワークと基地局３０を接続する回線を含む。基地局３０は、アクセス網４０に含まれるゲートウェイを介して、推定サーバ１０と通信することができる。
【００３２】
基地局３０は、携帯端末２０による通信を制御する。例えば、基地局３０は、携帯端末２０から受信したデータを宛先へ向けて中継し、携帯端末２０宛てのデータを受信すると当該データを携帯端末２０へ送信する。また、基地局３０は、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、時間分割多重接続（ＴＤＭＡ）、および符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）などの無線多重接続を利用して携帯端末３０と通信することができる。以下、簡単に符号分割多重接続について説明する。
【００３３】
符号分割多重接続においては、５１２種類のスクランブルコードが定義されており、各基地局３０にいずれかのスクランブルコードが割り当てられている。基地局３０は、送信信号を、送信信号の種類や携帯端末２０に応じた拡散符号（例えば、チャネライゼーションコード）で周波数拡散し、割り当てられているスクランブルコードでさらに周波数拡散して送信する。なお、送信信号の種類としては、ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｍ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、Ｐｒｉｍａｒｙ−ＣＣＰＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＤＰＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）などがあげられる。
【００３４】
また、ＳＣＨには、プライマリＳＣＨおよびセコンダリＳＣＨが含まれる。プライマリＳＣＨおよびセコンダリＳＣＨは、１フレームを構成する１５のスロットの各々の先頭区間に配置され、プライマリＳＣＨはＣＰＳＣ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）で拡散され、セコンダリＳＣＨはＣＳＳＣ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）で拡散される。
【００３５】
ＣＳＳＣは１６種類あり、１５のスロットに割当てるために６４通りの組み合わせパターンが用意されている。各基地局３０は、この６４通りのパターンのいずれかが割り当てられており、割り当てられているパターンに従って各スロットにおいてセコンダリＳＣＨを周波数拡散して送信する。なお、５１２種類のスクランブルコードは６４個のグループに区分されており、各グループには６４通りのＣＳＳＣの組み合わせパターンのいずれかが対応している。
【００３６】
携帯端末２０は、基地局３０を介し、多様なデータを他の装置と通信することができる。多様なデータとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトウェアなどがあげられる。
【００３７】
また、図１に示したように携帯端末２０が基地局３０Ａと通信する場合、携帯端末２０は、基地局３０Ａの空き容量を推定するための推定用指標を演算し、現在位置を特定する位置特定情報と共に基地局３０Ａ、ゲートウェイ４２を介して推定サーバ１０へ送信する。このような携帯端末２０の詳細な機能については「３．携帯端末の機能構成」において説明する。
【００３８】
なお、図１においては無線通信装置の一例として携帯端末２０を示しているが、無線通信装置はかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、無線通信装置は、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの情報処理装置であってもよい。
【００３９】
推定サーバ１０は、携帯端末２０から基地局３０およびゲートウェイ４２を介して推定用指標および位置特定情報を受信する。そして、推定サーバ１０は、受信した推定用指標および位置特定情報を利用して、基地局３０の空き容量を推定することができる。このような推定サーバ１０の詳細な構成および動作については後述する。
【００４０】
（１−２．第２の構成例）
図２は、無線通信システム２の第２の構成例を示した説明図である。第２の構成例にかかる無線通信システム２は、図２に示したように、推定サーバ１０と、携帯端末２０と、複数の第１の基地局３０Ａおよび３０Ｂと、第１のアクセス網４０と、複数の第２の基地局５０Ａおよび５０Ｂと、第２のアクセス網６０と、を備える。
【００４１】
第１の基地局３０は第１のアクセス網４０と接続され、第２の基地局５０は第２のアクセス網６０と接続される。また、推定サーバ１０は、第１の基地局３０が属するコアネットワーク内に配置されるゲートウェイ４２を介して第１のアクセス網４０と接続され、第２の基地局５０が属するコアネットワーク内に配置されるゲートウェイ６２を介して第２のアクセス網６０と接続される。
【００４２】
このような第２の構成例にかかる無線通信システム２においては、携帯端末２０は、異なるコアネットワークに属する第１の基地局３０Ａまたは第２の基地局５０Ａに対して位置登録を行なうことができる。したがって、携帯端末２０は、推定用指標および位置特定情報を、ゲートウェイ４２を介して推定サーバ１０へ送信することも、ゲートウェイ６２を介して推定サーバへ送信することも可能である。
【００４３】
推定サーバ１０は、受信した推定用指標および位置特定情報を利用して、第１の基地局３０Ａの空き容量および第２の基地局５０Ａの空き容量を推定する。さらに、推定サーバ１０は、詳細については後述するが、第１のアクセス網４０または第２のアクセス網６０のいずれを利用することが携帯端末２０に好適であるかを選択することも可能である。
【００４４】
（１−３．第３の構成例）
図３は、無線通信システム３の第３の構成例を示した説明図である。第３の構成例にかかる無線通信システム３は、図３に示したようにＩＭＳに基づいて構成される。具体的には、第３の構成例にかかる無線通信システム３は、携帯端末２０と、複数の基地局３０Ａ〜３０Ｃと、アクセス網４０と、Ｐ−ＣＳＣＦ（Ｐｒｏｘｙ−Ｃａｌｌ  Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）７２と、Ｉ−ＣＳＣＦ（Ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｎｇ−ＣＳＣＦ）７４と、Ｓ−ＣＳＣＦ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−ＣＳＣＦ）７５と、ＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）７６と、ＡＳ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｅｒ）７８と、を備える。
【００４５】
このような第３の構成例にかかる無線通信システム３においては、携帯端末２０は、ＩＭＳに従って基地局３０を介する通信を行うことができる。また、無線通信システム３においては、例えばＳ−ＣＳＣＦ７５、ＨＳＳ７６およびＡＳ７８などが推定サーバ１０として機能する。
【００４６】
＜２．携帯端末のハードウェア構成＞
次に、図４を参照し、携帯端末２０のハードウェア構成を説明する。
【００４７】
図４は、携帯端末２０のハードウェア構成を示したブロック図である。携帯端末２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、を備える。また、携帯端末２０は、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５とを備える。
【００４８】
ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って携帯端末２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。
【００４９】
ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。
【００５０】
入力装置２０８は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。携帯端末２０のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、携帯端末２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００５１】
出力装置２１０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）装置およびランプなどの表示装置を含む。さらに、出力装置２１０は、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置を含む。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は、再生された音声データ等を音声に変換して出力する。
【００５２】
ストレージ装置２１１は、携帯端末２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。
【００５３】
ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、携帯端末２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。
【００５４】
通信装置２１５は、例えば、外部と通信するためのインタフェースである。この通信装置２１５は、基地局３０との通信機能およびＧＰＳとの通信機能などを含んでもよい。
【００５５】
＜３．携帯端末の機能構成＞
続いて、図５を参照して第１の構成例にかかる携帯端末２０−１について説明し、図６を参照して第２の構成例にかかる携帯端末２０−２について説明し、図７を参照して第３の構成例にかかる携帯端末２０−３について説明し、図８を参照して第４の構成例にかかる携帯端末２０−４について説明し、図９を参照して第５の構成例にかかる携帯端末２０−５について説明する。
【００５６】
（３−１．第１の構成例）
図５は、第１の構成例にかかる携帯端末２０−１を示した機能ブロック図である。図５に示したように、第１の構成例にかかる携帯端末２０−１は、通信部２２０と、セルサーチ用相関検出部２３０と、指標演算部２４０と、ＧＰＳ受信部２５０と、パケット通信制御部２６０と、を備える。この第１の構成例にかかる携帯端末２０−１は、例えば、第１の構成例にかかる無線通信システム１に適合する。
【００５７】
通信部２２０は、基地局３０とのインターフェースであって、基地局３０から送信された無線信号を受信する受信部、および基地局３０へ無線信号を送信する送信部の機能を有する。なお、本構成例においては、通信部２２０が基地局３０からＣＤＭＡに従って周波数拡散された無線信号を受信する場合を想定する。また、通信部２２０によりｋ個の基地局３０から受信される無線信号は、以下の数式１のように表現される。
【００５８】
【数１】
2011010267.tif 000003
【００５９】
数式１の右辺第１項はｋ個の基地局３０からのＣＰＩＣＨを示し、第２項はｋ個の基地局からのＰｒｉｍａｒｙ−ＣＣＰＣＨを示し、第３項はＣチャネルのＤＰＣＨを示し、第４項はＳＣＨを示し、第５項は背景雑音を示す。また、Ｃｋ,０はコンポジットの拡散コードであり、Ｃｓｃ，ｋというスクランブルコードと、Ｃｃｈ，０というチャネライゼーションコードで拡散されている。
【００６０】
セルサーチ用相関検出部２３０（相関検出部）は、通信部２２０により受信される無線信号に基づいて３段階セルサーチを行なうことにより、最も相関出力の大きいスクランブルコード、すなわち最も伝播損失の少ない基地局３０を特定することができる。以下、簡単に３段階セルサーチについて説明する。
【００６１】
まず、セルサーチ用相関検出部２３０は、受信信号とＣｐｓｃとの相関を検出し、プライマリＳＣＨの受信タイミングを検出する（第１ステップ）。そして、セルサーチ用相関検出部２３０は、第１ステップで検出したプライマリＳＣＨの受信タイミングを用いて、６４通りのＣＳＳＣの組み合わせパターンのうちで受信信号との相関が最も高いパターンを検出する（第２のステップ）。その結果、スクランブルコードグループが特定され、フレーム単位の同期が確保される。その後、セルサーチ用相関検出部２３０は、特定したスクランブルコードグループに含まれる８種類のスクランブルコードの各々と受信信号との相関検出を行い、最も相関出力が大きかったスクランブルコードを特定する（第３ステップ）。なお、Ｐｒｉｍａｒｙ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨは、チャネライゼーションコードが異なるため、周波数拡散されたままである。
【００６２】
指標演算部２４０（演算部）は、セルサーチ用相関検出部２３０によりセルサーチの過程で得られる相関出力を利用し、基地局３０の空き容量を推定するための推定用指標を演算する。以下、指標演算部２４０による演算の一例を説明する。
【００６３】
セルサーチの第３ステップにおいて、他の７種類のスクランブルコードに対する相関検出では、ＣＰＩＣＨ、Ｐｒｉｍａｒｙ−ＣＣＰＣＨおよびＤＰＣＨがそれぞれ拡散されたまま多重されている信号として検出される。ここで、シンボルレートに対する拡散符号のチップレートの比をＳＦ（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）とすると、相関出力として、拡散により平均的に１／ＳＦとなる値が検出される。
【００６４】
ここで、多重されるＤＰＣＨの数（すなわち、基地局３０に属するユーザ数）、あるいは、ＨＳ−ＤＳＣＨの数（すなわち、ＨＳＤＰＡにおいて複数のユーザーが共有する高速下り共有チャンネルの数）が多くなると、各ＤＰＣＨ、あるいは、各ＨＳ−ＤＳＣＨは拡散されているものの上記のように相関出力を少なからず増加させるので、他の７種類のスクランブルコードに対する相関出力が大きくなると考えられる。同様に、他のセルからの干渉が大きくなると、他のセルからの干渉波も相関出力を増加させるので、他の７種類のスクランブルコードに対する相関出力が大きくなると考えられる。したがって、特定されたスクランブルコードに対する相関出力をａ、他の７種類のスクランブルコードに対する相関出力の最小値をｂとすると、基地局３０に属するユーザ数が増えて空き容量が減少するにつれ、または他のセルからの干渉が大きくなるにつれ、ｂ／ａが大きくなると考えられる。
【００６５】
そこで、指標演算部２４０は、空き容量を推定するための推定用指標として上記のｂ／ａを演算する。なお、最も大きい相関出力と他の相関出力の関係を示す指標であれば上記の推定用指標として有効であるため、推定用指標は上記のｂ／ａに限定されない。例えば、指標演算部２４０は、推定用指標として、他の７種類のスクランブルコードに対する相関出力の平均値ｃ／ａを演算してもよい。
【００６６】
ＧＰＳ受信部２５０は、人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して復号することにより、携帯端末２０の現在位置を示す位置情報を取得する取得部として機能する。なお、ＧＰＳ受信部２５０により得られる位置情報は、位置を特定可能な位置特定情報の下位概念に相当する。
【００６７】
パケット通信制御部２６０は、指標演算部２４０により得られた推定用指標、およびＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報を、基地局３０の属するコアネットワーク内のゲートウェイ４２を介して、コアネットワーク外の推定サーバ１０へ送信する。その結果、推定サーバ１０が、推定用指標および位置特定情報に基づいて例えば基地局３０の空き容量を推定することが可能となる。
【００６８】
（３−２．第２の構成例）
図６は、第２の構成例にかかる携帯端末２０−２を示した機能ブロック図である。図６に示したように、第２の構成例にかかる携帯端末２０−２は、通信部２２０と、セルサーチ用相関検出部２３０と、指標演算部２４０と、パケット通信制御部２６０と、を備える。この第２の構成例にかかる携帯端末２０−２は、例えば、第１の構成例にかかる無線通信システム１に適合する。
【００６９】
セルサーチ用相関検出部２３０は、第１の構成例と同様に３段階セルサーチを行い、指標演算部２４０は、３段階セルサーチの過程で得られるスクランブルコードごとの相関出力に基づき推定用指標を演算する。
【００７０】
また、携帯端末２０−２には、初期セルサーチ、間欠受信時の周辺セルサーチの段階で、ＢＣＨ（報知情報チャンネル）、またはＰＣＨ（ページング・チャンネル）により、周辺セルのスクランブルコードおよびタイミング差が与えられる
【００７１】
そこで、セルサーチ用相関検出部２３０は、周辺セルに割り振られた各スクランブルコードに対する相関検出を行うことにより、複数の基地局３０の各々からの受信強度として、複数のスクランブルコードの各々に対する相関出力を得ることができる。
【００７２】
ここで、複数の基地局３０の各々からの受信強度の組み合わせは、携帯端末２０−２の位置に応じて異なる。すなわち、複数の基地局３０の各々からの受信強度に基づいて携帯端末２０−２の位置を特定することが可能であるため、複数の基地局３０の各々からの受信強度は位置特定情報として利用可能である。なお、複数の基地局３０の各々からの受信強度に基づく位置推定の具体的方法については、「５．推定サーバの構成」において説明する。
【００７３】
パケット通信制御部２６０は、指標演算部２４０により得られた推定用指標、およびセルサーチ用相関検出部２３０により位置特定情報として得られた複数の基地局３０の各々からの受信強度を、基地局３０の属するコアネットワーク内のゲートウェイ４２を介して、コアネットワーク外の推定サーバ１０へ送信する。その結果、推定サーバ１０が、推定用指標および位置特定情報に基づいて例えば基地局３０の空き容量を推定することが可能となる。
【００７４】
（３−３．第３の構成例）
近日、３Ｇ方式携帯電話でのパケット送受信の高速化を目的としたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の策定が行なわれ、２０１０年頃のサービス開始が予定されている。ＬＴＥでは、ダウンリンクにＯＦＤＭ、アップリンクにＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ）−ＦＤＭを採用し、さらには、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）を併用することで、ダウンリンクで最大１００Ｍｂｐｓ、アップリンクで最大５０Ｍｂｐｓを実現する。よって、本格的な無線高速パケット通信を実現するシステムとして期待されている。
【００７５】
以下に説明する第３構成例にかかる携帯端末２０−３は、例えば、上記のＬＴＥを利用する第１の構成例にかかる無線通信システム１に適合するものである。
【００７６】
図７は、第３の構成例にかかる携帯端末２０−３を示した機能ブロック図である。図７に示したように、第３の構成例にかかる携帯端末２０−３は、通信部２２０と、ＧＰＳ受信部２５０と、未使用サブキャリア率検出部２７０と、を備える。
【００７７】
通信部２２０は、基地局３０とのインターフェースであって、基地局３０から送信された無線信号を受信する受信部、および基地局３０へ無線信号を送信する送信部の機能を有する。なお、本構成例においては、上述の通り、通信部２２０が基地局３０からＯＦＤＭＡ信号を受信する場合を想定する。
【００７８】
ＧＰＳ受信部２５０は、第１の構成例と同様に、人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して復号することにより、携帯端末２０−３の現在位置を示す位置情報を取得する取得部として機能する。なお、ＧＰＳ受信部２５０により得られる位置情報は、位置を特定可能な位置特定情報の下位概念に相当する。
【００７９】
未使用サブキャリア率検出部２７０は、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  ＣＨａｎｎｅｌ）がマッピングされるＯＦＤＭシンボル内の全サブキャリアの内、通信リソースとして使用されていないサブキャリア数の比率（未使用サブキャリア率）を検出する。未使用サブキャリア率検出部２７０による未使用サブキャリア率の検出頻度は、消費電力と検出精度とのトレードオフで決定される。
【００８０】
なお、基地局３０は、干渉問題を低減するために、使用していないリソースに対しては、サブキャリアをヌルにして運用すると考えられる。したがって、未使用サブキャリア率検出部２７０は、サブキャリアごとの電力を検出することで、使用していないリソースを判別することができると考えられる。
【００８１】
ここで、携帯端末２０−３の基本的な動作の流れを説明する。携帯端末２０−３は、最も伝播損失の少ない基地局３０に対してセルサーチを行い、ＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）との同期を獲得する過程で、物理セルＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｅｌｌ  ＩＤ）を特定することができる。
【００８２】
さらに、携帯端末２０−３は、ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）をデコードすることにより、基地局３０から報知されるシステム帯域等の情報を得る。そして、携帯端末２０−３は、基地局３０に対して位置登録等を行った後、自ら通信を開始する、あるいは、ページングを受けるまでは待ち受け状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ  ｓｔａｔｅ）となる。なお、携帯端末２０−３は、待ち受け状態時、定期的により良い状態のセルをサーチすること、ＰＤＣＣＨにより通知されるページングの有無を確認することを間欠受信期間にて行なってもよい。
【００８３】
また、携帯端末２０−３は、セルの再選択のために、サービング・セル（既にキャンプしているセル）、周辺セルに関して受信品質の測定を行なう。具体的には、携帯端末２０−３は、セル固有のＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）を受信し、そのパワー平均ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）を求めることにより受信品質を測定する。また、Ｒ−ｃｒｉｔｅｒｉｏｎという指標が定義され、サービング・セル、周辺セルに対するＲ−ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ  Ｒｓ、Ｒｎは以下の数式２および数式３のように表現される。
【００８４】
【数２】
2011010267.tif 000004
【００８５】
【数３】
2011010267.tif 000005
【００８６】
ここで、Ｑｈｙｓｔ，ｓは、Ｒ−ｃｒｉｔｅｒｉｏｎの順位付けのためにヒステリシスの度合いを制御するパラメータである。Ｑｏｆｆ＿ｓ，ｎは、サービング・セル、周辺セル間に適用されるオフセット量である。
【００８７】
次に、携帯端末２０−３は、ページングの有無を確認するために、制御情報を送信するための物理チャンネルであるＰＤＣＣＨをデコードする。ＰＤＣＣＨは、１４シンボルで構成される各サブフレームの先頭の３シンボルに割り当てられているので、待ち受け状態での携帯端末２０−３は、間欠受信期間にこの３シンボルをデコードすることでページングの有無を確認することができる。
【００８８】
ＰＤＣＣＨのデコードを効率よく行なうために、全ての携帯端末に対して送られるＰＤＣＣＨをマッピングするＣｏｍｍｏｎサーチスペースと特定の携帯端末に対して送られるＰＤＣＣＨをマッピングするＵＥ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃサーチスペースがこの３シンボルのリソース領域内に定義されている。ページング情報は、Ｃｏｍｍｏｎサーチスペースにマッピングされて送られるので、待ち受け時の携帯端末２０−３は、少なくともＣｏｍｍｏｎサーチスペースをデコードすればよいと考えられる。
【００８９】
なお、間欠受信の周期ＤＲＸは、サービング・セルから報知されるページング・パラメータを処理し、携帯端末２０−３側で決定する。携帯端末２０−３は、この周期ＤＲＸに従って、上記のページングの有無を検出すると共に、セルの再選択の動作を行うことができる。例えば、携帯端末２０−３は、サービング・セルの品質がある閾値以下になった場合、周辺セルの測定頻度を周期ＤＲＸより頻繁に行ない、圏外になるリスクを低減する。
【００９０】
また、ＲＳＲＰの測定には、仕様上、セル固有のＲＳを用いることが定義されているだけであり、周波数方向にマッピングされたＲＳの内のいくつのＲＳを使用するか、時間方向にマッピングされたＲＳの内のいくつのＲＳを使用するかは、実装次第である。
【００９１】
したがって、未使用サブキャリア率検出部２７０は、基本的には、消費電力を考慮した上で、ＲＳＲＰの測定とは独立して、定期的に未使用サブキャリア率の検出を行なう。一方、未使用サブキャリア率検出部２７０は、ＰＤＳＣＨがマッピングされる領域、かつ、周波数方向にマッピングされたＲＳを全て使用してＲＳＲＰの測定を行なう場合には、未使用サブキャリア率の検出を当該ＲＳＲＰ測定と合わせて行うこともできる。
【００９２】
パケット通信制御部２６０は、ＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報、および未使用サブキャリア率検出部２７０により推定用指標として得られた未使用サブキャリア率を、基地局３０の属するコアネットワーク内のゲートウェイ４２を介して、コアネットワーク外の推定サーバ１０へ送信する。その結果、推定サーバ１０が、推定用指標および位置特定情報に基づいて例えば基地局３０の空き容量を推定することが可能となる。
【００９３】
なお、このパケット通信制御部２６０をＩＭＳに対応するために機能するＩＭＳ対応部と置き換えれば、図３に示した第３の構成例にかかる無線通信システム３に携帯端末２０−３を適用することも可能である。
【００９４】
（３−４．第４の構成例）
図８は、第４の構成例にかかる携帯端末２０−４を示した機能ブロック図である。図８に示したように、第４の構成例にかかる携帯端末２０−４は、通信部２２０と、セルサーチ用相関検出部２３０と、指標演算部２４０と、パケット通信制御部２６０と、を備える。この第４の構成例にかかる携帯端末２０−４は、例えば、第２の構成例にかかる無線通信システム２に適合する。
【００９５】
この携帯端末２０−４は、第１の基地局３０および第２の基地局５０いずれに対しても位置登録をすることができる。したがって、セルサーチ用相関検出部２３０および指標演算部２４０は、第１の基地局３０に対するセルサーチを行う段階で第１の基地局３０の空き容量を推定するための推定用指標を取得し、第２の基地局５０に対するセルサーチを行う段階で第２の基地局５０の空き容量を推定するための推定用指標を取得できる。
【００９６】
ＧＰＳ受信部２５０は、第１の構成例と同様に、人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して復号することにより、携帯端末２０−４の現在位置を示す位置情報（位置特定情報）を取得する取得部として機能する。
【００９７】
パケット通信制御部２６０は、ＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報、および指標演算部２４０により得られた第１の基地局３０の空き容量を推定するための推定用指標を、第１の基地局３０の属するコアネットワーク内のゲートウェイ４２を介して、推定サーバ１０へ送信する。同様に、パケット通信制御部２６０は、ＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報、および指標演算部２４０により得られた第２の基地局５０の空き容量を推定するための推定用指標を、第２の基地局５０の属するコアネットワーク内のゲートウェイ６２を介して、推定サーバ１０へ送信する。その結果、推定サーバ１０が、推定用指標および位置特定情報に基づいて、第１の基地局３０および第２の基地局５０の双方の空き容量を推定することが可能となる。
【００９８】
（３−５．第５の構成例）
図９は、第５の構成例にかかる携帯端末２０−５を示した機能ブロック図である。図９に示したように、第５の構成例にかかる携帯端末２０−５は、通信部２２０と、セルサーチ用相関検出部２３０と、指標演算部２４０と、ＩＭＳ対応部２８０と、を備える。この第５の構成例にかかる携帯端末２０−５は、例えば、第３の構成例にかかる無線通信システム３に適合する。
【００９９】
セルサーチ用相関検出部２３０は、第１の構成例と同様に３段階セルサーチを行い、指標演算部２４０は、３段階セルサーチの過程で得られるスクランブルコードごとの相関出力に基づき推定用指標を演算する。
【０１００】
ＧＰＳ受信部２５０は、第１の構成例と同様に、人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して復号することにより、携帯端末２０−５の現在位置を示す位置情報（位置特定情報）を取得する取得部として機能する。
【０１０１】
ＩＭＳ対応部２８０は、例えばＳＩＰメッセージによる通信を制御する。ＩＭＳにおいては、制御用通信網とメディア用通信網は完全に分離しており、ＩＭＳ認証後においては、ＳＩＰメッセージを交換するための制御用通信網には無線リソースが常に割当てられている。すなわち、ＩＭＳにおいては、ＳＩＰメッセージが携帯端末２０−５からＳ−ＣＳＣＦ７５へ届く信頼性が高い。また、ＳＩＰメッセージには、テキスト形式のメッセージなど、多様な種類のメッセージボディを複数含めることが可能である。
【０１０２】
そこで、ＩＭＳ対応部２８０は、ＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報、および指標演算部２４０により得られた推定用指標を、ＳＩＰメッセージのメッセージボディに追加してもよい。そして、ＩＭＳ対応部２８０は、このＳＩＰメッセージを、基地局３０およびＰ−ＣＳＣＦ７２を介して、ホームネットワーク側のＳ−ＣＳＣＦ７５、ＨＳＳ７６、またはＡＳ７８に送信することが可能となる。なお、ＩＭＳ対応部２８０は、位置特定情報および推定用指標を暗号化してＳＩＰメッセージのメッセージボディに追加してもよい。
【０１０３】
＜４．携帯端末の動作＞
以上、図５〜図９を参照し、携帯端末２０の構成例を説明した。続いて、携帯端末２０において実行される無線通信方法の流れを図１０を参照して説明する。
【０１０４】
図１０は、携帯端末２０において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。図１０に示したように、通信部２２０が基地局３０から無線信号を受信し（Ｓ２８２）、通信部２２０により受信された無線信号に基づいてセルサーチ用相関検出部２３０が３段階セルサーチを行う（Ｓ２８４）。
【０１０５】
そして、指標演算部２４０は、３段階セルサーチの過程で得られる複数のスクランブルコードの相関出力の大きさに基づき、基地局３０の空き容量を推定するための推定用指標を演算する（Ｓ２８６）。一方、ＧＰＳ受信部２５０は、人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して復号することにより、携帯端末２０の現在位置を示す位置情報（位置特定情報）を取得する（Ｓ２８８）。
【０１０６】
このようにして指標演算部２４０により得られた推定用指標、およびＧＰＳ受信部２５０により得られた位置特定情報を、パケット通信制御部２８０が通信部２２０を介して推定サーバ１０へ送信する（Ｓ２９０）。
【０１０７】
＜５．推定サーバの構成＞
次に、図１１および図１２を参照し、推定サーバ１０の構成を説明する。
【０１０８】
図１１は、推定サーバ１０の構成を示した説明図である。図１１に示したように、推定サーバ１０は、通信部１１０と、１次空き容量推定部１２０と、位置特定部１３０と、空き容量補正部１４０と、記憶部１５０と、アクセス網選択部１６０と、を備える。また、この推定サーバ１０は、図１〜図３に示した無線通信システムの第１〜第３の構成例に適合する。
【０１０９】
通信部１１０は、携帯端末２０とのインターフェースであって、例えば、携帯端末２０から送信された推定用指標や位置特定情報などをアクセス網４０を介して受信する受信部として機能する。
【０１１０】
１次空き容量推定部１２０（推定部）は、通信部１１０により受信された推定用指標から、携帯端末２０が位置登録するセル（基地局３０）の空き容量を１次推定する。例えば、推定用指標が上述したｂ／ａである場合、他の携帯端末に割当てられるチャンネルであるＤＰＣＨの多重数が増えるにつれて推定用指標も大きくなる。したがって、１次空き容量推定部１２０は、推定用指標ｂ／ａから１次的に基地局３０の空き容量を推定することができる。より具体的には、１次空き容量推定部１２０は、デジタル的な複数の段階のうちで、推定用指標ｂ／ａが小さいほど（空き容量が大きいほど）高い段階を、基地局３０の空き容量として推定してもよい。
【０１１１】
なお、推定用指標ｂ／ａは、基地局３０と携帯端末２０−１との距離に依存せず一定の値になると予想される。例えば、受信回路においてＡＧＣが作用しない場合、上記の相関出力ａおよびｂの各々は、基地局３０と携帯端末２０−１との距離が長くなるにつれて小さな値になるが、同じ割合で小さくなるので、推定用指標ｂ／ａは基地局３０と携帯端末２０−１との距離に依存せず一定の値になると考えられる。一方、受信回路においてＡＧＣが作用する場合、基地局３０が同じ信号を送信していれば、相関出力ａおよびｂは理想的にはいずれも一定になるので、推定用指標ｂ／ａも一定の値になる。
【０１１２】
また、携帯端末２０−１の受信回路のノイズフロアが推定用指標ｂ／ａに基づいて推定される基地局３０の空き容量に与える影響は、携帯端末２０−１と基地局３０との距離に応じて異なる。具体的には、携帯端末２０−１が基地局３０から離れるほど、受信回路のノイズフロアに起因し、基地局３０の空き容量が実際の空き容量より少なく推定されてしまう。これは、受信回路のノイズフロアがランダムな信号であるため、携帯端末２０−１が基地局３０から離れるほど、ノイズフロアがｂの値を大きくするよう作用するからである。しかし、基地局３０との距離が遠くてセルエッジに存在する通信端末２０−１の通信環境は劣悪であるので、基地局３０の空き容量を実際の空き容量より少なく推定しても悪影響は限定的であると考えられる。
【０１１３】
位置特定部１３０は、通信部１１０により受信された位置特定情報に基づいて、携帯端末２０の現在位置を特定する。一例として、位置特定部１３０は、位置特定情報が「３−２．第２の構成例」において説明した複数の基地局３０の各々からの受信強度である場合、以下の方法により携帯端末２０の現在位置を特定する。
【０１１４】
図１２は、複数の基地局３０の各々からの受信強度に基づいて現在位置を特定する方法を説明するための図である。なお、説明の便宜上、セクタの概念は含めていない。図１２に示したように、基地局３０Ａからの送信電力、送信アンテナの絶対利得をそれぞれＷＡ、ＧＡ、基地局３０Ｂからの送信電力、送信アンテナの絶対利得をそれぞれＷＢ、ＧＢ、基地局３０Ｃからの送信電力、送信アンテナの絶対利得をそれぞれＷＣ、ＧＣとする。
【０１１５】
また、基地局３０Ａ〜３０Ｃの座標は既知で、基地局３０Ａの座標をＡ（０，０）、基地局３０Ｂの座標をＢ（ａ，ｂ）、基地局３０Ｃの座標をＣ（ｃ，  ｄ）とし、携帯端末２０が位置する座標をＸ（ｘ，ｙ）とする。また、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点からＸ点までの距離の比が既知であるとする。さらに、Ａ点からＸ点までの距離を変数ｚとし、ｚ２に対するＢ点からＸ点までの距離の２乗の比をα、Ｃ点からＸ点までの距離の２乗の比をβとすると、以下の数式４〜６が導かれる。
【０１１６】
【数４】
2011010267.tif 000006
【０１１７】
【数５】
2011010267.tif 000007
【０１１８】
【数６】
2011010267.tif 000008
【０１１９】
ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，α（＞１），β（＞１）は既知の値で、ｘ，ｙ，ｚが変数である。上記の数式４および５から以下の数式７が導かれ、数式５および６から以下の数式８が導かれる。
【０１２０】
【数７】
2011010267.tif 000009
【０１２１】
【数８】
2011010267.tif 000010
【０１２２】
数式７は、中心が（ａ／（１−α），ｂ／（１−α））であり、半径が右辺の平方根である円の軌跡を示す。同様に、数式８は、中心が（ｃ／（１−β），ｄ／（１−β））であり、半径が右辺の平方根である円の軌跡を示す。よって、数式４〜６を満たす（ｘ，ｙ）は、数式７および８により示される２つの円の軌跡の交点に該当する。
【０１２３】
一方、Ｘ（ｘ，ｙ）における基地局３０Ａ、基地局３０Ｂ、基地局３０Ｃからの受信電力密度ＰＡ、ＰＢ、ＰＣは、以下の数式９〜１１のように表現される。
【０１２４】
【数９】
2011010267.tif 000011
【０１２５】
【数１０】
2011010267.tif 000012
【０１２６】
【数１１】
2011010267.tif 000013
【０１２７】
ここで、ＷＡ＝ＷＢ＝ＷＣ、ＧＡ＝ＧＢ＝ＧＣとすると、数式９〜数式１１より、以下の数式１２および１３が得られる。
【０１２８】
【数１２】
2011010267.tif 000014
【０１２９】
【数１３】
2011010267.tif 000015
【０１３０】
以上の数式１２および１３により、α、βが既知の値となる。なお、基地局３０Ａ〜３０Ｃの送信出力ＷＡ、ＷＢ、ＷＣが異なる場合でも、ＢＣＨにより基地局３０Ａ〜３０Ｃの送信出力に関する情報が通知されていれば、各基地局３０からＸ（ｘ，ｙ）までの距離の比を求めることができる。ＢＣＨによりＣＰＩＣＨの送信出力が通知されている場合も同様である。
【０１３１】
位置特定部１３０は、上記の演算に基づき、位置特定情報としての複数の基地局３０の各々からの受信強度から、携帯端末２０の現在位置を特定することができる。なお、位置特定情報が緯度経度を示す位置情報である場合、位置特定部１３０は特段の演算を行わなくてよい。
【０１３２】
ここで、図１１を参照して推定サーバ１０の構成の説明に戻ると、上述したように、１次空き容量推定部１２０は、例えば推定用指標ｂ／ａに基づいて基地局３０の空き容量を推定する。ただし、基地局３０は、携帯端末２０が基地局３０から離れるにつれ、携帯端末２０に割当てるＤＰＣＨの振幅を大きく設定するため、ｂの値が大きくなる。すなわち、基地局３０の空き容量に対して推定用指標ｂ／ａが有する意味合いは、携帯端末２０の位置によって異なる。
【０１３３】
以下、携帯端末２０と基地局３０との距離が、推定用指標ｂ／ａに基づいて推定される基地局３０の空き容量に与える影響について、より詳細に説明する。推定サーバ１０が、これから通信を開始しようとする携帯端末２０から受信した推定用指標ｂ１／ａ１に基づいて基地局３０の空き容量を推定したとする。ここで、携帯端末２０が基地局３０の近くに存在する場合、基地局３０はこの通信端末２０へのＤＰＣＨを小さい電力で多重送信することができる。したがって、基地局３０の近くに存在するこの携帯端末２０への信号送信開始が基地局３０の空き容量（混雑度）に与える影響は少ない。すなわち、基地局３０の近くに存在する携帯端末２０への信号送信開始による基地局３０の空き容量の減少量は小さい。
【０１３４】
一方、携帯端末２０が基地局３０の遠くに存在する場合、基地局３０はこの通信端末２０へのＤＰＣＨを大きな電力で多重送信することになる。したがって、基地局３０の遠くに存在するこの携帯端末２０への信号送信開始が基地局３０の空き容量（混雑度）に与える影響は大きい。すなわち、基地局３０の遠くに存在する携帯端末２０への信号送信開始による基地局３０の空き容量の減少量は大きい。
【０１３５】
そこで、空き容量補正部１４０（補正部）は、１次空き容量推定部１２０により推定された基地局３０の空き容量を、携帯端末２０と基地局３０の間の距離を利用して補正する。具体的には、空き容量補正部１４０は、携帯端末２０と基地局３０の間の距離が長いほど、１次空き容量推定部１２０により推定された基地局３０の空き容量を小さな値に補正してもよい。なお、携帯端末２０と基地局３０の間の距離は、位置特定部１３０により特定される携帯端末２０の位置と、基地局３０の既知の設置位置の差分から求めることができる。
【０１３６】
記憶部１５０は、ユーザ情報、履歴情報、通信費用情報、および空き容量情報などを記憶する記憶媒体である。なお、記憶部１５０（ユーザ情報記憶部、通信費用記憶部）は、不揮発性メモリ、磁気ディスク、光ディスク、およびＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。不揮発性メモリとしては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）があげられる。また、磁気ディスクとしては、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどがあげられる。また、光ディスクとしては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））などがあげられる。
【０１３７】
アクセス網選択部１６０（選択部）は、図２に示したように携帯端末２０が複数のアクセス網を利用可能である場合、空き容量補正部１４０により補正された空き容量や、記憶部１５０に記憶されている各種情報に基づき、携帯端末２０に適するアクセス網を選択する。当該選択の具体例は、「６−３．第３の動作例」および「６−４．第４の動作例」において説明する。
【０１３８】
＜６．推定サーバの動作＞
以上、図１１および図１２を参照して推定サーバ１０の構成を説明した。続いて、図１３〜図１６を参照し、推定サーバ１０の第１の動作例〜第４の動作例を説明する。
【０１３９】
（６−１．第１の動作例）
図１３は、推定サーバ１０の第１の動作例を示したフローチャートである。図１３に示したように、まず、推定サーバ２０の通信部１１０が携帯端末２０から推定用指標および位置特定情報を受信すると（Ｓ３１０）、１次空き容量推定部１２０が、推定用指標に基づいて基地局３０の空き容量を１次的に推定する（Ｓ３２０）。また、位置特定情報が緯度経度そのものを示す位置情報でない場合、位置特定部１３０が位置特定情報に基づいて携帯端末２０の現在位置を特定する（Ｓ３３０）。その後、空き容量補正部１４０が、１次空き容量推定部１２０により推定された空き容量を、携帯端末２０と基地局３０の間の距離を利用して補正する（Ｓ３４０）。
【０１４０】
（６−２．第２の動作例）
図１４は、推定サーバ１０の第２の動作例を示したフローチャートである。図１４に示したように、第２の動作例は、第１の動作例に示したＳ３１０〜Ｓ３４０の処理の後に、空き容量を履歴情報に基づいてさらに補正する処理を含む（Ｓ３５０）。履歴情報は、記憶部１５０に記憶されており、多くの携帯端末の位置情報の空き容量に対する影響の履歴、実際に得られたＱｏＳに関する履歴などの情報である。空き容量補正部１４０は、Ｓ３４０において位置情報を利用して補正した空き容量を、この履歴情報を利用してさらに補正する。例えば、履歴情報が、以前に推定した空き容量とＱｏＳの関係を含み、当該ＱｏＳが、推定した空き容量から予想されるＱｏＳを下回っていたとする。この場合、実際の空き容量は推定した空き容量より小さかったものと考えられるので、空き容量補正部１４０は、空き容量を小さくなるように補正してもよい。
【０１４１】
（６−３．第３の動作例）
図１５は、推定サーバ１０の第３の動作例を示したフローチャートである。図１５に示したように、第３の動作例は、第１の動作例に示したＳ３１０〜Ｓ３４０の処理の後に、空き容量の保存（Ｓ３６０）、およびアクセス網の選択（Ｓ３７０）を含む。
【０１４２】
具体的には、Ｓ３４０において空き容量補正部１４０により補正された空き容量が、記憶部１５０に保存される（Ｓ３６０）。また、記憶部１５０は、携帯端末２０のユーザの通信に対する嗜好を示すユーザ情報を記憶している。このユーザ情報として、ユーザが低費用を望むことを示すコスト重視や、ユーザが高速通信を望むことを通信速度重視などが設定される。このユーザ情報は、携帯端末２０に対するユーザ操作に基づいて設定されてもよい。さらに、記憶部１５０は、アクセス網ごとの通信費用を示す通信費用情報を記憶している。通信費用情報としては、例えば、単位時間あたりの通信費用を示す情報や、単位データ量あたりの通信費用を示す情報などが想定される。
【０１４３】
そして、アクセス網選択部１６０は、記憶部１５０が記憶している空き容量、ユーザ情報および通信費用情報に基づき、携帯端末２０のユーザに適するアクセス網を選択する（Ｓ３７０）。例えば、携帯端末２０に対応するユーザ情報にコスト重視が設定されている場合、アクセス網選択部１６０は、通信費用情報を参照し、最も通信費用の安いアクセス網を選択し、携帯端末２０に通知する。一方、携帯端末２０に対応するユーザ情報に通信速度重視が設定されている場合、アクセス網選択部１６０は、記憶部１５０が記憶しているアクセス網ごとの空き容量を参照し、最も空き容量が大きいアクセス網を選択し、携帯端末２０に通知する。なお、ユーザ情報には、ある容量以上のパケットをダウンロードする場合には通信速度重視を設定し、それ以外の場合にはコスト重視を設定するなど、条件に応じてユーザの嗜好を設定することも可能である。
【０１４４】
（６−４．第４の動作例）
図１６は、推定サーバ２０の第４の動作例を示したフローチャートである。図１６に示したように、第４の動作例は、第１の動作例に示したＳ３１０〜Ｓ３４０の処理の後に、空き容量の保存（Ｓ３６０）、およびアクセス網の選択（Ｓ３８０）を含む。
【０１４５】
具体的には、Ｓ３４０において空き容量補正部１４０により補正された空き容量が、記憶部１５０に保存される（Ｓ３６０）。また、本動作例においては、通信費用が空き容量に応じて変化することを想定しており、記憶部１５０は、空き容量ごとの通信費用を示す可変費用情報を記憶する。
【０１４６】
そして、アクセス網選択部１６０は、記憶部１５０が記憶している空き容量、ユーザ情報および可変費用情報に基づき、携帯端末２０のユーザに適するアクセス網を選択する（Ｓ３８０）。具体的には、アクセス網選択部１６０は、アクセス網ごとの空き容量に応じた通信費用を取得し、携帯端末２０に対応するユーザ情報にコスト重視が設定されている場合、最も通信費用の安いアクセス網を選択し、携帯端末２０に通知する。一方、携帯端末２０に対応するユーザ情報に通信速度重視が設定されている場合、アクセス網選択部１６０は、記憶部１５０が記憶しているアクセス網ごとの空き容量を参照し、最も空き容量が大きいアクセス網を選択し、携帯端末２０に通知する。
【０１４７】
＜７．まとめ＞
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
・推定サーバ１０が、携帯端末２０が位置登録する基地局３０の空き容量を、他の携帯端末に割当てられているＤＰＣＨの相対振幅比（ｂ／ａ）の概算値に基づいて推定することが可能となる。
・さらに、推定サーバ１０が推定した基地局３０の空き容量を携帯端末２０に通知することにより、携帯端末２０が、位置登録した基地局３０の空き容量を把握することが可能となる。
・また、第２の構成例に示したように携帯端末２０にＧＰＳ機能が搭載されていない場合、またはＧＰＳ機能を利用できない場所に携帯端末２０が位置する場合であっても、推定サーバ１０は、携帯端末２０の位置を特定することができる。
・また、推定サーバ１０は、携帯端末２０のユーザの嗜好に応じ、現時点でユーザに適するアクセス網を選択することができる。さらに、推定サーバ１０は、需要と供給の関係により通信費用が変化する場合であっても、変化する通信費用に応じて適切なアクセス網を選択することが可能である。
・また、第３の無線通信システム３のようにＩＭＳに従ってシステムを構成することにより、携帯端末２０がＳＩＰメッセージを利用して推定サーバ１０（Ｓ−ＣＳＣＦ７５、ＡＳ７８など）と通信することが可能となる。
【０１４８】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４９】
例えば、上記では、携帯端末２０がスクランブルコードの相関出力に基づいて推定用指標を演算し、この推定用指標を推定サーバ１０に報告する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。変形例として、携帯端末２０は特定のスクランブルコードグループを構成する複数のスクランブルコードの相関出力を推定サーバ１０に報告し、推定サーバ１０が報告された相関出力に基づいて推定用指標を演算し、推定用指標から基地局３０の空き容量を推定してもよい。
【０１５０】
また、本明細書の推定サーバ１０および携帯端末２０の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、推定サーバ１０および携帯端末２０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。
【０１５１】
また、推定サーバ１０および携帯端末２０に内蔵されるＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３などのハードウェアを、上述した推定サーバ１０および携帯端末２０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【０１５２】
１、２、３      無線通信システム
１０        推定サーバ
２０、２０−１、２０−２、２０−３、２０−４、２０−５    携帯端末
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ      基地局
４０      アクセス網
４２、６２    ゲートウェイ
５０、５０Ａ、５０Ｂ      第２の基地局
６０      第２のアクセス網
１１０、２２０    通信部
１２０    １次空き容量推定部
１３０    位置特定部
１４０    空き容量補正部
１５０    記憶部
１６０    アクセス網選択部
２３０    セルサーチ用相関検出部
２４０    指標演算部
２５０    ＧＰＳ受信部
２６０    パケット通信制御部
２７０    未使用サブキャリア率検出部
２８０    ＩＭＳ対応部
【図１】
2011010267.tif 000016
【図２】
2011010267.tif 000017
【図３】
2011010267.tif 000018
【図４】
2011010267.tif 000019
【図５】
2011010267.tif 000020
【図６】
2011010267.tif 000021
【図７】
2011010267.tif 000022
【図８】
2011010267.tif 000023
【図９】
2011010267.tif 000024
【図１０】
2011010267.tif 000025
【図１１】
2011010267.tif 000026
【図１２】
2011010267.tif 000027
【図１３】
2011010267.tif 000028
【図１４】
2011010267.tif 000029
【図１５】
2011010267.tif 000030
【図１６】
2011010267.tif 000031