(57)【要約】【課題】  移動機と基地局との間の通信速度は、送信するデータの量に関係なく設定されていたので、ユーザの期待に反する場合があった。また、通信効率（例えば費用やＴＣＰタイムアウト）が必ずしも最適になるようには運用されていないという課題があった。【解決手段】  発呼時には、まず外部のパソコンなど（ＴＥ５）から通知を行う。移動機１は基地局７と接続を行いパケット通信が可能となる。最初に自動設定された通信速度は基地局７より移動機１に通知され通知部１１より通知され、記憶装置１２に記憶される。検出部１４にて送信するデータサイズが計算され、このサイズに対して、現在の無線通信速度が適切か否かを判定する。低すぎる場合にはパケットデータを送信する前に無線部１５に通知を行い、移動機１より基地局７に対して通信速度アップを要求し、この要求が実施された後にデータの送信を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線接続し、所定の通信プロトコルを用いてデータをパケット送信する無線機であって、
前記基地局から、前記基地局と前記無線機との間で設定されている現在の通信速度を無線通信速度通知として受信する速度通知受信手段、
前記データの送信に先立ち、送信すべきデータの量と、受信した前記現在の通信速度とから現在の通信速度の変更の要否を判定する速度変更要否判定手段、
前記速度変更要否判定手段の判定結果に基づいて、前記基地局に対し現在の通信速度の変更を要求する通信速度変更要求手段、
前記基地局が前記通信速度の変更の要求にもとづいて変更した変更後の通信速度を、前記速度通知受信手段により受信して、再度前記速度変更要否判定手段により判定し、前記速度変更要否判定手段の判定結果が変更の必要なしとなった後に前記データの送信を開始する速度確認後送信手段を備えたことを特徴とする無線機。
【請求項２】
前記通信速度変更要求手段の前記基地局に対する要求は、通信速度を上げることであることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項３】
前記無線機は、前記通信速度変更要求手段に対し、押し下げ操作によって前記速度変更要否判定手段の判定結果にかかわらず、速度上げの変更を指令する通信速度変更押しボタンを備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線機。
【請求項４】
前記速度変更要否判定手段は、前記通信速度の変更の要否とともに、送信すべきデータの量から最適な通信速度を算出するものであり、
前記通信速度変更要求手段は、前記最適な通信速度への変更を前記基地局に対して要求するものであることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
【請求項５】
前記無線機は、外部に接続した端末機を有し、前記データを前記端末機から転送されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線機。
【請求項６】
前記所定のプロトコルは、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）に記載のＭＴ−ＴＡ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎで規定される通信プトロコルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線機。
【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の改良に係り、特にパケット通信を効率よく行うことのできる無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの一例として、特開平１１−３３１９４３号公報に次のような技術が開示されている。即ち、移動端末装置２と基地局装置１との間での通信速度は割り当てるチャンネルの数を増やせば速くすることができる。しかし、実際にはトラフィックの混み具合などに応じて、一つの移動端末装置に割り当てるトラフィクチャンネルの数が制限されて割り当てられる。したがって、ユーザの期待に反する低速度の通信しか行われない場合もあり、ユーザに不快感を抱かせてしまう。この不快感を軽減するため、同公報の図２において、移動端末装置２の移動端末制御ユニット２５は、ユーザからの指示に応じてデータレート通知要求手段２５ａにより、基地局装置１に対してデータレート通知要求を行う。基地局装置１において基地局制御ユニット１３は、移動端末装置２からデータレート通知要求がなされたことに応じてデータレート通知手段１３ａにより、そのときに１つの移動端末装置２に対して許容するデータレートを示すデータレート情報を通知する。そして移動端末装置２において移動端末制御ユニット２５は、基地局装置１からデータレート情報が通知されたことに応じてデータレート報知制御手段２５ｂが、データレート情報を表示部２４に表示させる。
【０００３】
このような通信速度の表示により、ユーザの不満は少しは解消される。しかし、この種のパケット無線通信速度が可変できるシステムでは、無線での送信データがないか、極めて少ない場合には、例えば無用の帯域占有を避けるため、低速（チャンネル数の少ない）の通信速度で通信を行い、送信データがある場合にはトラフィック（情報量）の測定を行い、この情報量があらかじめ定めた閾値を超えた場合に、パケット無線通信速度を上げる（チャンネル数を増やす）ことが行われていた。したがって、通信速度は自動的に決定され、ユーザの希望に対応して通信速度を増減してくれるわけではないので、この点の不満は残ってしまうという課題があった。
また、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ａｎｄ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）に規定されている  ＭＴ−ＴＡ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）には、通信のプロトコルが規定されている（非特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３１９４３号公報
【非特許文献１】社団法人  電波産業会、”IMT-2000 DS-CDMA System ARIB Technical Report”、［online］ 発行２００２年、９月２６日、［平成１６年３月１２日検索］、［Release99 Standards］T12の27-Series 27.A02 MT-TA Interface descriptionインターネット<URL:http://www.arib.or.jp/IMT-2000/V360Feb04/3_T12/0_T12coverV360.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、移動機と基地局間で行う無線通信システムにおいて、パケット無線通信速度が可変できるシステムである場合においては、無線での送信データがないか、極めて少ない場合には、例えば無用の帯域占有を避けるため、まず低速の通信速度で通信を行い、送信データがある場合にはトラフィック（情報量）の測定を行い、この情報量があらかじめ定めた閾値を超えた場合に、パケット無線通信速度を上げたいことを基地局に対して通知してから、パケット無線通信速度を上げることを行っていた。そのため、ある程度の送信データの送信が開始されないと、通信速度を上げることができないため効率が悪いという課題があった。また、あまりに通信速度が遅い場合には、ＴＣＰのタイマタイムアウトにより再送制御が自動的に作動してしまうといった課題があった。
【０００６】
また、移動機本体が、ＡＲＩＢ  ＭＴ−ＴＡ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）を有している場合、次のような問題が発生する。例えば、移動機内の無線通信を行っている処理部と、送信すべきデータを出力するアプリケーション側の処理部に対して、現在のパケット無線通信速度を通知する手段がないため効率よくデータを出力することができないし、これらからパケット無線通信速度を上げる要求を行うこともできないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解消し、データの送信を開始する前に、通信速度を変更することができ、また、移動機の通信中におけるパケット無線通信速度をデータの出力元である上位アプリケーションに通知するとともに、所定量以上のパケット送信データがある場合にパケット無線通信速度を上げることを要求することで無線伝送を効率的に行うことができる無線機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】
【０００８】
この発明の無線機は、無線通信基地局と無線接続し所定の通信プロトコルを用いてデータをパケット送信する無線機であって、
前記基地局から現在の通信速度を無線通信速度通知として受信する速度通知受信手段、
前記データの送信に先立ち送信すべきデータの量と、受信した前記現在の通信速度とから通信速度の変更の要否を判定する速度変更要否判定手段、
前記速度変更要否判定手段の判定結果に基づいて、前記基地局に対し通信速度の変更を要求する通信速度変更要求手段、
前記基地局が前記通信速度変更要求にもとづいて変更した現在速度を、前記速度通知受信手段により受信して、再度前記速度変更要否判定手段により判定し、前記速度変更要否判定手段の判定結果が変更の必要なしとなった後に前記データの送信を開始する速度確認後送信手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の無線機によれば、パケットプロトコルにおいて、送信データ量が多い場合に、データ送信開始前にパケット無線通信速度を高速に設定し、その後データ送信を開始することが可能となり、無線での伝送効率を向上することができる。また、データ送出前に、ユーザの操作により通信速度を速くすることが可能となるため、待ち時間を少なくし、無線でのパケット落ち（タイマタイムアウトによる再送の発生）を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の無線機を説明するため、まず、この無線機を用いた無線システムについて図１により説明する。
図１は、無線基地局（以下基地局）７と無線通信する移動機本体１（以下移動機）、及びこの移動機１に接続された外部入出力端末装置｛外部ＴＥ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）という｝５を示している。移動機１内には、移動機１に取り付けられた入出力装置（内部ＴＥという）１４、各種の演算や制御を行う演算部１０、無線通信速度通知部１１、記憶装置１２、検出部１３及び無線通信部１５を有する。無論、この他にも電源やアンテナなど無線機として、特に移動機１として当然備えている部分があるが、これらについては説明を省略する。
移動機本体１は、無線ネットワークにより基地局７と通信（音声だけでなく静止画像、動画像などのデータ通信）を実施する。
内部ＴＥ１４は、ユーザーインタフェースをつかさどる部位であり、移動機１の内部又は外面に設けられ、図示しないキーまたはキーボード、液晶表示器、スピーカ、マイク等の入出力機器を含んでいる。また、今ひとつのユーザインタフェースとして、外部ＴＥ５のような移動機外部に接続された例えばパーソナルコンピュータのような端末がある。
基地局（ＢＳＳとも言う：ＢＡＳＥ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）７は、図示しない複数の移動機１を含む無線ネットワークの基地局である。
【００１１】
移動機本体１は、ＡＲＩＢ  ＭＴ−ＴＡ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）を有している。
移動機１内の各部分の役割（機能）について理解を助けるため、まず通信動作の概要を説明する。パケット発呼時には外部ＴＥ５又はＴＥ１４から、発呼の通知が行われる。外部ＴＥ５又はＴＥ１４の要求により、移動機本体１は無線通信部１５を通して、基地局（Ｎｅｔｗｏｒｋ）７とパケット接続処理を行い、パケット無線通信が可能となる。この時の通信速度は基地局（Network）により決められる。このパケット無線通信速度は基地局７より移動機本体１の無線通信部１５を介して無線通信速度通知部１１に通知される。そして無線通信速度通知部１１より外部ＴＥ５又はＴＥ１４に通知されるとともに記憶装置１２に記憶される。
外部ＴＥ５又はＴＥ１４から、パケットデータを送信する場合には検出部１４にて送信するデータサイズを計算し、送信したいサイズに対して、パケット無線通信速度が低速すぎると判断される場合（詳細後述）には、パケットデータを送信する前に無線通信部１５を介して、移動機本体１より基地局７に対して通信速度アップを要求する。基地局７は移動機本体１からの通信速度アップ要求を受信すると移動機本体１に対してパケット無線通信速度をアップし移動機本体１に通知する。パケット無線通信速度をアップされた移動機本体１は無線通信速度通知部１１に通知・記憶装置１２に記憶するとともに、パケット送信データを基地局７へ送信する。
【００１２】
図２は、パケット発呼を行った場合、及びそのデータ量が多い（または少ない）ためパケット無線通信速度を変化させようとする場合の処理動作を示すフローチャートである。
これらのフローの処理はとくに断らない限り演算部１０で行われる。
（ＳＴ１）まず外部ＴＥ５またはＴＥ１４より発呼処理を行う。
（ＳＴ２）移動機本体１は基地局７と無線接続処理を行い、これが成立すればパケット無線通信が開始される。無線接続が行われたことにより、データ送信が可能となり、外部ＴＥ５・ＴＥ１４から移動機本体１を通してパケットデータの送信が可能となる。この時の通信速度は前述のとおり、基地局（Network）によって決められる。
（ＳＴ３）この通信速度は記憶装置に記憶される。
【００１３】
（ＳＴ４）次に、外部ＴＥ５またはＴＥ１４から送信しようとしているデータの量を検出部１３が計算する。パケットデータのヘッダ部からデータ量が把握できる場合と、現に用意されているファイルの大きさがデータ量となる場合がある。
（ＳＴ５）では（ＳＴ４）で計算した結果に対して、（ＳＴ３）で記憶している無線通信速度が不十分かどうかを判定する。
（ＳＴ６）送信データ量の多さに比して通信速度が遅い（ＹＥＳ）と判定した場合（判定動作の詳細については後述）、無線通信速度通知部１１を介して基地局に対して通信速度のアップ要求（あるいは希望する速度を要求）を行う。図２のフローには記載しないが、この要求を受けた基地局７は通信速度を上げるまたは下げる、あるいは要求の速度にするものとする。
（ＳＴ８）では（ＳＴ５）でＮＯと判定した場合はそのままの通信速度にて、無線パケットデータの送信を行う。このような手順をとることにより、パケット無線通信速度が変更された後に実際のデータ送信を開始するので、パケット無線伝送を効率的に（具体的には例えば通信時間費用を低減）行うことが可能となる。
【００１４】
（ＳＴ５）での判定動作について具体例で説明する。ただし、どの速度で通信を行うのが最適であるかの判定の前に、次の前提がある。即ち、ネットワークの輻輳を防止するため、基地局７が把握している回線の余裕の有無により、余裕があれば上げられるが、余裕がなければ速度を上げる要求があってもあげることはできない。（この前提はもちろんＳＴ５で判断されるものではなく、基地局で処理される。）
（ＳＴ５）で判定する一つの基準となる例は、ユーザの負担する通信費の低減である。通信費を徴収する契約内容はネットワークを構成している組織ごとに異なるので、科学的に論じ得るものではなく、ここではあくまでも一般論として説明する。
一般的に、通信費は通信に使用した回線の通信速度（本発明ではチャンネル数）と所要時間（本発明ではパケット数）とに対して段階的に設定されている。例えば時間と通信速度の両方で費用が決まる場合、時間について言うならば、一定時間長くなる（あるいはパケット数が増加する）ごとに所定金額が加算される。したがって速度を上げることで、時間が１段下の費用段階に下がれば費用は安くなるが、下がらなければ速度を上げても意味がない。
また、速度について言うならば周知のごとく通信速度も段階的に変化するので、かつその費用は速度の増加に対して指数的に設定されている場合が多い。したがって、ある量のデータを種々の通信速度で送信したと仮定した場合、必要な費用は図３に示すようになり、少量のデータに対しては低速度が、多量のデータに対しては高速度が、中間量のデータに対しては中速度が最も経済的となるのである。これらの性質は函数として表現することができるので、データ量に対して最適な（最も経済的な）速度を求めることができる。勿論、前述のようにデータの規格から所定の通信速度以上でなければならない場合があり、この場合には所定の通信速度以上の範囲で最適な速度を求めればよい。
移動機本体１はこの発明に言う無線機である。
外部ＴＥ５はこの発明に言う端末機である。
無線通信速度通知部１１はＳＴ３を行うときこの発明に言う速度通知受信手段である。
無線通信速度通知部１１はＳＴ６を行うときこの発明に言う通信速度変更要求手段である。
ＳＴ５の判定を行う検出部１３はこの発明に言う速度変更要否判定手段である。
通信速度を上げた後に行われるステップＳＴ８，ＳＴ９はこの発明に言う速度確認後送信手段である。
【００１５】
実施の形態２．
実施の形態１では、図１、図２の動作は、移動機１にて送信データ量を求め、このデータ量に基づいて現在の速度の変更を要するか否かを、例えば規格的あるいは経済的観点から判定し、変更を要すると判断された場合にパケット無線通信速度を変更する要求を行うものであった。
一方、費用を問わず所要時間を短くしたいという場合も当然ありえる。このような場合のために、送信データが送り出される前に、ユーザ操作によりパケット無線通信速度をアップする機能を持たせても良い。本方法を行うことによりパケット無線通信速度が速くなってから、パケットデータの送信が行われるため、ＴＣＰ／ＩＰのＡＣＫ（acknowledgement：データの受信完了信号）が出ないことによるタイマタイムアウトと、再送信発生を防ぐことが可能となる。
このようにするには、例えば外部ＴＥ５またはＴＥ１４の図示しない押しボタンに「通信速度最大」などの押しボタンを設け、操作者がこのボタンを押すことによって、図２の（ＳＴ５）の判定結果にかかわりなく（ＳＴ６）のステップが強制的に実行される。
【００１６】
上記のような速度アップ要求を行う方法をとった場合のシーケンスを図４に示す。本シーケンスはユーザ操作により無線通信速度を上げる一例である。
図の縦軸は時間の流れを、横軸は制御指令信号や応答信号などの流れを示している。
まずステップ（Ｓ１１）で外部ＴＥ５又はＴＥ１４からの発呼要求がアダプタ部（ＴＡＦとも言う：Terminal Adaptation Function）に伝えられ、ＴＡＦから接続開始要求（Ｓ１２）が移動機無線通信部１５を介し、無線接続要求（Ｓ１３）として送信され、基地局７とのパケット接続が行われる。接続完了時に基地局７からは無線接続応答（Ｓ１４）が返信される。さらに接続完了通知（Ｓ１５）が無線通信部１５とＴＡＦを介して外部ＴＥ５に通知される。この時、同時にステップ（Ｓ１６）で現在のパケット無線通信速度の通知も行われる。
【００１７】
パケット送信データの送信が直ちに開始されない場合には、基地局７は無線チャネル切換指令（Ｓ１８）によりパケット無線通信速度を最低速とするよう指令する。これにもとづき移動機無線通信部１５はチャネルの切り替えによって通信速度を変更し無線チャネル切換応答（Ｓ１９）を返送する。また外部ＴＥ５に対して無線通信速度通知（Ｓ２０）を送信する。その後、ユーザが外部ＴＥ５から大量のデータを送信したい（Ｓ２１）場合に、前述の図示しない指令ボタンを押すなどの操作により通信速度アップ要求（Ｓ２２）を外部ＴＥ５より通知する。この場合、押しボタンを押すなどの操作に代えて、検出されたデータ量を直接（Ｓ２３）送信してもよい。この要求を受けた基地局７は無線チャネル切換指令（Ｓ２４）を送出する。これにより、パケット無線通信速度アップが基地局７と移動機１にて行われる。移動機１は速度アップの後に無線チャネル切換応答（Ｓ２５）を送出する。これにより通信速度がアップした後にパケットデータの送信を行う（Ｓ２６）ことが可能となる。
図示しない押しボタンはこの発明に言う通信速度変更押しボタンである。
【００１８】
実施の形態３．
実施の形態２では、ＡＲＩＢ  ＭＴ−ＴＡ  Interface  description  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）を用いて無線通信を実施している形態で説明したが、ＡＲＩＢ  ＭＴ−ＴＡ  Interface  description  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）で示される移動機本体外のＴＡＦ（外部ＴＡＦ）を接続可能な機器であれば、適用可能である。
【００１９】
実施の形態４．
実施の形態１から実施の形態３の説明では、移動機本体１と基地局７とを用いて説明したが、移動機１に限られることはない。固定機であっても、ＡＲＩＢ  ＭＴ−ＴＡ  Interface  description  （ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１２．２７）を用いて無線通信を実施している無線装置であれば適用可能である。たとえば、各実施の形態で説明した移動機本体１は、無線端末本体、あるいは、無線機本体ということでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明の無線通信速度通知方法および無線通信速度変更方法は、携帯電話機、自動車／船舶電話機、無線局の固定無線機のほか、無線モデムなどに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１の通信システムの構成の一例を示した図。
【図２】ＴＥからの発呼動作・通信速度変更処理を示したフローチャートである。
【図３】データ量から通信速度を決定する原理を説明する図である。
【図４】ＴＥからの発呼動作・通信速度変更処理のシーケンスである。
【符号の説明】
【００２２】
１  移動機本体、    ５  外部ＴＥ、    ７  基地局、
１０  演算部、    １１  通線速度通知部、
１２  記憶部、    １３  検出部、    １４  ＴＥ、    １５  無線通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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