WO2008044645A1 - Radio communication terminal, radio communication network system, handover timing deciding method - Google Patents

Radio communication terminal, radio communication network system, handover timing deciding method Download PDF

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WO2008044645A1
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handover
base station
received signal
wireless communication
communication terminal
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Takahiro Kakumaru
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NEC Corp
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
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    • H04W36/0083Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
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    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/34Reselection control
    • H04W36/36Reselection control by user or terminal equipment
    • H04W36/362Conditional handover

Definitions

  • Wireless communication terminal wireless communication network system, handover timing determination method
  • the present invention relates to a radio communication terminal that performs handover control with a base station, and more particularly to a method for determining a timing for shifting to handover control.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • the wireless communication terminal communicates when the wireless base station with which the wireless communication terminal communicates exceeds the radio wave coverage of the wireless base station or there is a base station with better radio wave conditions. Processing to switch base stations to be performed occurs. For example, if there are multiple candidates for connected base stations at the same time, the received signal level (example; The base station switching process for reconnecting to a base station having a stronger reception field strength is triggered by the fact that the reception field strength) is lower than a predetermined threshold level. The switching process that occurs at this time is generally called handover.
  • the occurrence of a handover involves the following situation.
  • the wireless communication terminal Before the wireless communication terminal performs data communication with the network via the base station, it requires several exchanges, such as negotiation for connection, authentication processing as necessary, and other processing for securing communication bandwidth. To do. For example, depending on the type of authentication processing, considerable processing and time may be required.
  • this exchange is required not only when connecting to the base station for the first time, but also when switching the base station in handover.
  • wireless LAN When switching the connection between the LAN access points, it takes a considerable amount of time to switch the connection destination. Note that while switching the connection destination, data communication via the newly connected base station is not performed until the connection switching is completed.
  • the network environment connected by each wireless communication device may be different.
  • one network may have little delay due to the network and no fluctuation in the data transmission interval
  • the other network may be a network that has a narrow communication band and a delay, or is a network with a large fluctuation in the data transmission interval.
  • this switching is also referred to as “handover” in this specification
  • the influence on the data communication quality is unavoidable due to the difference in the network environment.
  • connection destination network candidates even in one wireless interface.
  • a wireless LAN there are still many candidates for the destination network so that multiple wireless LAN access points can be discovered at the same time and connected to any of them.
  • the voice communication quality degradation or video may be There has been concern about the deterioration of service quality due to interruptions in reception.
  • the silent period of the voice during the call is detected and the received signal level is detected.
  • the threshold level for transitioning to handover is increased during normal periods, making it easier to transition to handover, and conversely, thresholds are detected during periods when silence is not detected.
  • the communication quality is based on the communication quality.
  • a handover condition based on the throughput (reception rate) for each application type is added. Specifically, the received signal level that represents the level of the received signal when the received signal is received from the communicating base station is below the preset handover threshold level, and the received rate corresponds to the application being executed. Only when the pre-set handover conditions are satisfied.
  • a hand-over is easier during a silent period than in other periods.
  • the probability that the handover is performed during the silent period is increased.
  • the handover threshold level remains at the normal level, so if the received signal level drops below the handover threshold level during a conversation, the handover is immediately started. In other words, there is a problem that it is easily handed over at an inappropriate timing for the application being executed.
  • the transition to the handover is controlled depending on the success or failure of the handover condition according to the communication status of the application being executed. It is possible to prevent a handover from being easily performed at an inappropriate timing for the application inside. However, even if the received signal level continues to fall further below the handover threshold level, it will continue to wait for the handover condition according to the communication status of the application being executed, so it will fall into a state where it can no longer be handed over. There is a problem that there is a risk of end.
  • An object of the present invention is to prevent a transition to a handover at an improper timing according to the communication status of a communication application in a wireless communication terminal, and to receive when a reception signal is received from a base station.
  • the purpose is to prevent the signal level from falling to a state where data communication is impossible and falling into a state where hand-over is not possible.
  • the wireless communication terminal of the present invention comprises a communication control means for performing handover control for connecting to the first base station and switching from the first base station to the second base station in response to a connection request;
  • a first detection means for detecting whether or not a received signal level representing a level of a received signal from a currently connected base station which is a base station of the base station has fallen below a first threshold level;
  • a second detecting means for detecting whether the communication status of the application program is suitable for handover, and a third detecting means for detecting whether or not a predetermined condition for forced handover transition is established. Determining whether or not handover control is necessary based on the detection results of the first to third detection means, and outputting a connection request when transition to handover control is necessary.
  • a first detection means for detecting whether or not a received signal level representing a level of a received signal from a currently connected base station which is a base station of the base station has fallen below a first threshold level
  • a second detecting means for detecting whether the communication status
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication terminal in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of a connection destination determination unit of the wireless communication terminal according to the first embodiment of the present invention. It is a chart.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing example of a handover permission determination unit of a wireless communication terminal in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing operations of the wireless communication terminal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of processing of a communication application of the wireless communication terminal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing example of a connection destination determination unit of a wireless communication terminal according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between temporal changes in received signal level and threshold level A and threshold level B in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing example of a handover permission determination unit of a wireless communication terminal in a modification of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication terminal according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication terminal according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12A is a block diagram showing a configuration of a wireless communication terminal of the present invention.
  • FIG. 12B is a flowchart showing a handover timing determination process as the operation of the wireless communication terminal of the present invention.
  • the radio communication terminal 100 of the present invention includes a first detection unit 110, a second detection unit 120, a third detection unit 130, a determination unit 140, and a communication control unit. 150 and.
  • Communication control means 150 performs handover control for connecting to the first base station and switching from the first base station to the second base station in response to a connection request.
  • the first detection means 110 detects whether or not the received signal level representing the level of the received signal from the currently connected base station, which is the first base station, has dropped below the first threshold level.
  • the second detection unit 120 detects whether or not the communication status of the communication application program currently communicating with the own terminal 100 is suitable for handover.
  • the third detection means 130 detects whether or not a predetermined handover forced transition condition is satisfied. Decisive factor
  • the stage 140 determines whether or not the handover control is necessary based on the detection results of the first detection means 110, the second detection means 120, and the third detection means 130, If migration is necessary, the above connection request is output.
  • the second detection means 120 is provided in the communication application program, and the communication application program detects whether or not the communication status of the own program is suitable for handover by the second detection means 120.
  • the communication status of the currently communicating communication application program monitored by the second detection means 120 is, for example, the presence or absence of voice in the voice communication application program. In this case, if it is a silent section, it is detected that the situation is suitable for a node over.
  • the handover forced transition condition monitored by the third detection means 130 is, for example, from the time when the received signal level of the received signal from the currently connected base station falls below the first threshold level. It is established when the elapsed time of exceeds a preset time. Or it is established when the received signal level drops below the second threshold level, which is lower than the first threshold level.
  • the determining means 140 comprehensively determines the detection results of the first to third detecting means 110, 120, and 130, and determines whether or not the handover control with the base station is necessary. Specifically, the received signal level of the received signal from the currently connected base station has dropped below the first threshold level, and the communication status of the currently communicating communication application program is suitable for handover. At any time when the received signal level of the received signal from the currently connected base station falls below the first threshold level and the forced handover transition condition is satisfied. Decide to shift to control
  • the handover timing determination method of the present invention includes the following steps Sl, S2, S3, and S4.
  • This handover timing determination method determines the timing for performing handover control to switch from the first base station to the second base station in response to a connection request for a wireless communication terminal connected to the first base station.
  • the first detection means 110 determines whether or not the first handover condition is satisfied.
  • the second detection means 120 determines whether or not the second handover condition is satisfied when the first handover condition is satisfied (step SI—YES).
  • the third detection means 130 determines whether or not the third handover condition is satisfied when the second handover condition is not satisfied (step S2—NO).
  • step S4 the decision means 140 determines that both the first and second handover conditions are satisfied (step S1-YES, S2-YES) and the first and third handover conditions are both satisfied. Any one of the received timings (steps S1-YES, S2-NO, S3-YES) is determined as a timing for shifting to the handover control, and the communication control means 150 thereby performs the handover control.
  • the first handover condition is satisfied when the received signal level in the received signal from the currently connected base station falls below the first threshold level.
  • the second handover condition is satisfied when the communication status of the currently communicating communication application program is suitable for handover.
  • the third handover condition is the above-mentioned handover forced transition condition. In other words, the third handover condition is that the elapsed time from the time when the received signal level in the received signal from the currently connected base station falls below the first threshold level exceeds the preset time, This occurs when the received signal level drops below the second threshold level, which is lower than the first threshold level.
  • the received signal level in the received signal from the currently connected base station drops to a level equal to or lower than the first threshold value, and the communication application currently in communication
  • the communication status of the program is suitable for handover, it shifts to handover control, so it is prevented from shifting to handover at an inappropriate timing according to the communication status of the radio communication terminal 100. I can do it.
  • the communication status of the currently communicating communication application program is not suitable for handover.
  • the transition to the handover control is performed when the predetermined handover mandatory transition condition is satisfied, It is possible to prevent the signal level from dropping to a state where data communication is impossible and falling into a state where handover is not possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a wireless communication system to which a wireless communication terminal of the present invention is applied.
  • the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention includes a wireless communication terminal 1, a plurality of base stations 2 and 3, and a network 4.
  • the network 4 includes one or more LAN (Local Area Network) lines or WAN (Wide Area Network) lines.
  • a plurality of base stations 2 and 3 are connected to this network 4.
  • the radio communication terminal 1 uses radio as a transmission medium and connects to the network 4 through one of the plurality of base stations 2 and 3.
  • the base station 2 is configured to function as a base station compliant with IEEE 802.11, which is a wireless LAN standard, and connection negotiation is performed in response to a connection negotiation request from the wireless communication terminal 1.
  • IEEE 802.11 which is a wireless LAN standard
  • connection negotiation is performed in response to a connection negotiation request from the wireless communication terminal 1.
  • the connection negotiation procedure based on IEEE 802.11 generally operates as follows.
  • the wireless communication terminal 1 transmits an authentication frame to the base station 2 to be connected.
  • the base station 2 based on IEEE 802.11 responds by sending an authentication frame including an authentication result to the wireless communication terminal 1.
  • the wireless communication terminal 1 notifies that the connection with the base station 2 is to be established by transmitting an association frame.
  • the base station 2 responds by sending an association frame including an ID for identifying the wireless communication terminal 1 to the wireless communication terminal 1.
  • the connection negotiation is completed by performing authentication according to IEEE 802. IX and exchanging keys for secure communication as necessary, and data communication can be continued.
  • the base station 2 performs an operation of transferring data from the wireless communication terminal 1 to a communication device connected to the network 4, and a data transfer operation from the communication device connected to the network 4 to the wireless communication terminal 1. .
  • Base station 3 has the same functions as base station 2 and performs the same operations.
  • the wireless communication terminal 1 is configured to function as a terminal compliant with IEEE 802.11. Communication with a communication device connected to the network 4 via the base station 2 or the base station 3 is possible using the Internet protocol (IP). Specifically, the wireless communication terminal 1 transmits an authentication frame to the base station to be connected. When an authentication frame including an authentication result is transmitted from a base station based on IEEE 802.11, the wireless communication terminal 1 receives this and notifies that it is connected to the base station by transmitting an association frame. To do. Next, when an association frame including an ID for identifying the wireless communication terminal is transmitted from the base station, the wireless communication terminal 1 receives this. After that, the connection negotiation is completed by performing authentication according to IEEE 802.
  • IP Internet protocol
  • the wireless communication terminal 1 also has a security function based on IEEE 802.l li when further security enhancement is required, and QoS (based on IEEE 802.l ie when communication quality needs to be ensured. (Quality of Service) function (bandwidth guarantee function, etc.) and admission control function (call admission control, etc.), and when high-speed handover is required during data communication, authentication and key It has a communication optimization function. If necessary, the terminal may be configured to function as a terminal conforming to the IE EE 802.11 standard other than IEEE 802.l li, IEEE 802.l ie, or IEEE 802.l lr.
  • the wireless communication terminal 1 performs a connection negotiation with the base station 2 or the base station 3 using the wireless physical layer when performing network communication via the base station 2 or the base station 3. Authentication processing may be additionally performed as necessary. When the connection negotiation is completed, network communication via the base station becomes possible.
  • FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the wireless communication terminal 1 of FIG.
  • the wireless communication terminal 1 includes a wireless communication interface unit 30, one or more applications 10, a communication control unit 20, a handover permission instruction unit 40, a handover permission determination unit 50, a user program, and the like.
  • a reference information input unit 70, a user preference information storage unit 80, and a connection destination determination unit 60 are provided.
  • the radio communication interface unit 30 is responsible for data transmission / reception via radio.
  • Application 10 is connected via wireless interface 30. It is a communication application that performs data communication, and gives instructions regarding handover itself.
  • the communication control unit 20 performs connection processing to the network via the wireless communication interface unit 30, received signal level monitoring processing, and exchange of data between the application 10 and the wireless interface unit 30.
  • the handover permission instructing unit 40 instructs a handover permission notification and a prohibition notification based on information related to handover from the application 10.
  • the handover permission determining unit 50 determines whether or not handover is possible based on the handover permission notification and prohibition notification from the handover permission instructing unit 40 and the time spent in the handover prohibited state.
  • the user preference information input unit 70 inputs an identification name of a connection destination base station, a priority for the identification name, and network information.
  • the user preference information storage unit 80 holds information input by the user preference information input unit 70 or information stored in advance.
  • the connection destination determination unit 60 is connected to the communication control unit 20, the handover permission determination unit 50, and the user preference information storage unit 80, determines a base station to be connected, and makes a connection request to the communication control unit 20.
  • the communication control unit 20 includes a portion 20A corresponding to the first detection unit 110 and a portion 20B corresponding to the communication control unit 150.
  • the handover permission instructing unit 40 has a portion 40A corresponding to the second detection means 120 described above.
  • the handover permission determination unit 50 includes a portion 50A corresponding to the above-described third detection means 130 and a portion 50B corresponding to the determination means 140.
  • the connection destination determination unit 60 has a portion 60A corresponding to the determination means 140 described above.
  • the application 10 is a communication application program that performs data communication via the wireless communication interface unit 30.
  • UDP User Datagram Protocol
  • the application 10 has a function of instructing handover permission and prohibition to the handover permission determination unit 50 via the handover permission instruction unit 40 at a timing according to the communication content in the own application.
  • application 10 is a voice call application, it determines the voice and silent periods during a voice call, issues a handover prohibition instruction at the start of the voice period, and a handover permission instruction at the end of the voice period! Do.
  • the communication control unit 20 has a function of performing connection processing to the network 4 based on a request from the connection destination determining unit 60. Specifically, the communication control unit 20 sends the base station search, base station connection negotiation, data encryption and decryption functions, and the base station search result to the connection destination determination unit 60. And a notification function.
  • the communication control unit 20 holds the threshold level set by the connection destination determining unit 60.
  • the communication control unit 20 has a function of comparing the received signal level periodically acquired from the wireless communication interface unit 30 with a threshold level, and notifying the connection destination determining unit 60 when the level is lower than the threshold level.
  • the threshold level may be held in advance in addition to being set by the connection destination determination unit 60.
  • the wireless communication interface unit 30 has a function of wirelessly transmitting data received from the communication control unit 20 to the base station and a function of passing data received from the base station to the communication control unit 20. That is, the radio communication interface unit 30 is mainly used for communication with the base station.
  • the wireless communication interface unit 30 has a function of collecting the radio wave status, that is, the received signal level and the data communication status, that is, the error rate and the number of normally transmitted data, and periodically notifying the communication control unit 20. Have.
  • the handover permission instructing unit 40 serves to instruct the handover permission determining unit 50 whether or not to allow handover. Specifically, when receiving the handover permission notification from the application 10, the handover permission instructing unit 40 issues a handover permission instruction to the handover permission determining unit 50, and when receiving the handover prohibition notification from the application 10, A hand over prohibition instruction is issued to the over permission judgment unit 50.
  • the handover permission determination unit 50 requests the handover permission notification request to notify the connection destination determining unit 60 when the handover permission state, which is a state in which handover is permitted, is notified. Is received from the handover permission instruction section 40. Whether or not handover is possible is determined based on the notified handover permission instruction or handover prohibition instruction and the time during which the handover is prohibited.
  • the handover permission determination unit 50 receives the handover permission notification request from the connection destination determination unit 60, if it is in the handover permission state, the handover permission determination unit 50 sends a handover permission notification indicating that the handover is continuously permitted. Notify the decision unit 60.
  • the handover permission determination unit 50 receives a handover permission notification request from the connection destination determination unit 60, if the handover permission determination unit 50 is in a handover prohibition state that is not a state in which handover is permitted, does the handover permission determination unit 50 enter the handover permission state? Even if the handover is not permitted, when the stay time in the handover prohibited state exceeds a predetermined time, a handover permission notification is sent to the connection destination determining unit 60.
  • the connection destination determination unit 60 plays a role of determining which base station to connect to via the wireless communication interface unit 30.
  • the connection destination determination unit 60 requests the communication control unit 20 to search for a currently connectable base station, acquires a search result of the base station, a list of acquired search results, and a user preference information storage unit
  • the connection destination identifiers held in 80 are compared, and based on the priority information stored together with the connection destination identifiers, the base station with the higher priority is determined, and the connection request to the selected base station is communicated. This is performed for the control unit 20. For example, in the case of a WLAN, an access point scan request is sent to the communication control unit 20, and the obtained access point search result and user preference information storage unit 80 holds the user preference information.
  • the network information necessary to connect to the selected connection destination obtained from the user preference information storage unit 80 is also determined based on the priority of the network, and the connection destination is determined from the higher priority.
  • a connection request is made to the communication control unit 20 together with ESSID, connection method, encryption method, information necessary for authentication, and the like.
  • connection destination determination unit 60 is also responsible for switching the connection from the current connection destination to another base station when there is a base station connected via the wireless communication interface unit 30.
  • the connection destination determination unit 60 sets the threshold level in the wireless communication interface unit 30 for the communication control unit 20 as necessary.
  • the connection destination determination unit 60 Upon receiving a reception signal level lowering notification notifying that the reception signal level in the reception signal received by the wireless communication interface unit 30 from the communication control unit 20 is below the threshold level, the connection destination determination unit 60 performs handover. In order to determine whether it is possible or not, a handover permission notification request is sent to the handover permission determination unit 50 to notify the handover permission when it is permitted.
  • the connection destination determination unit 60 When receiving a notification from the handover permission determination unit 50 that the handover is permitted, the connection destination determination unit 60 starts the handover process.
  • a search is made for a selectable base station, a base station search result is acquired, and a connection destination base station with a high priority is determined and selected by comparing the search result with the user preference information storage unit 80.
  • a process for making a connection request to the base station to the communication control unit 20 and connecting to a new base station which is the same as the process for connecting to the base station first.
  • the handover destination candidates basically do not include the currently connected base station whose received signal level is reduced.
  • the received signal level which has been temporarily lowered, exceeds the threshold level when a handover permission notification is received from the handover permission determination unit 50.
  • the handover process may be interrupted and the currently connected base station may be used as it is.
  • a process for determining a handover destination network by searching for a base station, obtaining a search result of the base station, and comparing the search result with user preference information is performed.
  • it may be completed before receiving a notification from the handover permission determination unit 50 that the handover is permitted.
  • the processing may be started when it is received that the received signal level is below the threshold level, and the handover destination base station may be determined.
  • a handover permission notification is received from the handover permission determination unit 50, a connection request to the selected base station can be made immediately, and the connection process to a new base station is completed in a shorter time. I can expect that.
  • the user preference information input unit 70 stores information related to the network including the priority for the base station desired to be connected when connecting to the network via the wireless communication interface unit 30. It plays the role of storing in 80, and stores the connection destination identification name and the priority order thereof in the user preference information storage unit 80.
  • the connection destination is WLAN
  • ESSID Ext ended Service Set ID
  • ESSIDs are set in the user preference information storage unit 80 in the order in which connections are desired.
  • BSSI D Basic Service Set ID
  • It may be passed to the user preference information storage unit 80 as a list in which connection destination identification names are arranged in advance in order of priority, or may be set individually one by one.
  • connection destination identification name information necessary for connection may be set in the user preference information storage unit 80! /.
  • the user preference information input unit 70 has its own user interface and can be configured to obtain input from the user, or an application in a wireless communication terminal can communicate with a device on the network. The information acquired by doing so may be configured to be input.
  • the user preference information storage unit 80 uses, as a list, connection destination identification names arranged in order of priority with respect to base stations that desire connection when connecting to a base station via the wireless communication interface unit 30. Play a role to remember.
  • the contents stored by the user preference information input unit 70 are set and read by the connection destination determination unit 60.
  • the contents to be stored may be stored from the user preference information input unit 70 or may be stored in advance.
  • the user preference information storage unit 80 may store not only a name for identifying a connection destination but also information necessary for connecting to the base station.
  • a storage medium 90 is a computer-readable recording medium such as a magnetic disk and stores a program.
  • a CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • FIGS. 3, 4, and 5 the processing shown in FIGS. 3, 4, and 5 is realized by the CPU of the computer constituting the wireless communication terminal 1 moving the program in the storage medium 90 to the RAM and executing it.
  • the wireless communication terminal 1 searches for a base station in order to connect to the network 4 and acquires a search result. Search results and user preference information storage of wireless communication terminal 1 If a matching base station exists by comparing the list of base station identifiers stored in the section 80 in the order of priority in which they are desired to be connected, from the highest priority, the connection to the base station is established. Data communication is possible by making a connection negotiation with the base station. For example, the base station 2 is determined and negotiates with the base station 2 so that the wireless communication terminal 1 can communicate with devices on the network 4 via the base station 2 (C1 and C2 in FIG. 5). .
  • the negotiation between the wireless communication terminal 1 and the base station 2 may be encrypted communication using a WEP (Wired Equivalent Privacy) key with only IEEE 802.11 connection negotiation or IEEE 802.IX authentication.
  • WEP Wi-Fi Protected Access
  • WPA2 Wi-Fi Protected Access 2
  • Connection may be used (Cl in Fig. 5).
  • the communication control unit 20 in FIG. 2 starts when the level of the received signal from the connected base station 2 decreases due to movement of the wireless communication terminal 1 during data communication or the like. At the timing when it falls below the threshold level set to 20, a reception signal level lowering notification is issued to the connection destination determination unit 60 (step Al in FIG. 3, C3 in FIG. 5).
  • the connection destination determining unit 60 Upon obtaining the received signal level lowering notification, the connection destination determining unit 60 issues a handover permission notification request to the handover permission determining unit 50 (step A2 in FIG. 3, step B5 in FIG. 4, FIG. 5 C4).
  • the connection destination determination unit 60 waits until a handover permission notification is issued from the handover permission determination unit 50 (step A3 in FIG. 3).
  • the handover permission determination unit 50 is set to the handover permission state when it is activated (step B1 in FIG. 4), and the handover permission notification and prohibition notification from the handover permission instructing unit 40 are connected. It waits for a handover permission notification request from the destination determination unit 60 (steps B2 to B4 in FIG. 4).
  • the hand over prohibition state is set (step B3 in Fig. 4). After that, when a handover permission notification is received, it is set to the handover permission state (step B4, step Bl in Fig. 4).
  • the handover permission determining unit 50 When receiving the handover permission notification request from the connection destination determining unit 60, the handover permission determining unit 50 initializes a timer for counting the time during which the handover is prohibited, for example, to 0 ( Next, step B6) in Fig. 4 is checked, and then the hand over state maintained by itself is checked (step B7 in Fig. 4).
  • the handover state is the handover permission state
  • a handover permission notification is issued to the setting destination determination unit 60 (step Bl 1 in FIG. 4, C6 in FIG. 5). If the handover state is prohibited in step B7, the timer is incremented every predetermined time (step B9 in FIG. 4) and the handover permission instruction unit 40 waits for a handover permission instruction. Receive (Step B8 in Figure 4).
  • a handover permission notification is issued to the connection destination determination unit 60 at that time (step B11 in FIG. 4 and C6 in FIG. 5).
  • a handover permission notification is not performed to the connection destination determination unit 60 without a handover permission instruction from the handover permission instruction unit 40.
  • a permission notice is issued (step Bl l in Fig. 4, C6 in Fig. 5).
  • the handover permission determination unit 50 issues a handover permission notification, it is set to the first handover permission state and returns to the first state (step Bl in FIG. 4).
  • the timeout value of the timer is set to be shorter than the shortest time from when the level of the received signal from the connected base station 2 falls below the threshold level until the data communication is disabled. How short to set is determined by how much margin is provided.
  • the timer may be either a count-up method or a count-down method. In the case of the countdown method, a timeout value is set as the initial value. For example, if the timeout value is 30 seconds, 30 seconds is set as the initial value, and the timer is counted down while the handover is prohibited. Judgment is performed in the same manner as when a handover permission instruction is received without a handover permission instruction from the terminal, and a handover permission notification is issued to the connection destination determination unit 60. The timeout value may be notified together with the handover permission notification request from the connection destination determination unit 60, and may be retained in advance!
  • the connection destination determining unit 60 notifies the handover permission from the handover permission determining unit 50.
  • the handover process starts (steps A4 and A5 in Fig. 3 and C7 in Fig. 5).
  • the handover process here starts with a search for a base station in the same way as the initial connection, determines a connection destination base station based on user preference information, and performs a connection negotiation with the base station.
  • the handover process to the base station is completed (Step A6 in Figure 3 and C8 in Figure 5). For example, when receiving a power hand over permission notification that was initially connected to base station 2 and performing data communication, the base station is searched and compared with user preference information.
  • the wireless communication terminal 1 performs connection negotiation with the base station 3 and starts data communication (C7 and C8 in FIG. 5).
  • the wireless communication terminal 1 may cancel the connection with the base station 2 and stop the data communication as necessary before the connection negotiation with the base station 3 is performed.
  • the negotiation between the wireless communication terminal 1 and the base station 3 is only an IEEEE 802.11 connection negotiation, and even with encrypted communication using a WEP (Wired Equivalent Privacy) key. Or, as a result of IEEE 802. IX authentication, it may be encrypted communication using a WEP key that is allowed to connect and is dynamically set, or WPA (Wi-Fi Protected Access), WPA2 (WPA version 2) The connection can be more secure than the one used (C7 in Fig. 5).
  • the process of determining a handover destination base station by searching for a base station, obtaining a search result of the base station, and comparing the search result and user preference information is performed as a handover permission determination. It may be done before receiving a notification from section 50 that the handover is permitted. For example, when the fact that the received signal level is below the threshold level is received (step A1 in FIG. 3), the processing may be started and the base station to be handed over may be determined. As a result, as soon as a handover permission notification is received from the handover permission determination unit 50, a connection request to the selected base station can be made, and the connection process to the network can be completed in a shorter time. Can do.
  • the application 10 issues a handover permission / prohibition instruction to the handover permission determination unit 50 via the handover permission instruction unit 40 at a timing according to the communication content of the own application.
  • application 10 is a voice call application.
  • the voice call application 10 after the voice call is started, the voice section or the silent section is discriminated, and handover is prohibited at the beginning of the voice section, that is, the section where the voice is flowing (D1-1 to D12).
  • the instruction to permit handover is set (D3)!
  • the method by which the voice call application 10 discriminates between the voice section and the silent section may be determined by the amplitude level of the voice waveform. Specifically, the voice interval and silent interval during data communication are judged from the strength of the voice waveform of the communication data, a handover prohibition instruction is issued at the start of the voice interval, and at the end of the voice interval, that is, at the beginning of the silent interval. Handover One permission instruction is given.
  • the voice call application 10 may discriminate between the voice section and the silent section by performing voice recognition and determining the start and end of the context from the result of context semantic analysis.
  • the context is determined by performing semantic analysis after using voice recognition from voice data during data communication, and a handover prohibition instruction is given with the beginning of the context as the beginning of the voice interval. Is given as the end of the voice interval and a handover permission instruction is given.
  • the present invention does not require a specific discrimination method, and any discrimination method may be used and is applicable.
  • the handover permission determination unit 50 force S will wait until the handover permission state is entered because the handover is currently prohibited. .
  • the handover permission determination unit 50 When a handover permission instruction (D6) is received from the display unit 40, the handover is permitted at that point, and a handover permission notification (D8-2) is issued to the connection destination determination unit 60. Therefore, the wireless communication terminal 1 does not start the handover process until the application 10 issues the handover permission instruction after the reception signal level is lowered, and does not start the handover process when the handover permission instruction is issued. Over processing will start.
  • the handover permission instruction is not issued easily, if the timer exceeds the time-out value, if it continues to wait for the issuance of further handover permission instruction, the received signal level will drop to the state where data communication is not possible and the handover will Therefore, a handover permission notification is issued to the connection destination determination unit 60 without a handover permission instruction.
  • the received signal level drop notification is notified to the connection destination determination unit 60, and in addition to the received signal when the communication level exceeds the threshold level. It may be configured to notify a level increase notification.
  • the connection destination determination unit 60 is in a state waiting for receiving a handover permission notification by receiving a reception signal level decrease notification, issuing a handover permission notification request to the handover permission determination unit 50 It is.
  • the connection destination determining unit 60 performs an operation of canceling the issued handover permission notification request. That is, in this case, the handover operation is not performed.
  • the application 10 is configured to perform handover permission and prohibition instructions at the boundary between the voice section and the silent section. However, the application 10 instructs handover prohibition simultaneously with the start of the voice call. It is also possible to issue a handover permission instruction at the end of the voice call.
  • the application 10 is configured to perform handover permission and prohibition instructions during a voice call, and is used for a control plane during signaling for establishing a voice call, that is, other than the data plane. It is also possible to do.
  • a voice call application when a voice call is started, preparation for making a voice call using SIP (Session Initiation Protocol) is performed. This is a call to the other party when calling or the voice codec (COmpression / DEC ompression) negotiation.
  • SIP Session Initiation Protocol
  • the wireless communication terminal 1 transmits an INVITE packet for starting a voice call
  • the wireless communication terminal 1 receives a "100 Trying" packet indicating that processing is ongoing from the SIP server, and is calling from the other party.
  • a "180 Ringing" packet indicating that the call is received and a "200 OK" packet indicating that the other party has answered the call is received
  • an ACK packet which is an acknowledgment of that packet, is returned to enable voice communication. Preparation will be completed.
  • the above-described contents are applicable not only to voice call applications but also to all applications using other protocols.
  • the application is a VPN (Virtual Private Network) client application and is performing an IPsec (IP Security) connection. If the IP address of the wireless communication terminal 1 is changed by handover during the IPsec connection process, the IPsec connection process must be restarted from the beginning after the handover. For this reason, it can be used to prohibit handover during connection processing such as signaling protocol for call control and control protocol for securing a communication path by VPN.
  • VPN Virtual Private Network
  • IPsec IP Security
  • the application 10 is a voice call application. It may be a program (video reception application or audio reception application) that receives a program distributed according to a predetermined program program (program table defining a program to be distributed and its distribution time zone).
  • a program program video distribution program or audio distribution program
  • the wireless communication terminal 1 can determine in advance the time period during which handover is permitted. For example, in a program, the power that the program is determined by the time zone S, and the effect on quality due to handover is less affected than handover between programs by handover between programs In some cases. In other words, a configuration in which handover is prohibited during a program and handover is permitted in a section between programs is also possible.
  • connection destination determination unit 60 has the strongest radio wave intensity based on the reception result of the broadcast information transmitted by the base station regardless of the user preference! /, It is possible to have a method of selecting a base station as a connection destination.
  • the handover permission from the application 10 to the handover execution timing generated by the wireless communication terminal 1 due to a decrease in the received signal level and the like Since it is configured to provide one handover permission and prohibited section by instructing the prohibition, the handover processing is conventionally performed regardless of the data communication status and communication contents of the application 10 when the reception signal level decreases. However, it is possible to start the handover process at a timing that matches the communication status of application 10. For this reason, handover can be performed at a timing with little influence on the quality from the viewpoint of the application 10, and the effect of reducing the quality deterioration for the user involved in the handover can be obtained.
  • the wireless communication terminal 1 determines once that handover is performed due to a decrease in the received signal level, but before the handover permission is obtained. Since handover is not performed when an increase in received signal level is detected, even if the received signal level returns before the handover permission is obtained after deciding to perform handover, handover is not performed. It is possible to prevent one from being executed. For this reason, useless handover processing can be prevented, and as a result, the effect of improving data communication quality at the application level can be obtained.
  • the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention is configured such that a handover permission instruction and a prohibition instruction can be notified at a timing according to the communication contents in each application 10. Therefore, each application 10 can determine its own instruction timing. For this reason, any type of application 10 has the effect of reducing quality degradation for users involved in handover. That is, since the communication application 10 itself issues the handover permission and prohibition instruction, the communication application 10 provides information regarding the timing for performing the handover permission instruction according to the data communication content of itself and the node over prohibition instruction. It has both information about the timing for performing handover, and it is possible to give instructions for permission and prohibition of handover according to the information about timing according to the communication contents.
  • the communication path is secured not only during the communication of the application data by the application 10 but also by the signaling protocol or VPN for call control as described above. It is possible to control handover timing even in a control plane such as a control protocol. For this reason, it is possible to reduce signaling retries due to the occurrence of handover during sirendling. As a result, the data communication quality can be improved by reducing the communication interruption period. can get.
  • the wireless communication system in the case of a video reception application or an audio reception application, for example, based on a predetermined program program (video distribution program or audio distribution program), for example, It is possible to determine the period to allow or prohibit handover in advance, for example, by determining the interval between programs as a handover-permitted section. It is possible to perform a high base station search, and further, it is possible to obtain an effect that the radio communication terminal can appropriately perform handover to a base station having a better communication status.
  • a predetermined program program video distribution program or audio distribution program
  • the communication control unit 20 in FIG. 2 adds another threshold value lower than that in addition to the same threshold level as in the first embodiment.
  • Level and when the received signal level falls below one of the two threshold levels, the connection destination decision unit 60 is notified of which threshold level has fallen, and the connection destination is decided.
  • Unit 60 1S The configuration is the same as that of the first embodiment except that when the communication control unit 20 receives a notification that the lower threshold level has been reached, the handover is immediately started. Details will be described below.
  • the communication control unit 20 in this embodiment further holds one more threshold level.
  • the aforementioned threshold level is referred to as threshold level A
  • the other threshold level added in this embodiment is referred to as threshold level B.
  • the value set for the threshold level B may be set to a value slightly larger than that in consideration of the power margin that is most effective when data communication is impossible.
  • the communication control unit 20 compares the received signal level periodically acquired from the wireless communication interface unit 30 with the threshold levels A and B. When the communication control unit 20 falls below the threshold level A, the communication control unit 20 notifies the connection destination determination unit 60 to that effect. When the value falls below the threshold level B, the connection destination determination unit 60 is notified.
  • Threshold level B is a threshold level lower than threshold level A.
  • the threshold levels A and B may be stored in advance in addition to those set by the connection destination determination unit 60.
  • the connection destination determination unit 60 in FIG. 2 performs the following operation in addition to the operation in the first embodiment.
  • Contact The destination determination unit 60 sets the threshold level B in the wireless communication interface unit 30 for the communication control unit 20 as necessary.
  • the connection destination determining unit 60 determines whether to permit handover.
  • the handover process starts immediately regardless of whether or not the hand over of the unit 50 is possible, that is, without waiting for the handover permission notification. This is different from the operation of the first embodiment.
  • the connection destination determining unit 60 may notify the handover permission determining unit 50 of canceling the handover permission notification request as necessary.
  • FIG. 7 The processing shown in FIG. 7 is realized by the CPU of the computer constituting the communication terminal 1 moving the program in the storage medium 90 to the RAM and executing it.
  • the wireless communication terminal 1 first performs a connection negotiation with the base station 2 or the base station 3, and performs an operation that enables communication with a communication device on the network 4 via the base station! / The operation is the same as that of the first embodiment.
  • the communication control unit 20 of the wireless communication terminal 1 sets the self-communication control unit 20 when the received signal level from the connected base station (F1 in FIG. 8) decreases due to the movement of the own terminal 1 or the like.
  • the received signal level lowering notification A is issued to the connection destination determination unit 60 at a timing lower than the threshold level A (F2 in FIG. 8).
  • the reception signal level lowering notification B is issued to the connection destination determining unit 60 at a timing (F3 in FIG. 8) that is lower than the threshold level B set in the own communication control unit 20.
  • the connection destination determining unit 60 of the wireless communication terminal 1 Upon obtaining the reception signal level lowering notification A, the connection destination determining unit 60 of the wireless communication terminal 1 issues a handover permission notification request to the handover permission determining unit 50 (step El of FIG. 7, step E2). Then, it waits for the handover permission determination unit 50 to receive a handover permission notification (step E3 in FIG. 7), and when the handover permission notification is received, starts the handover process (step E5 in FIG. 7). This point is the same as in the first embodiment, but when receiving the reception signal level decrease notification B from the communication control unit 20 while waiting for the handover permission notification (step E4 in FIG. 7), there is no handover permission notification. The handover process starts immediately (step E5 in Fig. 7).
  • the threshold level Bell B means a threshold level that requires the connection destination determination unit 60 to execute handover immediately without giving a grace for handover execution.
  • the connection destination determination unit 60 sends the handover permission determination unit 50 to the handover permission determination unit 50 as necessary. For the notification of canceling the handover permission that has already been issued, please notify us.
  • the handover permission determination unit 50 may perform the operation shown in the flowchart of FIG. 4 in the same manner as in the first embodiment, or the timer-related processing step B6, from the flowchart of FIG.
  • the operation shown in the flowchart of FIG. 9 with B9 and B10 omitted may be performed.
  • the communication control unit 20 of the wireless communication terminal 1 is provided with a threshold level B lower than the threshold level A in addition to the threshold level A, and the received signal level is the threshold level.
  • the received signal level is the threshold level.
  • the currently connected communication path is maintained until the reception signal level lowering notification B is notified! /. Therefore, the reception signal level lowering after the reception signal level lowering notification A is notified. It is possible to perform a more accurate base station search using the time until the lower notification B is notified. For this reason, there is also an effect that the wireless communication terminal can appropriately perform handover to a base station in a better communication situation.
  • the radio communication system performs handover.
  • Example 1 and Example 2 in that the application that gives the hando permission permission / prohibition instruction to the hando permission determination part 50 via the permission instruction part 40 is a hando instruction application 200 that is different from the communicating application 10. Is different.
  • the hand-instruction application 200 has a function of monitoring and analyzing application data during communication.
  • the handover instruction application 200 may be interposed between the application 10 and the wireless communication interface unit 30.
  • the hand-on instruction application 200 has information on the timing of issuing a hand-on permission instruction and the timing of issuing a hand-on prohibition instruction according to the monitored data communication contents, and the timing according to the monitored communication contents. Instruct the handover permission and prohibition according to the information related to the above. For example, measure the throughput of application data during communication, and when the application data throughput is high! /, Give a hando prohibition instruction, and give a handover permission instruction when the application data throughput is low It may be.
  • the voice section and silent section of a voice call are determined, a handover prohibition instruction is issued at the start of the voice section, and a handover permission instruction is issued at the end of the voice section and the start of the silent section. It ’s good to know that!
  • the hando instruction application 200 acquires application data during communication, analyzes the contents, and determines the hando permission / prohibition instruction timing according to the communication contents of each application 10 held. In addition, it may have a function to extract a time period and a period with little influence even when disconnected, and a handover permission and prohibition instruction may be given according to the extracted period. At this time, the configuration may be such that the hando permission and prohibition instruction timing applied from the running application 10 can be changed.
  • the effect of the present invention can be obtained without remodeling the existing communication application 10. That is, even with an existing communication application 10 that cannot perform handover permission and prohibition instructions, it is possible to perform hando permission and prohibition by adopting a configuration using the hando instruction application 200. The effect of reducing the quality deterioration for the user involved in the handover is obtained.
  • the hand over permission determination unit 50 can determine normally by requesting a handover permission and prohibition instruction from each of the plurality of communication applications 10. There is a risk of disappearing.
  • the application 200 different from the communication application 10 handles the data communication in the plurality of applications 10 together, so that it is possible to prevent inconsistencies in handover permission and prohibition instructions. That is, even when a plurality of communication applications 10 are operating, it is possible to easily obtain the effects of the present invention.
  • the application 200 different from the communication application 10 handles data communication in a plurality of applications 10 collectively, the data communication application 10 that is preferentially executed is determined, and the data communication application 10 On the other hand, it is possible to issue a handover permission instruction and a prohibition instruction.
  • the handover instruction application 200 may be associated with a physical button in the wireless communication terminal 1. Specifically, the handover instruction application 200 is configured to issue a handover prohibition instruction and a handover permission instruction, respectively, in accordance with the timing when this button is pressed or released. This allows the user to control the handover timing via the button.
  • the button may be a button realized by virtual software.
  • the handover instruction application 200 may be a PoC (Push to talk over Celluler).
  • the PoC application requires the user to press a button to obtain voice and other media transmission rights.
  • the wireless communication system according to Embodiment 4 of the present invention includes a plurality of wireless communication interface units, that is, a wireless communication interface unit 30A and a wireless communication interface unit 30B. Only one type of wireless communication interface unit 30 is provided! /, Which differs from Example 1 to Example 3.
  • the communication control unit 20 includes a wireless communication interface unit 30A and a wireless communication interface unit.
  • the user preference information storage unit 80 has a control function for 30B, and stores a desired connection destination identifier, priority, and network related information for the wireless communication interface unit 30A and the wireless communication interface unit 30B. Further, the user preference information input unit 70 has a function of inputting information regarding the wireless communication interface unit 30A and the wireless communication interface unit 30B. Except for these, the configuration is the same as in Example 1 to Example 3.
  • the processing shown in the present embodiment is realized by the CPU of the computer constituting the communication terminal 1 moving the program of the storage medium 90 onto the RAM and executing it.
  • the handover operation using only one radio communication interface unit is performed.
  • the hand is connected to the radio communication interface unit 30B while being connected by the radio communication interface unit 30A.
  • Overpowering operation or the ability to perform a handover operation to the wireless communication interface unit 30A during connection by the wireless communication interface unit 30B is greatly different from the operations in the previous embodiments.
  • the wireless communication interface unit 30A and the wireless communication interface unit 30B are WLAN, 33 ⁇ 4 telephone network, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access, also known as IEEE 802.16e), Bluetooth, PHS (Personal Handyphone System), etc. various communication systems for wireless and media are available, it is also possible to use together in any combination, including the use of the same wireless medium.
  • the number of wireless communication interface units is not limited to two, and a plurality of wireless communication interface units may be provided.
  • a wireless communication system includes any one of Embodiments 1 to 3 described above. Can be combined with each other, and any combination is possible.
  • the radio communication terminal of the present invention it is possible to prevent a transition to handover at an inappropriate timing according to the communication status of the communication application in the own terminal.
  • the reason for this is that even if the received signal level of the received signal from the currently connected base station falls below the first threshold level, the control does not immediately shift to the handover control, and the communication application program currently communicating is not. This is because it waits for the communication status to be suitable for handover before shifting.
  • the radio communication terminal of the present invention it is possible to prevent the received signal level in the received signal from the base station from falling to a state where data communication is impossible and preventing a handover from occurring.
  • the reason is that the communication status of the communication application program is set to handover in the state where the handover forced transition condition is set and the received signal level in the received signal from the currently connected base station has dropped below the first threshold level. This is because if the condition for forced transition to handover is satisfied while waiting for a suitable situation, the transition to handover control is forced.
  • the wireless communication terminal of the present invention includes a plurality of wireless communication interface units, so that a handover between different wireless communication interface units can be performed according to the communication status of the communication application 10. It is possible to prevent transition to handover at an inappropriate timing, and it is possible to prevent the level of the received signal with the base station from being lowered to a state where data communication is impossible and falling into a state where handover cannot be performed.
  • a handover between different wireless communication interface units uses a single wireless communication interface unit as in the above-described embodiment because each wireless network communication state (communication bandwidth, delay, etc.) is different. It is assumed that the handover of the application data during communication will occur! /, And the communication quality will be greatly affected! / A significant quality improvement effect can be obtained.

Landscapes

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Description

明 細 書
無線通信端末、無線通信ネットワークシステム、ハンドオーバータイミング 決定方法
技術分野
[0001] 本発明は基地局との間でハンドオーバー制御を行う無線通信端末に関し、特にハ ンドオーバー制御に移行するタイミングの決定方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、 WLAN (Wireless Local Area Network)をはじめとする様々な無線通 信デバイスがパソコン、周辺機器、携帯電話、ゲーム機、家電などあらゆる装置に搭 載されるようになってきた。その中でもノートパソコンや携帯電話、ゲーム機などの移 動性を有する装置においては、アプリケーションを利用しながら移動するという場合 がある。例えば、携帯電話で電話中に移動する状況は容易に想像可能である。
[0003] 無線により通信したまま移動することにより、無線通信端末が通信する無線基地局 の電波到達範囲を超えたり、よりよい電波状況の基地局が存在したりすることにより無 線通信端末が通信する基地局を切り替える処理が発生する。例えば、同時に複数の 接続先基地局の候補が存在する場合、現在接続して!/、る基地局から信号 (受信信 号)を受信したときの受信信号のレベルを表す受信信号レベル (例示;受信電界強度 )が、予め定められた閾値レベルより低下したことをトリガーとして、より受信電界強度 の強い基地局に対して接続し直す基地局の切替え処理が発生する。このときに発生 する切替え処理を一般的にハンドオーバーと呼ぶ。
[0004] ハンドオーバーの発生においては次のような状況を伴う。無線通信端末が基地局 を介してネットワークとデータ通信を行うまでには接続するためのネゴシエーション及 び必要に応じて認証処理、そしてその他通信帯域を確保するための処理などいくつ かのやり取りを必要とする。例えば認証処理の種別によっては相当の処理及び時間 を要する場合もある。
[0005] 通常このやり取りは最初に基地局と接続するときだけではなぐハンドオーバーにお いて基地局を切り替えるときにも必要とされる。つまり、例えば無線 LANであれば無 線 LANアクセスポイント間で接続を切り替えるときに少なからず接続先切替え時間を 要することとなる。なお、接続先を切り替えている間は接続の切替えが完了するまで 新しく接続する基地局を介したデータ通信は行われない。
[0006] また無線通信端末が互いに異なる 2つ以上の無線通信デバイスを保持して!/、る場 合、それぞれの無線通信デバイスによって接続されるネットワーク環境が異なる場合 がある。例えば一方はネットワークによる遅延が少なくデータ送信間隔の揺らぎがな いネットワークであり、もう一方のネットワークは通信帯域が狭く遅延が発生しやすぐ データ送信間隔の揺らぎが大きいネットワークである力、もしれない。このときに一方の ネットワーク力、らもう一方のネットワークへ切り替えると(本明細書ではこの切替えもハ ンドオーバーと呼ぶ)、ネットワーク環境の相違によりデータ通信品質に対する影響 は避けられない。
[0007] この状況は、すでに様々なデバイスに搭載されている携帯電話網への接続、無線 LAN、: Bluetooth、 NFCや今後搭載されることが予想される IEEE 802. 16e (Wi MIAX)などどのようなデバイス及び組み合わせでの使用にお!/、ても想定される状況 である。
[0008] さらに、 1つの無線インタフェースにおいても、接続先ネットワークの候補が複数存 在する可能性がある。例えば、無線 LANにおいては、複数の無線 LANアクセスポィ ントが同時に発見され、その中のどれかに接続することが考えられるように、この場合 でも接続先ネットワークの候補が多数存在することになる。
[0009] つまり、無線インタフェースが多数存在する状況や、もしくは 1つの無線インタフエ一 スにおいても接続先ネットワークの候補が多数存在する状況の中で、状況に応じて 適切に使用する通信デバイス及び接続先を切り替える状況は今後ますます増加する と考免られる。
[0010] 無線通信端末が上記何れの状況においてもハンドオーバーが発生しているときに 例えば音声通話や映像受信を行っていた場合、ハンドオーバーのタイミングで上記 の理由から音声通話の品質劣化や映像受信の途切れなどが発生することによりサー ビス品質の低下が懸念されてきた。
[0011] 従来、無線通信端末主導での無線通信ネットワークの切替えにはユーザー手動に よる切替えタイミングか、もしくは無線基地局からの受信信号レベル (受信電界強度 など)の低下に基づくタイミングで接続可能な別の無線基地局がある場合は自動的 にネットワーク切替えが行われてきた。
[0012] この場合、無線通信端末において実行中のアプリケーションの通信状況によらずネ ットワーク切替えが発生してしまうことから、ちょうどハンドオーバー中に特に切断され て欲しくない内容を通信して!/、たとしてもお構!/、なしにハンドオーバーが発生してし まうことになり、その結果サービス品質の劣化が発生してしまうという問題があった。
[0013] そこで、実行中のアプリケーションの通信状況に応じてハンドオーバーのタイミング を制卸する技休亍カ特開 2001— 36936号公幸及び特開 2005— 101930号公幸 に 記載されている。
[0014] 特開 2001— 36936号公報に記載された携帯無線端末では、通話中の音声途切 れを防止し得るようにするために、通話中の音声の無音期間を検出し、受信信号レ ベル (受信電界強度など)に対して、無音期間中はハンドオーバーに移行するため の閾値レベルを通常より高めることで、ハンドオーバーに移行し易くし、逆に無音を検 出していない期間は閾値レベルを通常レベルに戻すことで、ハンドオーバーに移行 し難くする。
[0015] また特開 2005— 101930号公報に記載された携帯通信端末では、実行中のアブ リケーシヨンに応じた適切な期間にハンドオーバーに移行し得るようにするために、通 信品質を基にした通常のハンドオーバー閾値レベルに加えて、アプリケーションの種 類毎のスループット(受信レート)を基にしたハンドオーバー条件を追加する。具体的 には、通信中の基地局から受信信号を受信したときの受信信号のレベルを表す受信 信号レベルが予め設定したハンドオーバー閾値レベルを下回り、かつ、受信レートが 実行中のアプリケーションに対応して予め設定されたハンドオーバー条件を満たした 場合に限り、ハンドオーバーに移行する。
発明の開示
[0016] 特開 2001— 36936号公報に記載された技術によれば、無音期間中の方が他の 期間に比べてハンドオーバーし易くなるため、移動しながら携帯無線端末で通話し ている際、ハンドオーバーが無音期間中に行われる確率は高まる。しかし、無音以外 の期間中のハンドオーバー閾値レベルが通常レベルのままなので、会話中に受信信 号レベルがハンドオーバー閾値レベル以下に低下すると直ちにハンドオーバーに移 行してしまう。すなわち、実行中のアプリケーションに不適切なタイミングで容易にハ ンドオーバーしてしまうという課題がある。
[0017] これに対して特開 2005— 101930号公報に記載された技術によれば、実行中の アプリケーションの通信状況に応じたハンドオーバー条件の成否によってハンドォー バーへの移行を制御するため、実行中のアプリケーションに不適切なタイミングで容 易にハンドオーバーしてしまうのを防止することができる。し力もながら、受信信号レ ベルがハンドオーバー閾値レベルよりさらに低下し続けても、実行中のアプリケーショ ンの通信状況に応じたハンドオーバー条件を待ち続けるため、もはやハンドオーバ 一できなレヽ状態に陥ってしまう恐れがあるとレ、う課題がある。
[0018] 本発明の目的は、無線通信端末における通信アプリケーションの通信状況に応じ た不適切なタイミングでハンドオーバーに移行するのを防止し、且つ、基地局から受 信信号を受信したときの受信信号レベルがデータ通信不可状態まで低下してハンド オーバーできない状態に陥るのを防止することにある。
[0019] 本発明の無線通信端末は、第 1の基地局と接続し、接続要求に応じて第 1の基地 局から第 2の基地局に切り替えるハンドオーバー制御を行う通信制御手段と、第 1の 基地局である現在接続中の基地局からの受信信号のレベルを表す受信信号レベル が第 1の閾値レベル以下に低下したか否かを検出する第 1の検出手段と、現在通信 中の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況か否 かを検出する第 2の検出手段と、予め定められたハンドオーバー強制移行条件が成 立したか否力、を検出する第 3の検出手段と、第 1乃至第 3の検出手段の検出結果に 基づきハンドオーバー制御の要否を決定し、ハンドオーバー制御への移行が必要で ある場合、接続要求を出力する決定手段と、を備えることを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の実施例 1による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
[図 2]本発明の実施例 1における無線通信端末の構成を示すブロック図である。
[図 3]本発明の実施例 1における無線通信端末の接続先決定部の処理例を示すフロ 一チャートである。
[図 4]本発明の実施例 1における無線通信端末のハンドオーバー許可判定部の処理 例を示すフローチャートである。
[図 5]本発明の実施例 1における無線通信端末の動作を示すシーケンス図である。
[図 6]本発明の実施例 1における無線通信端末の通信アプリケーションの処理の例を 示すシーケンス図である。
[図 7]本発明の実施例 2における無線通信端末の接続先決定部の処理例を示すフロ 一チャートである。
[図 8]本発明の実施例 2における受信信号レベルの時間的な変化と閾値レベル A及 び閾値レベル Bの関係を示す図である。
[図 9]本発明の実施例 2の変形例における無線通信端末のハンドオーバー許可判定 部の処理例を示すフローチャートである。
[図 10]本発明の実施例 3における無線通信端末の構成を示すブロック図である。
[図 11]本発明の実施例 4における無線通信端末の構成を示すブロック図である。
[図 12A]本発明の無線通信端末の構成を示すブロック図である。
[図 12B]本発明の無線通信端末の動作として、ハンドオーバータイミング決定処理を 示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下に添付図面を参照して、本発明の無線通信端末について詳細に説明する。
[0022] 図 12Aを参照すると、本発明の無線通信端末 100は、第 1の検出手段 110と、第 2 の検出手段 120と、第 3の検出手段 130と、決定手段 140と、通信制御手段 150と、 を備えている。通信制御手段 150は、第 1の基地局と接続し、接続要求に応じて第 1 の基地局から第 2の基地局に切り替えるハンドオーバー制御を行う。第 1の検出手段 110は、第 1の基地局である現在接続中の基地局からの受信信号のレベルを表す受 信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下したか否かを検出する。第 2の検出手 段 120は、自端末 100において現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通 信状況がハンドオーバーに適する状況か否かを検出する。第 3の検出手段 130は、 予め定められたハンドオーバー強制移行条件が成立したか否かを検出する。決定手 段 140は、第 1の検出手段 110、第 2の検出手段 120及び第 3の検出手段 130の検 出結果に基づ!/、てハンドオーバー制御の要否を決定し、ハンドオーバー制御への移 行が必要である場合、上記の接続要求を出力する。
[0023] 第 2の検出手段 120は、通信アプリケーションプログラムに設けられ、通信アプリケ ーシヨンプログラムは自プログラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況か否か を第 2の検出手段 120により検出する。第 2の検出手段 120が監視する現在通信中 の通信アプリケーションプログラムの通信状況としては、例えば、音声通信アプリケー シヨンプログラムにあっては音声の有無などである。この場合、無音区間であればノヽ ンドオーバーに適する状況であると検出される。
[0024] 第 3の検出手段 130が監視するハンドオーバー強制移行条件としては、例えば、現 在接続中の基地局からの受信信号の受信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低 下した時点からの経過時間が予め設定された時間を超えたときに成立する。あるい は、受信信号レベルが第 1の閾値レベルより低い第 2の閾値レベル以下に低下したと きに成立する。
[0025] 決定手段 140は、これら第 1〜第 3の検出手段 110、 120、 130の検出結果を総合 的に判断して、基地局との間のハンドオーバー制御の要否を決定する。具体的には 、現在接続中の基地局からの受信信号における受信信号レベルが第 1の閾値レべ ル以下に低下し且つ現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハ ンドオーバーに適する状況となった時点、及び、現在接続中の基地局からの受信信 号の受信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下し且つハンドオーバー強制移 行条件が成立した時点の何れか一方で、ハンドオーバー制御に移行すると決定する
[0026] 図 12Bを参照すると、本発明の無線通信端末 100の動作として、本発明のハンドォ 一バータイミング決定方法は、以下のステップ Sl、 S2、 S3、 S4を具備している。この ハンドオーバータイミング決定方法は、第 1の基地局と接続する無線通信端末に対し て、接続要求に応じて第 1の基地局から第 2の基地局に切り替えるハンドオーバー制 御を行うタイミングを決定するものである。ステップ S 1において、第 1の検出手段 110 は、第 1のハンドオーバー条件が成立したか否かを判定する。ステップ S2において、 第 2の検出手段 120は、第 1のハンドオーバー条件が成立している場合に (ステップ S I—YES)、第 2のハンドオーバー条件が成立したか否かを判定する。ステップ S3 において、第 3の検出手段 130は、第 2のハンドオーバー条件が成立していない場 合に (ステップ S2— NO)、第 3のハンドオーバー条件が成立したか否かを判定する。 ステップ S4において、決定手段 140は、第 1及び第 2のハンドオーバー条件が共に 成立したタイミング (ステップ S 1—YES、 S2— YES)、及び、第 1及び第 3のハンドォ 一バー条件が共に成立したタイミング(ステップ S1—YES、 S2— NO、 S3— YES) の何れか一方をハンドオーバー制御に移行するタイミングに決定し、これにより、通 信制御手段 150は、ハンドオーバー制御を行う。
[0027] ここで、第 1のハンドオーバー条件としては、現在接続中の基地局からの受信信号 における受信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下したときに成立する。第 2の ハンドオーバー条件としては、現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信 状況がハンドオーバーに適する状況になったときに成立する。第 3のハンドオーバー 条件は、上記のハンドオーバー強制移行条件である。即ち、第 3のハンドオーバ一条 件としては、現在接続中の基地局からの受信信号における受信信号レベルが第 1の 閾値レベル以下に低下した時点からの経過時間が予め設定された時間を超えたり、 受信信号レベルが第 1の閾値レベルより低い第 2の閾値レベル以下に低下したりした ときに成立する。
[0028] このように、本発明の無線通信端末 100によれば、現在接続中の基地局からの受 信信号における受信信号レベルが第 1の閾値以下レベルに低下し且つ現在通信中 の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況となつ た時点でハンドオーバー制御に移行するため、無線通信端末 100における通信アブ リケーシヨンの通信状況に応じた不適切なタイミングでハンドオーバーに移行するの を防止すること力できる。
[0029] また、現在接続中の基地局からの受信信号における受信信号レベルが第 1の閾値 レベル以下に低下した後、現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信状況 がハンドオーバーに適する状況に至らなくても、予め定められたハンドオーバー強制 移行条件が成立した時点でハンドオーバー制御に移行するため、基地局との受信信 号レベルがデータ通信不可状態まで低下してハンドオーバーできない状態に陥るの を防止すること力できる。
実施例 1
[0030] 図 1は本発明の無線通信端末が適用された無線通信システムの一実施例の構成 を示す図である。図 1を参照すると、本発明の実施例 1による無線通信システムは、 無線通信端末 1と、複数の基地局 2、 3と、ネットワーク 4と、を具備している。ネットヮ ーク 4は、 1以上の LAN (Local Area Network)回線又は WAN (Wide Area Network)回線などで構成されている。複数の基地局 2、 3は、このネットワーク 4に接 続されている。無線通信端末 1は、伝送媒体に無線を利用し、複数の基地局 2、 3の うちの 1つの基地局を介してネットワーク 4に接続する。
[0031] 基地局 2は、無線 LANの規格である IEEE 802. 11に準拠した基地局としての機 能を果たすように構成されており、無線通信端末 1からの接続ネゴシエーション要求 に応じて接続ネゴシエーションを行い、接続ネゴシエーションが完了すると無線通信 端末 1とネットワーク 4に接続された通信装置(図示せず)との間でのデータ通信を中 継する動作を行う。具体的には、 IEEE 802. 11に基づく接続ネゴシエーション手 続きは、概略次のように動作する。
[0032] 無線通信端末 1は、接続を行おうとする基地局 2に対して認証フレームを送信する 。 IEEE 802. 11に基づく基地局 2は、認証結果を含む認証フレームを無線通信端 末 1に送信することでこれに応答する。次に無線通信端末 1は、アソシエーションフレ ームを送信することにより基地局 2との接続を行う旨を通知する。基地局 2は、無線通 信端末 1を識別するための IDを含むアソシエーションフレームを無線通信端末 1に送 信することでこれに応答する。この後必要に応じて IEEE 802. IXによる認証と、安 全に通信するための鍵のやり取りを行うことにより接続ネゴシエーションは完了し、引 き続きデータ通信が可能となる。なお、基地局 2は、無線通信端末 1からのデータを ネットワーク 4に接続された通信装置へ転送する動作、及びネットワーク 4に接続され た通信装置から無線通信端末 1へのデータの転送動作を行う。
[0033] 基地局 3は、基地局 2と同様の機能を有し、同様の動作を行う。
[0034] 無線通信端末 1は、 IEEE 802. 11に準拠した端末としての機能を果たすように構 成されており、基地局 2もしくは基地局 3を介してネットワーク 4に接続された通信装置 とインターネットプロトコル (IP)を用いた通信が可能である。具体的には、無線通信 端末 1は、接続を行おうとする基地局に対して認証フレームを送信する。 IEEE 802 . 11に基づく基地局から認証結果を含む認証フレームが送信されてくると、無線通 信端末 1はこれを受信し、アソシエーションフレームを送信することにより基地局との 接続を行う旨を通知する。次に基地局から無線通信端末を識別するための IDを含む アソシエーションフレームが送信されてくると、無線通信端末 1はこれを受信する。こ の後必要に応じて IEEE 802. IXによる認証と、安全に通信するための鍵のやり取 りを行うことにより接続ネゴシエーションは完了し、引き続き基地局とのデータ通信及 び基地局を介したデータ通信が可能となる。また、無線通信端末 1は、セキュリティの さらなる強化が必要な場合には IEEE 802. l liに基づくセキュリティ機能を備え、 通信品質の確保が必要となる場合には IEEE 802. l ieに基づく QoS (Quality o f Service)機能(帯域保証機能など)とアドミッションコントロール機能(コールアドミ ッシヨンコントロールなど)、及びデータ通信中の高速なハンドオーバーが必要な場 合は IEEE 802. l lrに基づく認証及び鍵のやり取りの最適化機能を備えている。 必要に応じて、 IEEE 802. l liや IEEE 802. l ieや IEEE 802. l lr以外の IE EE 802. 11の規格に準拠した端末としての機能を果たすように構成されていてもよ い。
[0035] 無線通信端末 1は、基地局 2もしくは基地局 3を介してネットワーク通信を行うにあた り、基地局 2もしくは基地局 3と無線物理層を用いて接続ネゴシエーションを行う。必 要に応じて認証処理などが追加で行われる場合がある。接続ネゴシエーションが完 了すると、基地局を介したネットワーク通信が可能となる。
[0036] 図 2は、図 1の無線通信端末 1の一実施例のブロック図である。図 2を参照すると、 無線通信端末 1は、無線通信インタフェース部 30と、 1以上のアプリケーション 10と、 通信制御部 20と、ハンドオーバー許可指示部 40と、ハンドオーバー許可判定部 50 と、ユーザープリファレンス情報入力部 70と、ユーザープリファレンス情報記憶部 80 と、接続先決定部 60と、を具備している。無線通信インタフェース部 30は、無線を介 したデータの送受信を担う。アプリケーション 10は、無線インタフェース部 30を介して データ通信を行う通信アプリケーションであって、自らハンドオーバーに関する指示 を行う。通信制御部 20は、無線通信インタフェース部 30を介したネットワークへの接 続処理、受信信号レベルの監視処理及びアプリケーション 10と無線インタフェース部 30間のデータのやり取りを行う。ハンドオーバー許可指示部 40は、アプリケーション 10からのハンドオーバーに関する情報に基づいてハンドオーバー許可通知及び禁 止通知を指示する。ハンドオーバー許可判定部 50は、このハンドオーバー許可指示 部 40からのハンドオーバー許可通知及び禁止通知ならびにハンドオーバー禁止状 態に滞在している時間に基づいてハンドオーバーの可否を判定する。ユーザープリ ファレンス情報入力部 70は、接続先基地局の識別名やそれに対する優先度及びネ ットワーク情報を入力する。ユーザープリファレンス情報記憶部 80は、ユーザープリフ アレンス情報入力部 70により入力された情報もしくは予め格納された情報を保持する 。接続先決定部 60は、通信制御部 20、ハンドオーバー許可判定部 50及びユーザ 一プリファレンス情報記憶部 80に接続され、接続する基地局を決定し通信制御部 20 に対して接続要求を行う。
[0037] 通信制御部 20は、上述の第 1の検出手段 110に対応する部分 20Aと、通信制御 手段 150に対応する部分 20Bと、を有している。ハンドオーバー許可指示部 40は、 上述の第 2の検出手段 120に対応する部分 40Aを有している。ハンドオーバー許可 判定部 50は、上述の第 3の検出手段 130に対応する部分 50Aと、決定手段 140に 対応する部分 50Bと、を有している。接続先決定部 60は、上述の決定手段 140に対 応する部分 60Aを有して!/、る。
[0038] アプリケーション 10は、無線通信インタフェース部 30を介してデータ通信を行う通 信アプリケーションプログラムである。アプリケーション 10の種類は限定しないが、特 に UDP (User Datagram Protocol)などを用いたコネクションレス通信であること が望ましぐリアルタイム性が要求される音声通話アプリケーションやテレビ電話アプリ ケーシヨン、映像受信アプリケーションなどにお!/、て特に有効である。
[0039] さらに、アプリケーション 10は、自アプリケーションにおける通信内容に応じたタイミ ングでハンドオーバー許可指示部 40を介してハンドオーバー許可判定部 50に対し てハンドオーバー許可及び禁止の指示を行う機能を有する。例えば、アプリケーショ ン 10が音声通話アプリケーションの場合、音声通話中の音声区間と無音区間を判断 して、音声区間の開始に伴いハンドオーバー禁止指示を行い、音声区間の終了に 伴!/、ハンドオーバー許可指示を行う。
[0040] 通信制御部 20は、接続先決定部 60からの要求に基づきネットワーク 4への接続処 理を行う機能を有する。具体的には、通信制御部 20は、基地局の検索、基地局との 接続ネゴシエーション、データの暗号化及び復号など一連の役割を担う機能と、基地 局の検索結果を接続先決定部 60へ通知する機能とを有する。
[0041] さらに、通信制御部 20は、接続先決定部 60より設定される閾値レベルを保持する 。通信制御部 20は、無線通信インタフェース部 30より定期的に取得する受信信号レ ベルと閾値レベルを比較し、閾値レベルを下回ると接続先決定部 60に対してその旨 を通知する機能を有する。なお、閾値レベルは接続先決定部 60から設定される以外 にも、予め保持していてもよい。
[0042] 無線通信インタフェース部 30は、通信制御部 20から受け取ったデータを無線で基 地局へ送信する機能と、基地局から受信したデータを通信制御部 20へ渡す機能を 有する。すなわち、無線通信インタフェース部 30は、主に基地局との通信の際に用 いられる。
[0043] さらに、無線通信インタフェース部 30は、無線電波状況すなわち受信信号レベル 及びデータ通信状況すなわちエラーレートや正常に送信されたデータ数を収集し、 定期的に通信制御部 20に通知する機能を有する。
[0044] ハンドオーバー許可指示部 40は、ハンドオーバー許可判定部 50に対してハンドォ 一バーしてもよいか否かを指示する役割をなす。具体的には、ハンドオーバー許可 指示部 40は、アプリケーション 10からハンドオーバー許可通知を受け取ると、ハンド オーバー許可判定部 50へハンドオーバー許可指示を出し、アプリケーション 10から ハンドオーバー禁止通知を受け取ると、ハンドオーバー許可判定部 50へハンドォー バー禁止指示を出す。
[0045] ハンドオーバー許可判定部 50は、接続先決定部 60から、ハンドオーバーを許可す る状態であるハンドオーバー許可状態となった時点でその旨を通知することを要求 するハンドオーバー許可通知要求を受け取ると、ハンドオーバー許可指示部 40から 通知されているハンドオーバー許可指示もしくはハンドオーバー禁止指示、ならびに ハンドオーバー禁止状態に滞在している時間に基づき、ハンドオーバー可否を判定 する。ハンドオーバー許可判定部 50は、接続先決定部 60からハンドオーバー許可 通知要求を受け取ったときに、ハンドオーバー許可状態であった場合、引き続きハン ドオーバーを許可する旨のハンドオーバー許可通知を接続先決定部 60へ通知する 。またハンドオーバー許可判定部 50は、接続先決定部 60からハンドオーバー許可 通知要求を受け取ったときに、ハンドオーバーを許可する状態ではないハンドォー バー禁止状態であった場合、ハンドオーバー許可状態となるか、ハンドオーバー許 可状態にならなくてもハンドオーバー禁止状態の滞在時間が所定時間を超えた時点 で、ハンドオーバー許可通知を接続先決定部 60へ通知する。
[0046] 接続先決定部 60は、無線通信インタフェース部 30を介してどの基地局へ接続する かを決定する役割をなす。接続先決定部 60は、通信制御部 20に対して現在接続可 能な基地局を検索するよう要求し、基地局の検索結果を取得し、取得した検索結果 のリストとユーザープリファレンス情報記憶部 80にて保持される接続先識別名を比較 して、接続先識別名と共に格納される優先度情報を踏まえて、優先度の高い基地局 を判断し、選択した基地局への接続要求を通信制御部 20に対して行う。例えば、 W LANの場合、アクセスポイントのスキャン要求を通信制御部 20へ行い、取得したァク セスポイントの検索結果とユーザープリファレンス情報記憶部 80にて保持しているュ 一ザ一プリファレンス情報の優先順位に基づレ、て優先順位の高レ、ものから接続先を 決定し、同じくユーザープリファレンス情報記憶部 80から取得される選択した接続先 に接続するために必要となるネットワーク情報 (ESSID、接続方式、暗号化方式、認 証に必要となる情報など)と共に接続要求を通信制御部 20に対して行う。
[0047] さらに接続先決定部 60は、無線通信インタフェース部 30を介して接続している基 地局が存在する場合に現在の接続先から他の基地局へ接続を切り替える判断をも 担う。接続先決定部 60は、必要に応じて通信制御部 20に対して無線通信インタフエ ース部 30での閾値レベルを設定する。接続先決定部 60は、通信制御部 20から無線 通信インタフェース部 30にて受信する受信信号における受信信号レベルが閾値レ ベルを下回った旨を知らせる受信信号レベル低下通知を受けると、ハンドオーバー 可否を判断するためにハンドオーバー許可判定部 50に対してハンドオーバー許可と なったときにその旨を通知してもらうハンドオーバー許可通知要求を送出する。
[0048] 接続先決定部 60は、ハンドオーバー許可判定部 50からハンドオーバーを許可す る旨の通知を受け取ると、ハンドオーバー処理を開始する。このハンドオーバー処理 は、接続可能な基地局の検索、基地局の検索結果の取得、検索結果とユーザープリ ファレンス情報記憶部 80の比較により優先度の高い接続先基地局を判断し、選択し た基地局への接続要求を通信制御部 20へ行い、新たな基地局に接続する処理であ り、最初に基地局へ接続する処理と同様である。このとき、基本的には次の場合を除 いてハンドオーバー先候補には受信信号レベルが低下している現在接続中の基地 局は含まれない。ハンドオーバー先候補が現在接続中の基地局となる場合とは、一 時的に低下していた受信信号レベルがハンドオーバー許可判定部 50からハンドォ 一バー許可通知を受け取った時点で閾値レベルを上回る程度に復旧していた場合 であり、この場合はハンドオーバー処理を中断し、現在接続中の基地局をそのまま利 用しても構わない。
[0049] また、ハンドオーバーが発生しているときに基地局の検索、基地局の検索結果の取 得、及び検索結果とユーザープリファレンス情報の比較によりハンドオーバー先のネ ットワークを決定する処理は、ハンドオーバー許可判定部 50からハンドオーバーを許 可する旨の通知を受ける前に済ませてしまっても構わない。例えば、受信信号レベル が閾値レベルを下回った旨を受け取ったときに処理を開始して、ハンドオーバー先 の基地局を決定していても構わない。この場合、ハンドオーバー許可判定部 50から ハンドオーバー許可通知を受け取ると、すぐに選択した基地局への接続要求を行う ことが可能となり、より短い時間で新たな基地局への接続処理が完了することが期待 できる。
[0050] ユーザープリファレンス情報入力部 70は、無線通信インタフェース部 30を介してネ ットワークへ接続するときに接続を希望する基地局に対する優先度をはじめネットヮ ークに関する情報をユーザープリファレンス情報記憶部 80に格納する役割をなし、 接続先識別名とそれに対する優先順位をユーザープリファレンス情報記憶部 80へ 格納する。例えば、接続先が WLANであった場合、接続先識別名には ESSID (Ext ended Service Set ID)が用いられ、接続を希望する順番に ESSIDをユーザー プリファレンス情報記憶部 80へセットする。接続先識別名には ESSID以外にも BSSI D (Basic Service Set ID)が使用されてもよい。ユーザープリファレンス情報記 憶部 80に対して予め接続先識別名が優先度順に並べられたリストとして渡してもよい し、一つ一つ個別に設定できてもよい。また、接続先識別名に加えて接続するために 必要となる情報もユーザープリファレンス情報記憶部 80へ設定できてもよ!/、。ユーザ 一プリファレンス情報入力部 70は、自身でユーザーインタフェースを有し、ユーザー 力、らの入力を得るような構成になっていてもよいし、無線通信端末におけるアプリケ ーシヨンがネットワーク上の装置と通信することによって取得した情報を入力するよう な構成になっていてもよい。
[0051] ユーザープリファレンス情報記憶部 80は、無線通信インタフェース部 30を介して基 地局へ接続するときに接続を希望する基地局に対して優先度順に並べられた接続 先識別名をリストとして記憶する役割をなす。ユーザープリファレンス情報記憶部 80 は、ユーザープリファレンス情報入力部 70によって格納する内容が設定され、接続 先決定部 60によって読み出される。また、格納する内容は、ユーザープリファレンス 情報入力部 70より格納されてもよいし、予め格納されていてもどちらでもよい。ユーザ 一プリファレンス情報記憶部 80は、接続先を識別するための名称だけではなぐその 基地局に接続するために必要となる情報も格納していてもよい。
[0052] 図 2において、記憶媒体 90は磁気ディスク等のコンピュータ可読記録媒体であり、 プログラムを記憶している。無線通信端末 1は、図示せぬ CPU (中央処理装置)が記 憶媒体 90に格納されたプログラムを図示せぬ RAM (ランダムアクセスメモリー)に移 して実行することで、上述した各部の処理を実現する。
[0053] 次に、図 1〜図 5を参照して、本発明の実施例 1による無線通信システムの動作に ついて詳細に説明する。なお、図 3、図 4、図 5に示す処理は無線通信端末 1を構成 するコンピュータの CPUが記憶媒体 90のプログラムを RAMに移して実行することで 実現される。
[0054] まず、無線通信端末 1はネットワーク 4に接続するために基地局の検索を行い、検 索結果を取得する。検索結果と無線通信端末 1のユーザープリファレンス情報記憶 部 80に格納されている接続を希望する優先順に並べられた基地局識別名のリストと を優先順位の高レ、ものから比較して、一致する基地局が存在する場合は該基地局 へ接続することを決定し、基地局との接続ネゴシエーションを行い、データ通信が可 能となる。例えば、基地局 2に決定され、基地局 2と接続ネゴシエーションを行い、無 線通信端末 1は基地局 2を介してネットワーク 4上の装置との通信が可能となる(図 5 の C1及び C2)。
[0055] 無線通信端末 1と基地局 2との間のネゴシエーションは、 IEEE 802. 11接続ネゴ シエーシヨンのみで WEP (Wired Equivalent Privacy)キーによる暗号化通信で あってもよいし、 IEEE 802. IX認証の結果、接続が許可され動的に設定された W EPキーによる暗号化通信であってもよいし、もしくは WPA(Wi— Fi Protected A ccess) , WPA2 (WPA version2)を用いたよりセキュリティが強化された接続であ つてもよい(図 5の Cl)。
[0056] 次に、図 2の通信制御部 20は、無線通信端末 1がデータ通信中に移動するなどす ることによって接続中の基地局 2からの受信信号レベルが低下すると、自通信制御部 20に設定されている閾値レベルを下回ったタイミングで、接続先決定部 60に対して 受信信号レベル低下通知を発行する(図 3のステップ Al、図 5の C3)。
[0057] 接続先決定部 60は、受信信号レベル低下通知を取得すると、ハンドオーバー許可 判定部 50に対してハンドオーバー許可通知要求を発行する(図 3のステップ A2、図 4のステップ B5、図 5の C4)。接続先決定部 60は、ハンドオーバー許可通知要求を 発行すると、ハンドオーバー許可判定部 50からハンドオーバー許可通知が発行され るまで待ち状態となる(図 3のステップ A3)。
[0058] ハンドオーバー許可判定部 50は、起動しているときにハンドオーバー許可状態に セットされ(図 4のステップ B1)、ハンドオーバー許可指示部 40からのハンドオーバー 許可通知及び禁止通知と、接続先決定部 60からのハンドオーバー許可通知要求を 待ち受けている(図 4のステップ B2〜B4)。ハンドオーバー許可指示部 40力、らハンド オーバー禁止通知を受けると、ハンドオーバー禁止状態にセットされる(図 4のステツ プ B3)。その後、ハンドオーバー許可通知を受けると、ハンドオーバー許可状態にセ ットされる(図 4のステップ B4、ステップ Bl)。 [0059] ハンドオーバー許可判定部 50は、接続先決定部 60からハンドオーバー許可通知 要求を受けると、ハンドオーバー禁止状態に滞在している時間を計数するためのタイ マーを例えば 0に初期化し(図 4のステップ B6)、次いで、自身で維持するハンドォー バー状態をチェックする(図 4のステップ B7)。ハンドオーバー状態がハンドオーバー 許可状態であった場合は、設定先決定部 60に対してハンドオーバー許可通知を発 行する(図 4のステップ Bl l、図 5の C6)。もし、ステップ B7にてハンドオーバー状態 が禁止状態であった場合、所定時間毎にタイマーをカウントアップしながら(図 4のス テツプ B9)、ハンドオーバー許可指示部 40からのハンドオーバー許可指示を待ち受 ける(図 4のステップ B8)。そして、ハンドオーバー許可指示を受けると、その時点で 接続先決定部 60に対してハンドオーバー許可通知を発行する(図 4のステップ B11 、図 5の C6)。また、タイマーが予め設定されたタイムアウト値を超えた場合には(図 4 のステップ B10)、ハンドオーバー許可指示部 40からのハンドオーバー許可指示な しに、接続先決定部 60に対してハンドオーバー許可通知を発行する(図 4のステップ Bl l、図 5の C6)。ハンドオーバー許可判定部 50は、ハンドオーバー許可通知を発 行すると、最初のハンドオーバー許可状態に設定され、最初の状態へ戻ることになる (図 4のステップ Bl)。
[0060] タイマーのタイムアウト値は、接続中の基地局 2からの受信信号レベルが閾値レべ ルを下回った時点からデータ通信不可状態になるまでの最短時間よりも短く設定さ れる。どの程度短く設定するかは、どの程度の余裕を持たせるかによつて決定される 。ここで、タイマーはカウントアップ方式でもカウントダウン方式でもどちらでも構わな い。カウントダウン方式の場合、初期値にはタイムアウト値が設定される。例えば、タイ ムアウト値が 30秒であった場合、初期値には 30秒が設定され、ハンドオーバー禁止 状態にいる間はタイマーがカウントダウンされていき、 0になった時点でハンドオーバ 一許可指示部 40からのハンドオーバー許可指示なしにハンドオーバー許可指示を 受け取ったときと同様に判断し、接続先決定部 60に対してハンドオーバー許可通知 を発行する。また、タイムアウト値は接続先決定部 60からのハンドオーバー許可通知 要求と共に通知されてもょレ、し、予め保持して!/ヽても構わな!/、。
[0061] 接続先決定部 60は、ハンドオーバー許可判定部 50からハンドオーバー許可通知 を受け取るとハンドオーバー処理を開始する(図 3のステップ A4、A5、図 5の C7)。こ こでのハンドオーバー処理は、最初の接続と同様に基地局の検索から始まり、ユー ザ一プリファレンス情報に基づく接続先基地局の決定、該基地局への接続ネゴシェ ーシヨンを行うことで新しい基地局へのハンドオーバー処理が完了する(図 3のステツ プ A6、図 5の C8)。例えば、最初は基地局 2と接続しデータ通信を行っていた力 ハ ンドオーバー許可通知を受け取ると、基地局の検索を行いユーザープリファレンス情 報と比較した結果、基地局 3と接続することを決定したとすると、無線通信端末 1は、 基地局 3と接続ネゴシエーションを行い、データ通信を開始する(図 5の C7、 C8)。無 線通信端末 1は、基地局 3との接続ネゴシエーションを行う前に必要に応じて基地局 2との接続の解除及びデータ通信を停止させてもよい。
[0062] 無線通信端末 1と基地局 3との間のネゴシエーションは基地局 2の場合と同様に、 I EEE 802. 11接続ネゴシエーションのみで WEP (Wired Equivalent Privacy) キーによる暗号化通信であってもよいし、 IEEE 802. IX認証の結果、接続が許可 され動的に設定された WEPキーによる暗号化通信であってもよいし、もしくは WPA( Wi-Fi Protected Access) , WPA2 (WPA version2)を用いたよりセキユリテ ィが強化された接続であってもよレヽ(図 5の C7)。
[0063] 前述したように、基地局の検索、基地局の検索結果の取得、及び検索結果とユー ザ一プリファレンス情報の比較によりハンドオーバー先の基地局を決定する処理は、 ハンドオーバー許可判定部 50からハンドオーバーを許可する旨の通知を受ける前 に済ませてしまっても構わない。例えば、受信信号レベルが閾値レベルを下回った 旨を受け取ったとき(図 3のステップ A1)に処理を開始して、ハンドオーバー先の基 地局を決定していても構わない。これによつて、ハンドオーバー許可判定部 50からハ ンドオーバー許可通知を受け取るとすぐに選択した基地局への接続要求を行うこと が可能となり、より短い時間でネットワークへの接続処理を完了することができる。
[0064] 次に、アプリケーション 10の動作について図 6を用いて説明する。
[0065] アプリケーション 10は、自アプリケーションにおける通信内容に応じたタイミングで、 ハンドオーバー許可指示部 40を介してハンドオーバー許可判定部 50へハンドォー バー許可及び禁止指示を行う。例えば、アプリケーション 10が音声通話アプリケーシ ヨンであるとすると、音声通話アプリケーション 10では音声通話開始後、音声区間も しくは無音区間を判別し、音声区間すなわち音声が流れている区間(D1— 1から D1 2)の最初にハンドオーバー禁止指示を行い(D2)、音声が流れている区間が終了 すると(D1— 2)ハンドオーバー許可指示を行う(D3)ように設定されて!/、る。
[0066] 音声通話アプリケーション 10が音声区間と無音区間を判別する方法は、音声波形 の振幅レベルで判断してもよい。具体的には、データ通信中の音声区間及び無音区 間を通信データの音声波形の強弱から判断して、音声区間の開始でハンドオーバー 禁止指示を行い、音声区間の終了すなわち無音区間の始まりにおいてハンドオーバ 一許可指示を行う。また、音声通話アプリケーション 10が音声区間と無音区間を判 別する方法は、音声認識を行レ、文脈の意味解析の結果から文脈の開始及び終わり を判断して行ってもよい。具体的には、データ通信中の音声データから音声認識を 用いた上で意味解析を行うことで文脈を判断して、文脈の始まりを音声区間の始まり としてハンドオーバー禁止指示を行い、文脈の終わりを音声区間の終了としてハンド オーバー許可指示を行う。このように本発明においては特定の判別方式は要求せず 、どのような判別方式を用いても構わないし、また適用可能である。
[0067] 再び音声が流れ始めると、最初に(D4— 1)ハンドオーバー禁止指示を行い(D5) 、音声が流れている区間(D4— 1から D4— 2)が終了する(D4— 2)と、ハンドオーバ 一許可指示を行う(D6)。音声通話アプリケーション 10において音声通話中は以後 も同様の動作を行う。
[0068] アプリケーション 10の動作と無線通信端末 1のハンドオーバー動作の関連につい て記述すると、例えば図 6のハンドオーバー許可通知要求(D7— 1)をハンドオーバ 一許可判定部 50が受け取ると、現在ハンドオーバー許可状態であるのですぐに接 続先決定部 60へハンドオーバー許可通知(D7— 2)を発行する。したがって、無線 通信端末 1は受信信号レベルの低下が発生すると、すぐにハンドオーバー処理を開 台することになる。
[0069] 次に、図 6のハンドオーバー許可通知要求(D8— 1)をハンドオーバー許可判定部 50力 S受け取ると、現在ハンドオーバー禁止状態にあるのでハンドオーバー許可状態 となるまで待つことになる。ハンドオーバー許可判定部 50はハンドオーバー許可指 示部 40よりハンドオーバー許可指示(D6)を受け取るとその時点でハンドオーバー 許可状態となり、接続先決定部 60へハンドオーバー許可通知(D8— 2)を発行する 。したがって、無線通信端末 1は受信信号レベルの低下が発生してから、アプリケー シヨン 10がハンドオーバー許可指示を出すまではハンドオーバー処理を開始せずに 、ハンドオーバー許可指示が発行された時点でハンドオーバー処理を開始すること になる。ただし、ハンドオーバー許可指示がなかな力、発行されないため、タイマーが タイムアウト値を超えた場合、それ以上ハンドオーバー許可指示の発行を待ち続ける と、受信信号レベルがデータ通信不可状態まで落ち込んでハンドオーバーできなく なるため、ハンドオーバー許可指示なしに接続先決定部 60へハンドオーバー許可 通知を発行する。
[0070] 以上の説明では、通信制御部 20は閾値レベルを下回ると、受信信号レベル低下 通知を接続先決定部 60へ通知していた力 S、それに加えて閾値レベルを上回ったとき に受信信号レベル上昇通知を通知するように構成されていてもよい。このとき、接続 先決定部 60は、受信信号レベル低下通知を受信しハンドオーバー許可判定部 50 に対してハンドオーバー許可通知要求を発行してハンドオーバー許可通知を受信す るのを待っている状態である。接続先決定部 60は、この状態で受信信号レベル上昇 通知を受信すると、発行済みのハンドオーバー許可通知要求を取り下げる動作を行 う。すなわち、この場合ハンドオーバー動作は行わないことを意味する。
[0071] また以上の説明では、アプリケーション 10は音声区間と無音区間の境目でハンドォ 一バー許可及び禁止指示を行うように構成されていたが、音声通話開始と同時にハ ンドオーバー禁止を指示し、音声通話の終了と共にハンドオーバー許可指示を行う ことも可能である。
[0072] また以上の説明では、アプリケーション 10は音声通話中においてハンドオーバー 許可及び禁止指示を行うように構成されていたカ、音声呼を張るためのシグナリング 中すなわちデータプレーン以外にも制御プレーンに利用することも可能である。例え ば、音声通話アプリケーションにおいては、音声通話を開始するときに SIP (Session Initiation Protocol)を用いて音声通話を行うための準備が行われる。これは通 話するときの相手先への呼び出しや使用する音声 CODEC (COmpression/DEC ompression)のネゴシエーションなどを fiうものである。
[0073] 例えば、無線通信端末 1は音声通話を開始するための INVITEパケットを送信する と、 SIPサーバーより処理が継続中であることを示す「100 Trying」パケットを受信し 、相手先より呼び出し中であることを示す「180 Ringing」パケットを受信し、相手先 が電話に出たことを示す「200 OK」パケットを受信するとそれに対する受信確認で ある ACKパケットを返すことで音声通話を行うための準備が完了することになる。
[0074] ここで、上記シグナリング中にハンドオーバーが行われることにより無線通信端末に 付与される IPアドレスが変更になる場合、本シグナリングをやり直さなければ音声通 話をすることができない。したがって、音声呼を張るためのシグナリングにおいて、シ ダナリングを開始する時点つまり INVITEパケットを送信する時点でハンドオーバー 禁止を指示し、シグナリングの完了時点つまり「200 OK」パケット受信に対する AC Kパケットを送信する時点でハンドオーバー許可指示を行う構成とすることにより、シ ダナリング処理が失敗で終わることを減らすことが可能となる。また、無線通信端末 1 が音声呼を受ける側の場合も同様に適用可能である。なお、音声通話開始以外にも 、 relNVITEを用いた保留から ACKによる完了までや保留の解除力も ACKによる 完了まで、 REFERによる転送から転送完了までの区間をハンドオーバー禁止とする 構成も可能である。この場合も同様にシグナリング処理の失敗を減少させる効果が得 られる。
[0075] 上述した内容は音声通話アプリケーションに限らず他のプロトコルを利用するすべ てのアプリケーションにおいて適用可能である。例えば、アプリケーションは VPN (Ve rtual Private Network)クフイアントァプリケーシヨンであり、 IPsec (IP Security )接続を行うところであったとする。 IPsecによる接続処理中にハンドオーバーすること によって無線通信端末 1の IPアドレスなどが変更になると IPsecによる接続処理をハ ンドオーバー後に再び最初からやり直さなければならない。このため、呼制御のため のシグナリングプロトコルや VPNによって通信路を確保するための制御用プロトコル といった接続処理中はハンドオーバーを禁止するという利用も可能であり、有用であ
[0076] 上述した説明では、アプリケーション 10は音声通話アプリケーションであつたが、予 め定められた番組プログラム(配信する番組とその配信時間帯とを定めた番組表)に 従って配信される番組を受信するプログラム(映像受信アプリケーションや音声受信 アプリケーション)であっても構わない。この場合、予め番組プログラム(映像配信プロ グラムもしくは音声配信プログラム)が決められていることにより、無線通信端末 1とし て予めハンドオーバー許可となる時間帯を判別することが可能である。例えば、番組 プログラムにおいては時間帯によって番組が決められている力 S、ハンドオーバーによ る品質に対する影響は番組と番組の間でハンドオーバーすることによって、番組中に ハンドオーバーするよりも影響が少ない場合もある。つまり、番組中はハンドオーバー 禁止とし、番組と番組の間の区間においてハンドオーバー許可とする構成も可能で ある。もちろんこのような構成以外にも予めプログラムが決められていることを利用し、 事前に他のタイミングを取得しておく構成は可能である。
[0077] なお、接続先決定部 60はハンドオーバー先の基地局を選択する方法として、ユー ザ一プリファレンスに関係なく基地局が発している報知情報の受信結果から電波強 度の最も強!/、基地局を接続先として選択する方法を備えてレ、ても構わなレ、。
[0078] 次に、本発明の実施例 1による無線通信システムの効果について説明する。
[0079] 本発明の実施例 1による無線通信システムでは、無線通信端末 1におレ、て受信信 号レベルの低下などによって発生するハンドオーバー実施タイミングに対して、アプリ ケーシヨン 10からハンドオーバー許可及び禁止を指示することにより、ハンドオーバ 一許可及び禁止区間を設けるように構成されているため、従来では受信信号レベル の低下が発生した時点でアプリケーション 10のデータ通信状況及び通信内容によら ずハンドオーバー処理が実行されていたのに対し、アプリケーション 10の通信状況 に合わせたタイミングでハンドオーバー処理を開始することが可能である。このため、 アプリケーション 10から見た観点で品質への影響が少ないタイミングでのハンドォー バーが可能となり、ハンドオーバーに絡む利用者に対する品質劣化を低減させる効 果が得られる。
[0080] また、本発明の実施例 1による無線通信システムでは、無線通信端末 1のハンドォ 一バー許可判定部 50においてハンドオーバー禁止区間から許可期間へ遷移するた めのタイムアウト値を設けることにより、ハンドオーバー禁止区間に滞在し続けること がないような構成とした。このため、アプリケーション 10からハンドオーバー禁止指示 の後にハンドオーバー許可指示が来ないことにより、受信信号レベルがデータ通信 不可状態まで落ち込んでハンドオーバーできな!/、と!/、う状況に陥ることを防止するこ と力 Sできる。
[0081] また、本発明の実施例 1による無線通信システムでは、無線通信端末 1において受 信信号レベルの低下によりハンドオーバーを実施することを一度は決定するものの、 ハンドオーバー許可が得られる前に受信信号レベルの上昇を検出すると、ハンドォ 一バーを実施しないように構成されているため、ハンドオーバーすることを決定してか らハンドオーバー許可が得られる前に受信信号レベルが戻ったとしてもハンドオーバ 一が実行されてしまうことを防ぐことが可能である。このため、無駄なハンドオーバー 処理を防ぐことが可能であり、その結果アプリケーションレベルでのデータ通信品質 の向上という効果が得られる。
[0082] また、本発明の実施例 1による無線通信システムでは、さらに、各アプリケーション 1 0における通信内容に応じたタイミングでハンドオーバー許可指示及び禁止指示を 通知することが可能な構成となっているため、各アプリケーション 10は各々独自の指 示タイミングを決定することが可能である。このため、どのような種類のアプリケーショ ン 10であってもハンドオーバーに絡む利用者に対する品質劣化を低減させる効果が 得られる。すなわち、ハンドオーバー許可及び禁止指示を行うのが通信アプリケーシ ヨン 10自身であるため、通信アプリケーション 10は自身でのデータ通信内容に応じ てハンドオーバー許可指示を行うタイミングに関する情報及びノヽンドオーバー禁止指 示を行うタイミングに関する情報を共に有しており、通信内容に応じてタイミングに関 する情報に合わせてハンドオーバー許可及び禁止の指示を行うことが可能となる。
[0083] また、本発明の実施例 1による無線通信システムでは、アプリケーション 10がアプリ ケーシヨンデータの通信中のみならず上述したような呼制御のためのシグナリングプ ロトコルや VPNによって通信路を確保するための制御用プロトコルといった制御プレ ーンにおいてもハンドオーバータイミングを制御することが可能である。このため、シ ダナリング中のハンドオーバー発生によるシグナリングの再試行を減らすことが可能 であり、その結果、通信遮断期間の減少によるデータ通信品質の向上という効果が 得られる。
[0084] また、本発明の実施例 1による無線通信システムでは、映像受信アプリケーションや 音声受信アプリケーションであった場合、予め決められている番組プログラム(映像 配信プログラムもしくは音声配信プログラム)に基づいて、例えば番組間をハンドォー バー許可区間と判断するなど、予めハンドオーバー許可もしくは禁止とすべく期間を 判別することが可能であり、その結果、ハンドオーバー許可期間を有効に利用するこ とで、より精度の高い基地局検索を行うことが可能となり、さらには、無線通信端末は よりよい通信状況の基地局に対して適切にハンドオーバーすることができるという効 果が得られる。
実施例 2
[0085] 本発明の実施例 2による無線通信システムでは、実施例 1と比較して、図 2の通信 制御部 20が、実施例 1と同様な閾値レベルに加えてそれより低いもう 1つの閾値レべ ルを有し、受信信号レベルが 2種類の閾値レベルの何れかを下回った場合にどの閾 値レベルを下回つたかを接続先決定部 60に対して通知する点と、接続先決定部 60 1S 低い方の閾値レベルを下回った旨の通知を通信制御部 20から受けると、直ちに ハンドオーバーを開始する点で相違し、それ以外は実施例 1と同様の構成となってい る。以下、詳述する。
[0086] 本実施例における通信制御部 20は、閾値レベルをさらにもう 1つ保持する。実施例 1の閾値レベルと区別するために、前述の閾値レベルを閾値レベル Aとし、本実施例 で追加したもう 1つの閾値レベルを閾値レベル Bとする。閾値レベル Bに設定される値 は、データ通信がギリギリ行えなくなるような値であるときに最も効果が得られる力 余 裕を考慮してそれより若干大きな値に設定してもよい。通信制御部 20は、無線通信 インタフェース部 30より定期的に取得する受信信号レベルと閾値レベル A、 Bを比較 し、閾値レベル Aを下回ると接続先決定部 60に対してその旨を通知し、閾値レベル Bを下回ると接続先決定部 60に対してその旨を通知する。閾値レベル Bは閾値レべ ノレ Aよりも低い閾値レベルである。なお、閾値レベル A、 Bは接続先決定部 60から設 定される以外にも、予め保持していてもよい。
[0087] 図 2の接続先決定部 60は、実施例 1での動作に加えて、次のような動作を行う。接 続先決定部 60は、必要に応じて通信制御部 20に対して無線通信インタフェース部 3 0での閾値レベル Bを設定する。接続先決定部 60は、通信制御部 20から無線通信ィ ンタフェース部 30にて受信する信号レベルが閾値レベル Bを下回った旨を知らせる ための受信信号レベル低下通知 Bを受け取ると、ハンドオーバー許可判定部 50のハ ンドオーバー可否状態によらず、すなわちハンドオーバー許可通知を待たずに即時 にハンドオーバー処理を開始する。この点が実施例 1の動作と異なる。このとき、接続 先決定部 60は必要に応じてハンドオーバー許可判定部 50に対してハンドオーバー 許可通知要求をキャンセルする旨の通知を行ってもょレ、。
[0088] 次に、図 7、図 8を参照して、本発明の実施例 2による無線通信システムの動作につ いて詳細に説明する。なお、図 7に示す処理は通信端末 1を構成するコンピュータの CPUが記憶媒体 90のプログラムを RAMに移して実行することで実現される。
[0089] 無線通信端末 1は、最初に基地局 2もしくは基地局 3と接続ネゴシエーションを行い 、基地局を介してネットワーク 4上の通信装置との通信が可能となる動作につ!/、ては 実施例 1と同様の動作である。
[0090] 無線通信端末 1の通信制御部 20は、自端末 1が移動することなどによって接続中 の基地局からの受信信号レベル(図 8の F1)が低下すると、自通信制御部 20に設定 されている閾値レベル Aを下回ったタイミング(図 8の F2)で、接続先決定部 60に対 して受信信号レベル低下通知 Aを発行する。さらに、自通信制御部 20に設定されて いる閾値レベル Bを下回ったタイミング(図 8の F3)で接続先決定部 60に対して受信 信号レベル低下通知 Bを発行する。
[0091] 無線通信端末 1の接続先決定部 60は、受信信号レベル低下通知 Aを取得すると、 ハンドオーバー許可判定部 50に対してハンドオーバー許可通知要求を発行する(図 7のステップ El、ステップ E2)。そして、ハンドオーバー許可判定部 50よりハンドォー バー許可通知を受信するのを待ち(図 7のステップ E3)、ハンドオーバー許可通知を 受信したらハンドオーバー処理を開始する(図 7のステップ E5)。この点は実施例 1と 同じであるが、ハンドオーバー許可通知を待っている間に、通信制御部 20より受信 信号レベル低下通知 Bを受信すると(図 7のステップ E4)、ハンドオーバー許可通知 なしに直ちにハンドオーバー処理を開始する(図 7のステップ E5)。すなわち、閾値レ ベル Bは接続先決定部 60に対してハンドオーバー実行に対する猶予を与えずに即 時にハンドオーバーを実行することを要求する閾値レベルであることを意味する。接 続先決定部 60は、ハンドオーバー許可通知を受信することなしに受信信号レベル低 下通知 Bを受信することによりハンドオーバー処理を開始した場合は、必要に応じて ハンドオーバー許可判定部 50に対してすでに発行済みのハンドオーバー許可通知 要求をキャンセルする旨の通知を行ってもょレ、。
[0092] なお、ハンドオーバー許可判定部 50は、実施例 1と同様に図 4のフローチャートに 示した動作を行うものであっても良いし、図 4のフローチャートからタイマー関連の処 理ステップ B6、 B9、 B10を省いた図 9のフローチャートに示す動作を行うものであつ ても良い。
[0093] 次に、本発明の実施例 2による無線通信システムの効果について説明する。本発 明の実施例 2による無線通信システムによれば、実施例 1の効果と同様の効果が得ら れると同時に以下のような効果が奏される。
[0094] 本発明の実施例 2による無線通信システムでは、無線通信端末 1の通信制御部 20 にお!/、て閾値レベル Aに加えそれより低い閾値レベル Bを設け、受信信号レベルが 閾値レベル A以下に低下した時点でアプリケーション 10からのハンドオーバー許可 指示を条件にハンドオーバーに移行する制御を開始し、何らかの事情でアプリケー シヨン 10からハンドオーバー許可指示が出なかった場合、受信信号レベルが閾値レ ベル B以下に低下した時点で強制的にハンドオーバーに移行するようにしたため、 基地局との受信信号レベルがデータ通信不可状態まで低下してハンドオーバーでき ない状態に陥るのを防止できる。
[0095] また、受信信号レベル低下通知 Bが通知されるまでは現在接続中の通信路は保た れて!/、ることから、受信信号レベル低下通知 Aが通知されてから受信信号レベル低 下通知 Bが通知されるまでの時間を利用して、より精度の高い基地局検索を行うこと が可能となる。このため、無線通信端末はよりよい通信状況の基地局に対して適切に ハンドオーバーすることができるという効果も得られる。
実施例 3
[0096] 図 10を参照すると、本発明の実施例 3による無線通信システムは、ハンドオーバー 許可指示部 40を介してハンドオ 許可判定部 50に対してハンドオ 許可 及び禁止指示を行うアプリケーションが通信中のアプリケーション 10とは別のハンド オ 指示アプリケーション 200である点で、実施例 1及び実施例 2と相違する。
[0097] ハンドオ 指示アプリケーション 200は、通信中のアプリケーションデータを監 視して解析する機能を有する。このために、ハンドオーバー指示アプリケーション 20 0はアプリケーション 10と無線通信インタフェース部 30の間に介在させてもよい。ハン ドオ 指示アプリケーション 200は、監視しているデータ通信内容に応じてハン ドオ 許可指示を行うタイミング及び ンドオ 禁止指示を行うタイミングに 関する情報を有しており、監視している通信内容に応じてタイミングに関する情報に 合わせてハンドオーバー許可及び禁止の指示を行う。例えば、通信中のアプリケー シヨンデータのスループットを測定し、アプリケーションデータのスループットが高!/、と きはハンドオ 禁止指示を行い、アプリケーションデータのスループットが低下し ているときにハンドオーバー許可指示を行うようになっていてもよい。また、例えば、 上述のように音声通話の音声区間と無音区間を判定し、音声区間の開始でハンドォ 一バー禁止指示を行い、音声区間の終了及び無音区間の開始でハンドオーバー許 可指示を行うようになってレ、てもよ!/、。
[0098] また、ハンドオ 指示アプリケーション 200は、通信中のアプリケーションデー タを取得して内容を解析し、保有するアプリケーション 10毎の通信内容に応じたハン ドオ 許可及び禁止指示タイミングに基づレ、て、切断されても影響の少なレ、期 間を抽出する機能を有し、抽出した期間に合わせてハンドオーバー許可及び禁止指 示を与えるようになつていてもよい。また、このとき、実行中のアプリケーション 10から 適用するハンドオ 許可及び禁止指示タイミングを変更できるような構成になつ ていても構わない。
[0099] 通信アプリケーション 10は、ハンドオ 許可及び禁止指示を通知する必要が ないため、既存の通信アプリケーション 10の改造なしに本発明の効果を得ることが可 能となる。すなわち、ハンドオーバー許可及び禁止指示を行うことができない既存の 通信アプリケーション 10であっても、ハンドオ 指示アプリケーション 200を用い る構成とすることによって、ハンドオ 許可及び禁止を行うことが可能であり、 ンドオーバーに絡む利用者に対する品質劣化を低減させる効果が得られる。
[0100] また、複数の通信アプリケーション 10が同時に動作している場合、複数の通信ァプ リケーシヨン 10が各々ハンドオーバー許可及び禁止指示を要求することによってハン ドオーバー許可判定部 50が正常に判定できなくなってしまう恐れがある。本実施例 の場合、通信アプリケーション 10とは別のアプリケーション 200が複数のアプリケーシ ヨン 10におけるデータ通信をまとめて取り扱うことにより、ハンドオーバー許可及び禁 止指示の不整合を防ぐことが可能である。すなわち複数の通信アプリケーション 10が 動作している場合でも、本発明の効果を容易に得ることが可能となる。
[0101] また、通信アプリケーション 10とは別のアプリケーション 200が複数のアプリケーショ ン 10におけるデータ通信をまとめて取り扱う場合において、優先的に実行されている データ通信アプリケーション 10を判定し、このデータ通信アプリケーション 10に対し てハンドオーバー許可指示及び禁止指示を行うことも可能である。
[0102] さらに、ハンドオーバー指示アプリケーション 200は、無線通信端末 1において物理 的なボタンと関連付けられていてもよい。具体的には、ハンドオーバー指示アプリケ ーシヨン 200は、このボタンを押す、離すタイミングに合わせて、それぞれ、ハンドォ 一バー禁止指示、ハンドオーバー許可指示を行うように構成されている。これによつ て、ユーザーがボタンを介してハンドオーバータイミングを制御することが可能となる
。例えば、ユーザーがボタンを押している間はハンドオーバー禁止状態となり、この 間ではハンドオーバーは行われず、ボタンを離している間はハンドオーバー許可状 態となり、この間はハンドオーバーが行われる。また、この逆の構成も可能である。な お、ボタンは仮想的なソフトウェアで実現されたボタンであっても構わなレ、。
[0103] 特に、ハンドオーバー指示アプリケーション 200は PoC (Push to talk over C elluer)であってもよい。この場合、 PoCアプリケーションはユーザーが音声やその他 メディアの発信権を取得するためにボタンを押す行為を要求する。すなわち、すでに 行われているユーザー行為を利用することにより本発明のためにユーザーへのボタ ンを押す行為を要求せずに、かつ適切なハンドオーバータイミングを決定することが でき、アプリケーションに対する品質の向上という効果が得られる。
[0104] 本発明の実施例 3による無線通信システムでは、上述した実施例 1、実施例 2の何 れとも組み合わせることが可能である。
実施例 4
[0105] 図 11を参照すると、本発明の実施例 4による無線通信システムでは、無線通信イン タフエース部 30A及び無線通信インタフェース部 30Bという複数の無線通信インタフ エース部を備えて!/、る点で、 1種類の無線通信インタフェース部 30のみ備えて!/、る実 施例 1〜実施例 3と相違する。
[0106] 通信制御部 20は、無線通信インタフェース部 30A及び無線通信インタフェース部
30Bに対する制御機能を備え、ユーザープリファレンス情報記憶部 80は、無線通信 インタフェース部 30A及び無線通信インタフェース部 30Bに対する希望する接続先 識別子と優先度及びネットワーク関連情報を記憶している。また、ユーザープリファレ ンス情報入力部 70は、無線通信インタフェース部 30A及び無線通信インタフェース 部 30Bに関する情報を入力する機能を有する。それら以外は、実施例 1〜実施例 3と 同様の構成となっている。
[0107] 次に、本発明の実施例 2による無線通信システムの動作について詳細に説明する 。なお、本実施例に示す処理は通信端末 1を構成するコンピュータの CPUが記憶媒 体 90のプログラムを RAM上に移して実行することで実現される。
[0108] 前述までの実施例では、 1つの無線通信インタフェース部のみを使用したハンドォ 一バー動作を行っていた力 本実施例では、無線通信インタフェース部 30Aで接続 中に無線通信インタフェース部 30Bへハンドオーバーする動作、もしくは無線通信ィ ンタフェース部 30Bで接続中に無線通信インタフェース部 30Aへハンドオーバーす る動作を行うことができる点力 前述までの実施例での動作と大きく異なる点である。
[0109] なお、無線通信インタフェース部 30Aと無線通信インタフェース部 30Bは、 WLAN 、 3¾ 電話網、 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Acce ss、別名 IEEE 802. 16e) , Bluetooth, PHS (Personal Handyphone Syste m)など無線を媒体とする様々な通信方式が利用可能であり、共に同じ無線媒体の 使用を含めどのような組み合わせでの利用も可能である。さらに、無線通信インタフ エース部は 2つとは限らずさらに複数備えていても構わない。
[0110] 本発明の実施例 4による無線通信システムは、上述した実施例 1〜実施例 3のどれ とも組み合わせることが可能であり、またどのような組み合わせも可能である。
[0111] 次に、本発明の無線通信システムの効果について説明する。
[0112] 本発明の無線通信端末によれば、自端末における通信アプリケーションの通信状 況に応じた不適切なタイミングでハンドオーバーに移行するのを防止できる。その理 由は、現在接続中の基地局からの受信信号における受信信号レベルが第 1の閾値 レベル以下に低下しても直ぐにはハンドオーバー制御に移行せず、現在通信中の通 信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況に至るのを 待ってから移行するためである。
[0113] また、本発明の無線通信端末によれば、基地局からの受信信号における受信信号 レベルがデータ通信不可状態まで低下してハンドオーバーできない状態に陥るのを 防止すること力 Sできる。その理由は、ハンドオーバー強制移行条件を設定し、現在接 続中の基地局からの受信信号における受信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に 低下した状態で通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適す る状況になるのを待っている間にハンドオーバー強制移行条件が成立した場合、強 制的にハンドオーバー制御に移行するためである。
[0114] 具体的には、本発明の無線通信端末は、無線通信インタフェース部を複数備える ことにより、異なる無線通信インタフェース部間でのハンドオーバーに対しても、通信 アプリケーション 10の通信状況に応じた不適切なタイミングでハンドオーバーに移行 するのを防止でき、かつ、基地局との受信信号レベルがデータ通信不可状態まで低 下してハンドオーバーできない状態に陥るのを防止することができる。特に、異なる 無線通信インタフェース部間のハンドオーバーでは、各々の無線ネットワーク通信状 況(通信帯域や遅延など)が異なることにより、前述の実施例のような単一の無線通 信インタフェース部を使用した場合よりも、通信中のアプリケーションデータに対する ハンドオーバーが発生して!/、る場合の通信品質への影響が大き!/、ことが想定され、 より本発明の効果であるアプリケーションレベルでの体感的な品質の向上効果が得ら れる。
[0115] また、複数の無線通信インタフェース部間でのハンドオーバーを実行する場合、先 に接続中の無線通信インタフェース部でデータ通信を行ってレ、る状態で、新しく接続 を試みる無線通信インタフェース部の接続が完了しデータ通信が行える状態になる まで、先に接続中の無線通信インタフェースの接続を継続しておくことで、データ通 信が不可となる期間を最小限にする構成とすることも可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の基地局と接続し、接続要求に応じて前記第 1の基地局から第 2の基地局に切 り替えるハンドオーバー制御を行う通信制御手段と、
前記第 1の基地局である現在接続中の基地局からの受信信号のレベルを表す受 信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下したか否かを検出する第 1の検出手段 と、
現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適す る状況か否かを検出する第 2の検出手段と、
予め定められたハンドオーバー強制移行条件が成立したか否かを検出する第 3の 検出手段と、
前記第 1乃至第 3の検出手段の検出結果に基づき前記ハンドオーバー制御の要否 を決定し、前記ハンドオーバー制御への移行が必要である場合、前記接続要求を出 力する決定手段と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。
[2] 前記決定手段は、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記現在通信中の通信アプリケーションプロ グラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況に至ったとき、及び、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記ハンドオーバー強制移行条件が成立し たとき、
の何れか一方で、前記ハンドオーバー制御への移行が必要と判断することを特徴 とする請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[3] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベル以下に低下した時 点からの経過時間力 予め設定された時間を超えたときに成立することを特徴とする 請求の範囲 2記載の無線通信端末。
[4] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベルより低い第 2の閾値 以下に低下したときに成立することを特徴とする請求の範囲 2記載の無線通信端末。
[5] 前記通信アプリケーションプログラムに前記第 2の検出手段を備え、前記通信アブ リケーシヨンプログラムは自プログラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況か 否かを前記第 2の検出手段により検出することを特徴とする請求の範囲 1記載の無線 通 1S端末。
[6] 前記通信アプリケーションプログラムとは別のハンドオーバー指示アプリケーション プログラムに前記第 2の検出手段を備え、前記ハンドオーバー指示アプリケーション プログラムは前記通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適 する状況か否かを前記第 2の検出手段により検出することを特徴とする請求の範囲 1 記載の無線通信端末。
[7] 前記第 2の検出手段は、前記通信アプリケーションプログラムが音声通信アプリケ ーシヨンプログラムである場合に、データ通信中の無音区間をハンドオーバーに適す る期間として検出することを特徴とする請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[8] 前記第 2の検出手段は、前記通信アプリケーションプログラムの制御用プロトコルに よる処理期間以外の期間をノヽンドオーバーに適する期間として検出することを特徴と する請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[9] 前記制御用プロトコルは呼制御のためのシグナリングプロトコルであることを特徴と する請求の範囲 8記載の無線通信端末。
[10] 前記制御用プロトコルは VPNによって通信路を確保するための制御プロトコルであ ることを特徴とする請求の範囲 8記載の無線通信端末。
[11] 前記第 2の検出手段は、前記通信アプリケーションプログラムが予め定められた番 組プログラムに従って配信される番組を受信するプログラムである場合に、前記番組 プログラムに基づいてハンドオーバーに適する状況か否かを検出することを特徴とす る請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[12] 前記第 2の検出手段は、無線通信端末に備わる物理的なボタン又は仮想的なボタ ンの操作状況に基づいてハンドオーバーに適する状況か否かを検出することを特徴 とする請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[13] 前記通信制御手段は、前記ハンドオーバー制御として、 1つの無線通信インタフエ 一ス部を通じて接続する前記第 1の基地局を前記第 2の基地局へ切り替えることを特 徴とする請求の範囲 1記載の無線通信端末。
[14] 前記通信制御手段は、前記ハンドオーバー制御として、 1つの無線通信インタフエ 一ス部を通じて接続する前記第 1の基地局を、他の無線通信インタフェース部を通じ て接続する前記第 2の基地局に切り替えることを特徴とする請求の範囲 1記載の無線 通 1S端末。
[15] 複数の基地局と、
請求の範囲 1乃至 14の何れ力、 1項に記載され、前記複数の基地局のうちの第 1の 基地局と接続し、ハンドオーバー制御を行うときに、前記第 1の基地局から、前記複 数の基地局のうちの第 2の基地局に切り替える無線通信端末と、
を具備する無線通信ネットワークシステム。
[16] 第 1の基地局と接続する無線通信端末に対して、接続要求に応じて前記第 1の基 地局から第 2の基地局に切り替えるハンドオーバー制御を行うタイミングを決定する 方法において、
前記第 1の基地局である現在接続中の基地局からの受信信号のレベルを表す受 信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下したか否かを検出する第 1検出ステツ プと、
現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適す る状況か否力、を検出する第 2検出ステップと、
予め定められたハンドオーバー強制移行条件が成立したか否かを検出する第 3検 前記第 1〜第 3検出ステップの検出結果に基づき前記ハンドオーバー制御の要否 を決定し、前記ハンドオーバー制御への移行が必要である場合、前記接続要求を出 力する決定ステップと
を具備することを特徴とするハンドオーバータイミング決定方法。
[17] 前記決定ステップでは、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記現在通信中の通信アプリケーションプロ グラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況に至ったとき、及び、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記ハンドオーバー強制移行条件が成立し たとき、
の何れか一方で、前記ハンドオーバー制御への移行が必要と判断することを特徴 とする請求の範囲 16記載のハンドオーバータイミング決定方法。
[18] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベル以下に低下した時 点からの経過時間力 予め設定された時間を超えたときに成立することを特徴とする 請求の範囲 17記載のハンドオーバータイミング決定方法。
[19] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベルより低い第 2の閾値 以下に低下したときに成立することを特徴とする請求の範囲 17記載のハンドオーバ 一タイミング決定方法。
[20] 第 1の基地局と接続し、接続要求に応じて前記第 1の基地局から第 2の基地局に切 り替えるハンドオーバー制御を行う無線通信端末を構成するコンピュータにインスト ールされたコンピュータプログラムにおいて、
前記第 1の基地局である現在接続中の基地局からの受信信号のレベルを表す受 信信号レベルが第 1の閾値レベル以下に低下したか否かを検出する第 1検出処理と 現在通信中の通信アプリケーションプログラムの通信状況がハンドオーバーに適す る状況か否かを検出する第 2検出処理と、
予め定められたハンドオーバー強制移行条件が成立したか否かを検出する第 3検 出処理と、
前記第 1〜第 3検出処理の検出結果に基づき前記ハンドオーバー制御の要否を決 定し、前記ハンドオーバー制御への移行が必要である場合、前記接続要求を出力す る決定処理と、 の各ステップを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
[21] 前記決定処理では、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記現在通信中の通信アプリケーションプロ グラムの通信状況がハンドオーバーに適する状況に至ったとき、及び、
前記現在接続中の基地局からの前記受信信号における前記受信信号レベルが前 記第 1の閾値レベル以下に低下し且つ前記ハンドオーバー強制移行条件が成立し たとき、
の何れか一方で、前記ハンドオーバー制御への移行が必要と判断することを特徴 とする請求の範囲 20記載のプログラム。
[22] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベル以下に低下した時 点からの経過時間力 予め設定された時間を超えたときに成立することを特徴とする 請求の範囲 21記載のプログラム。
[23] 前記ハンドオーバー強制移行条件としては、前記現在接続中の基地局からの前記 受信信号における前記受信信号レベルが前記第 1の閾値レベルより低い第 2の閾値 以下に低下したときに成立することを特徴とする請求の範囲 21記載のプログラム。
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