WO2021028966A1 - 無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents
無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021028966A1 WO2021028966A1 PCT/JP2019/031633 JP2019031633W WO2021028966A1 WO 2021028966 A1 WO2021028966 A1 WO 2021028966A1 JP 2019031633 W JP2019031633 W JP 2019031633W WO 2021028966 A1 WO2021028966 A1 WO 2021028966A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- wireless terminal
- communication
- terminal station
- wireless
- communication system
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/18—Selecting a network or a communication service
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/24—Cell structures
- H04W16/32—Hierarchical cell structures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
- H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices
Definitions
- the present invention relates to a wireless terminal station device, a management station device, a wireless communication system, and a wireless communication method in a heterogeneous network in which a plurality of communication systems coexist.
- centralized control in which the management station device on the network controls the communication system selected by each wireless terminal station device in consideration of the entire area, and wireless communication in which the wireless terminal station device individually performs wireless communication.
- autonomous decentralized control that selects the system.
- Centralized control makes it possible to grasp the status of the wireless environment in the entire area, and centrally select the optimum communication system.
- the load required for collecting information in the wireless environment, the calculation time for selecting the optimum communication system, and the control cost for controlling each wireless terminal station device increase.
- the load is smaller than that in centralized control because the wireless terminal station device selects the communication system while grasping the situation of its own surrounding environment.
- the information that can be grasped by the wireless terminal station device itself is limited, and it is more difficult to select the optimum communication system than in centralized control.
- the communication state of a plurality of wireless terminal station devices is shared, and when the communication state of the own station deteriorates, it is based on the communication state of another wireless terminal station device. It is an object of the present invention to provide a wireless terminal station apparatus, a management station apparatus, a wireless communication system, and a wireless communication method capable of maintaining good communication quality by selecting the optimum communication system.
- the wireless terminal station apparatus includes a communication unit that selects one of a plurality of different communication systems to perform wireless communication with the wireless base station apparatus, a communication state of the communication system used by the own station, and other radios.
- An information acquisition unit that acquires at least information including the communication status of the communication system used by the terminal station device, and a threshold calculation unit that calculates a threshold for detecting deterioration of the communication status of the communication system used by the own station.
- the detection unit that monitors the communication status of the communication system used by the own station and compares it with the threshold value to detect the deterioration of the communication status of the communication system used by the own station, and the communication that the detection unit uses.
- the optimum communication system is selected from the communication systems used by the other wireless terminal station devices acquired by the information acquisition unit, and the selected communication system is used as the own station. It is characterized by having a system selection unit for switching the communication system of the above.
- the management station apparatus includes a communication unit that connects to a plurality of wireless base station apparatus accommodating a plurality of wireless terminal station apparatus using a plurality of different communication systems via a network, and other than the wireless terminal station apparatus.
- a request for requesting information regarding the communication status of the wireless terminal station device is received, the request is forwarded to another wireless terminal station device, and the own station returned from the wireless terminal station device that received the request. It is characterized by having an information distribution unit that transmits the report to the wireless terminal station device that is the source of the request when the report of the information including at least the communication state of the above is received.
- the wireless communication system is a wireless communication system constituting a heterogeneous network including the wireless terminal station device, when the wireless terminal station device detects deterioration of the communication state of the communication system used by the own station.
- the optimum communication system is selected from the communication systems used by the other wireless terminal station device, and the selected communication system is selected. It is characterized by switching the communication system of its own station to the communication system.
- the wireless communication method according to the present invention is a wireless communication method in a wireless communication system constituting a heterogeneous network including the wireless terminal station device, and the wireless terminal station device is a communication state of the communication system used by the own station.
- the most suitable communication system is selected from the communication systems used by the other wireless terminal station devices based on the information including at least the communication status of the communication system used by the other wireless terminal station devices. Then, the process of switching the communication system of the own station to the selected communication system is executed.
- the wireless terminal station apparatus, management station apparatus, wireless communication system, and wireless communication method according to the present invention share the communication state of a plurality of wireless terminal station apparatus in a heterogeneous network in which a plurality of communication systems coexist, and share the communication state of the own station.
- good communication quality can be maintained by selecting the optimum communication system based on the communication state of other wireless terminal station devices.
- the management station device is referred to as a management device
- the wireless base station device is referred to as a wireless base station
- the wireless terminal station device is referred to as a wireless terminal station.
- FIG. 1 shows an example of the heterogeneous network 100 common to each embodiment.
- a plurality of heterogeneous networks 100 from the heterogeneous network 100 (A) covering the area 104 (A) to the heterogeneous network 100 (C) covering the area 104 (C) are arranged. ..
- a plurality of radio base stations 101 corresponding to different communication systems are arranged in each area 104, and each radio base station 101 is connected to the management device 106 via the network 105.
- a plurality of wireless terminal stations 102 are used, and the wireless terminal station 102 already connected to any of the communication systems changes the communication state between its own station and the wireless base station 101 to peripheral wireless terminals. It has a function of sharing with the station 102.
- FIG. 1 in area 104 (A), different m (m is a positive integer) type of communication system (in FIG. 1, described as system 1, system 2, system 3, ..., System m), respectively.
- Corresponding m radio base stations 101-1 (A), radio base stations 101-2 (A), radio base stations 101-3 (A), ..., Radio base stations 101-m (A) are arranged.
- the radio base station is described as BS, and for example, the block of "system 1 (BS)" indicates the radio base station 101-1 (A).
- n (n is a positive integer) wireless terminal station 102-1 (A), wireless terminal station 102-2 (A), ..., Wireless terminal station 102-n ( A) is used.
- the wireless terminal station is described as TM.
- the wireless terminal station 102-1 (A) is connected to the wireless base station 101-m (A) corresponding to the system m
- the wireless terminal station 102-2 (A) is the wireless corresponding to the system 2. It is connected to the base station 101-2 (A), and the wireless terminal station 102-n (A) is connected to the wireless base station 101-1 (A) corresponding to the system 1.
- j is a positive integer type of communication system (described as system 1, system 2, system 3, ..., System j in FIG. 1) is supported.
- k is a positive integer) wireless terminal station 102-1 (C), wireless terminal station 102-2 (C), ..., Wireless terminal station 102-k. (C) is used.
- the wireless terminal station 102-1 (C) is connected to the wireless base station 101-2 (C) corresponding to the system 2
- the wireless terminal station 102-2 (C) is the wireless corresponding to the system j. It is connected to the base station 101-j (C)
- the wireless terminal station 102-k (C) is connected to the wireless base station 101-3 (C) corresponding to the system 3.
- the areas 104 (A) and the areas 104 (C) are shown separately without overlapping, but the areas 104 may overlap.
- the wireless terminal station 102-n (A) moves from the area 104 (A) to the area 104 (C)
- the wireless terminal station 102-n (A) moves to the destination area.
- the radio base station 101 of the optimum communication system is selected from the plurality of radio base stations 101 of 104 (C) and connected.
- the "-number (alphabet)" at the end of the code is omitted and the wireless terminal station 102 is described. Further, when a common description is given for the area 104 (A) and the area 104 (C), it is referred to as the area 104.
- the "-number" in the latter half of the code of the radio base station 101 is a number indicating the type of the communication system supported by the radio base station 101, and the radio base station 101-1 (A) in the area 104 (A).
- the radio base station 101-1 (C) in the area 104 (C) is a radio base station 101 corresponding to the communication system of the same system 1. Further, the (alphabet) at the end of the code of the radio base station 101 and the radio terminal station 102 indicates individual areas 104.
- each wireless terminal station 102 has a function of distributing a communication state between its own station and a wireless base station 101 to another wireless terminal station 102. Then, the wireless terminal station 102 constantly monitors the communication status between its own station and the wireless base station 101, and when the parameter indicating the communication status does not satisfy the separately calculated threshold value, the wireless base station of another communication system It has a function of switching to 101. For this purpose, the wireless terminal station 102 acquires the communication state of another wireless terminal station 102 and shares the communication state with each other among the plurality of wireless terminal stations 102. As a result, each wireless terminal station 102 can determine the switchable communication system, and can select the most suitable communication system for its own use.
- the following three configurations can be considered as a configuration for sharing information regarding the communication state among the plurality of wireless terminal stations 102.
- the communication status of the wireless terminal station 102 accommodated by the wireless base station 101 may be centrally managed and the communication status of another wireless terminal station 102 may be acquired from the wireless base station 101.
- the management device 106 may aggregate and manage the communication status of each wireless terminal station 102 for each area, and acquire the communication status of another wireless terminal station 102 from the management device 106.
- a wireless terminal station 102 directly acquires a communication state from another wireless terminal station 102 by using a wireless ad hoc network formed with a surrounding wireless terminal station 102.
- FIG. 2 shows an example of the heterogeneous network 100 (A) according to the first embodiment.
- the heterogeneous network 100 (A) in FIG. 2 corresponds to the heterogeneous network 100 (A) described in FIG.
- a plurality of wireless terminal stations 102 in the area 104 (A) are connected by a wireless ad hoc network and share a communication state with each other.
- a wireless ad hoc network between terminals known as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi Direct (registered trademark) can be used.
- the communication between the wireless terminal stations 102 may be a method using the same wireless interface predetermined between the wireless terminal stations 102, or a method using the wireless interface used by the wireless terminal station 102 to which the request is to be sent. It may be.
- the wireless terminal station 102-1 (A) connected to the wireless base station 101-m (A) by the communication system of the system m is in a communication state with the wireless base station 101-m (A).
- the wireless terminal station 102-2 (A) connected to the wireless base station 101-2 (A) by the communication system of the system 2 determines the communication state with the wireless base station 101-2 (A).
- the wireless terminal station 102-n (A) that has acquired and is connected to the wireless base station 101-1 (A) by the communication system of the system 1 determines the communication status with the wireless base station 101-1 (A). get.
- the wireless terminal station 102-1 (A), the wireless terminal station 102-2 (A), and the wireless terminal station 102-n (A) each acquire and hold the communication state of their own stations. Then, as shown by the dotted line in FIG. 2, the wireless terminal station 102 transmits a request requesting the communication state of the other wireless terminal station 102 to each other, and the other wireless terminal station 102 that has received the request is the own station. A report including the communication status and the communication system used by the own station is returned to the wireless terminal station 102 that is the source of the request.
- the wireless terminal station 102-1 (A) transmits a request requesting a communication status to the wireless terminal station 102-2 (A), and receives a report from the wireless terminal station 102-2 (A). ..
- the wireless terminal station 102-2 (A) transmits a request requesting a communication state to the wireless terminal station 102-1 (A), and receives a report from the wireless terminal station 102-1 (A).
- the wireless terminal station 102-1 (A) transmits a request requesting a communication state to the wireless terminal station 102-n (A), and receives a report from the wireless terminal station 102-n (A). Also between the wireless terminal station 102-2 (A) and the wireless terminal station 102-n (A), and between the wireless terminal station 102-1 (A) and the wireless terminal station 102-n (A). Similarly, send requests to each other and receive reports.
- a plurality of wireless terminal stations 102 in the area 104 (A) cooperate with each other to share the communication state with each other, and when the communication state of the own station deteriorates, another wireless terminal Since the optimum communication system can be selected based on the information including at least the communication state of the station 102, good communication quality can be maintained.
- the communication state is information such as received power, SNR, throughput, and delay.
- FIG. 3 shows an example of a report returned by the wireless terminal station 102-1 (A).
- the wireless terminal station 102-1 (A) communicates in the area 104 (A) using the communication system m, has a received power of ⁇ 70 dBm, and has an SNR (Signal-to-Noise Ratio) of 15 dB. It shows that the throughput is 10 Mbps and the delay is 2 ms.
- the report is based on the communication status of the communication system in use, but as shown in FIG. 3, the radio bases of the systems 1 and 2 that the wireless terminal station 102-1 (A) does not use for communication.
- Information obtained from a beacon or the like transmitted by the station 101 may be included.
- not only the communication status but also information about the wireless terminal station 102 may be included in the report.
- FIG. 4 shows an example of the wireless terminal station 102 common to each embodiment.
- the wireless terminal station 102 includes a plurality of communication units 201 (communication units 201-1 to communication units 201-p (p is a positive integer)) and information acquisition units 202 corresponding to a plurality of different types of communication systems. , Threshold calculation unit 203, storage unit 204, information distribution unit 205, event detection unit 206, and system selection unit 207.
- the functional block mounted on a general wireless terminal station is omitted.
- the wireless base station 101 to be connected first when the wireless terminal station 102 enters any area 104 may be a wireless base station 101 using any communication system.
- the communication unit 201 supports a plurality of different communication systems and communicates with the wireless base station 101 and other wireless terminal stations 102. Further, the communication unit 201 is set so that the wireless communication function can be turned ON / OFF by the control signal output by the system selection unit 207 so that the communication system can communicate with the communication system corresponding to the connection destination wireless base station 101. For example, the communication unit 201 to which the control signal for turning on the wireless communication function of the communication system is input from the system selection unit 207 is set so that the wireless communication can be performed with the wireless base station 101 by the communication system. On the contrary, the communication unit 201 to which the control signal for turning off the wireless communication function is input is set not to perform wireless communication by the communication system.
- the communication unit 201 turns on / off the wireless communication function of each communication system by the control signal input from the system selection unit 207, and selects the communication system corresponding to the connection destination wireless base station 101. can do.
- the wireless base station 101 when directly communicating a communication status request or report with another nearby wireless terminal station 102 that can be connected via a wireless ad hoc network, the wireless base station 101 In parallel with normal communication with, communication can be appropriately performed using a common wireless interface.
- each of the plurality of communication units 201 from the communication unit 211-1 to the communication unit 201-p may have a communication function corresponding to a plurality of different types of communication systems, for example.
- the types of communication systems supported by the communication unit 201-1 and the communication unit 201-p may be different.
- the information acquisition unit 202 acquires the communication state of the own station from the communication unit 201 connected to the wireless base station 101, and stores the storage unit 204 and the threshold value calculation unit 203. And output to the event detection unit 206. Further, the information acquisition unit 202 acquires a report including at least the communication status of other peripheral wireless terminal stations 102 capable of direct communication via the wireless ad hoc network, and outputs the report to the storage unit 204 and the threshold value calculation unit 203. .. In the case of the second embodiment described below, the information acquisition unit 202 transmits a request to the other wireless terminal station 102 via the wireless base station 101, and the other wireless terminal station 102 sends the request to the wireless base station 101. Receive the report via.
- the threshold value calculation unit 203 calculates the threshold value of the communication state (received power, SNR, throughput, delay, etc.) for switching the communication system based on the type of application used by the own station. For example, when using an application that requires high-speed communication (for example, video distribution), the threshold value calculation unit 203 sets the throughput threshold value higher. As another example, when the wireless terminal station 102 is a device such as IoT or the application is good for low-speed communication, the threshold values such as received power, SNR, and throughput are set low. Alternatively, in the case of a highly real-time application such as a call, the delay threshold is set small. An example of the threshold value of the communication state will be described in detail later. In this way, the threshold value calculation unit 203 calculates the threshold value of the communication state for switching the communication system and outputs it to the event detection unit 206 and the system selection unit 207.
- the threshold value calculation unit 203 calculates the threshold value of the communication state for switching the communication system and outputs it to the event
- the storage unit 204 uses the communication status of the own station and the communication status of the other wireless terminal station 102 acquired by the information acquisition unit 202, as well as information about the own station and the other station (identifier of the wireless terminal station 102, communication in use). Information about the system, the application you are using, location information, etc.) are stored in association with each other. The information of the own station and the information of the other station recorded in the storage unit 204 are read out by the threshold value calculation unit 203, the information distribution unit 205, and the system selection unit 207. The threshold value calculated by the threshold value calculation unit 203 may be stored in the storage unit 204.
- the application to be used (may be a combination of multiple applications) is switched, the application to be used and the threshold value are associated with each other and stored as a list, so that the past list is displayed according to the change of the application to be used.
- the threshold value can be easily calculated by referring to.
- the information distribution unit 205 When the information distribution unit 205 receives a request requesting the communication status of its own station from another wireless terminal station 102, the information distribution unit 205 reads out the information of its own station including the communication status of its own station from the storage unit 204 and reports on its own station. Is created, and the report is transmitted from the communication unit 201 to another wireless terminal station 102 that is the source of the request.
- the event detection unit 206 compares the communication state of its own station output by the information acquisition unit 202 in real time with the threshold value calculated by the threshold value calculation unit 203 to generate a switching event indicating whether or not to switch the communication system. Detect whether or not to do. For example, a switching event is generated when the value of the received power in the communication system in use becomes smaller than the threshold value of the received power in the communication state set by the threshold value calculation unit 203, and the switching event is output to the system selection unit 207. To. Information indicating the type of detected communication state may be included in the switching event.
- the system selection unit 207 controls the communication unit 201 so as to switch the communication system when a switching event is output from the event detection unit 206. At this time, the system selection unit 207 selects the optimum switching destination communication system by referring to the information of the own station and the information of the other station stored in the storage unit 204. For example, a communication system that satisfies the communication state required for the application used by the own station is selected from the communication systems used by the other wireless terminal station 102. Then, for example, when the communication system to be switched to is the system 2, the system selection unit 207 outputs a control signal for turning on the wireless communication function corresponding to the system 2 to the communication unit 201. In the example of FIG. 1, the wireless terminal station 102-1 (A) switches the connection destination from the wireless base station 101-m (A) of the system m to the wireless base station 101-2 (A) of the system 2. The method of selecting the optimum communication system will be described in detail later.
- FIG. 5 shows an example of the information of other stations listed.
- the information of the other station including the communication state of the other wireless terminal station 102 acquired by the information acquisition unit 202 is listed and stored in the storage unit 204.
- the area 104, the ID (IDentifier) of the wireless terminal station 102, the type of the communication system used by the wireless terminal station 102, the value of each parameter indicating the communication status, the position information, and the use Information such as the application is associated with it.
- ID IDentifier
- the wireless terminal station 102-1 (A) in the area 104 (A) uses the communication system of the system m, and the received power is ⁇ 70 dBm, the SNR is 15 dB, the throughput is 10 Mbps, and the delay is 2 ms. I understand.
- the wireless terminal station 102-2 (A) in the area 104 (A) uses the communication system of the system 2 and has a received power of ⁇ 75 dBm, an SNR of 10 dB, a throughput of 5 Mbps, and a delay of 1 ms. ..
- the wireless terminal station 102-n (A) in the area 104 (A) uses the communication system of the system 1 and has a received power of ⁇ 85 dBm, an SNR of 20 dB, a throughput of 15 Mbps, and a delay of 3 ms.
- the system selection unit 207 described with reference to FIG. 4 refers to the information of another station as shown in FIG. 5 and selects a communication system capable of maintaining the communication state required by the application of the own station.
- FIG. 6 shows an example of the threshold value calculated by the threshold value calculation unit 203.
- the threshold value is a value for determining that it is better to switch to another communication system when the communication state (received power, SNR, throughput, delay, etc.) of the communication system being used by the own station deteriorates. It is calculated based on the type of application used by the station.
- the threshold values of the communication state required for the application used by the own station are set such that the received power is less than ⁇ 80 dBm, the SNR is less than 10 dB, the throughput is less than 8 Mbps, and the delay is 2 ms or more.
- the threshold value does not have to be set for all communication states, and only one parameter threshold value may be set depending on the application used by the wireless terminal station 102, or a plurality of parameter threshold values may be set. You may. For example, in the case of applications that require large-capacity stream communication such as video distribution, the throughput threshold is set large, and in the case of applications with strong real-time characteristics such as video calls, the throughput threshold is large and the delay threshold is small. Set. Alternatively, in the case of a narrow band low delay communication application such as remote control, the delay threshold value is set small, and in the case of a power saving communication application such as IoT, the received power threshold value is set low.
- the threshold value may be calculated at predetermined time intervals, it is preferable to calculate the threshold value every time the application used by the own station changes. As a result, the optimum threshold value can be set according to the application.
- the threshold value is preferably set to 10 Mbps.
- the throughput threshold required for application A is 10 Mbps and the delay threshold required for application B is 2 ms
- the throughput threshold (10 Mbps) and the delay threshold (10 Mbps) Both with 2ms) are set. This makes it possible to select the optimum communication system according to the application used.
- the system selection unit 207 controls not to switch the communication system when the threshold value of the parameter required for the application is satisfied, but the parameter required for the application being used is used. Even if the threshold value is satisfied, if the communication state of the communication system in use is over-spec, the communication system may be controlled to be switched. For example, when the throughput of the communication system in use is 20 Mbps, the throughput required for the application in use is 1 Mbps, and there is a communication system with a throughput of 2 Mbps, the system selection unit 207 has a throughput of 20 Mbps. Switch from the communication system to the 2 Mbps communication system. As a result, the communication system having high throughput can be opened to other wireless terminal stations 102, so that the communication band can be effectively used.
- the event detection unit 206 determines that the communication state has deteriorated when the throughput of the system 3 used by the wireless terminal station 102 becomes less than the threshold value of 8 Mbps. And a switching event is generated.
- the system selection unit 207 selects a communication system that satisfies the threshold value of FIG. 6 by referring to the information of the other wireless terminal station 102 shown in FIG. Specifically, in FIG. 5, the received powers (-65 dBm, -75 dBm and -70 dBm) of the system 1, system 2 and system m are sufficiently higher than the threshold value (-80 dBm) of the received power in FIG.
- the system selection unit 207 determines that the received power can be selected by any communication system. Similarly for SNR, since system 1, system 2 and system m all satisfy the condition of the SNR threshold value (10 dB), the system selection unit 207 determines that SNR can be selected by any communication system. To do. However, of the throughputs of the system 1, the system 2, and the system m, the throughput of the system 2 is 5 Mbps, which does not satisfy the throughput threshold value (8 Mbps), so the system selection unit 207 determines that the system 2 cannot be selected.
- the system selection unit 207 uses the system 1 Judges that it cannot be selected. In this way, the system selection unit 207 determines that the only communication system that can be selected from the information of other stations shown in FIG. 5 is the system m, selects the system m, and communicates so as to switch to the system m.
- the unit 201 is controlled.
- the communication system closer to the threshold required for the application may be selected. For example, if the conditions other than throughput are exactly the same and two communication systems with throughputs of 10 Mbps and 20 Mbps can be selected, and the threshold value required for the application is 5 Mbps, the throughput is set to the threshold value required for the application. A communication system with a close throughput of 10 Mbps may be selected. This makes it possible to prevent the selection of an over-engineered communication system.
- the communication system of the wireless terminal station 102 using the same application as the application used by the own station may be preferentially selected by referring to the information about the application.
- the communication system of the wireless terminal station 102 close to the own station may be preferentially selected by referring to the position information.
- a plurality of information such as application and location information may be combined.
- the wireless terminal station 102 monitors the communication state of its own station, and when it does not satisfy the threshold value set according to the application being used, another wireless terminal station 102. Since the communication system suitable for the application being used is selected and switched based on the information acquired from 102, good communication quality can be maintained.
- FIG. 7 shows an example of a communication system switching procedure. The process shown in FIG. 7 is executed by each part of the wireless terminal station 102 described with reference to FIG.
- step S101 the wireless terminal station 102 starts the communication system switching process.
- step S102 the information acquisition unit 202 of the wireless terminal station 102 acquires the communication status of its own station and updates the communication status of the communication system currently in use.
- step S103 the event detection unit 206 of the wireless terminal station 102 determines whether or not the communication state of the own station satisfies the threshold value calculated by the threshold value calculation unit 203. Then, if the communication state of the own station satisfies the threshold value, the process proceeds to step S107, and if the communication state does not satisfy the threshold value, the process proceeds to step S104.
- step S104 the information acquisition unit 202 of the wireless terminal station 102 acquires the communication state of the surrounding wireless terminal station 102.
- the information acquisition unit 202 transmits a request to the other wireless terminal station 102, and the information (identifier, in use) of the other station including the communication status from the other wireless terminal station 102. Get the communication system, the application you are using, the location information, etc.) as a report.
- step S105 the system selection unit 207 of the wireless terminal station 102 determines whether or not there is a wireless terminal station 102 whose communication state satisfies a predetermined condition in the vicinity of the own station. If there is a wireless terminal station 102 whose communication state satisfies a predetermined condition, the process proceeds to step S106, and if there is no wireless terminal station 102 whose communication state satisfies a predetermined condition, the process proceeds to step S107.
- step S106 the system selection unit 207 of the wireless terminal station 102 switches the communication system. As a result, it is possible to switch from the communication system in use whose communication state does not satisfy the predetermined condition to the communication system whose communication state satisfies the predetermined condition.
- step S107 the wireless terminal station 102 ends the communication system switching process. Actually, the process returns to step S102 and the processes from step S102 to step S106 are repeatedly executed.
- the wireless terminal station 102 monitors the communication status of the communication system used by its own station, and when the communication status does not satisfy a predetermined threshold value, the peripheral wireless terminals A communication system satisfying a predetermined condition can be selected and switched from the communication systems used by the station 102.
- step S104 when the threshold value is not satisfied in the process of step S103, the process of step S104 is executed to acquire the communication state of the peripheral wireless terminal station 102.
- step S201 of FIG. in parallel with the processes of steps S101 to S107, a process of acquiring the communication state of the peripheral wireless terminal station 102 may be performed. In this case, if the processing in step S103 does not satisfy the threshold value, the processing in step S105 is executed.
- the communication status of the other wireless terminal station 102 is acquired by directly communicating with the other wireless terminal station 102 by a wireless ad hoc network or the like, but in the second embodiment, the wireless base station 101 Information including the communication status of another wireless terminal station 102 is acquired via the above.
- FIG. 8 shows an example of the heterogeneous network 100 (A) according to the second embodiment.
- the heterogeneous network 100 (A) of FIG. 8 corresponds to the heterogeneous network 100 (A) of FIG. 1, but an arrow indicating communication with the radio base station 101 of the communication system to which each wireless terminal station 102 is currently connected. Is omitted in FIG. 8, and a common wireless interface (indicated by a thin dotted line) other than the currently used communication system is used in combination. Then, by temporarily using a common wireless interface other than the currently used communication system (combined with the current communication system), the other wireless terminal station 102 is connected to the other wireless terminal station 102 via the wireless base station 101 having the wireless interface. Connect and get information including communication status.
- the wireless terminal station 102-1 (A) transmits a request to the wireless base station 101-m (A) by a common wireless interface.
- the wireless base station 101-m (A) sends a request received from the wireless terminal station 102-1 (A) to the wireless terminal station 102-2 (A) and the wireless terminal station 102-n (A) by a common wireless interface.
- the wireless terminal station 102-2 (A) and the wireless terminal station 102-n (A) which have received the request from the wireless base station 101-m (A), each wirelessly share a report including the communication status of their own stations. It transmits to the radio base station 101-m (A) by the interface.
- the radio base station 101-m (A) receives reports from the radio terminal station 102-2 (A) and the radio terminal station 102-n (A), respectively, and transmits the request to the radio terminal station 102-1 (A). ) To send each report.
- the communication state of the other wireless terminal station 102 can be acquired via the wireless base station 101.
- the report in which the wireless terminal station 102 that has received the request returns via the wireless base station 101 is the same as in FIG. 3 described in the first embodiment. Further, the configuration and operation of the wireless terminal station 102 will also be described in the first embodiment except that the communication unit 201 is equipped with a common wireless interface and transmits a request and receives a report via the wireless base station 101. It is the same as FIG. 4 and FIG.
- FIG. 9 shows an example of the radio base station 101 corresponding to the second embodiment.
- the wireless base station 101 has a basic configuration of a wireless terminal station side communication unit 301 and a network side communication unit 302.
- the functional block mounted on a general radio base station is omitted.
- the wireless terminal station side communication unit 301 can perform wireless communication with the wireless terminal station 102 by a predetermined communication system. Further, the wireless terminal station side communication unit 301 has a wireless interface common to a plurality of wireless terminal stations 102, in addition to the normal communication system.
- the network-side communication unit 302 communicates with a higher-level device such as the management device 106 via the network 105 described with reference to FIG. 1, and is connected to the wireless terminal station-side communication unit 301 with the wireless terminal station 102 and the upper-level device. Relays communication with the device on the side.
- a higher-level device such as the management device 106 via the network 105 described with reference to FIG. 1, and is connected to the wireless terminal station-side communication unit 301 with the wireless terminal station 102 and the upper-level device. Relays communication with the device on the side.
- the wireless terminal station side communication unit 301 transfers the request received from any wireless terminal station 102 to the other wireless terminal station 102, and the other wireless terminal station 102. It has a function of transmitting a report received from the terminal station 102 to the wireless terminal station 102 of the source of the request. As a result, the wireless terminal station 102 can acquire information including the communication status of the other wireless terminal station 102 via the wireless base station 101.
- the request can be transmitted and the report can be received via the radio base station 101.
- Information such as the communication status of the wireless terminal station 102 accommodated by the wireless base station 101 is aggregated and managed, and information including the communication status of the other wireless terminal station 102 from the wireless base station 101 is collectively managed. You may try to get it.
- the management device 106 aggregates and manages information such as the communication status of each wireless terminal station 102 for each area 104, and the management device 106 communicates with the wireless terminal station 102. You may want to distribute the report of the information of other stations including.
- FIG. 10 shows an example of the heterogeneous network 100 (A) according to the third embodiment.
- the heterogeneous network 100 (A) of FIG. 10 corresponds to the heterogeneous network 100 (A) of FIG. 1, but other areas 104 such as the area 104 (C) are omitted.
- each wireless terminal station 102 is connected to the management device 106 from the wireless base station 101 via the network 105 by the communication system currently in use, and from another wireless terminal station 102 via the management device 106. Get the communication status.
- the wireless terminal station 102-1 (A) transmits a request requesting the communication status of another wireless terminal station 102
- the request is sent from the connected wireless base station 101-m (A) to the network 105. Is received by the management device 106 via. Then, the management device 106 transfers the request to another wireless terminal station 102.
- the request is received by the wireless terminal station 102-n (A) connected to the wireless base station 101-1 (A) via the network 105, and the wireless terminal station 102-n (A) is in the communication state of its own station. Reply a report containing.
- the request is also received at the wireless terminal station 102-2 (A) connected to the wireless base station 101-2 (A), and the wireless terminal station 102-2 (A) reports the communication status of its own station. Send back. Then, the reports returned from the wireless terminal station 102-2 (A) and the wireless terminal station 102-n (A) are sent by the wireless base station 101-2 (A) and the wireless base station 101-1 (A), respectively. After being relayed and received by the management device 106 again via the network 105, each report is transmitted from the management device 106 to the wireless terminal station 102-1 (A).
- the wireless terminal station 102 can acquire information including the communication status of the other wireless terminal station 102 via the management device 106.
- the report in which the wireless terminal station 102 that has received the request via the management device 106 returns via the wireless base station 101 is the same as in FIG. 3 described in the first embodiment. Further, the configuration and operation of the wireless terminal station 102 are the same as those of FIGS. 4 and 7 described in the first embodiment except that the wireless terminal station 102 goes through the management device 106.
- the management device 106 only relays the request transmitted by the wireless terminal station 102 to the other wireless terminal station 102 and the report returned from the other wireless terminal station 102. Then, the management device 106 aggregates and manages the information including the communication state of each wireless terminal station 102. Then, each wireless terminal station 102 collectively acquires information including the communication status of the other plurality of wireless terminal stations 102 from the management device 106.
- FIG. 11 shows an example of the management device 106 of the modified example of the third embodiment.
- the management device 106 includes a communication unit 401, an information acquisition unit 402, a storage unit 403, and an information distribution unit 404.
- the functional block mounted on the general management device is omitted.
- the communication unit 401 is connected to the subordinate wireless base station 101 via the network 105, and communicates with the wireless terminal station 102 via the wireless base station 101. Further, the communication unit 401 outputs the request received from the wireless terminal station 102 to the information distribution unit 404, and transmits the report output by the information distribution unit 205 to the wireless terminal station 102 of the request transmission source.
- the information acquisition unit 402 receives information including the communication status (identifier, communication system in use, application, location information, etc.) from each wireless terminal station 102 via the communication unit 401, and stores it in the storage unit 403.
- the storage unit 403 stores information including the communication status of the wireless terminal station 102 acquired by the information acquisition unit 402 in association with the identifier of each wireless terminal station 102.
- the information distribution unit 404 When the information distribution unit 404 receives a request from the wireless terminal station 102, the information distribution unit 404 creates a report that aggregates information including the communication status of the other wireless terminal station 102 stored in the storage unit 403, and transmits the request. Send the report to the terminal station 102.
- the management device 106 aggregates and manages information including the communication state of the wireless terminal station 102, and the wireless terminal station 102 communicates from the management device 106 to another wireless terminal station 102.
- Information including the status can be acquired in a batch.
- FIG. 12 shows an example of a report created by the management device 106.
- the management device 106 since the management device 106 is connected to the radio base stations 101 of the plurality of areas 104 via the network 105, information including the communication status of the radio terminal stations 102 of the plurality of areas 104 is aggregated. Can be managed collectively.
- information indicating the communication status are associated with other information such as location information and applications.
- similar information is described for the wireless terminal station 102-1 (C) and the wireless terminal station 102-2 (C) in the area 104 (C).
- the wireless terminal station 102 transmits a request requesting the communication status of the other wireless terminal station 102, and the other wireless terminal station 102. It is possible to receive a report of information including the communication status of another wireless terminal station 102 directly from 102 or via the wireless base station 101 or the management device 106. In this way, the wireless terminal station 102 that has acquired the information of the other wireless terminal station 102 that uses a different communication system is suitable for the application used by its own station from among the communication systems used by the other wireless terminal station 102. You can select and switch between the communication systems.
- the destination of the request may be limited to the wireless terminal station 102 that uses a communication system that can satisfy the communication state required by the own station, instead of all the wireless terminal stations 102 that can communicate.
- the delay requirement for the communication system becomes high.
- a wireless LAN system such as LTE or 5G, which is a centralized control type and guarantees a certain degree of real-time performance, is preferable to a wireless LAN system which is autonomously distributed and has loose restrictions on delay.
- the request may not be sent to the wireless terminal station 102 that uses the above.
- the wireless terminal station 102 that uses the narrow-band IoT system is not suitable, and may be excluded from the transmission destination of the request. Further, since the wireless terminal station 102 that uses a communication system that does not satisfy the threshold value set for the communication state of the own station based on the application used by the own station is not appropriate, it may be excluded from the transmission destination of the request. Good.
- the wireless terminal station 102 shares information including the communication status of its own device with other wireless terminal stations 102 that use a plurality of communication systems, and is used by the wireless terminal station 102. Even if the communication state of the communication system deteriorates, a communication system suitable for the application being used can be selected from the communication systems used by the other wireless terminal stations 102, so that good communication quality is maintained. be able to.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
複数の異なる通信システムのいずれかを選択して無線通信を行う通信部と、自局および他局の通信状態を少なくとも含む情報を取得する情報取得部と、自局の通信状態の劣化を検出するための閾値を算出する閾値算出部と、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出する検出部と、自局の通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択する。これにより、良好な通信品質を維持することができる。
Description
本発明は、複数の通信システムが混在するヘテロジニアスネットワークにおける無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
近年のスマートフォンなどの無線端末局装置の爆発的な普及に起因して、無線トラヒックが増加し続けている。これらの無線トラヒックを収容するために、モバイルネットワーク、無線LAN(Local Area Network)などの異なる種類の通信システムが様々な場所に設置されるだけでなく、それぞれの伝送速度が増加している。
さらに、スマートフォンに加えて、IoT(Internet of Things)端末など多種多様な無線端末局装置も増加しており、各種の要求条件に応じた通信システムの配備が行われている。このような複数の通信システムが混在するヘテロジニアスネットワーク環境において、各々の通信システムのパラメータ設定や最適な通信システムの選択などに関する研究開発が盛んに行われている(例えば、非特許文献1参照)。
Damnjanovic,Aleksandar,et al."A survey on 3GPP heterogeneous networks."IEEE Wireless communications 18.3(2011):10-21.
ヘテロジニアスネットワークにおける通信システムの選択手法として、各無線端末局装置が選択する通信システムをネットワーク上の管理局装置がエリア全体を考慮して制御する集中制御と、無線端末局装置が個別に無線通信システムを選択する自律分散制御とがある。
集中制御は、エリア全体の無線環境の状況把握が可能であり、集中的に最適な通信システムを選択することができる。しかしながら、無線環境の情報収集にかかる負荷や最適な通信システムを選択するための計算時間、および各無線端末局装置を制御するための制御コストなどが増加する。
一方で、自律分散制御は、無線端末局装置が自らの周辺環境の状況を把握しながら通信システムの選択を行うため、集中制御と比較して負荷は小さくなる。しかしながら、無線端末局装置自身が把握できる情報には限りがあり、最適な通信システムを選択することが集中制御に比べて難しい。
本発明では、複数の通信システムが混在するヘテロジニアスネットワークにおいて、複数の無線端末局装置の通信状態を共有し、自局の通信状態が劣化した場合に他の無線端末局装置の通信状態に基づいて最適な通信システムを選択することにより、良好な通信品質を維持できる無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明に係る無線端末局装置は、複数の異なる通信システムのいずれかを選択して無線基地局装置と無線通信を行う通信部と、自局が利用する通信システムの通信状態と、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報と、を取得する情報取得部と、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出するための閾値を算出する閾値算出部と、自局が利用する通信システムの通信状態をモニタして前記閾値と比較し、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出する検出部と、前記検出部が自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、前記情報取得部が取得した他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替えるシステム選択部とを有することを特徴とする。
本発明に係る管理局装置は、複数の異なる通信システムを用いて複数の無線端末局装置を収容する複数の無線基地局装置にネットワークを介して接続する通信部と、前記無線端末局装置から他の前記無線端末局装置の通信状態に関する情報を要求するリクエストを受信した場合に当該リクエストを他の前記無線端末局装置に転送し、前記リクエストを受信した前記無線端末局装置から返信される自局の通信状態を少なくとも含む情報のレポートを受信した場合に当該レポートを前記リクエストの送信元の無線端末局装置に送信する情報配信部とを有することを特徴とする。
本発明に係る無線通信システムは、前記無線端末局装置を備えるヘテロジニアスネットワークを構成する無線通信システムにおいて、前記無線端末局装置は、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報に基づいて、他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替えることを特徴とする。
本発明に係る無線通信方法は、前記無線端末局装置を備えるヘテロジニアスネットワークを構成する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記無線端末局装置は、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報に基づいて、他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替える処理を実行することを特徴とする。
本発明に係る無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法は、複数の通信システムが混在するヘテロジニアスネットワークにおいて、複数の無線端末局装置の通信状態を共有し、自局の通信状態が劣化した場合に他の無線端末局装置の通信状態に基づいて最適な通信システムを選択することにより、良好な通信品質を維持できる。
以下、図面を参照して本発明に係る無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法の実施形態について説明する。なお、以降の実施形態では、管理局装置を管理装置、無線基地局装置を無線基地局、無線端末局装置を無線端末局と称する。
図1は、各実施形態に共通のヘテロジニアスネットワーク100の一例を示す。図1の例では、エリア104(A)をカバーするヘテロジニアスネットワーク100(A)からエリア104(C)をカバーするヘテロジニアスネットワーク100(C)までの複数のヘテロジニアスネットワーク100が配置されている。それぞれのエリア104には異なる通信システムに対応する複数の無線基地局101が配置され、それぞれの無線基地局101はネットワーク105を介して管理装置106に接続されている。また、各エリア104内では、複数の無線端末局102が使用され、いずれかの通信システムに接続済みの無線端末局102は、自局と無線基地局101と間の通信状態を周辺の無線端末局102と共有する機能を有する。
図1において、エリア104(A)には、異なるm(mは正の整数)種類の通信システム(図1では、システム1、システム2、システム3、・・・、システムmと記載)にそれぞれ対応するm台の無線基地局101-1(A)、無線基地局101-2(A)、無線基地局101-3(A)、・・・、無線基地局101-m(A)が配置されている。なお、図1では、無線基地局はBSと記載されており、例えば「システム1(BS)」のブロックは無線基地局101-1(A)を示す。
そして、エリア104(A)では、n(nは正の整数)台の無線端末局102-1(A)、無線端末局102-2(A)、・・・、無線端末局102-n(A)が使用されている。なお、図1において、無線端末局はTMと記載されている。図1の例では、無線端末局102-1(A)はシステムmに対応する無線基地局101-m(A)に接続され、無線端末局102-2(A)はシステム2に対応する無線基地局101-2(A)に接続され、無線端末局102-n(A)はシステム1に対応する無線基地局101-1(A)に接続されている。
同様に、エリア104(C)では、異なるj(jは正の整数)種類の通信システム(図1では、システム1、システム2、システム3、・・・、システムjと記載)にそれぞれ対応するj台の無線基地局101-1(C)、無線基地局101-2(C)、無線基地局101-3(C)、・・・、無線基地局101-j(C)が配置されている。
そして、エリア104(C)には、k(kは正の整数)台の無線端末局102-1(C)、無線端末局102-2(C)、・・・、無線端末局102-k(C)が使用されている。図1の例では、無線端末局102-1(C)はシステム2に対応する無線基地局101-2(C)に接続され、無線端末局102-2(C)はシステムjに対応する無線基地局101-j(C)に接続され、無線端末局102-k(C)はシステム3に対応する無線基地局101-3(C)に接続されている。なお、図1では、エリア104(A)とエリア104(C)とが重なることなく分離して記載されているが、各エリア104が重複していてもよい。また、図1に示すように、無線端末局102-n(A)がエリア104(A)からエリア104(C)に移動した場合、当該無線端末局102-n(A)は移動先のエリア104(C)の複数の無線基地局101から最適な通信システムの無線基地局101を選択して接続される。
ここで、以降の説明において、エリア104(A)のm台の無線基地局101-1(A)から無線基地局101-m(A)およびエリア104(C)のj台の無線基地局101-1(C)から無線基地局101-j(C)に共通の説明を行う場合は、符号後半の「-数字(アルファベット)」を省略して、無線基地局101と表記する。同様に、エリア104(A)のn台の無線端末局102-1(A)から無線端末局102-n(A)およびエリア104(C)の無線端末局102-1(C)から無線端末局102-k(C)に共通の説明を行う場合は、符号末尾の「-数字(アルファベット)」を省略して、無線端末局102と表記する。また、エリア104(A)およびエリア104(C)についても共通の説明を行う場合は、エリア104と表記する。なお、無線基地局101の符号後半の「-数字」は、当該無線基地局101が対応する通信システムの種類を示す番号であり、エリア104(A)の無線基地局101-1(A)とエリア104(C)の無線基地局101-1(C)は、同じシステム1の通信システムに対応する無線基地局101である。また、無線基地局101、無線端末局102の符号末尾の(アルファベット)は個々のエリア104を示している。
図1において、各無線端末局102は、自局と無線基地局101との間の通信状態を他の無線端末局102へ配信する機能を有する。そして、無線端末局102は、自局と無線基地局101との間の通信状態を常時監視し、通信状態を示すパラメータが別途算出される閾値を満たさない場合に他の通信システムの無線基地局101に切り替える機能を有する。このために、無線端末局102は、他の無線端末局102の通信状態を取得し、複数の無線端末局102の間で互いの通信状態を共有する。これにより、各無線端末局102は、切り替え可能な通信システムを判別することができ、自局の用途に最適な通信システムを選択することができる。
ここで、複数の無線端末局102の間で通信状態に関する情報を共有するための構成として、次の3つが考えられる。
(1)無線端末局102同士で通信する場合:周囲の無線端末局102との間に形成した無線アドホックネットワーク(無線端末局102同士が直接通信可能なネットワーク)を利用して、無線端末局102は、他の無線端末局102から直接、通信状態を取得する。
(2)無線基地局101を経由する場合:現在利用している通信システム以外の無線インターフェースを一時的に用いて(現在の通信システムと併用)、当該無線インタフェースを備える無線基地局101を経由して他の無線端末局102に接続し、通信状態を取得する。或いは、無線基地局101が配下に収容する無線端末局102の通信状態を集約して管理するようにし、無線基地局101から他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしてもよい。
(3)管理装置106を経由する場合:現在利用している通信システムを用いて無線基地局101およびコアのネットワーク105を介して接続される管理装置106を経由して他の無線端末局102に接続し、通信状態を取得する。或いは、管理装置106がエリアごとに各無線端末局102の通信状態を集約して管理するようにし、管理装置106から他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしてもよい。
(1)無線端末局102同士で通信する場合:周囲の無線端末局102との間に形成した無線アドホックネットワーク(無線端末局102同士が直接通信可能なネットワーク)を利用して、無線端末局102は、他の無線端末局102から直接、通信状態を取得する。
(2)無線基地局101を経由する場合:現在利用している通信システム以外の無線インターフェースを一時的に用いて(現在の通信システムと併用)、当該無線インタフェースを備える無線基地局101を経由して他の無線端末局102に接続し、通信状態を取得する。或いは、無線基地局101が配下に収容する無線端末局102の通信状態を集約して管理するようにし、無線基地局101から他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしてもよい。
(3)管理装置106を経由する場合:現在利用している通信システムを用いて無線基地局101およびコアのネットワーク105を介して接続される管理装置106を経由して他の無線端末局102に接続し、通信状態を取得する。或いは、管理装置106がエリアごとに各無線端末局102の通信状態を集約して管理するようにし、管理装置106から他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしてもよい。
以降、(1)の構成は第1実施形態、(2)の構成は第2実施形態、(3)の構成は第3実施形態でそれぞれ説明する。
[第1実施形態]
第1実施形態では、周囲の無線端末局102との間に形成した無線アドホックネットワークを利用して、無線端末局102が直接、他の無線端末局102から通信状態を取得する方法について説明する。
第1実施形態では、周囲の無線端末局102との間に形成した無線アドホックネットワークを利用して、無線端末局102が直接、他の無線端末局102から通信状態を取得する方法について説明する。
図2は、第1実施形態に係るヘテロジニアスネットワーク100(A)の一例を示す。なお、図2のヘテロジニアスネットワーク100(A)は、図1で説明したヘテロジニアスネットワーク100(A)に対応する。図2では、エリア104(A)内の複数の無線端末局102が無線アドホックネットワークで接続され、互いの通信状態を共有する。例えば具体的には、Bluetooth(登録商標)やWi-Fi Direct(登録商標)などで知られる端末間の無線アドホックネットワークを利用することができる。
ここで、無線端末局102間の通信は、無線端末局102の間で予め決められた同一の無線インターフェースを使う方法でもよいし、リクエストを送りたい無線端末局102が利用する無線インターフェースを使う方法でもよい。
図2において、システムmの通信システムにより無線基地局101-m(A)に接続されている無線端末局102-1(A)は、無線基地局101-m(A)との間の通信状態を取得する。同様に、システム2の通信システムにより無線基地局101-2(A)に接続されている無線端末局102-2(A)は、無線基地局101-2(A)との間の通信状態を取得し、システム1の通信システムにより無線基地局101-1(A)に接続されている無線端末局102-n(A)は、無線基地局101-1(A)との間の通信状態を取得する。このように、無線端末局102-1(A)、無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)は、それぞれ自局の通信状態を取得して保持している。そして、図2の点線で示したように、無線端末局102は、互いに他の無線端末局102の通信状態を要求するリクエストを送信し、リクエストを受信した他の無線端末局102は、自局の通信状態、自局が使っている通信システムなどを含むレポートをリクエストの送信元の無線端末局102に返信する。
例えば図2において、無線端末局102-1(A)は、無線端末局102-2(A)に通信状態を要求するリクエストを送信し、無線端末局102-2(A)からレポートを受信する。逆に、無線端末局102-2(A)は、無線端末局102-1(A)に通信状態を要求するリクエストを送信し、無線端末局102-1(A)からレポートを受信する。同様に、無線端末局102-1(A)は、無線端末局102-n(A)に通信状態を要求するリクエストを送信し、無線端末局102-n(A)からレポートを受信する。無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)との間、および、無線端末局102-1(A)と無線端末局102-n(A)との間、についても同様に互いにリクエスト送信してレポートを受信する。
このようにして、第1実施形態では、エリア104(A)内の複数の無線端末局102が連携して互いの通信状態を共有し、自局の通信状態が劣化した場合に他の無線端末局102の通信状態を少なくとも含む情報に基づいて最適な通信システムを選択できるので、良好な通信品質を維持することができる。ここで、通信状態は、例えば、受信電力、SNR、スループットおよび遅延などの情報である。
図3は、無線端末局102-1(A)が返信するレポートの一例を示す。図3において、無線端末局102-1(A)は、エリア104(A)で通信システムmを利用して通信を行い、受信電力が-70dBm、SNR(Signal-to-Noise Ratio)が15dB、スループットが10Mbps、遅延が2msであることを示している。なお、レポートは、利用中の通信システムに関する通信状態を基本とするが、図3に示すように、無線端末局102-1(A)が通信に利用していないシステム1およびシステム2の無線基地局101が送信するビーコンなどから得られる情報(図3の例では受信電力)を含めてもよい。さらに、通信状態だけでなく、無線端末局102に関する情報(識別子、利用中の通信システム、使用しているアプリケーション、位置情報など)をレポートに含めてもよい。
<無線端末局102>
図4は、各実施形態に共通の無線端末局102の一例を示す。図4において、無線端末局102は、複数の異なる種類の通信システムに対応する複数の通信部201(通信部201-1から通信部201-p(pは正の整数))、情報取得部202、閾値算出部203、記憶部204、情報配信部205、イベント検出部206およびシステム選択部207を有する。なお、図4において、一般的な無線端末局に搭載される機能ブロックは省略されている。また、無線端末局102がいずれかのエリア104に入ったときに最初に接続する無線基地局101は、いずれの通信システムを用いる無線基地局101であってもよい。
図4は、各実施形態に共通の無線端末局102の一例を示す。図4において、無線端末局102は、複数の異なる種類の通信システムに対応する複数の通信部201(通信部201-1から通信部201-p(pは正の整数))、情報取得部202、閾値算出部203、記憶部204、情報配信部205、イベント検出部206およびシステム選択部207を有する。なお、図4において、一般的な無線端末局に搭載される機能ブロックは省略されている。また、無線端末局102がいずれかのエリア104に入ったときに最初に接続する無線基地局101は、いずれの通信システムを用いる無線基地局101であってもよい。
通信部201は、複数の異なる通信システムに対応し、無線基地局101や他の無線端末局102との間で通信を行う。また、通信部201は、システム選択部207が出力する制御信号によって、無線通信機能のON/OFFを行い、接続先の無線基地局101に対応する通信システムで通信できるように設定される。例えば、システム選択部207から通信システムの無線通信機能をONにする制御信号が入力された通信部201は、当該通信システムにより無線基地局101との間で無線通信を行えるように設定する。逆に、無線通信機能をOFFにする制御信号が入力された通信部201は、当該通信システムによる無線通信を行わないように設定する。このようにして、通信部201は、システム選択部207から入力される制御信号によって各通信システムの無線通信機能のON/OFFを行って、接続先の無線基地局101に対応する通信システムを選択することができる。なお、図2で説明したように、無線アドホックネットワークを介して接続可能な周辺の他の無線端末局102との間で直接、通信状態のリクエストやレポートの通信を行う場合は、無線基地局101との通常の通信に並行して、適宜、共通の無線インターフェースで通信を行うことができる。ここで、図4において、通信部201-1から通信部201-pの複数の通信部201の各々は、複数の異なる種類の通信システムに対応する通信機能を有していてもよいし、例えば通信部201-1と通信部201-pとで対応する通信システムの種類が異なっていてもよい。
情報取得部202は、自局が無線基地局101に接続されている場合、無線基地局101に接続されている通信部201から自局の通信状態を取得し、記憶部204、閾値算出部203およびイベント検出部206へ出力する。また、情報取得部202は、無線アドホックネットワークを介して、直接通信が可能な周辺の他の無線端末局102の通信状態を少なくとも含むレポートを取得し、記憶部204および閾値算出部203へ出力する。なお、以降で説明する第2実施形態の場合、情報取得部202は、無線基地局101を経由して他の無線端末局102にリクエストを送信し、他の無線端末局102から無線基地局101を経由してレポートを受信する。
閾値算出部203は、自局が使用するアプリケーションの種類などに基づいて通信システムの切り替えを行うための通信状態(受信電力、SNR、スループット、遅延など)の閾値を算出する。例えば、高速通信が必要なアプリケーション(例えば映像配信など)を使用している場合、閾値算出部203は、スループットの閾値を高めに設定する。別の例として、無線端末局102がIoTなどの装置である場合やアプリケーションが低速通信で良い場合は、受信電力、SNR、スループットなどの閾値を低めに設定する。或いは、通話などリアルタイム性の高いアプリケーションの場合は、遅延の閾値を小さく設定する。なお、通信状態の閾値の例については後で詳しく説明する。このようにして、閾値算出部203は、通信システムの切り替えを行うための通信状態の閾値を算出し、イベント検出部206およびシステム選択部207に出力する。
記憶部204は、情報取得部202により取得された自局の通信状態および他の無線端末局102の通信状態、さらには自局および他局に関する情報(無線端末局102の識別子、利用中の通信システム、使用しているアプリケーションに関する情報、位置情報など)が関連付けて記憶される。記憶部204に記録された自局の情報および他局の情報は、閾値算出部203、情報配信部205およびシステム選択部207により読み出される。なお、閾値算出部203が算出した閾値を記憶部204に記憶するようにしてもよい。例えば使用するアプリケーション(複数のアプリケーションの組み合わせでもよい)が切り替わるごとに、使用しているアプリケーションと閾値とを関連付けてリスト化して蓄積しておくことにより、使用するアプリケーションの変化に応じて過去のリストを参照して閾値を容易に算出することができる。
情報配信部205は、自局の通信状態を要求するリクエストを他の無線端末局102から受信した場合に、記憶部204から自局の通信状態を含む自局の情報を読み出して自局に関するレポートを作成し、当該レポートを通信部201からリクエストの送信元の他の無線端末局102に送信する。
イベント検出部206は、情報取得部202がリアルタイムで出力する自局の通信状態と、閾値算出部203が算出した閾値とを比較して通信システムの切り替えを行うか否かを示す切替イベントが発生するか否かを検出する。例えば閾値算出部203により設定された通信状態の受信電力の閾値よりも利用中の通信システムにおける受信電力の値が小さくなった場合に切替イベントが発生され、切替イベントがシステム選択部207に出力される。なお、切替イベントに検出した通信状態の種類を示す情報を含めてもよい。
システム選択部207は、イベント検出部206から切替イベントが出力された場合、通信システムの切り替えを行うように通信部201を制御する。このとき、システム選択部207は、記憶部204に記憶された自局の情報および他局の情報を参照して、最適な切替先の通信システムを選択する。例えば、自局が使用するアプリケーションに要求される通信状態を満たす通信システムを他の無線端末局102が利用する通信システムの中から選択する。そして、システム選択部207は、例えば切替先の通信システムがシステム2である場合、システム2に対応する無線通信機能をONするための制御信号を通信部201へ出力する。図1の例では、無線端末局102-1(A)は、システムmの無線基地局101-m(A)からシステム2の無線基地局101-2(A)に接続先を切り替える。なお、最適な通信システムを選択する方法については後で詳しく説明する。
図5は、リスト化された他局の情報の一例を示す。図5において、情報取得部202により取得される他の無線端末局102の通信状態を含む他局の情報は、リスト化されて記憶部204に記憶されている。図5の例では、エリア104、無線端末局102のID(IDentifier:識別子)、当該無線端末局102が利用中の通信システムの種類、通信状態を示す各パラメータの値、位置情報や使用しているアプリケーションなどの情報が対応付けられている。例えば図5において、エリア104(A)の無線端末局102-1(A)はシステムmの通信システムを利用し、受信電力が-70dBm、SNRが15dB、スループットが10Mbps、遅延が2msであることがわかる。同様に、エリア104(A)の無線端末局102-2(A)はシステム2の通信システムを利用し、受信電力が-75dBm、SNRが10dB、スループットが5Mbps、遅延が1msであることがわかる。さらに、エリア104(A)の無線端末局102-n(A)はシステム1の通信システムを利用し、受信電力が-85dBm、SNRが20dB、スループットが15Mbps、遅延が3msであることがわかる。図4で説明したシステム選択部207は、図5に示すような他局の情報を参照して、自局のアプリケーションで要求される通信状態を維持できる通信システムを選択する。
図6は、閾値算出部203が算出する閾値の一例を示す。閾値は、自局が利用中の通信システムの通信状態(受信電力、SNR、スループット、遅延など)が劣化した場合に他の通信システムに切り替えた方がよいと判断するための値であり、自局が使用するアプリケーションの種類などに基づいて算出される。図6の例では、自局が使用しているアプリケーションに求められる通信状態の閾値は、受信電力が-80dBm未満、SNRが10dB未満、スループットが8Mbps未満、遅延が2ms以上に設定されている。なお、閾値は、全ての通信状態について設定する必要は無く、無線端末局102が使用しているアプリケーションに応じて、1つのパラメータの閾値だけ設定してもよいし、複数のパラメータの閾値を設定してもよい。例えば、映像配信などストリーム系の大容量通信を必要とするアプリケーションの場合はスループットの閾値を大きく設定したり、ビデオ通話などリアルタイム性の強いアプリケーションの場合はスループットの閾値を大きく且つ遅延の閾値を小さく設定する。或いは、遠隔操作などナローバンドの低遅延通信のアプリケーションの場合は遅延の閾値を小さく設定したり、IoTのような省電力通信のアプリケーションの場合は受信電力の閾値を低く設定する。
なお、閾値を算出するタイミングは、予め決められた時間間隔毎に行うようにしてもよいが、自局が使用しているアプリケーションが変わるごとに行うのが好ましい。これにより、アプリケーションに応じて最適な閾値を設定することができる。また、複数のアプリケーションが使用されている場合は、複数のアプリケーションのそれぞれに求められる複数の閾値の最大または最小の値を閾値とするのが好ましい。例えばアプリケーションAとアプリケーションBなど複数のアプリケーションが同時に使用されている無線端末局102の場合、アプリケーションAに求められるスループットの閾値が10Mbps、アプリケーションBに求められるスループットの閾値が5Mbpsのときは、スループットの閾値は10Mbpsに設定するのが好ましい。或いは、複数のアプリケーションが要求するパラメータが異なる場合、例えばアプリケーションAに求められるスループットの閾値が10Mbps、アプリケーションBに求められる遅延の閾値が2msのときは、スループットの閾値(10Mbps)と遅延の閾値(2ms)との両方が設定される。これにより、使用しているアプリケーションに応じて最適な通信システムを選択することができる。
なお、無線端末局102がどのアプリケーションを使用しているか、或いは複数のアプリケーションが使用されているか否かなどの情報やアプリケーションに要求されるスループットや遅延などの要求条件は、無線端末局102のシステムや上位のアプリケーションから取得することができる。
ここで、上述の例では、システム選択部207は、アプリケーションに要求されるパラメータの閾値を満たしている場合は通信システムを切り替えないように制御するが、使用しているアプリケーションに要求されるパラメータの閾値を満たしていても、利用中の通信システムの通信状態がオーバースペックである場合は通信システムを切り替えるように制御してもよい。例えば利用中の通信システムのスループットが20Mbpsであり、使用しているアプリケーションに求められるスループットが1Mbpsである場合、且つ、スループットが2Mbpsの通信システムが有る場合、システム選択部207は、20Mbpsのスループットの通信システムから2Mbpsの通信システムに切り替える。これにより、スループットの高い通信システムを他の無線端末局102に開放することができるので、通信帯域を有効に利用することができる。
(通信システムの切り替え例)
図4、図5および図6を用いて通信システムの切り替えを行う例について説明する。ここで、無線端末局102は、図5に示す他の無線端末局102が利用していないシステム3の通信システムを利用しているものとし、使用しているアプリケーションに要求されるシステム3の通信状態の閾値が図6に示す値であるものとして説明する。
図4、図5および図6を用いて通信システムの切り替えを行う例について説明する。ここで、無線端末局102は、図5に示す他の無線端末局102が利用していないシステム3の通信システムを利用しているものとし、使用しているアプリケーションに要求されるシステム3の通信状態の閾値が図6に示す値であるものとして説明する。
この場合、図6に示すスループットの閾値は8Mbpsなので、イベント検出部206は、無線端末局102が利用中のシステム3のスループットが閾値の8Mbps未満になったときに、通信状態が劣化したと判断して切替イベントを発生する。切替イベントを受け取ったシステム選択部207は、図5に示す他の無線端末局102の情報を参照して、図6の閾値の条件を満たす通信システムを選択する。具体的に説明すると、図5において、システム1、システム2およびシステムmの受信電力(-65dBm、-75dBmおよび-70dBm)は、図6の受信電力の閾値(-80dBm)に比べて十分に高いので、システム選択部207は、受信電力に関してはいずれの通信システムでも選択可能であると判断する。SNRについても同様に、システム1、システム2およびシステムmは、いずれもSNRの閾値(10dB)の条件を満たすので、システム選択部207は、SNRに関してもいずれの通信システムでも選択可能であると判断する。しかし、システム1、システム2およびシステムmのスループットのうち、システム2のスループットは5Mbpsであり、スループットの閾値(8Mbps)を満たさないので、システム選択部207は、システム2は選択できないと判断する。さらに、システム1、システム2およびシステムmの遅延(3ms、1msおよび2ms)のうち、システム1の遅延は3msであり、遅延の閾値(2ms)を満たさないので、システム選択部207は、システム1は選択できないと判断する。このようにして、システム選択部207は、図5に示す他局の情報の中で選択可能な通信システムはシステムmだけであると判断してシステムmを選択し、システムmに切り替えるように通信部201を制御する。
ここで、アプリケーションに要求される閾値の条件をすべて満たす複数の通信システムが選択可能である場合、アプリケーションに要求される閾値に近い方の通信システムが選択されるようにしてもよい。例えばスループット以外の条件は全く同じでスループットが10Mbpsと20Mbpsの2つの通信システムが選択可能である場合、且つ、アプリケーションに要求されるの閾値が5Mbpsである場合、スループットがアプリケーションに要求される閾値に近いスループットが10Mbpsの通信システムが選択されるようにしてもよい。これにより、オーバースペックの通信システムを選択することを防止できる。或いは、例えばアプリケーションに関する情報を参照して、自局が使用しているアプリケーションと同じアプリケーションを使用している無線端末局102の通信システムを優先して選択するようにしてもよい。同様に、複数の通信システムが選択候補である場合、例えば位置情報を参照して、自局に近い無線端末局102の通信システムを優先して選択するようにしてもよい。また、アプリケーションや位置情報など複数の情報を組み合わせてもよい。
このようにして、本実施形態に係る無線端末局102は、自局の通信状態をモニタして、使用しているアプリケーションに応じて設定された閾値を満たさなくなった場合に、他の無線端末局102から取得した情報に基づいて、使用しているアプリケーションに適した通信システムを選択して切り替えるので、良好な通信品質を維持することができる。
図7は、通信システムの切り替え手順の一例を示す。なお、図7に示す処理は、図4で説明した無線端末局102の各部により実行される。
ステップS101において、無線端末局102は、通信システムの切り替え処理を開始する。
ステップS102において、無線端末局102の情報取得部202は、自局の通信状態を取得して、現在利用している通信システムの通信状態を更新する。
ステップS103において、無線端末局102のイベント検出部206は、自局の通信状態が閾値算出部203が算出した閾値を満たすか否かを判別する。そして、自局の通信状態が閾値を満たす場合はステップS107の処理に進み、閾値を満たさない場合はステップS104の処理に進む。
ステップS104において、無線端末局102の情報取得部202は、周囲の無線端末局102の通信状態を取得する。ここで、情報取得部202は、図2で説明したように、他の無線端末局102にリクエストを送信し、他の無線端末局102から通信状態を含む他局の情報(識別子、利用中の通信システム、使用しているアプリケーション、位置情報など)をレポートとして取得する。
ステップS105において、無線端末局102のシステム選択部207は、自局の周辺に通信状態が所定の条件を満たす無線端末局102があるか否かを判別する。通信状態が所定の条件を満たす無線端末局102がある場合はステップS106の処理に進み、通信状態が所定の条件を満たす無線端末局102がない場合はステップS107の処理に進む。
ステップS106において、無線端末局102のシステム選択部207は、通信システムの切り替えを行う。これにより、通信状態が所定の条件を満たさなくなった利用中の通信システムから通信状態が所定の条件を満たす通信システムに切り替えることができる。
ステップS107において、無線端末局102は、通信システムの切り替え処理を終了する。なお、実際には、ステップS102に戻ってステップS102からステップS106までの処理を繰り返し実行する。
このようにして、本実施形態に係る無線端末局102は、自局が利用する通信システムの通信状態をモニタして、通信状態が予め決められた閾値を満たさなくなった場合に、周辺の無線端末局102が利用する通信システムの中から所定の条件を満たす通信システムを選択して切り替えることができる。
なお、図7の例では、ステップS103の処理で閾値を満たさない場合にステップS104の処理を実行して周辺の無線端末局102の通信状態を取得するようにしたが、図7のステップS201に示すように、ステップS101からステップS107の処理に並行して、周辺の無線端末局102の通信状態を取得する処理を行うようにしてもよい。この場合、ステップS103の処理で閾値を満たさないときは、ステップS105の処理が実行される。
[第2実施形態]
第1実施形態では、無線アドホックネットワークなどにより他の無線端末局102と直接通信して、他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしたが、第2実施形態では、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態を含む情報を取得する。
第1実施形態では、無線アドホックネットワークなどにより他の無線端末局102と直接通信して、他の無線端末局102の通信状態を取得するようにしたが、第2実施形態では、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態を含む情報を取得する。
図8は、第2実施形態に係るヘテロジニアスネットワーク100(A)の一例を示す。図8のヘテロジニアスネットワーク100(A)は、図1のヘテロジニアスネットワーク100(A)に対応するが、各無線端末局102が現在接続中の通信システムの無線基地局101との通信を示す矢印は図8では省略されており、現在利用している通信システム以外の共通の無線インターフェース(細い点線で示した矢印)を併用する。そして、現在利用している通信システム以外の共通の無線インターフェースを一時的に用いて(現在の通信システムと併用)、当該無線インターフェースを備える無線基地局101を経由して他の無線端末局102に接続し、通信状態を含む情報を取得する。
図8の例では、無線端末局102-1(A)は、共通の無線インターフェースにより無線基地局101-m(A)にリクエストを送信する。無線基地局101-m(A)は、無線端末局102-1(A)から受信するリクエストを共通の無線インターフェースにより無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)に送信する。そして、無線基地局101-m(A)からリクエストを受信した無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)は、それぞれ自局の通信状態を含むレポートを共通の無線インターフェースにより無線基地局101-m(A)に送信する。無線基地局101-m(A)は、無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)からそれぞれレポートを受信して、リクエストを送信した無線端末局102-1(A)にそれぞれのレポートを送信する。
このようにして、第2実施形態では、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態を取得することができる。なお、リクエストを受信した無線端末局102が無線基地局101を経由して返信するレポートは、第1実施形態で説明した図3と同様である。また、無線端末局102の構成や動作についても通信部201が共通の無線インターフェースを搭載して無線基地局101を経由してリクエストの送信およびレポートの受信を行う以外は、第1実施形態で説明した図4および図7と同じである。
<無線基地局101>
図9は、第2実施形態に対応する無線基地局101の一例を示す。図9において、無線基地局101は、無線端末局側通信部301およびネットワーク側通信部302を基本構成とする。なお、図9において、一般的な無線基地局に搭載される機能ブロックは省略されている。
図9は、第2実施形態に対応する無線基地局101の一例を示す。図9において、無線基地局101は、無線端末局側通信部301およびネットワーク側通信部302を基本構成とする。なお、図9において、一般的な無線基地局に搭載される機能ブロックは省略されている。
無線端末局側通信部301は、所定の通信システムにより、無線端末局102との間で無線通信を行うことができる。さらに、無線端末局側通信部301は、通常の通信システムとは別に、複数の無線端末局102に共通の無線インターフェースを有する。
ネットワーク側通信部302は、図1で説明したネットワーク105を介して管理装置106など上位側の装置との間で通信を行い、無線端末局側通信部301に接続される無線端末局102と上位側の装置との間の通信を中継する。
ここで、図8に示した第2実施形態の例では、無線端末局側通信部301は、いずれかの無線端末局102から受信したリクエストを他の無線端末局102へ転送し、他の無線端末局102から受信するレポートをリクエストの送信元の無線端末局102に送信する機能を有する。これにより、無線端末局102は、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態を含む情報を取得することができる。
このようにして、第2実施形態では、無線基地局101を経由してリクエストの送信やレポートの受信を行うことができる。
なお、無線基地局101が配下に収容する無線端末局102の通信状態などの情報を集約して管理するようにし、無線基地局101から他の無線端末局102の通信状態を含む情報を一括して取得するようにしてもよい。
[第3実施形態]
第1実施形態では、無線アドホックネットワークなどにより他の無線端末局102と直接通信して、他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する構成について説明した。また、第2実施形態では、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、複数のヘテロジニアスネットワークに配置された複数の無線基地局101を統括する管理装置106を経由して他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する。
第1実施形態では、無線アドホックネットワークなどにより他の無線端末局102と直接通信して、他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する構成について説明した。また、第2実施形態では、無線基地局101を経由して他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、複数のヘテロジニアスネットワークに配置された複数の無線基地局101を統括する管理装置106を経由して他の無線端末局102の通信状態などの情報を取得する。
なお、後述する第3実施形態の変形例として、管理装置106がエリア104ごとに各無線端末局102の通信状態などの情報を集約して管理し、管理装置106から無線端末局102に通信状態を含む他局の情報のレポートを配信するようにしてもよい。
図10は、第3実施形態に係るヘテロジニアスネットワーク100(A)の一例を示す。図10のヘテロジニアスネットワーク100(A)は、図1のヘテロジニアスネットワーク100(A)に対応するが、エリア104(C)などの他のエリア104は省略されている。
図10において、各無線端末局102は、現在利用している通信システムにより無線基地局101からネットワーク105を介して管理装置106に接続され、管理装置106を経由して他の無線端末局102から通信状態を取得する。
例えば図10において、無線端末局102-1(A)は、他の無線端末局102の通信状態を要求するリクエストを送信すると、リクエストは接続中の無線基地局101-m(A)からネットワーク105を介して管理装置106で受信される。そして、管理装置106は、他の無線端末局102にリクエストを転送する。リクエストは、例えばネットワーク105を介して無線基地局101-1(A)に接続される無線端末局102-n(A)で受信され、無線端末局102-n(A)は自局の通信状態を含むレポートを返信する。同様に、無線基地局101-2(A)に接続される無線端末局102-2(A)でもリクエストが受信され、無線端末局102-2(A)は自局の通信状態を含むレポートを返信する。そして、無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)から返信されるそれぞれのレポートは、無線基地局101-2(A)および無線基地局101-1(A)で中継されてネットワーク105を介して再び管理装置106で受信された後、管理装置106から無線端末局102-1(A)にそれぞれのレポートが送信される。
このようにして、本実施形態に係る無線端末局102は、管理装置106を経由して他の無線端末局102の通信状態を含む情報を取得することができる。なお、管理装置106を経由してリクエストを受信した無線端末局102が無線基地局101を経由して返信するレポートは、第1実施形態で説明した図3と同様である。また、無線端末局102の構成や動作も管理装置106を経由する以外は第1実施形態で説明した図4および図7と同様である。
(第3実施形態の変形例)
第3実施形態では、管理装置106は、無線端末局102が他の無線端末局102に送信するリクエストや他の無線端末局102から返信されるレポートを中継するだけであったが、本変形例では、管理装置106が各無線端末局102の通信状態を含む情報を集約して管理する。そして、各無線端末局102は、管理装置106から他の複数の無線端末局102の通信状態を含む情報を一括して取得する。
第3実施形態では、管理装置106は、無線端末局102が他の無線端末局102に送信するリクエストや他の無線端末局102から返信されるレポートを中継するだけであったが、本変形例では、管理装置106が各無線端末局102の通信状態を含む情報を集約して管理する。そして、各無線端末局102は、管理装置106から他の複数の無線端末局102の通信状態を含む情報を一括して取得する。
図11は、第3実施形態の変形例の管理装置106の一例を示す。図11において、管理装置106は、通信部401、情報取得部402、記憶部403および情報配信部404を有する。なお、図11において、一般的な管理装置に搭載される機能ブロックは省略されている。
通信部401は、ネットワーク105を介して配下の無線基地局101に接続され、無線基地局101を経由して無線端末局102と通信する。また、通信部401は、無線端末局102から受信するリクエストを情報配信部404に出力し、情報配信部205が出力するレポートをリクエストの送信元の無線端末局102に送信する。
情報取得部402は、通信部401を介して各無線端末局102から通信状態を含む情報(識別子、利用中の通信システム、アプリケーション、位置情報など)を受信して、記憶部403に記憶する。
記憶部403は、情報取得部402が取得した無線端末局102の通信状態を含む情報を各無線端末局102の識別子に対応付けて記憶する。
情報配信部404は、無線端末局102からリクエストを受信した場合に、記憶部403に記憶された他の無線端末局102の通信状態を含む情報を集約したレポートを作成し、リクエストを送信した無線端末局102にレポートを送信する。
このようにして、本実施形態に係る管理装置106は、無線端末局102の通信状態を含む情報を集約して管理し、無線端末局102は、管理装置106から他の無線端末局102の通信状態を含む情報を一括して取得することができる。
図12は、管理装置106が作成するレポートの一例を示す。図1で説明したように、管理装置106は、ネットワーク105を介して複数のエリア104の無線基地局101に接続されるので、複数のエリア104の無線端末局102の通信状態を含む情報を集約して一括して管理することができる。図12の例では、エリア104(A)の無線端末局102-1(A)、無線端末局102-2(A)および無線端末局102-n(A)がそれぞれ利用中の通信システムの種類と通信状態を示す情報と位置情報やアプリケーションなどのその他の情報とが関連付けられている。同様に、エリア104(C)の無線端末局102-1(C)および無線端末局102-2(C)についても同様の情報が記載されている。
なお、図12に示すレポートの例には、複数のエリア104の無線端末局102が全て記載されているので、情報配信部404は、リクエストを送信した無線端末局102が配置されているエリア104と同じエリア104の無線端末局102に関する情報だけを抽出したレポートを返信するようにしてもよい。
以上、第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態で説明したように、無線端末局102は、他の無線端末局102の通信状態を要求するリクエストを送信し、他の無線端末局102から直接、或いは無線基地局101や管理装置106を経由して他の無線端末局102の通信状態を含む情報のレポートを受信することができる。このようにして、異なる通信システムを用いる他の無線端末局102の情報を取得した無線端末局102は、他の無線端末局102が使用する通信システムの中から、自局が使用するアプリケーションに適した通信システムを選択して切り替えることができる。
なお、リクエストの送信先を通信可能な全ての無線端末局102ではなく、自局が必要としている通信状態を満たせる通信システムを利用する無線端末局102に限定してもよい。例えば、自局がリアルタイム性の高いアプリケーションを使用している場合は、通信システムに対する遅延の要求が高くなる。このような場合、例えば自律分散型で遅延についての規定が緩い無線LANシステムよりも集中制御型である程度のリアルタイム性が保証されているLTEや5G等のセルラーシステムの方が好ましいので、無線LANシステムを利用する無線端末局102にはリクエストを送付しないようにしてもよい。一方、自局が高精細映像のような大容量通信を行っている場合、狭帯域のIoTシステムを利用する無線端末局102は適切ではないので、リクエストの送信先から除外してもよい。また、自局が使用するアプリケーションに基づいて自局の通信状態に対して設定された閾値を満たせない通信システムを利用する無線端末局102は適切ではないので、リクエストの送信先から除外してもよい。
このように、各実施形態に係る無線端末局102は、複数の通信システムを利用する他の無線端末局102との間で自装置の通信状態を含む情報を共有して、自局が利用する通信システムの通信状態が劣化した場合でも、他の無線端末局102が利用する通信システムの中から使用しているアプリケーションに適した通信システムを選択することができるので、良好な通信品質を維持することができる。
なお、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
100,100(A),100(C)・・・ヘテロジニアスネットワーク;101・・・無線基地局;102・・・無線端末局;104・・・エリア;105・・・ネットワーク;106・・・管理装置;201・・・通信部;202・・・情報取得部;203・・・閾値算出部;204・・・記憶部;205・・・情報配信部;206・・・イベント検出部;207・・・システム選択部;301・・・無線端末局側通信部;302・・・ネットワーク側通信部;401・・・通信部;402・・・情報取得部;403・・・記憶部;404・・・情報配信部
Claims (10)
- 複数の異なる通信システムのいずれかを選択して無線基地局装置と無線通信を行う通信部と、
自局が利用する通信システムの通信状態と、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報と、を取得する情報取得部と、
自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出するための閾値を算出する閾値算出部と、
自局が利用する通信システムの通信状態をモニタして前記閾値と比較し、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出する検出部と、
前記検出部が自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、前記情報取得部が取得した他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替えるシステム選択部と
を有することを特徴とする無線端末局装置。 - 請求項1に記載の無線端末局装置において、
前記閾値算出部は、自局が使用するアプリケーションに要求される通信状態が維持されるように前記閾値を算出する
ことを特徴とする無線端末局装置。 - 請求項1または2に記載の無線端末局装置において、
前記情報取得部は、他の無線端末局装置に通信状態に関する情報を要求するリクエストを送信し、他の無線端末局装置から通信状態を少なくとも含む情報のレポートを受信する
ことを特徴とする無線端末局装置。 - 請求項3に記載の無線端末局装置において、
前記通信部は、他の無線端末局装置と直接通信する無線インターフェースをさらに有し、
前記情報取得部は、前記無線インターフェースにより前記リクエストの送信および前記レポートの受信を行う
ことを特徴とする無線端末局装置。 - 請求項3に記載の無線端末局装置において、
前記通信部は、無線基地局装置を経由して他の無線端末局装置と通信する無線インターフェースをさらに有し、
前記情報取得部は、前記無線インターフェースにより前記リクエストの送信および前記レポートの受信を行う
ことを特徴とする無線端末局装置。 - 請求項3に記載の無線端末局装置において、
前記通信部は、エリア内の複数の無線基地局装置を管理する管理局装置と通信し、
前記情報取得部は、前記管理局装置を経由して前記リクエストの送信および前記レポートの受信を行う
ことを特徴とする無線端末局装置。 - 複数の異なる通信システムを用いて複数の無線端末局装置を収容する複数の無線基地局装置にネットワークを介して接続する通信部と、
前記無線端末局装置から他の前記無線端末局装置の通信状態に関する情報を要求するリクエストを受信した場合に当該リクエストを他の前記無線端末局装置に転送し、前記リクエストを受信した前記無線端末局装置から返信される自局の通信状態を少なくとも含む情報のレポートを受信した場合に当該レポートを前記リクエストの送信元の無線端末局装置に送信する情報配信部と
を有することを特徴とする管理局装置。 - 請求項7に記載の管理局装置において、
配下の前記無線基地局装置および複数の前記無線端末局装置の少なくとも一方から、複数の前記無線端末局装置の通信状態を少なくとも含む情報を取得して記憶する情報取得部をさらに有し、
前記情報配信部は、前記無線端末局装置から他の前記無線端末局装置の通信状態を要求するリクエストを受信した場合に、前記情報取得部により取得された複数の前記無線端末局装置の通信状態を少なくとも含む情報を集約したレポートを前記リクエストの送信元の無線端末局装置に返信する
ことを特徴とする管理局装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載の無線端末局装置を備えるヘテロジニアスネットワークを構成する無線通信システムにおいて、
前記無線端末局装置は、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報に基づいて、他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替える
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1から6のいずれかに記載の無線端末局装置を備えるヘテロジニアスネットワークを構成する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線端末局装置は、自局が利用する通信システムの通信状態の劣化を検出した場合に、他の無線端末局装置が利用する通信システムの通信状態を少なくとも含む情報に基づいて、他の無線端末局装置が利用する通信システムの中から最適な通信システムを選択し、選択された当該通信システムに自局の通信システムを切り替える処理を実行する
ことを特徴とする無線通信方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/632,860 US20220338103A1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Wireless terminal station device, management station device, wireless communication system and wireless communication method |
PCT/JP2019/031633 WO2021028966A1 (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 |
JP2021539702A JP7287471B2 (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 無線端末局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 |
JP2023014565A JP7459988B2 (ja) | 2019-08-09 | 2023-02-02 | 管理局装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/031633 WO2021028966A1 (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021028966A1 true WO2021028966A1 (ja) | 2021-02-18 |
Family
ID=74570975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/031633 WO2021028966A1 (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220338103A1 (ja) |
JP (2) | JP7287471B2 (ja) |
WO (1) | WO2021028966A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007135121A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 通信端末装置及び通信システム |
WO2009099033A1 (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | 通信端末装置及び通信方法 |
JP2010004385A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Kyocera Corp | 無線端末、無線基地局および無線通信方法 |
JP2010041101A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Fujitsu Ltd | 無線通信システム、無線端末装置、管理サーバ、無線案内プログラム及び無線案内方法 |
JP2010045757A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-25 | Kyocera Corp | 無線端末及び通信端末 |
JP2015095838A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム、無線通信端末、システム基地局、無線lan基地局 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005012429A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 移動通信端末及びハンドオーバ制御方法 |
JP5641137B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2014-12-17 | 富士通株式会社 | 共有方法およびデータ処理システム |
US9439097B2 (en) * | 2014-02-10 | 2016-09-06 | Alcatel Lucent | Selective signaling information sharing for CoMP enhancement |
US10104690B2 (en) * | 2016-12-12 | 2018-10-16 | Dell Products, Lp | Method and apparatus for optimizing selection of radio channel frequency and adaptive clear channel assessment threshold for unlicensed small cell WWAN base station |
WO2018202798A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | UE GROUPS, UE GROUP MANAGER UEs AND UE GROUP MEMBER UEs |
CN112236952B (zh) * | 2018-04-10 | 2023-04-14 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 通信设备、通信协调设备和通信方法 |
JP2022051969A (ja) * | 2019-01-15 | 2022-04-04 | ソニーグループ株式会社 | 無線装置、および無線装置の無線通信方法、無線端末、および無線端末の無線通信方法、並びに無線基地局、および無線基地局の無線通信方法 |
US20200275413A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and system for determining configuration profiles for grant free communications |
US20210306043A1 (en) * | 2020-03-30 | 2021-09-30 | Qualcomm Incorporated | Techniques for aperiodic channel state information reporting and modulation and coding scheme control with layer 2 relaying |
-
2019
- 2019-08-09 US US17/632,860 patent/US20220338103A1/en active Pending
- 2019-08-09 WO PCT/JP2019/031633 patent/WO2021028966A1/ja active Application Filing
- 2019-08-09 JP JP2021539702A patent/JP7287471B2/ja active Active
-
2023
- 2023-02-02 JP JP2023014565A patent/JP7459988B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007135121A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 通信端末装置及び通信システム |
WO2009099033A1 (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | 通信端末装置及び通信方法 |
JP2010004385A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Kyocera Corp | 無線端末、無線基地局および無線通信方法 |
JP2010045757A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-25 | Kyocera Corp | 無線端末及び通信端末 |
JP2010041101A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Fujitsu Ltd | 無線通信システム、無線端末装置、管理サーバ、無線案内プログラム及び無線案内方法 |
JP2015095838A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム、無線通信端末、システム基地局、無線lan基地局 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021028966A1 (ja) | 2021-02-18 |
JP7459988B2 (ja) | 2024-04-02 |
US20220338103A1 (en) | 2022-10-20 |
JP7287471B2 (ja) | 2023-06-06 |
JP2023052850A (ja) | 2023-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6998423B2 (ja) | マルチアクセスポイント環境におけるエクスペリエンスのwlanユーザ品質の制御 | |
CN106465202B (zh) | 在移动通信网络中控制切换的方法和实现该方法的装置和*** | |
KR101739436B1 (ko) | 멀티-홉 무선 홈 네트워크에서 대역폭 인식 라우팅을 채널 선택 및 채널 스위칭과 결합 | |
US8248949B2 (en) | Method and device for providing an alternative backhaul portal in a mesh network | |
WO2016058924A1 (en) | Configuration of communication devices | |
EP3195653B1 (en) | Floating link handover using virtual access point identification | |
US20090022090A1 (en) | Switching allocation in ad hoc network | |
KR101580073B1 (ko) | 통신 시스템, 통신 단말 및 통신 방법 | |
KR20070048172A (ko) | 무선 랜에서 부하의 균형을 잡기 위한 시스템 및 방법 | |
WO2016059063A1 (en) | Selecting the qci of a connection of an aggregator device | |
KR101596412B1 (ko) | 오픈플로우 기반 무선 네트워크의 혼합형 제어 시스템 및 방법 | |
DK3025552T3 (en) | PROCEDURE FOR IMPROVED ACCESS SELECTION FOR A USER EQUIPMENT IN A MOBILE PHONE COMMUNICATION NETWORK, TELECOMMUNICATION NETWORK AND SYSTEM FOR IMPROVED ACCESS SELECTION FOR A USER EQUIPMENT | |
EP3207758B1 (en) | Selecting the qci of a connection of an aggregator device | |
EP3010276A1 (en) | Configuration of communication devices | |
KR20040079436A (ko) | 몇몇의 무선통신 시스템들을 포함하는 통신 링크를경로변경하기 위한 방법 | |
Wu et al. | Performance analysis of iCAR (integrated cellular and ad-hoc relay system) | |
WO2021028966A1 (ja) | 無線端末局装置、管理局装置、無線通信システムおよび無線通信方法 | |
CN113328876B (zh) | 一种配置ap属性、调整底噪的方法和ap | |
Jang et al. | Context aware mobile data offload using SDN | |
Lv et al. | Network-leading association scheme in ieee 802.11 wireless mesh networks | |
JP7464291B2 (ja) | 無線親機、無線親機の方法、及び無線親機のプログラム | |
US20240073706A1 (en) | Uplink performance using multiple wireless devices | |
Houhamdi et al. | Load Balancing Algorithms for Software-Defined Networks | |
EP3557817A1 (en) | First network node, method to operate the first network node, second network node, and method to operate the second network node | |
JP2020014150A (ja) | 無線通信システム、移動局、サーバおよび回線選択方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19941483 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021539702 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19941483 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |