(57)【要約】【課題】通信の内容や条件に応じてハンドオーバーの頻度を調整する。【解決手段】本発明の実施形態に係る移動通信システムの移動端末は、接続可能な基地局を検出するサーチ部と、接続する基地局を切り替えるハンドオーバーを実行するハンドオーバー部を備えており、更に所定の条件に基づいてハンドオーバーの開始条件を決定するハンドオーバー条件決定部を備えている。【選択図】図４
2012039322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムの移動端末であって、
接続可能な基地局を検出するサーチ部と、
接続する基地局を切り替えるハンドオーバーを実行するハンドオーバー部と、
を備え、
通信の利用状況に関する所定の条件に基づいて前記ハンドオーバーの開始条件を決定するハンドオーバー条件決定部を更に備えることを特徴とする移動端末。
【請求項２】
前記ハンドオーバー条件決定部は、第１の所定のアプリケーションにより通信が行われているときに、前記ハンドオーバーを抑制するように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
【請求項３】
前記第１の所定のアプリケーションは音声又は映像データのストリーミング再生を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の移動端末。
【請求項４】
前記ハンドオーバー条件決定部は、リアルタイム性を要求する通信が行われているときに、前記ハンドオーバーを抑制するように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
【請求項５】
前記ハンドオーバー条件決定部は、前記ハンドオーバーの発生頻度を高める状況において、前記ハンドオーバーを抑制するように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
【請求項６】
前記ハンドオーバー条件決定部は、前記移動端末の移動速度が第１の速度以上であるときに前記ハンドオーバーを抑制するように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の移動端末。
【請求項７】
前記ハンドオーバー条件決定部は、第２のアプリケーションにより通信が行われているときに、前記ハンドオーバーを実質的に抑制しないように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の移動端末。
【請求項８】
前記第２のアプリケーションはＦＴＰ（File Transfer Protocol）によるファイル転送を行うことを特徴とする請求項７に記載の移動端末。
【請求項９】
前記ハンドオーバー条件決定部は、転送速度を優先する通信が行われているときに、前記ハンドオーバーを実質的に抑制しないように前記ハンドオーバーの開始条件を決定する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の移動端末。
【請求項１０】
受信した信号のアンテナレベルを判定するアンテナレベル判定部を更に備え、
前記ハンドオーバー部は、接続中の基地局の信号のアンテナレベルが所定のレベルよりも低いときに前記ハンドオーバーを実行し、
前記ハンドオーバー条件決定部は前記所定のレベルを決定する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の移動端末。
【請求項１１】
前記ハンドオーバー条件決定部は、前記ハンドオーバーの実行を抑制するために前記所定のレベルを低いアンテナレベルに決定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の移動端末。
【請求項１２】
前記ハンドオーバー部は、接続中の基地局のアンテナレベルが前記所定のレベル未満であり、かつ前記所定のレベル以上のアンテナレベルで接続可能な代替の基地局がある場合に、該代替の基地局への前記ハンドオーバーを実行する
ことを特徴とする請求項１１に記載の移動端末。
【請求項１３】
移動通信システムの移動端末が実行するコンピュータプログラムであって、
接続可能な基地局を検出するステップと、
接続する基地局を切り替えるハンドオーバーを実行するステップと、
通信の利用状況に関する所定の条件に基づいて前記ハンドオーバーの開始条件を決定するステップ
を前記移動端末に実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局の選択方法に特徴を有する移動体通信端末、及び移動体通信端末用の基地局選択プログラムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信用の広帯域無線アクセス方式の一つに、IEEE 802.16e-2005規格に定められるモバイルＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）がある。モバイルＷｉＭＡＸは、最大で約７５Ｍｂｐｓの伝送速度での高速通信を可能にし、最高１２０ｋｍ／ｈでの高速移動中のデータ通信をサポートする。また、モバイルＷｉＭＡＸでは、５段階のＱｏＳ（Quality of Service）クラスが定義されており、転送するデータの内容に応じた適切な通信品質が保障される。
【０００３】
モバイルＷｉＭＡＸ網のサービスエリアは半径が約１−３ｋｍのセルに分割され、各セルに１つの無線基地局が設置される。また、隣接するセルは互いに重なり合っており、移動端末は付近にある複数の基地局と接続可能となるが、通常は最もアンテナレベル（信号雑音比）が高い基地局と接続する。移動端末がモバイルＷｉＭＡＸ網のサービスエリア内を移動すると、各基地局からの電波の受信状態が次第に変化する。従来のモバイルＷｉＭＡＸ端末は、接続可能な複数の基地局の受信状態を監視し、常に最もアンテナレベルが高い基地局と接続するように構成されている。
【０００４】
図９は、移動端末が経路Ｐ上を移動する際に通信可能な基地局２ｂの変遷の例を説明する図である。図９を参照しながら、従来のモバイルＷｉＭＡＸ端末による無線基地局の選択の具体例を説明する。
【０００５】
地点１においては、移動端末は基地局Ａ及び基地局Ｂとの無線接続が可能であるが、基地局Ａからの電波の受信状態が最も良好であるため、基地局Ａと接続する。
【０００６】
移動端末が地点２へ移動すると、移動端末は基地局Ａ、基地局Ｂ、及び基地局Ｃの３局と接続可能になるが、基地局Ｂからの電波の受信状態が最も良好であるため、接続先が基地局Ｂに切り替えられる。
【０００７】
更に移動端末が地点３へ移動すると、移動端末は基地局Ｂ、基地局Ｃ及び基地局Ｄの３局と接続可能になるが、基地局Ｄからの電波の受信状態が最も良好であるため、接続先が基地局Ｄに切り替えられる。
【０００８】
このように基地局の切り替え（ハンドオーバー）は受信状態の変化をトリガーとして実行されるが、受信状態の変化の緩急は移動端末の移動速度に依存する。そこで、特許文献１には、移動端末の移動速度に応じて基地局の受信状態を監視する頻度を変更する移動端末が提案されている。特許文献１の移動端末は、移動速度が遅い場合には、受信状態の変化が緩やかであるため、無線基地局の受信状態を監視する頻度を下げて電力使用量を削減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−８１４３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ハンドオーバーが発生すると、基地局を切り替えた後に暫く良好な通信状態が得られるものの、ハンドオーバー中はデータ通信が遮断される。ハンドオーバーによりデータ通信が遮断される時間は比較的に長時間（例えば２０秒程度）に及ぶ。
【００１１】
ネットワークを利用するアプリケーションによっては、通信速度よりも通信の安定性が優先されるものがある。例えば、低い通信速度での映像データのストリーミング再生を可能にする映像再生アプリケーションを使用する場合には、通信速度が高速であるよりも、ハンドオーバーによる通信の遮断の発生がなるべく少ない方が望ましい。
【００１２】
また、モバイルＷｉＭＡＸ網を経由してインターネット等のＩＰ網に接続する場合、移動端末のＩＰアドレスは接続する基地局に応じて割り当てられる。そのため、ハンドオーバーが発生すると、移動端末のＩＰアドレスが変更されてしまう。例えば、インターネット上のサーバがモバイルＷｉＭＡＸ網を経由して移動端末にアクセスして車載カメラの映像を定期的に確認するようなアプリケーションにおいては、ハンドオーバーにより移動端末のＩＰアドレスが頻繁に変更されない方が望ましい。
【００１３】
また、従来のモバイルＷｉＭＡＸ端末では、現在地における受信状態のみに基づいて接続する基地局を決定しているため、例えば移動端末が搭載された車両の移動方向と反対方向にある基地局に切り替えてしまうことがある。そのため、直ぐに受信状態が劣化してしまい、ハンドオーバーが頻繁に発生することになる。その結果として、ネットワークのアベイラビリティが低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の実施の形態に基づいて移動通信システムの移動端末が提供される。本発明の実施形態に係る移動端末は、接続可能な基地局を検出するサーチ部と、接続する基地局を切り替えるハンドオーバーを実行するハンドオーバー部とを備えている。また、通信の利用状況に関する所定の条件に基づいてハンドオーバーの開始条件を決定するハンドオーバー条件決定部を更に備えている。
【００１５】
上記の構成によれば、通信の利用状況に関する所定の条件に基づいてハンドオーバーを開始する条件が決定されるため、通信の利用状況に適したハンドオーバーの実行が実現され、通信の利用状況に適した通信品質の提供が可能になる。
【００１６】
ハンドオーバー条件決定部は、第１の所定のアプリケーションにより通信が行われているときに、ハンドオーバーを抑制するようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００１７】
第１の所定のアプリケーションは音声又は映像データのストリーミング再生を行う。
【００１８】
ハンドオーバー条件決定部は、リアルタイム性を要求する通信が行われているときに、ハンドオーバーを抑制するようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００１９】
ハンドオーバー条件決定部は、ハンドオーバーの発生頻度を高める状況において、ハンドオーバーを抑制するようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００２０】
ハンドオーバー条件決定部は、移動端末の移動速度が第１の速度以上であるときにハンドオーバーを抑制するようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００２１】
ハンドオーバー条件決定部は、第２のアプリケーションにより通信が行われているときに、ハンドオーバーを実質的に抑制しないようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００２２】
第２のアプリケーションはＦＴＰ（File Transfer Protocol）によるファイル転送を行う。
【００２３】
ハンドオーバー条件決定部は、転送速度を優先する通信が行われているときに、ハンドオーバーを実質的に抑制しないようにハンドオーバーの開始条件を決定する。
【００２４】
受信した信号のアンテナレベルを判定するアンテナレベル判定部を更に備えている。また、ハンドオーバー部は接続中の基地局の信号のアンテナレベルが所定のレベルよりも低いときにハンドオーバーを実行し、  ハンドオーバー条件決定部は所定のレベルを決定する。
【００２５】
ハンドオーバー条件決定部は、ハンドオーバーの実行を抑制するために所定のレベルを低いアンテナレベルに決定する。
【００２６】
ハンドオーバー部は、接続中の基地局のアンテナレベルが所定のレベル未満であり、かつ所定のレベル以上のアンテナレベルで接続可能な代替の基地局がある場合に、代替の基地局へのハンドオーバーを実行する。
【００２７】
また、本発明の実施形態に従った、移動通信システムの移動端末が実行するコンピュータプログラムが提供される。本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、接続可能な基地局を検出するステップと、接続する基地局を切り替えるハンドオーバーを実行するステップと、所定の条件に基づいてハンドオーバーの開始条件を決定するステップを移動端末に実行させるコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の実施形態に係る移動端末により、通信の利用状況に適したハンドオーバーの実行が実現され、これにより通信の利用状況に適した通信品質の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るカーナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー制御の概要を説明するフローチャートである。
【図３】図１のフローチャートにおける基地局情報登録処理Ｓ１００の詳細を説明するフローチャートである。
【図４】図１のフローチャートにおける基地局選択処理Ｓ２００の詳細を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー制御の概要を説明するフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートにおける基地局選択処理Ｓ６００の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図７】図５のフローチャートにおける基地局選択処理Ｓ６００の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図８】図６のフローチャートにおけるアンテナレベル再チェック処理Ｓ７００の詳細を説明するフローチャートである。
【図９】移動端末が経路Ｐ上を移動する際に通信可能な基地局２ｂの変遷の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るカーナビゲーション装置１について詳細に説明する。図１は、モバイルＷｉＭＡＸ網２を介してインターネット３に接続するカーナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置１は、モバイルＷｉＭＡＸ方式の無線アクセス網２を介してインターネット３に接続して、ＷＷＷ（World Wide Web）や電子メール等のインターネット上で提供されるサービスを利用できるように構成されている。なお、以下の説明において、「モバイルＷｉＭＡＸ」を単に「ＷｉＭＡＸ」と略記する。
【００３１】
カーナビゲーション装置１は、本体１ａと、本体１ａに装着されたＷｉＭＡＸ通信モジュール１００を備えている。本体１ａは、ＣＰＵ１０、ＲＡＭ２０、ＲＯＭ３０、ＨＤＤ４０、タッチパネルディスプレイ５０、測位部６０、交通情報取得部７０、及び機能拡張モジュール用インターフェース８０を備えている。
【００３２】
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ３０に記憶された各種プログラムに基づいてカーナビゲーション装置１の動作を制御する中央処理装置である。本体１ａを構成する各ユニットはＣＰＵ１０に接続されており、ＣＰＵ１０による制御下で動作する。ＲＡＭ２０はＣＵＰ１０が処理中の命令やデータを一時的に記憶する揮発性メモリである。また、ＲＡＭ２０の所定領域はイメージバッファとして使用される。ＲＯＭ３０は、ＣＰＵ１０が使用する各種プログラムや設定データが格納された不揮発性メモリである。ＲＯＭ３０には、図示されないナビゲーションプログラム、音楽再生用プログラム、Ｗｅｂブラウザ等、カーナビゲーション装置１の各種機能を実現するためのプログラムが格納されている。本実施形態においては、図示されないＷｉＭＡＸ通信用プログラムの一部として、後述する本発明の実施形態に係るハンドオーバー制御を行うＨＯ制御プログラム３２がＲＯＭ３０に格納されている。
【００３３】
なお、ＨＯ制御プログラム３２の形態は上記の構成に限定されない。例えば、ＨＯ制御プログラム３２は、ハンドオーバー制御に関するコードのみが記述された独立のプログラムモジュールから構成されていなくてもよく、他の機能を実現するためのコードが混在したプログラムモジュール（又はメインプログラム）であってもよい。また、ＨＯ制御プログラム３２は、複数のプログラムモジュールから構成されていてもよい。
【００３４】
ＨＤＤ４０は、ナビゲーション処理やハンドオーバー制御に使用される地図データベース、あるいは音楽再生プログラムにより再生される楽曲データベース等の各種データが格納された大容量ハードディスクドライブである。なお、ＨＤＤ４０には、ＣＰＵ１０が実行するためのプログラムや設定データの一部が格納されていてもよい。また、本実施形態のＨＤＤ４０には、ＷｉＭＡＸアクセス網の基地局２ｂに関する情報が記録されるデータベースである基地局情報ＤＢ４２が格納されている。
【００３５】
タッチパネルディスプレイ５０は、液晶モニタ５２の表示画面上に透明なタッチパッド（操作パネル５４）が形成された入出力装置である。
【００３６】
測位部６０は、電波航法及び自律航法により現在地の位置情報を取得してＣＰＵ１０に提供する機能ユニットであり、ＧＰＳ（Global Positioning System）レシーバ６２、ジャイロセンサ６４及び速度センサ６６を備えている。ＧＰＳレシーバ６２は、ＧＰＳアンテナ６２ａにより受信した複数のＧＰＳ衛星からの電波信号に基づいて電波航法による測位を行うモジュールである。また、ジャイロセンサ６４及び速度センサ６６は、それぞれ自律航法に使用するための車両の角速度及び速度を検出する。測位部６０は、ＧＰＳレシーバ６２によるＧＰＳ測位結果と各センサの検出値をカルマンフィルタに入力して、車両の現在位置の推定値を取得し、測位結果としてＣＰＵ１０に出力する。測位部６０による測位結果は、ナビゲーションプログラムやＨＯ制御プログラム３２により使用される。
【００３７】
交通情報取得部７０は、アンテナ７０ａが受信した各種電波及び／又は光信号に基づいて交通情報レシーバ７２が取得した交通情報データをＣＰＵ１０に提供する機能ユニットである。交通情報取得部７０により取得される交通情報データには、渋滞情報、所要時間情報、事故・故障車・工事情報、交通規制情報、駐車場・サービスエリア・パーキングエリア情報等が含まれる。これらの情報はナビゲーションプログラムによって使用され、設定に従って地図画面上に表示される。
【００３８】
機能拡張モジュール用インターフェース８０は、本体１ａに機能を追加するための各種拡張モジュールに接続され、データ通信及び電力供給を行うための接続部である。
【００３９】
ＷｉＭＡＸ通信モジュール１００は、本体１ａにＷｉＭＡＸ通信機能を追加するための機能拡張モジュールである。ＷｉＭＡＸ通信モジュール１００は、ＣＰＵ１１０、ＲＡＭ１２０、ＲＯＭ１３０、ＷｉＭＡＸ通信処理回路１４０、ＲＦ処理回路１５０、及びインターフェース１８０を備えている。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１３０に記憶された各種プログラム、及びインターフェース１８０を介して受け取るカーナビゲーション装置本体１ａ（ＣＰＵ１０）からの命令に基づいてＷｉＭＡＸ通信モジュール１００の動作を制御する。ＷｉＭＡＸ通信処理回路１４０は、IEEE 802.16e-2005規格に基づく通信に必要なベースバンド信号の処理を行う回路である。ＲＦ処理回路１５０は、アンテナ１５０ａにより送受信される高周波信号の処理を行う。具体的には、ＲＦ処理回路１５０は、アンテナ１５０ａが受信した電波信号から、ＣＰＵ１１０により指定された周波数の変調信号を抽出して、受信ベースバンド信号に復調し、ＷｉＭＡＸ通信モジュール１００へ送る。また、ＲＦ処理回路１５０は、ＷｉＭＡＸ通信モジュール１００から受け取った送信ベースバンド信号を、ＣＰＵ１１０により指定された搬送周波数のＲＦ送信信号に変換して、アンテナ１５０ａから送信する。インターフェース１８０は、本体１ａとの通信及び受電のための接続部である。
【００４０】
ＷｉＭＡＸアクセス網２は、モバイルＷｉＭＡＸの標準仕様に準拠した無線端末との間で高速無線通信を実現する無線ネットワークシステムである。ＷｉＭＡＸアクセス網２は、インターネット３に接続されており、無線端末はＷｉＭＡＸアクセス網２との接続を介してインターネットに接続することができる。ＷｉＭＡＸアクセス網２によるサービスエリアは半径が約１−３ｋｍのセルに分割され、各セルの中央に１台の無線基地局２ｂが設置されている。カーナビゲーション装置１のＷｉＭＡＸ通信モジュール１００は、現在地付近にある無線基地局２ｂとの間で無線リンクを確立し、この無線リンク及びＷｉＭＡＸアクセス網２を介してインターネット３に接続する。
【００４１】
以下に、本発明の実施形態に係るカーナビゲーション装置１が実行するハンドオーバー制御の手順を説明する。なお、ハンドオーバー制御は、カーナビゲーション装置本体１ａのＣＰＵ１０がＨＯ制御プログラム３２に基づいてＷｉＭＡＸ通信モジュール１００を制御することにより実行される。
【００４２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るハンドオーバー制御の概要を説明するフローチャートである。第１の実施形態のハンドオーバー制御においては、サーチにより検出された接続可能な基地局２ｂに関する情報を基地局情報ＤＢ４２に格納する基地局情報登録処理Ｓ１００と、車両の移動速度と受信状態に応じて接続する基地局２ｂを切り替える基地局選択処理Ｓ２００とが、ＷｉＭＡＸ通信が終了する（Ｓ３００：ＮＯ）まで繰り返される。基地局情報登録処理Ｓ１００の詳細な手順を図３のフローチャートに、基地局選択処理Ｓ２００の詳細な手順を図４のフローチャートにそれぞれ示す。
【００４３】
図３に示されるように、基地局情報登録処理Ｓ１００においては、まずＷｉＭＡＸ通信モジュール１００による通信状態が確認される（Ｓ１０１）。通信不能であれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、通信可能な状態に復帰するまで通信状態のチェックＳ１０１が繰り返される。通信可能であれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、カーナビゲーション装置１が搭載された車両の位置情報が測位部６０から取得される（Ｓ１０３）。次に、通信可能なＷｉＭＡＸ基地局２ｂをサーチする（Ｓ１０４）。基地局サーチＳ１０４により基地局２ｂが検出されなければ（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理はＳ１０１に戻る。基地局２ｂが検出されると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、検出された基地局２ｂのＩＤ情報（例えばＭＡＣアドレス）及びアンテナレベルが車両位置情報と関連付けられて基地局情報ＤＢ４２に格納されて（Ｓ１０６）、基地局情報登録処理Ｓ１００を終了する。なお、本実施形態においては、アンテナレベルは、受信信号のＳ／Ｎ比に応じて、圏外（レベル０）及びレベル１〜５の６段階に設定される。
【００４４】
続いて実行される基地局選択処理Ｓ２００（図４）においても、まずＷｉＭＡＸ通信モジュール１００による通信状態が確認される（Ｓ２０１）。通信不能であれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。通信可能であれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、測位部６０から車両の現在地の位置情報が取得される（Ｓ２０３）。次に、取得された現在地の位置情報を検索キーとして基地局情報ＤＢ４２を検索し、現在地付近で過去に受信した各基地局２ｂの信号のアンテナレベルを取得する（Ｓ２０４）。次いで、測位部６０の速度センサ６４から車両の移動速度を取得する（Ｓ２０５）。
【００４５】
車両の速度が８０ｋｍ／ｈ以上であれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。
【００４６】
また、車両の速度が８０ｋｍ／ｈ未満（Ｓ２０６：ＮＯ）かつ４０ｋｍ／ｈ以上（Ｓ２０７：ＹＥＳ）であれば、現在接続中の基地局２ｂのアンテナレベルが所定レベル以上であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。アンテナレベルが３以上あれば（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。アンテナレベルが２以下であれば（Ｓ２０８：ＮＯ）、処理はＳ２０９に進む。処理Ｓ２０９では、基地局情報ＤＢ４２から取得したアンテナレベルの情報を参照して、アンテナレベル３以上で接続可能な代替の基地局２ｂが有るか否かを判断する。アンテナレベル３以上で接続可能な代替局があれば（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、アンテナレベルが最大の代替局に接続を切り替えて（Ｓ２１３）、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。また、アンテナレベル３以上で接続可能な代替局が無ければ（Ｓ２０９：ＮＯ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。
【００４７】
車両の速度が４０ｋｍ／ｈ未満（Ｓ２０７：ＮＯ）かつ１０ｋｍ／ｈ以上（Ｓ２１０：ＹＥＳ）であれば、接続中の基地局２ｂのアンテナレベルが所定レベル以上であるか否かを判定する（Ｓ２１１）。アンテナレベルが４以上であれば（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。アンテナレベルが３以下であれば（Ｓ２１１：ＮＯ）、処理はＳ２１２に進む。処理Ｓ２１２では、基地局情報ＤＢ４２から取得したアンテナレベルの情報を参照して、アンテナレベル４以上で接続可能な代替の基地局２ｂが有るか否かを判断する。アンテナレベル４以上で接続可能な代替局があれば（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、アンテナレベルが最大の代替局に接続を切り替えて（Ｓ２１３）、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。また、アンテナレベル４以上で接続可能な代替局が無ければ（Ｓ２１２：ＮＯ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ２００を終了する。
【００４８】
ここで、以上に説明した基地局選択処理Ｓ２００の趣旨を説明する。８０ｋｍ／ｈ以上での高速走行中は、各基地局２ｂのアンテナレベルが急速に変化する。そのため、常に最も良好なアンテナレベルの基地局２ｂに接続しようとすると、頻繁にハンドオーバーが発生するため、カーナビゲーション装置１におけるネットワークのアベイラビリティが大幅に低下してしまう。そこで、上記に説明した第１の実施形態のハンドオーバー制御では、高速走行中は通信が不能になるまでハンドオーバーを行わない構成を採用することで、頻繁なハンドオーバーの発生によるＷｉＭＡＸ通信のアベイラビリティの低下を防止している。逆に、１０ｋｍ未満での低速走行中は、各基地局２ｂのアンテナレベルの変化は緩慢であるため、常に受信状態が最良の基地局２ｂに切り替える構成としても頻繁にハンドオーバーが発生することはない。また、中程度の速度（１０〜８０ｋｍ／ｈ）での走行中は、速度に応じて、ハンドオーバーの開始を決定するアンテナレベルの閾値を適宜設定することにより、ハンドオーバーの発生頻度と通信品質との好適なバランスを得ることができる。具体的には、やや早めの走行速度（８０ｋｍ／ｈ未満かつ４０ｋｍ／ｈ以上）においては、ハンドオーバーを開始するアンテナレベルの閾値を低めの値（例えばレベル２以下）に設定することにより、ハンドオーバーの頻度を許容範囲に抑えつつ、一定の通信品質が確保される。また、やや遅めの走行速度（４０ｋｍ／ｈ未満かつ１０ｋｍ／ｈ以上）においては、ハンドオーバーを有効にするアンテナレベルの閾値を高めの値（例えばレベル３以下）に設定して、高い通信品質を維持しても、ハンドオーバーの頻度を許容範囲内
に収めることができる。
【００４９】
以上説明した第１の実施形態のハンドオーバー制御は、移動速度を考慮してハンドオーバーを実行する条件を変更することにより、通信速度とアベイラビリティを好適化するものである。次に説明する本発明の第２の実施形態のハンドオーバー制御は、更にＷｉＭＡＸ通信により送受信される情報の内容に応じて（言い換えればＷｉＭＡＸ通信に要求される通信品質に応じて）ハンドオーバーを実行する条件を変更することにより、更に高度な通信品質の好適化を実現するものである。
【００５０】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るハンドオーバー制御の概要を説明するフローチャートである。第２の実施形態のハンドオーバー制御においては、接続可能な基地局２ｂをサーチして基地局２ｂに関する情報を基地局情報ＤＢ４２に格納する基地局情報登録処理Ｓ５００と、ＷｉＭＡＸ通信により送受信する情報の内容に応じた条件に従って基地局２ｂを切り替える基地局選択処理Ｓ６００とが、ＷｉＭＡＸ通信が終了する（Ｓ８００：ＮＯ）まで繰り返される。基地局情報登録処理Ｓ５００は、図３に示されるように、第１実施形態における基地局情報登録処理Ｓ１００と略同じ処理であるが、基地局情報ＤＢ４２に格納されるデータ項目が異なる。具体的には、第２実施形態の処理Ｓ５０６において、次に掲げる情報（ａ）〜（ｄ）の全部又は一部が、基地局２ｂのＩＤ情報（ＭＡＣアドレス等）及び／又は車両位置情報と関連付けられて基地局情報ＤＢ４２に格納される。
（ａ）接続時のアンテナレベル（接続中に移動した経路上の各位置におけるアンテナレベル）
（ｂ）接続開始位置
（ｃ）接続終了（切断）位置
（ｄ）サーチにより検出された基地局からの信号のアンテナレベル
【００５１】
図６及び図７は、基地局選択処理Ｓ６００の詳細な手順を示すフローチャートである。また、図８は、図６のフローチャートにおけるアンテナレベル再チェック処理Ｓ７００の詳細な手順を示すフローチャートである。
【００５２】
基地局選択処理Ｓ６００においては、まずＷｉＭＡＸ通信モジュール１００による通信状態が確認される（Ｓ６０１）。通信不能であれば（Ｓ６０２：ＮＯ）、基地局選択処理Ｓ６００を終了する。通信可能であれば（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、次に現在ＷｉＭＡＸ通信を使用しているアプリケーションが通信速度を優先するものであるか否が判断される（Ｓ６０３）。例えば、ＷｉＭＡＸ通信を使用しているアプリケーションがＦＴＰ（File Transfer Protocol）によりファイル転送を行うものであれば、通信速度を優先するものと判断され（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、処理はＳ６０５に進む。アプリケーションが通信速度を優先するものでなければ（Ｓ６０３：ＮＯ）、次にそのアプリケーションが通信の接続維持を優先するものであるか否かが判断される（Ｓ６０４）。例えば、アプリケーションがストリーミング等のリアルタイムサービスを提供するものであれば、接続維持を優先すると判断され（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、処理はＳ６２０（図７）に進む。アプリケーションが接続維持を優先するものでなければ（Ｓ６０４：ＮＯ）、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ６００を終了する。
【００５３】
アプリケーションが通信速度を優先するものである場合は、処理Ｓ６０５において、測位部６０から車両の現在地の位置情報が取得される。次に、現在地の位置情報を検索キーとして基地局情報ＤＢ４２を検索し、現在地付近において過去に接続した実績のある基地局２ｂに関する情報を取得する（Ｓ６０６）。アンテナレベル３以上で接続した実績のある基地局２ｂが無ければ（Ｓ６０７：ＮＯ）、後述するアンテナレベル再チェック処理Ｓ７００が行われる。アンテナレベル３以上で接続した実績のある基地局２ｂがあれば（Ｓ６０７：ＹＥＳ）、その中で最大のアンテナレベルでの接続実績のある基地局２ｂに接続する（Ｓ６０８）。アンテナレベル３以上で接続できれば（Ｓ６０９：ＹＥＳ）、そのまま基地局選択処理Ｓ６００を終了する。また、アンテナレベル３以上で接続できなければ（Ｓ６０９：ＮＯ）、アンテナレベル再チェック処理Ｓ７００が行われる。
【００５４】
図８は、アンテナレベル再チェック処理Ｓ７００の詳細を説明するフローチャートである。アンテナレベル再チェック処理Ｓ７００においては、先ずカウンタＮがリセットされ（Ｓ７０１）、接続可能なＷｉＭＡＸ基地局２ｂのサーチが行われる（Ｓ７０２）。アンテナレベル３以上の基地局２ｂが検出されれば（Ｓ７０３：ＹＥＳ）、検出された基地局２ｂのうちアンテナレベルが最大のものに接続を切り替え（Ｓ７０４）、基地局サーチＳ７０３において検出された基地局２ｂ及びＳ７０４において接続した基地局２ｂに関する情報を基地局情報ＤＢ４２に格納して、アンテナレベル再チェック処理Ｓ７００を終了する。
【００５５】
基地局サーチＳ７０２においてアンテナレベルが３未満かつ２以上の基地局２ｂが検出されれば（Ｓ７０３：ＮＯ、Ｓ７０６：ＮＯ）、カウンタＮをインクリメントして（Ｓ７０７）、サーチＳ７０３において検出された基地局２ｂに関する情報を基地局情報ＤＢ４２に格納する（Ｓ７０８）。カウンタの値が所定の設定値ｎに達していなければ（Ｓ７０９：ＮＯ）、処理Ｓ７０２に戻って再びＷｉＭＡＸ基地局２ｂのサーチを行う。また、カウンタの値が所定の設定値ｎに達すると、アンテナレベル再チェック処理Ｓ７００を終了する。すなわち、基地局サーチＳ７０２においてアンテナレベル３以上の基地局２ｂが検出されるか、あるいはアンテナレベル２以上の基地局が検出されなくなるまで、最大ｎ回基地局サーチＳ７０２が繰り返し実行される。
【００５６】
次に、判断Ｓ６０４においてアプリケーションが通信の接続維持を優先するものであると判断された場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）に実行される処理について、図７を参照しながら説明する。この場合、まず処理Ｓ６２０において測位部６０から車両の現在地の位置情報が取得される。次に、取得した現在地の位置情報を検索キーとして基地局情報ＤＢ４２を検索し、現在地付近において過去に接続した実績のある基地局２ｂのアンテナレベルの情報を取得する（Ｓ６２１）。現在地付近において過去にアンテナレベル２以上で接続した実績のある基地局２ｂが無ければ（Ｓ６２２：ＮＯ）、処理はＳ６２９へ進む。また、現在地付近において過去にアンテナレベル２以上で接続した実績のある基地局２ｂがあれば（Ｓ６２２：ＹＥＳ）、それらの基地局２ｂのアンテナレベルを確認する（Ｓ６２３）。アンテナレベル２以上で接続可能な基地局２ｂが検出されなければ（Ｓ６２４：ＮＯ）、処理はＳ６２９へ進む。また、アンテナレベル２以上で接続可能な基地局２ｂが検出されると（Ｓ６２４：ＹＥＳ）、検出された基地局２ｂの位置情報を基地局情報ＤＢ４２から取得する（Ｓ６２５）。アンテナレベルが２以上で接続可能な基地局２ｂの中に車両の進行方向側（すなわち車両が接近する方向）に位置するものが無ければ（Ｓ６２６：ＮＯ）、処理はＳ６２９へ進む。また、２以上のアンテナレベルで接続可能な基地局２ｂが車両の進行方向側にあれば（Ｓ６２６:ＹＥＳ）、その中で進行方向に最も近い基地局２ｂに接続を切り替える（Ｓ６２７）。ここで、進行方向に最も近い基地局２ｂを決定する方法には様々なものがある。例えば、地図上で現在地を通り車両の進行方向へ伸びる直線との距離が最短となる基地局２ｂを、進行方向に最も近い基地局２ｂとする方法がある。また、現在走行中の道路との最短距離が最も短い基地局２ｂを進行方向に最も近い基地局２ｂとする方法もある。また、案内中の経路への最短距離が最も短い基地局２ｂを、進行方向に最も近い基地局２ｂとする方法もある。あるいは、車両が上記の直線（又は、走行中の道路、もしくは案内中の経路）上を進行方向に移動したときに、車両と基地局２ｂとの距離が所定の範囲（例えば、一般にアンテナレベル２以上が確保される距離範囲）を超えるまでの移動距離が最長となる基地局２ｂを進行方向に最も近い基地局２ｂとする方法を採用してもよい。以上に例示的に列挙した方法に限定されず、進行方向に最も近い基地局２ｂを決定する他の様々な方法も本発明の実施形態に適用することができる。進行方向に最も近い基地局２ｂとの接続に成功すると（Ｓ６２８：ＹＥＳ）、基地局選択処理Ｓ６００を終了する。また、アンテナレベル２以上で接続できなければ（Ｓ６２８：ＮＯ）、処理はＳ６２９へ進む。
【００５７】
処理Ｓ６２９では基地局２ｂのサーチを行い、サーチＳ６２９において検出された基地局２ｂに関する情報を基地局情報ＤＢ４２に格納する（Ｓ６３０）。次に、サーチＳ６２９においてアンテナレベル２以上で接続可能な基地局が検出されたか否かを確認し（Ｓ６３１）、アンテナレベル２以上で接続可能な基地局が検出されていなければ（Ｓ６３１：ＮＯ）、次にサーチＳ６２９においてアンテナレベル１以上で接続可能な基地局が検出されたか否かを確認する（Ｓ６３２）。サーチＳ６２９においてアンテナレベル１以上で接続可能な基地局が検出されていなければ（Ｓ６３２：ＮＯ）、接続の切り替えが可能な代替の基地局が存在しないため、接続する基地局２ｂを切り替えずに、基地局選択処理Ｓ６００を終了する。また、サーチＳ６２９においてアンテナレベル２以上で接続可能な基地局が検出されているか（Ｓ６３１：ＹＥＳ）、アンテナレベル１以上で接続可能な基地局が検出されていれば（Ｓ６３２：ＹＥＳ）、検出された基地局２ｂの位置情報を基地局情報ＤＢ４２から取得する（Ｓ６３３）。次に、接続可能な基地局２ｂの中に車両の進行方向側に位置するものがあれば（Ｓ６３４:ＹＥＳ）、その中で進行方向に最も近い基地局２ｂに接続を切り替えて（Ｓ６３５）、処理Ｓ６００を終了する。接続可能な基地局２ｂの中に車両の進行方向側に位置するものが無ければ（Ｓ６３４：ＮＯ）、比較的に長時間にわたって接続を維持できる代替の基地局は存在しないため、接続する基地局２ｂを切り替えずに基地局選択処理Ｓ６００を終了する。以上に説明したように、基地局２ｂとの接続の維持が優先される場合に実行される図７に示される一連の処理Ｓ６２０−Ｓ６３５においては、車両の進行方向側に位置する基地局２ｂにのみ接続が切り替えられる。車両の進行方向側に位置する基地局２ｂのアンテナレベルは、車両が走行して基地局２ｂに接近するにつれて向上することが予測される。そのため、たとえ現在のアンテナレベルが接続可能な最低レベルであっても、車両の進行方向側に位置する基地局２ｂに接続が切り替えられる場合がある。逆に、現在のアンテナレベルが最高レベルであっても、車両の進行方向側に位置しない基地局２ｂのアンテナレベルは比較的に短時間で接続不能なレベルまで低下することが予測されるため、車両の進行方向側に位置しない基地局２ｂへ接続が切り替えられることはない。また、上記のように、先ずＳ６３１においてアンテナレベル２以上で接続可能な基地局が検出されているか否かを確認し、アンテナレベル２以上で接続可能な基地局が検出されていない場合に（Ｓ６３１：ＮＯ）、続くＳ６３２においてアンテナレベル１以上で接続可能な基地局が検出されているか否かを確認するという構成により、アンテナレベル２以上で接続可能な（すなわち受信状態がある程度良好な）基地局２ｂへの切り替えを優先させることができる。
【００５８】
上記の第２の実施形態に係るハンドオーバー制御では、アプリケーションが優先する通信品質に基づいてハンドオーバーを開始する条件が決定されるため、アプリケーションによる通信の内容に適した条件でハンドオーバーが実行され、最適な通信品質による通信が提供される。例えば、ＦＴＰ等の通信速度を優先するアプリケーションを使用する場合には、必要な通信速度を確保するために、ハンドオーバー処理を開始するアンテナレベルの閾値が比較的に高く設定される。また、ストリーミング等の接続維持を優先するアプリケーションを使用する場合には、ハンドオーバー処理を開始するアンテナレベルの閾値が比較的に低く設定され、また、移動端末が接近する方向に位置する基地局のみに接続が切り替えられる。このような構成により、必要なアンテナレベルを確保しつつ、ハンドオーバーの発生頻度を低く抑えることができる。なお、処理Ｓ６０３及びＳ６０４の判断において使用されるアプリケーションが優先する通信品質の情報は、例えばＣＰＵ１０から取得した実行中のアプリケーションの情報を用いてもよく、ＷｉＭＡＸフレームに記録されたＱｏＳ情報を用いてもよい。
【００５９】
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施の形態は、上記に説明したものに限定されず、特許請求の範囲の記載により表現された技術的思想の範囲内で任意に変更することができる。
【００６０】
例えば、本発明は、モバイルＷｉＭＡＸ以外にも、例えばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ他）等の各種無線通信システムにも適用することができる。
【００６１】
また、上記の実施形態はカーナビゲーション装置に本発明を適用した例であるが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、携帯電話、ノートＰＣ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯ゲーム機等の携帯情報端末、船舶や航空機に搭載される情報端末にも本発明を適用することができる。
【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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