JP2005536959A - 無線通信システムで端末機を駆動する方法、無線通信システム、端末機、および無線通信システムのための確認ユニット - Google Patents
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Abstract
本発明は無線通信システムWLANで端末機MSを駆動する方法に関する。端末機は駆動中に適正な機能の検査が行われたことが確認された場合にのみ、当該の通信システムでの駆動が許可される。これにより端末機の駆動の障害がいずれの場合にも識別され、通信システムに悪影響を与えない。
Description
本発明は、無線通信システムで端末機を駆動する方法、無線通信システム、端末機、および無線通信システムのための確認ユニットに関する。
無線通信システムではデータ伝送は無線局からエアインタフェースを介して行われる。周知の無線通信システムは例えばローカル無線網WLAN(ワイヤレスローカルエリアネットワーク)および移動無線システムが挙げられ、これらについては多数の規格が知られている。欧州では特にGSMなどが第2世代の移動無線通信機の規格として用いられ、UMTSが第3世代の移動無線通信の規格として用いられる。特に移動無線システムではいわゆるリコンフィグレーション可能な端末機のコンセプトが知られている。これらはエアインタフェースを介してソフトウェアをダウンロードすることによりリコンフィグレーションされる。これによりオペレーションシステムの更新を行うことができ、例えばリコンフィグレーション前には利用できなかった移動無線システム内で端末機を使用できるようになる。端末機のリコンフィグレーション時にはエラーが起こることがあり、当該の端末機の駆動から無線通信システム全体の駆動に差し障りが出るおそれがある(例えば誤ってリコンフィグレーションされた端末機からは通常許可されない電力領域またはフォーマットの信号が送信されることがある)ので、端末機の駆動中にここから送信される信号の検査を行うことが知られている。こうして信号が通常の駆動に相応するか否かが識別される。相応しない場合には、識別されたエラーに基づいて端末機の欠陥が識別され、当該の端末機は無線通信システムから排除される。
ただしこの手段によれば、誤ってコンフィグレーションされた端末機が無線通信システムに与える悪影響は、駆動中に信号検査または機能検査が行われ、相応の負の結果が得られた場合にしか回避できない。
したがって本発明の基礎とする課題は、エラーを起こした端末機が無線通信システムへ影響を及ぼす確率を低減することである。
この課題は、請求項1記載の特徴を有する無線通信システムで端末機を駆動する方法、請求項11記載の特徴を有する無線通信システム、請求項12記載の特徴を有する端末機、および請求項13記載の特徴を有する無線通信システムのための確認ユニットにより解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。
本発明の無線通信システムで端末機を駆動する方法では、端末機の駆動中に適正な機能の検査が行われたことの確認が得られた場合にのみ通信システムでの当該の端末機の駆動が許可される。これにより端末機の本来の機能検査の前に端末機を不活性化することができる。したがって、続く機能検査が保証されないと、端末機が正確に機能するか否かは判別できない。識別されていない端末機の欠陥は無線通信システムに対して重大な悪影響を与える可能性があるため、正規の検査が行われたことが確認されるまで当該の端末機の駆動は阻止される。
有利には本発明の方法は端末機を無線通信システムで使用開始するとき、またはその直後に行われる。これにより端末機の欠陥による無線通信システムへの悪影響を可能な限り早期に排除することができる。ただしこれに代えて、本発明の方法を既に動作している端末機の駆動中に行ったり、駆動中反復して(例えば周期的に)行ったりしてもよい。いずれの場合にも、本発明の方法によれば、端末機の欠陥が無線通信システムの通信に与える悪影響が端末機の相応の機能検査を待たずに排除されるという利点が得られる。所望の機能検査が保証されないことが確認された場合も同様である。これは例えば無線通信システムまたは伝送用のユニットの機能障害から正規の検査を行えなくなっているケースであり、また、その時点で検査の実行に充分なリソースを使用できないケースなども含まれる。
本発明の1つの実施形態によれば、端末機への送信により当該の端末機が駆動中に検査されたことを表す確認信号が設けられる。この実施形態では、確認信号を端末機へ送信することにより当該の通信システムでの当該の端末機の駆動が許可される。このようにして、有利には、確認信号が生じていない場合には自動的に端末機の駆動を阻止することができる。
本発明の別の実施形態によれば、通信システムでの当該の端末機の駆動が許可される前に端末機から要求信号が確認ユニットへ送信され、これに応じて確認ユニットにより端末機の検査がトリガされ、確認信号が端末機へ送信される。要求信号により無線通信システムは端末機の存在を認識でき、端末機の機能検査に必要なリソースを供給する。このことは確認ユニットから送信された確認信号によりシグナリングされる。
有利には、端末機は確認ユニットへの要求信号の送信に対してこの端末機内に予め記憶されているアドレスを用いる。このアドレスは少なくとも当該の通信システム内の複数の端末機で使用できるように設定されている。これにより端末機の要求信号は実際に確認ユニットに達する。その際に使用される確認ユニットのアドレスは端末機の製造時またはこれに続く端末機のコンフィグレーション時にソフトウェアダウンロードにより記憶される。またアドレスを各無線通信システムの広域信号送信(放送)により端末機へ伝達してもよい。前述の2つのケースは、確認ユニットのアドレスが2つ以上の無線通信システムで使用可能であるとき特に有利である。1つの端末機が複数の通信システムにおいて通信可能なように構成されている場合、それぞれの通信システムの個々のアドレスの付加的な知識がなくてもアドレスをいちど使用開始時に送信するだけで各通信システム内での駆動を要求できる。
本発明の別の実施形態によれば、通信網での申請の後、所定の時間が経過しても確認信号が自動的に得られなかった場合、端末機から要求信号が送信される。申請とは、本明細書においては、端末機が通信システムに自身の存在を知らせる過程であると解されたい。通信システムは、予め要求信号が伝送されなくても、続いて実行すべき端末機の機能検査を自律的に確認できるように構成されている。こうした手段は特に、必要な検査の権限を有するシステムオペレータの運営する無線通信システムにおいて有利である。この種のシステムオペレータは従来または近い将来の移動無線システム(例えばGSMやUMTS)に存在している。システムオペレータは分散編成方式の無線通信システム(例えばWLAN)またはいわゆる自己編成方式のシステムまたはアドホック方式のシステム(例えばbluetooth)には存在しない。端末機が後者の各システム内にある場合には、必要な検査を行う中央局が存在しないため、自動的に確認信号を受け取ることができない。この場合には前述の時間範囲が経過しても端末機には確認信号が到来せず、端末機はこれにより自身がシステムオペレータのいない通信システム内に存在することを結論し、要求信号を送信する。この要求信号は確認ユニットの適切なアドレスを使用することにより、分散編成方式の通信網においても有利に相応のサービスプロバイダへ供給される。このときにはサービスプロバイダが所望の検査をトリガし、確認信号を端末機へ送信する。
本発明の別の実施形態によれば、端末機の駆動中にこの端末機の適正な機能を検査する複数の装置が構成されており、有利には検査を行う前にどの装置が端末機の検査を行うかが定められる。これにより、前述のように検査されるべき端末機が複数存在する場合でも、基本的に検査に関わる装置のリソースを柔軟に各端末機に割り当てることができる。
有利には、端末機のなるべく近くに位置する装置が検査を行うように定められる。これにより、検査中に端末機と検査装置とのあいだを伝送される信号は短い経路を伝搬するだけで済み、全体として付加的な信号による通信システム容量への負荷が最小化される。
これに代えて、検査を行う装置として端末機自体を定め、この端末機にエアインタフェースを介して検査に必要なソフトウェアを供給してもよい。本発明のこの実施形態では、端末機で形成された信号がエアインタフェースを介した送信のまえに端末機自身によって検査される。エアインタフェースを介したソフトウェアダウンロードにより検査を実行するプログラムはつねに更新され、目下当該の端末機の存在している通信システムに適合化させることができる。プログラムは通信システム内での端末機の現在位置に依存して選択することもできる。
本発明の別の実施形態によれば、端末機の検査中、伝送される信号について、端末機の無線通信システム内の位置に依存する少なくとも1つの所定の品質基準が守られているか否かが検査される。この品質基準として例えば最大可能遅延時間または最大可能送信電力値が考慮される。前述のように検査は位置に依存して異なって実行されるので、有利には、同一の通信システムにおいても品質基準の遵守にそのつど異なる尺度が要求されうることを考慮できる。例えば通常高いトラフィック密度を有する通信システムの領域では、遵守すべき信号品質または端末機の正確性への要求が、通常低いトラフィック密度を有する領域よりも高くなる。これは前者での端末機の欠陥による障害信号の影響のほうが後者での影響よりも重大となるからである。
本発明の別の実施形態によれば、当該の端末機の当該の無線通信システム内での駆動が許可された後、端末機の駆動中の検査から所定数のエラーまたは所定の閾値を上回るエラーが識別された場合には、後から駆動が拒絶される。この手段では、識別されたエラーが通信システム全体の駆動に対して許容できる場合には端末機の駆動続行を許可するものである。エラーの回数や重大度が通信システムの駆動にとって許容不能となれば、端末機のその後の駆動は阻止される。
本発明の請求項11記載の無線通信システム、請求項12記載の無線通信システム用の端末機、および請求項13記載の無線通信システム用の確認ユニットは、前述の方法の実施に必要なコンポーネントを有するように相応に構成されている。
本発明を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。図1には、本発明の無線通信システムの概略図が示されている。図2には、図1の無線通信システム用の本発明の方法のシーケンス図が示されている。図3には、図1の無線通信システム内の端末機を検査する際のフローチャートである。図4には、図1の無線通信システム内の端末機の概略図が示されている。
図1には無線通信システムWLAN;GSMの概略図が示されている。この無線通信システムには移動加入者局の形式の端末機MSが存在しており、これはエアインタフェースを介して相応のソフトウェアを送信することにより、種々の規格の通信システムで駆動可能となるようにコンフィグレーションされる。通信システムはGSMシステムでの場合のようにシステムオペレータを駐在させて中央編成方式とすることもできるし、またWLANシステムやアドホックネットワークでのように、システムオペレータを駐在させずに分散編成方式とすることもできる。ここで考察する端末機MSは無線システムの双方の方式で駆動可能である。
通信システムWLAN;GSMはネットワークアクセス局AP;BSを有している。これらは通常、アドホックネットワークではアクセスポイントAP、GSMネットワークでは基地局BSと称される。ネットワークアクセス局AP;BSは確認ユニットCUに接続されており、その機能を以下に詳述する。確認ユニットCUは空間的に相互に分離した複数のコンポーネントSC,SP,SP’を有する。コンポーネントのうち1つは検査センタ(または監視センタ)SCであり、2つは検査装置(または監視装置)SP,SP’である。検査センタSCは端末機の適正な機能の検査を実行する検査装置のうち1つを選択する。検査装置SP,SP’は予め検査センタSCによって定められた場合に端末機MSの相応の検査を実行する。確認ユニットCU内のコンポーネントSC,SP,SP’は1つまたは複数のサービスプロバイダによって使用される。図1の無線通信システムがGSMネットワークである場合、確認ユニットCUのコンポーネントSC,SP,SP’は有利には無線通信システムのコンポーネントとなる。通信システムがアドホックネットワークまたはシステムオペレータなしの他のシステムである場合には、少なくとも検査センタSCが有利には検査装置SP,SP’とともに専用のサービスプロバイダを介して使用され、端末機MSは通信システムWLANを介してこれらにアクセスすることができる。
図1の検査センタSCは端末機MSそのものが自身の機能を検査するように定めてもよい。このために検査センタSCはネットワークアクセス局AP;BSに相応する検査ソフトウェアSWをエアインタフェースを介して端末機MSへ伝送する。ソフトウェアSWにより端末機MSの自律的な検査が可能となる。
図2には図1に示されている無線通信システムWLAN;GSMの機能が示されている。図2では個々の方法ステップに番号1〜10が付されており、これについて以下に説明する。図2の番号順に、図1の無線通信システムWLAN;GSMの種々のコンポーネントによって実行される各方法ステップが進行する。図2の左から右へ、各コンポーネント、すなわち端末機MS、ネットワークアクセス局AP;BS、検査装置のうちの1つSP、および検査センタSCが示されている。第1のステップでは端末機MSのリコンフィグレーションが開始される。第2のステップで、端末機MSは、無線通信システムWLAN;GSMから確認信号を受け取れるか否か、まず時間tを待機する。確認信号は当該の端末機が駆動中に適正な機能の検査を行ったことを表す。ここでの確認信号は図1にSZとして示されており、システムオペレータの駐在するシステム(ここではGSMネットワーク)では自動的に通信システムで形成される。この場合には次に説明する第3のステップはジャンプされ、直ちに第4のステップへ進行する。ただし図2は端末機がその時点でアドホックネットワークWLAN内に存在すると仮定して示してある。中央にシステムオペレータが駐在していないので、端末機MSは時間t中に無線通信システムの確認信号SZをネットワークアクセス局AP;BSから受け取れない。したがって端末機MSは第3のステップで時間tが経過した後に要求信号を検査センタSCへ送信する。図1では端末機MSがネットワークアクセス局AP;BSへ送信する要求信号S1が示されている。要求信号は検査センタSCへ達するが、その際には端末機MSは予め記憶されている検査センタSCのアドレスADRを使用する。要求信号S1に応じて検査センタSCは第4のステップで、どの検査装置が端末機MSの適正な機能の検査を行うかを定める。検査センタSCはネットワークアクセス局AP;BSまたは端末機MSの最も近くに位置する検査装置SPを選択する。
第5のステップで検査センタSCによって選択された検査装置SPが確認信号をネットワークアクセス局AP;BSへ送信し、このネットワークアクセス局が第6のステップで確認信号SZを端末機MSへ送信する(図1を参照)。確認信号SZを受け取った後、端末機MSは駆動を続行できる。端末機MSが確認信号SZを受け取れなかった場合には、駆動の許可を得られなかったことになるので、当該の端末機は自身を不活性化する。
第7のステップでは端末機MSとネットワークアクセス局AP;BSとのあいだのエアインタフェースAについて検査装置SPが端末機MSの信号の適否を検査する。続いて第8のステップで端末機MSのエラー特性が検査装置SPによって検出されると、第9のステップでネットワークアクセス局AP;BSにそのことが報知され、これに応じて第10のステップでエラーを除去するためにソフトウェアダウンロードにより端末機のリコンフィグレーションが行われる。続いて前述の10個のステップが新たに行われる。
図4には図1の端末機MSが示されている。信号の送信のための送信装置MSTXおよび受信のための受信装置MSRXのほか、端末機MSは機能制御のためのプロセッサMSPを有している。さらに端末機MSは図2の第2のステップの時間tを測定するタイマTと、確認ユニットCUまたは検査センタSCのアドレスADRを記憶したメモリとを有する。さらに端末機MSには、受信装置MSRXを介して確認信号SZが受信されなかった場合、または検査によって端末機MSの機能にエラーがあることが判明し、専用の不活性化信号を受信した場合に前述の不活性化を行う不活性化ユニットDAが設けられている。
図1の検査装置SP,SP’および検査センタSCは相応の信号を送信する送信装置および信号を受信する受信装置とこれらの制御を行うプロセッサとを有している。
図3によれば、図1の端末機MSの使用開始時にまずブロック100で本発明の方法が開始される。本発明の方法は図2に則して説明した確認信号SZを形成するプロセスである。ブロック100aで確認信号SZが移動局MSへ送信されたか否かが検査される。送信されていない場合、端末機MSはブロック100bで自身を不活性化する。送信されている場合には、端末機MSの機能についてブロック101で駆動中に検査が行われる。エラーが発生している場合、ブロック102で当該のエラーを除去できるか否かがまず検査される。除去不能なエラーが発生していても直ちに端末機MSを不活性化しないのは、端末機MSが無線通信システム内で運動している(例えばセルラー方式の無線通信システムで現在のセルを離れて新たなセルへ移動した)ために、後の時点で端末機MSの駆動の正確性への要求が変化することがあるからである。
エラーが除去可能であれば、検査装置SPが端末機MSへ相応に指示することにより当該のエラーはブロック103で除去される。このことは端末機MSを相応の駆動状態へシフトすることにより行われる。これに対して、検出されたエラーが除去不能である場合には、図1の信号Sの送信に関する端末機MSのコネクションがブロック104で中断される。続いて検査装置SPからの最新の検査結果と、同じ端末機MSについて予め求められていた先行の測定結果とがブロック105で比較される。ここで同じエラーが既に数回生じていたか否か、生じていればそのエラー回数が予め定められた数を上回った否かが検査される。また選択手段として、以前に発生したエラーとの比較を行い、ステップ106でエラーの重大度を検査してもよい。許容可能なエラー回数またはエラーの重大度は、当該の端末機MSが通信システムWLAN;GSMのどこに位置しているかに依存する。現在位置は例えば相応のロケーションサービスプロバイダを介して、またはモビリティマネジメント情報を利用して求めることができる。端末機MSが例えばプライベートな環境(加入者の住宅など)に存在していたり、または小さなトラフィック密度を有する環境に存在している場合には、端末機MSの駆動の正確性への要求は大きなトラフィック密度を有する環境に存在している場合よりも小さくなる。
問い合わせの結果、設定された数のエラーが超過されていないか、またはエラーの重大度が許容可能範囲内にあった場合、端末機MSの駆動は許可され、ブロック107でスタンバイモードへ移行する。これに対して設定された数のエラーが上方超過されたか、またはエラーの重大度が許容不能であった場合には、当該の端末機は検査装置SPの相応の信号によりブロック108で不活性化される。
端末機MSの駆動の際に発生するエラーを検出するために、検査装置SPは端末機MSから送信された信号Sについて、各通信システムWLAN;GSMに該当する規格によって定められたプロトコルが遵守されているか否かを検査することもできる。
図1の検査センタSCは、検査装置SP,SP’に代えて、端末機MSそのものが自身の機能検査を行うように定めてもよい。このために検査センタSCはネットワークアクセス局AP;BSを介して相応の検査ソフトウェアSWを端末機MSへダウンロードする。端末機MSは自身の検査を実行する際に検査ソフトウェアSWを利用する。
有利には要求信号S1の送信に使用される検査センタSCのアドレスADRは当該の端末機MSを駆動できる全ての通信システムWLAN;GSMに通用する。端末機MSは例えば相応のソフトウェアダウンロードを行うことによりそのつどのシステムに対して使用可能となるように調整されるからである。アドレスADRは例えば全ての通信網に通用する所定の電話番号である。こうしたアドレスADRはこんにち種々の移動無線システムで一律に用いられている非常呼び出し番号と同種に位置づけることができる。独国では非常呼び出し番号は例えば“112”である。
本発明はソフトウェアダウンロードによりリコンフィグレーションされる端末機MSに適している。本発明はまたリコンフィグレーションされる端末機を使用可能な任意の無線通信システムに適している。
また唯一の検査装置SPに代えて複数の検査装置SP,SP’が検査を行ったり、状況に応じてさらに端末機MSそのものが駆動中に自身の機能検査を行ったりすることもできる。このことも前述の場合と同様に検査センタSCにより定められる。この場合には検査に関与する全てのユニットが検査センタSCから割り当てられた端末機MSの所定のパラメータまたはプロトコルメッセージを監視または検査することができる。
検査を実行する検査装置SPを検査センタSCが選択する際には、通信網全体におけるデータトラフィックを最小化することのほか、使用される検査装置間での検査手段の計算コストを分散させることも考慮される。
Claims (13)
- 端末機の駆動中に適正な機能の検査が行われたことが確認された場合にのみ、当該の通信システムでの駆動を許可する
ことを特徴とする無線通信システム(WLAN)で端末機(MS)を駆動する方法。 - 端末機(MS)への送信(5,6)により端末機の駆動中に検査が行われたことを表す確認信号(SZ)を設け、確認信号を端末機へ送信することにより当該の通信システム(WLAN)での当該の端末機の駆動を許可する、請求項1記載の方法。
- 通信システム(WLAN)での当該の端末機の駆動が許可される前に端末機(MS)から要求信号(S1)を確認ユニット(CU)へ送信し(3)、該確認ユニットにより要求信号に基づいて端末機の検査をトリガし、確認信号(SZ)を端末機へ送信する(5,6)、請求項2記載の方法。
- 端末機(MS)は確認ユニット(CU)への要求信号(S1)の送信(3)に対して予め当該の端末機内に記憶されていたアドレス(ADR)を用い、該アドレスを少なくとも当該の通信システム(WLAN)内の複数の端末機で使用できるように設定しておく、請求項3記載の方法。
- 通信システム(WLAN)での申請の後、所定の時間(t)が経過しても確認信号(SZ)を自動的に得られなかった場合(5,6)、端末機(MS)から要求信号(S1)を送信する(3)、請求項3または4記載の方法。
- 端末機の駆動中に当該の端末機の適正な機能を検査する複数の装置(SP,SP’)が設けられている場合、検査を行う前にどの装置(SP,SP’)が端末機の検査を行うかを定める、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 端末機(MS)のなるべく近くに位置する装置(SP)が検査を行うように定める、請求項6記載の装置。
- 検査を行う装置として端末機(MS)自体を定め、該端末機にエアインタフェースを介して検査の実行に必要なソフトウェア(SW)を供給する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 端末機(MS)の検査中、伝送される信号(S)について、無線通信システム(WLAN)内の端末機の位置に依存する少なくとも1つの所定の品質基準が守られているか否かを検査する、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 当該の端末機(MS)の当該の無線通信システム(WLAN)内での駆動を許可した後、端末機の駆動中の検査から所定数のエラーまたは所定の閾値を上回るエラーが識別された場合にのみ後から拒絶する、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- 端末機(MS)と確認ユニット(CU)とが設けられており、
確認ユニットは確認信号(SZ)を形成する確認信号形成装置(SPU)と確認信号を端末機へ送信する送信装置(SPTX)とを有しており、前記確認信号により端末機の駆動中に端末機の適正な機能が検査されたことが識別され、
端末機は、確認信号を受信する受信装置(MSRX)と、確認信号が得られたときにのみさらなる駆動を許可する不活性化装置(DA)とを有している
ことを特徴とする無線通信システム(WLAN)。 - 受信装置(MSRX)と不活性化装置(DA)とを有しており、
受信装置は通信システムの確認ユニット(CU)から端末機の駆動中に適正な機能が検査されたことを表す確認信号(SZ)を受信し、
不活性化装置は受信装置が確認信号を受け取ったときにのみ端末機のさらなる駆動を許可する
ことを特徴とする無線通信システム(WLAN)のための端末機(MS)。 - 確認信号形成装置(SP)と送信装置とを有しており、
確認信号形成装置は駆動中に端末機の適正な機能が検査されたことを表す確認信号(SZ)を形成し、
送信装置は確認信号を端末機へ送信する
ことを特徴とする無線通信システム(WLAN)のための確認ユニット(CU)。
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