JP6969922B2 - 通信装置、通信システム、および接続先制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、接続先となる基地局装置を経由してデータを送受信する通信装置、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する通信システム、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の接続先を制御する接続先制御方法、および接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の伝送レートを制御する伝送レート制御方法に関するものである。

現在検討が進められている５Ｇ（第５世代移動体通信システム）では、これまでの移動体通信で利用されていなかった高ＳＨＦ帯やＥＨＦ帯など、広い通信帯域を確保可能な高周波数帯を利用することで、１０Ｇｂｐｓを超える大容量通信が可能となる。このような高周波数帯を利用した通信方式では、大容量通信が可能となる反面、電波の直進性が高いため、通信経路上に遮蔽物が存在すると無線品質が劣化するという問題を抱えている。

一方、近年、スマートフォンやタブレット端末などの携帯デバイスで撮影された映像をサーバにアップロードしたり、携帯デバイスでサーバから映像をダウンロードして視聴したりするために、移動体通信を利用して大容量の映像データを伝送する、いわゆるモバイルビデオのトラフィックが増大していることから、大容量の映像データを、５Ｇで提供される高周波数帯を利用した大容量通信で収容することが期待されている。

ところが、高周波数帯を利用した大容量通信では、前記のように遮蔽による無線品質の劣化が発生することで、映像データをリアルタイムに送受信する際などに、映像再生が中断して、ユーザ体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）が大きく低下する恐れがある。

そこで、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽エリアを避けて通信を行うことが考えられ、このような特定のエリアを避けて通信を行うことに関連する技術として、従来、通信装置ごとに特定の周波数を使用不可としたエリアを予め設定して、その使用不可のエリアに通信装置が進入すると、別の周波数に切り替えるようにした技術が知られている（特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／１０２８９１号

さて、前記従来の技術と同様に、特定のエリア、すなわち、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽エリアを避けて通信を行うようにすると、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避して、映像再生の中断によりユーザ体感品質が大きく低下しないようにすることができる。しかしながら、遮蔽物には、道路標識、信号機、樹木、看板など種々のものがあり、さらに、遮蔽物の状況も時々刻々と変化することから、精度の高い遮蔽エリアを設定することは極めて難しく、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避することができないという問題があった。

また、接続先に応じて通信帯域が大きく異なるため、接続先が別の接続先に遷移することで、通信帯域が急激に縮小すると、上記と同様に、映像再生が中断し、ユーザ体感品質が大きく低下する恐れがある。このため、通信帯域の急激な縮小を事前に回避する技術が望まれる。

そこで、本発明は、遮蔽による無線品質の劣化や通信帯域の急激な縮小を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができる通信装置、通信システム、接続先制御方法、および伝送レート制御方法を提供することを主な目的とする。

本発明の通信装置は、接続先となる基地局装置を経由してデータを送受信する通信装置であって、接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、を備え、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

また、本発明の通信システムは、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する通信システムであって、前記通信装置は、接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

また、本発明の接続先制御方法は、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の接続先を制御する接続先制御方法であって、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報、および自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御し、前記接続先の制御では、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

本発明によれば、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある場合に、事前に、安全な接続先に遷移するように接続先を制御する。これにより、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができる。また、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性がある場合に、事前に、安全な伝送レートに遷移するように伝送レートを制御する。これにより、通信帯域の急激な縮小を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができる。

第１実施形態に係る通信システムの全体構成図 第１実施形態に係るユーザ端末１で行われる接続先制御の概要を示す説明図 第１実施形態に係るマクロセルの基地局３の概略構成を示すブロック図 第１実施形態に係るユーザ端末１の概略構成を示すブロック図 第１実施形態に係る履歴データベースに登録される遮蔽履歴情報の一例を示す説明図 第１実施形態に係るユーザ端末１において遮蔽履歴情報の登録および削除を行う際の手順を示すフロー図 第１実施形態に係るユーザ端末１において遮蔽履歴情報の登録および削除を行う際の手順を示すシーケンス図 第１実施形態に係る接続先制御部５６で設定される危険エリアを示す説明図 第１実施形態に係るユーザ端末１の接続先変更時における動作手順を示すフロー図 第１実施形態に係るユーザ端末１の接続先候補選定時における動作手順を示すフロー図 第１実施形態に係るユーザ端末１の動作手順を示すシーケンス図 第２実施形態に係るユーザ端末１の接続先変更時における動作手順を示すフロー図 第２実施形態に係るユーザ端末１の接続先候補選定時における動作手順を示すフロー図 第３実施形態に係るユーザ端末１で行われる接続先制御の概要を示す説明図 第４実施形態に係るユーザ端末１の概略構成を示すブロック図 第４実施形態に係る履歴データベースに登録される通信履歴情報の一例を示す説明図 第４実施形態に係るユーザ端末１の動作手順を示すフロー図 第４実施形態に係るユーザ端末１の動作手順を示すシーケンス図 第５実施形態に係る伝送レートテーブルの一例を示す説明図 第５実施形態に係るユーザ端末１の動作手順を示すフロー図

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、接続先となる基地局装置を経由してデータを送受信する通信装置であって、接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

これによると、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある場合に、事前に、安全な接続先に遷移するように接続先を制御する。これにより、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができる。また、これによると、遮蔽による無線品質の劣化が実際に発生する前に、危険性を精度よく判定することができる。

また、第２の発明は、前記制御部は、現在位置において遮蔽状態が所定回数連続して検知されない場合、当該現在位置を非遮蔽位置と判定し、当該現在位置に関する前記遮蔽履歴情報を前記記憶部から削除する構成とする。

また、第３の発明は、前記制御部は、接続先のセルを制御する構成とする。

これによると、特定のセルに、遮蔽により無線品質の劣化が発生している場合に、そのセルを避けて、安全なセルに接続先を遷移させることができる。

また、第４の発明は、前記制御部は、接続先のビームを制御する構成とする。

これによると、特定のビームに、遮蔽により無線品質の劣化が発生している場合に、そのビームを避けて、安全なビームに接続先を遷移させることができる。

また、第５の発明は、前記制御部は、現在の接続先に関して前記危険性がある場合に、の接続先に変更するように制御する構成とする。

これによると、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある接続先から安全な接先に変更するため、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避することができる。

また、第６の発明は、前記制御部は、将来の接続先となる接続先候補に関して前記危険性がある場合に、その接続先候補が接続先として選定されないように制御する構成とする。

これによると、接続先切り替え（ハンドオーバ）時に、遮蔽による無線品質の劣化が発生しない安全な接続先が選定されるため、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避することができる。

また、第７の発明は、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する通信システムであって、前記通信装置は、接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができ、また、遮蔽による無線品質の劣化が実際に発生する前に、危険性を精度よく判定することができる。

また、第８の発明は、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の接続先を制御する接続先制御方法であって、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報、および自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御し、前記接続先の制御では、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定する構成とする。

これによると、第１の発明と同様に、遮蔽による無線品質の劣化を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができ、また、遮蔽による無線品質の劣化が実際に発生する前に、危険性を精度よく判定することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る通信システムの全体構成図である。

この通信システムは、ユーザ端末１（通信装置）と、サーバ２と、マクロセルの基地局３（基地局装置）と、スモールセルの基地局４（基地局装置）と、無線ＬＡＮの基地局５（アクセスポイント、基地局装置）と、通信制御装置６と、を備えている。

マクロセルとスモールセルと無線ＬＡＮのセルとは重畳され、複数のＲＡＴ（無線通信方式）が混在する通信環境、いわゆるヘテロジーニアスネットワークを構成している。

ユーザ端末１は、スマートフォンやタブレット端末などである。このユーザ端末１は、ヘテロジーニアスネットワークを構成する基地局３，４，５に接続することができ、ヘテロジーニアスネットワークと、インターネットおよびコアネットワークからなる有線ネットワークと、を介して、サーバ２と通信を行う。

サーバ２は、ユーザ端末１との通信により、各種のデータのアップロードやダウンロードを行うものであり、例えば、ユーザ端末１で撮影した映像データなどをユーザ端末１から受信して格納し、また、ユーザ端末１に各種のコンテンツデータなどを配信する。

マクロセルの基地局３は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などのＵＨＦ帯を利用した無線通信を行うものである。このマクロセルの基地局３は、制御信号を伝送するための制御プレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）の基地局となる。なお、マクロセルの基地局３は、ユーザデータを伝送するためのユーザプレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）の基地局として使用される場合もある。

スモールセルの基地局４は、５ＧのＮＲ（New Radio）となる高ＳＨＦ帯またはＥＨＦ帯（ミリ波帯）を利用した無線通信を行うものである。このスモールセルの基地局４は、ユーザデータを伝送するためのユーザプレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）の基地局となる。

無線ＬＡＮの基地局５は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）による比較的小容量の無線通信や、ＷｉＧｉｇ（登録商標）による比較的大容量の無線通信を行うものである。

通信制御装置６は、マクロセル（ＬＴＥ）に関する通信を制御するＳ−ＧＷ（Serving Gateway）やＰ−ＧＷ（Packet data network Gateway）、スモールセル（ＮＲ）に関する通信を制御するＳＭＦ（Session Management Function）やＵＰＦ（User Plane Function）などである。

次に、第１実施形態に係るユーザ端末１で行われる接続先制御について説明する。図２は、ユーザ端末１で行われる接続先制御の概要を示す説明図である。

セル内にビルなどの遮蔽物が存在すると、基地局３，４，５から見て遮蔽物の陰となる範囲に、遮蔽による無線品質の劣化が発生する遮蔽エリアが形成され、この遮蔽エリアにユーザ端末１が進入すると、遮蔽による無線品質の劣化が発生して、映像再生が中断し、ユーザ体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）を大きく低下させる。

一方、遮蔽物には、ビルの他に、道路標識、信号機、樹木、看板、車両など種々のものがあり、さらに、樹木の伐採や看板の撤去、車両の通行がない場合は遮蔽がなくなるなど、遮蔽物の状況も時々刻々と変化することから、遮蔽物の状況に基づいて精度の高い遮蔽エリアを設定することは極めて難しい。

そこで、本実施形態では、過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を蓄積し、この遮蔽履歴情報と、ユーザ端末１の位置情報とに基づいて、ユーザ端末１が遮蔽発生位置の近傍に到達したか否かに応じて、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御し、遮蔽発生位置に対応するセルを接続先として選択しないように制御する。

このとき、図２（Ａ）に示すように、ユーザ端末１が現在接続中のセルの境界に到達していない場合と、図２（Ｂ）に示すように、ユーザ端末１が現在接続中のセル(図中左側のセル)の境界に到達している場合とで、接続先制御の内容が異なる。

図２（Ａ）に示すように、ユーザ端末１が現在接続中のセルの境界に到達していない場合には、現在の接続先に関して危険性を判定して、接続先を変更する制御を行う。

すなわち、現在接続中のセルに関する遮蔽発生位置の近傍にユーザ端末１が到達すると、現在接続中のセルとは異なる別のセル（代替セル）に接続先を一時的に遷移させる。例えば、広帯域なスモールセルに接続中の場合に、そのスモールセルに関する遮蔽発生位置の近傍にユーザ端末１が到達すると、代替セルとなる狭帯域なマクロセルに接続先を一時的に遷移させる。この場合、ユーザ端末１が遮蔽発生位置から遠ざかると、接続先を元のセルに復帰させる。

図２（Ｂ）に示すように、ユーザ端末１が現在接続中のセルの境界に到達している場合には、接続先の切り替え（ハンドオーバ）のため、将来の接続先、すなわち、接続先候補（隣接セル）に関して危険性を判定して、接続先候補を選定する制御を行う。

すなわち、いずれかの接続先候補に関する遮蔽発生位置の近傍にユーザ端末１が到達している場合には、その遮蔽発生位置に対応するセルが、接続先候補の選定から除外されるように制御する。例えば、接続先候補に広帯域なスモールセルが含まれる場合でも、そのスモールセルに関する遮蔽発生位置の近傍にユーザ端末１が到達している場合には、スモールセルを接続先候補の選定から除外して、代替セルとなる狭帯域なマクロセルを接続先に選定する。

なお、接続先候補は、ユーザ端末１と接続可能なセル（マクロセル、スモールセル、および無線ＬＡＮのセル）であり、マクロの基地局３などから通知される。また、ユーザ端末１において、自装置と接続可能なセルを探索して、接続先候補を取得するようにしてもよい。

次に、第１実施形態に係るマクロセルの基地局３の概略構成について説明する。図３は、マクロセルの基地局３の概略構成を示すブロック図である。

マクロセルの基地局３は、無線通信部１１と、有線通信部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、を備えている。

無線通信部１１は、ユーザ端末１と無線通信を行う。

有線通信部１２は、Ｓ−ＧＷなどの通信制御装置６や、周辺にある別のマクロセルの基地局３やスモールセルの基地局４と有線通信を行う。

記憶部１４は、ユーザ端末１に関する情報や、周辺にある別のマクロセルの基地局３およびスモールセルの基地局４に関する情報や、制御部１３を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを記憶する。

制御部１３は、無線制御部２１と、有線制御部２２と、を備えている。この制御部１３は、プロセッサで構成され、制御部１３の各部は、記憶部１４に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。

無線制御部２１は、ユーザ端末１との無線通信を制御し、ユーザ端末１からの無線品質情報に基づいて、適切な接続先への切り替えをユーザ端末１に指示する。

有線制御部２２は、Ｓ−ＧＷなどの通信制御装置６や、周辺にある別のマクロセルの基地局３やスモールセルの基地局４との有線通信により、ユーザ端末１の接続先などに関する情報を交換する。

なお、図３にはマクロセルの基地局３の概略構成を示したが、スモールセルの基地局４および無線ＬＡＮの基地局５もこれと略同様である。

次に、第１実施形態に係るユーザ端末１の概略構成について説明する。図４は、ユーザ端末１の概略構成を示すブロック図である。

ユーザ端末１は、無線通信部３１と、位置情報取得部３２と、制御部３３と、記憶部３４と、を備えている。

無線通信部３１は、５Ｇヘテロジーニアスネットワークを構成するマクロセルの基地局３、スモールセルの基地局４、および無線ＬＡＮの基地局５との間で無線通信を行い、５Ｇヘテロジーニアスネットワークおよび有線ネットワークを介して、サーバ２と通信を行う。

位置情報取得部３２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの測位システムにより、自装置の位置情報を取得する。

記憶部３４は、自装置に関する情報や、基地局３，４，５に関する情報を記憶する。また、記憶部３４は、履歴データベースの登録情報（図５参照）を記憶する。この履歴データベースには、過去に無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置などが登録される。また、記憶部３４は、制御部３３を構成するプロセッサで実行されるプログラムなどを記憶する。

制御部３３は、無線制御部４１と、アプリケーション部４２と、端末状態取得部４３と、アプリケーション情報取得部４４と、を備えている。この制御部３３は、プロセッサで構成され、制御部３３の各部は、記憶部３４に記憶されたプログラムをプロセッサで実行することで実現される。

アプリケーション部４２は、アプリケーションの内容に応じた処理を実行し、無線通信部３１を介してサーバ２とデータを送受信する。

端末状態取得部４３は、端末状態情報として、自装置の現在の位置情報、および現在の移動情報（移動速度および移動方向）などを取得する。

アプリケーション情報取得部４４は、アプリケーション部４２の通信を監視し、通信中のアプリケーションの種別に関するアプリケーション情報を取得する。

無線制御部４１は、無線通信部３１で行われる無線通信を制御するものであり、無線品質測定部５１と、無線障害検出部５２と、遮蔽状態判定部５３と、履歴情報管理部５４と、履歴情報取得部５５と、接続先制御部５６と、を備えている。

無線品質測定部５１は、接続中のセル（サービングセル）に関する現在の無線品質を測定する。

無線障害検出部５２は、基地局３，４，５からの信号を受信できない状態、具体的には、ＲＬＦ（Radio Link Failure：無線リンク障害）を検出する。

遮蔽状態判定部５３は、無線品質測定部５１の測定結果および無線障害検出部５２の検出結果に基づいて、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽状態か否かを判定する。

履歴情報管理部５４は、遮蔽状態判定部５３の判定結果に基づいて、現在位置が遮蔽発生位置か否かを判定して、現在位置が遮蔽発生位置である場合には、現在の位置情報とその他の通信状況に関する情報を遮蔽履歴情報として、記憶部３４の履歴データベースに登録する。

このとき、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽状態を、所定回数連続して検知した場合に、現在位置を遮蔽発生位置と判定するとよい。これにより、移動する遮蔽物で無線品質が偶発的に劣化した場合を排除することができる。なお、遮蔽状態の頻度が高い場合、具体的には、遮蔽状態を所定期間内に所定回数検知した場合に、遮蔽発生位置と判定するようにしてもよい。

また、履歴情報管理部５４は、遮蔽状態判定部５３の判定結果に基づいて、現在位置が遮蔽発生位置でないと判定した場合に、現在位置に関する遮蔽履歴情報が履歴データベースに登録されているか否かを履歴情報取得部５５に問い合わせ、現在位置に関する遮蔽履歴情報がある場合には、遮蔽物が取り除かれたものと判断して、その遮蔽履歴情報を履歴データベースから削除する。

このとき、遮蔽状態が所定回数連続して検知されない場合に、非遮蔽位置と判定するとよい。これにより、移動する物体などの影響で無線品質が偶発的に改善した場合を排除することができる。なお、非遮蔽状態の頻度が高い場合、具体的には、非遮蔽状態を所定期間内に所定回数検知した場合に、非遮蔽位置と判定するようにしてもよい。

なお、無線品質測定部５１での測定および遮蔽状態判定部５３での判定は、現在接続中のセルの他に、マクロセルの基地局３などから通知される接続先候補（隣接セル）を対象にして行われ、履歴データベースが随時更新される。

履歴情報取得部５５は、接続先制御部５６からの問い合わせに応じて、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報を、記憶部３４の履歴データベースの中から検索して取得する。また、履歴情報取得部５５は、接続先制御部５６からの問い合わせに応じて、接続先候補に関する遮蔽履歴情報を、記憶部３４の履歴データベースの中から検索して取得する。

接続先制御部５６は、履歴情報取得部５５で取得した遮蔽履歴情報などに基づいて、マクロセル、スモールセル、および無線ＬＡＮのセル（カバレッジ）の中から適切な接続先を選択するための制御を行う。

本実施形態では、自装置の位置情報と、遮蔽履歴情報とに基づいて、現在の接続先および将来の接続先に関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する。すなわち、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある場合には、遮蔽による無線品質の劣化が発生しない安全な接続先に接続されるように、自装置の接続先を制御する。

また、本実施形態では、遮蔽発生位置を基準にして、ユーザ端末１の状態などに応じて、遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定して、危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を事前に判定する。

次に、第１実施形態に係る履歴データベースについて説明する。図５は、履歴データベースに登録される遮蔽履歴情報の一例を示す説明図である。

本実施形態では、遮蔽状態判定部５３において、接続中のセルに関する無線品質などに基づいて、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽状態か否かを判定し、遮蔽状態である場合に、現在位置を遮蔽発生位置と判定して、現在の位置情報とその他の通信状況に関する情報を遮蔽履歴情報として通信履歴データベースに登録する。

この履歴データベースには、遮蔽履歴情報として、過去に遮蔽による無線品質の劣化が発生したときの位置（遮蔽発生位置）と、そのときの通信状況に関する情報が登録される。具体的には、日付、時間、位置、ＲＡＴ、周波数、セルＩＤ、ビーム識別子、移動方向、無線品質、無線品質の変動率、周辺との最大無線品質差、およびＲＬＦ判定結果などが登録される。

次に、第１実施形態に係るユーザ端末１において遮蔽履歴情報の登録および削除を行う際の手順について説明する。図６は、ユーザ端末１の動作手順を示すフロー図である。図７は、ユーザ端末１の動作手順を示すシーケンス図である。

ユーザ端末１では、遮蔽状態判定部５３において、現在の無線品質に関する判定（ＳＴ１０１）と、無線品質の時間的な変動状況に関する判定（ＳＴ１０２）と、無線品質の位置的な変動状況に関する判定（ＳＴ１０３）と、ＲＬＦ（無線リンク障害）に関する判定（ＳＴ１０４）と、を行う。

現在の無線品質に関する判定（ＳＴ１０１）は、現在の無線品質が良好であるか否かを判定するものであり、無線品質測定部５１から、接続中のセルの現在の無線品質を取得して、その現在の無線品質が所定のしきい値Ｔｈより小さいか否かを判定する。

無線品質の時間的な変動状況に関する判定（ＳＴ１０２）は、無線品質の時間的な変動が顕著であるか否かを判定するものであり、今回（現在）の無線品質および前回以前の無線品質から、無線品質の時間劣化率を算出して、その無線品質の時間劣化率が所定のしきい値Ｔｈより大きいか否かを判定する。

無線品質の位置的な変動状況に関する判定（ＳＴ１０３）は、無線品質の位置的な変動が顕著であるか否かを判定するものであり、周辺位置と現在位置との無線品質の差を算出して、その無線品質の差が所定のしきい値Ｔｈより大きいか否かを判定する。

ＲＬＦ（無線リンク障害）に関する判定（ＳＴ１０４）では、無線障害検出部５２から、ＲＬＦ（無線リンク障害）の検出結果を取得して、ＲＬＦが検出されたか否かを判定する。

ここで、現在の無線品質がしきい値Ｔｈより小さく無線品質が悪い場合（ＳＴ１０１でＹｅｓ）、また、無線品質の時間劣化率がしきい値Ｔｈより大きく前回以前より無線品質が大きく劣化している場合（ＳＴ１０２でＹｅｓ）、また、周辺位置と現在位置との無線品質の差がしきい値Ｔｈより大きく周辺に比べて無線品質が悪い場合（ＳＴ１０３でＹｅｓ）、また、ＲＬＦが検出され無線リンク障害が発生している場合には（ＳＴ１０４でＹｅｓ）、現在位置を遮蔽発生位置に決定する（ＳＴ１０５）。

そして、履歴情報管理部５４において、端末状態取得部４３から、端末状態情報（現在位置、移動速度および移動方向）を取得し、また、接続先制御部５６から、現在の接続先に関する接続先情報を取得して、現在位置（遮蔽発生位置）の情報とその他の通信状況に関する情報（接続先など）を、遮蔽履歴情報として、記憶部３４の履歴データベースに登録する（ＳＴ１０６）。

一方、現在の無線品質がしきい値Ｔｈより小さくなく（ＳＴ１０１でＮｏ）、かつ、無線品質の時間劣化率がしきい値Ｔｈより大きくなく（ＳＴ１０２でＮｏ）、周辺位置と現在位置との無線品質の差がしきい値Ｔｈより大きくなく（ＳＴ１０３でＮｏ）、かつ、ＲＬＦが検出されていない場合には（ＳＴ１０４でＮｏ）、現在位置を非遮蔽位置に決定する（ＳＴ１０７）。

そして、履歴情報管理部５４において、現在位置の遮蔽履歴情報があるか否かを履歴情報取得部５５に問い合わせ、現在位置の遮蔽履歴情報がある場合には、現在位置の遮蔽履歴情報を履歴データベースから削除する（ＳＴ１０８）。

このように本実施形態では、現在の無線品質が良好でない場合や、無線品質の時間的な変動が顕著である場合や、無線品質の位置的な変動が顕著である場合や、ＲＬＦが検出された場合に、現在位置を、遮蔽による無線品質の劣化が発生している遮蔽発生位置として、そのときの通信状況に関する情報を、遮蔽履歴情報として、記憶部３４の履歴データベースに登録する。

なお、遮蔽発生位置はある程度の範囲を同一位置とみなして制御を行うとよく、例えば、マクロセル、スモールセル、および無線ＬＡＮのセルの全てを含むエリアを対象にして、所定の形状（例えば正方形、円、楕円）の均一な大きさ（例えば１ｍ四方）のメッシュを設定して、メッシュ単位で遮蔽発生位置を管理するようにしてもよい。

次に、第１実施形態に係る接続先制御部５６で行われる処理について説明する。図８は、接続先制御部５６で設定される危険エリアを示す説明図である。

本実施形態では、接続先制御部５６において、遮蔽発生位置を基準にして危険エリアを設定して、その危険エリアにユーザ端末１が現在位置するか否かに応じて、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険な状態か否かを判定する。危険エリアは、まず、遮蔽発生位置を中心にした円形状に設定される。

ここで、ユーザ端末１が遮蔽発生位置にすぐに到達するか否かに応じて、無線品質の劣化が発生する危険度が異なる。そこで、本実施形態では、ユーザ端末１の移動状態に応じて、危険エリアの大きさを設定する。

また、ユーザ端末１が遮蔽発生位置にすぐに到達するか否かは、ユーザ端末１の現在位置Ｐｃから遮蔽発生位置Ｐｄに向かうＡ方向の移動速度Ｖの成分Ｖａに基づいて判定することができる。そこで、本実施形態では、ユーザ端末１の現在位置Ｐｃおよび遮蔽発生位置Ｐｄと、ユーザ端末１の移動速度Ｖおよび移動方向とから、移動速度ＶのＡ方向の成分Ｖａを算出して、この移動速度ＶのＡ方向の成分Ｖａに基づいて危険エリアの大きさを設定する。すなわち、移動速度のＡ方向の成分Ｖａが小さい場合には、危険エリアを小さく設定し、移動速度のＡ方向の成分Ｖａが大きい場合には、危険エリアを大きく設定する。

特に本実施形態では、移動速度ＶのＡ方向の成分Ｖａに応じたオフセットＯ（補正値）を基準半径Ｌ（例えば１ｍ）に加算した値を危険エリアの半径とする。

図８（Ａ）に示すように、移動速度成分Ｖａが０である、すなわち、方向Ｄａに関してユーザ端末１が静止している場合には、オフセットを加算せず、危険エリアの半径を基準半径Ｌに設定する。この場合、ユーザ端末１の現在位置Ｐｃと遮蔽発生位置Ｐｄとの距離が、基準半径Ｌより小さい場合に、ユーザ端末１が危険エリアに位置し、危険状態と判定する。

また、図８（Ｂ）に示すように、移動速度成分Ｖａが小さい、すなわち、Ａ方向に関してユーザ端末１が低速で移動している場合には、基準半径Ｌに小さなオフセットＯを加算して危険エリアの半径を設定する。この場合、ユーザ端末１の現在位置Ｐｃと遮蔽発生位置Ｐｄとの距離が、基準半径Ｌに小さなオフセットＯを加算した値より小さい場合に、ユーザ端末１が危険エリアに位置し、危険状態と判定する。

また、図８（Ｃ）に示すように、移動速度成分Ｖａが大きい、すなわち、Ａ方向に関してユーザ端末１が高速で移動している場合には、基準半径Ｌに大きなオフセットＯを加算して危険エリアの半径を設定する。この場合、ユーザ端末１の現在位置Ｐｃと遮蔽発生位置Ｐｄとの距離が、基準半径Ｌに大きなオフセットＯを加算した値より小さい場合に、ユーザ端末１が危険エリアに位置し、危険状態と判定する。

また、通信中のアプリケーションの種別に応じて、通信の安定性など、要求される通信特性が異なる。そこで、本実施形態では、通信中のアプリケーションの種別に応じて、危険エリアの大きさを設定する。

例えばＦＴＰなどのアプリケーションでは、通信の安定性はさほど問題にならず、瞬断や急激な伝送レートの低下がある程度許容されるため、危険エリアを小さく設定するか、あるいは、危険エリアを設定せずに、遮蔽発生位置に位置するか否かで危険判定を行う。一方、映像伝送などのアプリケーションでは、瞬断や急激な伝送レートの低下が許容されないため、危険エリアを大きく設定する。

また、ユーザ端末１の種別に応じて、通信の安定性などの通信特性がユーザ体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）に与える影響の程度が異なる。そこで、本実施形態では、ユーザ端末１の種別に応じて、危険エリアの大きさを設定する。

例えばユーザ端末１が、各種のメータやセンサ（計測装置）による計測結果を報告するものである場合には、通信の安定性などの通信特性がユーザ体感品質に影響を与えないため、危険エリアを小さく設定するか、あるいは、危険エリアを設定せずに、遮蔽発生位置に位置するか否かで危険判定を行う。一方、ユーザ端末１がスマートフォンなどの携帯デバイスである場合には、通信の安定性などの通信特性がユーザ体感品質に影響を与えるため、危険エリアを大きく設定する。

このように本実施形態では、ユーザ端末１の移動状態や、通信中のアプリケーションの種別や、ユーザ端末１の種別の各基準に基づいて、危険エリアの大きさを設定するが、３つの基準のいずれか１つのみに基づいて、危険エリアを設定するようにしてもよく、また、複数の基準を組み合わせて危険エリアを設定するようにしてもよい。なお、複数の基準を組み合わせて危険エリアを設定する場合には、ユーザ端末１の移動状態を主要な基準として、危険エリアを設定するとよい。

ところで、ユーザ端末１では、セルサーチで見つかったセルを対象にして無線品質の測定を常時行い、この無線品質の測定結果に基づいて、履歴データベースを随時更新するようにするとよい。この場合、遮蔽発生位置が新たに見つかった場合には、遮蔽履歴情報を履歴データベースに登録し、遮蔽発生位置の無線品質が改善されている場合には、遮蔽履歴情報を履歴データベースから削除する。

このとき、遮蔽発生位置を中心にして円形状に設定された危険エリアの中に、無線品質が良好な位置がある場合には、その位置を危険エリアから削除するようにするとよい。このようにすると、危険エリアを、遮蔽により無線品質の劣化が実際に発生している遮蔽エリアに次第に近づけることができ、適切な危険エリアが形成される。

次に、第１実施形態に係るユーザ端末１の接続先変更時および接続先候補選定時における動作手順について説明する。図９は、ユーザ端末１の接続先変更時における動作手順を示すフロー図である。図１０は、ユーザ端末１の接続先候補選定時における動作手順を示すフロー図である。図１１は、ユーザ端末１の動作手順を示すシーケンス図である。

図９に示すように、接続先変更時には、接続先制御部５６において、まず、通信中のアプリケーションに関するアプリケーション情報をアプリケーション情報取得部４４から取得して、そのアプリケーション情報に基づいて、映像通信中、すなわち、通信中のアプリケーションで映像の送受信が行われているか否かを判定する（ＳＴ２０１）。

ここで、映像通信中であれば（ＳＴ２０１でＹｅｓ）、次に、自装置の現在の位置情報を端末状態取得部４３から取得する（ＳＴ２０２）。また、自装置の移動速度および移動方向を端末状態取得部４３から取得する（ＳＴ２０３）。

次に、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報があるか否かを履歴情報取得部に問い合わせる（ＳＴ２０４）。このとき、履歴情報取得部５５では、記憶部３４に記憶された履歴データベースを検索して、該当する履歴情報がある場合には、その履歴情報を取得する。

ここで、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報がある場合には（ＳＴ２０４でＹｅｓ）、次に、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報に含まれる遮蔽発生位置と、自装置の移動速度および移動方向とに基づいて、オフセットを算出して、危険エリアを設定する（ＳＴ２０５）。

次に、危険エリアと、自装置の現在の位置情報とに基づいて、自装置が危険エリア内に位置するか否かを判定する（ＳＴ２０６）。このとき、自装置の現在位置から遮蔽発生位置までの距離を算出して、その距離が、危険エリアの半径（基準値にオフセットを加算した値）より大きいか否かを判定する。

ここで、自装置が危険エリア内に位置する場合には（ＳＴ２０６でＹｅｓ）、接続先を変更する（ＳＴ２０７）。

一方、映像通信中でない場合（ＳＴ２０１でＮｏ）、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報がない場合（ＳＴ２０４でＮｏ）、自装置が危険エリア内に位置しない場合には（ＳＴ２０６でＮｏ）、特に処理を行わずに終了する。

なお、接続先の決定は、マクロセルの基地局３などのネットワーク側の装置が行うため、特定のセルに接続しないように、ネットワーク側の装置に依頼すればよい。この場合、例えば、接続したくないセルの情報（セルＩＤなど）を、セル切り替え要求のメッセージに付加するようにするとよい。

また、接続先の変更では、接続先を現在の接続先とは異なるセルに切り替えることを要求するセル切り替え要求のメッセージをネットワーク側の装置に送信するようにしてもよい。このとき、切り替えの理由、すなわち、遮蔽による通信不良が想定されることを、セル切り替え要求のメッセージに付加するようにするとよい。

図１０に示すように、接続先候補選定時には、接続先制御部５６において、まず、通信中のアプリケーションに関するアプリケーション情報をアプリケーション情報取得部４４から取得して、そのアプリケーション情報に基づいて、映像通信中、すなわち、通信中のアプリケーションで映像の送受信が行われているか否かを判定する（ＳＴ３０１）。

ここで、映像通信中であれば（ＳＴ３０１でＹｅｓ）、次に、自装置の現在の位置情報を端末状態取得部４３から取得する（ＳＴ３０２）。また、自装置の移動速度および移動方向を端末状態取得部４３から取得する（ＳＴ３０３）。

次に、接続先候補の各セル（隣接セル）に関する遮蔽履歴情報があるか否かを履歴情報取得部に問い合わせる（ＳＴ３０４）。このとき、履歴情報取得部５５では、記憶部３４に記憶された履歴データベースを検索して、該当する履歴情報がある場合には、その履歴情報を取得する。

ここで、接続先候補のいずれかのセルに関する遮蔽履歴情報がある場合には（ＳＴ３０４でＹｅｓ）、次に、その遮蔽履歴情報に含まれる遮蔽発生位置と、自装置の移動速度および移動方向とに基づいて、オフセットを算出して、危険エリアを設定する（ＳＴ３０５）。

次に、危険エリアと、自装置の現在の位置情報とに基づいて、自装置が危険エリア内に位置するか否かを判定する（ＳＴ３０６）。このとき、自装置の現在位置と遮蔽発生位置との距離を算出して、その距離が、危険エリアの半径（基準値にオフセットを加算した値）より大きいか否かを判定する。

ここで、自装置が危険エリア内に位置する場合には（ＳＴ３０６でＹｅｓ）、遮蔽履歴情報があるセルを接続先候補から除外するように、接続先候補を選定する（ＳＴ３０７）。

一方、自装置が危険エリア内に位置しない場合には（ＳＴ３０６でＮｏ）、遮蔽履歴情報があるセルを接続先候補から除外しないように、接続先候補を選定する（ＳＴ３０８）。

また、映像通信中でない場合（ＳＴ３０１でＮｏ）、接続先候補に関する遮蔽履歴情報がない場合には（ＳＴ３０４でＮｏ）、特に処理を行わずに終了する。

なお、接続先の決定は、マクロセルの基地局３などのネットワーク側の装置が行うため、特定のセルを接続先候補から除外する場合には、そのセルを接続先に指定しないようにネットワーク側の装置に依頼すればよい。この場合、例えば、除外対象のセルの測定結果を実測値より低く補正した上で、測定報告を送信するか、測定報告の対象から除外すればよい。ネットワーク側の装置では、無線品質の最も良好なセルを接続先として決定し、このとき、除外対象のセルは無線品質が不良であるため、接続先から除外される。

なお、図９および図１０、図１１に示した例では、映像通信中であることを条件に、接続先の変更や接続先候補の選定を行うようにしたが、映像通信中であることを条件から除外するようにしてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

第１実施形態では、ユーザ端末１の移動状態（移動速度および移動方向）などに応じて、危険エリアの大きさを設定して、その危険エリアにユーザ端末１が位置するか否かに応じて、危険性を判定するようにしたが、本実施形態では、ユーザ端末１が遮蔽発生位置に到達するまでの所要時間（到達時間）に基づいて危険性を判定する。

具体的には、まず、ユーザ端末１の現在位置から遮蔽発生位置までの距離を算出する。そして、現在位置から遮蔽発生位置までの距離と、ユーザ端末１の移動速度および移動方向とに基づいて、到達時間を算出して、到達時間が所定のしきい値より短いか否かを判定して、到達時間がしきい値より短い場合に、危険性があると判定する。

例えば、現在位置から遮蔽発生位置までの距離を３０ｍとして、しきい値を１０ｓとした場合、移動速度が４ｋｍ／ｈの場合には、到達時間は２７ｓとなり、しきい値の１０ｓより長いため、危険性がないと判定する。一方、移動速度が３０ｋｍ／ｈの場合には、到達時間は３．６ｓとなり、しきい値の１０ｓより短いため、危険性があると判定する。

なお、第１実施形態と同様に、ユーザ端末１の現在位置から遮蔽発生位置に向かう方向の移動速度の成分に基づいて、到達時間を算出するとよい。

また、第１実施形態では、ユーザ端末１の移動状態や、通信中のアプリケーションの種別や、ユーザ端末１の種別に応じて、危険エリアの大きさを設定して、危険性を判定するようにしたが、本実施形態でも同様に、ユーザ端末１の移動状態や、通信中のアプリケーションの種別や、ユーザ端末１の種別に応じて、危険性を判定するようにしてもよい。この場合、ユーザ端末１の移動状態や、通信中のアプリケーションの種別や、ユーザ端末１の種別に応じて、しきい値を変更したり、到達時間を補正したりすればよい。

次に、第２実施形態に係るユーザ端末１の動作手順について説明する。図１２は、ユーザ端末１の接続先変更時における動作手順を示すフロー図である。図１３は、ユーザ端末１の接続先候補選定時における動作手順を示すフロー図である。

図１２に示すように、接続先変更時には、接続先制御部５６において、第１実施形態（図９参照）と同様に、ＳＴ２０１からＳＴ２０４の各処理を行う。

そして、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報がある場合には（ＳＴ２０４でＹｅｓ）、次に、現在の接続先に関する遮蔽履歴情報と自装置の現在の位置情報とに基づいて、自装置の現在位置から遮蔽発生位置までの距離を算出する（ＳＴ２１１）。

次に、現在位置から遮蔽発生位置までの距離と、ユーザ端末１の移動速度および移動方向とに基づいて、到達時間を算出して、到達時間が所定のしきい値より短いか否かを判定する（ＳＴ２１２）。

ここで、到達時間がしきい値より短い場合、すなわち、近々に遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある場合には（ＳＴ２１２でＹｅｓ）、接続先を変更する（ＳＴ２０７）。

一方、到達時間がしきい値より短くない場合、すなわち、近々に遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がない場合には（ＳＴ２１２でＮｏ）、特に処理を行わずに終了する。

図１３に示すように、接続先候補選定時には、接続先制御部５６において、第１実施形態（図１０参照）と同様に、ＳＴ３０１からＳＴ３０４の各処理を行う。

そして、接続先候補に関する遮蔽履歴情報がある場合には（ＳＴ３０４でＹｅｓ）、次に、接続先候補に関する遮蔽履歴情報と自装置の現在の位置情報とに基づいて、自装置の現在位置から遮蔽発生位置までの距離を算出する（ＳＴ３１１）。

次に、現在位置から遮蔽発生位置までの距離と、ユーザ端末１の移動速度および移動方向とに基づいて、到達時間を算出して、到達時間が所定のしきい値より短いか否かを判定する（ＳＴ３１２）。

ここで、到達時間がしきい値より短い場合、すなわち、近々に遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がある場合には（ＳＴ３１２でＹｅｓ）、遮蔽履歴情報があるセルを接続先候補から除外するように、接続先候補を選定する（ＳＴ３０７）。

一方、到達時間がしきい値より短くない場合、すなわち、近々に遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がない場合には（ＳＴ３１２でＮｏ）、遮蔽履歴情報があるセルを接続先候補から除外しないように、接続先候補を選定する（ＳＴ３０８）。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。図１４は、第３実施形態に係るユーザ端末１で行われる接続先制御の概要を示す説明図である。

前記の各実施形態では、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、接続先のセルを制御するようにしたが、本実施形態では、接続先のビームを制御する。本実施形態の制御内容は、前記の各実施形態と同様であり、前記の各実施形態におけるセルをビームに置き換えることができる。

例えば、接続先の変更では、現在接続中のビームに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、現在接続中のビームに危険性がある場合に、接続先のビームを変更するように制御する。これにより、接続先を、現在接続中のビームから、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がない安全な別のビームに切り替える。

図１４（Ａ）に示す例では、ユーザ端末１が、現在接続中のビームＢ１に関する遮蔽発生位置の近傍に到達すると、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性がない安全なビームＢ２に、接続先を切り替える。

また、ユーザ端末１が現在接続中のビームの境界に到達して、接続先を切り替える際に、接続先候補（遷移先）のビームに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、危険性があるビームを接続先候補から除外するように制御する。

図１４（Ｂ）に示す例では、ユーザ端末１が現在接続中のビームＢ１の境界に到達すると、接続先のビームを隣接するビームＢ２に切り替えることになるが、接続先候補のビームＢ２に関する遮蔽発生位置の近傍にユーザ端末１が位置することになるため、危険性があるビームＢ２を接続先候補から除外するように制御し、これにより、危険性がないビームＢ３に接続先が遷移する。

本実施形態では、ユーザ端末１の記憶部３４に、第１実施形態（図４）と同様に、履歴データベースの登録情報が記憶されるが、本実施形態では、履歴データベースに、ビーム情報（ビームＩＤなど）が登録される。

なお、本実施形態では、接続先のビームを制御するビーム制御を行うようにしたが、このビーム制御と、前記の各実施形態で示したセル制御とを組み合わせた制御を行うようにしてもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

第１実施形態では、ユーザ端末１が遮蔽発生位置に近づいて、遮蔽による無線品質の劣化が予測される危険な状態になると、事前に安全な接続先に遷移するように接続先を制御するようにしたが、本実施形態では、通信帯域の急激な縮小が予測される危険な状態になると、事前に現在の伝送レートを適切な伝送レートに低下させるように制御する。これにより、実帯域縮小前に送信データの帯域を事前に縮小させておくため、実帯域が縮小された後、ネットワーク上にパケットが滞留してしまう事がなくなり、映像が停止することを防ぐことができる。

また、本実施形態では、通信履歴情報として、過去の通信時に取得した各位置での伝送レートを履歴データベースに登録して、この通信履歴情報に基づいて、現在から所定時間経過したときの自装置の位置である到達予測位置における予測伝送レートを取得し、その予測伝送レートでデータを送受信する。

また、本実施形態では、現在の伝送レートと到達予測位置の予測伝送レートとの差が所定のしきい値より大きいか否かに応じて、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性を判定する。

次に、第４実施形態に係るユーザ端末１の概略構成について説明する。図１５は、ユーザ端末１の概略構成を示すブロック図である。図１６は、第４実施形態に係る履歴データベースに登録される通信履歴情報の一例を示す説明図である。

ユーザ端末１は、第１実施形態（図４）と同様に、無線通信部３１と、位置情報取得部３２と、制御部３３と、記憶部３４と、を備えている。

記憶部３４は、履歴データベースの登録情報を記憶する。この履歴データベース(図１６参照)には、過去にユーザ端末１が通信を行った際のユーザ端末１の日付、時間、位置、ＲＡＴ、周波数、セルＩＤ、ビーム識別子、移動方向、無線品質、無線品質の変動率、周辺との最大無線品質差、およびＲＬＦ判定結果に加えて、アプリケーション情報（アプリ情報）、伝送レート、パケットロス数、ＲＴＴが、通信履歴情報として登録される。

制御部３３は、無線制御部６１と、アプリケーション部６２と、端末状態取得部６３と、履歴情報登録部６４と、履歴情報取得部６５と、伝送レート制御部６６と、を備えている。

無線制御部６１は、無線通信部３１で行われる無線通信を制御し、無線品質情報などに基づいて、適切な接続先（マクロセルの基地局３、スモールセルの基地局４、無線ＬＡＮの基地局５）を選択する。

アプリケーション部６２は、アプリケーションの内容に応じた処理を実行し、無線通信部３１を介してサーバ２とデータを送受信する。

端末状態取得部６３は、端末状態情報として、自装置の現在の位置情報、および現在の移動情報（移動速度および移動方向）などを取得する。

履歴情報登録部６４は、過去に通信を行った際の位置情報、およびその他の通信状況に関する情報（接続先、無線品質、および伝送レートなど）を、通信履歴情報として、記憶部３４の履歴データベースに登録する。

履歴情報取得部６５は、伝送レート制御部６６からの問い合わせに応じて、指定された位置（到達予測位置）に関する通信履歴情報を、記憶部３４の履歴データベース（図１６参照）の中から検索して取得する。このとき、指定された位置（到達予測位置）と同位置で同じアプリケーション情報を持つ通信履歴情報の中から、一定品質（パケットロス率が一定値以下、伝送遅延が一定値以下等）の通信履歴情報を取得するようにする。該当する通信履歴情報が複数ある場合には、最も新しい履歴情報を取得するようにしてもよい。または、複数の通信履歴情報の中から、最大値の伝送レートを持つ通信履歴情報を取得するようにしてもよい。これは、例えばセキュリティ監視映像を送信する場合に適している。あるいは、無線品質の良い上位の通信履歴情報を平均化した通信履歴情報を、伝送レート制御部６６に通知するようにしてもよい。これは、例えばエンタメ映像を送信する場合に適している。

なお、通信履歴情報にアプリケーション情報がない場合、または、ユーザ端末１で通信中のアプリケーションと一致するアプリケーション情報が通信履歴情報にない場合は、到達予測位置に該当する通信履歴情報の中の伝送レートの最大値に対して一定範囲小さい伝送レートを持つ通信履歴情報を取得するようにするとよい。

伝送レート制御部６６は、履歴情報取得部６５で取得した通信履歴情報と、自装置の現在の伝送レートとに基づいて、データを送受信する伝送レートを制御する。本実施形態では、現在から所定時間経過したときの自装置の位置である到達予測位置に関して、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、伝送レートを制御する。

特に本実施形態では、通信履歴情報に基づいて、到達予測位置における予測伝送レートを取得して、その予測伝送レートでデータを送受信する。また、現在の伝送レートよりも予測伝送レートの方が所定のしきい値以上小さい場合に、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性があると判定する。

次に、第４実施形態に係るユーザ端末１の動作手順について説明する。図１７は、ユーザ端末１の動作手順を示すフロー図である。図１８は、ユーザ端末１の動作手順を示すシーケンス図である。

伝送レート制御部６６では、まず、自装置の現在の位置情報を端末状態取得部６３から取得する（ＳＴ４０１）。また、自装置の移動速度および移動方向を端末状態取得部６３から取得する（ＳＴ４０２）。また、通信中のアプリケーションに関するアプリケーション情報（映像、音声通話、ゲーム、ＦＴＰなど）を、アプリケーション部６２から取得する（ＳＴ４０３）。

次に、自装置の現在の位置情報と、自装置の移動速度および移動方向とに基づいて、所定時間経過後の到達予測位置、すなわち、現在から所定時間（例えば１０ｓ）だけ経過したときにユーザ端末１が到達する位置を算出する（ＳＴ４０４）。

次に、到達予測位置に関する通信履歴情報があるか否かを履歴情報取得部６５に問い合わせる（ＳＴ４０５）。このとき、履歴情報取得部６５では、記憶部３４に記憶された履歴データベースを検索して、到達予測位置に同じアプリケーション情報に該当する履歴情報がある場合には、その履歴情報を取得する。

ここで、到達予測位置に関する通信履歴情報がある場合には（ＳＴ４０５でＹｅｓ）、次に、その通信履歴情報に含まれる伝送レートを、到達予測位置での予測伝送レートとして取得する（ＳＴ４０６）。

次に、予測伝送レートが現在の伝送レートよりも所定のしきい値Ｔｈ以上小さいか否かを判定する（ＳＴ４０７）。

ここで、予測伝送レートが現在の伝送レートよりもしきい値Ｔｈ以上小さい場合には（ＳＴ４０７でＹｅｓ）、アプリケーション部６２においてデータ（映像データ）の伝送レートを予測伝送レートに調整するように、予測伝送レートをアプリケーション部６２に通知する（ＳＴ４０８）。

一方、到達予測位置に関する通信履歴情報がない場合や（ＳＴ４０５でＮｏ）、予測伝送レートが現在の伝送レート以上である場合および予測伝送レートが現在の伝送レートよりも小さいが、その差がしきい値Ｔｈ以上でない場合には（ＳＴ４０７でＮｏ）、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性がないので、特に処理を行わずに終了する。なお、予測伝送レートが現在の伝送レートより大きい場合は、事前に伝送レートを大きくしてしまうと、帯域が現在の実帯域を越えてしまうため、現状維持でよい。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。なお、ここで特に言及しない点は前記の実施形態と同様である。

第４実施形態では、通信履歴情報として、過去の通信時に取得した各位置での伝送レートを履歴データベースに登録して、この通信履歴情報に基づいて、現在から所定時間経過したときの自装置の位置である到達予測位置における予測伝送レートを取得し、その予測伝送レートでデータを送受信するようにしたが、本実施形態では、通信履歴情報として、各位置での接続先を履歴データベースに登録して、この通信履歴情報に基づいて、到達予測位置における接続先を取得し、その接続先に対応する伝送レートでデータを送受信する。

また、第４実施形態では、現在の伝送レートと到達予測位置の予測伝送レートとの差が所定のしきい値より大きいか否かに応じて、許容限度を超える通信帯域の縮小が発生する危険性を判定するようにしたが、本実施形態では、到達予測位置における予測接続先の通信容量が、現在の接続先の通信容量より小さいか否かに応じて、危険性を判定する。すなわち、２０Ｇｂｐｓ程度と通信容量の大きい現在接続先の５Ｇのセルから、３００Ｍｂｐｓ程度と通信容量の小さいＬＴＥのセルに接続先が変更されると、それぞれ１００人の通信中のユーザがいたとして、ユーザが使用可能な通信帯域は、５Ｇセルの２００Ｍｂｐｓから３Ｍｂｐｓに低下することになる。このように、予測接続先の方が低容量の場合、現在通信中の送信帯域を収容できなくなり、パケットの滞留が発生して映像品質が低下するという危険がある。

本実施形態では、ユーザ端末１の記憶部３４が、第４実施形態（図１５、図１６）と同様に、履歴データベースの登録情報を記憶するが、本実施形態では、履歴データベースに、各位置における接続先が登録されている。また、記憶部３４は、伝送レートテーブル（図１９）を記憶する。

次に、第５実施形態に係る伝送レートテーブルについて説明する。図１９は、伝送レートテーブルの一例を示す説明図である。

ユーザ端末１の伝送レート制御部６６では、通信履歴情報に基づいて、到達予測位置における接続先を取得し、その接続先に対応する伝送レートでデータを送受信する。このとき、本実施形態では、記憶部３４に記憶された伝送レートテーブル（伝送レート設定情報）に基づいて、予測接続先に対応する伝送レートを取得する。

伝送レートテーブルには、接続先のＲＡＴ（Radio Access Technology）に応じた伝送レートが登録されている。図１９に示す例では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ならびにＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）で策定された無線ＬＡＮに関する規格である８０２．１１ａｃおよび８０２．１１ａｄの各ＲＡＴに応じた伝送レートが登録されている。

次に、第５実施形態に係るユーザ端末１の動作手順について説明する。図２０は、ユーザ端末１の動作手順を示すフロー図である。

伝送レート制御部６６では、第４実施形態（図１７参照）と同様に、ＳＴ４０１からＳＴ４０５の各処理を行う。なお、通信履歴情報にアプリケーション情報がない場合、または、ユーザ端末１で通信中のアプリケーションと一致するアプリケーション情報が通信履歴情報にない場合は、到達予測位置に該当する通信履歴情報を取得すればよい。

そして、到達予測位置に関する通信履歴情報がある場合には（ＳＴ４０５でＹｅｓ）、次に、その通信履歴情報に含まれる接続先を、到達予測位置での予測接続先として取得する（ＳＴ４１１）。

次に、予測接続先の通信容量と現在の接続先の通信容量とを比較して、予測接続先が現在の接続先より低容量か否かを判定する（ＳＴ４１２）。

ここで、予測接続先が現在の接続先より低容量である場合には（ＳＴ４１２でＹｅｓ）、伝送レートテーブルに基づいて、予測接続先に対応する伝送レートを予測伝送レートとして取得する（ＳＴ４１３）。

次に、アプリケーション部６２においてデータ（映像データ）の伝送レートを予測接続先の伝送レートに調整するように、予測伝送レートをアプリケーション部６２に通知する（ＳＴ４０８）。

一方、到達予測位置に関する通信履歴情報がない場合や（ＳＴ４０５でＮｏ）、予測接続先が現在の接続先より低容量でない場合には（ＳＴ４１２でＮｏ）、特に処理を行わずに終了する。なお、予測接続先が現在の接続先より高容量である場合は、事前に送信帯域を拡大してしまうと、送信帯域が現在の実帯域を越えてしまうため、現状維持でよい。

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

例えば、前記の実施形態では、ユーザ端末が、自装置に関する遮蔽履歴情報を蓄積して、その遮蔽履歴情報に基づいて接続先を制御するようにし、また、自装置に関する通信履歴情報を蓄積して、その通信履歴情報に基づいて伝送レートを制御するようにしたが、各ユーザ端末の遮蔽履歴情報や通信履歴情報を、ネットワーク内の通信制御装置にアップロードして、ネットワーク経由で他のユーザ端末と共有するようにしてもよい。

また、前記の実施形態では、遮蔽履歴情報や通信履歴情報に基づく制御（危険性の判定、接続先の選択、伝送レートの選択など）をユーザ端末で行うようにしたが、ネットワーク内の通信制御装置にアップロードされた遮蔽履歴情報や通信履歴情報に基づいて、必要な制御の全部または一部をネットワーク内の通信制御装置が行うようにしてもよい。

本発明に係る通信装置、通信システム、接続先制御方法、および伝送レート制御方法は、遮蔽による無線品質の劣化や通信帯域の急激な縮小を事前に回避して、ユーザ体感品質が大きく低下することを避けることができる効果を有し、接続先となる基地局装置を経由してデータを送受信する通信装置、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する通信システム、接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の接続先を制御する接続先制御方法、および接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の伝送レートを制御する伝送レート制御方法などとして有用である。

１ ユーザ端末（通信装置）
２ サーバ
３ マクロセルの基地局（基地局装置）
４ スモールセルの基地局（基地局装置）
５ 無線ＬＡＮの基地局（基地局装置）
３１ 無線通信部
３２ 位置情報取得部
３３ 制御部
３４ 記憶部

Claims (8)

1. 接続先となる基地局装置を経由してデータを送受信する通信装置であって、
   接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、
   自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、
   前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定することを特徴とする通信装置。
2. 前記制御部は、現在位置において遮蔽状態が所定回数連続して検知されない場合、当該現在位置を非遮蔽位置と判定し、当該現在位置に関する前記遮蔽履歴情報を前記記憶部から削除することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、接続先のセルを制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. 前記制御部は、接続先のビームを制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
5. 前記制御部は、現在の接続先に関して前記危険性がある場合に、別の接続先に変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 前記制御部は、将来の接続先となる接続先候補に関して前記危険性がある場合に、その接続先候補が接続先として選定されないように制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
7. 接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する通信システムであって、
   前記通信装置は、
   接続先となる前記基地局装置と無線通信を行う無線通信部と、
   自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報を記憶する記憶部と、
   前記遮蔽履歴情報および前記自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定することを特徴とする通信システム。
8. 接続先となる基地局装置を経由して通信装置がデータを送受信する際の接続先を制御する接続先制御方法であって、
   過去に遮蔽により無線品質の劣化が発生した遮蔽発生位置に関する遮蔽履歴情報、および自装置の位置情報に基づいて、現在の接続先および将来の接続先の少なくともいずれかに関して、遮蔽による無線品質の劣化が発生する危険性を判定して、その危険性の判定結果に応じて、自装置の接続先を制御し、
   前記接続先の制御では、自装置から前記遮蔽発生位置への方向の自装置の移動速度成分を算出し、当該算出された移動速度成分に応じた大きさで、前記遮蔽発生位置の周囲に危険エリアを設定し、その危険エリア内に自装置が位置するか否かに応じて、前記危険性を判定することを特徴とする接続先制御方法。

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