JP2010187147A - 移動端末装置、無線ｌａｎシステム及びそれらに用いる無線ｌａｎスキャン間隔切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線ＬＡＮ部のウェイク時間を短縮可能とし、省電力化を図ることが可能な移動端末装置を提供する。
【解決手段】 移動端末装置は、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ通信網とのどちらにも接続可能である。移動端末装置は、公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定手段（スキャン判定部１１）と、スキャン判定手段（スキャン判定部１１）にて位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔（１２１）とは異なるスキャン間隔（位置登録スキャン間隔１２２）に切り替えるスキャン間隔切替手段（スキャン間隔切替部１２）とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は移動端末装置、無線ＬＡＮシステム及びそれらに用いる無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法並びにそのプログラムに関し、特に公衆移動通信網を利用した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のスキャン間隔切り替えに関する。

近年、公衆環境で無線ＬＡＮを利用することができる環境が増えており、駅ホームやコンコース、電車内でも無線ＬＡＮを使うことができるサービスが提供されるようになってきている。さらに、無線ＬＡＮ機能付きの携帯移動端末装置が徐々に増えてきており、この携帯移動端末装置をインタネット網に接続してデータのダウンロード等を行う場合は、セルラー側、無線ＬＡＮ側のどちらでも利用可能である。

また、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンとする）においても、データ通信カードを利用すれば、簡単に公衆移動通信網に接続することができ、無線ＬＡＮ内蔵であれば、公衆移動通信網、無線ＬＡＮ網のどちらも利用可能である。

無線ＬＡＮ側を利用した場合は、例えばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｇであれば、最大５４Ｍｂｐｓの通信速度の通信が可能であり、セルラー側でのデータダウンロードに比べて高速に情報取得が可能であり、さらに通信料金も抑えることができる。

駅ホームで無線ＬＡＮが利用可能な場合は、電車に乗っていても、電車内に無線ＬＡＮ設備がなくても、無線ＬＡＮを利用することが可能である。しかしながら、駅ホームに設置されたアクセスポイントの電波が届くのは数１０ｍ程度であるため、電車が動き出してしまうと、無線ＬＡＮが圏外となってしまう。

無線ＬＡＮで圏外になると、スキャンを実行して再接続を試みるが、スキャンを行う場合、無線ＬＡＮ部はウェイク状態となるため、スキャンの頻度が高いと電力の消費が増加する欠点があるため、一般的に徐々にスキャン間隔を広げていく、もしくは一定時間毎にスキャン間隔を延ばす等の方法を用いることが多い（例えば、特許文献１参照）。

電車が動き出して無線ＬＡＮが圏外になった場合は、次の駅に到着した時、つまり次の駅に設置されたアクセスポイントの電波圏内に入った時にすぐに自分の所有する移動端末の無線ＬＡＮが圏内になることが必要となる。しかしながら、上述したように、消費電力の観点からスキャン間隔時間が時間経過とともに延びるため、次の駅に到着するころにはスキャン間隔が長くなっており、駅に到着してすぐにスキャンをする確率が低くなってしまう。

この問題を解決する方法としては、公衆移動通信網に対して移動端末装置から送信する位置登録情報によって判断する方法がある。位置登録情報には２種類あり、「Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ」と呼ばれるパケット交換用位置登録情報と、「Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ」と呼ばれる回線交換用位置登録情報とがある。

それぞれの位置登録情報は、移動端末装置が通信エリアを移動し、管理する基地局が変更になった場合に公衆移動通信網で管理している移動端末装置の位置登録情報を更新するために、移動端末装置から送信するものである。移動端末装置が位置登録情報を送信するタイミングで、無線ＬＡＮのスキャン間隔を初期値にリセットすることによって、スキャン間隔を短くして早急に検出できるアクセスポイントに帰属できるようにすることができる。

特開２００３−１０８２７１号公報

しかしながら、上述した方法では、無線ＬＡＮを社内や家庭内の無線ＬＡＮシステムに接続するためのスキャン間隔にしたがってスキャン実施すると、位置登録情報の送信毎にスキャンを開始するため、無線ＬＡＮのウェイク時間が延びてしまい、移動端末装置の省電力効果が損なわれることがある。上記の特許文献１では、社内や家庭内のみで使用する無線ＬＡＮモジュールの技術であり、移動端末装置に適用することは難しい。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線ＬＡＮ部のウェイク時間を短縮することができ、省電力化を図ることができる移動端末装置、無線ＬＡＮシステム及びそれらに用いる無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法並びにそのプログラムを提供することにある。

本発明による移動端末装置は、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置であって、
前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定手段と、
前記スキャン判定手段にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替手段とを備えている。

本発明による無線ＬＡＮシステムは、上記の移動端末装置を含むことを特徴とする。

本発明による無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法は、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置に用いる無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法であって、
前記移動端末装置が、
前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定処理と、
前記スキャン判定処理にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替処理とを実行している。

本発明によるプログラムは、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定処理と、
前記スキャン判定処理にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替処理とを含むことを特徴とする。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、無線ＬＡＮ部のウェイク時間を短縮することができ、省電力化を図ることができるという効果が得られる。

本発明による移動端末装置の無線ＬＡＮ部の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による移動端末装置の構成例を示すブロック図である。 図２の通常スキャン間隔におけるスキャンタイミングと位置登録スキャン間隔におけるスキャンタイミングとを示す図である。 図２の無線ＬＡＮ部による無線ＬＡＮ管理を示すフローチャートである。 図３の通常スキャン間隔を用いたスキャン制御を示すフローチャートである。 図３の位置登録スキャン間隔を用いたスキャン制御を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明による移動端末装置の無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）部の構成例を示すブロック図である。図１において、無線ＬＡＮ部１は、スキャン判定部１１と、スキャン間隔切替部１２と、スキャン実行部１３とを備えている。

スキャン判定部１１は、無線ＬＡＮが圏外状態だった場合、スキャン間隔を切り替えるか否かを判定する。スキャン間隔切替部１２は、スキャン判定部１１の判定結果を基に、無線ＬＡＮのスキャン間隔を通常スキャン間隔１２１と位置登録スキャン間隔１２２とのいずれかに切り替える。スキャン実行部１３は、スキャン間隔切替部１２で切り替えたスキャン間隔に従って、無線ＬＡＮのスキャンを実施する。

尚、通常スキャン間隔１２１は、通常の無線ＬＡＮにおけるスキャン間隔を示し、位置登録スキャン間隔１２２は、公衆移動通信網を利用した位置登録情報管理部（図示せず）からの情報で判定したスキャン間隔を示している。

本発明による移動端末装置は、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ通信網とが混在する環境において、公衆移動通信網への位置登録情報を通知するタイミングを利用して無線ＬＡＮのスキャン間隔を切り替えて省電力化を行うことを特徴とする。

本発明による移動端末装置は、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ通信網が混在する環境において、公衆移動通信網での位置登録情報を利用して無線ＬＡＮのスキャンを行う場合、通常スキャン間隔１２１と位置登録スキャン間隔１２２とを切り替えることによって、無線ＬＡＮ部１のウェイク時間を短縮することができ、省電力化を図ることができる。

図２は本発明の実施の形態による移動端末装置の構成例を示すブロック図である。図２においては、携帯電話機やスマートフォン等の無線ＬＡＮ機能を備えた移動端末装置の無線ＬＡＮのスキャン制御部分の構成を示している。

図２において、本発明の実施の形態による移動端末装置は、無線ＬＡＮ通信網（図示せず）での通信を実行する無線ＬＡＮ部１と、公衆移動通信網（図示せず）での通信を実行するセルラー部２とを備えている。

セルラー部２は、位置登録情報管理部２１を持ち、位置登録情報管理部２１は、公衆移動通信網に対して移動端末装置の位置情報を通知する情報を管理する。つまり、位置登録情報管理部２１は、公衆移動通信網で管理している回線交換用の位置登録情報が変更になった場合、「Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ」と呼ばれる回線交換位置登録情報２１３を公衆移動通信網に通知する。

また、位置登録情報管理部２１は、公衆移動通信網で管理しているパケット交換用の位置登録情報が変更になった場合、「Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ」と呼ばれるパケット交換位置登録情報２１１を公衆移動通信網に通知する。

さらに、「Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ」では、キャリア毎に設定された周期位置登録タイマ毎に移動端末装置の位置登録情報を公衆移動通信網に通知する。周期位置登録タイマによって位置登録情報を通知した場合は、位置登録情報比較部２１２にて、その通知した位置登録情報を前回通知した時の位置登録情報と比較し、登録情報の変更を判定しておく。

さらに、公衆移動通信網に対して、回線交換位置登録情報２１３と、基地局変更があった場合のパケット交換位置登録情報２１１とが通知された場合、または位置登録情報比較部２１２にて情報更新と判定した場合は、無線ＬＡＮ部１のスキャン判定部１１に情報が送られる。

無線ＬＡＮ部１は、帰属状態を接続状態情報１４として保持しており、接続状態情報１４として無線ＬＡＮの圏外状態が保持されていた場合、スキャン判定部１１にてスキャン間隔を切り替えるか否かを判定する。スキャン間隔切替部１２は、スキャン判定部１１の判定結果を基に、通常スキャン間隔１２１と位置登録スキャン間隔１２２とのいずれのスキャン間隔を使用してスキャンするかを切り替える。さらに、スキャン実行部１３は、スキャン間隔切替部１２にて切り替えられたスキャン間隔にしたがってスキャンを実施する。

図３は図２の通常スキャン間隔１２１におけるスキャンタイミングと位置登録スキャン間隔１２２におけるスキャンタイミングとを示す図である。図３においては、スキャン間隔切替部１２に保持している通常の無線ＬＡＮにおけるスキャン間隔を示す通常スキャン間隔１２１におけるスキャンタイミングと、公衆移動通信網を利用した位置登録スキャン間隔１２２におけるスキャンタイミングとの一例を示している。

通常の無線ＬＡＮにおける通常スキャン間隔１２１では、企業内や家庭内で帰属することができるという前提がある。そのため、アクセスポイントからの距離，遮蔽物の有無等により無線ＬＡＮ網が圏外であった場合は、まず短い間隔Ｔａ１で数回スキャンを実施し、次に「Ｔａ１＜Ｔａ２」となる間隔Ｔａ２で数回スキャンを実施し、さらに「Ｔａ２＜Ｔａ３」となる間隔Ｔａ３でスキャンを実施していく。

例えば、間隔Ｔａ１は２秒、間隔Ｔａ２は１０秒、間隔Ｔａ３は３０秒のように、一定時間経過毎にスキャン間隔が伸びていくことが想定される。この場合は、スキャン間隔最大値を予め設定しておき、スキャン間隔がスキャン間隔最大値となった場合に初期値に戻すことで、スキャン間隔が長くなりすぎることを防ぐ方法もある。

位置登録スキャン間隔１２２では、無線ＬＡＮ網がどこにあるかわからないため、公衆移動通信網に回線交換位置登録情報２１３と、基地局変更があった場合のパケット交換位置登録情報２１１とが通知された場合、または位置登録情報比較部２１２で情報更新と判定した場合にスキャンタイミングを初期値に戻し、さらに位置登録スキャン間隔でスキャンを実施し、すばやく無線ＬＡＮシステム網に接続する必要がある。

図３に示す例では、短い間隔Ｔｂ１で数回スキャンを実施し、以後、「Ｔｂ１≪Ｔｂ２」となる間隔Ｔｂ２でスキャンを実施している。例えば、電車で移動していて、駅に無線ＬＡＮシステムが構成されている場合、駅に近づいた時点ですばやくスキャンを実施し、無線ＬＡＮシステムに接続できることが必要となり、また短時間にスキャンを実施して無線ＬＡＮシステムに接続することができなければ周辺に接続できる環境がないと判断することができる。

そのため、位置登録スキャン間隔１２２では、長いスキャン間隔とすることでスキャン回数を削減することができる。これにより、本実施の形態では、位置登録情報による位置登録スキャン間隔１２２に切り替えることで、移動端末装置のウェイク時間を短くすることができ、省電力効果が期待できる。

図４は図２の無線ＬＡＮ部１による無線ＬＡＮ管理を示すフローチャートであり、図５は図３の通常スキャン間隔１２１を用いたスキャン制御を示すフローチャートであり、図６は図３の位置登録スキャン間隔１２２を用いたスキャン制御を示すフローチャートである。尚、図２に示す無線ＬＡＮ部１の動作を移動端末装置のＣＰＵ（中央処理装置）がプログラムを実行することで実現する場合、図４〜図６に示す処理はＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。

無線ＬＡＮ部１は、無線ＬＡＮ管理を行う場合、帰属状態を接続状態情報１４として保持する（図４ステップＳ１）。無線ＬＡＮ部１は、無線ＬＡＮの圏外状態を接続状態情報１４として保持している場合（図４ステップＳ２）、スキャン判定部１１にてスキャン間隔を切り替えるか否かを判定する（図４ステップＳ３）。

無線ＬＡＮ部１は、スキャン判定部１１の結果が通常スキャン間隔１２１の場合（図４ステップＳ４）、スキャン間隔切替部１２にて通常の無線ＬＡＮにおける通常スキャン間隔１２１に切り替える（図４ステップＳ５）。

無線ＬＡＮ部１は、スキャン判定部１１の結果が位置登録スキャン間隔１２２の場合（図４ステップＳ４）、スキャン間隔切替部１２にて公衆移動通信網を利用した位置登録情報管理部２１２からの情報で判定した位置登録スキャン間隔１２２に切り替える（図４ステップＳ６）。

無線ＬＡＮ部１では、スキャン実行部１３にて、スキャン間隔切替部１２で上記のようにして切り替えたスキャン間隔（通常スキャン間隔１２１または位置登録スキャン間隔１２２）にしたがってスキャンを実施する（図４ステップＳ７）。

無線ＬＡＮ部１では、通常スキャン間隔１２１を用いてスキャン制御を行う場合、無線ＬＡＮの圏外状態を接続状態情報１４として保持していれば（図５ステップＳ１１）、通常スキャン間隔１２１の短い間隔Ｔａ１で数回スキャンを実施する（図５ステップＳ１２）。

続いて、無線ＬＡＮ部１では、「Ｔａ１＜Ｔａ２」となる間隔Ｔａ２で数回スキャンを実施し（図５ステップＳ１３）、さらに「Ｔａ２＜Ｔａ３となる間隔Ｔａ３でスキャンを実施する（図５ステップＳ１４）。

無線ＬＡＮ部１では、上記のようにしてスキャンを実施し、スキャンを実施したスキャン間隔が設定されたスキャン間隔最大値になると（図５ステップＳ１５）、スキャン間隔を初期値に戻す（図５ステップＳ１６）。

次に、無線ＬＡＮ部１では、位置登録スキャン間隔１２２を用いてスキャン制御を行う場合、無線ＬＡＮ網がどこにあるかわからないため、公衆移動通信網に回線交換位置登録情報２１３と、基地局変更があった場合のパケット交換位置登録情報２１１とが通知された場合（図６ステップＳ２１）、または位置登録情報比較部２１２で情報更新と判定した場合（図６ステップＳ２２）、スキャン間隔を初期値に戻す（図６ステップＳ２３）。

その後、無線ＬＡＮ部１では、位置登録スキャン間隔１２２でスキャンを実施するが（図６ステップＳ２４）、まず短い間隔Ｔｂ１で数回スキャンを実施し（図６ステップＳ２５）、「Ｔｂ１≪Ｔｂ２」となる長い間隔Ｔｂ２でスキャンを実施する（図６ステップＳ２６）。

このように、本実施の形態では、公衆移動通信網と無線ＬＡＮ通信網とが混在する環境での無線ＬＡＮシステムにおいて、公衆移動通信網での位置登録情報の通知タイミングを利用して無線ＬＡＮのスキャンを行う場合、スキャン開始直後の短い時間の間にスキャンを実施し、無線ＬＡＮシステムに接続できなければスキャン間隔を長くとる、通常のスキャン間隔と異なるスキャン間隔に切り替える構成とする。これにより、本実施の形態では、無線ＬＡＮ部１のウェイク時間を短縮することができ、省電力化を図ることができる。

本発明は、公衆無線ＬＡＮ分野、特に消費電力への影響が大きいと思われる携帯移動端末の分野に適用可能である。

１ 無線ＬＡＮ部
２ セルラー部
１１ スキャン判定部
１２ スキャン間隔切替部
１３ スキャン実行部
１４ 接続状態情報
２１ 位置登録情報管理部
１２１ 通常スキャン間隔
１２２ 位置登録スキャン間隔
２１１ パケット交換位置登録情報
２１２ 位置登録情報比較部
２１３ 回線交換位置登録情報

Claims (12)

1. 公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置であって、
   前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定手段と、
   前記スキャン判定手段にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替手段とを有することを特徴とする移動端末装置。
2. 前記位置登録情報の更新のためのスキャンが、当該スキャンの開始直後に短時間に数回スキャンを実施し、その後に前記スキャン間隔を延ばして前記スキャンを実施することを特徴とする請求項１記載の移動端末装置。
3. 前記スキャン間隔切替手段は、前記通常スキャン間隔と、周期位置登録タイマ毎に更新されるパケット交換位置登録において自装置から前記公衆移動通信網へ直前に通知した位置登録情報と前状態の位置登録情報とを比較する比較手段の比較結果で判定したスキャン間隔を示す位置登録スキャン間隔とを切替えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動端末装置。
4. 前記位置登録スキャン間隔は、前記公衆移動通信網での位置登録情報の通知タイミングを利用して前記無線ＬＡＮのスキャンを行う場合、前記スキャンの開始直後の短い時間の間に前記スキャンを実施し、そのスキャンにより無線ＬＡＮシステムに接続できなければ前記スキャン間隔を長くとることを特徴とする請求項３記載の移動端末装置。
5. 前記比較手段の比較結果において位置登録の更新がない場合に前記無線ＬＡＮのスキャンを実施しないことを特徴とする請求項３または請求項４記載の移動端末装置。
6. 上記の請求項１から請求項５のいずれか記載の移動端末装置を含むことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
7. 公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置に用いる無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法であって、
   前記移動端末装置が、
   前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定処理と、
   前記スキャン判定処理にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替処理とを実行することを特徴とする無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法。
8. 前記位置登録情報の更新のためのスキャンが、当該スキャンの開始直後に短時間に数回スキャンを実施し、その後に前記スキャン間隔を延ばして前記スキャンを実施することを特徴とする請求項７記載の無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法。
9. 前記スキャン間隔切替処理において、前記通常スキャン間隔と、周期位置登録タイマ毎に更新されるパケット交換位置登録において自装置から前記公衆移動通信網へ直前に通知した位置登録情報と前状態の位置登録情報とを比較する比較処理の比較結果で判定したスキャン間隔を示す位置登録スキャン間隔とを切替えることを特徴とする請求項７または請求項８記載の無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法。
10. 前記位置登録スキャン間隔は、前記公衆移動通信網での位置登録情報の通知タイミングを利用して前記無線ＬＡＮのスキャンを行う場合、前記スキャンの開始直後の短い時間の間に前記スキャンを実施し、そのスキャンにより無線ＬＡＮシステムに接続できなければ前記スキャン間隔を長くとることを特徴とする請求項９記載の無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法。
11. 前記比較処理の比較結果において位置登録の更新がない場合に前記無線ＬＡＮのスキャンを実施しないことを特徴とする請求項９または請求項１０記載の無線ＬＡＮスキャン間隔切替方法。
12. 公衆移動通信網と無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信網とのどちらにも接続可能な移動端末装置内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
    前記公衆移動通信網へ位置登録情報を通知する通知タイミングで無線ＬＡＮのスキャン判定を行うスキャン判定処理と、
    前記スキャン判定処理にて前記位置登録情報の更新と判定された場合に無線ＬＡＮの通常の通常スキャン間隔とは異なるスキャン間隔に切り替えるスキャン間隔切替処理とを含むことを特徴とするプログラム。

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