サービス状態管理サーバおよび無線通信システム
【課題】ネットワーク側でサービスの状態を管理し、複数の無線システムから１システムの選択をする場合において、端末が受けるサービスの状態を確率的に管理し、最適な無線システムを通知する。
【解決手段】移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、収納するサービス状態数値収納部２１１と、いずれかの単位領域および単位時間において、状態確率および遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部２１３と、算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベース２１５と、を備える。
【解決手段】移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、収納するサービス状態数値収納部２１１と、いずれかの単位領域および単位時間において、状態確率および遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部２１３と、算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベース２１５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用されるサービス状態管理サーバおよびこれを用いる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、単一の無線システム内においては、それぞれのシステム固有な伝送品質パラメータを測定し、システム内での時間や周波数スロット切替を行ない、そのシステムの利用効率を向上させている。例えば、ＷＩ−ＬＡＮでのＲＳＳＩ値や、ＷｉＭＡＸでのＣＩＮＲ値が、これら伝送品質パラメータに該当する。また、従来の管理方式としては、例えば、ＣＤＭＡ２０００等の単一の携帯電話システムについて提案されている。
【０００３】
上記のようなサービスエリアの通信品質を維持・改善する方法として、例えば特開２００２−２７１８３３号公報、または特開平１０−２６２００７号公報に提案されている。これらの方法は、単一の移動体通信システムにおいて、ユーザが使用している移動通信端末装置から位置情報と共に品質情報を管理サーバに送付したり、移動通信基地局が送信する電波の受信電界強度を示すエリア測定データと位置データを管理したりする方式で、複数の通信システムを対象とするものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７１８３３号公報
【特許文献２】特開平１０−２６２００７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】辻川他、マルコフ移動モデルの移動位置の解析（電子情報通信学会論文誌、Vol.J80-B-II、No.12、1997年12月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
移動無線に対する需要はさらに大きくなり、またより高い品質が求められるものと予想される。このような状況に対応可能な次世代の有力な候補として、異なる複数の既存の通信システムを有効に利活用し、さらに高度化させるシステムが考えられる。上記のような異種無線システムが採用された場合、無線端末に対して、ユーザにとって最適な通信システムをアドバイスすることが重要となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ネットワーク側で、サービスの状態を管理し、複数の無線システムから１システムを選択、あるいは複数システムを束ねる場合において、端末が受けるサービスの状態を確率的に管理し、最適な無線システムを通知できるサービス状態管理サーバおよび無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のサービス状態管理サーバは、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、取得した数値を収納するサービス状態数値収納部と、移動局装置の状態を示す数値に基づいて、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、この情報を利用して、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。また、サービス状態管理データベースが、移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、サービス状態管理サーバ内部で、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出することにより、移動局装置にて統計処理を行なう場合に比べて、小ゾーンの構成を柔軟に変更できるというメリットがある。
【００１０】
（２）また、本発明のサービス状態管理サーバは、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を移動局装置または基地局装置から取得し、取得した状態確率および遷移確率を収納するサービス状態数値収納部と、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、算出された各単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、この情報を利用して、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。また、サービス状態管理データベースが、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を移動局装置または基地局装置から取得することにより、統計処理をしない分、サービス状態管理データベースの記憶容量、処理量を小さくできる。
【００１２】
（３）また、本発明のサービス状態管理サーバにおいて、サービス状態計算部は、単位時間毎に単位領域間での遷移確率を算出し、サービス状態管理データベースは、算出された単位領域間での遷移確率を格納することを特徴とする。
【００１３】
このように、サービス状態管理データベースが単位領域間での遷移確率を格納することにより、例えば移動局装置が単位領域間を跨ぐような場合においても、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【００１４】
（４）また、本発明のサービス状態管理サーバにおいて、サービス状態計算部は、一定の期間を単位（単位時間の集合と考えることも可能）として、サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を算出することを特徴とする。
【００１５】
このように、サービス状態管理データベースが、一定の期間を単位として、サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を格納することにより、時間帯、曜日、平日／祝日によって通信状況が変化する場合において、使用場所や時間帯のみならず、曜日、平日／祝日に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【００１６】
（５）また、本発明の無線通信システムは、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のサービス状態管理サーバと、移動局装置と、基地局装置と、から構成されることを特徴とする。
【００１７】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、位置情報と時刻をキーとして、端末が受けるサービスの状態を、確率的に管理することができる。この情報を用いることにより、周波数の有効利用や、回線の品質向上を目的として、へテロジーニアス無線（複数の異種無線）の制御を行なうことができ、ユーザあるいはサービス提供者にとって適していると思われる通信システムを、ユーザに提供することができる。例えば、（１）端末の電源ＯＮ時に、最も有効な通信サービスをアドバイスする、（２）複数のメディアが利用可能な時に、一部のメディアの電源をＯＦＦする（例えば、３つ利用できる場合に、１つをＯＦＦする等）こと等が、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】移動体通信におけるサービス状態管理方式を示す図である。
【図２】サービス状態の概念を示す図（ベン図）である。
【図３】Ｓ０〜Ｓ３間、Ｓ１〜Ｓ２間の遷移が無いと仮定した場合の状態遷移図である。
【図４】異種無線システムで圏内を弱電界と強電界の２段階に分けた場合の状態図（ベン図）である。
【図５】圏内を２段階に分けた場合（図４）に対応する状態遷移図である。
【図６】小ゾーン７内の状態遷移と小ゾーン７間の状態遷移の両方を加味した場合の状態遷移図である。
【図７】第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３が生情報データをサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。
【図１１】異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、複数の異なる移動体無線システムが同時に稼動するヘテロジーニアス無線環境下において、これらを有効に協調させるための、無線システムのサービス状態の管理方式に係る。本サービス状態管理方式は、周波数の有効利用を図りさらには信頼性を高める為に、複数の無線システムから1システムを選択、あるいは複数システムを束ねる場合において、最適な方式の為の基本情報となる。具体的には、移動体無線通信システムのエリアを単位領域に分け、それぞれの単位領域において、端末の利用できる通信のサービス品質状態を確率過程に基づいて、遷移確率並びに状態確率で管理する方式に関する。なお、上記単位領域とは、サービス提供領域を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る程度に分割された領域をいい、以下、これを小ゾーンと表す。
【００２１】
図１は、移動体通信におけるサービス状態管理方式を示す図である。異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３からのサービス状態の情報をサービス状態管理サーバ５にて、小ゾーン７毎に管理する。通信システムによっては、アクセスポイント９を中継して異種無線対応端末１からの情報をサービス状態管理サーバ５に送る場合もある。無線装置用基地局３とサービス状態管理サーバ５とはネットワーク１１で接続されている。ここで、小ゾーン７とは、地図上の範囲のことで、サービス状態が定常とみなせる範囲をいう。異種無線対応端末１もしくは無線装置用基地局３から送られるサービス状態情報には、位置、時刻、利用可能なシステムや、詳細なパラメータ、即ち圏内／圏外、ＲＳＳI、ＣＩＮＲ、ＢＥＲ、遅延量、ジッタ量、スループット、パケットロス率、パケット誤り率等がある。図１では、説明の為、複数の異なる移動体無線システムが同時に稼働している状態を表わしている。通信システムの具体例として、携帯電話（EVDO）１３、Ｗｉ―Ｆｉ１５、ＰＨＳ１７、ＷｉＭＡＸ１９がある。
【００２２】
サービス状態管理サーバ５では、上記のサービス状態の遷移確率と状態確率を記録する。遷移確率と状態確率との間には、一定の関係があるので、もし測定できない要素があれば、既知の情報から計算により、導出可能な場合もある。
【００２３】
図２は、サービス状態の概念を示す図（ベン図）である。まず、簡単に説明するため、複数の異なる通信システムとして、広域系と狭域系の２つを対象とする。また、サービス状態としては、圏外と圏内の２通りを考える（後に、少し複雑な状態として、圏内時に、弱電界と強電界の例を示す）。なお、端末の電源は、常にON状態であることを前提とする。図２は、小ゾーン７の中の状態を表しており、実際の地図上のサービスエリアを示すのではないことに注意する必要がある。図２では、状態は４通りであり、圏外Ｓ０、広域系のみ通信可能Ｓ１、狭域系のみ通信可能Ｓ２、広域系と狭域系両方で通信可能Ｓ３で表される。
【００２４】
式（１）は、小ゾーン７内での、これらの状態の遷移確率Ｐと状態確率Ｓの関係を示したものであり、情報理論の教科書に記述されている（例えば、今井著「情報理論」昭晃堂、第３章、１９８４年）。遷移確率Ｐの成分Ｐｘｙは、状態ＳｘからＳｙへの遷移確率である。
【００２５】
【数１】
となる。サービス状態の情報全てが得られる場合は、式（１）の全ての要素が管理できるが、もし測定不能あるいは不確かさが大きな要素については、上記の関係から計算できる。但し、未知数が多い場合（例えば、上式では５以上）には、計算できないこともある。
【００２６】
実際の通信を想定すると、移動端末が広域系サービスと狭域系サービス両方の通信機能を有するとした場合、図２に示す状態で、比較的信頼のある情報としては、圏外が係らない数値、すなわち、
・状態確率：Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３
・遷移確率：ＰＸ０、Ｐ０Ｘ以外の成分
である。従って、行列Ｐの第１行と第１列の７つの成分が、未知となる。さらに、各行列の成分の和は１であるので、第１列は第１行を除いて計算可能となる。また、対角成分（例えば、Ｐ１０とＰ０１）が等しいとすると、結局遷移行列全てが計算できることになる。
【００２７】
以上のように、式（１）を用いて、異種無線システム環境において、実測可能な確率、さらにこれらの数値から計算できる確率を用いて、小ゾーン７内の状態を管理することが可能となる。これらの確率は、定常とみなせる時間範囲内で測定する必要があり、例えば、夜中と日中のように通信トラヒックが大きく異なる場合は、それぞれに区別して扱う必要がある。
【００２８】
通常の場合、図２において、圏外Ｓ０と広域系と狭域系両方で通信可能Ｓ３との間、並びにＳ１とＳ２との間の状態遷移確率は、極めて小さいと考えてよく、その場合、式（１）は式（４）のように簡単化される。これは、図２のベン図では、線ではなく点で接している遷移に該当する。
【００２９】
【数２】
図３は、Ｓ０〜Ｓ３間、Ｓ１〜Ｓ２間の遷移が無いと仮定した場合の状態遷移図である。ここで、右肩のインデックス（０，０等）は、後に述べる小ゾーン７の遷移を考慮した、小ゾーン７を識別する為のものである。
【００３０】
また、式（１）は一般的な表現式であり、Ｓ２がＳ１に含まれ、Ｓ２＝Ｓ３となる場合でも問題なく、その場合の遷移確率Ｐは以下となる。
【００３１】
【数３】
図４は、異種無線システムで圏内を弱電界１０１と強電界１０３の２段階に分けた場合の状態図（ベン図）である。この図において遷移確率が極めて小さくゼロとみなせることを考慮した場合の遷移確率Ｐと状態確率Ｓは、以下となる。
【００３２】
【数４】
図５は、圏内を２段階に分けた場合（図４）に対応する状態遷移図である。このように、状態を増やすと、複雑になってくる。
【００３３】
以上では小ゾーン７内での遷移を対象としたが、以下に、小ゾーン７間の遷移も考慮した場合について述べる。小ゾーン７内での状態遷移は、図２に示すような簡単な場合を想定して述べる。
【００３４】
図６は、小ゾーン７内の状態遷移と小ゾーン７間の状態遷移の両方を加味した場合の状態遷移図である。この状態遷移図の例では、真ん中の小ゾーンR0,0を中心に考えている。簡単に説明する為、小ゾーン間の遷移は、隣接する水平方向の小ゾーンの4つとしている。なお、この個数は、地図上で考えて水平／垂直両方で考えると、最大（３×３×３）−１＝２６通りとなる。
【００３５】
図６の場合の遷移確率と状態確率は、以下の式で表すことができる。この式の前提としては、小ゾーンを跨る瞬間の境界条件は、
（直前小ゾーンの最終状態）＝（直後小ゾーンの初期状態）
と仮定している。この仮定は、現実的には妥当と考えられる。
【００３６】
【数５】
ここで、
Q(l,m),(l’,m’)：小ゾーンR(l,m)から R(l’,m’)への遷移確率
T：小ゾーンの遷移を考慮した場合の遷移確率
P (l,m)：小ゾーンR(l,m) 内での遷移確率
S (l,m)：小ゾーンR(l,m) 内での状態確率
であり、S (l,m) ・P (l,m) = S(l,m)
が成り立つ。
【００３７】
この状態遷移は、Ｒ０，０のみに適用できる状態遷移であり、異なる小ゾーン７ではそのゾーンを中心にした遷移確率を考慮する必要がある。
【００３８】
以上のように、状態確率や状態遷移確率を数値で表すことにより、異種無線システムを併用する移動体通信システムのサービス状態を、数学的に管理できることになる。この場合においても、定常とみなせる時間範囲内での確率を測定する必要がある。また、小ゾーン７内での状態遷移の項でも述べたとおり、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３から得られる情報において、測定不可能なあるいは信頼性が低いと思われる要素については、式（７）を用いて計算し、全状態を管理することが可能となる（測定個数が少ない為に、計算できない場合もある）。
【００３９】
（第１の実施形態）
図７は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図７では、異種無線対応端末１の無線通信部分がサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した場合のシステム構成を示している。複数の無線装置２０１を有する異種無線対応端末１は、各無線装置におけるサービス状態をサービス状態測定部２０３に通知する。無線セレクタ２０５では、疎通の確認がとれている通信システムを選び、ユーザデータ端末２０７で発生した情報データと共に、サービス状態をその無線装置に対応した無線装置用基地局３に送信する。ここで、異種無線対応端末１（図７の破線で囲まれた部分）にユーザデータ端末２０７を含めているが、例えば、ユーザデータ端末２０７は、ノートパソコンのようなもので無線通信部分と一体となっていなくても良い。その場合、無線装置２０１、無線セレクタ２０５はモデムとして機能する。サービス状態の情報は、さらにインターネット等のネットワーク１１を通じて、サービス状態管理サーバ５に通知する。
【００４０】
サービス状態管理サーバ５では、サービス状態数値収納部２１１は、多数のユーザデータ端末２０７から送られてきた情報をそのまま記録する。サービス状態計算部２１３は、ユーザデータ端末２０７からの情報を統計処理すると共に、上述の行列式で得られる関係から、遷移確率や状態確率を計算し、その結果をゾーン毎にサービス状態管理データベース２１５に記録する。この実施形態では、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報、即ち、圏内／圏外、ＲＳＳＩ、ＣＩＮＲ、ＢＥＲ等となる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図８では、異種無線対応端末１の無線通信部分と無線装置用基地局３の両方がサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した場合のシステム構成を示している。図７のシステムの無線装置用基地局３の所にサービス状態測定部３０１が追加されている。この実施形態においても、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報、即ち、圏内／圏外、ＲＳＳＩ、ＣＩＮＲ、ＢＥＲとなる。
【００４２】
（第３の実施形態）
図９は、異種無線対応端末１の無線通信部分や無線装置用基地局３に加えてユーザデータ端末２０７でもサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した時の、移動体通信におけるサービス状態管理方式を説明するシステム図である。図８のシステムのユーザデータ端末２０７の所にサービス状態測定部４０１が追加されている。この実施形態では、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報に加えて、高レイヤーの情報、例えばスループットやアプリケーションにおける伝送遅延等となる。
【００４３】
なお、無線セレクタ２０５が無線装置２０１を選択する際には、サービス状態管理サーバ側から無線セレクタ２０５に対して一方的に指示を出しても良いし、ユーザデータ端末２０７においてユーザが無線セレクタ２０５を操作して無線装置２０１を選択するようにしても良い。
【００４４】
（第４の実施形態）
図１０は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３が生情報データをサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。この図では、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３はサービス状態の生情報データを、時刻や位置信号と共にサービス状態数値収納部２１１に送り、サービス状態計算部２１３で統計処理し、サービス状態管理データベース２１５でサービス状態を確率過程に基づいた管理を行なう。この場合には、小ゾーン７の構成を柔軟に変更できるというメリットがあるが、サービス状態数値収納部２１１の記憶容量、サービス状態計算部２１３の処理量が大きくなる。なお、本発明における管理方式は確率過程に基づいて行なうので、サービス状態の測定は例えば１秒くらいと短くしても、生データを送る間隔は、例えば１分程度と長くなってもかまわない。
【００４５】
（第５の実施形態）
図１１は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合を想定しており、サービス状態数値収納部２１１は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３から遷移確率や状態確率を受信し、それらの多数のデータを処理して、定常的な遷移確率と状態確率を作成することになる。この場合、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３は、小ゾーン７の識別番号を知る必要があるので、サービス状態管理サーバ５から情報通知しなくてはならない。
【符号の説明】
【００４６】
１ 異種無線対応端末
３ 無線装置用基地局
５ サービス状態管理サーバ
７ 小ゾーン
２１１ サービス状態数値収納部
２１３ サービス状態計算部
２１５ サービス状態管理データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用されるサービス状態管理サーバおよびこれを用いる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、単一の無線システム内においては、それぞれのシステム固有な伝送品質パラメータを測定し、システム内での時間や周波数スロット切替を行ない、そのシステムの利用効率を向上させている。例えば、ＷＩ−ＬＡＮでのＲＳＳＩ値や、ＷｉＭＡＸでのＣＩＮＲ値が、これら伝送品質パラメータに該当する。また、従来の管理方式としては、例えば、ＣＤＭＡ２０００等の単一の携帯電話システムについて提案されている。
【０００３】
上記のようなサービスエリアの通信品質を維持・改善する方法として、例えば特開２００２−２７１８３３号公報、または特開平１０−２６２００７号公報に提案されている。これらの方法は、単一の移動体通信システムにおいて、ユーザが使用している移動通信端末装置から位置情報と共に品質情報を管理サーバに送付したり、移動通信基地局が送信する電波の受信電界強度を示すエリア測定データと位置データを管理したりする方式で、複数の通信システムを対象とするものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７１８３３号公報
【特許文献２】特開平１０−２６２００７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】辻川他、マルコフ移動モデルの移動位置の解析（電子情報通信学会論文誌、Vol.J80-B-II、No.12、1997年12月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
移動無線に対する需要はさらに大きくなり、またより高い品質が求められるものと予想される。このような状況に対応可能な次世代の有力な候補として、異なる複数の既存の通信システムを有効に利活用し、さらに高度化させるシステムが考えられる。上記のような異種無線システムが採用された場合、無線端末に対して、ユーザにとって最適な通信システムをアドバイスすることが重要となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ネットワーク側で、サービスの状態を管理し、複数の無線システムから１システムを選択、あるいは複数システムを束ねる場合において、端末が受けるサービスの状態を確率的に管理し、最適な無線システムを通知できるサービス状態管理サーバおよび無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のサービス状態管理サーバは、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、取得した数値を収納するサービス状態数値収納部と、移動局装置の状態を示す数値に基づいて、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、この情報を利用して、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。また、サービス状態管理データベースが、移動局装置または基地局装置から、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態を示す数値を取得し、サービス状態管理サーバ内部で、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出することにより、移動局装置にて統計処理を行なう場合に比べて、小ゾーンの構成を柔軟に変更できるというメリットがある。
【００１０】
（２）また、本発明のサービス状態管理サーバは、複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を移動局装置または基地局装置から取得し、取得した状態確率および遷移確率を収納するサービス状態数値収納部と、いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、算出された各単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、この情報を利用して、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。また、サービス状態管理データベースが、いずれかの単位領域および単位時間において、移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および移動局装置が特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を移動局装置または基地局装置から取得することにより、統計処理をしない分、サービス状態管理データベースの記憶容量、処理量を小さくできる。
【００１２】
（３）また、本発明のサービス状態管理サーバにおいて、サービス状態計算部は、単位時間毎に単位領域間での遷移確率を算出し、サービス状態管理データベースは、算出された単位領域間での遷移確率を格納することを特徴とする。
【００１３】
このように、サービス状態管理データベースが単位領域間での遷移確率を格納することにより、例えば移動局装置が単位領域間を跨ぐような場合においても、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【００１４】
（４）また、本発明のサービス状態管理サーバにおいて、サービス状態計算部は、一定の期間を単位（単位時間の集合と考えることも可能）として、サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を算出することを特徴とする。
【００１５】
このように、サービス状態管理データベースが、一定の期間を単位として、サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を格納することにより、時間帯、曜日、平日／祝日によって通信状況が変化する場合において、使用場所や時間帯のみならず、曜日、平日／祝日に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【００１６】
（５）また、本発明の無線通信システムは、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のサービス状態管理サーバと、移動局装置と、基地局装置と、から構成されることを特徴とする。
【００１７】
このように、サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率をサービス状態管理データベースに格納することにより、移動局装置の使用場所や使用時間帯に応じて、サービス品質並びに通信回線容量が最適となるよう、選択あるいは束ねる通信システムを選定し、移動局装置に対して通知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、位置情報と時刻をキーとして、端末が受けるサービスの状態を、確率的に管理することができる。この情報を用いることにより、周波数の有効利用や、回線の品質向上を目的として、へテロジーニアス無線（複数の異種無線）の制御を行なうことができ、ユーザあるいはサービス提供者にとって適していると思われる通信システムを、ユーザに提供することができる。例えば、（１）端末の電源ＯＮ時に、最も有効な通信サービスをアドバイスする、（２）複数のメディアが利用可能な時に、一部のメディアの電源をＯＦＦする（例えば、３つ利用できる場合に、１つをＯＦＦする等）こと等が、可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】移動体通信におけるサービス状態管理方式を示す図である。
【図２】サービス状態の概念を示す図（ベン図）である。
【図３】Ｓ０〜Ｓ３間、Ｓ１〜Ｓ２間の遷移が無いと仮定した場合の状態遷移図である。
【図４】異種無線システムで圏内を弱電界と強電界の２段階に分けた場合の状態図（ベン図）である。
【図５】圏内を２段階に分けた場合（図４）に対応する状態遷移図である。
【図６】小ゾーン７内の状態遷移と小ゾーン７間の状態遷移の両方を加味した場合の状態遷移図である。
【図７】第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３が生情報データをサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。
【図１１】異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、複数の異なる移動体無線システムが同時に稼動するヘテロジーニアス無線環境下において、これらを有効に協調させるための、無線システムのサービス状態の管理方式に係る。本サービス状態管理方式は、周波数の有効利用を図りさらには信頼性を高める為に、複数の無線システムから1システムを選択、あるいは複数システムを束ねる場合において、最適な方式の為の基本情報となる。具体的には、移動体無線通信システムのエリアを単位領域に分け、それぞれの単位領域において、端末の利用できる通信のサービス品質状態を確率過程に基づいて、遷移確率並びに状態確率で管理する方式に関する。なお、上記単位領域とは、サービス提供領域を、通信に関する移動局装置の状態が定常とみなし得る程度に分割された領域をいい、以下、これを小ゾーンと表す。
【００２１】
図１は、移動体通信におけるサービス状態管理方式を示す図である。異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３からのサービス状態の情報をサービス状態管理サーバ５にて、小ゾーン７毎に管理する。通信システムによっては、アクセスポイント９を中継して異種無線対応端末１からの情報をサービス状態管理サーバ５に送る場合もある。無線装置用基地局３とサービス状態管理サーバ５とはネットワーク１１で接続されている。ここで、小ゾーン７とは、地図上の範囲のことで、サービス状態が定常とみなせる範囲をいう。異種無線対応端末１もしくは無線装置用基地局３から送られるサービス状態情報には、位置、時刻、利用可能なシステムや、詳細なパラメータ、即ち圏内／圏外、ＲＳＳI、ＣＩＮＲ、ＢＥＲ、遅延量、ジッタ量、スループット、パケットロス率、パケット誤り率等がある。図１では、説明の為、複数の異なる移動体無線システムが同時に稼働している状態を表わしている。通信システムの具体例として、携帯電話（EVDO）１３、Ｗｉ―Ｆｉ１５、ＰＨＳ１７、ＷｉＭＡＸ１９がある。
【００２２】
サービス状態管理サーバ５では、上記のサービス状態の遷移確率と状態確率を記録する。遷移確率と状態確率との間には、一定の関係があるので、もし測定できない要素があれば、既知の情報から計算により、導出可能な場合もある。
【００２３】
図２は、サービス状態の概念を示す図（ベン図）である。まず、簡単に説明するため、複数の異なる通信システムとして、広域系と狭域系の２つを対象とする。また、サービス状態としては、圏外と圏内の２通りを考える（後に、少し複雑な状態として、圏内時に、弱電界と強電界の例を示す）。なお、端末の電源は、常にON状態であることを前提とする。図２は、小ゾーン７の中の状態を表しており、実際の地図上のサービスエリアを示すのではないことに注意する必要がある。図２では、状態は４通りであり、圏外Ｓ０、広域系のみ通信可能Ｓ１、狭域系のみ通信可能Ｓ２、広域系と狭域系両方で通信可能Ｓ３で表される。
【００２４】
式（１）は、小ゾーン７内での、これらの状態の遷移確率Ｐと状態確率Ｓの関係を示したものであり、情報理論の教科書に記述されている（例えば、今井著「情報理論」昭晃堂、第３章、１９８４年）。遷移確率Ｐの成分Ｐｘｙは、状態ＳｘからＳｙへの遷移確率である。
【００２５】
【数１】
となる。サービス状態の情報全てが得られる場合は、式（１）の全ての要素が管理できるが、もし測定不能あるいは不確かさが大きな要素については、上記の関係から計算できる。但し、未知数が多い場合（例えば、上式では５以上）には、計算できないこともある。
【００２６】
実際の通信を想定すると、移動端末が広域系サービスと狭域系サービス両方の通信機能を有するとした場合、図２に示す状態で、比較的信頼のある情報としては、圏外が係らない数値、すなわち、
・状態確率：Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３
・遷移確率：ＰＸ０、Ｐ０Ｘ以外の成分
である。従って、行列Ｐの第１行と第１列の７つの成分が、未知となる。さらに、各行列の成分の和は１であるので、第１列は第１行を除いて計算可能となる。また、対角成分（例えば、Ｐ１０とＰ０１）が等しいとすると、結局遷移行列全てが計算できることになる。
【００２７】
以上のように、式（１）を用いて、異種無線システム環境において、実測可能な確率、さらにこれらの数値から計算できる確率を用いて、小ゾーン７内の状態を管理することが可能となる。これらの確率は、定常とみなせる時間範囲内で測定する必要があり、例えば、夜中と日中のように通信トラヒックが大きく異なる場合は、それぞれに区別して扱う必要がある。
【００２８】
通常の場合、図２において、圏外Ｓ０と広域系と狭域系両方で通信可能Ｓ３との間、並びにＳ１とＳ２との間の状態遷移確率は、極めて小さいと考えてよく、その場合、式（１）は式（４）のように簡単化される。これは、図２のベン図では、線ではなく点で接している遷移に該当する。
【００２９】
【数２】
図３は、Ｓ０〜Ｓ３間、Ｓ１〜Ｓ２間の遷移が無いと仮定した場合の状態遷移図である。ここで、右肩のインデックス（０，０等）は、後に述べる小ゾーン７の遷移を考慮した、小ゾーン７を識別する為のものである。
【００３０】
また、式（１）は一般的な表現式であり、Ｓ２がＳ１に含まれ、Ｓ２＝Ｓ３となる場合でも問題なく、その場合の遷移確率Ｐは以下となる。
【００３１】
【数３】
図４は、異種無線システムで圏内を弱電界１０１と強電界１０３の２段階に分けた場合の状態図（ベン図）である。この図において遷移確率が極めて小さくゼロとみなせることを考慮した場合の遷移確率Ｐと状態確率Ｓは、以下となる。
【００３２】
【数４】
図５は、圏内を２段階に分けた場合（図４）に対応する状態遷移図である。このように、状態を増やすと、複雑になってくる。
【００３３】
以上では小ゾーン７内での遷移を対象としたが、以下に、小ゾーン７間の遷移も考慮した場合について述べる。小ゾーン７内での状態遷移は、図２に示すような簡単な場合を想定して述べる。
【００３４】
図６は、小ゾーン７内の状態遷移と小ゾーン７間の状態遷移の両方を加味した場合の状態遷移図である。この状態遷移図の例では、真ん中の小ゾーンR0,0を中心に考えている。簡単に説明する為、小ゾーン間の遷移は、隣接する水平方向の小ゾーンの4つとしている。なお、この個数は、地図上で考えて水平／垂直両方で考えると、最大（３×３×３）−１＝２６通りとなる。
【００３５】
図６の場合の遷移確率と状態確率は、以下の式で表すことができる。この式の前提としては、小ゾーンを跨る瞬間の境界条件は、
（直前小ゾーンの最終状態）＝（直後小ゾーンの初期状態）
と仮定している。この仮定は、現実的には妥当と考えられる。
【００３６】
【数５】
ここで、
Q(l,m),(l’,m’)：小ゾーンR(l,m)から R(l’,m’)への遷移確率
T：小ゾーンの遷移を考慮した場合の遷移確率
P (l,m)：小ゾーンR(l,m) 内での遷移確率
S (l,m)：小ゾーンR(l,m) 内での状態確率
であり、S (l,m) ・P (l,m) = S(l,m)
が成り立つ。
【００３７】
この状態遷移は、Ｒ０，０のみに適用できる状態遷移であり、異なる小ゾーン７ではそのゾーンを中心にした遷移確率を考慮する必要がある。
【００３８】
以上のように、状態確率や状態遷移確率を数値で表すことにより、異種無線システムを併用する移動体通信システムのサービス状態を、数学的に管理できることになる。この場合においても、定常とみなせる時間範囲内での確率を測定する必要がある。また、小ゾーン７内での状態遷移の項でも述べたとおり、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３から得られる情報において、測定不可能なあるいは信頼性が低いと思われる要素については、式（７）を用いて計算し、全状態を管理することが可能となる（測定個数が少ない為に、計算できない場合もある）。
【００３９】
（第１の実施形態）
図７は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図７では、異種無線対応端末１の無線通信部分がサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した場合のシステム構成を示している。複数の無線装置２０１を有する異種無線対応端末１は、各無線装置におけるサービス状態をサービス状態測定部２０３に通知する。無線セレクタ２０５では、疎通の確認がとれている通信システムを選び、ユーザデータ端末２０７で発生した情報データと共に、サービス状態をその無線装置に対応した無線装置用基地局３に送信する。ここで、異種無線対応端末１（図７の破線で囲まれた部分）にユーザデータ端末２０７を含めているが、例えば、ユーザデータ端末２０７は、ノートパソコンのようなもので無線通信部分と一体となっていなくても良い。その場合、無線装置２０１、無線セレクタ２０５はモデムとして機能する。サービス状態の情報は、さらにインターネット等のネットワーク１１を通じて、サービス状態管理サーバ５に通知する。
【００４０】
サービス状態管理サーバ５では、サービス状態数値収納部２１１は、多数のユーザデータ端末２０７から送られてきた情報をそのまま記録する。サービス状態計算部２１３は、ユーザデータ端末２０７からの情報を統計処理すると共に、上述の行列式で得られる関係から、遷移確率や状態確率を計算し、その結果をゾーン毎にサービス状態管理データベース２１５に記録する。この実施形態では、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報、即ち、圏内／圏外、ＲＳＳＩ、ＣＩＮＲ、ＢＥＲ等となる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図８では、異種無線対応端末１の無線通信部分と無線装置用基地局３の両方がサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した場合のシステム構成を示している。図７のシステムの無線装置用基地局３の所にサービス状態測定部３０１が追加されている。この実施形態においても、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報、即ち、圏内／圏外、ＲＳＳＩ、ＣＩＮＲ、ＢＥＲとなる。
【００４２】
（第３の実施形態）
図９は、異種無線対応端末１の無線通信部分や無線装置用基地局３に加えてユーザデータ端末２０７でもサービス状態を把握し、サービス状態管理サーバ５に報知することを想定した時の、移動体通信におけるサービス状態管理方式を説明するシステム図である。図８のシステムのユーザデータ端末２０７の所にサービス状態測定部４０１が追加されている。この実施形態では、測定できる品質パラメータは、低レイヤーの情報に加えて、高レイヤーの情報、例えばスループットやアプリケーションにおける伝送遅延等となる。
【００４３】
なお、無線セレクタ２０５が無線装置２０１を選択する際には、サービス状態管理サーバ側から無線セレクタ２０５に対して一方的に指示を出しても良いし、ユーザデータ端末２０７においてユーザが無線セレクタ２０５を操作して無線装置２０１を選択するようにしても良い。
【００４４】
（第４の実施形態）
図１０は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３が生情報データをサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。この図では、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３はサービス状態の生情報データを、時刻や位置信号と共にサービス状態数値収納部２１１に送り、サービス状態計算部２１３で統計処理し、サービス状態管理データベース２１５でサービス状態を確率過程に基づいた管理を行なう。この場合には、小ゾーン７の構成を柔軟に変更できるというメリットがあるが、サービス状態数値収納部２１１の記憶容量、サービス状態計算部２１３の処理量が大きくなる。なお、本発明における管理方式は確率過程に基づいて行なうので、サービス状態の測定は例えば１秒くらいと短くしても、生データを送る間隔は、例えば１分程度と長くなってもかまわない。
【００４５】
（第５の実施形態）
図１１は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合における、移動体通信におけるサービス状態管理方式のデータベース構造の概念図である。異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３でサービス状態を統計処理してサービス状態管理サーバ５に送信する場合を想定しており、サービス状態数値収納部２１１は、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３から遷移確率や状態確率を受信し、それらの多数のデータを処理して、定常的な遷移確率と状態確率を作成することになる。この場合、異種無線対応端末１あるいは無線装置用基地局３は、小ゾーン７の識別番号を知る必要があるので、サービス状態管理サーバ５から情報通知しなくてはならない。
【符号の説明】
【００４６】
１ 異種無線対応端末
３ 無線装置用基地局
５ サービス状態管理サーバ
７ 小ゾーン
２１１ サービス状態数値収納部
２１３ サービス状態計算部
２１５ サービス状態管理データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する前記移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、前記単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、
前記移動局装置または前記基地局装置から、いずれかの前記単位領域および単位時間における前記移動局装置の状態を示す数値を取得し、取得した数値を収納するサービス状態数値収納部と、
前記移動局装置の状態を示す数値に基づいて、前記いずれかの単位領域および単位時間において、前記移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および前記移動局装置が前記特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、前記いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、前記サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、
前記算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とするサービス状態管理サーバ。
【請求項２】
複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する前記移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、前記単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、
前記いずれかの単位領域および単位時間において、前記移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および前記移動局装置が前記特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を前記移動局装置または前記基地局装置から取得し、取得した前記状態確率および遷移確率を収納するサービス状態数値収納部と、
前記いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、前記サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、
前記算出された各単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とするサービス状態管理サーバ。
【請求項３】
前記サービス状態計算部は、前記単位時間毎に単位領域間での遷移確率を算出し、
前記サービス状態管理データベースは、前記算出された単位領域間での遷移確率を格納することを特徴とする請求項１または請求項２記載のサービス状態管理サーバ。
【請求項４】
前記サービス状態計算部は、一定の期間を単位として、前記サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のサービス状態管理サーバ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のサービス状態管理サーバと、
移動局装置と、
基地局装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する前記移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、前記単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、
前記移動局装置または前記基地局装置から、いずれかの前記単位領域および単位時間における前記移動局装置の状態を示す数値を取得し、取得した数値を収納するサービス状態数値収納部と、
前記移動局装置の状態を示す数値に基づいて、前記いずれかの単位領域および単位時間において、前記移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および前記移動局装置が前記特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を確率過程に基づいて算出し、前記いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、前記サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、
前記算出されたサービス状態を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とするサービス状態管理サーバ。
【請求項２】
複数の異種無線システムのうち少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用され、サービス提供領域および提供時間を、通信に関する前記移動局装置の状態が定常とみなし得る複数の単位領域および単位時間に分割して、前記単位領域および単位時間毎にサービス状態を管理するサービス状態管理サーバであって、
前記いずれかの単位領域および単位時間において、前記移動局装置が特定の通信に関する状態となる確率を示す状態確率、および前記移動局装置が前記特定の通信に関する状態から他の通信に関する状態となる確率を示す遷移確率の双方を前記移動局装置または前記基地局装置から取得し、取得した前記状態確率および遷移確率を収納するサービス状態数値収納部と、
前記いずれかの単位領域および単位時間における移動局装置の状態確率および遷移確率に基づいて、前記サービス提供領域および提供時間を構成する単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を算出するサービス状態計算部と、
前記算出された各単位領域および単位時間における定常的な状態確率および遷移確率を格納するサービス状態管理データベースと、を備えることを特徴とするサービス状態管理サーバ。
【請求項３】
前記サービス状態計算部は、前記単位時間毎に単位領域間での遷移確率を算出し、
前記サービス状態管理データベースは、前記算出された単位領域間での遷移確率を格納することを特徴とする請求項１または請求項２記載のサービス状態管理サーバ。
【請求項４】
前記サービス状態計算部は、一定の期間を単位として、前記サービス提供領域を構成する単位領域における定常的な状態確率および遷移確率を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のサービス状態管理サーバ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のサービス状態管理サーバと、
移動局装置と、
基地局装置と、から構成されることを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２８８００９（Ｐ２０１０−２８８００９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３９３１０（Ｐ２００９−１３９３１０）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、総務省、「電波資源拡大のための研究開発」「異種無線システム動的利用による信頼性向上技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９９１０８２６４）株式会社ＫＤＤＩ研究所 (233)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、総務省、「電波資源拡大のための研究開発」「異種無線システム動的利用による信頼性向上技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９９１０８２６４）株式会社ＫＤＤＩ研究所 (233)
【Ｆターム（参考）】
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