(57)【要約】【課題】あらかじめ作成した通信品質データベースの情報と実際の通信品質とが異なる場合であっても、適切な基地局を選択することができ、高効率で安定した通信を行うことができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供する。【解決手段】端末２が、各基地局１との間の通信品質情報を測定し、その通信品質情報を測定位置情報とともに、基地局１を介して管理サーバ３に送信する。管理サーバ３は、受信した通信品質情報と測定位置情報とに基づいて、エリア内の各位置における各基地局１の通信品質を示す通信品質データベースを作成し、端末２または基地局１用にマップ情報を編集し、マップ情報の信頼度を求め、そのマップ情報と信頼度とを端末２に送信する。端末２は、データの通信を行うとき、受信した信頼度を考慮して、通信品質情報とマップ情報との間で重み付けを行い、通信を行う基地局１の選択を行う。【選択図】図２
2015109509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のエリア内に配置された複数の基地局と、
各基地局との間で通信可能に設けられた端末と、
各基地局との間で通信可能に設けられた管理サーバとを有し、
前記端末は、各基地局のうち通信可能な基地局との間の通信品質情報を測定する通信品質測定手段と、測定した前記通信品質情報を、測定時の測定位置情報とともに、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信する通信品質送信手段とを有し、
前記管理サーバは、前記端末からの前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信する通信品質受信手段と、受信した前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記エリア内の各位置における各基地局の通信品質を示す通信品質データベースを作成し、前記通信品質データベースから、前記端末および各基地局のうち所望の端末または基地局用にマップ情報を編集し、前記マップ情報の信頼度を求める通信品質データ作成手段と、前記マップ情報と前記信頼度とを、いずれか１つの基地局を介して対応する端末、または、対応する基地局を介してその基地局と通信可能な端末に送信するマップ送信手段とを有し、
前記端末は、前記管理サーバからの前記マップ情報と前記信頼度とを受信するマップ受信手段と、所望のデータの通信を行うとき、前記信頼度に基づいて前記通信品質測定手段による通信品質情報の測定を行うかどうかを判断し、前記通信品質測定手段による測定を行うと判断したとき、前記通信品質測定手段により通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報と前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行い、前記通信品質測定手段による測定を行わないと判断したとき、前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行う基地局選択手段とを有することを
特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記端末は、準天頂衛星、ＧＰＳ衛星および各基地局のうちの少なくともいずれか１つからの測位信号を受信する測位信号受信手段と、前記測位信号に基づいて現在位置および現在時刻を求め、各基地局からの送信タイミングを示すタイミング情報を求めるタイミング生成手段とを有し、前記通信品質測定手段により、前記タイミング情報に基づいて各基地局のうち通信可能な基地局からの報知信号を受信し、その基地局との間の通信品質情報を測定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記端末は、前記通信品質測定手段により測定した前記通信品質情報を、その測定時刻情報と前記測定位置情報とともに保存するメモリ手段と、現在通信しているサービング基地局の通信回線の負荷状況を検出する回線負荷検出手段とを有し、前記サービング基地局の通信回線の負荷が所定の基準より低いとき、前記通信品質送信手段により、前記メモリ手段で保存された前記通信品質情報と前記測定時刻情報と前記測定位置情報とを送信することを特徴とする請求項１または２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記端末は、前記基地局選択手段により、前記通信品質測定手段による通信品質情報の測定を行ったとき、前記信頼度に基づいてその通信品質情報と前記マップ情報との間で重み付けを行い、その重み付けに従って、前記データの通信を行う基地局の選択を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記端末は、利用中のアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量、または、そのアプリケーションソフトウェアを特定するアプリ特定情報を、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信するアプリ情報送信手段を有し、
前記管理サーバは、前記端末からの前記トラフィック量または前記アプリ特定情報を受信するアプリ情報受信手段を有し、前記通信品質データ作成手段により、前記トラフィック量を受信したとき、そのトラフィック量と前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成し、前記アプリ特定情報を受信したとき、そのアプリ特定情報で特定されるアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量と、前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成することを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、前記エリアを複数の区画に区分し、前記測定位置情報に基づいて前記通信品質情報を各区画に配分し、各区画について、各基地局ごとに全ての通信品質情報を平均化して各基地局の通信品質を求めることにより、前記通信品質データベースを作成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、含まれる通信品質情報の変動が所定の範囲内に収まるよう、各区画の範囲を設定することを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、前記マップ情報として、前記通信品質データベースの中の、前記所望の端末または基地局を含む１または複数の区画のデータを抽出するとともに、各区画ごとに前記信頼度を求めることを特徴とする請求項６または７記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記管理サーバは、前記エリア内での前記通信品質情報の分布と各基地局の分布とに基づき、前記エリア内の各位置における前記通信品質情報を測定する頻度を設定し、その頻度情報をいずれか１つの基地局を介して前記端末に送信する測定頻度送信手段を有し、
前記端末は、前記通信品質測定手段により、受信した前記頻度情報に従って、現在位置に応じた頻度で前記通信品質情報を測定することを
特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記管理サーバは、前記通信品質情報を測定する頻度を、前記信頼度が所定の基準より低い区画内で高く、前記信頼度が所定の基準より高い区画内で低く設定し、その頻度情報をいずれか１つの基地局を介して前記端末に送信する測定頻度送信手段を有し、
前記端末は、前記通信品質測定手段により、受信した前記頻度情報に従って、現在位置に応じた頻度で前記通信品質情報を測定することを
特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記管理サーバは、前記通信品質情報の所定の時間内における変動の分散値および／または前記通信品質情報の測定位置による変動の分散値を求め、求めた分散値に基づいて前記信頼度を求めることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記管理サーバは、各区画について、含まれる前記通信品質情報の平均値と、隣接する区画の前記通信品質情報の平均値との差分に基づいて前記信頼度を求めることを特徴とする請求項８または１０記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記管理サーバは、季節、月、曜日、時間帯、または天気をパラメータとして、各基地局の通信回線の負荷情報を収集する負荷情報収集手段を有し、前記通信品質データ作成手段により、前記負荷情報と前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記管理サーバは、前記通信品質受信手段で前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信するたびに、前記通信品質データ作成手段により前記通信品質データベースを更新し、最新の通信品質データベースから、全ての基地局用に前記マップ情報を編集するとともに前記信頼度を求め、前記マップ送信手段により、前記マップ情報と前記信頼度とを、対応する全ての基地局に送信することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記管理サーバは、前記端末からの要求があったとき、前記通信品質データ作成手段により、既存の全ての基地局用のマップ情報から、要求元の端末用に前記マップ情報を編集するとともに前記信頼度を求め、前記マップ送信手段により、前記マップ情報と前記信頼度とを、前記要求元の端末に送信することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
所定のエリア内に配置された複数の基地局と、
各基地局との間で通信可能に設けられた端末と、
各基地局との間で通信可能に設けられた管理サーバとを有し、
前記端末は、各基地局のうち通信可能な基地局との間の通信品質情報を測定し、測定した前記通信品質情報を、測定時の測定位置情報とともに、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、前記端末からの前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信し、受信した前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記エリア内の各位置における各基地局の通信品質を示す通信品質データベースを作成し、前記通信品質データベースから、前記端末および各基地局のうち所望の端末または基地局用にマップ情報を編集し、前記マップ情報の信頼度を求め、前記マップ情報と前記信頼度とを、いずれか１つの基地局を介して対応する端末、または、対応する基地局を介してその基地局と通信可能な端末に送信し、
前記端末は、前記管理サーバからの前記マップ情報と前記信頼度とを受信し、所望のデータの通信を行うとき、前記信頼度に基づいて新たに前記通信品質情報の測定を行うかどうかを判断し、前記通信品質情報の測定を行うと判断したとき、新たに前記通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報と前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行い、前記通信品質情報の測定を行わないと判断したとき、前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行うことを
特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザ当たりのデータ量の急増に伴って、無線通信システムの大容量化が進められている。しかしながら、都市部での通信に適するマイクロ波帯の周波数はほぼ割り当てが完了しており、新たな周波数資源を得ることは非常に困難である。そこで、更なる無線通信の大容量化に対応するため、周波数利用効率の向上が求められている。
【０００３】
周波数利用効率向上のためには、同一の周波数をできるだけ近距離で再利用する、小型セルの導入が効果的である。しかしながら、単一の基地局がサービスを提供するセル半径を小さくすると、基地局数が増大するため無線システム全体でのコストが増大する、高速移動時にはセル切り換えが頻発し効率が低下する、など多くの問題が発生する。そこで、セル半径の大きなマクロセルと、周波数利用効率の高い小型セルとを混在させて、高性能・高効率な無線通信システムを構築する提案もなされている。なお、ここでの基地局とは、携帯電話の基地局および、無線ＬＡＮなどのアクセスポイント（ＡＰ）を合わせたものである（以下同じ）。
【０００４】
無線通信システムには、高品質な通信を補償する代わりにシステムコストの高い携帯電話型のシステムや、設置が容易で安価な代わりに品質が保証されず、周波数利用効率の低い無線ＬＡＮのような性質の異なるものが存在する。システム全体としてより高効率な設計を行うためには、このような性質の異なる無線方式を組合せ、それぞれの長所を活用することが効果的である。さらには単一の方式に依存しないため、大規模災害時などインフラに被害が生じた場合でも、全無線方式が同時にダウンする可能性を低減することが期待でき、より強固で信頼性の高い無線通信システムを構築することが可能となる。この考え方は、異種無線統合型ネットワーク（ヘテロジニアス無線ネットワーク；ＨｅｔＮｅｔ）と呼ばれ、検討が進められている。
【０００５】
このように、特定の位置をセル半径の異なる複数の基地局、あるいは種類の異なる複数の無線通信方式でカバーし、端末に多くの選択肢を持たせることは、周波数利用効率および信頼性の向上という意味で非常に有効である。しかしながら、一方で各端末は自局が接続可能な複数の基地局候補を持つこととなり、特定の瞬間にどの基地局と通信を行うか、基地局選択・無線通信方式選択を適切に行う機能が必要になる。具体的には、サービング基地局との通信中に、その他の接続候補基地局の検出、電波伝搬状態の評価、干渉状態の推定など多くの処理を行う必要がある。特に、接続候補基地局の検出には、周波数を切り替えるなど、サービング基地局との通信を一時中断する必要があり、候補基地局数が増えると著しく通信効率を低下させる要因となる。加えて、都市部などで顕著となるマルチパスフェージング環境においては、端末による瞬時の測定情報では該当基地局と端末との間の平均的な通信品質を正確に推定することは難しく、基地局選択、無線通信方式選択に際して誤った選択を行う要因となる。
【０００６】
このような問題に対して、端末の位置情報をキー（指標）として、あらかじめどの基地局を選択するか決めておく手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、携帯電話システムにおいて、マクロセル基地局とフェムト基地局とが混在する環境を想定し、端末位置と各基地局からのＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator；受信信号強度）とに基づくエリアマップをあらかじめ準備しておき、端末は定期的なＲＳＳＩ測定を実施することなく、自局位置とエリアマップとを用いてハンドオーバーを行う手法が開示されている。さらに、特許文献１では、ＲＳＳＩ情報に加えて各端末のアクセス制御情報（接続可能な基地局情報）やアクセス状況（混み具合）を加味してエリアマップを作成する手法も開示されている。
【０００７】
また、ＷＩＦＩホットスポットサービスを効率よく利用するために、ＡＰ位置および性能メトリック（所在地アドレス、サービス品質（ＱｏＳ）、接続速度など）を含むデータベースを作成する手法が開示されている（例えば、特許文献２または３参照）。特許文献２および３では、接続要求を有する端末に対するホットスポット検索サービスをサービスプロバイダが提供することを想定しており、端末の現在位置情報を基に、あらかじめ作成されたデータベースから周辺に存在するＡＰ群の性能メトリックを考慮して、接続候補となるＡＰ情報を提供するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−０１９３４２号公報
【特許文献２】特表２００９−５２４３１２号公報
【特許文献３】特表２００９−５２４３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１乃至３に記載のように、あらかじめ各受信位置における、各基地局からの電波伝搬状態、その他通信に関わるパラメータ情報を、端末を介して収集し、データベース化して基地局選択を容易にする概念は既に提案されている。しかしながら、無線通信の特性上、電波伝搬は周辺の反射物等により大きく影響を受けるため、十分な数の情報が収集できた場合でも、適切な基地局選択に必要な信頼度を満たすデータベースの構築が不可能な場合もある。すなわち、データベースの情報と、実際に当該基地局に接続した場合の通信品質とが大きく異なる可能性があり、基地局選択が適切に行われず、非効率で不安定な通信になってしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、あらかじめ作成した通信品質データベースの情報と実際の通信品質とが異なる場合であっても、適切な基地局を選択することができ、高効率で安定した通信を行うことができる無線通信システムおよび無線通信方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、所定のエリア内に配置された複数の基地局と、各基地局との間で通信可能に設けられた端末と、各基地局との間で通信可能に設けられた管理サーバとを有し、前記端末は、各基地局のうち通信可能な基地局との間の通信品質情報を測定する通信品質測定手段と、測定した前記通信品質情報を、測定時の測定位置情報とともに、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信する通信品質送信手段とを有し、前記管理サーバは、前記端末からの前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信する通信品質受信手段と、受信した前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記エリア内の各位置における各基地局の通信品質を示す通信品質データベースを作成し、前記通信品質データベースから、前記端末および各基地局のうち所望の端末または基地局用にマップ情報を編集し、前記マップ情報の信頼度を求める通信品質データ作成手段と、前記マップ情報と前記信頼度とを、いずれか１つの基地局を介して対応する端末、または、対応する基地局を介してその基地局と通信可能な端末に送信するマップ送信手段とを有し、前記端末は、前記管理サーバからの前記マップ情報と前記信頼度とを受信するマップ受信手段と、所望のデータの通信を行うとき、前記信頼度に基づいて前記通信品質測定手段による通信品質情報の測定を行うかどうかを判断し、前記通信品質測定手段による測定を行うと判断したとき、前記通信品質測定手段により通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報と前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行い、前記通信品質測定手段による測定を行わないと判断したとき、前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行う基地局選択手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線通信方法は、所定のエリア内に配置された複数の基地局と、各基地局との間で通信可能に設けられた端末と、各基地局との間で通信可能に設けられた管理サーバとを有し、前記端末は、各基地局のうち通信可能な基地局との間の通信品質情報を測定し、測定した前記通信品質情報を、測定時の測定位置情報とともに、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信し、前記管理サーバは、前記端末からの前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信し、受信した前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記エリア内の各位置における各基地局の通信品質を示す通信品質データベースを作成し、前記通信品質データベースから、前記端末および各基地局のうち所望の端末または基地局用にマップ情報を編集し、前記マップ情報の信頼度を求め、前記マップ情報と前記信頼度とを、いずれか１つの基地局を介して対応する端末、または、対応する基地局を介してその基地局と通信可能な端末に送信し、前記端末は、前記管理サーバからの前記マップ情報と前記信頼度とを受信し、所望のデータの通信を行うとき、前記信頼度に基づいて新たに前記通信品質情報の測定を行うかどうかを判断し、前記通信品質情報の測定を行うと判断したとき、新たに前記通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報と前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行い、前記通信品質情報の測定を行わないと判断したとき、前記マップ情報と現在位置とに基づいて、各基地局のうち前記データの通信を行う基地局の選択を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線通信方法は、本発明に係る無線通信システムにより実施される方法である。本発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法では、エリア内の端末で測定された通信品質情報を用いて、エリア内の各位置での通信品質データベースを作成し、その作成された通信品質データベースを用いることにより、端末における基地局の選択を容易にすることができる。
【００１４】
本発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法では、端末が、あらかじめ作成された通信品質データベースから編集されたマップ情報とともに、そのマップ情報の信頼度も利用して基地局の選択を行うことができる。このため、あらかじめ作成した通信品質データベースからのマップ情報と実際の通信品質とが異なるような場合に信頼度が低くなるよう設定することにより、信頼度の低いマップ情報だけでなく、新たに通信品質情報の測定を行った結果も利用して、適切な基地局の選択を行うことができる。また、マップ情報の信頼度が高い場合には、マップ情報が実際の通信品質に近いものと考えられるため、新たに通信品質情報の測定を行う必要がなく、マップ情報のみを利用して適切な基地局の選択を行うことができる。このように、本発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法では、常に適切な基地局を選択することができ、高効率で安定した通信を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法で、通信品質情報の測定は、例えば、一定時間間隔、一定距離間隔、または管理サーバからの指示に基づいて行われるよう構成されていることが好ましい。これにより、常に最新の通信品質データベースを得ることができ、信頼度の高いマップ情報を編集することができる。ただし、通信品質情報の測定は、端末のデータ通信時間を制限しないよう、可能な限り低頻度で行われることが好ましい。
【００１６】
また、マップ情報は、例えば、対象とした基地局と通信可能な範囲が重なる基地局の通信品質情報を含んだものや、対象とした端末と通信可能な全ての基地局の通信品質情報を含んだものから成っている。また、信頼度は、マップ情報全体の信頼度であっても、マップ情報中の各基地局の信頼度であっても、マップ情報中の所定の位置範囲ごとの各基地局の信頼度であってもよい。
【００１７】
なお、本発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法で、基地局は、携帯電話の基地局および、無線ＬＡＮなどのアクセスポイント（ＡＰ）を合わせたものである（以下同じ）。また、基地局の選択とは、通信を行うサービング基地局の選択であり、ハンドオーバー時の基地局の切替先や、携帯電話や無線ＬＡＮなどのシステム選択等も含んだものである。
【００１８】
本発明に係る無線通信システムで、前記端末は、準天頂衛星、ＧＰＳ衛星および各基地局のうちの少なくともいずれか１つからの測位信号を受信する測位信号受信手段と、前記測位信号に基づいて現在位置および現在時刻を求め、各基地局からの送信タイミングを示すタイミング情報を求めるタイミング生成手段とを有し、前記通信品質測定手段により、前記タイミング情報に基づいて各基地局のうち通信可能な基地局からの報知信号を受信し、その基地局との間の通信品質情報を測定することが好ましい。この場合、通常の報知信号の受信時に、通信品質情報を測定することができ、効率的である。また、マップ情報および信頼度を効率良く配信するために、その報知信号の一部として、基地局から端末にマップ情報および信頼度を配信してもよい。
【００１９】
本発明に係る無線通信システムで、前記端末は、前記通信品質測定手段により測定した前記通信品質情報を、その測定時刻情報と前記測定位置情報とともに保存するメモリ手段と、現在通信しているサービング基地局の通信回線の負荷状況を検出する回線負荷検出手段とを有し、前記サービング基地局の通信回線の負荷が所定の基準より低いとき、前記通信品質送信手段により、前記メモリ手段で保存された前記通信品質情報と前記測定時刻情報と前記測定位置情報とを送信することが好ましい。この場合、端末からサービング基地局へのデータ通信をできるだけ圧迫することなく、通信品質情報等を送信することができ、システム全体の効率低下を防ぐことができる。所定の基準は、端末からサービング基地局へのデータ通信を全く圧迫しないような基準であることが好ましい。サービング基地局の通信回線の負荷状況の検出は、例えば、携帯電話システムの場合には、基地局のスケジューラで優先制御を行うことにより実現することができ、無線ＬＡＮの場合には、回線使用率を観測することで、大まかな負荷状況を把握することができる。
【００２０】
本発明に係る無線通信システムで、前記端末は、前記基地局選択手段により、前記通信品質測定手段による通信品質情報の測定を行ったとき、前記信頼度に基づいてその通信品質情報と前記マップ情報との間で重み付けを行い、その重み付けに従って、前記データの通信を行う基地局の選択を行うことが好ましい。この場合、より最適な基地局の選択を行うことができる。
【００２１】
本発明に係る無線通信システムで、前記端末は、利用中のアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量、または、そのアプリケーションソフトウェアを特定するアプリ特定情報を、通信可能な基地局のうちのいずれか１つの基地局を介して前記管理サーバに送信するアプリ情報送信手段を有し、前記管理サーバは、前記端末からの前記トラフィック量または前記アプリ特定情報を受信するアプリ情報受信手段を有し、前記通信品質データ作成手段により、前記トラフィック量を受信したとき、そのトラフィック量と前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成し、前記アプリ特定情報を受信したとき、そのアプリ特定情報で特定されるアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量と、前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成することが好ましい。ここで、ネットワーク負荷状況は個々のユーザの状況に大きく依存するため、ある瞬間のネットワーク負荷状況が将来的に続くことを保証できるものではない。そこで、アプリケーションソフトウェアのトラフィック量から、各基地局の混み具合（ネットワーク負荷）を予測することにより、より信頼度の高いマップ情報を得ることができる。
【００２２】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、前記エリアを複数の区画に区分し、前記測定位置情報に基づいて前記通信品質情報を各区画に配分し、各区画について、各基地局ごとに全ての通信品質情報を平均化して各基地局の通信品質を求めることにより、前記通信品質データベースを作成してもよい。この場合、各区画について、各基地局ごとに一つの通信品質情報を得ることができる。
【００２３】
また、この複数の区画に区分する場合、前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、含まれる通信品質情報の変動が所定の範囲内に収まるよう、各区画の範囲を設定することが好ましい。これにより、各区画の内側の通信品質が均一に近づき、より信頼度の高いマップ情報を得ることができる。また、通信品質情報の変動が大きい地域を小さい区画に区分し、通信品質情報の変動が大きい地域を大きい区画にすることにより、通信品質情報の測定や送信にかかる負荷を可能な限り小さくして、信頼度の高いマップ情報を提供することができる。
【００２４】
また、この複数の区画に区分する場合、前記管理サーバは、前記通信品質データ作成手段により、前記マップ情報として、前記通信品質データベースの中の、前記所望の端末または基地局を含む１または複数の区画のデータを抽出するとともに、各区画ごとに前記信頼度を求めることが好ましい。これにより、各区画とマップ情報との対応が明確となり、マップ情報を編集したり、信頼度を求めたりするのが容易となる。
【００２５】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記エリア内での前記通信品質情報の分布と各基地局の分布とに基づき、前記エリア内の各位置における前記通信品質情報を測定する頻度を設定し、その頻度情報をいずれか１つの基地局を介して前記端末に送信する測定頻度送信手段を有し、前記端末は、前記通信品質測定手段により、受信した前記頻度情報に従って、現在位置に応じた頻度で前記通信品質情報を測定してもよい。この場合、所望の位置的密度や時間的密度で通信品質情報を得ることができ、信頼度の高いマップ情報を得ることができる。
【００２６】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記通信品質情報を測定する頻度を、前記信頼度が所定の基準より低い区画内で高く、前記信頼度が所定の基準より高い区画内で低く設定し、その頻度情報をいずれか１つの基地局を介して前記端末に送信する測定頻度送信手段を有し、前記端末は、前記通信品質測定手段により、受信した前記頻度情報に従って、現在位置に応じた頻度で前記通信品質情報を測定してもよい。この場合、通信品質情報の測定密度を高めることにより、信頼度を高めることができるため、高い信頼度を維持することができる。測定密度を高めても通信品質情報の変動が大きい区画については、変動が小さい区画にさらに分割することにより、信頼度を高めることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記通信品質情報の所定の時間内における変動の分散値および／または前記通信品質情報の測定位置による変動の分散値を求め、求めた分散値に基づいて前記信頼度を求めてもよい。時間分散値を用いる場合には、大型車両などの通行状況による影響を反映した信頼度を得ることができ、位置分散値を用いる場合には、ビル等の反射物によるフェージングの影響を反映した信頼度を得ることができ、適切な基地局選択に貢献することができる。
【００２８】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、各区画について、含まれる前記通信品質情報の平均値と、隣接する区画の前記通信品質情報の平均値との差分に基づいて前記信頼度を求めてもよい。この場合、通信品質情報が大きく変化する場所には遮蔽などの環境が存在すると考えられるため、隣接する区画との差分が大きい区画の信頼度を下げることにより、適切な基地局選択に貢献することができる。
【００２９】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、季節、月、曜日、時間帯、または天気をパラメータとして、各基地局の通信回線の負荷情報を収集する負荷情報収集手段を有し、前記通信品質データ作成手段により、前記負荷情報と前記通信品質情報と前記測定位置情報とに基づいて、前記通信品質データベースを作成してもよい。この場合、季節、月、曜日、時間帯、天気などのパラメータがユーザの行動に影響を与え、各基地局の負荷状況が変化すると考えられるため、これらのパラメータに対応した各基地局の負荷情報を収集することにより、より信頼度の高いマップ情報を得ることができる。
【００３０】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記通信品質受信手段で前記通信品質情報と前記測定位置情報とを受信するたびに、前記通信品質データ作成手段により前記通信品質データベースを更新し、最新の通信品質データベースから、全ての基地局用に前記マップ情報を編集するとともに前記信頼度を求め、前記マップ送信手段により、前記マップ情報と前記信頼度とを、対応する全ての基地局に送信してもよい。この場合、常に最新のマップ情報と信頼度とを得ることができるため、いつでも最適な基地局選択を行うことができる。
【００３１】
本発明に係る無線通信システムで、前記管理サーバは、前記端末からの要求があったとき、前記通信品質データ作成手段により、既存の全ての基地局用のマップ情報から、要求元の端末用に前記マップ情報を編集するとともに前記信頼度を求め、前記マップ送信手段により、前記マップ情報と前記信頼度とを、前記要求元の端末に送信してもよい。この場合、必要に応じて最新のマップ情報と信頼度とを得ることができ、効率良く最適な基地局選択を行うことができる。また、要求元の端末用のマップ情報としては、例えば、通信の負担を軽減するよう、その端末の位置での通信品質データのみを抽出して編集したものから成っていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、あらかじめ作成した通信品質データベースの情報と実際の通信品質とが異なる場合であっても、適切な基地局を選択することができ、高効率で安定した通信を行うことができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法を示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法を示す全体のブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の無線通信システムの端末を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の実施の形態の無線通信システムの管理サーバを示すブロック構成図である。
【図５】本発明の実施の形態の無線通信システムの通信品質データベースの一例を示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図５は、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法を示している。本発明の実施の形態の無線通信方法は、本発明の実施の形態の無線通信システムで実施される方法である。
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態の無線通信システムは、複数の基地局１と端末２と管理サーバ（ＨｅｔＮｅｔ制御部）３とを有している。
【００３５】
［基地局１の構成］
各基地局１は、携帯電話の基地局や無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）などのアクセスポイント（ＡＰ）から成り、対象とする所定のエリア内に分散して配置されている。各基地局１は、端末２および管理サーバ３と無線通信可能であり、ネットワーク負荷を管理するよう構成されている。また、各基地局１は、定期的に報知信号を送信するようになっている。また、各基地局１は、準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ；Quasi-Zenith Satellite System）やＧＰＳ（Global Positioning System）からの測位信号を受信可能である。
【００３６】
［端末２の構成］
図３に示すように、端末２は、無線通信用のアンテナ２０と無線機能部２１と測位信号受信・タイミング生成手段２２と通信品質測定手段２３とメモリ手段２４と通信品質送信手段２５とアプリケーション管理手段２６とアプリ情報送信手段２７とマップ受信手段２８と基地局選択手段２９とを有している。端末２は、アンテナ２０および無線機能部２１を介して、準天頂衛星、ＧＰＳ衛星および各基地局１との間で通信可能になっている。
【００３７】
測位信号受信・タイミング生成手段２２は、準天頂衛星またはＧＰＳ衛星からの測位信号を受信し、受信した測位信号に基づいて現在位置および現在時刻を求め、各基地局１からの送信タイミングを示すタイミング情報Ｓ１を求めるようになっている。通信品質測定手段２３は、そのタイミング情報Ｓ１に基づいて各基地局１のうち通信可能な基地局１からの報知信号を受信することにより、その基地局１との間の通信品質情報を測定するようになっている。また、通信品質測定手段２３は、管理サーバ３からの測定の頻度情報に従って、通信可能な基地局１との間の通信品質情報を測定するようになっている。
【００３８】
メモリ手段２４は、通信品質測定手段２３により測定した通信品質情報を、その測定時刻情報と測定位置情報とともに保存するようになっている。通信品質送信手段２５は、現在通信しているサービング基地局１の通信回線の負荷状況を検出し、その負荷が所定の基準より低いとき、メモリ手段２４で保存された通信品質情報と測定時刻情報と測定位置情報とを、サービング基地局１を介して管理サーバ３に送信するようになっている。
【００３９】
アプリケーション管理手段２６は、端末２で利用しているアプリケーションを管理するとともに、利用中のアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量を求める、または、そのアプリケーションソフトウェアを特定するアプリ特定情報を生成するようになっている。アプリ情報送信手段２７は、そのトラフィック量またはアプリ特定情報を、サービング基地局１を介して管理サーバ３に送信するようになっている。
【００４０】
マップ受信手段２８は、管理サーバ３で作成されるマップ情報と、そのマップ情報の信頼度とを、いずれかの基地局１を介して受信するようになっている。基地局選択手段２９は、所望のデータの通信を行うとき、マップ情報の信頼度に基づいて通信品質測定手段２３による通信品質情報の測定を行うかどうかを判断し、通信品質測定手段２３による測定を行うと判断したとき、通信品質測定手段２３により通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報とマップ情報と現在位置とに基づいて、データの通信を行う基地局１の選択を行うようになっている。また、その際、信頼度に基づいてその通信品質情報とマップ情報との間で重み付けを行い、その重み付けに従って基地局１の選択を行うようになっている。また、通信品質測定手段２３による測定を行わないと判断したとき、マップ情報と現在位置とに基づいて、データの通信を行う基地局１の選択を行うようになっている。端末２は、基地局選択手段２９によって選択された基地局１を介して、所望のデータの通信を行うようになっている。
【００４１】
［管理サーバ３の構成］
図４に示すように、管理サーバ３は、通信機能部３０と通信品質受信手段３１と負荷情報収集手段３２と通信品質データ作成手段３３と測定頻度送信手段３４とマップ送信手段３５とを有している。管理サーバ３は、バックボーンネットワークで各基地局１と接続されており、そのバックボーンネットワークおよび通信機能部３０を介して各基地局１との間で通信可能になっている。また、管理サーバ３はＨｅｔＮｅｔシステム全体で一つ設置されていてもよく、一定のエリアに担当範囲を分割して複数設置されていてもよい。
【００４２】
通信品質受信手段３１は、端末２の通信品質送信手段２５により送信された通信品質情報と測定位置情報と測定時刻情報とを受信するようになっている。負荷情報収集手段３２は、端末２のアプリ情報送信手段２７により送信されたトラフィック量またはアプリ特定情報を受信するとともに、季節、月、曜日、時間帯、または天気をパラメータとして、各基地局１の通信回線の負荷情報を収集するようになっている。
【００４３】
通信品質データ作成手段３３は、通信品質統計処理手段３６と負荷情報統計処理手段３７とデータベース作成手段３８とマップ作成手段３９とを有している。通信品質統計処理手段３６は、受信した通信品質情報等の統計処理を行い、通信品質分布および通信品質情報の信頼度を求めるようになっている。負荷情報統計処理手段３７は、アプリ特定情報を受信したとき、そのアプリ特定情報で特定されるアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量を求めるようになっている。また、負荷情報統計処理手段３７は、受信したトラフィック量または求めたトラフィック量と、各基地局１の負荷情報とについて、統計処理を行うようになっている。
【００４４】
データベース作成手段３８は、統計処理で求められた通信品質分布とトラフィック量と各基地局１の負荷情報とに基づいて、対象エリア内の各位置における各基地局１の通信品質を示す通信品質データベースを作成するようになっている。マップ作成手段３９は、作成された通信品質データベースから、端末２および各基地局１のうち所望の端末２または基地局１用にマップ情報を編集するとともに、通信品質統計処理手段３６で作成された通信品質情報の信頼度から、そのマップ情報の信頼度を求めるようになっている。
【００４５】
測定頻度送信手段３４は、対象エリア内での通信品質情報の分布と各基地局１の分布とに基づき、対象エリア内の各位置における通信品質情報を測定する頻度を設定し、その頻度情報をいずれかの基地局１を介して端末２に送信するようになっている。マップ送信手段３５は、通信品質データ作成手段３３で求められたマップ情報とその信頼度とを、いずれかの基地局１を介して対応する端末２、または、対応する基地局１を介してその基地局１と通信可能な端末２に送信するようになっている。
【００４６】
なお、本明細書において、「データベース」は、広域な通信品質情報やネットワーク負荷情報等を集約したものを表し、「マップ」は、データベースから限られた地域の情報を抽出したものを表している。
【００４７】
［端末２の動作（その１）−通信品質情報の測定・負荷情報の取得］
本発明の実施の形態の無線通信システムは、異種無線統合型ネットワーク（ヘテロジニアス無線ネットワーク；ＨｅｔＮｅｔ）で好適に使用される。まず、端末２は、アンテナ２０と無線機能部２１とを介して、ＱＺＳＳまたはＧＰＳからの測位信号、および周辺に位置する各基地局１からの報知信号を受信し、復調処理を行う。ＱＺＳＳ／ＧＰＳから受信した測位信号は、測位信号受信・タイミング生成手段２２に送られ、端末２の現在位置および現在時刻が算出される。ＨｅｔＮｅｔシステムでは、全基地局１が時刻同期することを想定しているため、測位信号受信・タイミング生成手段２２により、現在時刻情報に基づいて周辺基地局１からの送信タイミングを示すタイミング情報Ｓ１を求める。なお、基地局１から測位に利用可能な信号が報知される場合には、その測位信号を用いて現在位置および現在時刻を求めてもよい。
【００４８】
端末２は、通信品質測定手段２３により、所定の測定頻度に基づいて、タイミング情報Ｓ１に基づいて対応する基地局１からの報知信号を受信し、通信品質の測定を行う。通信品質はいかなるものであってもよく、例えば、ＲＳＳＩ（受信信号強度情報）やＳＩＮＲ（信号対干渉雑音電力比）などの様々な指標が考えられる。測定された通信品質情報は、その測定時刻情報、測定位置情報、基地局情報などの関連情報とともにメモリ手段２４に保持される。ここではＨｅｔＮｅｔシステム内の全基地局が時間同期しているとしたが，非同期の基地局が存在していてもよい。その場合、測定に時間を要するものの、一定の時間ウインドウを設定して通信品質の測定を実施する。
【００４９】
なお、周辺基地局情報は、管理サーバ３から配信されるマップ情報で知ることができる。また、測定頻度は、様々なパラメータで決定される。例えば、一定時間間隔、一定距離間隔、または管理サーバ３からの指示によるもの等が候補となる。これにより、常に最新の通信品質データベースを得ることができ、信頼度の高いマップ情報を編集することができる。ただし、通信品質情報の測定は、端末２のデータ通信時間を制限しないよう、可能な限り低頻度で行われることが好ましい。また、端末２からのデータ送信が必要ない期間に測定が行われることが好ましい。
【００５０】
端末２は、通信品質送信手段２５により、メモリ手段２４に保持された通信品質情報および測定時刻情報、測定位置情報などの関連情報を、サービング基地局１に送信する。このとき、これらの情報の送信が本来のシステム伝送容量を圧迫するため、現在通信しているサービング基地局１の通信回線の負荷状況を検出し、ユーザデータの通信が行われていない期間、すなわち回線の空き時間や、その負荷が所定の基準より低いときに送信を行う。これにより。端末２は、サービング基地局１へのデータ通信をできるだけ圧迫することなく、オーバーヘッドを抑えて通信品質情報等を送信することができ、システム全体の効率低下を防ぐことができる。回線負荷状況（空き状態）の確認には種々の方法があり、例えば、携帯電話システムの場合には、基地局１のスケジューラで優先制御を行うことにより実現することができ、無線ＬＡＮの場合には、回線使用率を観測することで、大まかな負荷状況を把握することができる。基地局１に送られた通信品質情報等の情報は、基地局１で復調され、バックボーンネットワーク経由で管理サーバ３に送られる。
【００５１】
一方、基地局選択に際しては、無線通信の電波状態を示す通信品質に加えて、各基地局１の「混み具合」を示す負荷状態の情報も重要である。各基地局１の負荷状態は、電波状態に比べて、接続中のユーザ数、ユーザの状況に大きく依存するため、将来予測が難しい。そこで、端末２は、アプリケーション管理手段２６により、端末２で利用中のアプリケーションを管理するとともに、各アプリケーションが発生させる無線回線上のトラフィック量を予測する、または、そのアプリケーションソフトウェアを特定するアプリ特定情報を生成する。トラフィック量の予測手法はいかなる方法であってもよく、例えば、過去の平均値を用いる方法や、あらかじめアプリケーション毎に代表値を決めておく方法などである。その後、端末２は、アプリ情報送信手段２７により、アプリケーション管理手段２６で算出したトラフィック量またはアプリ特定情報を、通信機能部３０を介して基地局１に送信する。この情報は、通信品質情報等と同時に送られてもよい。この情報は、基地局１で復調され、バックボーンネットワーク経由で管理サーバ３に送られる。
【００５２】
［管理サーバ３の動作］
管理サーバ３で作成するデータベースには大きく分けて２種の情報が存在する。１つ目は通信品質情報であり、基本的には基地局１の設置位置および周辺建物の条件により定まるものである。大型車両が通行する道路際などの一部例外を除き、基地局１の位置、送信電力、周波数などの無線関連パラメータが確定すれば、地図上で通信品質の分布が確定する、いわば準静的なデータベースである。２つ目は各基地局１の負荷情報であり、基地局１への接続ユーザ数、ユーザが利用するアプリケーションの種類などにより大きく変動するものである。これらはユーザの行動に依存するものであり、例えば、都心ではラッシュ時間帯に負荷が大きく、住宅地では週末や夜間に負荷が大きくなるといったように、曜日や時刻に深く関連する情報であり、いわば動的なデータベースと考えられる。管理サーバ３では、これら性質の異なる２種の情報を合わせてデータベースを構築する。なお、通信品質および負荷情報ともに周辺環境に大きく依存するものであり、収集される情報には賞味期限が存在する。このため、例えば一週間といった、ある程度の短期間に多数の報告値を収集することが求められる。
【００５３】
まず、管理サーバ３は、通信品質受信手段３１により、多数の端末２から報告される莫大な通信品質情報等を収集し保管する。ここで、特に、都市部の地上系無線通信システムにおいては、ビルなど多数の反射物により激しいフェージングが発生する。このため、単一の測定値だけではフェージングの影響を受けた通信品質しか得ることができない。スマートフォンなど最近の情報システムの利用形態では、ユーザは移動しながら通信を行う状況が一般的である。したがって、基地局選択や通信方式選択、さらには変調方式の選択においては、フェージングの影響を排除した通信品質に基づいて実施することが望ましい。ＬＴＥなどの携帯電話システムにおいては、高速フィードバック機能を活用してフェージングによる電界変動を補償する機能を持つが、特に無線ＬＡＮなどの自律分散型のシステムの場合には、通信品質情報の誤差が大きな性能劣化の要因となる。
【００５４】
そこで、管理サーバ３は、通信品質統計処理手段３６により、収集された通信品質情報等に対して、位置情報をキーにして統計処理を行い、フェージングの影響を抑圧して各基地局１の通信品質分布を算出する。基本的には、同一地点での測定回数が多いほど通信品質の信頼度を上げることが可能である。また、遮蔽のある環境では、狭い区画で急激にＳＩＮＲなどの通信品質が変動する。このような環境は、基地局切替の境界となる可能性が高く、切り替え位置を正確に求めるためにも精度の高い、密な測定が必要となる。
【００５５】
無線通信の品質は電波伝搬状態に大きく依存する以上、常に安定した通信環境が得られるとは限らない。例えば、大型車両が頻繁に通行・停車する幹線道路や駐車場周辺では、車両の通行状態によって遮蔽が発生し、通信品質はその時々で大きく変動する。この変動は、多重伝搬路によって引き起こされるフェージングとは異なり、測定回数を増やしたとしても抑圧することは不可能である。このような環境では、平均電力やＳＩＮＲに基づくマップ情報と、端末２が通信を行う瞬間のＳＩＮＲとの間に大きな差が生じる可能性が高く、マップ情報の利用によってシステム容量が低下する恐れがある。すなわち、マップ情報の信頼度が低い地点が生じる可能性があり、端末２に対して信頼度情報を提供する必要がある。
【００５６】
そこで、管理サーバ３は、通信品質統計処理手段３６により、統計処理に際して通信品質情報の信頼度を同時に算出する。信頼度の算出法はいかなるものであってもよく、例えば、時間分散値と位置分散値とを算出する手法がある。すなわち、端末２から報告される通信品質情報の分散を、時間方向、位置方向についてそれぞれ計算し、分散値が大きいほど信頼度を低くする手法である。その際、ある程度のエリアで報告値を平均化することでフェージングの影響は抑圧できる。その上で時間方向の分散値が大きくなる場合には、大型車両などによる伝搬路の変化が生じる場所であると判断できるため、信頼度を落とすことができる。
【００５７】
次に、管理サーバ３は、負荷情報収集手段３２により、各端末２の予測トラフィック量または利用アプリケーションのアプリ特定情報、および各基地局１の通信回線の負荷情報を、バックボーンネットワークを介して収集する。アプリ特定情報を受信したときには、負荷情報統計処理手段３７により、そのアプリ特定情報で特定されるアプリケーションソフトウェアについて予測される通信回線上のトラフィック量を求める。収集されたトラフィック量および各基地局１の負荷情報は、負荷情報統計処理手段３７により、基地局１ごとに集計・統計処理（トラフィック量予測）が行われ、各基地局１の負荷状況が算出される。このとき、各基地局１の負荷状況はユーザの行動に大きく依存するため、季節、月、曜日、時間帯、天候などユーザの行動に影響を与えるパラメータに紐づけた統計処理が行われる。
【００５８】
次に、管理サーバ３は、データベース作成手段３８により、通信品質統計処理手段３６および負荷情報統計処理手段３７により統計処理された通信品質分布、トラフィック量、負荷情報に基づいて、対象エリア内の各位置における各基地局１の通信品質を示す通信品質データベースを作成または更新する。このとき、例えば、対象エリアを格子状の複数の区画に区分し、各区画について、各基地局１ごとに全ての通信品質情報を平均化しすることにより、各基地局１の通信品質を求める。また、複数の区画に区分する場合には、含まれる通信品質情報の変動が大きな場所ほど小さい区画にする。これにより、都市部では区画が細かくなり、郊外で荒くなる。また、遮蔽などで変動が大きくなる地点では、区画が細かくなる。
【００５９】
図５に、作成される通信品質データベースの一例を示す。これらの項目の他にも、通信品質データベースは、基地局位置、送信出力、セル半径、各種通信パラメータなど多数の項目を含んでいる。図５に示すように、通信品質に関する項目では、各位置における各基地局１の通信品質（ＳＩＮＲ）と信頼度とが示され、これらの数値を比較することで、端末２は最適な基地局１を選択可能である。また、負荷状態に関する項目では、曜日や時間帯、天候などをパラメータとして、各基地局１の負荷状態が集計される。
【００６０】
なお、管理サーバ３は、通信品質統計処理手段３６により、対象エリア内の各区画について、含まれる通信品質情報の平均値と、隣接する区画の通信品質情報の平均値との差分に基づいて信頼度を求めてもよい。この場合、通信品質情報が大きく変化する場所には遮蔽などの環境が存在すると考えられるため、隣接する区画との差分が大きい区画の信頼度を下げたり、さらに小さい区画に分割して対応したりすることができる。
【００６１】
次に、管理サーバ３は、測定頻度送信手段３４により、時々刻々と更新される通信品質データベースの状況を監視し、その信頼度を上げるための制御を行う。すなわち、対象エリア内での通信品質情報の分布と各基地局１の分布とに基づき、対象エリア内の各位置における通信品質情報を測定する頻度を設定し、その頻度情報をいずれかの基地局１を介して端末２に送信する。具体的には、収集されるサンプル数が少ない地点を検出した場合、周辺に位置する基地局１を通じて、端末２に対して該当エリアの通信品質測定を重点的に行い、報告するよう指示を出す。すなわち、端末２の位置情報をキーにして、通信品質の測定・報告頻度を変化させるようになっている。また、遮蔽が生じていると判断される地点では、通信品質データベースの区画を密にする必要がある。区画を密にして面積を小さくした場合、該当エリアでの情報量は少なくなるため、端末２の測定密度を大きくする必要がある。逆に、基地局１の近傍ではその基地局１がほぼ１００％選択されるため、密な測定は不要である。遮蔽に限らず通信品質情報の変化が大きな地点では、端末２の測定・報告頻度を高く制御することにより、高い信頼度を維持することができる。
【００６２】
なお、管理サーバ３は、測定頻度送信手段３４により、通信品質情報を測定する頻度を、信頼度が所定の基準より低い区画内で高く、信頼度が所定の基準より高い区画内で低く設定し、その頻度情報をいずれかの基地局１を介して端末２に送信してもよい。この場合、通信品質情報の測定密度を高めることにより、信頼度を高めることができる。測定密度を高めても通信品質情報の変動が大きい区画については、変動が小さい区画にさらに分割することにより、信頼度を高めることもできる。
【００６３】
このように、管理サーバ３は、測定頻度送信手段３４で通信品質測定の頻度情報を設定することにより、必要な部分に特化して集中的に情報を集めることが可能となり、ＨｅｔＮｅｔシステム全体での制御トラフィック量を抑えつつ、信頼度の高いマップ情報の提供が可能となる。
【００６４】
今後はよりセル半径の小さな小型基地局１の普及が進むと考えられるため、管理サーバ３が制御するすべてのエリアにおいて、同一のマップ情報を報知することは効率が悪い。そこで、管理サーバ３は、マップ作成手段３９により、通信品質データベースの情報を、各基地局１の位置に応じて周辺基地局１の情報に絞り込むとともに、現在時刻に対応する負荷情報を含むマップ情報を編集する。それと同時に、そのマップ情報に対応する信頼度も作成する。作成されたマップ情報および信頼度は、適宜更新される。例えば、新たな通信品質情報等を受信するたびに通信品質データベースが更新され、それに伴ってマップ情報および信頼度も更新される。
【００６５】
管理サーバ３は、マップ送信手段３５により、作成されたマップ情報および信頼度を、バックボーンネットワークを経由して各基地局１に送信し、各基地局１から端末２に送信する。このとき、端末２に効率良く送信するために、基地局１の報知信号の一部としてマップ情報および信頼度を配信してもよい。また、端末２からの要求があったときにも、端末２の位置に応じて周辺基地局に絞り込んだマップ情報および信頼度を作成し、それらをマップ送信手段３５により要求元の端末２に送信する。これにより、基地局１から送信されるマップ情報量を大幅に小さくすることができるため、各基地局１の無線リソースに関するオーバーヘッドを抑圧することが可能である。
【００６６】
［端末２の動作（その２）−基地局１の選択］
端末２は、マップ受信手段２８により、通信機能部３０を介して自局周辺に位置する基地局情報を含んだマップ情報およびそのマップ情報の信頼度を取得する。マップ情報の受信方法としては、例えば、比較的小さなセルの場合は基地局１ごとに作成されたマップ情報を受信する方法、マクロセルの場合には、端末２から管理サーバ３へ自局位置を通知し、管理サーバ３で端末２に適したマップ情報を作成し、それを受信する方法などが考えられる。
【００６７】
次に、端末２は、所望のデータの通信を行うとき、基地局選択手段２９により、通信する基地局１の選択を行う。マップ情報には、位置に紐づけられた各基地局１の通信品質情報，負荷状態などが示されており、端末２はこれらの情報とマップ情報の信頼度とを勘案して基地局１を選択する。例えば、マップ情報の信頼度が低い場合、通信品質測定手段２３により通信品質情報の測定を行い、その通信品質情報とマップ情報と現在位置とに基づいて、基地局１の選択を行う。その際、マップ情報の信頼度に基づいてその通信品質情報とマップ情報との間で重み付けを行い、その重み付けに従って基地局１の選択を行う。また、マップ情報の信頼度が高い場合、通信品質測定手段２３による測定を行わず、マップ情報と現在位置とに基づいて基地局１の選択を行う。こうして選択された基地局１を介して、端末２は所望のデータの通信を行うことができる。
【００６８】
このように、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法では、端末２が、あらかじめ作成された通信品質データベースから編集されたマップ情報とともに、そのマップ情報の信頼度も利用して基地局１の選択を容易に行うことができる。このため、あらかじめ作成した通信品質データベースからのマップ情報と実際の通信品質とが異なるような場合、すなわち信頼度が低い場合には、信頼度の低いマップ情報だけでなく、新たに通信品質情報の測定を行った結果も利用して、適切な基地局１の選択を行うことができる。また、マップ情報が実際の通信品質に近い場合、すなわち信頼度が高い場合には、新たに通信品質情報の測定を行う必要がなく、マップ情報のみを利用して適切な基地局１の選択を行うことができる。このように、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法では、常に適切な基地局１を選択することができ、高効率で安定した通信を行うことができる。
【００６９】
本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信方法では、通信品質情報だけでなく、端末２のアプリケーションソフトウェアのトラフィック量から、各基地局１の混み具合（ネットワーク負荷）を予測し、さらに、季節、月、曜日、時間帯、天気などのパラメータに対応した各基地局１の負荷情報を収集して、通信品質データベースを作成するため、より信頼度の高いマップ情報を得ることができ、適切な基地局１の選択を行うことができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  基地局
２  端末
２０  アンテナ
２１  無線機能部
２２  測位信号受信・タイミング生成手段
２３  通信品質測定手段
２４  メモリ手段
２５  通信品質送信手段
２６  アプリケーション管理手段
２７  アプリ情報送信手段
２８  マップ受信手段
２９  基地局選択手段
３  管理サーバ
３０  通信機能部
３１  通信品質受信手段
３２  負荷情報収集手段
３３  通信品質データ作成手段
３４  測定頻度送信手段
３５  マップ送信手段
３６  通信品質統計処理手段
３７  負荷情報統計処理手段
３８  データベース作成手段
３９  マップ作成手段
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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