JP2005184729A - Radio communication system and roaming method - Google Patents

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Masahiro Tarumi
正宏 樽見
Takeshi Kato
剛詩 加藤
Yasuhei Kawamura
泰平 川村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of conducting stable roaming. <P>SOLUTION: The radio communication system conducts radio communications between a mobile terminal MT and access points AP 1 and 2. The system comprises a location detecting device 1000 for detecting the location of the mobile terminal and a roaming determination device 2000 for determining whether an access point to be connected to the mobile terminal is changed or not based on the location of the mobile terminal detected by the location detecting device. The system conducts roaming based on instruction from the roaming determination device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信技術に関し、特に、無線LAN(Local Area Network)等の無線通信システム等のローミングに適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a wireless communication technique, and more particularly to a technique effective when applied to roaming such as a wireless communication system such as a wireless LAN (Local Area Network).

以降、『ローミング』を「携帯端末が接続するアクセスポイントを変更すること」と定義する。   Hereinafter, “roaming” is defined as “changing the access point to which the mobile terminal is connected”.

従来の技術において、無線LANを代表とする複数のアクセスポイント、複数の携帯端末で構成される無線通信システムでは、携帯端末は複数のアクセスポイントの中から最高の受信強度であるアクセスポイント1機を接続先として選択する。携帯端末における受信強度は時々刻々と変化するため、仮に同程度な受信強度であるアクセスポイントが複数存在する場合、携帯端末は最高の受信強度であるアクセスポイントへ次々とローミングする。この状況下では携帯端末、アクセスポイント共に、莫大な演算リソースを接続先の変更処理に割り当てるため、無線通信システムのスループットが低下する。また、システム内の大部分の携帯端末が一斉に最高の受信強度であるアクセスポイントへ接続すると通信負荷が一極集中し、携帯端末の通信待ち状態が極端に長くなる場合がある。さらに、受信強度の状態により、時々刻々とローミング先が切り替わるため、ローミングが頻繁に発生する可能性がある。ローミング中は通信ができないので、これもスループット低下の原因となる。   In a conventional technology, in a wireless communication system including a plurality of access points typified by a wireless LAN and a plurality of portable terminals, the portable terminal has one access point having the highest reception strength among the plurality of access points. Select as the connection destination. Since the reception strength at the mobile terminal changes from moment to moment, if there are a plurality of access points having the same reception strength, the mobile terminal roams one after another to the access point having the highest reception strength. Under this circumstance, both the mobile terminal and the access point allocate enormous computing resources to the connection destination changing process, so that the throughput of the wireless communication system decreases. In addition, when most of the mobile terminals in the system are connected to the access point having the highest reception intensity at the same time, the communication load may be concentrated, and the communication waiting state of the mobile terminal may become extremely long. Furthermore, since the roaming destination is changed every moment depending on the state of reception strength, there is a possibility that roaming frequently occurs. Since communication is not possible during roaming, this also causes a decrease in throughput.

本発明の目的は、携帯端末が接続するアクセスポイントを変更する際に、携帯端末が受信する電波の受信状態の変化に依存せずに、安定したローミングを可能とする技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique that enables stable roaming without depending on a change in a reception state of a radio wave received by a mobile terminal when an access point to which the mobile terminal is connected is changed. .

本発明では、各アクセスポイントが管理するエリアを特定する。そして、端末の位置を測定し、いずれのエリアに属するかを判断してローミングを行う。   In the present invention, an area managed by each access point is specified. Then, the position of the terminal is measured and roaming is performed by determining which area it belongs to.

さらに、位置の測定に際しては、無線LANのシステムを用いることとすれば、屋内でも確実に位置を測定することができる。   Furthermore, when the position is measured, if a wireless LAN system is used, the position can be reliably measured even indoors.

本発明の一つの側面は、携帯端末とアクセスポイントとの間で無線通信を行うシステムであり。このシステムは、携帯端末の位置を検出する位置検出装置と、この位置検出装置で検出された携帯端末の位置に基づいて携帯端末が接続するアクセスポイントを変更するか否かを判断するローミング判断装置とを備える。そして、ローミング判断装置の指示に基づいて、ローミングを行う。   One aspect of the present invention is a system that performs wireless communication between a mobile terminal and an access point. This system includes a position detection device that detects the position of a mobile terminal, and a roaming determination device that determines whether to change an access point to which the mobile terminal is connected based on the position of the mobile terminal detected by the position detection device With. Then, roaming is performed based on an instruction from the roaming determination device.

好ましい態様では、さらに位置検出用基地局を備え、位置検出用基地局が携帯端末からの電波の受信タイミング、受信強度、あるいは受信方向を測定し、位置検出装置は、測定結果から携帯端末の位置を検出する。このようにすると、GPS(Global Positioning System)等を利用して位置を測定するのに比べ、屋内でも安定して携帯端末の位置を知ることができる。従って、屋内用の無線LAN等に応用するのに好適である。   In a preferred aspect, the apparatus further comprises a position detection base station, the position detection base station measures the reception timing, reception intensity, or reception direction of the radio wave from the mobile terminal, and the position detection device detects the position of the mobile terminal from the measurement result. Is detected. In this way, the position of the portable terminal can be known stably even indoors, as compared to measuring the position using GPS (Global Positioning System) or the like. Therefore, it is suitable for application to an indoor wireless LAN or the like.

ローミング判断装置は、アクセスポイントの管轄する領域を定義する情報を格納する記憶装置を有することとしてもよい。さらに、ローミング判断装置は、アクセスポイントの管轄する領域に対応して、当該領域に属する携帯端末を特定する情報を格納する記憶装置を有することにしてもよい。   The roaming determination device may include a storage device that stores information defining an area controlled by the access point. Furthermore, the roaming determination apparatus may include a storage device that stores information for specifying a mobile terminal belonging to the area corresponding to the area controlled by the access point.

位置の測定を行うタイミングとしては、定期的に位置検出のための信号を出すように構成しても良いが、通信のスループットが落ちるので、他の案としては、アクセスポイントの管轄する領域の境界付近に、携帯端末へ位置検出のための電波の送出を指示するデバイスを配置することが考えられる。すなわち、ローミングが起こる可能性が高い領域で、位置検出を行うように構成する。   As a timing for position measurement, it may be configured to periodically output a signal for position detection. However, since communication throughput decreases, another plan is to limit the boundary of the area under the jurisdiction of the access point. It is conceivable that a device for instructing the portable terminal to transmit a radio wave for position detection is arranged in the vicinity. That is, the position detection is performed in an area where there is a high possibility of roaming.

アクセスポイントの管轄する領域には、位置検出用基地局が少なくとも1個配置される事が望ましい。さらに位置測定の精度を考慮すると、アクセスポイントの管轄する領域には、位置検出用基地局が少なくとも3個配置されることが望ましい。   It is desirable that at least one position detection base station be arranged in the area controlled by the access point. Further, in consideration of the accuracy of position measurement, it is desirable that at least three position detection base stations are arranged in the area controlled by the access point.

本発明の他の側面である無線通信システムにおいては、携帯端末とアクセスポイントとの間で無線通信を行うシステムにおいて、携帯端末からの信号を受信して受信タイミングを測定する位置検出用基地局と、受信タイミングを用いて携帯端末の位置を計算する位置検出装置と、携帯端末の位置に基づいて携帯端末が接続するアクセスポイントを変更するか否かを判断するローミング判断装置とを有する。   In a wireless communication system according to another aspect of the present invention, in a system that performs wireless communication between a mobile terminal and an access point, a position detection base station that receives a signal from the mobile terminal and measures reception timing; A position detection device that calculates the position of the mobile terminal using the reception timing, and a roaming determination device that determines whether to change the access point to which the mobile terminal is connected based on the position of the mobile terminal.

位置検出用基地局、位置検出装置、およびローミング判断装置は同一プロトコルのネットワークで接続すると、システム全体を一括して管理・制御することができる。さらに、アクセスポイントもネットワークで接続されており、ローミング判断装置からのローミング指令は、アクセスポイントを介して携帯端末に送付されることにしてもよい。なお、アクセスポイントは、1次元的、2次元的、あるいは3次元的に配置することができる。   When the position detection base station, the position detection device, and the roaming determination device are connected through a network of the same protocol, the entire system can be managed and controlled collectively. Furthermore, the access point is also connected by a network, and the roaming command from the roaming determination device may be sent to the mobile terminal via the access point. The access points can be arranged one-dimensionally, two-dimensionally, or three-dimensionally.

1次元とは、ベルトコンベヤーのような所定経路に沿って携帯端末が移動する場合好適である。2次元とは、ビルのある階に複数のエリアを設けた場合などが該当する。3次元とは、吹き抜けのあるビルなどで、高さ方向にアクセスポイントが配置される場合である。   One-dimensional is suitable when the mobile terminal moves along a predetermined route such as a belt conveyor. Two-dimensional corresponds to a case where a plurality of areas are provided on a floor with a building. Three-dimensional is a case where an access point is arranged in the height direction in a building with a colonnade or the like.

本発明のローミング方法では、携帯端末が接続するアクセスポイントの変更を管理するローミング方法であって、複数のアクセスポイントと、複数の位置検出用基地局とを準備し、複数の位置検出用基地局が携帯端末からの信号を受信し、受信タイミング、受信強度、受信方向の少なくとも一つの測定データを得る第1のステップと、
受信データから上記携帯端末の位置を計算する第2のステップと、
携帯端末の位置に基づいて、携帯端末が接続するアクセスポイントを決定する第3のステップと、
携帯端末に決定されたアクセスポイントへの接続を指示する第4のステップと、を有する。
The roaming method of the present invention is a roaming method for managing a change of an access point to which a mobile terminal is connected, comprising a plurality of access points and a plurality of position detection base stations, and a plurality of position detection base stations. Receiving a signal from the mobile terminal and obtaining at least one measurement data of reception timing, reception intensity, and reception direction;
A second step of calculating the position of the mobile terminal from received data;
A third step of determining an access point to which the mobile terminal is connected based on the position of the mobile terminal;
A fourth step of instructing the portable terminal to connect to the determined access point.

さらに、第3のステップは、アクセスポイント、アクセスポイントが管理するエリアのエリアID、エリアの物理的範囲を特定するエリア情報、および、エリア内に位置する携帯端末のIDが関連づけられたテーブルを用いて行うことができる。   Further, the third step uses a table in which an access point, an area ID of an area managed by the access point, area information for specifying a physical range of the area, and an ID of a mobile terminal located in the area are associated. Can be done.

本発明によれば、端末の位置情報を元にローミングを行うので、安定したローミングが可能となる。また、無線LANシステムの位置検知技術を用いるため、屋内において正確な位置検出が可能となり、さらに、位置検出とローミングが一元管理できるなどの効果がある。   According to the present invention, since roaming is performed based on the location information of the terminal, stable roaming is possible. Further, since the position detection technology of the wireless LAN system is used, it is possible to accurately detect the position indoors, and further, the position detection and roaming can be managed in an integrated manner.

図1は本発明を適用した、無線LANシステムの全体図である。   FIG. 1 is an overall view of a wireless LAN system to which the present invention is applied.

MTは携帯端末であり、ユーザーが携帯することを想定している。AP1、AP2は無線LANのアクセスポイント(基地局)を示す。アクセスポイントAP1はエリア1内の携帯端末のマスタAP(携帯端末の通信先となるAP)、アクセスポイントAP2はエリア1内の携帯端末のマスタAPとなる。各アクセスポイントは携帯端末MTとの間で、通常の無線LANと同じく、情報の送受信を電波によりおこなう。LS1〜LS4は位置検出用基地局である。また、アクセスポイント、位置検出用基地局は位置検知装置1000、ローミング判断装置2000とネットワーク3000で接続されている。図1において、エリア1、2は壁6000で区切られた領域をエリアとしているが、システム上は、後述するように壁6000で仕切られた部屋の四隅の座標で管理することができる。なお、5000はドア、4000は後述するRFIDが敷設される領域である。   MT is a portable terminal and is assumed to be carried by a user. AP1 and AP2 indicate wireless LAN access points (base stations). The access point AP1 is the master AP of the mobile terminal in the area 1 (AP serving as the communication destination of the mobile terminal), and the access point AP2 is the master AP of the mobile terminal in the area 1. Each access point transmits and receives information to and from the mobile terminal MT by radio waves, as in a normal wireless LAN. LS1 to LS4 are position detection base stations. The access point and the position detection base station are connected to the position detection device 1000 and the roaming determination device 2000 via the network 3000. In FIG. 1, areas 1 and 2 are areas divided by a wall 6000, but can be managed on the system by coordinates of four corners of a room partitioned by the wall 6000 as described later. Note that 5000 is a door, and 4000 is an area in which RFID described later is laid.

このシステムにおいては、携帯端末MTの位置を検出することが可能である。すなわち、位置検出用基地局LS1〜LS8が携帯端末MTからの信号を受信する。または、携帯端末MTが位置検出用の基地局LS1〜LS8からの信号を受信する。これらの信号の受信タイミングをネットワーク3000を介して位置検知装置1000に送って処理し、伝搬時間差を求めて携帯端末MTの位置を計算することができる。なお、LS2、LS3、LS6、LS7については、ネットワーク3000への接続線を図上省略してある。受信タイミング生成の詳細と位置計算手法については、例えば特許公開公報2002-014152号に開示がある。   In this system, the position of the mobile terminal MT can be detected. That is, the position detection base stations LS1 to LS8 receive a signal from the mobile terminal MT. Alternatively, the mobile terminal MT receives signals from the position detection base stations LS1 to LS8. The reception timing of these signals can be sent to the position detection apparatus 1000 via the network 3000 for processing, and the position of the portable terminal MT can be calculated by obtaining the propagation time difference. For LS2, LS3, LS6, and LS7, connection lines to the network 3000 are omitted in the figure. Details of reception timing generation and a position calculation method are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 2002-014152.

位置を測定するタイミングについては、例えばエリア1とエリア2の境界付近の領域4000にRFID等を配置しておき、この領域に入ったことを携帯端末MTに持たせたリーダで検知し、これをトリガーとしたタイミングで位置検出用の信号を送出して、位置を検出するようにすることができる。あるいは、携帯端末MTに持たせたタイマーを用いて、周期的に位置検出用の信号を送出することとしても良い。   Regarding the timing for measuring the position, for example, an RFID or the like is arranged in a region 4000 near the boundary between the area 1 and the area 2, and the mobile terminal MT detects that it has entered this region. It is possible to detect a position by sending a signal for position detection at the timing of the trigger. Or it is good also as sending the signal for position detection periodically using the timer given to portable terminal MT.

図2は、本発明の位置検出用基地局LS1の構成を示す(LS1〜LS8は同一構成でよい)。アンテナ201で受信された信号(例えばスペクトル拡散信号)は信号受信部202で高/中間周波数での受信処理と、ベースバンド信号の復調処理が行われる。信号受信部202で処理を施された信号は、遅延プロファイル生成部203へ入力される。遅延プロファイル生成部203は、受信された信号とPN符号との相関値を受信タイミング毎に計算し、各受信タイミングにおける相関値に応じた値を示す遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルから、閾値レベルとの比較などの手法を用いて、受信タイミング生成部204が受信タイミングを形成する。形成された受信タイミングは、それを送信した携帯端末MTを特定する情報(端末ID、MACアドレスなど)とともに、インターフェイス205とネットワーク3000を介して位置検知装置1000へ送られる。   FIG. 2 shows a configuration of the position detection base station LS1 of the present invention (LS1 to LS8 may have the same configuration). A signal (for example, a spread spectrum signal) received by the antenna 201 is subjected to reception processing at a high / intermediate frequency and baseband signal demodulation processing by a signal reception unit 202. The signal processed by the signal reception unit 202 is input to the delay profile generation unit 203. The delay profile generation unit 203 calculates a correlation value between the received signal and the PN code for each reception timing, and creates a delay profile indicating a value corresponding to the correlation value at each reception timing. From this delay profile, the reception timing generation unit 204 forms reception timing using a method such as comparison with a threshold level. The formed reception timing is sent to the position detection apparatus 1000 via the interface 205 and the network 3000 together with information (terminal ID, MAC address, etc.) specifying the mobile terminal MT that has transmitted the reception timing.

図3は、本発明のアクセスポイントAP1、AP2の構成を示すブロック図である。CPU301、主記憶装置302、送信バッファ303、受信バッファ304、無線LANコントローラ305、変復調部306、アンテナ307及び内部バス308から構成される。また無線LANコントローラ305は、セルID、マスタフラグ、自MACアドレスと、登録テーブル309をデータとして保持している。登録テーブル309は、MACアドレスと親MACアドレスの組を保持する。ここで保持するMACアドレスは、当該APの交信領域内に存在する無線端末からの登録を受け付けたときの、その無線端末のMACアドレスであり、親MACアドレスは当該APのMACアドレスのことである。この登録データは一定時間経過すると消去されることにしてもよい。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the access points AP1 and AP2 of the present invention. A CPU 301, a main storage device 302, a transmission buffer 303, a reception buffer 304, a wireless LAN controller 305, a modem unit 306, an antenna 307, and an internal bus 308 are included. The wireless LAN controller 305 holds a cell ID, a master flag, its own MAC address, and a registration table 309 as data. The registration table 309 holds a pair of a MAC address and a parent MAC address. The MAC address held here is the MAC address of the wireless terminal when registration from a wireless terminal existing in the communication area of the AP is accepted, and the parent MAC address is the MAC address of the AP. . This registered data may be deleted after a predetermined time.

無線LANコントローラ305は、後述するローミング判断装置の指示を受けて、ローミングするべき携帯端末MTにローミングを指示するとともに、登録テーブルを書き換える。すなわち、ローミング元のアクセスポイントの登録テーブルからは、ローミングされる携帯端末のMACアドレスが消去され、ローミング先のアクセスポイントの登録テーブルには、ローミングされる携帯端末のMACアドレスが追加される。ローミングするべき携帯端末には、アンテナ307からローミング命令、および新たなマスタAPを特定する情報(例えば、セルIDやマスタAPのMACアドレスなど)が送信される。   In response to an instruction from a roaming determination device (to be described later), the wireless LAN controller 305 instructs the mobile terminal MT to roam to perform roaming and rewrites the registration table. In other words, the MAC address of the roaming mobile terminal is deleted from the roaming source access point registration table, and the roaming mobile terminal MAC address is added to the roaming destination access point registration table. A roaming command and information for specifying a new master AP (for example, a cell ID, a MAC address of the master AP, etc.) are transmitted from the antenna 307 to the portable terminal to be roamed.

アクセスポイントAPの送信するデータは、CPU301により主記憶装置302から内部バス308、無線LANコントローラ305を経由して送信バッファ303に送られる。送信バッファ303に送られたデータは、無線LANコントローラ305によりエリアID、マスタフラグを付加され、登録テーブル309の内容によって自分の交信領域内にある無線端末または隣接するマスタAPに、変復調部306を経由してアンテナ307から送信される。また、アンテナ307によって受信されたデータは、変復調部306を経由して無線LANコントローラ305により受信バッファ304に送られる。受信したデータの宛先が自分宛の場合、そのデータは無線LANコントローラ305、内部バス308を経由して主記憶装置302に送られ、CPU301により処理される。受信したデータの宛先が自分宛でない場合、登録テーブル309の内容によって自分の交信領域内にある無線端末または隣接するマスタAPに、送信バッファ303、無線LANコントローラ305、変復調部306、アンテナ307を経由して再度送信される。   Data transmitted from the access point AP is sent from the main storage 302 to the transmission buffer 303 via the internal bus 308 and the wireless LAN controller 305 by the CPU 301. The data sent to the transmission buffer 303 is added with an area ID and a master flag by the wireless LAN controller 305, and the modulation / demodulation unit 306 is connected to a wireless terminal or an adjacent master AP in its communication area according to the contents of the registration table 309. And transmitted from the antenna 307. Further, the data received by the antenna 307 is sent to the reception buffer 304 by the wireless LAN controller 305 via the modem unit 306. When the received data is addressed to itself, the data is sent to the main storage device 302 via the wireless LAN controller 305 and the internal bus 308 and processed by the CPU 301. If the destination of the received data is not addressed to itself, the contents of the registration table 309 pass through the transmission buffer 303, the wireless LAN controller 305, the modem unit 306, and the antenna 307 to the wireless terminal or the adjacent master AP in the communication area. And sent again.

図4は、本発明の携帯端末(無線端末)MTの構成を示すブロック図で、CPU401、主記憶装置402、送信バッファ403、受信バッファ404、無線LANコントローラ405、変復調部406、アンテナ407及び内部バス408により構成されている。無線LANコントローラ405には、自MACアドレスと自セルIDが保持される。ここで自エリアIDは、ローミング時にアクセスポイントからの指示により、いままでいたエリアIDから新しいエリアIDに変更される。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the portable terminal (wireless terminal) MT of the present invention. The CPU 401, the main storage device 402, the transmission buffer 403, the reception buffer 404, the wireless LAN controller 405, the modem unit 406, the antenna 407, and the internal The bus 408 is configured. The wireless LAN controller 405 holds its own MAC address and own cell ID. Here, the own area ID is changed from the existing area ID to a new area ID by an instruction from the access point during roaming.

無線端末の送信するデータは、CPU401により主記憶装置402から内部バス408、無線LANコントローラ405を経由して送信バッファ403に送られる。送信バッファ403に送られたデータは、無線LANコントローラ405により送信される。   Data transmitted from the wireless terminal is sent from the main storage device 402 to the transmission buffer 403 via the internal bus 408 and the wireless LAN controller 405 by the CPU 401. The data sent to the transmission buffer 403 is transmitted by the wireless LAN controller 405.

図5は、本発明の位置検知装置1000の構成を示すブロック図である。ネットワークI/F部501は、ネットワーク3000と位置検知装置1000とのインタフェースである。ユーザI/F部504は、位置検知装置1000とそのオペレータ間のインタフェースであり、表示装置、キーボード等へのインタフェースとなる。制御部502は、ネットワーク3000を介して送受信される信号の生成及び解析、送受信制御及び携帯端末MTの位置計算を行う。位置計算の詳細については、例えば特許公開公報2002-243827号などに開示がある。検知された位置は、ネットワーク3000を介してローミング判断装置2000に送られ、ローミング要否が判断される。記憶装置503は、システムの基地局情報や移動局情報を記憶する。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the position detection apparatus 1000 of the present invention. A network I / F unit 501 is an interface between the network 3000 and the position detection device 1000. A user I / F unit 504 is an interface between the position detection device 1000 and its operator, and serves as an interface to a display device, a keyboard, and the like. The control unit 502 performs generation and analysis of signals transmitted / received via the network 3000, transmission / reception control, and position calculation of the mobile terminal MT. Details of the position calculation are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 2002-243827. The detected position is sent to the roaming determination device 2000 via the network 3000, and it is determined whether roaming is necessary. The storage device 503 stores system base station information and mobile station information.

図6は、本発明のローミング判断装置2000の構成を示すブロック図である。ネットワークI/F部601は、ネットワーク3000と位置検知装置1000とのインタフェースである。制御部602は、ネットワーク3000を介して位置検知装置1000から送られる、各携帯端末のMACアドレス(または、携帯端末が特定できるのであれば、端末ID等でもよい)と、位置情報の組から、ローミングテーブル603のエリア情報を検索することにより、特定の携帯端末の位置するエリアが検出できる。前回位置測定時のエリアと今回のエリアが異なっていればローミングが必要となる。そして、そのエリアを管理するマスタAPのMACアドレスを特定し、特定されたマスタAPに、その接続相手である携帯端末のMACアドレスを通知する。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the roaming determination apparatus 2000 of the present invention. A network I / F unit 601 is an interface between the network 3000 and the position detection apparatus 1000. The control unit 602 is sent from the position detection device 1000 via the network 3000, from the set of the MAC address of each mobile terminal (or a terminal ID or the like if the mobile terminal can be specified) and the position information, By searching for area information in the roaming table 603, the area where a specific mobile terminal is located can be detected. Roaming is required if the area at the previous position measurement and the current area are different. Then, the MAC address of the master AP that manages the area is specified, and the MAC address of the mobile terminal that is the connection partner is notified to the specified master AP.

図7はローミングテーブルの例である。ここでは、各アクセスポイントのID番号であるAP#、各アクセスポイントが管轄するエリアID、エリアを規定する座標系、および、各エリアに属する携帯端末IDを示すテーブルとなっている。この例ではエリアを2次元で規定し、四角形のエリアを想定し、各エリアは四角形の4つの頂点の座標をデータとして持つ。しかし、他の例としては、三角形または他の多角形のエリア形状としても良いし、中心座標および半径で規定される円形のエリアでも良い。円形のエリアの場合には、エリア相互に重なりができることになる。また、3次元のエリアを規定することもできる。3次元の場合には、8つの頂点のデータで規定される、直方体のエリア形状とすることができる。この場合には、アクセスポイントも高さ方向に複数配置することが好ましい。   FIG. 7 is an example of a roaming table. Here, it is a table showing AP # that is the ID number of each access point, the area ID that each access point has jurisdiction, the coordinate system that defines the area, and the mobile terminal ID that belongs to each area. In this example, the area is defined two-dimensionally, a rectangular area is assumed, and each area has coordinates of four vertices of the rectangle as data. However, as another example, a triangular or other polygonal area shape may be used, or a circular area defined by center coordinates and a radius may be used. In the case of a circular area, the areas can overlap each other. It is also possible to define a three-dimensional area. In the case of the three-dimensional case, it can be a rectangular parallelepiped area shape defined by data of eight vertices. In this case, it is preferable to arrange a plurality of access points in the height direction.

この例ではテーブルは一つの構成にしたが、エリアを定義する第1のテーブル、端末を管理する第2のテーブルのように分割してもよい。   In this example, the table has a single configuration, but may be divided as a first table that defines areas and a second table that manages terminals.

図7ではエリアの範囲を示す座標をテーブルとして保つことにより、携帯端末の位置を特定する例を示した。他の例として、エリアの境界線を示す数式データを持ち、境界線のどちら側に携帯端末が存在するかを判定する構成としても良い。   In FIG. 7, the example which pinpoints the position of a portable terminal was shown by keeping the coordinate which shows the range of an area as a table. As another example, it may be configured to have mathematical formula data indicating the boundary line of the area and to determine which side of the boundary line the mobile terminal is present.

図8は、本発明のローミング手順概略を示す流れ図である。   FIG. 8 is a flowchart showing an outline of the roaming procedure of the present invention.

801において、複数の位置検出用基地局LSが携帯端末MTからの信号を受信し、受信タイミングを測定する。このとき、どの携帯端末MTからの信号も特定する。   In 801, a plurality of position detection base stations LS receive signals from the mobile terminal MT and measure the reception timing. At this time, a signal from any portable terminal MT is specified.

802において、各位置検出用基地局LSは、位置検出装置1000に信号の受信タイミングと、信号の発信元である携帯端末IDを送信する。   In 802, each position detection base station LS transmits a signal reception timing and a portable terminal ID that is a signal transmission source to the position detection apparatus 1000.

803において、位置検出用基地局LSからの受信タイミングを得た位置検出装置1000が、携帯端末MTの位置情報を検出する。位置情報の特定は、例えば、携帯端末が定期的にビーコンを発射して自位置を知らせる手法としても良い。また、システムが配置されているエリアの特定箇所にRFID等を設置し、携帯端末が当該特定箇所付近を通過した際に、それをトリガーとして自位置特定用の信号を発射するように構成することもできる。既に述べたように、位置検出用基地局LS1〜LS4は、携帯端末MTからの当該信号を受信し、その受信タイミングから、携帯端末MTの位置を計算することができる。これら位置計算手法については、例えば特許公開公報2002-014152号に開示がある。上記実施例では、携帯端末MTで検出した受信タイミングに従って、位置検出装置1000が携帯端末位置を計算することとしたが、端末MT内部で位置計算を行うこともできる。ただし、この場合、携帯端末側の処理が重くなる。   In 803, the position detection apparatus 1000 that has obtained the reception timing from the position detection base station LS detects the position information of the mobile terminal MT. For example, the position information may be identified by a method in which the mobile terminal periodically emits a beacon to notify its own position. In addition, an RFID or the like is installed at a specific location in the area where the system is arranged, and when the mobile terminal passes near the specific location, it is configured to emit a signal for specifying its own location as a trigger. You can also. As already described, the position detection base stations LS1 to LS4 can receive the signal from the mobile terminal MT and calculate the position of the mobile terminal MT from the reception timing. These position calculation methods are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 2002-014152. In the above embodiment, the position detection device 1000 calculates the position of the mobile terminal according to the reception timing detected by the mobile terminal MT. However, the position calculation can also be performed inside the terminal MT. However, in this case, the processing on the mobile terminal side becomes heavy.

804において、位置検出装置1000は携帯端末IDとその位置情報をローミング判断装置2000へネットワーク3000を介して送信する。ローミング判断装置2000が位置検知装置から入手する情報は、携帯端末を特定する情報(例えば、MACアドレス、ID番号など)および、位置情報である。位置情報としては、システム設定領域に定義付けされた絶対座標、あるいは、相対座標が考えられる。ここでは、位置検出装置1000とローミング判断装置2000を別々の装置(サーバ)構成として、ネットワーク3000で接続したが、同一サーバーとして構成することも可能である。   In 804, the position detection apparatus 1000 transmits the portable terminal ID and its position information to the roaming determination apparatus 2000 via the network 3000. Information acquired by the roaming determination device 2000 from the position detection device is information (for example, a MAC address, an ID number, etc.) for specifying the mobile terminal and position information. As the position information, absolute coordinates or relative coordinates defined in the system setting area can be considered. Here, the position detection device 1000 and the roaming determination device 2000 are connected as separate devices (servers) via the network 3000, but may be configured as the same server.

805において、ローミング判断装置2000は、記憶装置603内にある管理テーブルを参照し、携帯端末がどのエリアに存在するかを検出する。そして、検出されたエリアIDと携帯端末IDの組が、テーブル上に記録されているエリアIDと携帯端末IDの組と異なっていれば、テーブルを書き換え、ローミング指示を行う。   In 805, the roaming determination device 2000 refers to the management table in the storage device 603 and detects in which area the mobile terminal is present. If the detected combination of area ID and portable terminal ID is different from the combination of area ID and portable terminal ID recorded on the table, the table is rewritten and a roaming instruction is issued.

806において、ローミング判断装置2000は、アクセスポイントを経由して、携帯端末MTにローミングを指示する。このとき、新たにマスタAPとなるアクセスポイントのみに指示してもよいし、全てのアクセスポイントに指示しても良い。マスターAPにのみ指示するほうが効率はよい。   In 806, the roaming determination device 2000 instructs the mobile terminal MT to roam via the access point. At this time, it may be instructed only to an access point that becomes a new master AP, or may be instructed to all access points. It is more efficient to instruct only the master AP.

807で指示を受けた携帯端末MTは、自分の無線コントローラ内の自己セルIDを書き換え、新たなマスタAPへローミングする。   Receiving the instruction in 807, the mobile terminal MT rewrites its own cell ID in its own wireless controller and roams to a new master AP.

808で携帯端末からの応答を受けた、新たなマスタAPは、自己の無線LANコントローラ内の登録テーブルを書き換える。   Upon receiving the response from the mobile terminal in 808, the new master AP rewrites the registration table in its own wireless LAN controller.

携帯端末MTにローミングを指示し、605でローミングが完了する。   The mobile terminal MT is instructed to roam, and the roaming is completed at 605.

本発明は無線LANなどの通信システムのローミングに好適である。   The present invention is suitable for roaming in a communication system such as a wireless LAN.

本発明の実施例におけるシステム構成図。The system block diagram in the Example of this invention. 本発明の携帯端末のブロック図。The block diagram of the portable terminal of this invention. 本発明のアクセスポイントのブロック図。The block diagram of the access point of this invention. 本発明の位置検知用基地局のブロック図。The block diagram of the base station for position detection of this invention. 本発明の位置検地装置のブロック図。The block diagram of the position detection apparatus of this invention. 本発明のローミング判断装置のブロック図。The block diagram of the roaming judgment apparatus of this invention. 本発明のローミングテーブルのテーブル図。The table figure of the roaming table of this invention. 本発明のローミング手順を示す流れ図。The flowchart which shows the roaming procedure of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

MT:携帯端末
AP1、AP2:アクセスポイント(基地局)
LS1〜LS4:位置検出用基地局
1000:位置検知装置
2000:ローミング判断装置
3000:ネットワーク
4000:RFIDが敷設される領域である。
5000:ドア
MT: mobile terminal AP1, AP2: access point (base station)
LS1 to LS4: base stations for position detection
1000: Position detection device
2000: Roaming judgment device
3000: Network
4000: An area where RFID is laid.
5000: Door

Claims (13)

携帯端末とアクセスポイントとの間で無線通信を行うシステムにおいて、
上記携帯端末の位置を検出する位置検出装置と、
上記位置検出装置で検出された上記携帯端末の位置に基づいて上記携帯端末が接続するアクセスポイントを変更するか否かを判断するローミング判断装置と、
を備え、
上記ローミング判断装置の指示に基づいて、ローミングを行う無線通信システム。
In a system that performs wireless communication between a mobile terminal and an access point,
A position detection device for detecting the position of the mobile terminal;
A roaming determination device for determining whether to change an access point to which the mobile terminal is connected based on the position of the mobile terminal detected by the position detection device;
With
A wireless communication system that performs roaming based on an instruction from the roaming determination device.
位置検出用基地局を備え、
上記位置検出用基地局が上記携帯端末からの電波の受信タイミングを測定し、
上記位置検出装置は、上記受信タイミングから上記携帯端末の位置を検出する請求項1記載の無線通信システム。
Equipped with a base station for position detection,
The position detection base station measures the reception timing of radio waves from the mobile terminal,
The wireless communication system according to claim 1, wherein the position detection device detects a position of the mobile terminal from the reception timing.
上記ローミング判断装置は、上記アクセスポイントの管轄する領域を定義する情報を格納する記憶装置を有する請求項2記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 2, wherein the roaming determination device includes a storage device that stores information defining an area controlled by the access point. 上記ローミング判断装置は、上記アクセスポイントの管轄する領域に対応して、当該領域に属する携帯端末を特定する情報を格納する記憶装置を有する請求項3記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 3, wherein the roaming determination device includes a storage device that stores information for identifying a mobile terminal belonging to the area corresponding to the area controlled by the access point. 上記アクセスポイントの管轄する領域の境界付近に、上記携帯端末へ位置検出のための電波の送出を指示するデバイスを配置する請求項3記載の無線通信システム。   4. The wireless communication system according to claim 3, wherein a device for instructing the portable terminal to transmit a radio wave for position detection is arranged near a boundary of an area controlled by the access point. 上記アクセスポイントの管轄する領域には、上記位置検出用基地局が少なくとも1個配置される請求項3記載の無線通信システム。   The radio communication system according to claim 3, wherein at least one position detection base station is arranged in a region controlled by the access point. 上記アクセスポイントの管轄する領域には、上記位置検出用基地局が少なくとも3個配置される請求項3記載の無線通信システム。   4. The wireless communication system according to claim 3, wherein at least three position detection base stations are arranged in an area controlled by the access point. 携帯端末とアクセスポイントとの間で無線通信を行うシステムにおいて、
上記携帯端末からの信号を受信して受信タイミングを測定する位置検出用基地局と、
該受信タイミングを用いて上記携帯端末の位置を計算する位置検出装置と、
上記携帯端末の位置に基づいて上記携帯端末が接続するアクセスポイントを変更するか否かを判断するローミング判断装置とを有する無線通信システム。
In a system that performs wireless communication between a mobile terminal and an access point,
A base station for position detection that receives a signal from the mobile terminal and measures reception timing;
A position detection device that calculates the position of the mobile terminal using the reception timing;
A wireless communication system comprising: a roaming determination device that determines whether to change an access point to which the mobile terminal is connected based on a position of the mobile terminal.
上記位置検出用基地局、位置検出装置、およびローミング判断装置は同一プロトコルのネットワークで接続されている請求項8記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 8, wherein the position detection base station, the position detection device, and the roaming determination device are connected by a network of the same protocol. さらに、上記アクセスポイントが上記ネットワークで接続されており、上記ローミング判断装置からのローミング指令は、上記アクセスポイントを介して上記携帯端末に送付される請求項9記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 9, wherein the access point is connected via the network, and a roaming command from the roaming determination device is sent to the mobile terminal via the access point. 上記アクセスポイントは、1次元的、2次元的、あるいは3次元的に配置される請求項8記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 8, wherein the access points are arranged one-dimensionally, two-dimensionally, or three-dimensionally. 携帯端末が接続するアクセスポイントの変更を管理するローミング方法であって、
複数のアクセスポイントと、複数の位置検出用基地局とを準備し、
上記複数の位置検出用基地局が携帯端末からの信号を受信し、受信タイミング、受信強度、受信方向の少なくとも一つの測定データを得る第1のステップと、
上記受信データから上記携帯端末の位置を計算する第2のステップと、
上記携帯端末の位置に基づいて、上記携帯端末が接続するアクセスポイントを決定する第3のステップと、
上記携帯端末に上記決定されたアクセスポイントへの接続を指示する第4のステップと、を有するローミング方法。
A roaming method for managing changes of access points to which a mobile terminal is connected,
Prepare multiple access points and multiple base stations for position detection,
A first step in which the plurality of position detection base stations receive signals from the mobile terminal and obtain at least one measurement data of reception timing, reception intensity, and reception direction;
A second step of calculating the position of the mobile terminal from the received data;
A third step of determining an access point to which the mobile terminal is connected based on the position of the mobile terminal;
And a fourth step of instructing the portable terminal to connect to the determined access point.
上記第3のステップは、アクセスポイント、該アクセスポイントが管理するエリアのエリアID、該エリアの物理的範囲を特定するエリア情報、および、該エリア内に位置する携帯端末のIDが関連づけられたテーブルを用いて行われる請求項12記載のローミング方法。   The third step is a table in which an access point, an area ID of an area managed by the access point, area information for specifying a physical range of the area, and an ID of a mobile terminal located in the area are associated with each other. The roaming method according to claim 12 performed using
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