JP4310173B2 - 端末およびその通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおける端末およびその通信方法に関する。

近年、無線で通信を行う無線通信システムの導入が急速に進められている。最近では、音声等の情報を拡散符号で符号多重化して通信を行うＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線通信システムが普及し、いつでも・どこでも・誰とでも高速な通信が可能となってきた。ＣＤＭＡ無線通信システムとして、例えば、１ｘＥＶ−ＤＯ（１ｘ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）無線通信システムが知られている。１ｘＥＶ−ＤＯ無線通信システムでは可変レートで通信が行われる（ベストエフォート型の無線通信システム）ため、伝送速度は高ければ高いほど、ユーザにとっては望ましい。

しかし、１ｘＥＶ−ＤＯのようなベストエフォート型の無線通信システムでは、ユーザが、任意に伝送速度を指定できるものではなく、電波の状態によって変動する。そこで、電波の状態を容易に確認したり、その電波の状態に応じて通信方法を制御する技術が求められる。例えば、特許文献１には、無線携帯端末システムに関し、受信信号の電界強度情報や雑音情報等と、予め測定された通信品質判定結果から通信品質を判定し、音声通信可/不可、データ通信可/不可、データ通信可の場合の最大データ通信速度をディスプレイに表示させるようにした無線携帯端末が記載されている。又、特許文献２には、移動局と基地局との無線通信に用いられる無線チャネルを決定する制御局において、割り当てられた無線チャネルに応じて通信速度が変化する移動局に対して、割り当て可能な各無線チャネルのスループットを算出し、算出したスループットに基づいて無線チャネルを上記移動局に割り当てることが記載されている。

又、上述の無線通信システムでは、端末が、セル（基地局からの電波が届く範囲）間を移動しながら各セル内の基地局と通信を行う。この時、セル間を移動しても通信を継続させるハンドオーバ（あるいはハンドオフ）という技術が必要となる。ＣＤＭＡ無線通信システムでは、１台の端末と同時に通信を行っている複数の無線通信装置の中から、最も通信状態の良い基地局を選択して通信を継続させるソフトハンドオーバ（あるいはソフトハンドオフ）という技術が用いられる（例えば、非特許文献１、２参照。）

特開平５−２０７５４４号公報 特開２００３−１２５４４０号公報 ３ＧＰＰ ＴＲ２５．８３２ ５．２章 ３ＧＰＰ２ ＣＡ０００３． ４章

上述のように、１ｘＥＶ−ＤＯのようなベストエフォート型の無線通信システムでは、伝送速度は高ければ高いほど、ユーザにとっては望ましい。しかし、伝送速度は、ユーザが任意に指定できるものではなく、電波状態のほか、他ユーザの通信状況によっても変動する。例えば、セル内の端末数の増加や使用しているアプリケーションによって、伝送速度が落ちてしまう場合がある。つまり、受信強度が強い通信環境であっても、セル内の複数の端末が大容量のデータ通信を行っている場合には、高い伝送速度での通信は期待できない。

従って、電波状態や他ユーザの通信状況によって伝送速度が変化する無線通信システムを使用するユーザは、自身が置かれた環境下で、どのくらいの伝送速度が発揮できるかを知りたいという要求が今後生まれると考えられる。

しかし、上記特許文献１、２に記載の技術では、通信品質の判定やスループットの算出には、実際に通信を行う必要があったため、他ユーザに通信品質の低下等の影響を与える。従って、現在の最適な伝送速度（スループット）を求めていたものとは言い難く、システム提供者や利用者にとって使いやすいものでは無かった。

更に、電波状態や他ユーザの通信状況によって伝送速度が変化する無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバを行う際、その通信環境下で最大スループットを発揮できる基地局を選択して通信を可能とする端末の実現が望まれる。

しかし、上記非特許文献１、２に記載のソフトハンドオーバは、電界強度を主たる情報として通信品質を算定し、基地局の切り替えを実施するものであるため、実際に伝送可能な速度以下でしか情報の伝送が行われないという事象が起こってしまう。従って、最大伝送速度での情報伝送能力を提供するシステム提供者や最大伝送速度での情報伝送能力を期待するユーザにとって、望ましいシステムでは無くなってしなう。

以上の点に鑑みて、本発明は、電波状態や他ユーザの通信状況によって伝送速度が変化する無線通信システムにおいて、ユーザが、通信を行わずとも（待機状態）通信時に使用可能な伝送速度（予想スループット）を知ることができる端末を提供することを目的とする。

又、本発明は、電波状態や他ユーザの通信状況によって伝送速度が変化する無線通信システムにおいて、最大スループットを発揮できる基地局を選択して通信を可能とする端末を提供することを目的とする。

本発明は、端末が、待機状態において、複数の基地局から受信したパケットに含まれる情報を基に、通信時に使用可能な伝送速度を求め、求めた予想スループットがより一層高いセクタを選択するようにしたことを特徴とする。

パケットの各々は、報知情報エリアと通信情報エリアからなり、上記報知情報エリアと上記通信情報エリアの各々は、時分割された複数のスロットから構成されている。上記報知情報エリアと前記通信情報エリアの各スロットにはパイロット信号が含まれており、更に上記報知情報エリアのスロットには、セクタ内で通信を行っている端末数を表す情報が含まれている。

本発明の端末は、上記パイロット信号から求めた各基地局への要求伝送速度と、上記端末数と、通信情報エリアから測定された使用中のスロット数および空きスロット数から各基地局に対する予想スループットを求め、これらの予想スループットの中から最も高い予想スループットを表示部に表示させるようにした。これによって、通信を行う場合には、予想スループットの最も高い基地局との通信が可能となる。

本発明によれば、待機状態において、予想スループットを算出し、端末の表示部に表示可能としたので、ユーザは、通信を行わずとも予想スループットを知ることができる。

又、本発明によれば、高いスループットを発揮できるセクタを選択可能としたので、効率の良いデータ通信が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した無線通信システム全体の構成を示す図である。端末（Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、端末）（１００−１、１００−２、…）は、無線通信装置（本実施例では、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔ端末ｉｏｎ、基地局））３００−１との間で、無線による通信路を確立する。ここで、本実施例では、基地局３００−１が管理する無線エリアをセクタ２００−１と呼び、セクタ２００−１内では、複数の端末（１００−１、１００−２、…）が基地局３００−１と接続可能である。セクタ２００−２、２００−３、２００−４、…等も同様である。又、ハンドオーバを可能とするため、セクタ２００−１とセクタ２００−２のように、隣接するセクタ同士は重複している。

基地局３００−１、３００−２は、有線接続により基地局制御装置(Ｂａｓｅ Ｓｔ端末ｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、基地局制御装置)４００−１に接続されている。同様に、基地局３００−３、基地局３００−４は、有線接続により基地局制御装置４００−２に接続されている。

基地局制御装置４００−１、４００−２は、有線接続によりインターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）や公衆通信網などのネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）５００に接続されている。

端末は、基地局から送信されるパケット１０００を上記無線通信路を介して受信する。詳細を後述するが、パケット１０００は、基地局の状態や、端末が基地局に接続するのに必要な各種情報を含む報知情報１０５０、および実際にユーザが取り扱っている通信データ（通信情報）（以下、トラフィックデータと称する。）１１００が含まれている。報知情報１０５０およびトラフィックデータ１１００には共に時分割された単位であるスロットが複数集まったものであり、それぞれのスロットにはパイロット信号１２００が搭載されている。端末は、受信したパイロット信号により受信強度（受信電力）を測定し、後述する通信品質に関するパラメータを求める。この通信品質に関するパラメータは、基地局からの信号電力と他受信電力（干渉雑音電力）との比であるＣ/Ｉ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）値を用いる。トラフィックデータエリア１１００は、ユーザの通信データを格納するエリアであり、スロット毎に異なるユーザ宛のデータがされる。なお、格納するユーザの通信データが存在しない場合は、スロットが空きの状態であり、本実施例では空きスロットと呼ぶ。

端末１００−１がデータ通信を行う場合、まず基地局３００−１に対して接続要求を行う。基地局３００−１は、端末１００−１から接続要求を受けると、基地局制御装置４００−１との通信路を確立した後、端末１００−１に無線リソースを割り当てる。これによって、端末１００−１と基地局３００−１との間の無線通信路が確立される。無線リソースの割り当て処理や基地局制御装置もしくはそれより上位網との通信に際しては別途認証や課金機能などを設けていても構わない。

無線通信路を確立し、データ通信が可能となった端末１００−１は、自分が置かれた環境下でデータを受信できる最大の伝送速度を算出し、基地局３００−１に要求する。基地局３００−１は、端末１００−１から要求された伝送速度でデータを送信する。なお、要求する伝送速度の算出については、後述する図６に示すテーブルを用いる。

図２は、端末の構成を示すブロック図である。端末（１００−１、１００−２、…。１１０−１、…）の各々は、アンテナ１７０、送受信部１１０、信号処理部１２０、Ｉ/Ｏ制御部１３０、周辺装置部１４０、プロセッサ１５０、およびメモリ（記憶部）１６０を備えている。

周辺装置部１４０は、データや指示（発信指示等）を入力するためのボタンから構成される入力部１４０−１、予想スループット等を表示するための表示部１４０−２、およびスピーカ１４０−３を備えている。入力部１４０−１は、タッチパネルやマウスポインタ、マイク等であっても良い。又、図示していないが、表示部１４０−２に表示された結果を紙等で出力するための出力部を備えても良い。

送受信部１１０は、アンテナ１７０を介して、基地局から送信される報知情報およびトラフィックデータを含むパケットを受信し、又、アンテナ１７０を介して、基地局宛てのパケットを送信する。又、送受信部１１０は、基地局との間で通信を行う為に、Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ（ＰＳＫ）技術等の変復調処理を行う。

信号処理部１２０は、上記受信パケットに含まれる報知情報１０５０およびトラフィックデータ１１００から予想スループットを算出し、選択セクタを決定する。算出された予想スループットは、表示部１４０−２に表示される。

メモリ１６０には、プロセッサ１５０が実行する、予想スループット算出や選択セクタの決定、および決定されたセクタ内の基地局への接続等の制御プログラムが記憶されている。

図３は、パケット１０００の構成を示す図である。パケット１０００は、以下のように構成されている。パケット１０００は、報知情報エリア１０５０とトラフィックデータ（通信情報）エリア１１００に分かれている。報知情報エリア１０５０とトラフィックデータエリア１１００の各々は、時分割された複数のスロットから構成されている。本実施例では、１スロットは、１／６００ｍｓ（＝約１．６７ｍｓ）である。報知情報エリア１０５０は、８スロット(もしくは１６スロット)、トラフィックデータエリア１１００は、２４８スロット(もしくは２４０スロット)からなる。基地局の各々は、これらを合計した２５６スロット（＝約４２６．６７ｍｓ）に必要な情報を入れて、これを１つの周期として、連続して端末に送信している。又、それぞれのスロットは、ハーフスロット２つが組み合わされており、各ハーフスロットの中心にパイロット信号１２００が格納されている。

報知情報データ１０６０には、基地局に接続されている端末数を表す情報等が格納されている。

トラフィックデータエリア１１００には、端末への通信データ（通信情報）が含まれている。何れのスロットに何れの端末宛のデータを格納するかは、基地局が決定している。何れの端末にも割り当てられなかったスロットは空きスロットとなる。すなわち、空きスロットには、通信データは含まれていない状態となる。なお、各スロットに格納されたデータは、基地局によって、各端末固有のキーで符号化されている。基地局は、端末が基地局との無線通信路を確立する際に、上記キーを無線リソースの一つとして端末にも通知している。端末は、基地局から受信した符号化データを上記キーを用いて逆符合化することにより、正しいデータとして判別する。

図４は、選択セクタを決定するフローチャートである。まず、メモリ１６０に格納されている各種情報を初期化する（ステップ８０２）。ここで、Ｔは、端末が無線通信路を確立しようとしている(もしくは確立している)セクタにおける予想スループットの値である。ｎは、本動作フローで使用する便宜的な値であり、本実施例では、端末でパイロット信号１２００を受信可能なセクタに付与する論理番号である。端末でパイロット信号１２００を受信可能なセクタに変化があった場合には適宜論理番号を付与し直し、番号の付与規則としては０以上の整数値を用い、小さな値から順に抜けがないように付与する。Ｓは、予想スループットが最大となるセクタ番号である。Ｎは、端末が複数の基地局から受信したパイロット信号１２００から受信可能なセクタ数を算出した値の総数を示す。端末が場所を移動するなどの環境の変化によって受信可能なセクタ数に変化があった場合にはＮの値が変化する。初期化処理が終了すると、信号処理部１２０は、パイロット信号１２００が受信可能なＮ個のセクタ全てに対して処理を行ったかを判定する(ステップ８０３)。未処理のセクタｎがあれば、セクタｎからパケット１０００を受信し、予想スループット算出に必要なデータを取得して、予想スループット値Ｔｎを求める(ステップ８０４)。

次に、信号処理部１２０は、セクタｎにおける予想スループット値Ｔｎが現在選択しているセクタの予想スループットであるＴよりも大きいかどうかを判定する(ステップ８０５)。新しく算出したセクタｎでの予想スループットＴｎの方が大きい場合には、信号処理部１２０は、セクタｎへ選択セクタを変更する。

ステップ８０６〜８１０に示されるように、選択セクタの変更処理は、呼接続状態であれば、基地局へセクタ変更要求を行う(ステップ８０６、８０７)。続いて、信号処理部１２０は、選択セクタの変更処理を行い、予想スループットがより一層大きいセクタをメモリ１６０に記憶する(ステップ８０８)。その後、予想スループット値を記憶しているメモリ１６０内の値をＴｎで更新し(ステップ８０９)、新たな予想スループット値Ｔｎに応じた表示に更新する(ステップ８１０)。

又、ステップ８０６において、信号処理部１２０は、呼接続状態でないと判断した場合には、選択セクタ変更処理へ遷移し（ステップ８０８）、前述と同様の処理を行う。選択セクタの変更処理が終了すると、パイロット信号１２００が受信可能なセクタ全てについて、上記予想スループット算出処理を行う(８１１)。

パイロット信号１２００の受信により、受信可能なセクタ全てに対して予想スループットを算出及び選択セクタの決定が完了後、ステップ８１２により、ｎを初期化し、再度パイロット信号１２００が受信可能なセクタ全てに対して予想スループットの値を算出し、選択セクタを決定する。以上の処理を繰り返すことにより、信号処理部１２０は、予想スループットが最も高いセクタを選択することができる。

なお、本実施例では、パイロット信号１２００を受信可能な全てのセクタを対象にしているが、一定のしきい値を設け、そのしきい値以上の電波強度でパイロット信号を受信できるセクタのみを対象とする等の条件を設けても良い。

図５は、待機状態（呼接続を行っていない状態）において、予想スループットを算出する詳細フローチャートである。端末に備える信号処理部１２０は、基地局から送信されるパケット１０００を、送受信部１１０を介して受信する（ステップ７０１、７０２）。信号処理部１２０は、受信パケット１０００のスロットからパイロット信号１２００を抽出し、Ｃ/Ｉ値を算出する。信号処理部１２０は、算出したＣ/Ｉ値と後述するメモリ１６０内のテーブルとから、基地局に要求する伝送速度を決定する(ステップ７０３)。

又、信号処理部１２０は、パケット１０００に含まれる報知情報１０５０から、パケット送信元の基地局と接続されている（通信中）の端末数を取得する(ステップ７０４)。接続されている端末数は、例えば、Ｑｕｉｃｋ Ｃｏｎｆｉｇメッセージに含まれているＦｏｒｗａｒｄＴｒａｆｆｉｃＶａｌｉｄビットから取得できる。更に、信号処理部１２０は、トラフィックデータ１１００から、使用中のデータスロット数と空きスロット数を測定する(ステップ７０５)。信号処理部１２０は、これらの情報（要求伝送速度、接続されている端末数、使用中のデータスロット数および空きスロット数）に基づいて、当該セクタでの予想スループット値を求める(７０６)。

次に、信号処理部１２０は、前述した図４に示す処理に従って、予想スループット値の高いセクタを決定する(ステップ７０７)。信号処理部１２０は、上記求めた予想スループットを表示部１４０−２に表示するよう表示部１４０−２に指示する（ステップ７０８）。ステップ７０８によって、予想スループットが表示部１４０−２に表示される。従って、表示部１４０−２に表示される予想スループット値は、予想スループット値が変化した場合や選択セクタの変更があった場合には、図５に示す処理に従って更新される。又、予想スループット値に変化がない、もしくは選択セクタの変更がない場合には、それまでに表示していた内容がそのまま表示される。

図６は、要求伝送速度を決定する際に使用されるテーブル６０の構成を示す図である。テーブル６０は、メモリ１６０内にあり、予め複数のＣ／Ｉ値６０−１と、これら複数のＣ／Ｉ値の各々に対する伝送速度６０−２とが対応付けられて記憶されている。

本実施例では、端末が、受信したパケットに含まれるパイロット信号からＣ/Ｉ値を求め、このＣ/Ｉ値で上記テーブル６０を検索し、パケット送信元の基地局に対する要求伝送速度を決定する。

図７は、使用されているデータスロット数および空きスロット数を求めるフローチャートである。１ｘＥＶ-ＤＯのような無線通信システムでは、トラフィックデータエリア１１００の各スロットには、それぞれ端末毎に割り当てられた拡散符号をキーにして符号化されたデータが格納される。従って、端末は、そのままではデータを判別できない。又、基地局が、端末からの要求伝送速度を考慮したアルゴリズムに従って、各スロットの何れのスロットに何れの端末宛のデータを割り当てるかを決定している。そのため、端末は、何れのスロットが何れの端末宛のデータであるのか、もしくは何れの端末宛にもデータを送っていないのかを判断できない。従って、端末は、自分宛のデータを取得するために、基地局から自端末に割り当てられた拡散符号キーにより、各スロット内のデータを一つづつ逆拡散して自己相関の有無を判断し、自己相関があるスロット内のデータだけを取り出すようにしている。よって、各スロットが空きスロットであるかどうかを判断し、所定期間内に、使用されちるデータスロット数と空きスロット数を測定するには次のような処理を行う必要がある。

まず、端末において、空きスロット数の測定を行う際、各種情報を初期化する（ステップ９０２）。ここで、ｓは、測定したスロット数を記録しておくカウンタ値であり、ｐは、測定したスロットの中に含まれる空きスロット数を記録しておくカウンタ値である。Ｍは、拡散符合キーの上限値（１ｘＥＶ-ＤＯでは、６３）であり、又、各スロットを逆拡散する際に用いられるキーの上限値である。Ｓは、ある所定期間に含まれるスロットの総数とする。所定期間は、任意の時間値であり、設定により可変としている。

各種情報を初期化した後、まず、逆拡散を行う際に使用するキーの番号であるｎを拡散符号キーの下限値（１ｘＥＶ-ＤＯでは５としている）に設定する(ステップ９０３)。信号処理部１２０は、測定したスロット数ｓが、一定期間中に含まれるスロット総数を超えていない場合で(ステップ９０４)かつ、拡散符号キーｎがその上限値を超えていない場合には(ステップ９０５)、トラフィックデータエリア１１００の１スロットに対し、拡散符号キーｎをキーにして逆拡散を行う(ステップ９０６)。

逆拡散することにより取得したデータに自己相関がある場合には(ステップ９０７)、拡散符号キーｎが割り当てられた端末宛のデータが格納されているということであるから、信号処理部１２０は、空きスロットではないと判断し、測定したスロット数を示すカウンタｓを更新し(ステップ９１０)、次のスロットについて処理を行う。一方、自己相関がない場合には(ステップ９０７)、インクリメントした次の拡散符号キーで(ステップ９０８)、上述したステップ９０５以降の処理を行う。

ステップ９０５において、逆拡散符号キーが上限値以上に達した場合、すなわち、１つのスロットに対して全ての拡散符号キーにより逆拡散を行っても自己相関が認められなかった場合には、どのユーザ宛にもデータを送信していなかったということであるから、空きスロット数を示すカウンタｐと測定したスロット数ｓを更新する(ステップ９０９)。所定期間に、全てのスロットに対して、上記処理を繰り返し行うことにより空きスロットの測定が可能となる。

以上の処理によって、測定したスロット数ｓおよび空きスロット数ｐ、端末宛のデータが格納されていたデータスロット数（使用されているスロット数）ｓ-ｐが得られる(ステップ９１１)。

図８は、予想スループットを求めるための計算式を示す図である。この式は以下の考え方に基づく。

まず、予想スループット６０１は、端末が、基地局に要求した伝送速度６０２だけで決まるものではなく、基地局が端末に割り当てるスロット数によっても変化する。これは、１ｘＥＶ−ＤＯでは、基地局でスロット毎に変調方法を変えてデータを格納することが可能であり、変調方法を変化させることにより送信データの伝送速度が変わるからである。これにより、基地局は、必ず端末が要求してきた伝送速度でデータを送信する。よって、端末での受信データサイズは、割り当てスロット数と要求伝送速度の積となる。そのため、ある一定期間での端末に対するスロット割り当て数が少なければ、その期間に受信するデータ量が小さくなるので、端末のスループットが低くなる。逆に、一定期間での端末に対するスロット割り当て数が多くなれば、端末のスループットは高くなる。なお、スループットは、端末が基地局に要求した要求伝送速度が最大値となる。

しかしながら、基地局は、通信中の端末数やデータ通信量、端末が置かれている電波状況等により、各ユーザへのスロット割り当て状況を変化させているため、基地局がどれだけのスロットを自分に割り当てるかは端末では正確には知ることはできない。

そこで、図７に示す処理により求めたデータスロット数および空きスロット数から、基地局が端末に割り当てるスロット数を以下のように考える。まず、基地局は、空きスロット６０３は全て自分に割り当てるものと考え、基地局により割り当てられる平均スロット数６０７は、データスロット数６０４を図５に示すステップ７０３の処理より取得した通信中の端末数６０５に自端末分を加算（＋１）した端末数６０６で除算し算出した商とする。上記空きスロット数６０３と平均スロット数６０７の和が、端末に割り当てられるスロット数６０８とする。

よって、端末に割り当てられるスロット数６０８を全スロット(データスロット数と空きスロット数の和)６０９で除算（全スロットに占める端末割当てスロットの割合を求め）した商６１０と、図６で求めた要求伝送速度６０２と乗算したときの積を、基地局から送信されるデータの予想スループットとすることができる。

本発明は、自端末が基地局に対して要求した要求伝送速度だけを予想スループットとするのではなく、予想スループットを求める際に通信中の端末数および端末に割り当てられるスロット数の予想値を考慮していることを特徴としている。

図９は、従来の端末の表示部に表示される電波強度の表示例を示す図である。基地局から受信する電力の強度を段階的に示したものであり音声の品質を表している。

しかし、上述のように、ベストエフォート型の無線通信システムでは、受信電力が強くＣ／Ｉ値が高かったとしてもスループットが高いという保証はない。そこで、端末の表示部に表示される予想スループットの表示例を図１０、図１１に示す。

図１０は、図８で算出した予想スループットをユーザに分かり易くするために、ピークレベルメータとして表している。一定時間、瞬間最大スループット値を表示させておくことにより、予想スループットが増加傾向にあるのか減少傾向にあるのかを、ユーザがひと目で判断できる。

図１１は、図１０の表示をバケツの絵に変えて表示している。予想スループットの変動により、予想スループットが高くなった場合には、バケツの数を増加させ、予想スループットが低くなった場合には、バケツの数を減少させさせて表示する。

なお、図１０、図１１は、予想スループットの表示シンボルとしての一例であり、予想スループットの値が分かる表示であれば、ここに示す表示例以外の表示でも構わない。

又、実際に呼接続した状態でデータ通信を行っている状態であるならば、実際のスループット(ある単位時間あたりの転送データサイズ)も表示しても良いし、選択しているセクタ内での通信を行っている全端末数６０５を表示してもよい。

更には、本発明の機能を動作させると、端末での消費電力が増加しデータ通信可能な時間が短くなってしまうので、ユーザがＯＮ／ＯＦＦできる手段を端末の周辺装置部１４０に備える。本発明の機能をＯＦＦにした場合には、パイロット信号からの電波強度が最も高いセクタを選択するようにすれば良い。これにより、ユーザが予想スループットの表示を望まない期間での消費電力を抑えることができる。

次に、端末の動作を具体的なパラメータを用いて説明する。図１４に示すように、セクタ２００−１内では、３０端末がデータ通信を行っており、データ通信状態として、所定の時間に伝達されるスロット数が１０００スロット（図７、Ｓ＝１０００）であった場合に、基地局３００−１が、３０端末に対して８００スロットを割当て、通信を行っているとする。又、セクタ２００−２においては、３端末がデータ通信を行っており、データ通信状態として、所定の時間に伝達されるスロット数が１０００スロットであった場合に、基地局３００−２が前記３端末に対して４００スロットを割当て、通信を行っているとする。

まず、図１２を用いて、端末１００−３が、セクタ２００−１内に位置する場合のスループット算出を説明する。パイロット信号１２００により取得したＣ／Ｉ値が３ｄＢであることから、端末１００−３は、テーブル６００（図６）を用いて要求伝送速度を１２２８．８ｋｂｉｔ／ｓと求める。次に、端末１００−３は、通信中の端末数を報知情報データ１０６０より取得する。又、端末１００−３は、図５に示すフローチャートから空きスロット数６０３及びデータスロット数６０４を測定する。但し、以下は一定時間内の全スロット数＝Ｓを１０００とした場合について説明する。これにより、空きスロット数６０３は１０００スロット中２００スロット、又、データスロット数６０４は８００スロットであり、そしてセクタ内での通信中の端末数＝３０端末が求められる。
これらの情報を図８に示す式に代入することにより、セクタ１における予想スループットが２７７．５ｋｂｉｔ／ｓと求まる。この場合、パケット１０００は、基地局３００−１からのみの受信なので、上記スループットが表示部１４０−２に表示される。この表示から、端末１００−３のユーザは、通信した場合の予想伝送速度を知ることができる。又、端末が発信操作を行った場合は、端末１００−３は、基地局３００−１に接続するように要求する。

しかし、端末１００−３が、通信を行う前に図１３に示す位置（セクタ２００−１とセクタ２００−２が重複している範囲）移動すると、端末１００−３は、基地局３００−１および基地局３００−２の両方からパケット１０００を受信する。端末１００−３は、双方の基地局（３００−１、３００−２）と通信した場合の予想スループットを算出し、スループットの高い基地局と通信した場合の予想スループットを表示部１４０−２に表示する。

まず、端末１００−３は、前述と同様にして、セクタ２００−１における予想スループットを２７７．５ｋｂｉｔ／ｓと求める。次に、セクタ２００−２においては、パイロット信号１２００により取得したＣ／Ｉ値が−１ｄＢであることから、テーブル６０を用いて要求伝送速度を６１４．４ｋｂｉｔ／ｓと求める。次に、通信中の端末数を報知情報データ１０６０より取得し、空きスロット数６０３及びデータスロット数６０４を図７に示すフローチャートにより測定する。

但し、以下は一定時間内の全スロット数＝Ｓを１０００とした場合について説明する。これにより、空きスロット数６０３は１０００スロット中６００スロット、又、データスロット数６０４は４００スロットであり、そしてセクタ内での通信中の端末数＝３端末が求められる。これらの情報を図８に示す式に代入することにより、セクタ２における予想スループットが４３０．１ｋｂｉｔ／ｓと求まる。

以上により求めた予想スループットの算出結果を図１５に示す。図示されるように、セクタ２での通信の方が、予想スループットが高いことがわかる。この場合、端末Ｘ１００−３の表示部１４０−２には、セクタ２２００−２でのスループットが表示される。この表示により、端末１００−３のユーザは、通信した場合の予想伝送速度を知ることができる。又、端末が発信操作を行った場合は、基地局３００−２に接続するような動作を行う。なお、表示については、セクタ２００−１およびセクタ２００−２での予想スループットを表示させ、選択したセクタ内の基地局を選択して通信を行わせるようにしても良い。

以上説明した実施例によると、端末は、予想スループットから、データ通信にかかる所要時間を推測可能である。従って、高いスループットでデータ通信を行いたい場合等には、端末がデータ通信を開始するかどうかの大きな判断材料となり得る。従って、データ通信における端末の自由度が増すことになり、サービスの向上が見込める。

又、本機能をＯＮ／ＯＦＦする端末インタフェース（手段）を設けることで、従来技術よりも、端末にとって選択するセクタの自由度が増しサービスの向上が見込める。

インフラ環境についても、比較的改造コストが安い端末に対する機能追加のみで予想スループットを算出しセクタを決定できる。従って、改造コストの高い網側装置の処理を改造する必要がなく経済的である。

更には、端末主導で選択する基地局を決定し、無線通信路を確立するため、基地局等の網側の処理における負荷分散としての機能を担うことができる。

上述の実施例１では、図２に示す信号処理部１２０が、予想スループットの算出と選択セクタを決定するようにしていたが、プロセッサ１５０にて行うようにしても良い。

上述の実施例１では、端末が待機状態にある場合について説明を行ったが、本発明は呼接続を行っている状態であるか否かには関わらない。仮に、端末１００−３が、セクタ２００−１内の基地局３００−１で呼接続している状態であったとすれば、予想スループットの高いセクタ２００−２内の基地局３００−２に接続される。端末１００−３は、基地局３００−２に対して接続要求を出し、その要求を受けた基地局３００−２からの出力に基づき、基地局３００−２に接続を切り替える。

実施例３によれば、端末は、常にその場所での高い伝送速度が出せるセクタを選択し続けるため、隣のセクタを選択すればより高い伝送速度でデータ通信できる状況であるにも関わらず、いつまでも低い伝送速度でデータ通信を行っている、ということがなくなり、効率の良い通信が可能となる。

上述の実施例は、１ｘＥＶ−ＤＯのような電波状態や他ユーザの通信状況によって伝送速度が変化する無線通信システムに適用可能である。

本発明を適用した無線通信システム全体の構成を示す図である。 端末の構成を示すブロック図である。 パケットの構成を示す図である。 選択セクタを決定するフローチャートである。 待機状態において、予想スループットを算出する詳細フローチャートである。 要求伝送速度を決定する際に使用されるテーブルの構成を示す図である。 使用されているデータスロット数および空きスロット数を求めるフローチャートである。 予想スループットを求めるための計算式を示す図である。 従来の端末の表示部に表示される電波強度の表示例を示す図である。 本実施例の端末の表示部に表示される予想スループットの表示例を示す図である。 同じく、本実施例の端末の表示部に表示される予想スループットの表示例を示す図である。 端末の動作を具体的なパラメータを用いて説明するための無線通信システム全体の構成を示す図である。 同じく、端末の動作を具体的なパラメータを用いて説明するための無線通信システム全体の構成を示す図である。 スロット割り当て状況を示す図である。 予想スループット算出結果を示す図である。

符号の説明

１００…端末、１１０…送受信部、１２０…信号処理部、１３０…Ｉ／Ｏ制御部、１４０…周辺装置部、１４０−１…入力部、１４０−２…表示部、１４０−３…スピーカ、１５０…プロセッサ、１６０…メインメモリ、１７０…アンテナ、１８０…内部バス、２００…セクタ、３００…基地局、４００…基地局制御部、５００…ネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）

Claims (3)

1. 基地局とパケットの送受信を行う端末であって、
   待機状態において、前記基地局から送信されるパケットを受信する受信部と、
   前記受信部により受信された前記パケットから、通信時に使用可能な予想スループットを求める信号処理部と、
   前記信号処理部により求めた前記予想スループットを表す情報を表示する表示部と、
   を備え、
   前記パケットは、報知情報エリアと通信情報エリアからなり、前記報知情報エリアと前記通信情報エリアの各々は、時分割された複数のスロットから構成され、
   前記報知情報エリアと前記通信情報エリアの各スロットにはパイロット信号が含まれており、更に前記報知情報エリアのスロットには、前記基地局と接続されている端末数を表す情報が含まれ、
   前記信号処理部は、前記パイロット信号から信号品質に関するパラメータを測定し、該測定パラメータから前記基地局への要求伝送速度を決定する決定手段と、
   前記端末数を表す情報から、前記基地局と接続されている端末数を取得する取得手段と、
   前記通信情報エリアから、使用されているスロット数および空きスロット数を測定する測定手段とを備え、
   前記要求伝送速度、前記端末数、前記使用されているスロット数および前記空きスロット数から、
   前記通信時に使用可能な予想スループットを
   

   

   により求めることを特徴とする端末。
2. 複数の基地局とパケットの送受信を行う端末であって、
   待機状態において、前記複数の基地局の各々から送信されるパケットを受信する受信部と、
   前記受信部により受信された前記パケットの各々から、通信時に使用可能な予想スループットを求め、該求めた複数の予想するープットの中から、最も高い予想スループットを決定する信号処理部と、
   前記信号処理部により決定された前記予想スループットを表す情報を表示する表示部と、
   を備え、
   前記パケットの各々は、報知情報エリアと通信情報エリアからなり、前記報知情報エリアと前記通信情報エリアの各々は、時分割された複数のスロットから構成され、
   前記報知情報エリアと前記通信情報エリアの各スロットにはパイロット信号が含まれており、更に前記報知情報エリアのスロットには、前記基地局と接続されている端末数を表す情報が含まれ、
   前記信号処理部は、前記各パケットの前記パイロット信号から信号品質に関するパラメータを測定し、該測定パラメータから前記各パケット送信元の基地局への要求伝送速度を決定する決定手段と、
   前記各パケットの前記端末数を表す情報から、前記各パケット送信元の基地局と接続されている端末数を取得する取得手段と、
   前記各パケットの前記通信情報エリアから、使用されているスロット数および空きスロット数を測定する測定手段とを備え、
   前記各パケットの前記要求伝送速度、前記端末数、前記使用されているスロット数および前記空きスロット数から、前記通信時に使用可能な予想スループットを
   

   

   により求め、該求めた複数の予想スループットの中から、最も高い予想スループットを決定することを特徴とする端末。
3. 複数の無線通信装置から受信した信号を処理する信号処理部と、前記処理結果を表示する表示部を有する端末の通信方法であって、
   待機状態において、
   前記複数の無線通信装置の各々から信号を受信し、
   前記各受信信号から信号品質に関するパラメータを測定し、
   前記測定パラメータから前記各信号送信元の無線通信装置への要求伝送速度を求め、
   前記各受信信号に含まれる第１の情報から、前記各信号送信元の無線通信装置と接続されている端末数を取得し、
   前記各受信信号に含まれる第２の情報から、使用されているスロット数と空スロット数を測定し、
   前記各信号の前記要求伝送速度、前記端末数、前記使用されているスロット数および前記空きスロット数から、前記通信時に使用可能な予想スループットを
   

   

   により求め、
   前記求めた複数の予想スループットの中から最も高い予想スループットを決定し、
   前記決定された予想スループットを表す情報を前記表示部に表示し、
   発信要求を受けると、前記決定された予想スループットで通信可能な無線通信装置に対して接続要求を行うことを特徴とする通信方法。

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