JP6343316B2

JP6343316B2 - 端末装置、通信システム、および通信制御方法

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Publication number: JP6343316B2
Application number: JP2016181481A
Authority: JP
Inventors: 正哲吉野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JP2018046491A; US20190268791A1; WO2018051591A1; US10721646B2

Description

本発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置、端末装置と無線通信を行う基地局装置、端末装置と基地局装置とを備えた通信システム、および基地局装置と無線通信を行う端末装置で行われる通信制御方法に関するものである。

近年、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などのセルラー通信や無線ＬＡＮなどの様々な無線通信方式が普及しており、今後は５Ｇ（次世代移動通信システム）が加わることで、端末での接続先の選択肢がさらに広がる。特に、５Ｇ（第５世代移動通信システム）では、高ＳＨＦ（Super High Frequency）帯などを利用したスモールセルが多数存在するため、接続先を選択する際に必要な制御が多く、接続先の選択に時間を要することから、多数の接続先の中から最適な接続先を効率よく選択することが求められる。

このように接続先の選択を効率よく行うには、端末の状態に基づいて接続先の選択に関する制御を行うことが考えられ、このような技術として、従来、端末の移動状態に基づいてセルの切り替えを制御する技術が知られている（特許文献１参照）。また、端末がアクセスポイントに接続される継続時間を推定して接続先の選択に関する制御を行う技術が知られている（特許文献２参照）。

特表２０１６−５２１９２４号公報特許第５９４４５１７号公報

さて、端末において最適な接続先を探し出す接続先探索（セルサーチ）の処理では、接続先の通信品質を測定するが、この測定時間を短縮するために測定対象を絞り込むようにすると、ユーザデータの通信時間が相対的に増大するため、システム容量を増大させる上で大きな効果が期待される。また、測定対象を絞り込むことで、不要な測定を回避して、端末の消費電力を低減することができる。しかしながら、前記従来の技術は、接続先探索の処理で端末の状態に基づいた制御を行うものではなく、接続先探索を効率よく行うことができるものではない。

そこで、本発明は、端末で行われる接続先探索の処理で、端末の状態に基づいて、最適な接続先を効率よく探し出すことができる端末装置、通信システム、および通信制御方法を提供することを主な目的とする。

本発明の端末装置は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。

また、本発明の通信システムは、端末装置と、この端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を備えた通信システムであって、前記端末装置は、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。

また、本発明の通信制御方法は、基地局装置と無線通信を行う端末装置で行われる通信制御方法であって、自装置の位置情報を取得し、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積し、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定し、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測し、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも前記移動先エリアまでの距離が遠い位置で開始し、抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する構成とする。

本発明によれば、端末で行われる接続先探索（測定対象抽出および通信品質測定）の処理で、端末の移動状態に基づいて端末の移動先エリアを予測して、その移動先エリアの履歴情報に基づいて通信品質の測定対象を絞り込むため、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。

本実施形態に係る通信システムの全体構成図端末１およびマクロセルの基地局２の動作の概要を示すシーケンス図端末１の概略構成を示すブロック図移動先予測部２２で行われる処理の概要を示す説明図履歴データベースの登録内容の一例を示す説明図端末１の移動速度に応じた接続先探索遅延時間における端末１の移動距離を示す説明図端末１において接続先探索処理を開始するタイミングの一例を示す説明図端末１で行われる処理の手順を示すフロー図接続先探索処理の効果の一例を示す説明図接続先探索処理の効果の一例を示す説明図履歴登録部２５で行われる処理の概要を示す説明図履歴データベースの別例における登録内容の一例を示す説明図履歴登録部２５で行われる処理の手順を示すフロー図履歴登録部２５で行われる処理の別例の概要を示す説明図履歴登録部２５で行われる処理の別例の手順を示すフロー図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。

これによると、端末で行われる接続先探索（測定対象抽出および通信品質測定）の処理で、端末の移動状態に基づいて端末の移動先エリアを予測して、その移動先エリアの履歴情報に基づいて通信品質の測定対象を絞り込むため、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。また、移動先エリアとなるメッシュごとの履歴情報の参照による測定対象の抽出を適切に行うことができる。

また、第２の発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動方向を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。
これによると、端末で行われる接続先探索（測定対象抽出および通信品質測定）の処理で、端末の移動状態に基づいて端末の移動先エリアを予測して、その移動先エリアの履歴情報に基づいて通信品質の測定対象を絞り込むため、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。また、移動先エリアとなるメッシュごとの履歴情報の参照による測定対象の抽出を適切に行うことができる。
また、第３の発明は、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記移動先予測部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアを前記移動速度が遅い場合より大きく設定する構成とする。

これによると、移動速度が速い場合に、接続先探索の処理が完了する前に、端末が移動先エリアを通り過ぎてしまうことで、接続先探索の処理が無駄になる不都合を避けることができる。

また、第４の発明は、前記移動先予測部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとなる前記メッシュを前記移動速度が遅い場合より多く設定する構成とする。

これによると、移動速度が速い場合に、接続先探索の処理が無駄になる不都合を避けることができる。

また、第５の発明は、前記メッシュは、前記移動速度が速い場合に前記移動速度が遅い場合より大きく設定されている構成とする。

また、第６の発明は、前記移動先予測部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとなる前記メッシュを、自装置が前記メッシュを平行な方向に移動する場合より多く設定する構成とする。

これによると、移動先エリアとなるメッシュの漏れをなくして、接続先探索の処理を適切に行うことができる。

また、第７の発明は、前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を、前記移動速度が遅い場合より多く抽出する構成とする。

これによると、測定対象の再抽出を避けて、接続先探索の処理を効率よく行うことができる。また、移動先エリアとなるメッシュごとの履歴情報の参照による測定対象の抽出を適切に行うことができる。

また、第８の発明は、前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合より多く抽出する構成とする。

また、第９の発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、前記測定対象抽出部および前記通信品質測定部で行われる接続先探索処理を開始するタイミングを制御するタイミング制御部と、を備え、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記タイミング制御部は、前記移動速度、および現在の接続先と前記測定対象候補とで周波数が異なるか否かに基づいて、前記接続先探索処理を開始するタイミングを制御する構成とする。

これによると、移動先エリアに進入するまでに接続先探索処理を完了させることができるため、移動先エリアに進入したタイミングで即座に最適な接続先に接続することができる。また、不要な接続先探索処理(測定)を回避して、端末の消費電力を低減することができる。

また、第１０の発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、現在の通信状況に関する情報を取得して、その情報を前記履歴情報として登録する履歴登録部と、を備え、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記履歴登録部は、前記移動状態推定部から現在の移動速度を取得して、この現在の移動速度ごとに前記履歴情報を登録し、前記測定対象抽出部は、前記移動状態推定部から現在の移動速度を取得して、この現在の移動速度に該当する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する構成とする。

これによると、移動速度に応じた最適な接続先を選択することができる。

また、第１１の発明は、前記履歴登録部は、前記現在の移動速度に応じて、前記履歴情報を登録する処理を実施する周期を変更する構成とする。

これによると、メッシュの大きさを統一して、１つのデータベースに移動速度ごとの履歴情報を登録することができる。

また、第１２の発明は、前記履歴登録部は、前記履歴情報を登録する処理を一定の周期で行う構成とする。

これによると、履歴登録処理が実施される間隔、すなわち、履歴情報が登録される位置の間隔が、端末の移動速度に応じて変化するが、同じ区域ではユーザの移動速度に大きな差異はないため、履歴登録処理の周期に応じた適切なタイミングで接続先探索処理を実施することができる。

また、第１３の発明は、端末装置と、この端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を備えた通信システムであって、前記端末装置は、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、端末で行われる接続先探索の処理で、端末の状態に基づいて、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。
また、第１４の発明は、端末装置と、この端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を備えた通信システムであって、前記端末装置は、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、を備と、を備え、前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動方向を取得し、前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始する構成とする。
これによると、第２の発明と同様に、端末で行われる接続先探索の処理で、端末の状態に基づいて、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。

また、第１５の発明は、基地局装置と無線通信を行う端末装置で行われる通信制御方法であって、自装置の位置情報を取得し、前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積し、前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定し、前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測し、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも前記移動先エリアまでの距離が遠い位置で開始し、抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、端末で行われる接続先探索の処理で、端末の状態に基づいて、最適な接続先を効率よく探し出すことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る通信システムの全体構成図である。

この通信システムは、端末１（端末装置、図面ではＵＥ１と記載）と、マクロセルの基地局２（基地局装置）と、低ＳＨＦ帯セルの基地局３（基地局装置）と、高ＳＨＦ帯セルの基地局４（基地局装置）と、無線ＬＡＮの基地局５（アクセスポイント、基地局装置）と、を備えている。マクロセル、低ＳＨＦ帯セル、高ＳＨＦ帯セル、および無線ＬＡＮの通信エリアは重畳して配置される。

端末１は、スマートフォンやタブレット端末などである。この端末１は、マクロセルの基地局２、低ＳＨＦ帯セルの基地局３、高ＳＨＦ帯セルの基地局４、および無線ＬＡＮの基地局５の全てと通信を行うことができる。

マクロセルの基地局２は、ＵＨＦ帯（周波数：３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）を利用した無線通信を行うものである。低ＳＨＦ帯セルの基地局３は、低ＳＨＦ帯（周波数：３ＧＨｚ〜６ＧＨｚ）を利用した無線通信を行うものである。高ＳＨＦ帯セルの基地局４は、高ＳＨＦ帯（周波数：６ＧＨｚ〜８０ＧＨｚ帯）を利用した無線通信を行うものである。無線ＬＡＮの基地局５は、ＷｉＦｉ（登録商標）やＷｉＧｉｇ（登録商標）などの無線ＬＡＮ通信を行うものである。

本実施形態では、マクロセル、低ＳＨＦ帯セル、高ＳＨＦ帯セル、および無線ＬＡＮの通信エリアの全てを含むエリアを対象にして、所定の形状（例えば正方形、円、楕円）の均一な大きさのメッシュが設定され、端末１において、各メッシュでの過去の通信状況に関する履歴情報を蓄積した履歴データベースが構築される。

次に、端末１およびマクロセルの基地局２の動作について説明する。図２は、端末１およびマクロセルの基地局２の動作の概要を示すシーケンス図である。

マクロセルの基地局２では、まず、対象となる端末１と接続可能な基地局２〜５を接続先候補としてリストアップした接続先候補リストを生成する。そして、その接続先候補リストを含む測定制御情報を端末１に送信する。

端末１では、マクロセルの基地局２から送信される測定制御情報を受信すると、端末１の移動状況に基づいて移動先となるメッシュを予測して、その移動先となるメッシュの履歴情報と、測定制御情報に含まれる接続先候補リストとに基づいて、通信品質の測定対象とする接続先候補を抽出する。ついで、抽出した接続先候補に関する通信品質（受信電力）の測定を実施する。そして、接続先候補に関する通信品質の測定結果を含む報告情報をマクロセルの基地局２に送信する。

マクロセルの基地局２では、端末１から送信される報告情報を受信すると、その報告情報に基づいて、対象となる端末１の接続先を決定する。そして、接続先として決定された基地局２〜５に関する接続先情報を端末１に送信する。

次に、端末１の概略構成について説明する。図３は、端末１の概略構成を示すブロック図である。

端末１は、通信部１１と、位置情報取得部１２と、制御部１３と、情報格納部１４と、を備えている。

通信部１１は、マクロセルの基地局２、低ＳＨＦ帯セルの基地局３、高ＳＨＦ帯セルの基地局４、および無線ＬＡＮの基地局５（アクセスポイント）との間で通信を行う。

位置情報取得部１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システムにより端末１の位置情報を取得する。

情報格納部１４は、制御部１３で取得した端末１の移動速度および移動方向に関する情報や、制御部１３で管理される履歴データベースに関する情報や、制御部１３を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを格納する。

制御部１３は、移動状態推定部２１と、移動先予測部２２と、接続先探索部２３と、タイミング制御部２４と、履歴登録部２５と、を備えている。この制御部１３はプロセッサで構成され、制御部１３の各部は、情報格納部１４に格納された所定のプログラムをプロセッサに実行させることで実現される。

移動状態推定部２１は、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得し、また、情報格納部１４から過去の位置情報を取得して、現在の位置情報および過去の位置情報に基づいて、端末１の現在の移動状態として、移動速度および移動方向を推定する。なお、この移動状態の推定では、位置情報としての緯度、経度および高度から空間的な移動状態を取得するようにするとよいが、緯度および経度のみから水平面上の移動状態を取得するようにしてもよい。また、セル切り替え回数やセル再選択回数を計数して、その回数に基づいて移動状態を推定するようにしてもよい。

移動先予測部２２は、移動状態推定部２１で取得した端末１の移動状態（移動速度および移動方向）に基づいて、端末１の将来の移動先であるターゲットメッシュ（移動先エリア）を予測する。

接続先探索部２３は、最適な接続先を探索するものであり、測定対象抽出部２６と、通信品質測定部２７と、を備えている。

測定対象抽出部２６は、移動先予測部２２で取得したターゲットメッシュの履歴情報を、情報格納部１４の履歴データベースから取得して、そのターゲットメッシュの履歴情報に基づいて、通信品質の測定対象とする接続先候補を抽出する。

通信品質測定部２７は、測定対象抽出部２６で測定対象として抽出された接続先候補に関する通信品質を測定する。本実施形態では、通信品質として受信電力を測定する。

タイミング制御部２４は、移動状態推定部２１で取得した端末１の移動状態（移動速度および移動方向）、および現在の接続先と測定対象となる接続先候補とで周波数が異なるか否かに基づいて、接続先探索処理、すなわち、測定対象抽出部で行われる測定対象抽出、および通信品質測定部２７で行われる通信品質測定の処理を開始するタイミング（位置）を決定し、接続先探索処理を開始するタイミングになると、測定対象抽出部２６に測定対象抽出の処理を実施させ、続いて通信品質測定部２７に通信品質測定の処理を実施させる。

履歴登録部２５は、１つのメッシュに端末１が位置するタイミングで、その時点での通信状況に関する情報（接続先情報および通信品質情報）を取得して、その情報を当該メッシュの履歴情報として履歴データベースに登録する。この履歴登録処理を周期的に行うことで、端末１が通過した全てのメッシュの履歴情報を履歴データベースに登録することができる。

次に、移動先予測部２２で行われる処理について説明する。図４は、移動先予測部２２で行われる処理の概要を示す説明図である。

本実施形態では、接続先探索処理として、履歴データベースにメッシュごとに登録された履歴情報を参照して、通信品質の測定対象とする接続先候補を抽出して、その接続先候補に関する通信品質を測定する。このとき、端末１が現在位置するメッシュの履歴情報を参照するようにすると、通信品質の測定が完了する前に、参照元のメッシュを端末１が通り過ぎてしまう場合があり、接続先探索の処理が無駄になる。

そこで、本実施形態では、移動先予測部２２において、端末１の移動状況に基づいて端末１の将来の移動先であるターゲットメッシュを予測し、そのターゲットメッシュの履歴情報を参照して、通信品質の測定対象とする接続先候補を抽出して、その接続先候補に関する通信品質を測定する。

本実施形態では、移動状態推定部２１で取得した端末１の移動速度および移動方向に基づいて、ターゲットメッシュを決定する。

ここで、端末１の移動速度が遅い場合には、端末１が現在位置するメッシュに隣接するメッシュをターゲットメッシュとして選択する。

図４（Ａ）に示す例は、端末１の移動速度が遅く、かつ、端末１がメッシュを平行方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行な方向）に移動する場合である。この場合、端末１が現在位置するメッシュに対して端末１の進行方向に隣接する１つのメッシュをターゲットメッシュとして選択し、ターゲットメッシュの数は１となる。なお、ここではメッシュの形状を正方形として例示するが、円や楕円であってもよい。

また、図４（Ｂ）に示す例は、端末１の移動速度が遅く、かつ、端末１がメッシュを対角（斜め）方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行でない方向）に移動する場合である。この場合、端末１が現在位置するメッシュに対して端末１の進行方向に隣接する３つのメッシュをターゲットメッシュとして選択し、ターゲットメッシュの数は３となる。

一方、端末１の移動速度が速いと、端末１が位置するメッシュに隣接するメッシュのみをターゲットメッシュとすると、接続先探索処理が完了する前にターゲットメッシュを端末１が通り過ぎてしまう場合がある。このため、端末１が位置するメッシュに隣接するメッシュの他に、進行方向の先にあるメッシュもターゲットメッシュとして選択する。

図４（Ｃ）に示す例は、端末１の移動速度が速く、かつ、端末１がメッシュを平行方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行な方向）に移動する場合である。この場合、端末１の進行方向に並んだ３つのメッシュをターゲットメッシュとして選択し、ターゲットメッシュの数は３となる。

また、図４（Ｄ）に示す例は、端末１の移動速度が速く、かつ、端末１がメッシュを対角（斜め）方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行でない方向）に移動する場合である。この場合、端末１の進行方向に並んだ６つのメッシュをターゲットメッシュとして選択し、ターゲットメッシュの数は６となる。

なお、図４（Ｃ），（Ｄ）に示す高速移動時の例は、図４（Ａ），（Ｂ）に示す低速移動時の速度Ｖ１の３倍の速度Ｖ２で移動している場合を想定している。

このように本実施形態では、端末１の移動速度および移動方向に基づいて、端末１が将来進入するメッシュをターゲットメッシュとして選択して、そのターゲットメッシュの履歴情報を参照して、通信品質の測定対象とする接続先候補を抽出する。

特に、端末１の移動速度が速い場合には、移動速度が遅い場合より、移動先エリアを大きく設定する。すなわち、移動先エリアとなるターゲットメッシュを多く設定する。これにより、移動速度が速い場合に、接続先探索処理（測定対象抽出および通信品質測定）を早期に開始することができ、接続先探索の処理が完了する前に、端末１がターゲットメッシュを通り過ぎてしまうことで、接続先探索の処理が無駄になる不都合を避けることができる。

なお、端末１の移動速度が速い場合には、移動速度が遅い場合より、メッシュを大きく設定するようにしてもよい。このメッシュの大きさを移動速度に応じて変更することは、履歴登録部２５で行われる（図１３参照）。

また、本実施形態では、図４（Ｂ），（Ｄ）に示すように、端末１がメッシュを対角（斜め）方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行でない方向）に移動する場合には、端末１がメッシュを平行方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行な方向）に移動する場合より、移動先エリアとなるターゲットメッシュを多く設定する。これにより、ターゲットメッシュの漏れをなくして、接続先探索の処理を適切に行うことができる。

次に、測定対象抽出部２６で参照される履歴データベースについて説明する。図５は、履歴データベースの登録内容の一例を示す説明図である。

この履歴データベースには、メッシュＩＤごとに、接続先情報として、接続先識別子、周波数および通信方式が登録され、また、通信品質情報として、受信電力、スループットおよび通信データ量が登録されている。

ここで、メッシュＩＤは、メッシュに付与された識別番号である。また、接続先識別子は、接続先の基地局２〜５の識別情報であり、セルラー通信ではセルＩＤなどであり、無線ＬＡＮではＳＳＩＤなどである。

なお、履歴データベースに、端末１の位置情報（緯度、経度および高度）も登録するようにしてもよい。また、通信品質情報は、受信電力、スループットおよび通信データ量に限定されるものではなく、干渉量、切断率、誤り率、接続率などを登録するようにしてもよい。

また、時間帯ごとに履歴情報を履歴データベースに登録するようにしてもよい。これにより、時間帯に応じて最適な接続先が異なる場合に、最適な接続先に接続することが可能となる。

また、端末１が過去に通過したことがない区域では通信の実績がないため、このような区域のメッシュには履歴情報が登録されていない。この場合、履歴情報が登録されていないメッシュの周辺に位置するメッシュの履歴情報を用いて履歴情報の補間を行うようにしてもよい。

また、履歴データベースを他の端末１と共有するようにしてもよい。例えば、各端末１の履歴情報をサーバにアップロードして、サーバにおいて、各端末１の履歴情報を統合して、その統合された履歴情報を各端末１に配信する。これにより、端末１が過去に通過したことがない区域に位置するメッシュの履歴情報を利用することができる。また、履歴がない区域では、従来動作(接続先候補を全て測定)し、履歴情報を蓄積するようにしてもよい。

測定対象抽出部２６では、この履歴データベースから、移動先予測部２２で取得したターゲットメッシュの履歴情報を取得して、このターゲットメッシュの履歴情報に基づいて、測定対象となる接続先候補を抽出する。

このとき、端末１の移動速度が速い場合には、図４（Ｃ），（Ｄ）に示したように、移動速度が遅い場合より、多数のターゲットメッシュを設定して、ターゲットメッシュの履歴情報の参照による測定対象の抽出を短い間隔で行う。また、図４（Ｂ），（Ｄ）に示したように、端末１がメッシュを対角（斜め）方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行でない方向）に移動する場合にも、端末１がメッシュを平行方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行な方向）に移動する場合より、多数のターゲットメッシュを設定して、ターゲットメッシュの履歴情報の参照による測定対象の抽出を短い間隔で行う。これにより、各ターゲットメッシュの履歴情報の参照による測定対象の抽出を適切に行うことができる。

また、履歴データベースを参照して測定対象を抽出する際に、ターゲットメッシュに２つ以上の接続先の通信履歴がある場合には、測定時間を短縮するために、測定対象を１つに絞り込むことが望ましい。この場合、高い通信品質が期待される接続先を抽出すればよい。このとき、期待されるスループットの高さで通信品質の高さを判断すればよい。また、受信電力で通信品質の高さを判断するようにしてもよい。また、通信データ量などのその他の通信品質情報で通信品質の高さを判断するようにしてもよい。

また、複数の通信品質情報に基づいて測定対象を１つに絞り込むようにしてもよい。この場合、総合的な通信品質の高さを表す評価値を、複数の通信品質情報から算出して、その評価値に基づいて測定対象を抽出すればよい。この場合、複数の通信品質情報に重み付けを行って評価値を算出するようにしてもよい。例えば、スループットの重み付け係数を３とし、受信データ量の重み付け係数を１として、評価値を算出するようにしてもよい。

また、ターゲットメッシュの履歴情報に複数の接続先がある場合において、評価基準となる１つの通信品質情報が同等である場合、または、複数の通信品質情報に基づく評価値が同等である場合には、測定対象を２つ抽出するようにしてもよい。この場合、評価基準となる１つの通信品質情報や評価値に基づいて、接続先候補の各々に通信品質測定時の優先順位を付与して、接続先候補ごとの通信品質の測定を優先順位の順で実施するとよい。

また、ターゲットメッシュの履歴情報に複数の接続先がある場合において、移動速度が速い場合には、測定対象の抽出数を、移動速度が遅い場合より増やすようにするとよい。また、端末１がメッシュを対角（斜め）方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行でない方向）に移動する場合には、測定対象の抽出数を、端末１がメッシュを平行方向（縦横に配列されたメッシュの配列方向に対して平行な方向）に移動する場合より増やすようにするとよい。これにより、測定対象の再抽出を避けて、接続先探索の処理を効率よく行うことができる。

また、ターゲットメッシュの履歴情報に複数の接続先がある場合には、測定対象の抽出数を増やすことで、測定対象の再抽出を避けることができるが、測定対象が増えると、接続先探索遅延時間が長くなり、また、端末１の移動速度が速いと、接続先探索遅延時間での移動距離が大きくなり、接続先探索が完了する前にターゲットメッシュを通り過ぎてしまい、最適な接続先に接続できなくなる。このように、ターゲットメッシュの履歴情報にある接続先の数や端末１の移動速度から単純に測定対象の最適な抽出数を求めることができない面がある。そこで、端末１の移動速度と、ターゲットメッシュの履歴情報にある接続先の数と、測定対象の抽出数と、１接続先当たりの探索遅延時間との最適な組み合わせをシミュレーションで決定して、その結果に基づいて測定対象の抽出を行うようにしてもよい。

次に、タイミング制御部２４で行われる処理について説明する。図６は、端末１の移動速度に応じた接続先探索遅延時間における端末１の移動距離を示す説明図である。図７は、端末１において接続先探索処理を開始するタイミングの一例を示す説明図である。

本実施形態では、端末１において、履歴データベースからターゲットメッシュの履歴情報を取得して、このターゲットメッシュの履歴情報を参照して、測定対象となる接続先候補を抽出して、その接続先候補を対象として通信品質の測定を行う。

このとき、本実施形態では、ターゲットメッシュに進入する前に、接続先探索処理（測定対象抽出および通信品質測定の処理）を開始して、ターゲットメッシュに進入するまでに接続先探索処理を完了させて、ターゲットメッシュに進入したところで即座に最適な接続先に接続することができるようにする。これには、接続先探索遅延時間（接続先探索処理に要する時間）における端末１の移動距離を考慮して、接続先探索処理を開始するタイミング（位置）を決定すればよい。すなわち、ターゲットメッシュまでの距離が、接続先探索遅延時間における端末１の移動距離に一致するタイミング（位置）で接続先探索処理を開始すればよい。

ここで、図６に示すように、端末１の移動速度が速いと、接続先探索遅延時間における端末１の移動距離が大きくなる。

また、現在接続中の接続先と測定対象となる接続先とで周波数が異なる場合（以下、「異周波数」と呼称する）の接続先探索遅延時間は、現在接続中の接続先と測定対象となる接続先とで周波数が同じ場合（以下、「同周波数」と呼称する）の接続先探索遅延時間より長くなる。図６に示す例では、同周波数の接続先探索遅延時間を１秒とし、異周波数の接続先探索遅延時間を３．８４秒としている。なお、ここでは、測定対象の周波数が１つである場合を想定している。

このように、端末１の移動速度に応じて接続先探索遅延時間における移動距離が変化し、また。同周波数の場合と異周波数の場合とで接続先探索遅延時間が異なる。そこで、本実施形態では、端末１の移動速度と、同周波数および異周波数のいずれであるかに応じて、接続先探索処理を開始するタイミング（位置）を決定する。すなわち、同周波数の場合は、同周波数の接続先探索遅延時間と移動速度とによる移動距離を考慮したタイミング（位置）で接続先探索処理を開始し、異周波数の場合は、異周波数の接続先探索遅延時間と移動速度による移動距離を考慮したタイミング（位置）で接続先探索処理を開始する。

図７（Ａ−１），（Ａ−２）に示す例は、端末１の移動速度を３ｋｍ／ｈ（０．８ｍ／ｓ）とした場合であり、図７（Ｂ−１），（Ｂ−２）に示す例は、端末１の移動速度を１０ｋｍ／ｈ（２．８ｍ／ｓ）とした場合である。なお、メッシュサイズ（一辺の長さ）を１０ｍとしている。

図７（Ａ−１）に示すように、移動速度が３ｋｍ／ｈで同周波数の場合には、ターゲットメッシュまでの距離が０．８ｍとなる位置で、接続先探索処理（測定）を開始する。また、図７（Ａ−２）に示すように、移動速度を３ｋｍ／ｈで異周波数の場合には、ターゲットメッシュまでの距離が３．２ｍとなる位置で接続先探索処理（抽出・測定）を開始する。

一方、図７（Ｂ−１）に示すように、移動速度が１０ｋｍ／ｈで同周波数の場合には、ターゲットメッシュまでの距離が２．８ｍとなる位置で接続先探索処理（測定）を開始する。また、図７（Ｂ−２）に示すように、移動速度が１０ｋｍ／ｈで異周波数の場合には、ターゲットメッシュまでの距離が１０．７ｍとなる位置で接続先探索処理（抽出・測定）を開始する。この場合、２つ手前のメッシュに端末１が位置するタイミングで接続先探索処理を開始する。

ここで、測定対象として複数の接続先候補を抽出することで、測定する周波数が複数になる場合がある。この場合、測定する周波数の数に応じて、接続先探索処理（抽出・測定）を開始するタイミングを制御する。例えば、抽出・測定する周波数が２つある場合には、ターゲットメッシュまでの距離が、抽出・測定する周波数が１つだけの場合の２倍となるタイミング（位置）で、接続先探索処理（抽出・測定）を開始する。例えば、図７（Ａ−２）に示す例と同様に、端末１の移動速度が３ｋｍ／ｈの場合では、ターゲットメッシュまでの距離が６．４ｍとなるタイミングで接続先探索処理（抽出・測定）を開始する。

次に、端末１で行われる処理の手順について説明する。図８は、端末１で行われる処理の手順を示すフロー図である。

端末１では、まず、移動状態推定部２１において、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得し、また、情報格納部１４から過去の位置情報を取得して、現在の位置情報および過去の位置情報に基づいて、端末１の移動状態（移動速度および移動方向）を推定する（ＳＴ１０１）。次に、移動先予測部２２において、端末１の移動状態に基づいて、移動先となるターゲットメッシュを予測する（ＳＴ１０２）。次に、タイミング制御部２４において、接続先探索処理（抽出）を開始するタイミング（位置）を決定する（ＳＴ１０３）。

次に、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得して（ＳＴ１０４）、その現在の位置情報に基づいて、接続先探索処理（抽出）を開始するタイミングか否かを判定する（ＳＴ１０５）。

ここで、接続先探索処理（抽出）を開始するタイミングである場合には（ＳＴ１０５でＹｅｓ）、次に、履歴データベースにターゲットメッシュの履歴情報があるか否かを判定する（ＳＴ１０６）。ここで、履歴データベースにターゲットメッシュの履歴情報がある場合には（ＳＴ１０６でＹｅｓ）、測定対象抽出部２６において、ターゲットメッシュの履歴情報を参照して、測定対象となる接続先候補（測定周波数）を抽出する（ＳＴ１０７）。

次に、タイミング制御部２４において、接続先探索処理（測定）を開始するタイミング（位置）を決定する（ＳＴ１０８）。そして、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得して（ＳＴ１０９）、その現在の位置情報に基づいて、接続先探索処理（測定）を開始するタイミングか否かを判定する（ＳＴ１１０）。ここで、接続先探索処理（測定）を開始するタイミングである場合には（ＳＴ１１０でＹｅｓ）、通信品質測定部２７において、抽出された接続先候補に関する通信品質を測定する（ＳＴ１１１）。

一方、接続先探索処理を開始するタイミングでない場合には（ＳＴ１０５でＮｏ）、接続先探索処理を開始するタイミングになるまで、位置情報の取得（ＳＴ１０４）を繰り返す。また、ターゲットメッシュの履歴情報がない場合には（ＳＴ１０６でＮｏ）、履歴情報に基づく測定対象の抽出（ＳＴ１０７）は行わない。この場合、マクロセルの基地局２から取得した接続先候補リストから測定対象を選択する。

ここで、通信品質の測定（ＳＴ１０８）において、通信品質が所定の基準を満たさない場合には、測定対象抽出部２６において、測定対象となる接続先候補の抽出をやり直す。すなわち、ターゲットメッシュの履歴情報にある別の接続先候補を測定対象として抽出する。ターゲットメッシュの履歴情報にある全ての接続先候補で所定の基準を満たさない場合には、マクロセルの基地局２から取得した接続先候補リストから別の接続先候補を選択し、接続先候補リストの全ての接続先候補で所定の基準を満たさない場合には、接続不能であることを表す報告情報をマクロセルの基地局２に送信する。

次に、本実施形態による接続先探索処理の効果について説明する。図９および図１０は、接続先探索処理の効果の一例を示す説明図である。

図９（Ａ），（Ｂ）に示す例では、マクロセルと高ＳＨＦ帯セルと低ＳＨＦ帯セルとが重畳されており、高ＳＨＦ帯セルの境界とメッシュの境界とが一致しており、端末１が現在位置するメッシュおよびターゲットメッシュの一方が高ＳＨＦ帯セルの外側にあり、他方が高ＳＨＦ帯セルの内側にある。

図９（Ａ）に示すように、端末１が高ＳＨＦ帯セルに進入する場合、高ＳＨＦ帯セルに位置するターゲットメッシュの履歴情報では、抽出の優先順位の１位が高ＳＨＦ帯セルとなり、２位が低ＳＨＦ帯セルとなり、高ＳＨＦ帯セルが測定対象候補として抽出されるが、現在、端末１は低ＳＨＦ帯セルにのみ在圏し、高ＳＨＦ帯セルに在圏していないため、高ＳＨＦ帯セルに関する通信品質の測定ができず、接続先探索処理を早期に完了させることができない。

一方、図９（Ｂ）に示すように、端末１が高ＳＨＦ帯セルから退出する場合、現在端末１が位置するメッシュの履歴情報では、抽出の優先順位の１位が高ＳＨＦ帯セルとなり、２位が低ＳＨＦ帯セルとなり、ターゲットメッシュの履歴情報では、抽出の優先順位の１位が低ＳＨＦ帯セルとなり、２位がマクロセルとなるが、現在、端末１はマクロセル、低ＳＨＦ帯セルおよび高ＳＨＦ帯セルのいずれにも在圏しているため、端末１の位置し、高ＳＨＦ帯セルに接続しているメッシュの位置において低ＳＨＦ帯セルに関する通信品質の測定が可能であり、接続先探索処理を現在端末１が位置するメッシュから開始し、早期に完了させることができ、高ＳＨＦ帯セルの圏外に出た直後に低ＳＨＦ帯に接続することができる。

図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示す例では、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示す例と同様に、マクロセルと高ＳＨＦ帯セルと低ＳＨＦ帯セルとが重畳されているが、高ＳＨＦ帯セルの境界とメッシュの境界とが一致せず、現在端末１が位置するメッシュが高ＳＨＦ帯セルと低ＳＨＦ帯セルとに跨がる状態となっている。また、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示す例は、図９（Ａ）に示す例と同様に、端末１が高ＳＨＦ帯セルに進入する場合である。

この場合、図１０（Ａ）では、ターゲットメッシュの履歴情報では、抽出の優先度１位が低ＳＨＦ帯、抽出の優先度２位が高ＳＨＦ帯セルで、抽出数が１の場合は測定対象候補として低ＳＨＦ帯のみが抽出されるが、抽出数が２の場合は、測定対象候補として低ＳＨＦ帯と高ＳＨＦ帯が抽出される。または、次のターゲットメッシュを抽出対象にふくめた場合も、測定対象候補として低ＳＨＦ帯と高ＳＨＦ帯が抽出される。図１０（Ｂ）では、現在端末１が位置するメッシュは高ＳＨＦ帯セルと低ＳＨＦ帯セルとに跨がるため、図１０（Ａ）の説明のように高ＳＨＦ帯を含めて測定対象を抽出でき、現在端末１が位置するメッシュ内で高ＳＨＦ帯セルに関する通信品質の測定を開始することができるため、接続先探索処理を早期に完了させることができる。

次に、履歴登録部２５で行われる処理について説明する。図１１は、履歴登録部２５で行われる処理の概要を示す説明図である。

履歴登録部２５では、１つのメッシュに端末１が位置するタイミングで、その時点での通信状況に関する情報（接続先情報および通信品質情報）を取得して、その情報を当該メッシュの履歴情報として履歴データベースに登録する。この履歴登録処理を周期的に行うことで、端末１が移動した区域に設定されたメッシュごとの履歴情報を履歴データベースに登録することができる。

ここで、履歴登録処理を行う周期は、メッシュサイズ、接続先探索遅延時間、および端末１の移動速度に応じて設定すればよい。

図１１に示す例では、履歴登録処理を行う周期を移動速度に応じて設定している。図１１（Ａ）に示すように、移動速度が速い場合には、履歴登録処理の周期を短く設定し、図１１（Ｂ）に示すように、移動速度が遅い場合には、履歴登録処理の周期を長く設定する。これにより、移動速度に関係なく、メッシュサイズを統一することができる。

例えば、メッシュサイズを１１．２ｍとし、接続先探索遅延時間を１ｓとした場合、端末１の移動速度が１０ｋｍ／ｈ（２．８ｍ／ｓ）の場合には、履歴登録処理の周期を４ｓとし、端末１の移動速度が２０ｋｍ／ｈ（５．６ｍ／ｓ）の場合には、履歴登録処理の周期を２ｓとする。これにより、１１．２ｍ間隔で履歴登録処理が実施され、１１．２ｍのメッシュに履歴情報を１つずつ登録することができる。

このように履歴登録処理の周期を移動速度に応じて変更して、メッシュサイズを統一するようにすると、メッシュごとに一定数の（図１１では１つ）履歴情報を登録することができるため、履歴データベースのための記憶容量を削減することができる。

次に、履歴データベースの別例について説明する。図１２は、履歴データベースの別例における登録内容の一例を示す説明図である。

図５に示したように、履歴データベースには、メッシュＩＤごとに、接続先情報として、接続先識別子、周波数および通信方式が登録され、また、通信品質情報として、受信電力、スループットおよび通信データ量が登録されるが、特に、図１２に示す別例では、接続先情報および通信品質情報の他に、端末１の移動速度が登録されている。

このように、端末１の移動速度ごとに履歴情報を登録すると、同じメッシュに位置する場合でも、移動速度が異なる場合には、その移動速度に応じた最適な接続先が選択される。

次に、履歴登録部２５で行われる処理の手順について説明する。図１３は、履歴登録部２５で行われる処理の手順を示すフロー図である。

まず、移動状態推定部２１において、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得し、また、情報格納部１４から過去の位置情報を取得して、現在の位置情報および過去の位置情報に基づいて、端末１の移動状態（移動速度および移動方向）を推定する（ＳＴ２０１）。次に、履歴登録部２５において、端末１の移動状態に基づいて、履歴登録処理の周期を設定する（ＳＴ２０２）。

次に、カウンタの計数値が、履歴登録処理の周期に対応する目標値に達したか否かにより、履歴登録処理を実施するタイミングか否かを判定する（ＳＴ２０３）。ここで、履歴登録処理を実施するタイミングでない場合には（ＳＴ２０３でＮｏ）、カウンタを１増分する（ＳＴ２０４）。

一方、履歴登録処理を実施するタイミングである場合には（ＳＴ２０３でＹｅｓ）、カウンタをリセットする（ＳＴ２０５）。次に、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得する（ＳＴ２０６）。次に、現在の位置情報から、端末１が位置するメッシュを判定し、現在の通信状況に関する情報（接続先情報および通信品質情報）を取得して、その情報と移動速度を、該当するメッシュの履歴情報として履歴データベースに登録する（ＳＴ２０７）。

次に、履歴登録部２５で行われる処理の別例について説明する。図１４は、履歴登録部２５で行われる処理の別例の概要を示す説明図である。

図１１に示した例では、端末１の移動速度に応じて、履歴登録処理を実施する周期を変更するようにしたが、履歴登録処理を一定の周期で実施するようにしてもよい。この場合、図１４に示すように、端末１の移動速度に応じてメッシュサイズが変化し、高速移動時にはメッシュサイズが大きくなり、低速移動時にはメッシュサイズが小さくなる。

図１４に示す例では、図１４（Ａ）に示す高速移動時の移動速度が、図１４（Ｂ）に示す低速移動時の移動速度の２倍としている。例えば、履歴登録処理を実施する周期を１秒とすると、移動速度が１０ｋｍ／ｈ（２．８ｍ／ｓ）の場合には、２．８ｍの間隔で履歴登録処理が実施され、メッシュサイズが２．８ｍとなる。移動速度が２０ｋｍ／ｈ（５．６ｍ／ｓ）の場合には、５．６ｍの間隔で履歴登録処理が実施され、メッシュサイズが５．６ｍとなる。

このように、移動速度が速い場合には、メッシュサイズが大きくなるため、履歴データベースの容量を削減することができる。また、メッシュサイズが大きくなることで、接続先探索処理が過度な頻度で実施されなくなるため、端末１の省電力化を図ることができる。なお、メッシュサイズが大きくなると、接続先探索処理が実施される間隔も大きくなるが、移動速度が速い場合には、１つのメッシュに滞在する時間が短くなるため、メッシュサイズを大きくしても、実用上の支障はない。

ここで、履歴登録処理を実施する周期を一定とすると、端末１の移動速度に応じて、履歴登録処理が実施される間隔が異なる、すなわち、メッシュサイズが異なる。このため、同一の区域で端末１の移動速度が異なる場合があると、端末１の移動速度ごとに履歴データベースを作成する必要がある。

ただし、ユーザの行動パターンに応じて、位置に応じた移動速度は概ね一定と想定される。すなわち、ユーザが徒歩で移動する区域や車両で移動する区域は決まっており、ユーザが徒歩で移動する区域では端末１の移動速度が遅く、ユーザが車両で移動する区域では端末１の移動速度が速くなる。このため、１つの履歴データベースにおいて、ユーザが徒歩で移動する区域のメッシュサイズは小さくなり、ユーザが車両で移動する区域のメッシュサイズは大きくなる。

このため、一定の周期で登録処理を実施するようにしても、移動速度に応じたメッシュサイズでメッシュごとの履歴情報を１つの履歴データベースに登録することができ、履歴データベースの記憶容量を最適化することができる。

次に、履歴登録部２５で行われる処理の別例の手順について説明する。図１５は、履歴登録部２５で行われる処理の別例の手順を示すフロー図である。

まず、履歴登録部２５において、カウンタの計数値が、予め設定された履歴登録処理の周期に対応する目標値に達したか否かにより、履歴登録処理を実施するタイミングか否かを判定する（ＳＴ３０１）。ここで、履歴登録処理を実施するタイミングでない場合には（ＳＴ３０１でＮｏ）、カウンタを１増分する（ＳＴ３０２）。

一方、履歴登録処理を実施するタイミングである場合には（ＳＴ３０１でＹｅｓ）、カウンタをリセットする（ＳＴ３０３）。次に、位置情報取得部１２から現在の位置情報を取得し、また、情報格納部１４から過去の位置情報を取得する（ＳＴ３０４）。次に、現在の位置情報および過去の位置情報に基づいて、端末１の移動状態（移動速度）を推定する（ＳＴ３０５）。次に、現在の通信状況に関する情報（接続先情報および通信品質情報）を取得して、その情報と移動速度を、該当するメッシュの履歴情報として履歴データベースに登録する（ＳＴ３０６）。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。

本発明に係る端末装置、通信システム、および通信制御方法は、端末で行われる接続先探索の処理で、端末の状態に基づいて、最適な接続先を効率よく探し出すことができる効果を有し、基地局装置と無線通信を行う端末装置、端末装置と無線通信を行う基地局装置、端末装置と基地局装置とを備えた通信システム、および基地局装置と無線通信を行う端末装置で行われる通信制御方法などとして有用である。

１端末（端末装置）
２マクロセルの基地局（基地局装置）
３低ＳＨＦ帯セルの基地局（基地局装置）
４高ＳＨＦ帯セルの基地局（基地局装置）
５無線ＬＡＮの基地局（基地局装置）
１１通信部
１２位置情報取得部
１３制御部
１４情報格納部
２１移動状態推定部
２２移動先予測部
２３接続先探索部
２４タイミング制御部
２５履歴登録部
２６測定対象抽出部
２７通信品質測定部

Claims

基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
を備え、
前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、
前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始することを特徴とする端末装置。
基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
を備え、
前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動方向を取得し、
前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始することを特徴とする端末装置。
前記移動先予測部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアを前記移動速度が遅い場合より大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記移動先予測部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとなる前記メッシュを前記移動速度が遅い場合より多く設定することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記メッシュは、前記移動速度が速い場合に前記移動速度が遅い場合より大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記移動先予測部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとなる前記メッシュを、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合より多く設定することを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を、前記移動速度が遅い場合より多く抽出することを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合より多く抽出することを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
前記測定対象抽出部および前記通信品質測定部で行われる接続先探索処理を開始するタイミングを制御するタイミング制御部と、
を備え、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、
前記タイミング制御部は、前記移動速度、および現在の接続先と前記測定対象候補とで周波数が異なるか否かに基づいて、前記接続先探索処理を開始するタイミングを制御することを特徴とする端末装置。
基地局装置と無線通信を行う端末装置であって、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
現在の通信状況に関する情報を取得して、その情報を前記履歴情報として登録する履歴登録部と、
を備え、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、
前記履歴登録部は、前記移動状態推定部から現在の移動速度を取得して、この現在の移動速度ごとに前記履歴情報を登録し、
前記測定対象抽出部は、前記移動状態推定部から現在の移動速度を取得して、この現在の移動速度に該当する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出することを特徴とする端末装置。
前記履歴登録部は、前記現在の移動速度に応じて、前記履歴情報を登録する処理を実施する周期を変更することを特徴とする請求項１０に記載の端末装置。
前記履歴登録部は、前記履歴情報を登録する処理を一定の周期で行うことを特徴とする請求項１０に記載の端末装置。
端末装置と、この端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を備えた通信システムであって、
前記端末装置は、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
を備え、
前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、
前記測定対象抽出部は、前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始することを特徴とする通信システム。
端末装置と、この端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を備えた通信システムであって、
前記端末装置は、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積する情報格納部と、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定する移動状態推定部と、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測する移動先予測部と、
前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する測定対象抽出部と、
この測定対象抽出部で抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定する通信品質測定部と、
を備え、
前記情報格納部は、前記基地局装置の前記通信エリアを対象にして、所定の形状の均一な大きさのエリアからなるメッシュごとに前記履歴情報を蓄積し、
前記移動状態推定部は、前記移動状態として自装置の移動方向を取得し、
前記測定対象抽出部は、前記移動方向に基づいて、自装置が前記メッシュを対角方向に移動する場合には、前記移動先エリアとしての前記メッシュに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、前記測定対象候補を抽出する処理を、自装置が前記メッシュを平行方向に移動する場合よりも移動先の前記メッシュまでの距離が遠い位置で開始することを特徴とする通信システム。
基地局装置と無線通信を行う端末装置で行われる通信制御方法であって、
自装置の位置情報を取得し、
前記基地局装置の通信エリアの各位置での自装置の通信状況を、自装置の過去の通信状況に関する履歴情報として蓄積し、
前記位置情報に基づいて、自装置の移動状態を推定し、
前記移動状態に基づいて、自装置の移動先エリアを予測し、
前記移動状態として自装置の移動速度を取得し、
前記移動速度が速い場合には、前記移動先エリアに関する前記履歴情報に基づいて、前記無線通信を接続可能な接続先候補の前記基地局装置の中から、通信品質が所定の基準を満たす基地局装置を、通信品質の測定対象とする測定対象候補として抽出する処理を、前記移動速度が遅い場合よりも前記移動先エリアまでの距離が遠い位置で開始し、
抽出された前記測定対象候補に関する通信品質を測定することを特徴とする通信制御方法。