JP2006521715A - 無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセス - Google Patents

無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセス Download PDF

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Abstract

【課題】無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法および移動端末を提供すること。
【解決手段】無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）は、高速で移動する移動端末（１）によってアクセスできないので、無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）への接続の確立は、動き値（ｍｖ）に従う。動き値（ｍｖ）は、移動端末（１）自体によって、または移動端末（１）がそれと共に移動しているトランスポート機構（２）のサービス・ユニット（２１）によって、供給される。

Description

本発明は、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法、コンピュータ・プログラム要素に対応する移動端末に情報を提供する方法、移動端末、およびアクセス・サービング・ユニット（access serving unit）に関する。
ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）ＳＭＳ（ショート・メッセージ・サービス）テキスト・メッセージングは、モバイル通信装置間でＧＳＭを介して短いテキスト・メッセージを交換する高く評価された手段になった。ＳＭＳは、電子メールに似た蓄積交換機構である。しかし、ＳＭＳは、データ伝送に制御チャネルを使用するので、１６０バイトのメッセージに制限されている。ＳＭＳに課せられた容量制限なしでモバイル・ユーザに電子メールを提供する能力は、ユーザによって高く評価されるはずである。
電子メール・サービスは、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）またはＣＤＭＡ（符号分割多元接続）などのいわゆる２．５世代無線通信機構に関してモバイル・ユーザに既に提供されている。ＧＰＲＳは、たとえばＧＳＭチャネルなどの基礎になるモバイル・ネットワークを複数のユーザがそれによって使用して、ＩＰ（インターネット・プロトコル）トラフィックを搬送できるようにする手段である。しかし、容量は、そのようなＩＰトラフィックがＧＳＭ接続を介して搬送されるという事実によって制限されている。ＧＰＲＳは、通常、ＧＳＭセルあたり合計１７０ｋビット／ｓを提供し、これがすべてのユーザの間で共用される。ユーザの数が増えるにつれて、各ユーザが使用できる帯域幅の量が減り、アクセス時間が増える。
無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）は、制限された範囲でのデータ通信用の高帯域幅をクライアントに与えるイーサネット（登録商標）に似たネットワーク技術である。米国で名称ＩＥＥＥ ８０２．１１の下で標準化された、現在展開されている無線ローカル・エリア・ネットワーク８０２．１１ｂは、１００ｍの範囲で１１Ｍビット／ｓを提供する。
しかし、無線ローカル・エリア・ネットワークは、静止装置またはほぼ静止した装置だけを扱う。約３０ｋｍ／ｈを超える速度の装置では、通信が不可能になる。ドップラ効果が、信号対雑音比を悪くする可能性がある。
各無線ローカル・エリア・ネットワークは、限られた範囲を有し、ユーザは、新しい無線ローカル・エリア・ネットワークに入るたびに、接続し、認証しなければならない。このアクセス手順に、少なくとも次のステップが含まれる。
１）周波数ディスカバリ（frequency discovery）、
２）パスワード・キー交換、
３）ＩＰアドレス割振り。
このアクセス手順は、実行に１分以上を要する場合がある。これは、比較的長い時間にわたって静止していると期待できるユーザ、たとえばコーヒー・ショップで座っているユーザにとって問題でない。しかし、非常に限られた時間だけ静止しているユーザ、たとえば信号で止まっている自動車に乗っているユーザにとって、このアクセス手順の持続時間は長すぎる。
上の理由から、ＧＳＭシステムまたはＧＰＲＳシステムに加えて無線ローカル・エリア・ネットワークを使用することによって、オペレータが、高価な機器を配置する必要なしに、ライセンス発行の問題を扱う必要なしに、第３世代サービスを提供できるようになる。しかし、無線ローカル・エリア・ネットワークには、物理的制限に起因して、旅行するユーザまたは高速で移動するユーザはアクセスすることができない。モバイル・ユーザは、接続および通信を確立するために、移動端末の静止状態またはほぼ静止状態を表す小休止を利用しなければならない。
したがって、無線ローカル・エリア・ネットワークにアクセスする形を改善し、無線ローカル・エリア・ネットワークにアクセスするのに必要な時間を制限することが望ましい。
従来技術の第１のグループは、異なる無線ローカル・エリア・ネットワークのアクセス・ポイントがある形でリンクされた無線ローカル・エリア・ネットワークを扱う。
欧州特許出願第０ ８５１ ６３３ Ａ２号（特許文献１）では、バックボーンが、ハードワイヤード接続を介してアクセス・ポイントと通信する１つまたは複数の中央サーバの形をとることが前提になっている。各アクセス・ポイントに、移動端末と通信するトランシーバが含まれる。各移動端末は、ＩＳＭ帯をスキャンして使用可能なアクセス・ポイントを見つけることによって、アクセス・ポイントとの通信リンクを確立する。信頼性のあるリンクが確立されたならば、移動端末は、他の移動端末、サーバ、またはこの両方と相互作用する。移動端末が、現在のアクセス・ポイントとの通信が許容不能なほどに弱いことを感知した場合に、その移動端末は、現在のアクセス・ポイントとの通信リンクを用いる通信を打ち切り、別のアクセス・ポイントとの通信リンクを確立するハンドオーバーを開始する。そのようなハンドオーバーは、第１アクセス・ポイントに通信される。次に、第１アクセス・ポイントが、ハンドオーバー準備メッセージをバックボーンを介して後続アクセス・ポイントに送信し、これによって、後続アクセス・ポイントが、第１アクセス・ポイントから後続アクセス・ポイントに切り替えようとしている移動端末宛のメッセージを受信し、バッファリングすることを開始するようになる。
米国特許第６０６１５６３号（特許文献２）では、移動端末は、この移動端末が第１アクセス・ポイントによってカバーされる区域から別のアクセス・ポイントによってカバーされる区域に移動する時に、第１アクセス・ポイントが実際の接続を取り消すことを要求する。移動端末は、他のアクセス・ポイントがこれに接続されることを要求する。その後、他のアクセス・ポイントが、そのストレージ内の接続局リストにこの移動端末を登録する。移動端末は、第１アクセス・ポイントに関する接続情報を第２アクセス・ポイントに送信して、この移動端末が第１アクセス・ポイントによってカバーされる区域から移動したことを第２アクセス・ポイントに知らせる。
欧州特許出願第０ ５８９ ５５２ Ａ２号（特許文献３）によれば、移動端末は、第２アクセス・ポイントが第１アクセス・ポイントからこの移動端末のハンドオーバーを受け入れることの要求を第２アクセス・ポイントに中継することの指示を第１アクセス・ポイントに通信する。これに応答して、第２アクセス・ポイントが、その動作パラメータを第１アクセス・ポイントを介して移動端末に送信し、移動端末は、これに応答してそれ自体のパラメータを調整して、第２アクセス・ポイントとの通信を確立する。
ＰＣＴ国際出願第ＷＯ ０２／０９４５８ Ａ２号（特許文献４）は、移動端末が切断の後に無線ローカル・エリア・ネットワークに再接続した後に移動端末にＩＰアドレスを再割り当てし、したがって、無線ローカル・エリア・ネットワークから無線ローカル・エリア・ネットワークへのシームレスなローミングを移動端末に与えるゲートウェイ・サーバを複数の無線ローカル・エリア・ネットワークに提供する。
ＰＣＴ国際出願第ＷＯ ０２／０５８３２４ Ａ２号（特許文献５）によれば、中央無線アクセス通信システムで経路指定マップが維持される。この経路指定マップによって、異なるアクセス・ポイントによってカバーされる区域内に位置するトランシーバと通信するように動作する移動端末の位置のリスティングが維持される。位置は、必要に応じて更新される。
欧州特許出願第１ ２７１ ８５２ Ａ２号（特許文献６）では、無線ローカル・エリア・ネットワークのアクセス・ポイントが、論理アイデンティティを割り当てられ、この論理アイデンティティは、移動端末によって使用されるチャネルを定義する。これによって、透過的な形でのローミングが可能になる。
従来技術のもう１つのグループによれば、移動端末から無線ローカル・エリア・ネットワークへの接続の確立で示される改善がある。米国特許第６３４５０４３ Ｂ１号（特許文献７）では、移動端末の電源が入れられている時のビーコン送信の時間間隔を短縮するアクセス方式が示されている。さらに、従来の認証フェーズが除かれている。その代わりに、各チャネルである時間期間が予約される。したがって、移動端末は、無線媒体にアクセスするために他の局と競合することなく、この期間を使用して、アクセス・ポイントと制御フレームを交換することができる。
従来技術の第３グループは、移動する環境で無線ローカル・エリア・ネットワークに接続された移動端末の動作を扱う。
ジャティンダ・パル・シン（Jatinder Pal Singh）他、「車両トラフィック・シナリオでの変化するストレス条件の下での無線ＬＡＮ性能（Wireless LAN Performance Under Varied Stress Conditions in Vehicular Traffic Scenarios）」、米国電気電子学会車両技術会議（IEEE Vehicular Technology Conference）、２００２年秋、第２巻、７４３〜７４７頁、バンクーバー（非特許文献１）に、スループットおよび信号対雑音比が、移動端末の速度に強く依存することが示されている。移動端末の速度が高いほど、スループットおよび信号対雑音比が悪くなる。
リョウ・キムラ（Ryo Kimura）、「日本での３ＧおよびＷＬＡＮデータ通信の成功（3G and WLAN Data Communication Success in Japan）」、２００２年５月２７日にインターネットhttp://www.3g.co.uk/PR/May2002/3449.htmで発行（非特許文献２）、２００３年２月１４日にアクセスによれば、移動する自動車内で異なる無線通信技術の間でのシームレス・データ通信がテストされた。３Ｇセル電話システムと無線ローカル・エリア・ネットワークの間で切り替える時に、データ通信がシームレスに継続した。しかし、移動する自動車が移動していた速度に関する情報は提供されていない。
欧州特許出願第０ ８５１ ６３３ Ａ２号 米国特許第６０６１５６３号 欧州特許出願第０ ５８９ ５５２ Ａ２号 ＰＣＴ国際出願第ＷＯ ０２／０９４５８ Ａ２号 ＰＣＴ国際出願第ＷＯ ０２／０５８３２４ Ａ２号 欧州特許出願第１ ２７１ ８５２ Ａ２号 米国特許第６３４５０４３ Ｂ１号 ジャティンダ・パル・シン（Jatinder Pal Singh）他、「車両トラフィック・シナリオでの変化するストレス条件の下での無線ＬＡＮ性能（Wireless LAN Performance Under Varied Stress Conditions in Vehicular Traffic Scenarios）」、米国電気電子学会車両技術会議（IEEE Vehicular Technology Conference）、２００２年秋、第２巻、７４３〜７４７頁、バンクーバー リョウ・キムラ（Ryo Kimura）、「日本での３ＧおよびＷＬＡＮデータ通信の成功（3G and WLAN Data Communication Success in Japan）」、２００２年５月２７日にインターネットhttp://www.3g.co.uk/PR/May2002/3449.htmで発行
本発明の目的は、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法および移動端末を提供することである。
本発明の一態様によれば、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法が提供される。無線ローカル・エリア・ネットワークに接続される移動端末の運動状態を表す運動値が提供される。接続は、運動値に従って、移動端末と無線ローカル・エリア・ネットワークの間で確立される。
本発明のもう１つの態様によれば、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法が提供される。無線ローカル・エリア・ネットワークに接続される移動端末が、移動端末の運動状態を表す運動値へのアクセスを提供する。移動端末は、運動値に従ってローカル・エリア・ネットワークにアクセスする。
運動値は、移動端末がセンサなどの適当な手段によってそれ自体の動きを検出できるならば、移動端末自体が引き渡すことができる。好ましい代替案では、運動値は、移動端末の外部から引き渡され、移動端末が、外部ユニットから運動値を受け取り、運動値に従って接続を確立するために移動端末の各機能に対してこの運動値を使用可能にすることによって、運動値を提供するようになっている。
運動値を監視することによって、移動端末は、移動端末の実際の位置が無線ローカル・エリア・ネットワークによってカバーされる場合に無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを可能にする、移動端末の静止状態またはほぼ静止状態を知る。したがって、アクセスは、アクセスを確立する機会が動きという物理的制約によって制限されない場合に限って、開始でき、ユーザに提供できる。提案される方法は、一旦速度の小休止またはほぼ動きのない状態が検出された場合に無線ローカル・ネットワークへの接続を確立する、自律的手順を可能にする。もう１つの実施形態で、モバイル・ユーザは、接続を確立する前に承認を求められる。
本発明に関して、用語「無線ローカル・エリア・ネットワーク」は、ＩＥＥＥ ８０２．１１の下で標準化された種類の技術に制限されないが、この標準規格で指定された技術を含むことが好ましい。無線ローカル・エリア・ネットワーク全般は、各ネットワークの技術による、数メートルから数キロメートルまでの限られた範囲内でのデータ通信の無線機能を提供するネットワークを指す。
移動端末は、少なくとも限られたコンピューティング機能を提供する装置であることが好ましい。移動端末は、通常、ラップトップ・コンピュータ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話機、または別のモバイル・コンピューティング・ユニットを含むがこれに制限されない、モバイル・ユーザが持ち運ぶことのできる装置である。
好ましい実施形態では、運動値が閾値未満の場合に無線ローカル・エリア・ネットワークにアクセスする。そのような単純な比較によって、運動値がある整数値または浮動小数点値である場合の運動値の素早く簡単な評価が可能になる。しかし、運動値を、「OK for access（アクセスに適する）」、および「not OK for access（アクセスに不適）」などの内容を表す値など、評価を容易にする形で移動端末に提示することもできる。そのような値は、運動値を引き渡すユニットによって既に準備されたものとすることができる。
運動値は、速度値であることが好ましい。移動端末の直線速度を表すそのような値は、現在の移動条件の下での無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスが可能であるか否かの評価に適する。運動値が、速度値であり、速度値が、閾値と比較される場合に、閾値に、第一実施形態では３０ｋｍ／ｈ、第２実施形態では５ｋｍ／ｈをセットすることが好ましい。
運動値は、移動端末がそれと共に移動するトランスポート機構のサービス・ユニットから提供することができる。そのようなトランスポート機構は、モバイル・ユーザがそれを用いて旅行している自動車とすることができる。対応するサービス・ユニットは、たとえば、自動車の速度計とするか、速度計または車輪回転速度からの自動車の動きの情報を収集するドライバ情報システムとすることができる。そのような値は、通常、自動車内で入手可能であり、適当なインターフェースの手段によって移動端末に転送することができる。トランスポート機構は、やはり列車の実際の速度を提示する情報システムに似たサービス・ユニットを備えた、列車とすることもできる。そのようなサービス・システムは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの通信システムを備えることができる。やはりＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信器を備えることができる移動端末は、したがって、トランスポート機構と共に移動している移動端末の動きを表すトランスポート機構の動き情報を受け取ることを可能にされる。
移動端末（トランスポート機構とリンクされないことが好ましいが、もちろんそうすることができる）がトランスポート機構と共に移動することの結果として、トランスポート機構の運動状態を表すより間接的な形が、時間値を介して動きを示すことである。これは、トランスポート機構が、示された時間の間またはその時刻に一旦達するとその動きを示す可能性が高いと解釈されなければならない。時間値によって表されたそのような運動値は、到着および出発の多少固定されたスケジュールを有し、したがって無線ローカル・エリア・ネットワークにアクセスするのに使用できる固定された休止を有する列車またはバスに適する手段と考えることができる。
本発明のもう１つの好ましい実施形態では、アクセス・パラメータを無線ローカル・エリア・ネットワークにマッピングしたルックアップテーブルが提供される。これは、たとえば、もはや一致する周波数を見つけるために周波数帯域をスキャンする必要がないので、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセス時間を改善するのに役立つ。周波数または、認証パラメータもしくはパスワード・パラメータなどの他のアクセス・パラメータあるいはその両方を、好ましくは移動端末の一部であるルックアップテーブルに既に格納しておくことができ、そのテーブルから変更せずにアクセス手順に使用することができる。アクセス／接続手順に必要な時間が、改善される。
移動端末の実際の動きに従う無線ローカル・エリア・ネットワークへの接続の確立のほかに、移動端末の実際の位置に従ってアクセス機能が実行されることが好ましい。移動端末が現在配置されている区域をカバーする無線ローカル・エリア・ユニットがない時に、アクセス・ルーチンは余計である。
もう１つの好ましい実施形態で、移動端末の位置が、検出される。これは、移動端末の一部とすることができる、またはトランスポート機構の一部とすることができる、ＧＰＳ（全地球測位システム）によって達成することができる。トランスポート機構が自動車である時に、自動車のナビゲーション・システムが、そのような情報を提供することができる。
トランスポート機構が列車である時に、列車は、そのような情報も提供することができる。その代わりに、ユーザが入力した経路および時刻に従う位置情報を提供するソフトウェアを、移動端末にインストールすることができる。あるいは、宛先および経路が既知になったならば、ある時刻のトランスポート機構の位置を判定するのに必要な経路指定テーブル情報を得るために、移動端末をタイムテーブルＵＲＬに接続することができる。しかし、ＧＰＳ受信器が、移動端末の一般的な部分になり、移動端末の一部であるＧＰＳまたは同等の位置判定システムが、実際の位置を判定するのに適する手段になることが予想される。
本発明のもう１つの好ましい実施形態では、接続すべき無線ローカル・エリア・ネットワークが、移動端末の位置に従って、ルックアップテーブルから導出される。通常、このルックアップテーブルに、無線ローカル・エリア・ネットワークによってカバーされる区域に関する情報が含まれる。カバレッジ情報は、ネットワーク記述自体に固有とすることもできる。接続を確立できる時に、必ず、移動端末の位置が、ルックアップテーブルにリストされた無線ローカル・エリア・ネットワークの区域と突き合わされる。実際の位置が、ルックアップテーブルにリストされた無線ローカル・エリア・ネットワークによってカバーされる区域と一致する時に限って、この専用の無線ローカル・エリア・ネットワークへの接続を確立すると判断することが好ましい。というのは、これが、一般に、実際の位置からアクセス可能と思われるからである。複数の一致がある場合には、ある機能によって、接続を確立する複数のオプションから専用の無線ローカル・エリア・ネットワークを選択することができる。
たとえば上で説明した方法の１つに従って、無線ローカル・エリア・ネットワークが、接続のために選択されるや否や、ルックアップテーブルに格納されたアクセス・パラメータが、接続の確立に使用されることが好ましい。ネットワーク・アクセスに関する関連データのすべてを使用可能にすることによって、アクセス処理でのスキャン時の中継ステップまたは試行錯誤ステップと対照的に、時間が節約される。
もう１つの好ましい実施形態は、ルックアップテーブルをリフレッシュする処理を扱う。現在、アクセス可能な膨大な量の無線ローカル・エリア・ネットワークがあり、無線ローカル・エリア・ネットワークの出現および消失は、動的なプロセスなので、すべての実際に使用可能な無線ローカル・エリア・ネットワークおよびその各アクセス・パラメータを含むルックアップテーブルを提供することは、不可能な作業である。しかし、少なくとも実際の位置カバレッジに関する情報または少なくとも隣接区域をカバーする無線ローカル・エリア・ネットワークに関する情報あるいはその両方を用いてルックアップテーブルを最新に保つことが、高く評価される。したがって、移動端末は、そのような情報を受信するためにアクセス・サービング・ユニットに要求を送信する。この要求に、移動端末の実際の位置が含まれる。この情報を受信したアクセス・サービング・ユニットは、実際の装置位置に隣接するか、実際の装置位置をカバーする無線ローカル・エリア・ネットワークを選択し、そのネットワークに関する対応するアクセス・データを移動端末に送信することができる。移動端末は、この情報を受信し、それ相応にルックアップテーブルをリフレッシュする。
具体的に言うと、要求に、移動端末の運動値が含まれる時に、アクセス・サービング・ユニットは、その移動端末がどの無線ローカル・エリア・ネットワークに出会う可能性が高いかをより正確に判定することができる。トランスポート機構が列車である場合に、移動端末は、要求と一緒に経路および停留所を送信することができる。アクセス・サービング・ユニットは、停留所が、移動端末の静止状態に起因して列車の乗客が無線ローカル・エリア・ネットワークにアクセスできる場所なので、列車が停止する位置をカバーするすべての無線ローカル・エリア・ネットワークを選択することができる。アクセス・サービング・ユニットは、次に、このすべての事前に選択されたネットワークのアクセス・パラメータを移動端末に送信することができる。
そのようなリフレッシュ・ルーチンは、ｘ秒ごとに規則的に実行することができる。位置検出ユニットにトリガして、ｘ秒ごとに実際の位置を検出することができる。実際の位置を含む要求を、その後、アクセス・サービング・ユニットに送信することができる。アクセス・サービング・ユニットの応答が移動端末によって受信されるや否や、移動端末は、送信されたデータを用いて、しかるべくルックアップテーブルを更新する。
上の段落では、そのような要求の受信側を、アクセス・サービング・ユニットと呼んだ。アクセス・サービング・ユニットは、複数の無線ローカル・エリア・ネットワークに関する情報を含むサーバとすることができ、ＵＲＬを介してアドレッシングすることができる。そのようなサーバのオペレータは、独立のサービス・プロバイダとすることができる。
サービス・プロバイダは、ＧＳＭ無線ネットワークまたはＧＰＲＳ無線ネットワークのサービス・プロバイダとすることもできる。これは、携帯電話サービス・プロバイダが、上で説明したものなどのアプリケーションのサービスを維持し、要求時に移動端末にアクセス・パラメータを送信することを意味する。サービス・プロバイダは、無線ローカル・エリア・ネットワーク・カバレッジに関するテーブルおよびリストを維持しなければならず、これらを最新状態に保たなければならない。そのようなリストは、アクセス・サービング・ユニット７に格納されることが好ましい。移動端末のルックアップテーブルをリフレッシュするのに必要な通信は、たとえばＳＭＳまたは他のデータ通信サービスを使用して、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、またはＵＭＴＳの通信チャネルで実行されることが好ましい。
したがって、本発明のもう１つの態様によれば、アクセス・サービング・ユニットから移動端末に情報を提供する方法が提供される。無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータに関する要求が、移動端末から、アクセス・サービング・ユニットによって受信される。この要求に、移動端末の実際の位置が含まれる。この要求に応答して、アクセス・サービング・ユニットは、移動端末の位置に従い、移動端末の実際の位置をカバーしないが隣接位置をカバーする無線ローカル・エリア・ネットワークのアクセス・パラメータを含む無線ローカル・エリア・ネットワークのアクセス・パラメータを移動端末に送信する。
本発明のこの態様の好ましい実施形態によれば、アクセス・パラメータが送信される無線ローカル・エリア・ネットワークは、移動端末の実際の位置に従って決定される。
集中無線ローカル・エリア・ネットワーク・データ・プールの現在の欠如に起因して、要求および対応する応答が、無線ローカル・エリア・ネットワークの技術と異なる技術の無線通信網を介して送信されることが好ましい。
本発明のもう１つの態様によれば、上で説明した方法のステップを実行するように設計された制御ユニットを含むアクセス・サービング・ユニットが提供される。
本発明のもう１つの態様によれば、移動端末が提供される。移動端末には、移動端末の運動状態を表す運動値を受け取るインターフェースと、無線ローカル・エリア・ネットワークへのインターフェースと、運動値に従い対応するインターフェースを介して無線ローカル・エリア・ネットワークへの接続を確立するように設計されたアクセス制御ユニットが含まれる。
運動値を受け取るインターフェースは、移動端末がそれと共に移動しているトランスポート機構の外部サービス・ユニットに接続されたインターフェースとするか、移動端末固有の動きセンサに接続されたインターフェースとすることができる。
移動端末に、アクセス・パラメータが無線ローカル・エリア・ネットワークにマッピングされるルックアップテーブルが含まれることが好ましい。
移動端末に、移動端末の実際の位置を判定する位置検出器が含まれることが好ましい。
移動端末のアクセス制御ユニットは、移動端末の実際の位置とルックアップテーブルの登録に従う接続を確立するために無線ローカル・エリア・ネットワークを判定し、具体的には、ルックアップテーブルに格納されたアクセス・パラメータを使用することによって無線ローカル・エリア・ネットワークへの接続を確立するように設計されることが好ましい。
移動端末に、アクセス・サービング・ユニットに無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータに関する要求を送信し、アクセス・サービング・ユニットから無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータを受信することによって、ルックアップテーブルをリフレッシュするルックアップテーブル更新ユニットが含まれることが好ましい。
本発明の他の態様によれば、コンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラムが提供される。このコードは、ディジタル処理ユニットによって実行された時に、上で説明した方法の１つを実行する。移動端末にロードされ、そこで実行されるコンピュータ・プログラムを提供することができる。アクセス・サービング・ユニットにロードされ、そこで実行されるもう１つのコンピュータ・プログラムを提供することができる。
一般に、本発明を実施する方法に関して本明細書で特徴を説明するが、対応する特徴を、本発明を実施する装置に従って提供することができ、逆も可能であることを理解されたい。
本発明およびその実施形態は、添付図面と共に解釈される時に、本発明による現在好ましいが例示的な実施形態の次の説明を参照することによってより完全に諒解される。
異なる図面に、類似するまたは均一の内容を有する要素を表す、同一の符号が含まれる場合がある。
本発明の好ましい実施形態によれば、移動端末は、そのネットワーク・オペレータ・ユニット／アクセス・サービング・ユニットに、現在位置と、少なくとも移動端末の実際の近似速度を伝える。ネットワーク・オペレータ・ユニットは、移動端末／モバイル・ユーザが近い将来に位置によってインデクシングされる可能性が高い無線ローカル・エリア・ネットワークの特性について移動端末に知らせる。移動端末／モバイル・ユーザは、静止しており、無線ローカル・エリア・ネットワークの範囲内にいる時に、この情報を使用して、周波数ディスカバリおよびＩＰアドレス割振りのステップを回避し、オペレータ定義の秘密を使用してそれ自体を認証する。
この制御情報の通信は、ＧＳＭまたはＧＰＲＳを介して行うことができる。
位置情報はＧＳＰ受信器から、速度はトランスポート機構のあるエレクトロニクスとの通信から入手されることが好ましい。ユーザが自動車内にいる場合に、この特徴を、自動車のサービスの固有の一部とすることができると仮定することができる。ユーザが、公衆トランスポート機構を使用しており、たとえば列車内で座っている時に、トランスポート機構は、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの他の手段を介して、その位置および速度についてユーザに知らせることができる。
ユーザがどこにいる可能性が高いかをネットワーク・オペレータ・ユニットが判定する手段は、移動端末の近くのすべての無線ローカル・エリア・ネットワークのパラメータを移動端末に渡すこと程度の単純なものとすることができる。あるいは、情報をマップまたは現在の交通状態あるいはその両方から抽出しなければならない時に、この手段をより複雑なものにすることができる。移動端末は、たとえば可能性の高い停留所点をオペレータに知らせることによって、オペレータ・ユニットを助けることができる。
オペレータ・ユニットは、ユーザが列車に乗っていることを判定するか知らされることができ、その後、ユーザに、その列車が停車する駅の無線ローカル・エリア・ネットワークの特性の全セットを与えることができる。
オペレータ・ユニットは、ユーザが停止する可能性が高い無線ローカル・エリア・ネットワークで情報をキャッシングすることによって、送信回数を減らすことを試みることができる。たとえばユーザが、所与のサービス・ステーションでこれから停止すると述べる場合に、最新の電子メールにアクセスし、到着時の送信に使用可能にすることができる。
トランスポート機構は、無線ローカル・エリア・ネットワークの範囲外にいる時にユーザ電子メールを保管し、範囲内になった時に限って送信することができる。
好ましい実施形態では、移動端末に、ＧＰＳ受信器、ＧＰＲＳ、およびＩＥＥＥ ８０２．１１インターフェースが含まれる。そのような移動端末１を、図１の通信システムの一部として示す。移動端末１には、なかんずく、ディスプレイ１１、ＷＬＡＮにアクセスするＩＥＥＥ ８０２．１１インターフェースを含むインターフェース１２、運動値を受け取るインターフェース１３、ＧＰＲＳインターフェース１４、ＧＰＳ受信器を含む位置検出器１５、対応するインターフェース１２を介してＷＬＡＮへの接続を確立するように設計されたアクセス制御ユニット１６、およびルックアップテーブル１７が含まれる。
移動端末１は、現在、運動値ｍｖ（実際には速度値）によって表される運動状態である。というのは、移動端末１が、そのユーザと共に、実際には列車であるトランスポート機構２で移動しているからである。トランスポート機構２に、移動端末１のインターフェース１３に接続されるインターフェース２２を有するサービス・ユニット２１が含まれる。サービス・ユニット２１は、トランスポート機構の実際の速度である運動値ｍｖを判定する。インターフェース２２および１３は、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースとして実施することができる。運動値ｍｖは、トランスポート機構２のサービス・ユニット２１から移動端末１に送信される。
トランスポート機構の経路の近くに、３つの異なる無線ローカル・エリア・ネットワーク３、４、および５のカバレッジ区域が示されている。移動端末１のＷＬＡＮインターフェース１２は、理論的に、３つのＷＬＡＮ ３、４、および５のすべてへの接続を確立することを可能にされている。ＷＬＡＮ ３、４、および５が、異なるサービス・プロバイダの下で、異なる物理的条件の下で運営されている可能性があるので、移動端末１は、異なる周波数、異なる認証パラメータ、および異なるＩＤパラメータを使用しなければならない。しかし、移動端末１の現在位置Ｌでは、位置ＬがＷＬＡＮ ３、４、および５のどれによってもカバーされていないので、ＷＬＡＮのいずれへのアクセスも可能でない。
しかし、ＷＬＡＮ ５は、少なくとも、トランスポート機構２の航跡によって決定される移動端末１の将来の位置Ｌ’をカバーする。ＷＬＡＮ ５は、列車の次の停留所である列車駅６の近くに設置されている。
移動端末１のユーザは、できる限り早くＷＬＡＮにアクセスすることによって、彼のアカウントの電子メールをチェックすることを望む。彼と彼の移動端末１が次の列車駅６で静止する時間は、時間のかかる周波数チェック手順または認証手順に十分でないので、移動端末は、格納された異なるＷＬＡＮのアクセス・パラメータをルックアップテーブル１７に提供する。移動端末は、最も近いＷＬＡＮのアクセス・パラメータを、アクセス・サービング・ユニット７に自律的に要求する。したがって、実際の位置Ｌは、まず、移動端末１の位置検出器１５によって、たとえばＧＰＳ衛星システム８と組み合わせて、検出される。位置Ｌは、アクセス・サービング・ユニット７が実際の位置Ｌに最も近いＷＬＡＮを選択するのを助けるために、要求ｒｑに添付される。この要求が、ＧＰＲＳインターフェース１４を介して送信される。アクセス・サービング・ユニットのオペレータは、ＧＰＲＳネットワークのネットワーク、オペレータ、ＷＬＡＮオペレータ、または別のサービス・プロバイダとすることができる。
要求ｒｑは、必要なだけ頻繁にルックアップテーブル１７を更新させるために、規則的に送信することができる。更新頻度は、運動値ｍｖに従うものとすることができる。移動端末１の移動が速いほど、頻繁に要求ｒｑをアクセス・サービング・ユニット７に送信することができる。
ある情況で、その制御ユニット７１を有するアクセス・サービング・ユニット７が、要求ｒｑに対する応答ｒｐとして移動端末１にＷＬＡＮ ３、４、および５のアクセス・パラメータを引き渡すことができる。しかし、移動端末は、その要求ｒｑで、ユーザが所与の経路を移動していることを示すことができ、要求ｒｑに列車番号ｔｎを追加することができる。実際の位置Ｌおよび列車番号ｔｎに基づいて、アクセス・サービング・ユニット７は、移動端末１のその経路上の将来の位置をカバーする排他的なＷＬＡＮとして、ＷＬＡＮ ５だけを選択できる場合がある。したがって、応答ｒｐに、ＷＬＡＮ ５のアクセス・パラメータａｐだけが含まれる。
応答ｒｐの受信時に、ルックアップテーブル１７を、ＷＬＡＮ ５のアクセス・パラメータを用いて更新し、移動端末１の過去の移動中に関心を持たれた可能性がある他のＷＬＡＮのアクセス・パラメータを、ルックアップテーブル１７から除去することができる。
図２によれば、トランスポート機構２が、列車駅６に近づく。移動端末１のインターフェース１３が、規則的にサービス・ユニットから実際の運動値ｍｖを受け取るので、アクセス制御ユニット１６は、移動端末１が、静止状態またはほぼ静止状態になったことを検出する。この情報によって、アクセス制御ユニット１６が、ＷＬＡＮ ５への接続の確立を試みるようになる。しかし、アクセス機構を開始する前に、移動端末１は、ＧＰＳを介して実際の位置Ｌ’を判定し、位置Ｌ’が、ルックアップテーブル１７に保管されたＷＬＡＮの１つのカバレッジ区域と一致するかどうかを検査する。
この例では、位置Ｌ’が、そのアクセス・パラメータが現在ルックアップテーブル１７に格納されている唯一のＷＬＡＮであるＷＬＡＮ ５のカバレッジ区域と一致する。要するに、実際の運動値ｍｖに従い、その後、実際の位置Ｌ’に従って、ルックアップテーブル１７によるＷＬＡＮが、接続の確立のために選択される。ここで、ＷＬＡＮのアクセス・パラメータａｐが、ルックアップテーブル１７から読み取られ、ＷＬＡＮ ５への接続の確立に使用される。非常に極度に単純化された見方では、ＷＬＡＮ ５へのアクセス要求が、ａｒによって参照され、接続の肯定応答が、ａｃｋによって参照される。電子メール・データが、ｅｍａｉｌによって参照される。
次の擬似コードに示された処理は、移動端末が移動しており、ユーザが電子メールへのアクセスのために無線ローカル・エリア・ネットワーク（次の例ではＷＬＡＮ）への接続の確立を望む時に実行されることが好ましい。
UPDATE-THE-LOOK-UP-TABLE
WHILE (TRUE)
SLEEP-FOR-NSECONDS()
Location = GET-GPS()
Velocity = GET-VELOCITY()
Look-Up-Table = GET-LOOK-UP-TABLE-WLAN (Location, Velocity)
スリープ・ステップを、速度によって判定できることに留意されたい。「Velocity = GET-VELOCITY()」項は、車両のインボード・コンピュータをポーリングして、現在速度を入手する。「Location = GET-GPS()」項は、ＧＰＳ受信器をポーリングする。
CHECK-WLAN-CONNECTIVITY
Location = GET-GPS()
IF IN-RANGE(Look-Up-Table, Location)
ControlInfo = Look-Up-Table.getControlAt(Location)
CONNECT-TO-WLAN(ControlInfo)
上は、トランスポート機構が、たとえば静止している時に限って呼び出される。
MAIN-LOOP
WHILE(TRUE)
Velocity = GET-VELOCITY()
IF Velocity == 0
THEN IF CHECK-WLAN-CONNECTIVITY
GET-EMAILS
ループの代わりに、車両が静止するたびに、車両にコンピュータに通知させることも好ましい可能性がある。
この擬似コードは、この実施形態の全般的な理解だけのためのものである。この擬似コードは、移動端末でコンピュータ・プログラムとして実施することができる。移動端末のそのような動作は、たとえば、旅行に出かける前にユーザによって使用可能にすることができる。
本発明による、移動端末および無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法を示す第１のシナリオを示す図である。 本発明による、移動端末および無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法を示す第２のシナリオを示す図である。

Claims (28)

  1. 移動端末（１）の運動状態を表す運動値（ｍｖ）を提供することと、
    前記運動値（ｍｖ）に従って、前記移動端末（１）と無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）との間で接続を確立することと
    を含む、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法。
  2. 移動端末（１）の運動状態を表す運動値（ｍｖ）を提供する、移動端末によって実行されるステップと、
    前記運動値（ｍｖ）に従って、無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）への接続を確立する、移動端末によって実行されるステップと
    を含む、無線ローカル・エリア・ネットワークへのアクセスを提供する方法。
  3. 前記運動値（ｍｖ）が、前記移動端末（１）に対して前記無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）をアクセス可能とする運動状態を示す場合に、前記接続を確立すること
    を含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記運動値（ｍｖ）が閾値未満である場合に前記接続を確立すること
    を含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記運動値（ｍｖ）は、速度値である
    請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記運動値（ｍｖ）は、前記移動端末（１）がそれと共に移動しているトランスポート機構（２）のサービス・ユニット（２１）から提供される
    請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記運動値（ｍｖ）は、ある動きが所与の時に期待されることを示す時刻値によって表される
    請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
  8. アクセス・パラメータ（ａｐ）を無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）にマッピングするルックアップテーブル（１７）を提供すること
    を含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記移動端末（１）の実際の位置（Ｌ、Ｌ’）に従って接続を確立すること
    を含む、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記移動端末（１）の位置（Ｌ、Ｌ’）は、検出され、
    接続される前記無線ローカル・エリア・ネットワーク（５）は、前記ルックアップテーブル（１７）から、前記移動端末（１）の前記位置（Ｌ、Ｌ’）に従って導出される
    請求項８に記載の方法。
  11. 前記接続を確立するのに、前記ルックアップテーブル（１７）に格納されたアクセス・パラメータ（ａｐ）を使用すること
    を含む、請求項８に記載の方法。
  12. 前記移動端末（１）の位置（Ｌ、Ｌ’）を判定することと、
    無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータに関する、前記位置（Ｌ、Ｌ’）を含む要求（ｒｑ）をアクセス・サービング・ユニット（７）に送信することと
    を含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記要求（ｒｑ）は、前記運動値（ｍｖ）を含む
    請求項１２に記載の方法。
  14. 前記要求（ｒｑ）の際に、１つまたは複数の無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）のアクセス・パラメータ（ａｃ）であって、前記移動端末（１）の前記実際の位置（Ｌ、Ｌ’）をカバーしないが隣接区域をカバーする無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）のアクセス・パラメータ（ａｃ）を受信すること
    を含む、請求項１２または１３に記載の方法。
  15. 請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の方法を実行するためにディジタル処理ユニットによって実行可能なコンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム。
  16. 移動端末（１）の運動状態を表す運動値（ｍｖ）を受け取るインターフェース（１３）と、
    無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）へのインターフェース（１２）と、
    前記運動値（ｍｖ）に従い、前記対応するインターフェース（１２）を介して前記無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）への接続を確立するように設計されたアクセス制御ユニット（１６）と
    を含む移動端末。
  17. 前記運動値（ｍｖ）を受け取る前記インターフェース（１３）は、前記移動端末（１）がそれと共に移動しているトランスポート機構（２）の外部サービス・ユニット（２１）に接続するインターフェースである
    請求項１６に記載の移動端末。
  18. 前記運動値（ｍｖ）を受け取る前記インターフェース（１３）は、前記移動端末の動きセンサに接続するインターフェースである
    請求項１６に記載の移動端末。
  19. アクセス・パラメータ（ａｐ）が無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）にマッピングされるルックアップテーブル（１７）
    を含む、請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載の移動端末。
  20. 前記移動端末（１）の実際の位置（Ｌ、Ｌ’）を判定する位置検出器（１５）
    を含む、請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載の移動端末。
  21. 前記アクセス制御ユニット（１６）は、前記移動端末（１）の実際の位置（Ｌ、Ｌ’）と前記ルックアップテーブル（１７）の登録に従い接続を確立するために無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）を判定するように設計されている
    請求項２０と組み合わされた請求項１９に記載の移動端末。
  22. 前記アクセス制御ユニット（１６）は、前記ルックアップテーブル（１７）に格納されたアクセス・パラメータ（ａｃ）を使用することによって前記無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）への接続を確立するように設計されている
    請求項１９に記載の移動端末。
  23. 無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータに関する要求（ｒｑ）をアクセス・サービング・ユニット（７）に送信し、前記アクセス・サービング・ユニット（７）から無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータを受け取った際に前記ルックアップテーブル（１７）を更新することによって、前記ルックアップテーブル（１７）をリフレッシュするルックアップテーブル更新ユニット（１８）
    を含む、請求項１９に記載の移動端末。
  24. 移動端末（１）から無線ローカル・エリア・ネットワーク・パラメータに関する、前記移動端末（１）の実際の位置（Ｌ、Ｌ’）を含む要求（ｒｑ）を受信する、アクセス・サービング・ユニットによって実行されるステップと、
    前記要求（ｒｑ）に応答して、前記移動端末（１）に１つまたは複数の無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）のアクセス・パラメータ（ａｐ）であって、前記移動端末（１）の前記実際の位置（Ｌ、Ｌ’）をカバーしないが隣接区域をカバーする無線ローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）のアクセス・パラメータ（ａｃ）を送信する、アクセス・サービング・ユニットによって実行されるステップと
    を含む、移動端末に情報を提供する方法。
  25. そのアクセス・パラメータが送信されるローカル・エリア・ネットワーク（３、４、５）は、前記移動端末（１）の前記実際の位置（Ｌ、Ｌ’）に従って選択される
    請求項２４に記載の方法。
  26. 前記要求（ｒｑ）および応答（ｒｐ）は、前記要求が向けられる前記無線ローカル・エリア・ネットワークの技術と異なる技術の無線通信網を介して送信される
    請求項２４または２５に記載の方法。
  27. 請求項２４ないし２６のいずれか一項に記載の方法を実行するためにディジタル処理ユニットによって実行可能なコンピュータ可読プログラム・コードを含むコンピュータ・プログラム。
  28. 請求項２４ないし２６のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するように設計された制御ユニット（７１）
    を含む、アクセス・サービング・ユニット。
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