JP2004207822A - 無線通信システムおよび無線端末装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムA、Bにはそれぞれ、システムテ゛ィレクトリ装置130、160が設けられている。この装置130、160は、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムを記憶したデータベースと、端末100からの、位置情報を伴う要求に応じ、データベースから端末が利用可能なシステム名を読み出し、端末100へ送信する送信手段を有している。端末100は、まず、内部のメモリを参照して利用可能システムを検索し、検索できなかった場合に装置130または160に利用可能システム検索を依頼する。そして、装置130または160から送られたシステムの識別情報を内部のメモリに記憶すると共に、そのシステムの識別情報に基づいて通信を行う。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、異種システムが混在している無線通信システムに係り、特に、無線端末装置がどのシステムを使用可能であるかを、迅速に、かつ、低コストで検出することができる無線通信システムおよびそれに用いられる無線端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、異種無線システムが混在している環境において、発着信時や通信中の切り替え時に、ある無線端末装置がどの無線通信システムを利用可能であるかを発見するために、共通のシグナリングのネットワークを新たに設け、そのネットワーク上に利用可能システムを管理するサーバを設けるというものが知られている(非特許文献1)。しかし、既存のネットワークの他に新たにシグナリング専用のネットワークを設けることは開発コストや設備コストが嵩み、また、共通のネットワークを使用するというオーバーヘッドも無視できない。
【0003】
一方、共通のシグナリングネットワークを用いない方法として、無線端末装置が複数の無線通信システムの受信電力をモニタリングして、どのシステムが利用可能かサーチするものがある。この方法は、無線端末装置が利用する位置でどの無線通信システムが利用可能であるかを判断するため、絶えず、各無線通信システムの受信電力をサーチする必要があり、その上、使用可能な無線通信システムのいずれを経由して着呼要求があるかわからないので、無線端末装置において、複数の無線システムのインタフェースを全てアクティブに保つ必要がある。このため、消費電力が大きくなることが予想される。
【0004】
【非特許文献1】
Gang Wu et al.,“MIRAI Architecture for Heterogeneous Network”,IEEE Communication Magazine, vol.40 no.2, Feb, 2002, pp,126-134.
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、異種システムが混在する無線通信システムにおいて、無線端末装置が迅速に、かつ、低コストで利用可能なシステムを検出することができる無線通信システムおよびそれに用いられる無線端末装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、第1〜第nのエリアにおいて各々利用可能な第1〜第nのシステムと、前記第1〜第nのシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置からなる無線通信システムにおいて、前記各システムに、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶したデータベースと、前記無線端末装置からの、位置情報を伴う要求に応じ、前記データベースから前記無線端末装置が利用可能なシステムの識別情報を読み出し、前記無線端末装置へ送信する識別情報送信装置とを設けたことを特徴とする無線通信システムである。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の無線通信システムにおいて、前記各システムは各々、異なるシステムとの間で、前記データベースの内容を交換し、互いに自システム以外の利用可能なシステムに関する情報を前記データベースに保持することを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、前記無線端末装置は、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を記憶する第1の記憶手段を有し、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第1の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の無線通信システムにおいて、前記無線端末装置は、着脱自在の第2の記憶手段を具備し、前記第1の記憶手段がFULLの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第2の記憶手段に記憶させ、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第1または第2の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、複数のシステムを有する無線通信システムにおける該複数のシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置において、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶した第1の記憶手段と、自装置の現在位置を出力する位置出力手段と、前記位置出力手段から出力される現在位置情報に基づいて前記第1の記憶手段を検索して自装置が利用可能なシステムの識別情報を検出するシステム検出手段と、前記システム検出手段の検出結果に従って利用システムを決定し、通信を行う通信手段とを具備することを特徴とする無線端末装置である。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の無線端末装置において、前記システム検出手段は、前記第1の記憶手段の検索によって利用可能システムが検索できなかった場合に、外部の識別情報送信装置へ、前記現在位置情報を送信して利用可能システムの問い合わせを行い、前記識別情報送信装置から通知された利用可能システムの識別情報を前記第1の記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の無線端末装置において、前記システム検出手段は、着脱自在の第2の記憶手段を具備し、前記第1の記憶手段がFULLの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第2の記憶手段に記憶させ、通信時において前記第1または第2の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明による方法を適用した無線通信システムの全体構成を示す図である。この無線通信システムは、システムA及びシステムBを有して構成される。システムAは例えば携帯電話システムであり、システムディレクトリ装置130(識別情報送信装置)と、無線基地局(以下、BSという)140、BS150を有している。また、破線H1、H2は、マルチサービス端末100(無線端末装置)が無線システムAを利用できる範囲を示している。システムBは、例えば無線LANであり、システムディレクトリ装置160(識別情報送信装置)と、BS170、BS180、BS190を有している。ここで、BS170〜190はアクセスポイントである。また、破線H3〜H5は。マルチサービス端末100が無線システムBを利用できる範囲を示している。例えば、マルチサービス端末100が破線H3の範囲内にいる場合、そのマルチサービス端末100はシステムAとシステムBの双方を利用可能である。
【0014】
システムディレクトリ装置130、160は、マルチサービス端末100の位置を示す位置情報に応じた利用可能システムを案内する装置であり、各システム毎に設けらている。システムAとシステムBはルータ等のネットワーク機器を用いて相互にコアネットワークで接続される。関門装置120は、システムAとコアネットワーク間を、関門装置121はシステムBとコアネットワークとを接続している。マルチサービス端末100はシステムAあるいはシステムBを経由して通信相手である通信相手ノード110と通信を行う。
【0015】
次に、マルチサービス端末100の構成について、図2を用いて説明する。マルチサービス端末100は、システムAインタフェース部200、システムBインタフェース部210、スイッチ部220、インターネットプロトコル部230、アプリケーション部240、ディレクトリキャッシュ250、メモリカード260、位置検出部270などから構成される。
【0016】
システムAインタフェース部200は、システムAの物理層、データリンク層を実装し、システムAのBS140あるいはBS150との間で、データ通信を行う。システムBインタフェース部210は、システムBの物理層、データリンク層を実装し、システムBのBS170、180および190との間で、データ通信を行う。スイッチ部220は、異なる物理層、データリンク層を持つシステムA、Bの切替を行う。インターネットプロトコル部230は、インターネットで使用されるネットワーク層、トランスポート層プロトコルを実行する部分である。アプリケーション部240は、インタフェース部200、210から受信したデータを処理して画面に表示したりする部分である。
【0017】
ディレクトリキャッシュ250は、マルチサービス端末100がローカルに持っている利用可能システムの情報が記憶されたメモリである。高速に読み書きできるデバイスを用いているが容量は小さい。メモリカード260も、マルチサービス端末100がローカルに持っている利用可能システムの情報が記憶された記憶媒体であり、高速に読み書きはできないが容量は大きい。位置検出部270は、マルチサービス端末100の位置情報を取得するブロックであり、例えば、GPSによって構成される。なお、地図を利用したユーザによる位置入力、あるいは、住所等のユーザによる手入力に基づく位置検出も可能である。また、無線システムの基地局より報知される情報に含まれる基地局の識別子等を利用して位置を判断する方法も採用できる。
【0018】
次に、図3〜図5を参照し、上述した無線通信システムの動作を説明する。
各システムA、Bのシステムディレクトリ装置130,160は、自システムのサービス範囲を登録したデータベースを持つ。このデータベースは、図4に示すように、サブエリアIDごとに該当システムが利用可能かどうかが登録されている。図におけるシステム名は、サブエリアIDで利用可能なシステム名を示している。基地局IDは、サブエリアIDでサービスしている無線基地局のIDを示している。システム情報は、そのエリアのトラヒックの状況などシステムに関する情報を示している。ここで、サブエリアについて図5を用いて説明する。サブエリアは、地理的なエリアを細かなエリアに分割したもので、各サブエリアにユニークなIDを割り当てる(サブエリアID:図中の数字)。この図では、簡素化のために四角いサブエリアを定義しているが、形は何でも良い。図5の例では、システムBの基地局のサービスエリアにシステムAの基地局のサービスエリアがオーバレイしている様子をあらわしている。サブエリアを小さくすれば、システム発見の精度が上がり、大きくすることによって精度が下がる。
【0019】
自システムだけのサービス範囲だけではなく、オーバレイしている他のシステムの状況を把握するため、各システムディレクトリ装置130、160間で、図4に示すシステムディレクトリ情報の交換を行う(図3のフロー▲1▼)。自システムの情報だけでなく、交換可能な全てのシステムの情報を持つ。例えば、図3の例では、システムディレクトリ装置130には、システムAのサービス範囲が登録される。同様にシステムディレクトリ装置160には、システムBのサービス範囲が登録される。
【0020】
システムディレクトリ装置130は、システムAの情報をシステムディレクトリ装置160へ渡す。同様に、システムディレクトリ装置160は、システムBの情報をシステムディレクトリ装置130へ渡す。これにより、システムディレクトリ装置130では、システムAだけでなくシステムBの両方の情報を持つことになる。システムディレクトリ装置160も同様である。各システムディレクトリ装置130、160が情報を交換するのは、自システム内のサービスエリアが更新された場合である。例えば、新たに基地局を設置した場合や、障害が発生して使えなくなった時などである。また、交換する情報も、図4に示したサブエリアIDの欄からシステム情報の欄までの全ての情報では、交換のための通信トラヒックが多くなる恐れや、機密情報まで含むことになってしまうため、最低限サブエリアIDとシステム名の欄のデータを交換する。交換する手順があるため、変更があった場合に容易に各々の情報を更新することが可能である。
【0021】
次に、マルチサービス端末100内のシステム情報の流れについて説明する。
マルチサービス端末100では、利用可能サービスを発見するため、マルチサービス端末100の位置するサブエリアの情報が、ます、自分のディレクトリキャッシュ250にあるか否かを高速検索する。そこでなければ、次にメモリカード260を検索し(図3のフロー▲3▼)、それでもなければ、ネットワークを介して、システムディレクトリ装置の問い合わせを行う(フロー▲2▼)。
次に図6を用いて、マルチサービス端末100が発呼する場合のシステム発見の流れを説明する。
【0022】
マルチサービス端末100は、発呼する場合、どのシステムを利用すればよいのかを発見するため以下のステップを実行する。まず、ステップS1で位置検出部270が現在位置情報を取得する。取得した位置情報は、GPSレシーバから得た緯度・経度情報や、地図情報から変換したサブエリアIDなどである。次に、ステップS2では、ディレクトリキャッシュ250に、取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報があるか否かの検索を行う。検索した結果、情報がなければステップS3に進み、情報がある場合はステップS5に進む。
【0023】
ステップS3では、メモリカード260に、取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報があるか検索を行う。検索した結果、情報がなければステップS4に進み、情報がある場合はステップS5に進む。取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報がマルチサービス端末100にない場合は、ステップS4において、サービスエリアの広域な無線システムのディレクトリ装置130に問い合わせる。ここで広域なシステムを用いるのは、端末がサービスを受けたいときに接続できる可能性が非常に高いシステムを利用したいからである。マルチサービス端末100はシステムディレクトリ装置130から利用可能システムの検索結果を受領する(ステップS5)。
すでに、システムディレクトリ装置130と160は、情報を交換しているため、このとき、マルチサービス端末100はシステムAおよびシステムBの情報を得ることができる。
【0024】
システムディレクトリ装置130より取得したデータは、ディレクトリキャッシュ250およびメモリカード260ヘ登録する。ディレクトリキャッシュ250は容量が小さいため、容量を越してしまった場合は、利用頻度の低い情報から登録をメモリカード260へ移す。つまり、ヒットしやすい情報だけが、ディレクトリキャッシュ250に残ることになる。これにより、頻繁にネットワークを使って問い合わせる必要がなく、早くシステムを発見することができる。よく利用する地理的場所でのサービス利用に関しては、非常に早くシステムを発見することが可能である。
【0025】
ステップS5において、マルチサービス端末100がいずれかの情報源から利用可能システムの候補を取得する。次に、ステップS6で、マルチサービス端末100は端末自身の選択ポリシーにしたがって候補の中から最適なシステムを選択する。次に、ステップS7において、マルチサービス端末は、選択した無線通信システムを用いて、通信相手ノード110との通信を開始する。もし接続できない場合は、第2候補を用いて通信を開始するといったようにポリシーにしたがって順に接続を試みる。
【0026】
以上のように、この実施形態によれば、マルチサービス端末100が発呼するときに、全てのシステムをサーチしたり、常にネットワークを用いて問い合わせして、利用可能システムの候補を発見するのではなく、マルチサービス端末100内の情報を用いることにより、迅速にシステムを発見することができる。また、シグナリング専用のネットワークを用いないため、コスト面でも安価である。さらに、常時無線通信システムの受信電力をモニタする必要がないので、マルチサービス端末100の消費電力が小さいという利点がある。
【0027】
次に、図7を用いて、マルチサービス端末100がハンドオフする場合の無線システム発見の流れを説明する。
現在使用しているシステムの受信電力が下がり、通信が困難になり、同じ無線システムが使えなかったり、使えても他のシステムに切り替えたい場合に、マルチサービス端末100は図7に示すハンドオフの処理を進める。
【0028】
図7のステップS11からステップS17の処理の内、ステップS14以外は図6のステップS1〜S7の処理と同じである。ステップ14では、すでに使用中の無線システムで通信が可能であるため、わざわざサービスエリアの広範なシステムを使用する必要はない。現在使用中のシステムのシステムディレクトリ装置において利用可能システムを検索する。なお、使用中のシステムのシステムディレクトリ装置も、広範な無線システムのシステムディレクトリ装置も情報を交換しているため、同じ情報を持っており、問題はない。
【0029】
次に、図8を用いて、マルチサービス端末100へ着信する流れを説明する。図8は、通信相手ノード110から発信し、マルチサービス端末100に着信する図を示している。通信相手ノード110からのページングデータは広域な無線システムが利用され、マルチサービス端末100に届く。これを受信したマルチサービス端末100は、図6に示す手順でシステムを選択した後、通信相手ノード110に選択したシステムのアドレスを通知し、選択したシステムを使用して通信を行うことができる。
【0030】
なお、メモリカード260はマルチサービス端末100より着脱可能でである。これにより、あるマルチサービス端末100で使用していたカードを外し、別のマルチサービス端末100へセットすれば、別のマルチサービス端末100がメモリカード260の情報を参照することによってネットワークを介さず、迅速に利用可能システムを発見することが可能である。
【0031】
上述したように、本実施形態では、従来技術の共通シグナリングのネットワークの役割を、サービスエリアの広範囲なシステムに置き換える。これにより、共通シグナリングネットワークを新たに構築する必要がなくネットワークコストを低減することができる。
なお、上記実施形態は2つのシステムA、Bによって無線通信システムが構成されているが、3つまたはそれ以上のシステムから無線通信システムが構成されても良いことは勿論である。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、異種システムが混在する無線通信システムにおいて、無線端末装置が、迅速に、かつ、低消費電力で(すなわち、低コストで)利用可能なシステムを検出することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態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】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末100の構成を示すブロック図である。
【図3】同無線通信システムにおけるデータの流れを示す図である。
【図4】図1におけるシステムディレクトリ装置130、160に記憶されるシステムディレクトリ情報を示す図である。
【図5】サブエリアおよびシステムA、Bのサービス範囲の一例を示す図である。
【図6】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末100の発呼時の動作を示すフローチャートである。
【図7】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末100のハンドオフ時の動作を示すフローチャートである。
【図8】同無線通信システムにおいて、マルチサービス端末100の着呼時の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
100…マルチサービス端末
110…通信相手ノード
130、160…システムディレクトリ装置
140、150、170、180、190…無線基地局(BS)
250…ディレクトリキャッシュ
260…メモリカード
270…位置検出部
A、B…システム
Claims (7)
- 第1〜第nのエリアにおいて各々利用可能な第1〜第nのシステムと、前記第1〜第nのシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置からなる無線通信システムにおいて、
前記各システムに、
予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶したデータベースと、
前記無線端末装置からの、位置情報を伴う要求に応じ、前記データベースから前記無線端末装置が利用可能なシステムの識別情報を読み出し、前記無線端末装置へ送信する識別情報送信装置と、
を設けたことを特徴とする無線通信システム。 - 前記各システムは各々、異なるシステムとの間で、前記データベースの内容を交換し、互いに自システム以外の利用可能なシステムに関する情報を前記データベースに保持することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
- 前記無線端末装置は、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を記憶する第1の記憶手段を有し、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第1の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。
- 前記無線端末装置は、着脱自在の第2の記憶手段を具備し、前記第1の記憶手段がFULLの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第2の記憶手段に記憶させ、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第1または第2の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。
- 複数のシステムを有する無線通信システムにおける該複数のシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置において、
予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶した第1の記憶手段と、
自装置の現在位置を出力する位置出力手段と、
前記位置出力手段から出力される現在位置情報に基づいて前記第1の記憶手段を検索して自装置が利用可能なシステムの識別情報を検出するシステム検出手段と、
前記システム検出手段の検出結果に従って利用システムを決定し、通信を行う通信手段と、
を具備することを特徴とする無線端末装置。 - 前記システム検出手段は、前記第1の記憶手段の検索によって利用可能システムが検索できなかった場合に、外部の識別情報送信装置へ、前記現在位置情報を送信して利用可能システムの問い合わせを行い、前記識別情報送信装置から通知された利用可能システムの識別情報を前記第1の記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項5に記載の無線端末装置。
- 前記システム検出手段は、
着脱自在の第2の記憶手段を具備し、前記第1の記憶手段がFULLの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第2の記憶手段に記憶させ、
通信時において前記第1または第2の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項6に記載の無線端末装置。
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- 2002-12-24 JP JP2002371743A patent/JP2004207822A/ja active Pending
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