特許 7586279 ネットワーク選択システム、装置、方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】ネットワーク選択システム、装置、方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 48/16 20090101AFI20241112BHJP

   H04W 36/32 20090101ALI20241112BHJP

   H04W 8/02 20090101ALI20241112BHJP

   H04W 76/10 20180101ALI20241112BHJP

   H04W 88/14 20090101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

H04W48/16 134

H04W36/32

H04W8/02

H04W76/10

H04W88/14

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023500216

(86)(22)【出願日】2021-02-18

(86)【国際出願番号】 JP2021006112

(87)【国際公開番号】W WO2022176102

(87)【国際公開日】2022-08-25

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】小野 央也

(72)【発明者】

【氏名】坂上 裕希

(72)【発明者】

【氏名】阿部 拓也

【審査官】松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５１７６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０５３９５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０１１５７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各ユーザ端末の接続先のネットワークを選択するネットワーク選択装置を備えるネットワーク選択システムにおいて、
ユーザ端末の位置情報に応じた互いに異なるエリアを管轄する複数のネットワーク選択装置を備え、
各ネットワーク選択装置が、自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末に対して、当該ユーザ端末から通知される位置情報に基づき、当該ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置のネットワーク上のアドレスを通知し、
各ネットワーク選択装置は、ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置に、前記アドレスを通知したユーザ端末の端末情報を転送し、
ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置は、前記端末情報を取得し、通知された前記アドレスに基づくユーザ端末からの問い合わせに応じて、取得した前記端末情報を用いて、自装置の管轄するエリア内において当該ユーザ端末と接続するネットワークを決定する、
ネットワーク選択システム。

【請求項2】

各ユーザ端末の接続先のネットワークを選択するネットワーク選択装置を備えるネットワーク選択システムにおいて、
前記ネットワーク選択システムは、ユーザ端末の位置情報に応じた互いに異なるエリアを管轄する複数のネットワーク選択装置を備え、
各ネットワーク選択装置が、自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末に対して、当該ユーザ端末から通知される位置情報に基づき、当該ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置のネットワーク上のアドレスを通知し、
各ネットワーク選択装置は、ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置に、前記アドレスを通知したユーザ端末の端末情報を転送し、
ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置は、前記端末情報を取得し、通知された前記アドレスに基づくユーザ端末からの問い合わせに応じて、取得した前記端末情報を用いて、自装置の管轄するエリア内において当該ユーザ端末と接続するネットワークを決定する、
ネットワーク選択方法。

【請求項3】

ユーザ端末の接続先のネットワークを選択するネットワーク選択装置であって、
ユーザ端末の位置情報に応じて予め定められたエリアを管轄し、
自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末が、他のエリアを管轄する他のネットワーク選択装置のエリア内に移動する場合、
自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末に対して、当該ユーザ端末から通知される位置情報に基づき、当該ユーザ端末の移動先のエリアを管轄する他のネットワーク選択装置のネットワーク上のアドレスを通知し、
ユーザ端末の移動先のエリアを管轄する他のネットワーク選択装置に、移動先のエリアを管轄する他のネットワーク端末の前記アドレスを通知したユーザ端末の端末情報を転送し、
他のエリアを管轄する他のネットワーク装置のエリア内に存在するユーザ端末が、自装置の管轄するエリア内に移動する場合、
他のエリアを管轄する他のネットワーク装置から、当該他のネットワーク装置により移動先の自装置のネットワーク上のアドレスを通知されるユーザ端末の端末情報を取得し、
通知された自装置の前記アドレスに基づくユーザ端末からの問い合わせに応じて、取得した当該ユーザ端末の前記端末情報を用いて、自装置の管轄するエリア内において当該ユーザ端末と接続するネットワークを決定する、
ネットワーク選択装置。

【請求項4】

請求項３に記載のネットワーク選択装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現するためのネットワーク選択プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクセスネットワークの選択方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザ端末がネットワークサービスを利用するとき、通信キャリアの提供する通信回線を利用することがある。利用できるものとして、光回線や無線通信回線など様々なアクセス手段およびネットワーク（以下、ＮＷを表記する場合がある。）が存在する。例えば、光回線の場合、ＩＥＥＥ ８０２．３（イーサネット）（イーサネットは登録商標）や ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．９８３／Ｇ．９８４／Ｇ．９８７／Ｇ．９８９等の通信規格が存在する。無線通信回線の場合、３ＧＰＰ ３６Ｓｅｒｉｅｓ（ＬＴＥ，５Ｇ）やＩＥＥＥ８０２．１１（無線ＬＡＮ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）等の通信規格が存在する。

【0003】

ユーザ端末は、複数の通信規格や通信回線を使い分けて通信ができる。例えば、スマートホンは、ＬＴＥと無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのどれを利用するかユーザ端末が選択することができる。また、ｅＳＩＭなどを利用して、同一の通信規格を利用した異種キャリアの回線を使い分けることも可能である。（例えば、非特許文献１を参照。）

【0004】

非特許文献１では、各アクセスネットワークは帯域や遅延等の通信品質が異なっているため、これらをアプリケーションに応じて適切に使い分けることで、利用アプリケーションの品質を向上させることが可能となる。しかしながら、多くの場合で適切なアクセス手段選択は行われていない。その原因として、ユーザ端末がアクセスネットワーク毎の特徴を理解できておらず、不適切なＮＷ選択を実施してしまうことや、複数ユーザ端末の偏ったアクセス手段・ＮＷ選択によって、ユーザ端末間の干渉が生じていることが挙げられる。以上のことから、複数のアクセス手段を持つにもかかわらず、系全体での通信資源の有効利用やユーザ端末の満足度向上が達成できない課題がある。

【0005】

非特許文献１の課題問題の解決手法として、図１に示すようなユーザ端末９２と接続されるＮＷ８１＃１～８１＃３の上位にオーバーレイＮＷ８２及びインターネット８３が接続されているネットワークシステムにおいて、ユーザ端末９２が利用するアクセス手段をオーバーレイＮＷ８２等に存在する最適化エンジンが集中管理し、最適に選択させる手法が提案されている（例えば、非特許文献２及び３参照。）。この方法は、ＮＷ８１＃１～８１＃３に関するユーザの理解度に依存しない自動選択制御であるとともに、複数ユーザ端末間のＮＷ選択の競合が起きないようにするなど、ユーザ端末９２と接続するＮＷ８１＃１～８１＃３を最適化できることが期待されている。

【0006】

本技術を通じてアクセスＮＷの選択を行うことを想定すると、必要な処理は大まかに４つのステップに分けられる。
初めに、ユーザ端末から最適化エンジンへ、最適化に必要な情報を通知するステップであり、ここではユーザ端末から見た周辺アクセス手段の電波環境や、ユーザ端末自身の位置情報などが最適化エンジンへ送付される。
次の２つ目のステップでは、最適化エンジンが、ユーザ端末群が接続すべき最適なＮＷを導出する。ここでは最適化エンジンが最適化する変数は、ユーザ端末群の接続先組み合わせである。
３つ目のステップでは最適化エンジンが、各ユーザ端末の最適接続ＮＷを、ユーザ端末群へ送付する。
最後に、最適接続ＮＷの通知を受けたユーザ端末は必要に応じて該当のアクセスＮＷへ切替処理を行う。

【0007】

本技術はユーザ端末群のアクセス手段を集中管理するものであり、２つ目のステップにおいて、最適化エンジンは組み合わせ最適化問題を解く必要がある。一般的に、組み合わせ最適化問題を解くには、必要な演算量が膨大となる。このことから、一つの最適化エンジンが管理できる物理的なエリアサイズは制限されることが想定され、各最適化エンジンはそれぞれ管理できる物理的なエリアが決まってしまう。

【0008】

ユーザ端末はその位置情報に応じて、そのエリアを管轄する適切な最適化エンジンと前記２つ目のステップを実行する必要がある。しかしながら、ユーザ端末の位置情報を基に、管轄エリアの分かれた複数の最適化エンジンから適切なものを選択・通信する仕組みは提案されていない。また、その実現手法は、ユーザ端末の移動に対して、ＮＷ処理・端末処理負荷を抑えつつも短時間で該当最適化エンジンを発見・切り替えできるものであることが望ましい。

【0009】

例えば、ユーザ端末が多数の最適化エンジンのＩＰアドレスをすべて記憶しておき通信可能な最適化エンジンをＮＷ上で探索しようとすると、ユーザ端末負荷やＮＷ負荷が増大してしまう。また、最適化エンジンの数が少なく、その発見が素早く行えたとしても、新たな最適化エンジンとの通信は再び１つ目のステップから開始されることとなるため、エリア移動を伴わない場合と比べて接続ＮＷが最適化されるまでの所要時間は長くなることが懸念され、効率的なハンドオーバーではない。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0010】

【文献】“Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｅＳＩＭ” ｈｔｔｐｓ：／／ｓｏｕｒｃｅ．ａｎｄｒｏｉｄ．ｇｏｏｇｌｅ．ｃｎ／ｄｅｖｉｃｅｓ／ｔｅｃｈ／ｃｏｎｎｅｃｔ／ｅｓｉｍ－ｏｖｅｒｖｉｅｗ

【文献】小野， “ベイズ最適化を用いたマルチアクセス環境における最適ユーザ収容アルゴリズムの検討”， 電子情報通信学会 総合大会２０２０， Ｂ６－２６， ２０２０年３月ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｅｉｃｅ－ｔａｉｋａｉ．ｊｐ／２０２０ｇｅｎｅｒａｌ／ｊｐｎ／ｗｅｂｐｒｏ／＿ｈｔｍｌ／ｃｓ．ｈｔｍｌ

【文献】Ｉ． Ｂ． Ｄｈｉａ， “Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ”， ２８ ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ）， ２０１７， Ｍｏｎｔｒｅａｌ ， ＱＣ， Ｃａｎａｄａ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本開示は、ユーザ端末毎に適切な最適化エンジンによる接続先選択処理の実行を可能とし、広範囲なネットワークにおける接続先の最適化を可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本開示のネットワーク選択システム及びネットワーク選択方法は、
各ユーザ端末の接続先のネットワークを選択するネットワーク選択装置を備えるネットワーク選択システムにおいて、
ユーザ端末の位置情報に応じた互いに異なるエリアを管轄する複数のネットワーク選択装置を備え、
各ネットワーク選択装置が、自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末に対して、当該ユーザ端末から通知される位置情報に基づき、当該ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置のネットワーク上のアドレスを通知する。

【0013】

本開示のネットワーク選択装置は、
ユーザ端末の接続先のネットワークを選択するネットワーク選択装置であって、
ユーザ端末の位置情報に応じて予め定められたエリアを管轄し、
自装置の管轄するエリア内に存在するユーザ端末に対して、当該ユーザ端末から通知される位置情報に基づき、当該ユーザ端末の移動先のエリアを管轄するネットワーク選択装置のネットワーク上のアドレスを通知する。

【0014】

本開示のネットワーク選択プログラムは、本開示に係るネットワーク選択装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラムであり、本開示に係るネットワーク選択装置が実行するネットワーク選択方法に備わる各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、ユーザ端末毎に適切な最適化エンジンによる接続先選択処理を実行することができ、広範囲なネットワークにおける接続先の最適化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示のネットワーク構成の一例を示す。

【図2】本開示の概略を示す。

【図3】本開示のネットワーク選択システムにおける機能ブロックの一例を示す。

【図4】ユーザ端末がエリアの移動を行うときの制御の一例を示すフローチャートである。

【図5】最適化エンジンがユーザ端末の位置情報から管轄エリア内であるか否かを判別する方法の説明図である。

【図6】最適化エンジンの管轄エリアの一例を示す。

【図7】最適化エンジンの管轄エリアが重なっている場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

【0018】

（本開示のポイント）
本開示のネットワーク選択システムは、図１に示すように、ユーザ端末９２と接続可能なＮＷ８１＃１～ＮＷ８１＃３を備え、ＮＷ８１＃１～ＮＷ８１＃３の上位にオーバーレイＮＷ８２が接続されている。オーバーレイＮＷ８２の上位には、インターネット８３が接続されていてもよい。オーバーレイＮＷ８２に最適化エンジン９１が配置される。

【0019】

図２に、本開示の概略を示す。本開示のネットワーク選択システムは、エリアごとに最適化エンジン９１が備わる。例えば、ユーザ端末９２が最適化エンジン９１＃１の管轄するエリア＃１から最適化エンジン９１＃２の管轄するエリア＃２に移動する。このように、接続先の最適化エンジン９１が分散配置されているとき、ユーザ端末９２の位置移動に伴って、移動先エリアを管轄する最適化エンジン９１＃２のネットワーク上のアドレスを通知することで、適切な最適化エンジン９１とのＮＷ選択シーケンス実行を可能とする。具体的には、以下のような方法が例示できる。

【0020】

最適化エンジン９１は、自身の管轄エリアを示す位置座標を保持しておき、ユーザ端末９２が通知する端末情報内にある位置情報が、その管轄エリアを逸脱していた場合は、そのユーザ端末９２の位置座標をカバーする最適化エンジン９１に、ＮＷ選択シーケンスを実行するようを指示する。

【0021】

最適化エンジン９１＃１は、自身の管轄するエリア＃１に隣接するエリア＃２を管轄する最適化エンジン９１＃２を、その管轄エリアと併せて記憶しておき、ユーザ端末９２から通知された端末情報に基づいて、新たにユーザ端末９２がやり取りすべき最適化エンジン９１＃２を決定する。

【0022】

この時、過去にやり取りしていた最適化エンジン９１＃１はユーザ端末９２の最適接続ＮＷ導出を行わず、新たにやり取りする最適化エンジン９１＃２のアドレスのみをユーザ端末９２に通知する。

【0023】

また、ユーザ端末９２からすでに取得した端末情報は、新たにユーザ端末９２とやり取りする最適化エンジン９１＃２へ転送し、端末情報を新たに受け取った最適化エンジン９１＃２が、ユーザ端末９２の最適ＮＷを導出する。

【0024】

また、移動先エリアを管轄する最適化エンジン９１＃２は、移動元を管轄する最適化エンジン９１＃１から、ユーザ端末９２の最新のＩＰアドレスを取得しておき、最適接続ＮＷ導出後にユーザ端末９２へ即座に通知可能とする。

【0025】

（本開示による効果）
接続先の最適化エンジン９１を分散配置してもＮＷ選択シーケンスを矛盾なく実行させるとともに、最適化エンジン９１のスケールアウトの規模に依存せず、軽量処理によって通信先の最適化エンジン９１の変更を実現する。これにより、広範囲で動的な利用ＮＷ最適化が実現でき、付随してアプリケーション品質の向上を実現することができる。

【0026】

図２及び以下の実施形態では、本開示の一例として、ネットワーク選択システムが２つの最適化エンジン９１を備える例を示すが、最適化エンジン９１の数は２以上の任意の数でありうる。以下の説明においては、最適化エンジン９１＃１及び９１＃２を区別する必要のない場合には、最適化エンジン９１と記載する。

【0027】

図３に、本開示のネットワーク選択システムにおける機能ブロックの一例を示す。
本実施形態におけるユーザ端末９２は、本開示の通信装置として機能し、端末情報通知機能部２１、ネットワーク選択機能部２２、及び利用エンジン記憶部２３を備える。ユーザ端末９２はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0028】

端末情報通知機能部２１は、端末情報を最適化エンジン９１へ通知する。ここで、端末情報は、最適化エンジン９１が利用可能な任意の情報であり、ユーザ端末９２の位置情報を含む。端末情報は、ユーザ端末９２の周辺の電波環境情報、ユーザ端末９２の利用アプリケーション、ユーザ端末９２の利用可能なアクセス手段を含んでいてもよい。
ネットワーク選択機能部２２は、最適化エンジン９１からの指示を受けて、自装置の利用するネットワーク８１を切り替える。
利用エンジン記憶部２３は、最適アクセス手段を問い合わせる最適化エンジン９１のネットワーク上のアドレスを記憶する。ネットワーク上のアドレスは、ネットワーク上において最適化エンジン９１を特定可能な任意の識別情報であり、例えば、ＩＰアドレス又はＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ）アドレスが含まれる。

【0029】

本実施形態における最適化エンジン９１は、本開示のネットワーク選択装置として機能し、情報集約機能部１１、エリア移動通知機能部１２、管轄エリアフィルタ１３、探索候補選択機能部１４、品質推定機能部１５、目的関数評価機能部１６、評価結果判断機能部１７、最適ネットワーク通知機能部１８を備える。最適化エンジン９１はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0030】

情報集約機能部１１は、ユーザ端末９２の端末情報通知機能部２１からの端末情報や、隣接する最適化エンジン９１からの最適化エンジン情報を集約する。最適化エンジン情報は、最適化エンジン９１の位置情報、ネットワーク上のアドレス、最適化エンジン９１の管轄エリア、を含む。
管轄エリアフィルタ１３は、自身の管轄エリアを記憶し、ユーザ端末９２の位置情報から管轄エリア内のユーザ端末９２と管轄エリア外のユーザ端末９２を分別する。
エリア移動通知機能部１２は、自身の管轄エリア外のユーザ端末９２について、ユーザ端末９２への最適化エンジン９１の変更通知を行い、隣接する最適化エンジン９１に端末情報の引継ぎを行う。
探索候補選択機能部１４は、実現しうるユーザ端末９２の接続パターンの中から候補となる接続パターンを抽出する。
品質推定機能部１５は、候補となる接続パターンについて、品質のシミュレーションもしくは推定を行う。
目的関数評価機能部１６は、各ユーザ端末９２の通信品質などを基に、目的関数の値を導出する。
評価結果判断機能部１７は、再度選択肢の探索を行うか、或いは終了するか、を判断する。
最適ネットワーク通知機能部１８は、導出した最適なネットワーク８１をユーザ端末９２へ通知する。

【0031】

図４は、ユーザ端末９２が最適化エンジンの管轄エリア移動を行うときの制御の一例をフローチャート化したものである。例として、最適化エンジン９１＃１がエリア＃１を管轄し、最適化エンジン９１＃２がエリア＃２を管轄している状況を考える。ユーザ端末９２Ａはエリア＃１から＃２へ移動した直後であるとし、ユーザ端末９２Ｂは直前の状態と同様にエリア＃２内に存在するものとして、双方における制御フローを示した。

【0032】

ユーザ端末９２Ａ及び９２Ｂは、それぞれ、自身が直前まで接続ＮＷを問い合わせていた最適化エンジン９１＃１及び９１＃２に対して、位置情報、電波環境情報、利用アプリケーション情報、利用可能ＮＷといった端末情報を通知する（Ｓ１１１及びＳ１２１）。
位置情報は緯度・経度を基にした２次元情報であっても、高度を含めた３次元情報でもよい。また、その位置情報を取得したタイムスタンプを加えても良い。
電波環境情報は、ＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮを例に挙げるとＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のようなネットワーク名や、無線アクセスの場合にはビーコン信号の受信電波強度（ＲＳＳＩ）といった情報を含む。

【0033】

各最適化エンジン９１＃１及び９１＃２は、端末情報の位置情報を基に、そのユーザ端末（例えばユーザ端末９２Ａ）が自身の管轄エリア内（例ではエリア＃１）に存在するか否かを検知し、管轄エリア内に存在しないユーザ端末９２を抽出する（Ｓ１３１、Ｓ１４１）。ユーザ端末９２Ａがエリア＃１に存在しない場合、最適化エンジン９１＃１は、管轄エリア内に存在しないユーザ端末９２Ａについては、位置情報を内包するエリアを管轄する最適化エンジン（例では最適化エンジン９１＃２）に端末情報（例ではユーザ端末９２Ａの情報）を転送するとともに、そのユーザ端末９２Ａに対しては移動先エリア（例ではエリア＃２）を管轄する最適化エンジン９１＃２のネットワーク上のアドレスを通知する。管轄エリアの判断方法については、後述する。

【0034】

新たな最適化エンジン９１のネットワーク上のアドレスを取得したユーザ端末９２の利用エンジン記憶部２３は、取得したアドレスを記憶する（Ｓ１１２）。
次回の制御フローの際には、新たに記憶した最適化エンジン９１のアドレスへ、接続すべきネットワークを問い合わせる。
各最適化エンジン９１は、自身の管轄エリア内のユーザ端末９２について、ＮＷ選択シーケンスの実行を開始し、最適なＮＷ接続パターンを導出する（Ｓ１３２、Ｓ１４２）。これにより、ユーザ端末９２と接続するネットワークが決定される。

【0035】

最適パターン導出については、探索候補選択機能部１４、品質推定機能部１５、目的関数評価機能部１６、評価結果判断機能部１７のループ処理によって実現される。その具体的な手法は限定しないが、具体例を説明する。
探索候補選択機能部１４は、ベイズ最適化のような数理最適化アルゴリズムによって実現されうる。
品質推定機能部１５は、基地局のＮＷ帯域と接続台数等が変数の数理モデルを用いた予測や、ＮＷシミュレーション、機械学習モデルによる予測によって実現されうる。
目的関数評価機能部１６では、ユーザ端末９２毎で得られる予想スループットの平均値や、スループットや遅延などを元に導出したアプリケーションの体感品質（ＱｏＥ： Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）の平均値などを設定する。最適化エンジン９１では、この目的関数が最大化となる、もしくは十分大きくなるような接続パターンが選ばれる。
評価結果判断機能部１７は、最適化実行に対して許容できる時間や、最適化ループ回数、および実行中の目的関数の暫定評価値を閾値とするなどして、最適化プログラムを終了するか否かを判断する。

【0036】

最適化エンジン９１は、管轄エリア内の各ユーザ端末９２に対して、最適な接続ＮＷを通知する（Ｓ１３３、Ｓ１４３）。この機能は、３ＧＰＰで標準化されているＡＮＤＳＦ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のメッセージフォーマットを用いて通知するなどの方法によって実現できる。
ユーザ端末９２は、最適化エンジン９１からの通知を受けて接続ＮＷを切り替える（Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１２３、Ｓ１２４）。これにより、ＮＷ選択シーケンスの実行が完了する。既存のスマートホンなどには、３ＧＰＰ回線と無線ＬＡＮ回線を切り替える機能や、その実現のための開発用ＡＰＩが存在するため、実現可能である。

【0037】

ＮＷ選択シーケンスでは、ＮＷの切り替えに関わる任意の最適化エンジン９１及びユーザ端末９２がステップを実行する。例えば、最適化エンジン９１＃１がユーザ端末９２＃Ａに接続ＮＷの切り替えを通知する場合、ＮＷ選択シーケンスでは最適化エンジン９１＃１がステップＳ１３２及びＳ１３３を実行し、ユーザ端末９２＃ＡがステップＳ１１３及びＳ１１４を実行する。

【0038】

図５を参照しながら、最適化エンジン９１がユーザ端末９２の位置情報から管轄エリア内であるか否かを判別する方法について、具体例を記述する。最適化エンジン９１の管轄エリアを２次元座標における四角形で分割する状況を考える。最適化エンジン９１＃１の管轄エリアＡ_１は

【数1】

であるから、ユーザ端末９２が管轄エリア内にいるか否かは、ユーザ端末９２の座標を（ｘ_ｕｓｅｒ，ｙ_ｕｓｅｒ）として

【数2】

となるかによって判断できる。

【0039】

最適化エンジン９１は、自身の管轄エリア端点のｘ，ｙ座標（ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２）を記憶するとともに、ｘ及びｙ軸の正負双方向に隣接するエリアの最適化エンジン９１に関するネットワークアドレスを記憶する。

【0040】

記憶するべき配列の要素数は隣接するエリアの個数で考えると高々８つである。また、ユーザ端末９２の移動速度に対して単一の最適化エンジン９１のカバーエリアが小さく、短時間で複数エリアをまたぐ移動が発生しうる場合は、自身の管轄エリアから２エリア分以上離れた最適化エンジン９１の位置情報やＩＰアドレスなどの最適化エンジン情報を記憶し、ユーザ端末９２への通知に用いても良い。周囲のｎエリア分離れた最適化エンジン９１のＩＰアドレスや管轄エリアを記憶する際には、（２ｎ＋１）^２－１個の最適化エンジン９１の最適化エンジン情報を記憶する必要がある。

【0041】

ユーザ端末９２の移動距離が非常に大きく、位置情報が最適化エンジン９１の記憶する周辺のエリアを逸脱してしまうような場合には、そのユーザ端末９２が存在する方向のエリアを管轄する最適化エンジン９１を暫定的に管轄する最適化エンジン９１とし、暫定的な最適化エンジン９１は、そのユーザ端末９２が存在する方向のエリアを管轄する最適化エンジン９１を新たな暫定的な最適化エンジ９１とする。このようにして管轄エリア間をホップすることで、ユーザ端末９２の位置情報が急激に変化したような場合でも、最終的にユーザ端末９２の位置情報に適した最適化エンジン９１が通知される。

【0042】

また、最適化エンジン９１が記憶する他の最適化エンジン９１のＩＰアドレス、位置情報は必ずしも隣接エリアのものでなくてもよい。例えば図６のように、最適化エンジン９１＃１が隣接する８つのエリアＡ_２１～Ａ_２８を管轄する最適化エンジン情報を記憶するとともに、著しく距離の離れたエリアＡ_５１～Ａ_５４を管轄する最適化エンジン９１の情報を記憶しても良い。このように配置することで、ユーザ端末９２の位置と管轄最適化エンジン９１の突合をするために必要なハンドオーバー回数が抑制できる。

【0043】

仮に各最適化エンジン９１が隣接する８つのエリアの最適化エンジン情報のみを保持している場合、図６の最適化エンジン９１＃１の管轄するエリアＡ_１からユーザ端末９２と該当エリアの最適化エンジン９１の通信を実現させるまでに３回のハンドオーバーが必要である。一方で、最適化エンジン９１＃１がエリアＡ_１から離れたエリアＡ_５１～Ａ_５４の最適化エンジン情報を保持している場合は、ユーザ端末９２と距離の近い最適化エンジン９１へのハンドオーバーを利用して２回のハンドオーバーで実現可能となる。例えば、ユーザ端末９２の電源が長時間にわたってＯＦＦの状態となっており、その間に大幅な位置の移動が行われた場合には、電源ＯＮ時のエリアは過去の最適化エンジン９１の管轄エリアと大きく乖離している場合があり、そのような状況でユーザ端末９２と最適化エンジン９１の突合を短時間で行うことができる。また、機内モードのように長時間通信不可能な状態が続いた後に通信可能となった場合にも、本方式は適用できる。

【0044】

次に、図７を参照して、最適化エンジン９１の管轄エリアが重なっている例について説明する。この場合には、自身の管轄エリアＡ_１の端点の座標（図７のｘ_１，ｘ_２）を記憶するとともに、隣接する管轄エリアＡ_えの端点の座標（図７のｘ_３，ｘ_４）を記憶する。Ｙ座標についても同様である。

【0045】

ユーザ端末９２が複数の管轄エリアの重複部分に存在することが分かった場合、端末情報に含まれているユーザ端末９２の移動速度情報を基にして帰属する最適化エンジン９１を選択する方法が考えられる。例えば、ユーザ端末９２の過去の位置情報を記憶しておき、過去と現在のｘ方向の位置変化が正の方向であった場合、最適化エンジン９１＃２に帰属するようハンドオーバー処理を行う。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本開示は情報通信産業に適用することができる。

【符号の説明】

【0047】

１１：情報集約機能部
１２：エリア移動通知機能部
１３：管轄エリアフィルタ
１４：探索候補選択機能部
１５：品質推定機能部
１６：目的関数評価機能部
１７：評価結果判断機能部
１８：最適ネットワーク通知機能部
２１：端末情報通知機能部
２２：ネットワーク選択機能部
２３：利用エンジン記憶部
８１：ネットワーク
８２：オーバーレイネットワーク
８３：インターネット
９１：最適化エンジン
９２：ユーザ端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】