JP2009111772A - 通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線リソースの有効利用を図った通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法を提供する。
【解決手段】トラフィック情報を受信する通信部１１と、通信部１１が受信した基地局ごとのトラフィック情報から、自端末が基地局にデータを送信する上りと、基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部１８１と、データ量把握部１８１が把握したデータ量に応じて接続先の基地局を上りと下りとで個別に選択する基地局選択部１８２とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の基地局から受信した受信レベルとトラフィック情報に応じて接続する基地局を選択しながら無線通信を行う通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法に関するものである。

近年のブロードバンド（広域帯：broadband）通信に代表される通信システムの発達によって、ＰＣ（パーソナルコンピュータ：Personal Computer）だけでなく携帯電話等の通信端末で電子メールのやり取り、ＷＥＢ（World Wide Web） 接続によるウェブサイト（Website）の観覧、データファイルのダウンロード、また監視情報等の送信、音声データを扱うＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）等が行える様々なアプリケーションが提供されている。

通信端末等が扱うデータ量は増加の一方であり、たとえばＷＥＢサイトからのデータファイルのダウンロードでは下りの帯域が、監視情報等の送信には上りの帯域が使用される。近年では上り下り帯域で扱うデータ量は必ずしも同程度ではなく、たとえば大量のデータファイルのダウンロードでは監視情報等の送信に比べて多くのデータを扱う。
そこで、効率のよい無線リソースの運用が求められ、その運用方法として、少ない基地局台数で高トラフィックエリアの通信をカバーするものが提案されている。たとえば、４チャネルのタイムスロットのうち一つを制御チャネルに割り当て、残りの３つのチャネルを通信スロットに割り当て、４チャネル目の呼が生じた場合に制御スロットを停止し、そのスロットを通信スロットとする基地局制御方法が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
特開平１０−１３６４３８号公報

しかしながら、上記特許文献の方法では、一部の基地局にデータが集中すると無線リソースが効率的に割り当てできない問題がある。この問題点について図８を参照しながら簡単に説明する。

図８は、基地局のトラフィック（データ量）状態を説明するための図である。なお、２つの基地局Ａ，Ｂが隣接して存在するとする。
図８（ａ）に示す基地局Ａにおいて、下りはフレーム１〜４の全スロット１〜４が占有され（実線の丸印）、上りはフレーム１のスロット１が、フレーム２のスロット２が、フレーム３のスロット３が、フレーム４のスロット４がそれぞれ占有されているとする（波線の丸印）。
通信端末にとって必要なデータは、各フレームの下りのスロットであるが、各種通信の制御を行う制御スロット等により間欠的に上りのスロットも必要とする。しかし、制御スロットは毎フレーム必要ではないため、基地局Ａは上りのスロットが有効に活用されていない。
一方、図８（ｂ）に示す基地局Ｂにおいて、下りはフレーム１のスロット３が、フレーム２のスロット４が、フレーム３のスロット１が、フレーム４のスロット２がそれぞれ占有され、上りはフレーム１〜４の全スロット１〜４が占有されている。
この場合も基地局Ａと同様に、下りのスロットは間欠的に必要なだけであり、基地局Ｂは下りのスロットが有効に活用されていない。
その結果、各基地局のトラフィックに偏りが生じてデータ量の増加に対応できない不利益がある。

本発明は、無線リソースの有効利用を図った通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法を提供することにある。

本発明の第１の観点の通信端末は、複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末であって、前記トラフィック情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有することを特徴とする。

本発明の第２の観点の通信システムは、複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末と、前記通信端末に前記トラフィック情報を送信する前記複数の基地局とがネットワークに接続された通信システムであって、前記通信端末は、前記トラフィック情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有することを特徴とする。

好適には、前記基地局選択部は、前記データ量が少ない基地局を選択することを特徴とする。

好適には、前記基地局ごとに前記無線通信の受信レベルを取得する受信レベル取得部を有し、前記基地局選択部は、前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択することを特徴とする。

好適には、前記基地局選択部は、前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択することを特徴とする。

好適には、前記基地局選択部が選択した基地局に対して前記上りのスロットと下りのスロットとを任意の順番に設定するスロット制御部を有することを特徴とする。

本発明の第３の観点の通信端末の通信方法は、前記トラフィック情報を受信するステップと、受信した基地局ごとの上記トラフィック情報から、当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量に関する情報を把握するステップと、把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択するステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、無線リソースの有効利用を図った通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法を提供できる。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。

図１は、本発明に係る通信端末の通信方法を採用した通信端末および基地局がネットワークに接続された通信システムの一例を示す図である。
図１に示す通信システムは、通信端末１、１ａ、１ｂ、基地局２ａ、２ｂ、およびサーバ装置３で構成され、それぞれがネットワーク４に接続されている。

通信端末１、１ａ、１ｂは、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の移動通信端末であって、基地局２ａ、２ｂから受信したトラフィック情報に応じて無線接続する基地局を選択する機能を有する。また、通信端末１、１ａ、１ｂは、移動に伴い所定の通信エリアごとに設置された基地局に無線接続し、無線接続した基地局を介してネットワーク４に接続された相手先の通信端末と無線通信を行う。
本実施形態では、図中に示すように通信端末１，１ａが通信エリアＡＲＥａ内に、通信端末１，１ｂが通信エリアＡＲＥｂ内に存在し、通信端末１は両通信エリアが重複する通信エリアＡＲＥａｂ内に存在するものとする。
また、通信端末１ａは基地局２ａに、通信端末１ｂは基地局２ｂに、通信端末１はいずれか一方の基地局にそれぞれ無線接続する。また、通信端末１、１ａ、１ｂは音声通話、ネットワーク４を介して音声データ以外のコンテンツデータ（たとえば動画、画像、電子メール、ウェブサイトの閲覧等）を扱うことができる。
なお、本実施形態では、各通信端末１、１ａ、１ｂがそれぞれ共通の構成をとるものとする。

基地局２ａ、２ｂは、それぞれ無線接続された通信エリアＡＲＥａ、ＡＲＥｂ内の通信端末と無線通信を行って、この通信端末をネットワーク４に接続させる。また、基地局２ａ、２ｂは、それぞれ通信エリアＡＲＥａ、ＡＲＥｂ内の通信端末にトラフィック情報を送信する。このトラフィック情報については後述する。
本実施形態では、説明を簡単にするために、基地局２ａは通信エリアＡＲＥａ内の通信端末１または１ａと、基地局２ｂは通信エリアＡＲＥｂ内の通信端末１または１ｂとそれぞれ無線通信を行うものとする。
なお、基地局２ａおよび２ｂは共に共通の構成をとるものとする。また、図中の通信エリアＡＲＥａ（ＡＲＥｂ）は、通信エリア内の各通信端末が無線通信可能な範囲である。

サーバ装置３は、ネットワーク４を介して取得した種々のデータを処理する。

ネットワーク４は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク等の通信ネットワークである。

本実施形態において、「上り（UL；Up Link）」（データまたはパケット）とは、通信端末から基地局へ向かう向き（のデータ）を、「下り（DL；Down Link）」（データまたはパケット）とは、基地局から通信端末へ向かう向き（のデータまたはパケット）を指すものとする。
また、本実施形態において、「トラフィック情報」とは、各基地局の上りおよび下りそれぞれで使用されているデータ量（トラフィック状態）を指すものとする。
本実施形態では、無線アクセス方式にＴＤＭＡ（時分割多元接続；Time Division Multiple Access）が一例として採用され、図２のように、１フレームが８スロット、上りおよび下りがそれぞれ４スロットで構成されている。図２の例では、下りではスロット１〜４（実線の丸印）が、上りではスロット１（実線の丸印）がデータ（パケット）で占有され、上りのスロット２〜４は空き状態であることを示している。
図２のフレーム１のように、たとえば下りの４スロット中、３／４がデータで占有されていればデータ量が多いとし、このようなデータ量に関する情報がいずれかのスロットに割り当てられる。たとえばトラフィック情報は、制御スロットやデータとともに割り当ててもよい。
また、図中の数字はスロット番号を示し、通信端末と基地局間とのデータ通信では対応する番号のスロットが使用され、上りと下りのスロットが連続して交互に送受信される。
各基地局２ａ、２ｂは、このようなトラフィック状態（上りおよび下りでの占有スロットの状態等）を示すトラフィック情報を定期的に生成する。
なお、以下の実施形態の説明では、通信端末１を中心とした通信システムについて説明する。

図３は、本実施形態に係る通信端末の構成例を示すブロック図である。図３の説明では、通信端末１についてのみ説明する。

図３のように、通信端末１は、通信部（受信部）１１、操作部１２、音声処理部１３、スピーカ１４、マイクロフォン１５、表示部１６、記憶部１７、および制御部１８を有する。
さらに制御部１８は、主制御部１８０、データ量把握部１８１、基地局選択部１８２、スロット制御部１８３、および受信レベル取得部１８４を有する。

通信部１１は、通話等の音声データ、電子メール等の文字情報、動画像データ等のデータ通信を接続されている基地局との間で無線通信を行い、また各基地局２ａ、２ｂからトラフィック情報を受信する。また、通信部１１は、アンテナを介して通信される電波信号の変調あるいは復調を行って制御部１８に出力する。

操作部１２は、たとえば電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど各種機能が割り当てられた複数のキーを有する。操作部１２は、これらのキーがユーザによって操作された場合、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１８に出力する。

音声処理部１３は、スピーカ１４から出力された音声信号やマイクロフォン１５において入力された音声信号の処理を行う。すなわち、音声処理部１３は、マイクロフォン１５から入力された音声を増幅し、アナログ・デジタル変換を行い、さらに符号化等の処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部１８に出力する。また、音声処理部１３は、制御部１８から供給された音声データに符号化、デジタル・アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換した上でスピーカ１４に出力する。

表示部１６は、たとえば液晶表示パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等の表示デバイスで構成され、制御部１８から供給された映像信号に応じた種々の情報を表示する。表示部１６が表示する情報には、たとえば発信時（着信時）における通話先の電話番号、電子メール等の文字情報、ＷＥＢサイト、（動）画像、日付等の時間情報、電池残量、発信成否、待ち受け画面等が含まれる。

記憶部１７は、たとえば不揮発性の記憶デバイス（フラッシュメモリ）やランダムアクセス可能な記憶デバイス（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）等で構成され、制御部１８において処理に利用される各種のデータを記憶する。
記憶部１７が記憶するデータには、たとえば基地局選択部１８２が基地局選択の際に参照する基地局選択テーブル、主制御部１８０に接続されたブロック１８１〜１８４の出力結果、制御部１８が実行するアプリケーションプログラム、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータが含まれる。この基地局選択テーブルについては後述する。また、上記のデータには、使用者の個人情報、通話相手の名前や電話番号、電子メール等の文字情報、電話番号や個人データ等を管理するアドレス帳、着信音（着信メロディ）、音声メッセージ等の音声情報、画像データ等が含まれる。

制御部１８は、通信端末１の全般的な動作を統括的に制御する。すなわち、制御部１８は、通信端末１の各種処理（ネットワーク４を介して行われる音声通話、電子メールの作成とその送受信、ＷＥＢサイトの閲覧等の制御）がユーザによる操作部１２の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述の各構成部の動作（通信部１１における電波信号の送受信、音声処理部１３における音声の入出力、表示部１６における画像の表示等）を制御する。
また、制御部１８は、記憶部１７に格納されたプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、制御部１８は、記憶部１７に格納されたオペレーションシステムやアプリケーションプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。

主制御部１８０は、主に、通信部１１、操作部１２、音声処理部１３、表示部１６、記憶部１７、データ量把握部１８１、基地局選択部１８２、スロット制御部１８３、受信レベル取得部１８４の制御を行う。また、主制御部１８０は、各ブロック１８１〜１８４と記憶部１７間における各種データのやり取りの仲介を行う。また、主制御部１８０は、接続先の基地局を基地局選択部１８２が選択した接続先に切り替えるように通信部１１を制御する。

データ量把握部１８１は、通信部１１が基地局２ａ、２ｂからそれぞれトラフィック情報を受信し、スロット制御部１８３が抽出したフレームデータ（図２を参照）のいずれかのスロットに含まれたトラフィック情報から、上りおよび下り共にデータ量を把握する。詳細には、データ量把握部１８１は、所定の基準値よりデータ量が少なければ空きスロットに余裕があると判断し、多ければ空きスロットに余裕がないと判断する。
図２の例であれば、データ量把握部１８１は、下りではデータ量が多く、上りではデータ量が少ないと判断する。そして、データ量把握部１８１は、基地局２ａ、２ｂのデータ量の把握結果を記憶部１７に出力する。
なお、この基準値は好適に決定され（本実施形態では、たとえば下りの４スロット中、３／４がデータで占有されていればデータ量が多いとする）、特に限定されるものではない。

基地局選択部１８２は、基地局の選択条件で構成された基地局選択テーブル、データ量把握部１８１が把握したデータ量、および受信レベル取得部１８４が取得した受信レベルを記憶部１７から読み出し、このデータ量および受信レベルを基地局選択テーブルと照らし合わせて接続先の基地局２ａまたは２ｂを上りおよび下りで個別に選択する。そして、基地局選択部１８２は、選択結果を記憶部１７に出力する。

ここで、基地局選択テーブルについて図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る基地局選択テーブルの一例を示す図である。
基地局選択テーブルには、図１の通信端末１が基地局２ａまたは２ｂを選択する際の選択肢が図４（１）〜（１６）の１６通り示されている。この基地局選択テーブルを参照しながら基地局選択部１８２の代表的な動作例を以下に述べる。

（図４（１）の場合）：
基地局選択部１８２は、基地局２ａおよび２ｂ共に上りおよび下りのデータ量（スロット）に余裕がある（すなわちデータ量が少ない）場合（以下、単に「上り下りに余裕がある場合」のように表現する）、上り下り共に受信レベルの高い方の基地局（２ａまたは２ｂ）を選択する。
（図４（２）の場合）：
基地局選択部１８２は、基地局２ａの上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局２ｂの上り下り共に余裕がある場合、上り下り共に基地局２ｂを選択する。
（図４（８）の場合）：
基地局選択部１８２は、基地局２ａの上りおよび下り共に余裕がなく、基地局２ｂの上りに余裕があって下りに余裕ない場合、上りは基地局２ｂを、下りは受信レベルの高い基地局（２ａまたは２ｂ）を選択する。
（図４（１０）の場合）：
基地局選択部１８２は、基地局２ａの上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局２ｂの上りに余裕がなくて下りに余裕ある場合、上りは基地局２ａを、下りは基地局２ｂを選択する。

図４の基地局選択テーブルによれば、基地局選択部１８２は、それぞれの基地局のデータ量を比較してデータ量が少ない方の基地局を選択する。このとき、基地局２ａおよび２ｂのデータ量が同程度であれば、基地局選択部１８２はさらに受信レベルをそれぞれ比較し、受信レベルが高い方の基地局を選択する。

スロット制御部１８３は、通信部１１が基地局２ａ、２ｂからそれぞれ受信したトラフィック情報から図２のようなスロットを抽出し、データ量把握部１８１に出力する。また、スロット制御部１８３は、基地局選択部１８２が選択した接続先の基地局に対してデータを対応するスロットに割り当てる。

受信レベル取得部１８４は、通信部１１が基地局２ａ、２ｂからそれぞれ受信した電波信号の受信レベル（ＲＳＳＩ；Received Signal Strength Indication）を取得し、記憶部１７に出力する。

なお、これらのブロック１８１〜１８４が持つ機能は、記憶部１７に記憶されたそれぞれのプログラムを制御部１８で実行することにより達成されるものであり、制御部１８内において実体的に他のブロックと区分され内蔵されたもののみを指すのではなく、あくまで説明の簡略化のために各部処理を分けて表現したものである。

次に、基地局２ａ、２ｂについて説明する。図５は、本実施形態に係る基地局の構成例を示すブロック図である。図５の説明では、基地局２ａについてのみ説明する。

基地局２ａは、主装置２０、および複数の無線部２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）を有する。
主装置２０は、ベースバンド処理部２０１、変復調部２０２、データ量検出部２０３、電界強度測定部２０４、（基地局の）制御部２０５、ネットワーク処理部２０６、トラフィック情報生成部２０７、および（基地局の）スロット制御部２０８を有し、複数の無線部２１−１〜２１−Ｎと接続されている。
無線部２１−１〜２１−Ｎは、アンテナ２１１、送信部２１２、受信部２１３、電源制御部２１４をそれぞれ有する。
また、基地局２ａは、トラフィック（データ量）の多少に応じて無線部２１−１〜２１−Ｎの電力制御を行い省電力化を図る機能を有する。

図５に示すように、ベースバンド処理部２０１は、無線部２１−１〜２１−Ｎの送信部２１２に対して送信する無線信号を出力し、受信部２１３が受信した無線信号を取得して変復調部２０２に出力する。

変復調部２０２は、ベースバンド処理部２０１から取得した無線信号を復調し、デジタル信号として制御部２０５に出力する。また、変復調部２０２は、制御部２０５から入力されたデジタル信号を変調し、無線信号としてベースバンド処理部２０１に出力する。

データ量検出部２０３は、無線部２１−１〜２１−Ｎとベースバンド処理部２０１との間で入出力される無線信号のデータ量を監視し、上りのデータ量と、下りのデータ量とを検出する。

電界強度測定部２０４は、無線部２１−１〜２１−Ｎと通信中の通信端末１、１ａ、１ｂ（図１参照）からの電波信号のレベルを測定する。

制御部２０５は、基地局２ａ全体を統括的に制御する。すなわち、制御部２０５は、変復調部２０２から出力されたデジタル信号をタイムスロットごとに分離し、音声データ、音声データ以外のコンテンツデータ、制御データ等を抽出する。そして、制御部２０５は、音声データを復号し、音声データ以外のコンテンツデータ（例えば、動画、画像等）に然るべき処理（復号等）を施し、ネットワーク処理部２０６に出力する。また、制御部２０５は、制御データを取得し、制御データに応じてデータ転送制御等の制御を行う。また、制御部２０５は、ネットワーク処理部２０６から出力された音声データ、コンテンツデータを圧縮符号化し、さらに多重化してデジタル信号を生成し、変復調部２０２に出力する。
さらに、制御部２０５は、電界強度測定部２０４が測定した各無線部２１−１〜２１−Ｎの電界強度及びデータ量検出部２０３が検出した上りおよび下りのデータ量に応じて、各無線部２１−１〜２１−Ｎの電源制御部２１４に送信部２１２および受信部２１３の電源制御を行わせる。

ネットワーク処理部２０６は、制御部２０５から出力された音声データ、コンテンツデータを図１のネットワーク４を介して送出し、また、ネットワーク４から音声データ、コンテンツデータを取得して制御部２０５に出力する。

トラフィック情報生成部２０７は、データ量検出部２０３が検出した上りおよび下りのデータ量に関するトラフィック情報を定期的に生成し、スロット制御部２０８に出力する。なお、トラフィック情報を生成する時間間隔は特に限定されない。

スロット制御部２０８は、トラフィック情報生成部２０７から入力されたトラフィック情報をいずれかのスロットに割り当てる。トラフィック情報は、制御スロットやデータとともに割り当ててもよい。

アンテナ２１１は、所定の周波数帯域における電磁波を通信エリアＡＲＥ２ａ内の通信端末１，１ａに向けて送信あるいは受信する。このアンテナ２１１は、たとえばアダプティブアレイアンテナであるが、指向性、無指向性は特に問わない。

送信部２１２は、アンテナ２１１を介して、図１の通信端末１、１ａ、１ｂに送信信号を送信する。

受信部２１３は、アンテナ２１１を介して、図１の通信端末１、１ａ、１ｂからの無線信号を受信する。

電源制御部２１４は、主装置２０の制御に従い、送信部２１２および受信部２１３に供給する電源の制御を行う。

以下に、通信システムを構成している通信端末１および基地局２ａ、２ｂの動作を図６〜８を参照しながら説明する。
図６は本発明に係る通信システムを構成している通信端末および基地局の動作を説明するためのシーケンス図である。また、図７は本実施形態に係る基地局のトラフィック（データ量）の状態を示す一例の図である。

以下の説明を簡単にするために、通信端末１ａはスロット１，２を、通信端末１はスロット３，４を上り下り共に基地局２ａとの無線通信においてそれぞれ使用するものとする。また、通信端末１ｂはスロット１，２を、通信端末１はスロット３，４を上り下り共に基地局２ｂとの無線通信においてそれぞれ使用するものとする。
また、図７、８のように、各通信端末１，１ａ、１ｂが送受信するデータ（丸印）は２スロットを、たとえば制御データ（波線丸印）は１スロット使用するものとする。また、トラフィック情報は、いずれかのスロットに割り当てられ、たとえば制御スロットやデータとともに割り当てられている。

（ステップＳＴ１）
基地局２ａおよび２ｂのデータ量検出部２０３は、無線部２１−１〜２１−Ｎとベースバンド処理部２０１との間で入出力される無線信号のデータ量を監視し、上りのデータ量と、下りのデータ量とを検出する。
以下、各基地局のデータ量検出部２０３が検出するデータ量が図８の１フレーム目に示す状態であるとして説明する。なお、図８中の基地局Ａは基地局２ａに、基地局Ｂは２ｂに読み替える。
すなわち、基地局２ａでは、上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局２ｂでは、上りに余裕がなくて下りに余裕がある状態とする（図４の選択肢のうち、図４（１０）に示す場合）トラフィック情報がいずれかのスロットに含まれている。
また、上述したように、下りの４スロット中、３／４がデータで占有されていればデータ量が多いとする。

（ステップＳＴ２）
基地局２ａおよび２ｂのトラフィック情報生成部２０７は、データ量検出部２０３が検出した上りおよび下りのデータ量に関するトラフィック情報を定期的（たとえばフレーム間ごと）に生成する。

（ステップＳＴ３）
基地局２ａおよび２ｂのスロット制御部２０８は、トラフィック情報およびデータを所定のスロットに割り当てて送信する。トラフィック情報のスロットへの割り当ては特に限定されないが、たとえば基地局２ａであればスロット１、基地局２ｂであればスロット３に割り当てられる。
そして、基地局２ａおよび２ｂの送信部２１２は、各スロットのデータを送信する。

（ステップＳＴ４）
通信端末１の通信部１１は、基地局２ａ、２ｂからアンテナ１１１を介してトラフィック情報を受信し、復調等の処理を施した後、主制御部１８０（制御部１８）に出力する。
そして、スロット制御部１８３は、主制御部１８０を介して入力されたトラフィック情報から図２のようなスロットを抽出し、これらのフレームデータは、一旦記憶部１７に書き込まれる。

（ステップＳＴ５）
データ量把握部１８１は、一旦記憶部１７に格納されたフレームデータを読み出し、いずれかのスロットに含まれたトラフィック情報から、基地局２ａ、２ｂの上りおよび下りにおけるデータ量を図４（１０）に示す場合であると把握する。そして、データ量把握部１８１は、この把握結果を記憶部１７に書き込む。
一方、受信レベル取得部１８４は、通信部１１が基地局２ａ、２ｂから受信した電波信号の受信レベルをそれぞれ取得し、記憶部１７に出力する。

（ステップＳＴ６）
基地局選択部１８２は、記憶部１７に格納された把握結果および受信レベルをそれぞれ読み出し、記憶部１７にあらかじめ記憶されている基地局選択テーブルを参照して接続先の基地局２ａまたは２ｂを選択する。詳細には、基地局選択部１８２は、各基地局２ａ、２ｂの上りおよび下りのデータ量が図４（１０）に示す場合であるため、上りは基地局２ａを下りは基地局２ｂを選択する。そして、基地局選択部１８２は、選択結果を記憶部１７に書き込む。

（ステップＳＴ７）
図７のように、スロット制御部１８３は、下りでは各フレーム１〜４のスロット３，４を基地局２ｂに、上りでは各フレーム１〜４のスロット３，４を基地局２ａに対してそれぞれデータを割り当てる。
そして、主制御部１８０は、記憶部１７から基地局選択部１８２による選択結果を読み出し、通信部１１を制御して、下りは基地局２ｂに、上りは基地局２ａに接続先を切り替える。
このとき、通信部１１は、スロット制御部１８３の割り当てに基づいて、下りは基地局２ｂのスロット３，４からデータを受信し、上りは基地局２ａのスロット３，４にデータを送信する。

（ステップＳＴ８）
通信端末１によって選択された基地局（上りは基地局２ａ、下りは基地局２ｂ）の受信部２１３がデータを受信する。

以上、各基地局２ａ，２ｂのトラフィック情報（データ量）が図４（１０）の場合を例に挙げて説明した。上述のステップＳＴ１〜ＳＴ８は、通信端末１の通信部１１が受信したトラフィック情報に応じて好適に実行される。
たとえばステップＳＴ６において、トラフィック情報が図４（１）に示す場合であれば、各基地局２ａ、２ｂのデータ量は同程度であるため、基地局選択部１８２は、さらに受信レベルをそれぞれ比較し、上り下り共に受信レベルの高い方の基地局（２ａまたは２ｂ）を選択する。
また、基地局選択部１８２は、基地局のデータ量が図４（２）に示す場合であれば、上り下り共に基地局２ｂを選択し、図４（８）に示す場合であれば、上りは基地局２ｂを、下りは受信レベルの高い基地局（２ａまたは２ｂ）を選択する。
以後、通信端末１は、ステップＳＴ６の選択結果に応じてステップＳＴ７を実行する。

上述したステップＳＴ１〜ＳＴ８において図７のフレーム１を参照すると、基地局２ｂでは、空きスロットであった下りのスロット３，４が通信端末１によって占領され、基地局２ａでは、占有スロットであった上りのスロット３のみが通信端末１ａによって占領されている。
換言すれば、各基地局２ａ、２ｂ共に、上り下りのスロットが４スロットから２スロットに半減し、通信の負荷が軽減されている。

上述したように、本実施形態に係る通信端末は、トラフィック情報を受信する受信部と、受信部が受信した基地局ごとのトラフィック情報から、自端末が基地局にデータを送信する上りと、基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、データ量把握部が把握したデータ量に応じて接続先の基地局を上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有する。

したがって、本実施形態によれば、実質的に無線リソースが節約できるだけでなく、通信可能な通信端末数を増加させることもできる。たとえば図７に示すフレーム１のように、下りでは基地局２ａのスロット３に、上りでは基地局２ｂのスロット３に制御データがそれぞれ割り当てられ、空きスロットが有効に活用されている。
また、本実施形態によれば、たとえばＳＤＭＡ（空間分割多元接続；Space Division Multiple Access）方式の場合、同じチャネル（スロット）でも多重できるため、基地局の積算電力（１フレーム当たりの平均電力）の減少を図れ、他の無線通信システムへの干渉を低減できる。

本実施形態では、通信端末１、１ａ、１ｂがそれぞれ共通の構成をとるものとしたが、通信端末１ａおよび１ｂは通信端末１と異なる構成をとってもよく、その機能等は特に限定されない。また、図１の通信エリアＡＲＥａおよびＡＲＥｂ内に存在する通信端末の個数は本実施形態に限定されない。
また、通信端末１、１ａ、１ｂ、および基地局２ａ、２ｂは、本発明が適用可能な範囲で好適に変更可能である。

本発明に係る通信端末の通信方法を採用した通信端末および基地局がネットワークに接続された通信システムの一例を示す図である。 本実施形態に係るトラフィック情報を説明するための一例の図である。 本実施形態に係る通信端末の構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る基地局選択テーブルの一例を示す図である。 本実施形態に係る基地局の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る通信システムを構成している通信端末および基地局の動作を説明するためのシーケンス図である。 本実施形態に係る基地局のトラフィック（データ量）の状態を示す一例の図である。 基地局のトラフィック（データ量）の状態を説明するための図である。

符号の説明

１…通信端末、１ａ、１ｂ…通信端末、２ａ、２ｂ…基地局、３…サーバ装置、４…ネットワーク、ＡＲＥ２ａ、ＡＲＥ２ｂ、ＡＲＥａｂ…通信エリア、１１…通信部、１２…操作部、１３…音声処理部、１４…スピーカ、１５…マイクロフォン、１６…表示部、１７…記憶部、１８…制御部、２０…主装置、２１…無線部、１１１…アンテナ、１８０…主制御部、１８１…データ量把握部、１８２…基地局選択部、１８３…スロット制御部、１８４…受信レベル取得部、２０１…ベースバンド処理部、２０２…変復調部、２０３…データ量検出部、２０４…電界強度測定部、２０５…制御部、２０６…ネットワーク処理部、２０７…トラフィック情報生成部、２０８…スロット制御部、２１１…アンテナ、２１２…送信部、２１３…受信部、２１４…電源制御部

Claims (11)

1. 複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末であって、
   前記トラフィック情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、
   前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部と
   を有することを特徴とする通信端末。
2. 前記基地局選択部は、
   前記データ量が少ない基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信端末。
3. 前記基地局ごとに前記無線通信の受信レベルを取得する受信レベル取得部を有し、
   前記基地局選択部は、
   前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信端末。
4. 前記基地局選択部は、
   前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載の通信端末。
5. 前記基地局選択部が選択した基地局に対して前記上りのスロットと下りのスロットとを任意の順番に設定するスロット制御部
   を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記載の通信端末。
6. 複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末と、
   前記通信端末に前記トラフィック情報を送信する前記複数の基地局とがネットワークに接続された通信システムであって、
   前記通信端末は、
   前記トラフィック情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、
   前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部と
   を有することを特徴とする通信システム。
7. 前記基地局選択部は、
   前記データ量が少ない基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項６記載の通信システム。
8. 前記基地局ごとに前記無線通信の受信レベルを取得する受信レベル取得部を有し、
   前記基地局選択部は、
   前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の通信システム。
9. 前記基地局選択部は、
   前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択する
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれか一に記載の通信システム。
10. 前記基地局選択部が選択した基地局に対して前記上りのスロットと下りのスロットとを任意の順番に設定するスロット制御部
    を有することを特徴とする請求項６から９のいずれか一に記載の通信システム。
11. 複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末の通信方法であって、
    前記トラフィック情報を受信するステップと、
    受信した基地局ごとの上記トラフィック情報から、当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量に関する情報を把握するステップと、
    把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択するステップと
    を有することを特徴とする通信端末の通信方法。

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