JP2014036317A - Radio communication system and radio communication control method - Google Patents

Radio communication system and radio communication control method Download PDF

Info

Publication number
JP2014036317A
JP2014036317A JP2012176134A JP2012176134A JP2014036317A JP 2014036317 A JP2014036317 A JP 2014036317A JP 2012176134 A JP2012176134 A JP 2012176134A JP 2012176134 A JP2012176134 A JP 2012176134A JP 2014036317 A JP2014036317 A JP 2014036317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base station
wireless
communication
terminal
radio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012176134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Abe
敦史 阿部
Yuichi Takahashi
裕一 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2012176134A priority Critical patent/JP2014036317A/en
Publication of JP2014036317A publication Critical patent/JP2014036317A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method that prevents access from concentrating in radio communication of a particular communication mode and preferentially performs connection by expanding a network area of another communication mode.SOLUTION: A radio communication system 10 obtains in advance information indicating a first network area provided by a second base station at normal times, and a second network area provided at the time of beam forming. At this time, a handover control unit 17 determines switching to the second communication mode if a radio terminal 11 performing communication by the first communication mode is situated in the first network area, and determines switching to the second communication mode after getting the radio terminal 11 to perform beam forming if it is not situated in the first network area but in the second network area. If the handover control unit 17 has determined switching to the second communication mode, it performs handover to switch the communication destination of the radio terminal 11 from a first radio base station 12 to a second radio base station 13.

Description

本発明は、無線通信システム及び無線通信制御方法に関し、複数の通信方式で無線通信が可能なハイブリッド型の無線通信システム及び無線通信制御方法に適用して好適なものである。   The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication control method, and is suitable for application to a hybrid wireless communication system and a wireless communication control method capable of wireless communication using a plurality of communication methods.

近年、携帯端末通信に利用される無線通信システムでは、無線端末に単一の無線通信システムを提供する従来の無線通信システムに代わり、無線端末に複数の無線通信システムを利用可能に提供するハイブリッド型の無線通信システムの需要が増加してきている。ハイブリッド型の無線通信システムでは、無線端末の利用状況に応じて安定してかつ迅速に、無線通信システム間で無線端末の通信先基地局を切替えるハンドオーバを行うことが求められる。   In recent years, a wireless communication system used for mobile terminal communication is a hybrid type in which a plurality of wireless communication systems can be provided to a wireless terminal in place of a conventional wireless communication system that provides a single wireless communication system to the wireless terminal. Demand for wireless communication systems is increasing. In a hybrid wireless communication system, it is required to perform a handover for switching a communication destination base station of a wireless terminal between the wireless communication systems stably and quickly in accordance with the usage status of the wireless terminal.

一般的に、ハンドオーバは、「ネットワーク発見」、「ネットワーク選択」、そして「ネットワーク切替」という処理手順を踏まえて行われる。「ネットワーク発見」の処理では、無線端末の付近にどのような特性を持つネットワークが存在するかが探索される。「ネットワーク選択」の処理では、「ネットワーク発見」で発見されたネットワークの中から、通信料金、通信品質及び通信の安定性等について利用者や利用アプリケーションの要求条件を満たすネットワークが選択される。異種の無線通信システム間でハンドオーバを行う場合には、複数の無線通信システムの存在を考慮しながら、ネットワーク選択が行われる。そして、「ネットワーク切替」では、「ネットワーク選択」で選択されたネットワークの電波を提供する無線基地局をハンドオーバ先として、無線端末の通信先が切替えられる。   In general, handover is performed based on processing procedures of “network discovery”, “network selection”, and “network switching”. In the “network discovery” process, a search is made as to what kind of characteristics exist in the vicinity of the wireless terminal. In the “network selection” process, a network that satisfies the requirements of the user and the application to be used with respect to the communication fee, communication quality, communication stability, etc. is selected from the networks discovered by “network discovery”. When performing handover between different types of wireless communication systems, network selection is performed in consideration of the existence of a plurality of wireless communication systems. In “network switching”, the communication destination of the wireless terminal is switched using the wireless base station that provides the radio waves of the network selected in “network selection” as the handover destination.

無線通信システム間でハンドオーバを行う無線通信システムとして、例えば特許文献1に、多様な無線通信システムに対して無線端末のハンドオーバを実現する異種網間接続システムが記載されている。特許文献1に記載された異種網間接続システムでは、3GPP(Third Generation Partnership Project)無線通信システムの通信エリアとWLAN(Wireless Local Area Network)通信システムの通信エリアとが重複しているエリアにおいて、移動端末装置がWLAN通信システムの第1アクセスポイントと通信中にWLAN通信システムの第2アクセスポイントの通信エリアに移動した場合に、移動端末装置が、通信中のセッションを一旦3GPP無線通信システムに移し、3GPP無線通信システムで通信している間に第2アクセスポイントとの接続準備を行い、当該接続準備が完了した後で第2アクセスポイントにハンドオーバすることによって、WLAN内のIPサブネット間でシームレスなハンドオーバを実現する。   As a wireless communication system that performs handover between wireless communication systems, for example, Patent Document 1 describes a connection system between different networks that realizes handover of wireless terminals to various wireless communication systems. In the heterogeneous network connection system described in Patent Document 1, in the area where the communication area of the 3GPP (Third Generation Partnership Project) wireless communication system and the communication area of the WLAN (Wireless Local Area Network) communication system overlap, When the terminal device moves to the communication area of the second access point of the WLAN communication system while communicating with the first access point of the WLAN communication system, the mobile terminal device temporarily moves the communication session to the 3GPP wireless communication system, Seamless handover between IP subnets in a WLAN by preparing for connection with the second access point while communicating in the 3GPP wireless communication system, and handing over to the second access point after the connection preparation is completed Is realized.

また例えば、特許文献2には、同一又は異種無線システム間のハンドオーバを制御するハンドオーバ制御システムが記載されている。特許文献2に記載されたハンドオーバ制御システムでは、ネットワーク側のハンドオーバ制御装置が、移動端末から通知される無線システムの種別情報を基に移動端末の要求を満たすハンドオーバ方式を選択することによって、移動端末側でハンドオーバ方式を選択しなくても済むので、移動端末側でのハンドオーバ制御処理を低減して移動端末装置の簡素化を図ることができる。   Further, for example, Patent Document 2 describes a handover control system that controls handover between the same or different radio systems. In the handover control system described in Patent Document 2, the handover control device on the network side selects a handover method that satisfies the request of the mobile terminal based on the type information of the wireless system notified from the mobile terminal, thereby enabling the mobile terminal Since it is not necessary to select a handover method on the side, it is possible to reduce the handover control processing on the mobile terminal side and simplify the mobile terminal apparatus.

特開2006−229831号公報JP 2006-229831 A 特開2004−260444号公報JP 2004-260444 A

上述したようなハイブリッド型の無線通信システムでは、通信先の無線通信システムをハンドオーバによって切替えることにより、複数の無線通信システムにおけるそれぞれの優位点を利用でき、利用者に提供可能な通信サービスの性能を向上させることができる。   In the hybrid type wireless communication system as described above, by switching the communication destination wireless communication system by handover, the advantages of each of the plurality of wireless communication systems can be used, and the performance of the communication service that can be provided to the user can be improved. Can be improved.

例えば、ハイブリッド型の無線通信システムが、広範囲に安定したネットワークエリアを提供するが通信速度はさほど高速ではない広範囲無線通信システムと、提供するネットワークエリアは狭いが通信速度が速い高速無線通信システムとに通信可能であるとする。このとき、ハイブリッド型の無線通信システムは、通常時は広範囲無線通信システムに接続することによって、安定した通信環境を提供することができる。そして、無線端末が高速無線通信システムのネットワークエリア内に存在する場合には、ハイブリッド型の無線通信システムは、広範囲無線通信システムから高速無線通信システムにハンドオーバすることにより、高速通信を提供することができる。さらに、無線端末が高速無線通信システムのネットワークエリア内に存在する限り高速無線通信システムへの接続を維持することにより、ハイブリッド型の無線通信システムは、利用者に高速な通信環境を提供可能な時間を長くすることができる。   For example, a hybrid wireless communication system provides a wide range of stable network areas but a communication speed that is not so high, and a high-speed wireless communication system that provides a narrow network area but a high communication speed. Assume that communication is possible. At this time, the hybrid wireless communication system can provide a stable communication environment by connecting to a wide-range wireless communication system during normal times. When the wireless terminal exists in the network area of the high-speed wireless communication system, the hybrid wireless communication system can provide high-speed communication by handover from the wide-range wireless communication system to the high-speed wireless communication system. it can. Further, by maintaining the connection to the high-speed wireless communication system as long as the wireless terminal exists in the network area of the high-speed wireless communication system, the hybrid wireless communication system can provide the user with a high-speed communication environment. Can be lengthened.

しかし、ハイブリッド型の無線通信システムでは、ハンドオーバの実行機会が少ない等の理由により特定の無線通信システムに通信先が偏ってしまう場合に、アクセスの集中による弊害が考えられ、特に高速な無線通信システムで通信する割合が低い場合には、高速な通信環境を提供可能な割合が抑えられてしまい、全体的な通信速度が向上しない。このような問題を解決するためには、通信速度の速い無線通信システムに積極的にハンドオーバを実行可能なハイブリッド型の無線通信システムの実現が期待される。   However, in a hybrid type radio communication system, when communication destinations are biased to a specific radio communication system due to a small number of handover execution opportunities, an adverse effect due to concentration of access can be considered. If the communication rate is low, the rate at which a high-speed communication environment can be provided is suppressed, and the overall communication speed is not improved. In order to solve such a problem, it is expected to realize a hybrid type radio communication system capable of positively executing a handover to a radio communication system having a high communication speed.

しかし、特許文献1に記載された異種網間接続システム及び特許文献2に記載されたハンドオーバ制御システムでは、「ネットワーク発見」の処理において、通信サービスが提供されるネットワークエリア内に無線端末が存在していない場合にはハンドオーバ先を発見することができず、積極的にハンドオーバを実行することが難しかった。   However, in the inter-heterogeneous network connection system described in Patent Document 1 and the handover control system described in Patent Document 2, there is a wireless terminal in the network area where the communication service is provided in the “network discovery” process. Otherwise, the handover destination cannot be found and it is difficult to actively execute the handover.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、特定の通信方式の無線通信にアクセスが集中することを防止し、他の通信方式におけるネットワークエリアを拡大して優先的に接続することができるハイブリッド型の無線通信システム及び無線通信制御方法を提案しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and can prevent concentration of access to wireless communication of a specific communication method, and can preferentially connect by expanding a network area in another communication method. A hybrid wireless communication system and a wireless communication control method that can be used are proposed.

かかる課題を解決するため本発明では、複数の異なる通信方式で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、第1の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第1の無線基地局と、第2の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第2の無線基地局と、前記第1の通信方式で前記第1の無線基地局と無線通信を行うための第1の通信システム及び前記第2の通信方式で前記第2の無線基地局と無線通信を行うための第2の通信システムを有する無線端末と、前記第2の無線基地局から前記第2の無線基地局に関する基地局情報を取得し格納する位置情報サーバと、前記無線端末の位置を示す端末位置情報と前記位置情報サーバに格納される前記基地局情報とに基づいて、前記無線端末が利用する通信方式について、前記第2の通信方式を優先的に選択するように制御するハンドオーバ制御部とを備える無線通信システムが提供される。この無線通信システムでは、前記基地局情報には、前記第2の無線基地局がビームフォーミングを実行しない場合に提供可能な第1のネットワークエリアを示す情報と前記第2の無線基地局がビームフォーミング実行時に拡張して提供可能な第2のネットワークエリアを示す情報とが含まれ、前記ハンドオーバ制御部は、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在する場合は前記第2の通信方式に切替えることを決定し、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定し、前記ハンドオーバ制御部は、前記第2の通信方式に切替えることを決定した場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先の無線基地局を前記第1の無線基地局から前記第2の無線基地局に切替える。   In order to solve this problem, in the present invention, in a wireless communication system capable of wireless communication using a plurality of different communication methods, a first wireless base station that provides a network area corresponding to the first communication method, A second wireless base station that provides a network area corresponding to the communication method; a first communication system for performing wireless communication with the first wireless base station using the first communication method; and the second communication. A wireless terminal having a second communication system for performing wireless communication with the second wireless base station in a method, and acquiring and storing base station information regarding the second wireless base station from the second wireless base station The communication method used by the wireless terminal based on the position information server, the terminal position information indicating the position of the wireless terminal, and the base station information stored in the position information server. Wireless communication system and a handover control unit that controls the communication method to preferentially selected is provided. In this radio communication system, the base station information includes information indicating a first network area that can be provided when the second radio base station does not perform beamforming, and beam forming by the second radio base station. Information indicating a second network area that can be expanded and provided at the time of execution, and the handover control unit includes the wireless terminal in communication with the first communication method in the first network area. If so, it is decided to switch to the second communication method, and even if the wireless terminal communicating with the first communication method does not exist in the first network area, the second network is used. If present in the area, switch to the second communication method after causing the second radio base station to perform beam forming for the radio terminal When the handover control unit decides to switch to the second communication method, the handover control unit performs handover and sets the radio base station to which the radio terminal communicates as the first radio base station. To the second radio base station.

また、かかる課題を解決するため本発明では、複数の異なる通信方式で無線通信が可能な無線通信システムにおいて前記無線端末が利用する通信方式を制御する無線通信制御方法が提供される。この無線通信制御方法にあって、前記無線通信システムは、第1の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第1の無線基地局と、第2の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第2の無線基地局と、前記第1の通信方式で前記第1の無線基地局と無線通信を行うための第1の通信システム及び前記第2の通信方式で前記第2の無線基地局と無線通信を行うための第2の通信システムを有する無線端末と、前記第2の無線基地局から前記第2の無線基地局に関する基地局情報を取得し格納する位置情報サーバと、前記無線端末の位置を示す端末位置情報と前記位置情報サーバに格納される前記基地局情報とに基づいて、前記無線端末が利用する通信方式について、前記第2の通信方式を優先的に選択するように制御するハンドオーバ制御部とを有し、前記基地局情報には、前記第2の無線基地局がビームフォーミングを実行しない場合に提供可能な第1のネットワークエリアを示す情報と、前記第2の無線基地局がビームフォーミング実行時に拡張して提供可能な第2のネットワークエリアを示す情報とが含まれる。そして、この無線通信制御方法は、前記ハンドオーバ制御部が、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在する場合は前記第2の通信方式に切替えることを決定する第1のステップと、前記ハンドオーバ制御部が、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定する第2のステップと、前記ハンドオーバ制御部が、前記第2の通信方式に切替えることを決定した場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先の無線基地局を前記第1の無線基地局から前記第2の無線基地局に切替える第3のステップとを備える。   In order to solve such a problem, the present invention provides a wireless communication control method for controlling a communication method used by the wireless terminal in a wireless communication system capable of wireless communication with a plurality of different communication methods. In this wireless communication control method, the wireless communication system provides a first wireless base station that provides a network area corresponding to the first communication method, and a network area that corresponds to the second communication method. Wireless communication with the first radio base station in the first communication scheme and the second radio base station in the second communication scheme. A wireless terminal having a second communication system for performing communication, a location information server for acquiring and storing base station information related to the second wireless base station from the second wireless base station, and a location of the wireless terminal The communication method used by the wireless terminal is controlled to preferentially select the second communication method based on the terminal location information indicating the location information and the base station information stored in the location information server. The base station information includes information indicating a first network area that can be provided when the second radio base station does not perform beamforming, and the second radio base station. Includes information indicating a second network area that can be expanded and provided during execution of beamforming. In the wireless communication control method, the handover control unit switches to the second communication method when the wireless terminal communicating with the first communication method exists in the first network area. A first step of determining the second network area even when the handover control unit is not in the first network area and the wireless terminal in communication with the first communication method is not present. A second step of deciding to switch to the second communication method after causing the second radio base station to perform beam forming for the radio terminal, and the handover controller However, if it is decided to switch to the second communication method, handover is performed and the radio base station with which the radio terminal communicates is changed to the first radio base And a third step of switching to the second radio base station from.

本発明によれば、複数の通信方式で無線通信が可能なハイブリッド型の無線通信システムにおいて、特定の通信方式の無線通信にアクセスが集中することを防止し、他の通信方式で提供されるネットワークエリアを拡大して優先的に接続することができる。   According to the present invention, in a hybrid wireless communication system capable of wireless communication with a plurality of communication methods, it is possible to prevent access from being concentrated on wireless communication of a specific communication method, and to provide a network provided by another communication method. The area can be enlarged and connected with priority.

本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。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless communications system by one embodiment of this invention. 位置情報サーバ内に格納された基地局情報テーブルの構成例である。It is an example of a structure of the base station information table stored in the position information server. 図1に示す無線端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal shown in FIG. 図3に示す信号処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal processing part shown in FIG. ビーム目標方向を決定する処理手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the process sequence which determines a beam target direction. 図1に示す無線通信システムにおいて、1xEVDO方式による通信開始からハンドオーバの判断を行うまでの処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram showing a flow of processing from the start of communication by the 1xEVDO method to handover determination in the wireless communication system shown in FIG. 1. 図1に示す無線通信システムにおいて、1xEVDO方式による通信時に行われるハンドオーバの判断の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a processing procedure of handover determination performed at the time of communication by the 1xEVDO method in the wireless communication system illustrated in FIG. 1. WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the intersystem handover to a WiFi system. 図1に示す無線通信システムにおいて、WiFi方式から1xEVDO方式にシステム間ハンドオーバする処理の流れを示すシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram illustrating a flow of processing for performing inter-system handover from a WiFi system to a 1xEVDO system in the wireless communication system illustrated in FIG. 1. 図1に示す無線通信システムにおいて、WiFi方式による通信時に行われるハンドオーバの判断の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a processing procedure of handover determination performed at the time of communication using the WiFi scheme in the wireless communication system illustrated in FIG. 1. ビームフォーミングの実行によるネットワークエリアの変化を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the change of the network area by execution of beam forming. ビームフォーミング実行中の無線基地局が送受信する信号のスロットフレームの構成例である。It is a structural example of the slot frame of the signal transmitted and received by the radio base station that is executing beamforming.

(1)本発明の一実施の形態
本発明の一実施の形態による無線通信システムは、複数の異なる通信方式(例えば、第1の通信方式と第2の通信方式)で無線通信が可能なハイブリッド型の無線通信システムであって、第2の通信方式の無線基地局に関する情報を更新して保持することによって、第2の通信方式で通信可能な範囲(ネットワークエリア)だけでなく、第2の通信方式でビームフォーミングを実行することによって拡張可能なネットワークエリア(ビームフォーミング時ネットワークエリア)をも想定し、これらのネットワークエリアと無線端末の位置とに基づいてシステム間ハンドオーバの実行判断を行い、無線端末が第2の通信方式で無線通信を行う機会を増加させるように制御することを特徴としている。
(1) One Embodiment of the Present Invention A wireless communication system according to one embodiment of the present invention is a hybrid capable of wireless communication using a plurality of different communication methods (for example, a first communication method and a second communication method). Type wireless communication system, by updating and holding information about the wireless base station of the second communication method, not only the range (network area) in which communication is possible in the second communication method, but also the second Assuming network areas that can be expanded by executing beamforming in the communication method (network areas during beamforming), the system determines whether to perform handover between systems based on these network areas and the location of wireless terminals. The terminal is controlled to increase the opportunity to perform wireless communication by the second communication method.

例えば、本発明の一実施の形態による無線通信システムは、第1の通信方式で通信中の無線端末が第2の通信方式のネットワークエリア内に存在する場合には、システム間ハンドオーバを実行して第2の通信方式による無線通信に切替える。また、本発明の一実施の形態による無線通信システムは、第1の通信方式で通信中の無線端末が第2の通信方式のビームフォーミング時ネットワークエリア内に存在する場合には、ビームフォーミング及びシステム間ハンドオーバを実行し、第2の通信方式による無線通信に切替える。   For example, the wireless communication system according to the embodiment of the present invention performs an inter-system handover when a wireless terminal communicating with the first communication method exists in the network area of the second communication method. Switch to wireless communication by the second communication method. In addition, the wireless communication system according to the embodiment of the present invention has a beam forming and system when a wireless terminal communicating with the first communication method is present in the network area during beam forming of the second communication method. Inter-handover is executed, and the wireless communication is switched to the second communication method.

ここで、ビームフォーミングは、複数のアンテナから送信する電力と位相とを変動する伝搬路の状態に応じてアンテナごとに制御する技術であり、ビームフォーミングの実行により、対象とする無線端末及び無線基地局の周囲にネットワークエリアを拡張することができる。本実施の形態による無線通信システムでは、無線端末及び無線基地局の双方がビームフォーミングを実行できるとする。   Here, beam forming is a technique for controlling each antenna according to the state of a propagation path in which the power and phase transmitted from a plurality of antennas fluctuate. By executing beam forming, the target radio terminal and radio base The network area can be expanded around the station. In the radio communication system according to the present embodiment, it is assumed that both the radio terminal and the radio base station can execute beam forming.

(1−1)無線通信システムの構成
本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成を説明する。
(1-1) Configuration of Radio Communication System A configuration of a radio communication system according to an embodiment of the present invention will be described.

(1−1−1)全体構成
図1は、本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1に示すように、無線通信システム10は、無線端末11、第1の無線基地局12、第2の無線基地局13、第1の制御網14、第2の制御網15、ホームエージェント16、ハンドオーバ制御部17、及び位置情報サーバ18を備える。
(1-1-1) Overall Configuration FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the radio communication system 10 includes a radio terminal 11, a first radio base station 12, a second radio base station 13, a first control network 14, a second control network 15, and a home agent 16. A handover control unit 17 and a location information server 18.

一例として、無線端末11は、3GPP2標準規格に準拠した1xEVDO(Evolution Data Only)方式と、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11シリーズの無線LAN(Local Area Network)規格に準拠して認証を受けたWiFi(Wireless Fidelity)(登録商標)方式との2種の無線通信システムに対応可能な携帯電話機であるとする。1xEVDO方式は、第1の通信方式の一例であって、通信速度はWiFi方式ほど速くないが、提供するネットワークエリアがWiFi方式よりも広く、安定した無線通信を提供可能な通信方式である。また、WiFi方式は、第2の通信方式の一例であって、提供するネットワークエリアは1xEVDO方式よりも狭いが、1xEVDO方式よりも高速な無線通信を提供可能な通信方式である。無線端末11は、例えば携帯電話機で実現されるが、携帯型データ送受信機やノート型パーソナルコンピュータ等の移動可能な情報処理端末で実現することもできる。   As an example, the wireless terminal 11 conforms to the 1xEVDO (Evolution Data Only) system conforming to the 3GPP2 standard and the IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 series wireless LAN (Local Area Network) standard. It is assumed that the mobile phone is compatible with two types of wireless communication systems, such as a certified WiFi (Wireless Fidelity) (registered trademark) system. The 1xEVDO method is an example of a first communication method, and the communication speed is not as high as that of the WiFi method. However, the 1xEVDO method is a communication method that can provide stable wireless communication with a wider network area than the WiFi method. The WiFi system is an example of a second communication system, and the network area to be provided is narrower than the 1xEVDO system, but is a communication system that can provide wireless communication at a higher speed than the 1xEVDO system. The wireless terminal 11 is realized by, for example, a mobile phone, but can also be realized by a movable information processing terminal such as a portable data transceiver or a notebook personal computer.

第1の無線基地局12は、1xEVDO方式の制御網である第1の制御網14に接続された1xEVDO用の無線基地局(AP:Access Point)であって、無線端末11と電波の送受信を行う。第1の制御網14には、第1のAP制御部141及びPDSN(Packet Data Serving Node)142が含まれている。第1の無線基地局12は、無線端末101が1xEVDO方式で無線通信を行う場合に、無線端末11から受信した電波を、第1の制御網14及びホームエージェント16を介して、インターネット20上に伝送する。   The first radio base station 12 is a 1xEVDO radio base station (AP: Access Point) connected to the first control network 14 which is a 1xEVDO system control network, and transmits and receives radio waves to and from the radio terminal 11. Do. The first control network 14 includes a first AP control unit 141 and a PDSN (Packet Data Serving Node) 142. When the wireless terminal 101 performs wireless communication using the 1xEVDO method, the first wireless base station 12 transmits radio waves received from the wireless terminal 11 to the Internet 20 via the first control network 14 and the home agent 16. To transmit.

第2の無線基地局13は、WiFi方式の制御網である第2の制御網15に接続されたWiFi用の無線基地局であって、無線端末11と電波の送受信を行う。第2の制御網15には、第2のAP制御部151及びPDIF(Packet Data Interworking Function)152が含まれる。第2の無線基地局13は、無線端末11がWiFi方式で無線通信を行う場合に、無線端末11から受信した電波を、第2の制御網15及びホームエージェント16を介して、インターネット20上に伝送する。   The second radio base station 13 is a WiFi radio base station connected to the second control network 15, which is a WiFi control network, and transmits and receives radio waves to and from the radio terminal 11. The second control network 15 includes a second AP control unit 151 and a PDIF (Packet Data Interworking Function) 152. When the wireless terminal 11 performs wireless communication using the WiFi method, the second wireless base station 13 transmits radio waves received from the wireless terminal 11 to the Internet 20 via the second control network 15 and the home agent 16. To transmit.

ホームエージェント16は、ホームリンク上に設けられたルータである。ホームエージェント16は、第1の制御網14、第2の制御網15、ハンドオーバ制御部17、及びインターネット20の中継点に位置し、第1の制御網14及び第2の制御網15の通信状態を監視する。   The home agent 16 is a router provided on the home link. The home agent 16 is located at the relay point of the first control network 14, the second control network 15, the handover control unit 17, and the Internet 20, and the communication state of the first control network 14 and the second control network 15. To monitor.

ハンドオーバ制御部17は、例えばコンピュータのCPU(Central Processing Unit)により実現され、無線端末11における通信手段を選択する機能を有する。具体的には、ハンドオーバ制御部17は、ホームエージェント16を介して通知される無線端末11の通信状況の情報に基づいて、必要な場合には位置情報サーバ18を参照し、無線端末11にとって最適な無線通信システムを選択する。このとき、ハンドオーバ制御部17は、現在通信中の無線通信システムから異なる無線通信システムに接続先を切替える必要があると判断した場合にはシステム間ハンドオーバの実行を指示し、現在通信中の無線通信システムと同じ通信方式の他の無線基地局に接続先を切替える必要があると判断した場合にはシステム内ハンドオーバの実行を指示する。なお、ハンドオーバの具体的な実行方法は、特に限定されず、通信接続先を切替える処理として一般的に用いられる方法を利用することができる。また、ハンドオーバ制御部17は、位置情報サーバ18内に実装されてもよい。   The handover control unit 17 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) of a computer and has a function of selecting a communication unit in the wireless terminal 11. Specifically, the handover control unit 17 refers to the location information server 18 when necessary based on the communication status information of the wireless terminal 11 notified via the home agent 16, and is optimal for the wireless terminal 11. A wireless communication system is selected. At this time, if the handover control unit 17 determines that it is necessary to switch the connection destination from the currently communicating wireless communication system to a different wireless communication system, the handover control unit 17 instructs the execution of the inter-system handover, and the currently communicating wireless communication When it is determined that it is necessary to switch the connection destination to another radio base station with the same communication method as the system, the execution of intra-system handover is instructed. A specific execution method of the handover is not particularly limited, and a method generally used as a process of switching the communication connection destination can be used. Further, the handover control unit 17 may be implemented in the location information server 18.

位置情報サーバ18は、WiFiシステム用のデータベースサーバであり、記憶デバイスとしてのデータベースを有する。位置情報サーバ18のデータベースには、それぞれの第2の無線基地局13についての情報が登録された基地局情報テーブルが格納されている。   The location information server 18 is a database server for the WiFi system and has a database as a storage device. The database of the location information server 18 stores a base station information table in which information about each second radio base station 13 is registered.

なお、簡略のため図1には記載していないが、一般に、無線通信システム10は、複数の第1の無線基地局12及び複数の第2の無線基地局13を備えて構成され、複数の第1の無線基地局12及び複数の第2の無線基地局13のそれぞれがネットワークエリアを提供することにより、多数の無線端末11に対して広範囲の通信サービスを実現する。   Although not shown in FIG. 1 for the sake of brevity, generally, the radio communication system 10 is configured to include a plurality of first radio base stations 12 and a plurality of second radio base stations 13. Each of the first radio base station 12 and the plurality of second radio base stations 13 provides a network area, thereby realizing a wide range of communication services for a large number of radio terminals 11.

(1−1−2)基地局情報テーブル
図2は、位置情報サーバ内に格納された基地局情報テーブルの構成例である。図2に示す基地局情報テーブル181には、SSID欄1811、MACアドレス欄1812、通信方式欄1813、AP位置GPS座標欄1814、通信可能範囲GPS座標欄1815、ビームフォーミング可能範囲GPS座標欄1816、及びサービス状態欄1817が設けられている。
(1-1-2) Base Station Information Table FIG. 2 is a configuration example of the base station information table stored in the location information server. 2 includes an SSID field 1811, a MAC address field 1812, a communication method field 1813, an AP position GPS coordinate field 1814, a communicable range GPS coordinate field 1815, a beamforming possible range GPS coordinate field 1816, And a service status column 1817 is provided.

SSID欄1811には、第2の無線基地局13を特定するIDが記載され、基地局情報テーブル181の同行における他の欄1812〜1817には、SSID欄1811の記載から特定される第2の無線基地局13についての情報が記載される。図2に記載される情報は、例えば、事前に各無線基地局13からハンドオーバ制御部17を介して位置情報サーバ18に情報が送信されることによって基地局情報テーブル181に格納されてもよいし、所定の周期で各無線基地局13からハンドオーバ制御部17を介して位置情報サーバ18に情報が送信されることによって基地局情報テーブル181が更新されてもよい。   In the SSID column 1811, an ID for specifying the second radio base station 13 is described, and in the other columns 1812 to 1817 in the bank of the base station information table 181, the second ID specified from the description in the SSID column 1811 is described. Information about the radio base station 13 is described. The information described in FIG. 2 may be stored in the base station information table 181 by transmitting information from each radio base station 13 to the location information server 18 via the handover control unit 17 in advance, for example. The base station information table 181 may be updated by transmitting information from each radio base station 13 to the location information server 18 via the handover control unit 17 in a predetermined cycle.

MACアドレス欄1812には、第2の無線基地局13に割当てられたMACアドレスが記載される。通信方式欄1813には、第2の無線基地局13が利用可能な通信方式の分類が記載され、例えば、WiFi方式を規定するIEEE802.11シリーズから、対応する詳細な分類(a/b/g/n)が記載される。通信方式欄1813に「11n」と記載された場合には、IEEE802.11n規格に準拠した通信方式であることを示し、通信方式欄1813に「11b」と記載された場合には、IEEE802.11b規格に準拠した通信方式であることを示す。   The MAC address column 1812 describes the MAC address assigned to the second radio base station 13. The communication method column 1813 describes the classification of communication methods that can be used by the second radio base station 13. For example, from the IEEE 802.11 series that defines the WiFi method, the corresponding detailed classification (a / b / g / N). When “11n” is described in the communication method column 1813, it indicates that the communication method conforms to the IEEE802.11n standard, and when “11b” is described in the communication method column 1813, the IEEE802.11b Indicates that the communication method conforms to the standard.

AP位置GPS座標欄1814には、第2の無線基地局13の位置を示すGPS座標が記載される。例えば、第2の無線基地局13にはGPS受信機(図示せず)が設けられ、該GPS受信機が定期的に受信するGPS情報に基づいて、第2の無線基地局13の位置を示すGPS座標が算出される。そして、算出されたGPS座標は、第2の無線基地局13からハンドオーバ制御部17を介して位置情報サーバ18に送信され、AP位置GPS座標欄1814に記載される。また、通信可能範囲GPS座標欄1815には、第2の無線基地局13によるネットワークエリアを示すGPS座標が記載される。一般に、第2の無線基地局13によるネットワークエリアは、完全な同心円や矩形とはならないので、例えば、当該範囲の境界線上の複数点(例えば4点〜6点)を示すGPS座標を記載する等して、ネットワークエリアを近似するようなGPS座標が記載される。   In the AP position GPS coordinate column 1814, GPS coordinates indicating the position of the second radio base station 13 are described. For example, the second radio base station 13 is provided with a GPS receiver (not shown), and indicates the position of the second radio base station 13 based on GPS information periodically received by the GPS receiver. GPS coordinates are calculated. Then, the calculated GPS coordinates are transmitted from the second radio base station 13 to the position information server 18 via the handover control unit 17 and described in the AP position GPS coordinate column 1814. In the communicable range GPS coordinate column 1815, GPS coordinates indicating a network area by the second radio base station 13 are described. In general, since the network area by the second radio base station 13 is not a perfect concentric circle or rectangle, for example, GPS coordinates indicating a plurality of points (for example, 4 to 6 points) on the boundary line of the range are described. Then, GPS coordinates that approximate the network area are described.

ビームフォーミング可能範囲GPS座標欄1816には、ビームフォーミングを行った場合に第2の無線基地局13によって提供されるビームフォーミング時ネットワークエリアを示すGPS座標が記載される。ビームフォーミング可能範囲GPS座標欄1816には、通信可能範囲GPS座標欄1815と同様にして、例えば、ビームフォーミング時ネットワークエリアの境界線上の複数点を示すGPS座標が記載される。なお、図2のビームフォーミング可能範囲GPS座標欄1816に「不可」と記載されている場合は、SSID欄の記載から特定される第2の無線基地局13がビームフォーミングを実行できないことを示している。   The beam forming possible range GPS coordinate column 1816 describes GPS coordinates indicating the network area during beam forming provided by the second radio base station 13 when beam forming is performed. The beam forming possible range GPS coordinate column 1816 describes, for example, GPS coordinates indicating a plurality of points on the boundary line of the network area during beam forming in the same manner as the communicable range GPS coordinate column 1815. 2 indicates that the second radio base station 13 specified from the description in the SSID column cannot execute the beam forming when the beam forming possible range GPS coordinate column 1816 of FIG. 2 indicates “impossible”. Yes.

サービス状態欄1817には、SSID欄1811の記載から特定される第2の無線基地局13が、無線基地局としてのサービス(すなわち、無線端末との間で無線通信を行い、通話や通信を中継する機能)を提供しているかどうかが記載される。なお、図2のサービス状態欄1817には、「運用中」または「停止」と記載されているが、実際には「運用中」や「停止」等の項目にそれぞれに対応する値が記載されてもよい。   In the service status column 1817, the second radio base station 13 specified from the description in the SSID column 1811 performs a radio communication with a service as a radio base station (that is, a radio terminal and relays a call or communication) Whether or not the function is provided. In the service status column 1817 of FIG. 2, “in operation” or “stopped” is described, but actually values corresponding to the items such as “in operation” and “stopped” are described. May be.

(1−1−3)無線端末
図3は、図1に示す無線端末の構成を示すブロック図である。図3に示すように、無線端末11は、アンテナ101〜104、アンテナ制御部105、第1の無線IF部106、第2の無線IF部107、信号処理部108、外部IF109、端末制御部110、GPS受信機111、方位センサ112、ジャイロセンサ113、及び、加速度センサ114を有する。無線端末11は、上記の各部を動作させることによって、1xEVDO方式による無線通信を行うための1xEVDOシステム、及び、WiFi方式による無線通信を行うためのWiFiシステムを実現する。
(1-1-3) Wireless Terminal FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the wireless terminal shown in FIG. As illustrated in FIG. 3, the wireless terminal 11 includes antennas 101 to 104, an antenna control unit 105, a first wireless IF unit 106, a second wireless IF unit 107, a signal processing unit 108, an external IF 109, and a terminal control unit 110. , A GPS receiver 111, a direction sensor 112, a gyro sensor 113, and an acceleration sensor 114. The wireless terminal 11 realizes a 1xEVDO system for performing wireless communication by the 1xEVDO system and a WiFi system for performing wireless communication by the WiFi system by operating the above-described units.

アンテナ101〜104は、それぞれが1xEVDO方式の無線信号とWiFi方式の無線信号とを送受信可能なアンテナである。無線端末11は、アンテナ101〜104を用いて、4素子のアンテナによるビームフォーミングに対応することができる。アンテナ101〜104は、第1の無線基地局12又は第2の無線基地局13から受信した電波を信号に変換してアンテナ制御部105に出力し、また、アンテナ制御部106から入力された信号を電波に変換して第1の無線基地局12又は第2の無線基地局13に送信する。   Each of the antennas 101 to 104 is an antenna capable of transmitting and receiving a 1xEVDO wireless signal and a WiFi wireless signal. The wireless terminal 11 can cope with beam forming using a four-element antenna using the antennas 101 to 104. The antennas 101 to 104 convert radio waves received from the first radio base station 12 or the second radio base station 13 into signals and output the signals to the antenna control unit 105, and signals input from the antenna control unit 106 Is converted into radio waves and transmitted to the first radio base station 12 or the second radio base station 13.

アンテナ制御部105は、アンテナ101〜104と、第1の無線IF部106又は第2の無線IF部107との間で接続の切替を制御する。アンテナ制御部105は、アンテナ制御部105に入出力される信号の形式に応じて、接続先となる無線IF部106,107を切替える。   The antenna control unit 105 controls connection switching between the antennas 101 to 104 and the first wireless IF unit 106 or the second wireless IF unit 107. The antenna control unit 105 switches between the wireless IF units 106 and 107 serving as connection destinations according to the format of signals input to and output from the antenna control unit 105.

第1の無線IF部106は、1xEVDO方式の無線信号の増幅、及び、アナログ/ディジタル信号変換処理を行う。第2の無線IF部107は、WiFi方式の無線信号の増幅、及び、アナログ/ディジタル信号変換処理を行う。   The first wireless IF unit 106 performs amplification of 1 × EVDO wireless signals and analog / digital signal conversion processing. The second wireless IF unit 107 performs WiFi wireless signal amplification and analog / digital signal conversion processing.

信号処理部108は、無線信号の通信方式に応じて、無線信号に対する符号化/複号化処理及び変復調処理等のベースバンド信号処理を行う。具体的には例えば、信号処理部108は、第1の無線部106又は第2の無線部107から入力された無線信号に対してベースバンド信号処理を行い、ユーザ側のインタフェース機能を有する外部IF109に出力する。外部IF109は、例えば、マイクロフォン、スピーカ、及びディスプレイ等に相当する。また、例えば、信号処理部108は、無線通信システム10において4素子を用いたビームフォーミングを実行する場合には、WiFi形式の送信信号に対して、4素子を用いたビームフォーミングを実行するための所定の信号処理を実行し、当該信号処理実行後の送信信号を、第2の無線IF部107を介してアンテナ制御部105に出力する。   The signal processing unit 108 performs baseband signal processing such as encoding / decoding processing and modulation / demodulation processing on the wireless signal in accordance with the wireless signal communication method. Specifically, for example, the signal processing unit 108 performs baseband signal processing on the radio signal input from the first radio unit 106 or the second radio unit 107, and has an external IF 109 having a user-side interface function. Output to. The external IF 109 corresponds to, for example, a microphone, a speaker, a display, and the like. Further, for example, when performing beam forming using four elements in the wireless communication system 10, the signal processing unit 108 performs beam forming using four elements on a WiFi transmission signal. Predetermined signal processing is executed, and the transmission signal after execution of the signal processing is output to the antenna control unit 105 via the second wireless IF unit 107.

GPS受信機111は、無線端末11のGPS座標を検出する受信機である。方位センサ112は、無線端末11のアンテナ101〜104の開口面がどの方角を向いているか検出するセンサである。ジャイロセンサ113は、無線端末11のヨー角及びピッチング角を検出するセンサである。加速度センサ114は、無線端末11の加速度(例えば、縦方向、横方向、及び、傾き方向)を測定して出力するセンサである。GPS受信機111、方位センサ112、ジャイロセンサ113、及び加速度センサ114は、端末制御部110の指示に従って動作し、各出力結果を端末制御部110に出力する。   The GPS receiver 111 is a receiver that detects the GPS coordinates of the wireless terminal 11. The direction sensor 112 is a sensor that detects in which direction the opening surfaces of the antennas 101 to 104 of the wireless terminal 11 are directed. The gyro sensor 113 is a sensor that detects the yaw angle and pitching angle of the wireless terminal 11. The acceleration sensor 114 is a sensor that measures and outputs the acceleration (for example, the vertical direction, the horizontal direction, and the tilt direction) of the wireless terminal 11. The GPS receiver 111, the direction sensor 112, the gyro sensor 113, and the acceleration sensor 114 operate according to instructions from the terminal control unit 110 and output each output result to the terminal control unit 110.

端末制御部110は、上述した無線端末11の各部における機能を全体的に制御する。具体的には例えば、端末制御部110は、選択されている無線通信システムにおける通信状況及び無線端末11の位置情報を集約し、集約した情報を第1の無線基地局12又は第2の無線基地局13を介してハンドオーバ制御部17に送信する。また例えば、端末制御部110は、ハンドオーバ制御部17から通知される無線通信システムの切替要求に従って、無線端末11が接続する無線通信システムの切替を指示する。特に、ハンドオーバ制御部17から「WiFiシステムを選択し、かつ、ビームフォーミングを実行する」旨の要求を通知された場合には、端末制御部110は、無線端末11が接続する無線通信システムにWiFi方式を選択して、第2の無線IF部107によってWiFi方式の無線信号に関する処理を実行するように指示する。さらに端末制御部110は、GPS受信機111、方位センサ112、ジャイロセンサ113、及び加速度センサ114を作動させて検出結果を収集し、収集した検出結果と、ハンドオーバ制御部17から通知される情報に含まれるビームフォーミングの対象(第2の無線基地局13)の位置情報とに基づいて、第2の無線基地局13が存在すると推定される方向にビーム目標方向を決定し、信号処理部108に決定結果を通知する。端末制御部110がビーム目標方向を決定する詳細な処理については、図5を参照して後述する。   The terminal control unit 110 controls the functions of each unit of the wireless terminal 11 described above as a whole. Specifically, for example, the terminal control unit 110 aggregates the communication status in the selected radio communication system and the position information of the radio terminal 11, and the aggregated information is collected by the first radio base station 12 or the second radio base. The data is transmitted to the handover control unit 17 via the station 13. Further, for example, the terminal control unit 110 instructs switching of the wireless communication system to which the wireless terminal 11 is connected in accordance with the wireless communication system switching request notified from the handover control unit 17. In particular, when the handover control unit 17 is notified of a request to “select a WiFi system and execute beamforming”, the terminal control unit 110 transmits WiFi to the wireless communication system to which the wireless terminal 11 is connected. A method is selected, and the second wireless IF unit 107 is instructed to execute processing related to a WiFi wireless signal. Further, the terminal control unit 110 activates the GPS receiver 111, the direction sensor 112, the gyro sensor 113, and the acceleration sensor 114 to collect detection results, and the collected detection results and information notified from the handover control unit 17 are collected. Based on the position information of the included beam forming target (second radio base station 13), the beam target direction is determined in the direction in which the second radio base station 13 is estimated to exist, and the signal processing unit 108 Notify the decision result. Detailed processing in which the terminal control unit 110 determines the beam target direction will be described later with reference to FIG.

(1−1−4)信号処理部
図4は、図3に示す信号処理部の構成を示すブロック図である。図4に示す信号処理部108は、無線端末11によるビームフォーミングの実行時に必要な信号処理を行い、OFDM変調部201、係数乗算部202〜205、及び係数算出部206を有している。
(1-1-4) Signal Processing Unit FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the signal processing unit shown in FIG. The signal processing unit 108 illustrated in FIG. 4 performs signal processing necessary when beamforming is performed by the wireless terminal 11, and includes an OFDM modulation unit 201, coefficient multiplication units 202 to 205, and a coefficient calculation unit 206.

OFDM変調部201は、ディジタル変調方式の1つである直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal Frequency Domain Multiplex)を用いて、外部IF109から入力される送信情報の変調処理を行う。   The OFDM modulation unit 201 performs modulation processing on transmission information input from the external IF 109 using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) which is one of digital modulation methods.

係数算出部206は、端末制御部110から入力されるビーム目標方向情報に基づいて、当該情報によって定められるビーム目標方向で電波が強め合うようにビームフォーミングを実行するために、係数乗算部202〜205に与える係数をそれぞれ算出する。具体的には、係数算出部206は、アンテナ4素子からそれぞれ送信される送信信号の電力及び位相がビーム目標方向で同じになるように、外部IF109から係数乗算部202〜205に4つに分配されて入力される各送信信号に対して電力及び位相の変更量を決定する係数を算出する。係数算出部206によって算出された係数は、それぞれ係数乗算部202〜205に出力される。   Based on the beam target direction information input from the terminal control unit 110, the coefficient calculation unit 206 performs coefficient forming so that the radio waves are strengthened in the beam target direction determined by the information. The coefficients given to 205 are respectively calculated. Specifically, the coefficient calculation unit 206 distributes the transmission signal transmitted from each of the four antenna elements to the coefficient multiplication units 202 to 205 from the external IF 109 so that the power and phase are the same in the beam target direction. Then, a coefficient for determining the amount of change in power and phase is calculated for each transmission signal input. The coefficients calculated by the coefficient calculation unit 206 are output to the coefficient multiplication units 202 to 205, respectively.

係数乗算部202〜205は、係数算出部206で算出されて入力される各係数に基づいて、第2の無線IF部107を介してアンテナ101〜104に出力される送信信号別に、電力及び位相の値を変更する処理を行う。係数乗算部202〜205によって係数に基づいた電力及び位相の値の変更処理が行われた送信信号は、OFDM変調部201によって変調処理が行われ、第2の無線IF部107及びアンテナ制御部105を介してアンテナ101〜104から送信される。無線端末11は、このようなビームフォーミングを実行することによって、ビームフォーミングを実行しない場合よりも距離の遠い場所に存在する第2の基地局に対して、通信を行うことができるようになる。   The coefficient multipliers 202 to 205 generate power and phase for each transmission signal output to the antennas 101 to 104 via the second wireless IF unit 107 based on the coefficients calculated and input by the coefficient calculator 206. Process to change the value of. The transmission signal subjected to the power and phase value change processing based on the coefficients by the coefficient multiplication units 202 to 205 is subjected to modulation processing by the OFDM modulation unit 201, and the second radio IF unit 107 and the antenna control unit 105. Are transmitted from the antennas 101 to 104 via the. By executing such beam forming, the wireless terminal 11 can communicate with a second base station that is located farther away than when not performing beam forming.

(1−2)無線通信システムによる処理
以下では、図1に示す無線通信システム10による各処理について説明する。具体的には、ビーム目標方向の決定処理について、図5を参照して説明し、1xEVDOシステムで通信時にシステム間ハンドオーバを実行する一連の処理について、図6〜図8を参照して説明する。また、WiFiシステムで通信時にシステム間ハンドオーバを実行する一連の処理について、図9〜図10を参照して説明する。
(1-2) Processing by Radio Communication System Each process by the radio communication system 10 shown in FIG. 1 will be described below. Specifically, the beam target direction determination process will be described with reference to FIG. 5, and a series of processes for executing inter-system handover during communication in the 1 × EVDO system will be described with reference to FIGS. 6 to 8. A series of processes for executing inter-system handover during communication in the WiFi system will be described with reference to FIGS.

(1−2−1)ビーム目標方向の決定
まず、ビームフォーミングの実行時に電波を発信する方向を示すビーム目標方向について、端末制御部110がビーム目標方向を決定する処理手順について説明する。図5は、ビーム目標方向を決定する処理手順を示すシーケンス図である。
(1-2-1) Determination of Beam Target Direction First, the processing procedure in which the terminal control unit 110 determines the beam target direction for the beam target direction indicating the direction in which radio waves are transmitted when beam forming is executed will be described. FIG. 5 is a sequence diagram showing a processing procedure for determining the beam target direction.

まず、無線端末11の端末制御部110は、第2の無線基地局13の位置情報を取得する(ステップS101)。第2の無線基地局13の位置情報は、例えばGPS座標情報によって管理され、位置情報サーバ18に格納された基地局情報テーブル181のAP位置GPS座標欄1814を参照することで取得される。例えば、無線端末11は、位置情報サーバ18から第1の無線基地局12又は第2の無線基地局13を介して基地局情報テーブル181に記載された情報を定期的に受信することにより、第2の無線基地局13の位置情報を取得することができる。   First, the terminal control unit 110 of the wireless terminal 11 acquires the position information of the second wireless base station 13 (step S101). The position information of the second radio base station 13 is managed by, for example, GPS coordinate information, and is obtained by referring to the AP position GPS coordinate column 1814 of the base station information table 181 stored in the position information server 18. For example, the wireless terminal 11 receives the information described in the base station information table 181 from the location information server 18 via the first wireless base station 12 or the second wireless base station 13 periodically. The position information of the two radio base stations 13 can be acquired.

次に、端末制御部110は、第2の無線基地局13が存在する方向を検出する方向検出処理を開始する(ステップS102)。ステップS102の方向検出処理が開始されると、端末制御部110は、無線端末11の位置を示す位置情報の報告を要求する位置情報要求をGPS受信機111に送信し(ステップS103)、無線端末11の向きを示す方位情報の報告を要求する方位情報要求を方位センサ112に送信し(ステップS104)、無線端末11の動き幅を示す手ブレ情報の報告を要求する手ブレ情報要求をジャイロセンサ113に送信し(ステップS105)、無線端末11がどの程度傾いているかを示す本体向き情報の報告を要求する本体向き情報要求を加速度センサ114に送信する(ステップS106)。   Next, the terminal control unit 110 starts a direction detection process for detecting the direction in which the second radio base station 13 is present (step S102). When the direction detection process in step S102 is started, the terminal control unit 110 transmits a position information request for requesting a report of position information indicating the position of the wireless terminal 11 to the GPS receiver 111 (step S103). A direction information request for requesting a report of the direction information indicating the direction of 11 is transmitted to the direction sensor 112 (step S104), and a camera shake information request for requesting a report of the shake information indicating the movement range of the wireless terminal 11 is transmitted to the gyro sensor. 113 (step S105), and transmits a body orientation information request for requesting a report of body orientation information indicating how much the wireless terminal 11 is tilted to the acceleration sensor 114 (step S106).

ステップS103〜S106で送信された各要求を受信したGPS受信機111、方位センサ112、ジャイロセンサ113、及び加速度センサ114は、各要求に応じて情報を取得し(ステップS107〜S113)、端末制御部110に報告する(ステップS117)。   The GPS receiver 111, the direction sensor 112, the gyro sensor 113, and the acceleration sensor 114 that have received each request transmitted in steps S103 to S106 acquire information according to each request (steps S107 to S113), and perform terminal control. Report to the unit 110 (step S117).

ステップS103で位置情報要求を受信したGPS受信機111は、GPS信号を受信して(ステップS107)無線端末11のGPS座標情報を検出し(ステップS108)、検出したGPS座標情報を無線端末11の位置情報として端末制御部110に報告する(ステップS114)。   The GPS receiver 111 that has received the position information request in step S103 receives the GPS signal (step S107), detects the GPS coordinate information of the wireless terminal 11 (step S108), and detects the detected GPS coordinate information of the wireless terminal 11. The position information is reported to the terminal control unit 110 (step S114).

また、ステップS104で方位情報要求を受信した方位センサ112は、例えば無線端末11に設けられたアレイアンテナ(図示せず)の開口面に対する垂直方向を方位センサ112の基準に設定してアレイアンテナ開口面の方位を検出し(ステップS109)、検出した方位情報を無線端末11の方位情報として端末制御部110に報告する(ステップS415)。   The azimuth sensor 112 that has received the azimuth information request in step S104 sets, for example, the direction perpendicular to the aperture plane of the array antenna (not shown) provided in the wireless terminal 11 as the reference of the azimuth sensor 112 and opens the array antenna aperture. The orientation of the surface is detected (step S109), and the detected orientation information is reported to the terminal control unit 110 as the orientation information of the wireless terminal 11 (step S415).

また、ステップS105で手ブレ情報要求を受信したジャイロセンサ113は、例えば無線端末11に設けられたアレイアンテナの開口面に対する垂直方向をジャイロセンサ113の基準に設定して無線端末11のヨー角及びピッチング角の動き幅を検出し、この動き幅をアレイアンテナ開口面の垂直方向の手ブレの程度を示すパラメータとし、無線端末11の手ブレ情報として端末制御部110に報告する(ステップS416)。   In addition, the gyro sensor 113 that has received the camera shake information request in step S105 sets, for example, the direction perpendicular to the aperture surface of the array antenna provided in the wireless terminal 11 as the reference of the gyro sensor 113, and the yaw angle and the wireless terminal 11 The movement width of the pitching angle is detected, and this movement width is used as a parameter indicating the degree of camera shake in the vertical direction of the array antenna aperture, and is reported to the terminal control unit 110 as camera shake information of the wireless terminal 11 (step S416).

また、ステップS106で本体向き情報要求を受信した加速度センサ114は、例えば無線端末11に設けられたアレイアンテナの開口面における長辺方向を縦、短辺方向を横として加速度センサ114の基準を設定する。そして、加速度センサ114は、無線端末11のアレイアンテナ開口面が縦向きであるか横向きであるかを検出し(ステップS112)、さらに、どの程度の傾きであるかを検出し(ステップS113)、ステップS112及びステップS113における検出結果を無線端末11の本体向き情報として端末制御部110に報告する(ステップS117)。   The acceleration sensor 114 that has received the main body orientation information request in step S106 sets the reference of the acceleration sensor 114 with the long side direction on the aperture surface of the array antenna provided in the wireless terminal 11 as vertical and the short side direction as horizontal, for example. To do. Then, the acceleration sensor 114 detects whether the array antenna aperture of the wireless terminal 11 is vertical or horizontal (step S112), and further detects how much the inclination is (step S113). The detection results in step S112 and step S113 are reported to the terminal control unit 110 as main body orientation information of the wireless terminal 11 (step S117).

次に、端末制御部110は、ステップS114〜S117で受信した各情報を集約して、無線端末11の移動速度を算出し(ステップS118)、無線端末11のアンテナ開口面の向きを算出する(ステップS119)。なお、無線端末11におけるアンテナ開口面の向きは、例えば、無線端末11のアンテナ開口面に対する垂直方向が水平面に対してなす角度及び方位をパラメータとすることによって示される。   Next, the terminal control unit 110 aggregates each information received in steps S114 to S117, calculates the moving speed of the wireless terminal 11 (step S118), and calculates the direction of the antenna opening surface of the wireless terminal 11 ( Step S119). Note that the orientation of the antenna opening surface in the wireless terminal 11 is indicated by using, for example, an angle and an azimuth formed by the vertical direction with respect to the antenna opening surface of the wireless terminal 11 as a parameter.

次いで、端末制御部110は、ステップS101で取得した第2の無線基地局13の位置情報、及び、ステップS119で算出したアンテナ開口面の向きに基づいて、無線端末11のアンテナ開口面に対して第2の無線基地局13が現在どの方向に存在するか、という第2の無線基地局13の現在方向を算出する。さらに、端末制御部110は、ステップS118で算出した無線端末11の移動速度に基づいて将来の無線端末11の位置を推定し、該推定位置から第2の無線基地局がどの方向に存在するか、という第2の無線基地局13の予測方向を算出する。   Next, the terminal control unit 110 determines the position of the antenna opening surface of the wireless terminal 11 based on the position information of the second wireless base station 13 acquired in step S101 and the orientation of the antenna opening surface calculated in step S119. The current direction of the second radio base station 13 is calculated as to which direction the second radio base station 13 currently exists. Further, the terminal control unit 110 estimates the position of the future wireless terminal 11 based on the moving speed of the wireless terminal 11 calculated in step S118, and in which direction the second wireless base station exists from the estimated position. The predicted direction of the second radio base station 13 is calculated.

そして、端末制御部110は、算出した第2の無線基地局13の現在方向又は予測方向を、無線端末11が第2の無線基地局13に向けてビームフォーミングを実施する際に必要なビーム目標方向として決定する(ステップS120)。そして、端末制御部110は、決定したビーム目標方向を端末制御部110内に保持し、ハンドオーバ制御部17から第2の無線基地局13に対するビームフォーミングを実行するよう指示された場合に、当該ビーム目標方向に電波を発信する。無線端末11のアンテナ101〜104からビーム目標方向に電波を発信する方法については、例えば図4において説明した方法を用いて、アンテナ101〜104から発信される各送信信号の処理によって電波の発信方向を制御すればよい。   Then, the terminal control unit 110 uses the calculated current direction or predicted direction of the second radio base station 13 as a beam target necessary when the radio terminal 11 performs beam forming toward the second radio base station 13. The direction is determined (step S120). Then, the terminal control unit 110 holds the determined beam target direction in the terminal control unit 110, and when the handover control unit 17 is instructed to execute beam forming for the second radio base station 13, the beam control unit 110 Send radio waves in the target direction. As a method of transmitting radio waves from the antennas 101 to 104 of the wireless terminal 11 in the beam target direction, for example, using the method described in FIG. Can be controlled.

なお、ステップS119における第2の無線基地局13の予測方向は、無線端末11の推定位置と第2の無線基地局13の位置とを比較して算出することができるが、所定の時間経過後に無線端末11の位置情報を再取得し、無線端末11による実際の移動幅及び移動方向を加味して算出するようにしてもよい。また、ビーム目標方向を決定する処理は、ステップS101で第2の無線基地局13の位置情報を取得するたびに繰り返し実行されることが好ましく、端末制御部110が最新のビーム目標方向を常に保持することによって、ビームフォーミング実行時に電波を発信する方向を第2の無線基地局13の方向に確実に向けることができ、ビームフォーミング後に通信接続が成功する確率を向上させることが期待できる。   Note that the predicted direction of the second radio base station 13 in step S119 can be calculated by comparing the estimated position of the radio terminal 11 and the position of the second radio base station 13, but after a predetermined time has elapsed. The position information of the wireless terminal 11 may be re-acquired and calculated by taking into account the actual movement width and movement direction of the wireless terminal 11. Moreover, it is preferable that the process of determining the beam target direction is repeatedly executed every time the position information of the second radio base station 13 is acquired in step S101, and the terminal control unit 110 always maintains the latest beam target direction. By doing so, it is possible to reliably direct the direction in which radio waves are transmitted when beamforming is performed to the direction of the second radio base station 13 and to improve the probability of successful communication connection after beamforming.

上述のステップS101〜S120の処理を実行することにより、無線端末11が第2の無線基地局13に対するビームフォーミングの実行時に電波を発信するビーム目標方向が決定される。なお、図5のステップS101〜120に示すビーム目標方向の決定処理は、例えば定期的に実行されてもよく、このようにすることで、無線端末11の急激な動きの変化があった場合にも、端末制御部110は正確にビーム目標方向を決定することができる。   By executing the processing of steps S101 to S120 described above, the beam target direction in which the radio terminal 11 transmits radio waves when the beamforming is performed on the second radio base station 13 is determined. Note that the beam target direction determination process shown in steps S101 to S120 in FIG. 5 may be executed periodically, for example, and in this way, when there is a sudden change in the movement of the wireless terminal 11 In addition, the terminal control unit 110 can accurately determine the beam target direction.

(1−2−2)通信開始からシステム間ハンドオーバの判断までの処理(1xEVDOシステム通信時)
次に、1xEVDOシステムで通信中の無線通信システム10による処理を説明する。図6は、図1に示す無線通信システムにおいて、1xEVDO方式による通信開始からハンドオーバの判断を行うまでの処理の流れを示すシーケンス図である。事前の設定として、無線端末11は、最初に通信を開始するときに、1xEVDO方式の無線通信システムを選択するように設定されているとする。
(1-2-2) Processing from communication start to inter-system handover determination (during 1xEVDO system communication)
Next, processing by the wireless communication system 10 communicating with the 1xEVDO system will be described. FIG. 6 is a sequence diagram showing a processing flow from the start of communication by the 1xEVDO method to the determination of handover in the wireless communication system shown in FIG. Assume that the wireless terminal 11 is set to select a 1xEVDO wireless communication system when starting communication for the first time.

まず、無線端末11は、使用する無線通信システムを1xEVDO方式に決定し、1xEVDOシステムを起動する(ステップS201)。無線端末11で1xEVDOシステムが起動されると、例えば信号処理部108及び端末制御部110は、1xEVDO方式に応じた処理を実行する。   First, the wireless terminal 11 determines the wireless communication system to be used as the 1xEVDO system and activates the 1xEVDO system (step S201). When the 1xEVDO system is activated in the wireless terminal 11, for example, the signal processing unit 108 and the terminal control unit 110 execute processing according to the 1xEVDO method.

次に、無線端末11は、1xEVDO方式の無線基地局である第1の無線基地局12に接続し、無線通信を行うための所定の処理に相当する無線接続設定処理を第1の無線基地局12との間で実行する(ステップS202)。無線接続設定処理が完了すると、無線端末11及び第1の無線基地局12は、互いの間でデータ通信を開始する(ステップS203)。   Next, the wireless terminal 11 connects to the first wireless base station 12 that is a 1xEVDO wireless base station, and performs a wireless connection setting process corresponding to a predetermined process for performing wireless communication. 12 (step S202). When the wireless connection setting process is completed, the wireless terminal 11 and the first wireless base station 12 start data communication with each other (step S203).

ステップS203でデータ通信を開始した後、無線端末11は、端末通信状況を内部の記憶部(図示せず)に格納又は更新する(ステップS204)。ここでいう端末通信状況とは、主に無線端末11の1xEVDOシステムにおける受信品質、通信速度、通信容量、移動速度、及びトラフィック等を示す。また、無線端末11では、端末制御部110がGPS受信機111を起動する。端末制御部110は、GPS受信機111が受信するGPS信号に基づいて算出されるGPS座標を、無線端末11の位置を示す端末位置情報として取得する(ステップS205)。なお、端末通信状況及び端末位置情報は、定期的又は常時取得されて最新の情報に更新されることが好ましい。   After starting data communication in step S203, the wireless terminal 11 stores or updates the terminal communication status in an internal storage unit (not shown) (step S204). The terminal communication status here mainly indicates reception quality, communication speed, communication capacity, movement speed, traffic, and the like in the 1xEVDO system of the wireless terminal 11. In the wireless terminal 11, the terminal control unit 110 activates the GPS receiver 111. The terminal control unit 110 acquires GPS coordinates calculated based on the GPS signal received by the GPS receiver 111 as terminal position information indicating the position of the wireless terminal 11 (step S205). The terminal communication status and terminal location information are preferably acquired regularly or constantly and updated to the latest information.

次に、無線端末11は、ハンドオーバを実行するか否かをハンドオーバ制御部17に問合せるハンドオーバ問合せを実行する(ステップS206)。具体的には、無線端末11は、ステップS204で取得した最新の端末通信状況とステップS205で取得した無線端末11の端末位置情報とを、第1の無線基地局12、第1の制御網14及びホームエージェント16を介して、ハンドオーバ制御部17に通知する(ステップS207)。   Next, the wireless terminal 11 executes a handover inquiry for inquiring of the handover control unit 17 whether or not to execute a handover (step S206). Specifically, the wireless terminal 11 uses the first wireless base station 12 and the first control network 14 as the latest terminal communication status acquired in step S204 and the terminal location information of the wireless terminal 11 acquired in step S205. Then, the handover control unit 17 is notified via the home agent 16 (step S207).

ステップS207の通知を受信したハンドオーバ制御部17は、無線端末11の端末通信状況及び端末位置情報を取得し(ステップS208)、その後、位置情報サーバ18と連携してシステム間ハンドオーバの判断を行う(ステップS209)。   The handover control unit 17 that has received the notification in step S207 acquires the terminal communication status and terminal location information of the wireless terminal 11 (step S208), and then determines intersystem handover in cooperation with the location information server 18 ( Step S209).

(1−2−3)システム間ハンドオーバの判断(1xEVDOシステム通信時)
図7は、図1に示す無線通信システムにおいて、1xEVDO方式による通信時に行われるハンドオーバの判断の処理手順を示すフローチャートである。図6のステップS208〜S209では、無線端末11が1xEVDOシステムで通信中に、ハンドオーバ制御部17が、端末通信状況及び端末位置情報を取得し、システム間ハンドオーバの判断を行うと説明したが、図7はこのようなハンドオーバ制御部17による処理を詳細に説明するものである。図7に示すシステム間ハンドオーバの判断では、1xEVDOシステムで無線端末11と通信中の無線通信システム10において、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバを実行するか否か、さらに、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバを実行する場合にビームフォーミングを実行するか否かが判定される。
(1-2-3) Inter-system handover decision (at the time of 1xEVDO system communication)
FIG. 7 is a flowchart of a handover determination process procedure performed during communication by the 1xEVDO method in the wireless communication system shown in FIG. In steps S208 to S209 of FIG. 6, it has been described that the handover control unit 17 acquires the terminal communication status and the terminal location information and determines the inter-system handover while the wireless terminal 11 is communicating with the 1xEVDO system. Reference numeral 7 describes in detail the processing by the handover control unit 17. In the inter-system handover determination shown in FIG. 7, whether or not the inter-system handover to the WiFi system is executed in the radio communication system 10 communicating with the radio terminal 11 in the 1xEVDO system, and further, the inter-system handover to the WiFi system is performed. It is determined whether or not to perform beamforming when executing.

まず、無線端末11が1xEVDOシステムで通信中であるときに(ステップS301)、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11から通知される端末通信状況及び端末位置情報を取得し(例えば、図6のステップS208の処理に相当)、取得した情報を内部の記憶部(図示せず)に格納して更新する(ステップS302)。   First, when the wireless terminal 11 is communicating with the 1xEVDO system (step S301), the handover control unit 17 acquires the terminal communication status and terminal location information notified from the wireless terminal 11 (for example, step of FIG. 6). Corresponding to the processing of S208), the acquired information is stored in an internal storage unit (not shown) and updated (step S302).

ハンドオーバ制御部17は、ステップS302で取得した情報に基づいて、無線端末11の通信状況がWiFiシステムへのハンドオーバを推奨すべき通信状況であるか判定する(ステップS303)。例えば、現在の1xEVDOシステムでの通信品質が良好であり、十分な通信速度が得られている場合には、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを推奨する必要はないと判定する。ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを推奨する必要がないと判定した場合に(ステップS303のNO)、1xEVDOシステムでの通信を継続させる。   Based on the information acquired in step S302, the handover control unit 17 determines whether the communication status of the wireless terminal 11 is a communication status that should recommend a handover to the WiFi system (step S303). For example, when the communication quality in the current 1xEVDO system is good and a sufficient communication speed is obtained, the handover control unit 17 determines that it is not necessary to recommend a handover to the WiFi system. If the handover control unit 17 determines that it is not necessary to recommend handover to the WiFi system (NO in step S303), the handover control unit 17 continues communication in the 1xEVDO system.

また、ステップS303において、例えば現在の1xEVDOシステムでのトラフィックが所定の基準値を超える高い状態である場合には、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを推奨すべき通信状況であると判定する。ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを推奨すべきと判定した場合に(ステップS303のYES)、ステップS304の処理に進む。   In step S303, for example, when the traffic in the current 1xEVDO system is in a high state exceeding a predetermined reference value, the handover control unit 17 determines that the communication status should recommend a handover to the WiFi system. To do. If the handover control unit 17 determines that the handover to the WiFi system should be recommended (YES in step S303), the handover control unit 17 proceeds to the process in step S304.

ステップS304では、ハンドオーバ制御部17は、位置情報サーバ18の基地局情報テーブル181を参照する。無線通信システム10の全体構成の説明で前述したように、位置情報サーバ18は、WiFiシステム用のデータベースサーバであり、基地局情報テーブル181には、WiFiシステムによる通信を行う第2の基地局13に関する情報が登録されている。   In step S304, the handover control unit 17 refers to the base station information table 181 of the location information server 18. As described above in the description of the overall configuration of the wireless communication system 10, the location information server 18 is a database server for the WiFi system, and the base station information table 181 includes the second base station 13 that performs communication using the WiFi system. Information about is registered.

そして、ハンドオーバ制御部17は、基地局情報テーブル181に記載された第2の無線基地局13ごとのAP位置GPS座標及び通信可能GPS座標と、ステップS302で取得した無線端末11の端末位置情報とに基づいて、無線端末11がいずれかの第2の無線基地局13が提供するネットワークエリアに存在しているか判定する(ステップS305)。なお、ステップS305では、基地局情報テーブル181のサービス状態欄1817に「運用中」と記載された第2の無線基地局13(例えば、図2におけるAP001及びAP002)だけを対象とする。   Then, the handover control unit 17 sets the AP position GPS coordinates and the communicable GPS coordinates for each second wireless base station 13 described in the base station information table 181, the terminal position information of the wireless terminal 11 acquired in step S302, and Based on the above, it is determined whether the wireless terminal 11 is present in a network area provided by any of the second wireless base stations 13 (step S305). In step S305, only the second radio base station 13 (for example, AP001 and AP002 in FIG. 2) described as “in operation” in the service status column 1817 of the base station information table 181 is targeted.

ステップS305でネットワークエリア内に無線端末11を含む第2の無線基地局13が存在する場合には(ステップS305のYES)、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバを開始する(ステップS309)。ステップS305でネットワークエリア内に無線端末12を含む第2の無線基地局13が存在しない場合には(ステップS305のNO)、ハンドオーバ制御部17はステップS306の処理に進む。   If the second radio base station 13 including the radio terminal 11 is present in the network area in step S305 (YES in step S305), the handover control unit 17 starts an intersystem handover to the WiFi system (step S305). S309). If the second radio base station 13 including the radio terminal 12 does not exist in the network area in step S305 (NO in step S305), the handover control unit 17 proceeds to the process in step S306.

ステップS306では、ハンドオーバ制御部17は、基地局情報テーブル181のビームフォーミング可能範囲GPS座標を参照し、ビームフォーミングを実行した場合に第2の無線基地局13によって提供されるビームフォーミング時ネットワークエリアに、無線端末11が存在するか判定する。   In step S306, the handover control unit 17 refers to the beamforming possible range GPS coordinates in the base station information table 181 and sets the beamforming network area provided by the second radio base station 13 when beamforming is executed. It is determined whether the wireless terminal 11 exists.

ステップS306においてビームフォーミング時ネットワークエリア内に無線端末11を含む第2の無線基地局13が存在しない場合には(ステップS306のNO)、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを実行できないと判断し、1xEVDOシステムでの通信を継続する。また、ステップS306においてビームフォーミング時ネットワークエリア内に無線端末11を含む第2の無線基地局13が存在する場合には(ステップS306のYES)、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを実行可能と判断してステップS307の処理に進む。   If the second radio base station 13 including the radio terminal 11 does not exist in the beam forming network area in step S306 (NO in step S306), the handover control unit 17 cannot execute the handover to the WiFi system. Determine and continue communication with the 1xEVDO system. If the second radio base station 13 including the radio terminal 11 exists in the beam forming network area in step S306 (YES in step S306), the handover control unit 17 executes a handover to the WiFi system. It judges that it is possible, and progresses to the process of step S307.

ステップS307では、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11に、ステップS306で選択される第2の無線基地局13のAP位置GPS座標(AP位置情報)を送信し、無線端末11に、当該第2の無線基地局13のAP位置情報が示すGPS座標に向けてビームフォーミングを実行するよう指示する。無線端末11では、ハンドオーバ制御部17から第2の無線基地局13のAP位置GPS座標を受信したことをトリガとして、図5で説明したようにビーム目標方向を算出し、算出したビーム目標方向に向けてビームフォーミング用の電波を発信する。   In step S307, the handover control unit 17 transmits the AP position GPS coordinates (AP position information) of the second radio base station 13 selected in step S306 to the radio terminal 11, and the second radio base station 11 receives the second location. Is instructed to execute beam forming toward the GPS coordinates indicated by the AP position information of the wireless base station 13. The wireless terminal 11 calculates the beam target direction as described with reference to FIG. 5 using the AP position GPS coordinates of the second wireless base station 13 received from the handover control unit 17 as a trigger, and sets the calculated beam target direction to the calculated beam target direction. Transmitting radio waves for beam forming

そして、ハンドオーバ制御部17は、ステップS306で選択される第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報を送信し、当該第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報が示すGPS座標に向けてビームフォーミングを実行するよう指示する(ステップS308)。第2の無線基地局13は、自身のGPS座標と無線端末11の端末位置座標とに基づいて、無線端末11へのビーム目標方向を決定し、決定したビーム目標方向にビームフォーミング用の電波を発信する。第2の無線基地局13が無線端末11へのビーム目標方向に電波を発信する方法については、一般的に利用される電波の発信方向制御方法を利用して、第2の無線基地局13の内部的な処理によって電波の発信方向を制御すればよい。   Then, the handover control unit 17 transmits the terminal position information of the wireless terminal 11 to the second wireless base station 13 selected in step S306, and the terminal position of the wireless terminal 11 is transmitted to the second wireless base station 13. An instruction is given to execute beam forming toward the GPS coordinates indicated by the information (step S308). The second radio base station 13 determines a beam target direction to the radio terminal 11 based on its own GPS coordinates and the terminal position coordinates of the radio terminal 11, and transmits a beam forming radio wave in the determined beam target direction. send. As for the method in which the second radio base station 13 transmits radio waves in the beam target direction to the radio terminal 11, the second radio base station 13 uses the generally used radio wave transmission direction control method. What is necessary is just to control the transmission direction of an electromagnetic wave by internal processing.

ステップS307及びステップS308の処理によってビームフォーミングが実行されることにより、無線端末11は第2の無線基地局13のネットワークエリア内に存在することになるので、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステムへのハンドオーバを開始する(ステップS309)。なお、ステップS305でネットワークエリア内に無線端末11を含む第2の無線基地局13が存在した場合には、無線端末11はビームフォーミングを実行することなく第2の無線基地局13と通信可能であるので、ハンドオーバ制御部17は、ステップS307及びステップS308の処理を行わずに、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバを開始する。   Since beam forming is executed by the processing of step S307 and step S308, the wireless terminal 11 is present in the network area of the second wireless base station 13, so that the handover control unit 17 connects to the WiFi system. A handover is started (step S309). If the second radio base station 13 including the radio terminal 11 exists in the network area in step S305, the radio terminal 11 can communicate with the second radio base station 13 without performing beamforming. Therefore, the handover control unit 17 starts the inter-system handover to the WiFi system without performing the processes in steps S307 and S308.

(1−2−4)WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバの処理
図8は、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバの処理手順を示すフローチャートである。図8では、図7のステップ306でYESである場合にステップS307〜S309で行われるシステム間ハンドオーバの処理、すなわち、ビームフォーミングを実行してWiFiシステムへのシステム間ハンドオーバを行う処理手順について説明している。
(1-2-4) Inter-system Handover Processing to WiFi System FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for inter-system handover to the WiFi system. FIG. 8 illustrates the inter-system handover process performed in steps S307 to S309 when YES is determined in step 306 in FIG. 7, that is, a process procedure for performing inter-system handover to the WiFi system by executing beamforming. ing.

まず、ハンドオーバ制御部17が、ホームエージェント16、第1の制御網14、及び第1の無線基地局12を介して、無線端末11に、WiFiシステムへのシステム間ハンドオーバの開始を要求する「WiFiへのハンドオーバ要求」を送信する(ステップS401)。「WiFiへのハンドオーバ要求」を受信した無線端末11は、要求に従ってWiFiシステムを起動する(ステップS402)。無線端末11でWiFiシステムが起動されると、例えば信号処理部108及び端末制御部110は、WiFi方式に応じた処理を実行する。   First, the handover control unit 17 requests the wireless terminal 11 to start an intersystem handover to the WiFi system via the home agent 16, the first control network 14, and the first wireless base station 12. Request for handover to "is transmitted (step S401). The wireless terminal 11 that has received the “handover request to WiFi” activates the WiFi system in accordance with the request (step S402). When the WiFi system is activated in the wireless terminal 11, for example, the signal processing unit 108 and the terminal control unit 110 execute processing according to the WiFi scheme.

次に、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11に、ビームフォーミングを実行する第2の無線基地局13のAP位置情報を通知する(ステップS403)。無線端末11は、当該AP位置情報を受信して、ビームフォーミングの対象とする第2の無線基地局13の位置情報を取得する(ステップS404)。そして、無線端末11は、ステップS404で取得した第2の無線基地局13の位置情報が示すGPS座標に向けて、ビームフォーミングを開始する(ステップS405)。図8のステップS403〜S405の処理は、図7のステップS307の処理に相当し、ビームフォーミングを行うビーム目標方向は、図5で前述した処理によって決定される。   Next, the handover control unit 17 notifies the wireless terminal 11 of the AP position information of the second wireless base station 13 that performs beam forming (step S403). The wireless terminal 11 receives the AP position information and acquires the position information of the second wireless base station 13 that is the target of beam forming (step S404). Then, the wireless terminal 11 starts beam forming toward the GPS coordinates indicated by the position information of the second wireless base station 13 acquired in step S404 (step S405). The processing in steps S403 to S405 in FIG. 8 corresponds to the processing in step S307 in FIG. 7, and the beam target direction for performing the beam forming is determined by the processing described above with reference to FIG.

また、ハンドオーバ制御部17は、ビームフォーミングを実行する第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報を通知する(ステップS406)。第2の無線基地局13は、当該端末位置情報を受信して無線端末11の位置情報を取得する(ステップS407)。そして、第2の無線基地局13は、ステップS407で取得した無線端末11の位置情報が示すGPS座標に向けて、ビームフォーミングを開始する(ステップS408)。図8のステップS406〜S408の処理は、図7のステップS308の処理に相当する。   Further, the handover control unit 17 notifies the terminal position information of the wireless terminal 11 to the second wireless base station 13 that performs beamforming (step S406). The second radio base station 13 receives the terminal location information and acquires the location information of the radio terminal 11 (step S407). Then, the second radio base station 13 starts beam forming toward the GPS coordinates indicated by the position information of the radio terminal 11 acquired in step S407 (step S408). The processing in steps S406 to S408 in FIG. 8 corresponds to the processing in step S308 in FIG.

そして、ステップS405の処理及びS408の処理が共に完了すると、無線端末11と第2の無線基地局13との間で、無線通信を行うための所定の処理に相当する無線接続設定処理が実行される(ステップS409)。無線接続設定処理が完了すると、無線端末11及び第2の無線基地局13は、互いの間でデータ通信を開始する(ステップS410)。   When both the processing of step S405 and the processing of S408 are completed, a wireless connection setting process corresponding to a predetermined process for performing wireless communication is executed between the wireless terminal 11 and the second wireless base station 13. (Step S409). When the wireless connection setting process is completed, the wireless terminal 11 and the second wireless base station 13 start data communication with each other (step S410).

ステップS401〜S410の処理によって1xEVDOシステムからWiFiシステムへのシステム間ハンドオーバが完了する。システム間ハンドオーバが完了すると、無線端末11は1xEVDO用の無線基地局である第1の無線基地局12に接続している必要がなくなるので、無線端末11と第1の無線基地局12との間で、無線通信を終了するための所定の処理に相当する無線接続断処理が実行される(ステップS411)。そして、無線端末11は、1xEVDOシステムを停止する(ステップS412)。   The inter-system handover from the 1xEVDO system to the WiFi system is completed by the processes in steps S401 to S410. When the inter-system handover is completed, the wireless terminal 11 does not need to be connected to the first wireless base station 12 that is a wireless base station for 1xEVDO. Thus, a wireless disconnection process corresponding to a predetermined process for terminating the wireless communication is executed (step S411). Then, the wireless terminal 11 stops the 1xEVDO system (step S412).

上記の図6〜図8に示した各ステップの処理を行うことによって、無線通信システム10は、無線端末11が第1の通信方式である1xEVDOシステムで通信中に、無線端末11を第2の通信方式であるWiFiシステムにハンドオーバ可能な状況であるかを、ビームフォーミング時のネットワークエリアまで想定して検索し、ハンドオーバ可能な状況であった場合には、必要に応じてビームフォーミングを実行し、システム間ハンドオーバを実行することによって、無線端末11の接続先を第2の通信方式の無線基地局13に積極的に切替えることができる。   By performing the processing of each step shown in FIGS. 6 to 8 described above, the wireless communication system 10 causes the wireless terminal 11 to perform the second communication while the wireless terminal 11 is communicating with the 1xEVDO system that is the first communication method. If it is a situation that can be handed over to the WiFi system, which is a communication method, assuming the network area at the time of beam forming, and if it is a situation that can be handed over, execute beam forming if necessary, By executing the inter-system handover, the connection destination of the wireless terminal 11 can be actively switched to the wireless base station 13 of the second communication method.

(1−2−5)1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバの処理
次に、WiFiシステムで通信中の無線通信システム10による処理を説明する。図9は、図1に示す無線通信システムにおいて、WiFi方式から1xEVDO方式にシステム間ハンドオーバする処理の流れを示すシーケンス図である。図9の開始状態では、無線端末11が、WiFiシステムを起動し、第2の無線基地局13に接続してWiFi方式でデータ通信を行っている状態とする。
(1-2-5) Inter-system Handover Processing to 1xEVDO System Next, processing by the wireless communication system 10 communicating with the WiFi system will be described. FIG. 9 is a sequence diagram showing a flow of processing for performing inter-system handover from the WiFi system to the 1xEVDO system in the wireless communication system shown in FIG. In the start state of FIG. 9, the wireless terminal 11 starts the WiFi system and connects to the second wireless base station 13 to perform data communication by the WiFi method.

まず、WiFi方式でデータ通信中の無線端末11は、端末通信状況及び端末位置情報を取得し、記憶部に格納又は更新する(ステップS501)。ここでいう端末通信状況とは、主に無線端末11のWiFiシステムにおける受信品質、通信速度、通信容量、移動速度、及びトラフィック等を示す。また、端末位置情報は、端末制御部110がGPS受信機111を起動させることによって得られるGPS座標である。なお、端末通信状況及び端末位置情報は、定期的又は常時取得されて最新の情報に更新されることが好ましい。   First, the wireless terminal 11 performing data communication using the WiFi method acquires the terminal communication status and terminal location information, and stores or updates the information in the storage unit (step S501). The terminal communication status here mainly indicates reception quality, communication speed, communication capacity, moving speed, traffic, and the like in the WiFi system of the wireless terminal 11. The terminal position information is GPS coordinates obtained when the terminal control unit 110 activates the GPS receiver 111. The terminal communication status and terminal location information are preferably acquired regularly or constantly and updated to the latest information.

次に、無線端末11は、ハンドオーバを実行するか否かをハンドオーバ制御部17に問合せるハンドオーバ問合せを実行する(ステップS502)。具体的には、無線端末11は、ステップS501で取得した最新の端末通信状況及び端末位置情報を、第2の無線基地局13、第2の制御網15及びホームエージェント16を介して、ハンドオーバ制御部17に通知する(ステップS503)。   Next, the wireless terminal 11 executes a handover inquiry that inquires of the handover control unit 17 whether or not to execute a handover (step S502). Specifically, the radio terminal 11 performs handover control on the latest terminal communication status and terminal location information acquired in step S501 via the second radio base station 13, the second control network 15, and the home agent 16. The unit 17 is notified (step S503).

ステップS503の通知を受信したハンドオーバ制御部17は、無線端末11の端末通信状況及び端末位置情報を取得し(ステップS504)、その後、位置情報サーバ18と連携してシステム間ハンドオーバの判断を行う(ステップS505)。   The handover control unit 17 that has received the notification in step S503 acquires the terminal communication status and terminal location information of the wireless terminal 11 (step S504), and then determines inter-system handover in cooperation with the location information server 18 (step S504). Step S505).

ステップS504〜S505において、ハンドオーバ制御部17が端末通信状況及び端末位置情報を取得し、システム間ハンドオーバの判断を行う詳細な処理については、図10を参照して後述する。以下では、ステップS505で、ハンドオーバ制御部17が1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバを実行すると判断した場合について、処理の説明を続ける。   A detailed process in which the handover control unit 17 acquires the terminal communication status and the terminal location information and determines the inter-system handover in steps S504 to S505 will be described later with reference to FIG. In the following, the description of the processing is continued when the handover control unit 17 determines in step S505 that an inter-system handover to the 1xEVDO system is to be executed.

ステップS505において1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバを実行すると判断したハンドオーバ制御部17は、ホームエージェント16、第2の制御網15、及び第2の無線基地局13を介して、無線端末11に、1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバの開始を要求する「1xEVDOへのハンドオーバ要求」を送信する(ステップS506)。「1xEVDOへのハンドオーバ要求」を受信した無線端末11は、要求に従って1xEVDOシステムを起動する(ステップS507)。無線端末11で1xEVDOシステムが起動されると、例えば信号処理部108及び端末制御部110は、1xEVDO方式に応じた処理を実行する。   The handover control unit 17 that has determined that the inter-system handover to the 1xEVDO system in step S505 is to be performed is sent to the wireless terminal 11 via the home agent 16, the second control network 15, and the second wireless base station 13, and 1xEVDO. A “handover request to 1xEVDO” requesting the start of the inter-system handover to the system is transmitted (step S506). The wireless terminal 11 that has received the “handover request to 1xEVDO” activates the 1xEVDO system in accordance with the request (step S507). When the 1xEVDO system is activated in the wireless terminal 11, for example, the signal processing unit 108 and the terminal control unit 110 execute processing according to the 1xEVDO method.

次に、無線端末11は、1xEVDO方式で無線通信を行うために、1xEVDO用の無線基地局を探索し、第1の無線基地局12を発見する(ステップS508)。その後、無線端末11と第1の無線基地局12との間で、無線通信を行うための所定の処理に相当する無線接続設定処理が実行される(ステップS509)。無線接続設定処理が完了すると、無線端末11及び第1の無線基地局12は、互いの間でデータ通信を開始する(ステップS510)。   Next, the wireless terminal 11 searches for a wireless base station for 1xEVDO and discovers the first wireless base station 12 in order to perform wireless communication using the 1xEVDO method (step S508). Thereafter, a wireless connection setting process corresponding to a predetermined process for performing wireless communication is performed between the wireless terminal 11 and the first wireless base station 12 (step S509). When the wireless connection setting process is completed, the wireless terminal 11 and the first wireless base station 12 start data communication with each other (step S510).

ステップS507〜S510の処理によってWiFiシステムから1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバが完了する。システム間ハンドオーバが完了すると、無線端末11はWiFi用の無線基地局である第2の無線基地局13に接続している必要がなくなるので、無線端末11と第2の無線基地局13との間で、無線通信を終了するための所定の処理に相当する無線接続断処理が実行される(ステップS511)。そして、無線端末11は、WiFiシステムを停止する(ステップS512)。   The inter-system handover from the WiFi system to the 1xEVDO system is completed by the processes in steps S507 to S510. When the inter-system handover is completed, the wireless terminal 11 does not need to be connected to the second wireless base station 13 which is a wireless base station for WiFi, so that the wireless terminal 11 is not connected between the wireless terminal 11 and the second wireless base station 13. Thus, a wireless connection disconnection process corresponding to a predetermined process for ending the wireless communication is executed (step S511). Then, the wireless terminal 11 stops the WiFi system (step S512).

(1−2−6)ハンドオーバの判断(WiFiシステム通信時)
図10は、図1に示す無線通信システムにおいて、WiFi方式による通信時に行われるハンドオーバの判断の処理手順を示すフローチャートである。図10に示すハンドオーバの判断では、WiFiシステムで無線端末11と通信中の無線通信システム10において、出来るだけWiFiシステムによる通信を継続する方針の下で、1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバを実行するか否かが判定される。以下では、具体的な処理について説明する。
(1-2-6) Determination of handover (during WiFi system communication)
FIG. 10 is a flowchart of a handover determination process procedure performed at the time of communication using the WiFi scheme in the wireless communication system illustrated in FIG. In the handover determination shown in FIG. 10, in the wireless communication system 10 that is communicating with the wireless terminal 11 in the WiFi system, whether the inter-system handover to the 1xEVDO system is executed under the policy of continuing the communication by the WiFi system as much as possible. It is determined whether or not. Hereinafter, specific processing will be described.

まず、無線端末11が、WiFiシステムで通信中であるときに(ステップS601)、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11から通知される端末通信状況及び端末位置情報を取得し(例えば、図9のステップS504の処理に相当)、取得した情報を内部の記憶部(図示せず)に格納して更新する(ステップS602)。   First, when the wireless terminal 11 is communicating with the WiFi system (step S601), the handover control unit 17 acquires the terminal communication status and the terminal location information notified from the wireless terminal 11 (for example, FIG. 9). Corresponding to the processing in step S504), the acquired information is stored in an internal storage unit (not shown) and updated (step S602).

ハンドオーバ制御部17は、ステップS602で取得した情報に基づいて、無線端末11の通信状況がハンドオーバを推奨すべき通信状況であるか判定する(ステップS603)。例えば、現在のWiFiシステムでの通信品質が良好であり、十分な通信速度が得られている場合には、ハンドオーバ制御部17は、ハンドオーバを推奨する必要はないと判定する。ハンドオーバ制御部17は、ハンドオーバを推奨する必要がないと判定した場合に(ステップS603のNO)、WiFiシステムでの通信を継続させる。   Based on the information acquired in step S602, the handover control unit 17 determines whether the communication status of the wireless terminal 11 is a communication status that should recommend a handover (step S603). For example, when the communication quality in the current WiFi system is good and a sufficient communication speed is obtained, the handover control unit 17 determines that the handover need not be recommended. If the handover control unit 17 determines that it is not necessary to recommend a handover (NO in step S603), the handover control unit 17 continues communication in the WiFi system.

また、ステップS603において、例えば、無線端末11が過去にWiFiシステムにハンドオーバした時点から移動する等して、現在のWiFiシステムでの受信品質が所定の基準値を下回り通信速度も十分ではない状態にある場合には、ハンドオーバ制御部17は、WiFiシステム内でのハンドオーバが可能か否かを判定するために、ステップS604の処理を行う。   In step S603, for example, the wireless terminal 11 moves from the time when it was handed over to the WiFi system in the past, so that the reception quality in the current WiFi system falls below a predetermined reference value and the communication speed is not sufficient. In some cases, the handover control unit 17 performs the process of step S604 in order to determine whether or not handover is possible in the WiFi system.

ステップS604では、ハンドオーバ制御部17は、位置情報サーバ18の基地局情報テーブル181を参照する。無線通信システム10の全体構成の説明で前述したように、位置情報サーバ18は、WiFiシステム用のデータベースサーバであり、基地局情報テーブル181には、WiFiシステムによる通信を行う第2の基地局13に関する情報が登録されている。   In step S604, the handover control unit 17 refers to the base station information table 181 of the location information server 18. As described above in the description of the overall configuration of the wireless communication system 10, the location information server 18 is a database server for the WiFi system, and the base station information table 181 includes the second base station 13 that performs communication using the WiFi system. Information about is registered.

そして、ハンドオーバ制御部17は、基地局情報テーブル181に記載されたSSID、AP位置GPS座標、通信可能範囲GPS座標、及びサービス状態と、ステップS602で取得した無線端末11の端末位置情報とに基づいて、現在無線端末11と通信を行っている第2の無線基地局13(例えば、図2におけるAP001)の近くに、ネットワークエリア内に無線端末11を含む他の第2の無線基地局13(例えば、図2におけるAP002)が存在しているか判定する(ステップS605)。   Then, the handover control unit 17 is based on the SSID, the AP position GPS coordinates, the communicable range GPS coordinates, and the service state described in the base station information table 181 and the terminal position information of the wireless terminal 11 acquired in step S602. In the vicinity of the second radio base station 13 (for example, AP001 in FIG. 2) currently communicating with the radio terminal 11, another second radio base station 13 (including the radio terminal 11 in the network area) ( For example, it is determined whether AP002 in FIG. 2 exists (step S605).

ステップS605でネットワークエリア内に無線端末11を含む他の第2の無線基地局13が存在する場合には(ステップS605のYES)、ハンドオーバ制御部17は、当該他の第2の無線基地局13へのシステム内ハンドオーバを開始する(ステップS609)。ステップS609でシステム内ハンドオーバが実行されると、通信システムとしてはWiFiシステムを選択したまま、無線端末11の通信接続先が他の第2の無線基地局13に切替えられる。   If there is another second radio base station 13 including the radio terminal 11 in the network area in step S605 (YES in step S605), the handover control unit 17 determines that the other second radio base station 13 Intra-system handover to is started (step S609). When the intra-system handover is executed in step S609, the communication connection destination of the radio terminal 11 is switched to the other second radio base station 13 while the WiFi system is selected as the communication system.

また、ステップS605でネットワークエリア内に無線端末11を含む他の第2の無線基地局13が存在しない場合には(ステップS605のNO)、ハンドオーバ制御部17は、ビームフォーミングを実行すればWiFiシステムによる通信を維持できるかを判定するために、ステップS606の処理を行う。   If no other second radio base station 13 including the radio terminal 11 is present in the network area in step S605 (NO in step S605), the handover control unit 17 performs the WiFi system if beamforming is performed. In order to determine whether or not the communication by can be maintained, the process of step S606 is performed.

ステップS606では、ハンドオーバ制御部17は、ステップS605で参照した情報に加えて、基地局情報テーブル181に記載されているビームフォーミング可能範囲GPS座標まで参照し、ビームフォーミング時ネットワークエリアの範囲内に無線端末11を含むような他の第2の無線基地局13が存在しているか判定する。   In step S606, the handover control unit 17 refers to the beam forming possible range GPS coordinates described in the base station information table 181 in addition to the information referred to in step S605, and performs wireless communication within the range of the network area during beam forming. It is determined whether there is another second radio base station 13 including the terminal 11.

ステップS606において、ビームフォーミング時ネットワークエリア内に無線端末11を含む他の第2の無線基地局13が存在する場合には(ステップS606のYES)、ハンドオーバ制御部17は、ビームフォーミングを実行すればWiFiシステムによる通信を維持できると判断し、ステップS607の処理に進む。   In step S606, when there is another second radio base station 13 including the radio terminal 11 in the beam forming network area (YES in step S606), the handover control unit 17 performs the beamforming. It is determined that the communication by the WiFi system can be maintained, and the process proceeds to step S607.

ステップS607では、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11に、ステップS606で選択される第2の無線基地局13のAP位置情報を送信し、無線端末11に、当該第2の無線基地局13のAP位置情報が示すGPS座標に向けてビームフォーミングを実行するよう指示する。無線端末11では、ハンドオーバ制御部17から第2の無線基地局13のAP位置情報を受信したことをトリガとして、図5で説明したようにビーム目標方向を算出し、算出したビーム目標方向に向けてビームフォーミング用の電波を発信する。   In step S607, the handover control unit 17 transmits the AP position information of the second radio base station 13 selected in step S606 to the radio terminal 11, and the radio terminal 11 receives the second radio base station 13's AP location information. An instruction is given to execute beam forming toward the GPS coordinates indicated by the AP position information. The radio terminal 11 calculates the beam target direction as described with reference to FIG. 5 using the AP position information of the second radio base station 13 received from the handover control unit 17 as a trigger, and directs it toward the calculated beam target direction. Radio waves for beam forming.

そして、ハンドオーバ制御部17は、ステップS606で選択される第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報を送信し、当該第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報が示すGPS座標に向けてビームフォーミングを実行するよう指示する(ステップS608)。第2の無線基地局13は、自身のGPS座標と無線端末11の端末位置座標とに基づいて、無線端末11へのビーム目標方向を決定し、決定したビーム目標方向にビームフォーミング用の電波を発信する。   Then, the handover control unit 17 transmits the terminal position information of the wireless terminal 11 to the second wireless base station 13 selected in step S606, and the terminal position of the wireless terminal 11 is transmitted to the second wireless base station 13. An instruction is given to execute beam forming toward the GPS coordinates indicated by the information (step S608). The second radio base station 13 determines a beam target direction to the radio terminal 11 based on its own GPS coordinates and the terminal position coordinates of the radio terminal 11, and transmits a beam forming radio wave in the determined beam target direction. send.

ステップS607及びステップS608の処理によってビームフォーミングが実行されることにより、無線端末11はステップS606で選択された他の第2の無線基地局13のネットワークエリア内に存在することになるので、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11の通信接続先を、現在の第2無線基地局13から、ステップS606で選択された他の第2の無線基地局13に切替えるシステム内ハンドオーバを開始する(ステップS609)。ステップS609でシステム内ハンドオーバが実行されると、通信システムとしてはWiFiシステムを選択したまま、無線端末11の通信接続先が他の第2の無線基地局13に切替えられる。   Since the beam forming is executed by the processing in step S607 and step S608, the wireless terminal 11 is present in the network area of the other second wireless base station 13 selected in step S606. The unit 17 starts an intra-system handover for switching the communication connection destination of the wireless terminal 11 from the current second wireless base station 13 to the other second wireless base station 13 selected in Step S606 (Step S609). . When the intra-system handover is executed in step S609, the communication connection destination of the radio terminal 11 is switched to the other second radio base station 13 while the WiFi system is selected as the communication system.

一方、ステップS606において、他の第2の無線基地局13によるビームフォーミング時ネットワークエリアの範囲内に無線端末11が含まれない場合には(ステップS606のNO)、ハンドオーバ制御部17は、ビームフォーミングを行ったとしてもWiFiシステムによる通信を維持できないと判断し、1xEVDOシステムへのシステム間ハンドオーバを開始する(ステップS610)。ステップS610でシステム間ハンドオーバが開始されてからの処理は、図9のステップS506〜S512の処理に示されている。そして、システム間ハンドオーバが完了すると、無線端末11の通信接続先は、WiFi方式の第2の無線基地局13から1xEVDO方式の第1の無線基地局12に切替えられる。   On the other hand, in step S606, when the wireless terminal 11 is not included in the range of the network area during beam forming by the other second radio base station 13 (NO in step S606), the handover control unit 17 performs the beam forming. Even if the communication is performed, it is determined that the communication by the WiFi system cannot be maintained, and the inter-system handover to the 1xEVDO system is started (step S610). The processing after the inter-system handover is started in step S610 is shown in the processing in steps S506 to S512 in FIG. When the inter-system handover is completed, the communication connection destination of the wireless terminal 11 is switched from the second wireless base station 13 of the WiFi system to the first wireless base station 12 of the 1xEVDO system.

上記の図9〜図10に示した各ステップの処理を行うことによって、無線通信システム10は、無線端末11が第2の通信方式であるWiFiシステムで通信中に、出来るだけ第2の通信方式による通信を維持する方針の下で、通信状況に基づいてシステム内ハンドオーバ又はシステム間ハンドオーバの実行が必要な状況か判断する。具体的には、通信品質が劣化した場合に、無線端末11が他の第2の無線基地局13によるネットワークエリア又はビームフォーミング時ネットワークエリアの範囲内に存在していれば、システム内ハンドオーバを実行して無線端末11の接続先を他の第2の無線基地局13に切替え、第2の通信方式による通信を維持する。そして、接続先を他の第2の無線基地局13に切替えられない場合にのみ、システム間ハンドオーバを実行して無線端末11の接続先を第1の無線基地局12に切替え、第1の通信方式による通信を行う。   By performing the processing of each step shown in FIG. 9 to FIG. 10, the wireless communication system 10 allows the second communication method as much as possible while the wireless terminal 11 is communicating with the WiFi system that is the second communication method. Under the policy of maintaining communication according to the above, it is determined whether it is necessary to execute intra-system handover or inter-system handover based on the communication status. Specifically, when the communication quality is deteriorated, if the wireless terminal 11 is within the network area by the other second wireless base station 13 or the network area during beam forming, the intra-system handover is executed. Then, the connection destination of the wireless terminal 11 is switched to the other second wireless base station 13 to maintain communication by the second communication method. Then, only when the connection destination cannot be switched to the other second radio base station 13, the inter-system handover is executed to switch the connection destination of the radio terminal 11 to the first radio base station 12, and the first communication Communicate by the method.

(1−3)ビームフォーミングによるネットワークエリア
上述してきたように、本実施の一形態による無線通信システム10は、無線端末11が利用する通信方式を積極的に第2の通信方式に切替えるような処理を行い、必要な場合にはビームフォーミングを実行してネットワークエリアを拡張した上でシステム間ハンドオーバを実行する。以下では、ビームフォーミング実行時のネットワークエリアの変化、及び、ビームフォーミング実行時に送受信される信号のフレームについて、図11〜図12を参照して説明する。
(1-3) Network Area by Beam Forming As described above, the wireless communication system 10 according to the present embodiment is a process that actively switches the communication method used by the wireless terminal 11 to the second communication method. If necessary, beam forming is executed to expand the network area, and then an inter-system handover is executed. Hereinafter, a change in the network area at the time of executing beamforming and a frame of a signal transmitted / received at the time of executing beamforming will be described with reference to FIGS.

図11は、ビームフォーミングの実行によるネットワークエリアの変化を示すイメージ図である。ネットワークエリア100Aは、ビームフォーミングを実行していない通常時に第2の無線基地局13が提供するネットワークエリアである。ネットワークエリア100Bは、無線端末11Eと第2の無線基地局13との間でビームフォーミングを実行したときに第2の無線基地局13がビームフォーミングによって拡張して提供するネットワークエリア(ビームフォーミング時ネットワークエリア)である。   FIG. 11 is an image diagram showing changes in the network area due to execution of beamforming. The network area 100A is a network area provided by the second radio base station 13 during normal times when beam forming is not being performed. The network area 100B is a network area (a network at the time of beam forming) provided by the second radio base station 13 to be expanded by beam forming when beam forming is executed between the radio terminal 11E and the second radio base station 13. Area).

図11に示すように、通常時に第2の無線基地局13と通信可能な端末は、無線端末11A〜11Dであり、ネットワークエリア100Aの範囲外に存在する無線端末11Eは第2の無線基地局13と通信することはできない。そして、第2の無線基地局13がビームフォーミングを実行することによって、無線端末11Eの周囲にネットワークエリア100Bが拡大されると、無線端末11Eは第2の無線基地局13と通信可能になる。   As shown in FIG. 11, terminals that can communicate with the second radio base station 13 at normal times are the radio terminals 11A to 11D, and the radio terminal 11E existing outside the network area 100A is the second radio base station. 13 can not communicate. Then, when the second radio base station 13 performs beam forming and the network area 100B is expanded around the radio terminal 11E, the radio terminal 11E can communicate with the second radio base station 13.

しかし、第2の無線基地局13が無線端末11Eとの間で常にビームフォーミングを実行してしまうと、第2の無線基地局13はネットワークエリア100Bだけを提供することになり、無線端末11A〜11Dは、ネットワークエリア100Bの範囲内に存在しないことから第2の無線基地局13と通信することができなくなってしまう。一般に、無線基地局には複数の無線端末との間で無線通信が可能であることが求められるので、第2の無線基地局13がネットワークエリアを拡張させて無線端末11Eと通信ができても、他の無線端末11A〜11Dとの通信が出来なくなることは好ましくない。   However, if the second radio base station 13 always performs beamforming with the radio terminal 11E, the second radio base station 13 provides only the network area 100B, and the radio terminals 11A to 11A to 11D cannot communicate with the second radio base station 13 because it does not exist within the network area 100B. In general, since the radio base station is required to be able to perform radio communication with a plurality of radio terminals, even if the second radio base station 13 can expand the network area and communicate with the radio terminal 11E. It is not preferable that communication with the other wireless terminals 11A to 11D becomes impossible.

そこで、本実施の形態による無線通信システム10では、第2の無線基地局13は、他の無線端末11A〜11Dとの通信に影響を与えることなく無線端末11Eとの間でビームフォーミングを実行できるように、図12に例示するようなスロットフレームからなる信号を用いて送受信を行う。   Therefore, in the radio communication system 10 according to the present embodiment, the second radio base station 13 can execute beam forming with the radio terminal 11E without affecting communication with the other radio terminals 11A to 11D. As described above, transmission / reception is performed using a signal including a slot frame as illustrated in FIG.

図12は、ビームフォーミング実行中の無線基地局が送受信する信号のスロットフレームの構成例である。図12に示すスロットフレームは、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)方式によるスロットフレームである。TDD方式は、上り(受信)と下り(送信)とで同じ周波数を利用し、上り方向の通信と下り方向の通信とを時間軸で区分し、短時間周期で通信方向を高速に切替えることによって双方向通信を実現する方式である。時分割されたフレームには、所定の周波数帯域を分割して割当てられた複数のリソースが搭載される。   FIG. 12 is a configuration example of a slot frame of a signal transmitted / received by a radio base station that is executing beamforming. The slot frame shown in FIG. 12 is a slot frame based on a time division duplex (TDD) system. The TDD system uses the same frequency for uplink (reception) and downlink (transmission), separates uplink communication and downlink communication on the time axis, and switches the communication direction at high speed in a short cycle. This is a method for realizing bidirectional communication. A plurality of resources allocated by dividing a predetermined frequency band are mounted on the time-divided frame.

図12では、上下方向に周波数を表し、左右方向に時間を表している。下りサブフレーム1311は、下り方向に通信する(送信時の)フレームを示し、上りサブフレーム1313は、上り方向に通信する(受信時の)フレームを示す。また、TG(Transition Gap)1312は、送受信切替時のギャップを示す。そして、時分割されたフレーム(図12の1列ごとに相当)が、リソース1314の集合体で表されている。また、各リソース1314に記載された「AT1」〜「AT5」は当該リソース1314の宛先を示し、「AT1」〜「AT5」は、図11の無線端末11A〜11Eにそれぞれ対応しているとする。   In FIG. 12, the frequency is shown in the vertical direction and the time is shown in the horizontal direction. The downlink subframe 1311 indicates a frame that communicates in the downlink direction (at the time of transmission), and the uplink subframe 1313 indicates a frame that communicates in the uplink direction (at the time of reception). A TG (Transition Gap) 1312 indicates a gap at the time of transmission / reception switching. A time-divided frame (corresponding to each column in FIG. 12) is represented by an aggregate of resources 1314. Further, “AT1” to “AT5” described in each resource 1314 indicate destinations of the resource 1314, and “AT1” to “AT5” correspond to the wireless terminals 11A to 11E in FIG. 11, respectively. .

ここで、ビームフォーミング実行中の第2の無線基地局13が送信する信号の構成を詳しく説明する。本実施の形態においては、第2の無線基地局13は、ビームフォーミングの対象となる無線端末に対するフレームと、ビームフォーミングの対象とならない無線端末に対するフレームとを時分割したスロットフレームを送受信することを特徴とする。   Here, the configuration of the signal transmitted by the second radio base station 13 that is executing beamforming will be described in detail. In the present embodiment, the second radio base station 13 transmits and receives a slot frame obtained by time-dividing a frame for a radio terminal that is a target of beam forming and a frame for a radio terminal that is not a target of beam forming. Features.

図12の下りサブフレーム1311を例に具体的に説明する。まず、ビームフォーミングの対象となる無線端末は、図9に示すネットワークエリア100B内に存在する無線端末11E、すなわち「AT5」である。第2の無線基地局13は、下りサブフレーム1311の左から4列目に示すように、「AT5」を宛先とするリソース1315を同じ時間のフレームにまとめて送信し、このとき、無線端末11Eに対してビームフォーミングを実行する。また、ビームフォーミングの対象とならない無線端末は、図9に示すネットワークエリア100A内に存在する無線端末11A〜11D、すなわち「AT1」〜「AT4」である。第2の無線基地局13は、下りサブフレーム1311の左から1〜3列目又は5〜7列目に示すように、「AT1」〜「AT4」を宛先とするリソース1314をフレームにまとめて送信する。このとき、第2の無線基地局13は、ビームフォーミングを実行しない。   A specific description will be given by taking the downlink subframe 1311 of FIG. 12 as an example. First, the wireless terminal to be beam-formed is the wireless terminal 11E existing in the network area 100B shown in FIG. 9, that is, “AT5”. As shown in the fourth column from the left of the downlink subframe 1311, the second radio base station 13 transmits the resource 1315 destined for “AT5” in a frame of the same time, and at this time, the radio terminal 11E Perform beamforming for. The wireless terminals that are not subject to beam forming are the wireless terminals 11A to 11D existing in the network area 100A shown in FIG. 9, that is, “AT1” to “AT4”. As shown in the first to third columns or the fifth to seventh columns from the left of the downlink subframe 1311, the second radio base station 13 collects resources 1314 destined for “AT1” to “AT4” in a frame. Send. At this time, the second radio base station 13 does not perform beam forming.

図12では下りサブフレーム1311の詳細しか記載していないが、上りサブフレーム1313についても同様であって、第2の無線基地局13は、ビームフォーミングの対象となる無線端末11Eからのフレームと、ビームフォーミングの対象とならない無線端末11A〜11Dからのフレームとが時分割されたスロットフレームを受信する。そして、第2無線基地局13は、ビームフォーミングの対象となる無線端末からのフレームを受信するときだけ、無線端末11Eに対するビームフォーミングを実行する。   Although only the details of the downlink subframe 1311 are shown in FIG. 12, the same applies to the uplink subframe 1313, and the second radio base station 13 includes a frame from the radio terminal 11E to be beam-formed, A slot frame in which frames from radio terminals 11A to 11D that are not subject to beam forming are time-divided is received. Then, the second radio base station 13 performs beam forming for the radio terminal 11E only when receiving a frame from the radio terminal to be beam-formed.

このように、ビームフォーミングを実行して通信するフレームと、ビームフォーミングを実行せずに通信するフレームとを時分割して扱うことにより、第2の無線基地局13は、ビームフォーミングを実行しない場合のネットワークエリア内に存在する無線端末11A〜11Dとの通信を維持しながら、無線端末11Eとの通信時のみビームフォーミングを実行して拡張したネットワークエリアで通信を実現することができる。   In this way, when the second radio base station 13 does not perform beam forming by handling the frame that performs communication by performing beam forming and the frame that performs communication without performing beam forming in a time-sharing manner, While maintaining communication with the wireless terminals 11A to 11D existing in the network area, communication can be realized in the extended network area by performing beam forming only when communicating with the wireless terminal 11E.

なお、一連のサブフレームにおいて、ビームフォーミングを実行して送受信するフレームの比率が高い場合には、ビームフォーミングの実行によるネットワークエリア100Bが提供される時間が増え、通常時のネットワークエリア100Aが提供される時間が減るために、ネットワークエリア100Aによる通信の安定性が下がる可能性が考えられる。従って、第2の無線基地局13は、サブフレームにビームフォーミングを実行して送受信するフレームを含める比率を、通常時のネットワークエリア100Aによる通信に影響を与えない程度に抑えることが好ましい。例えば図12に示したようなタイムスロット構成の無線通信システム10において、全ての無線端末11〜11Eにほぼ等しくリソースを割当てるようにスケジューリングをする場合、ビームフォーミング用フレーム1315に割当てられるタイムスロット数は、1スロットとなる。   In a series of subframes, when the ratio of frames transmitted and received by performing beamforming is high, the time during which network area 100B is provided by execution of beamforming increases, and network area 100A at normal time is provided. Therefore, there is a possibility that the stability of communication by the network area 100A is lowered. Therefore, the second radio base station 13 preferably suppresses the ratio of including the frames to be transmitted / received by executing beamforming in the subframes so as not to affect the communication by the network area 100A at the normal time. For example, in the radio communication system 10 having the time slot configuration as shown in FIG. 12, when scheduling is performed so that resources are almost equally allocated to all the radio terminals 11 to 11E, the number of time slots allocated to the beamforming frame 1315 is 1 slot.

(1−4)本実施の形態による効果
このような無線通信システム10によれば、ハンドオーバ制御部17が、第1の通信方式で通信中の無線端末11に対して、第2の通信方式にハンドオーバ可能か否かを、第2の無線基地局13から通常提供されるネットワークエリアだけでなく、ビームフォーミングの実行時に拡張して提供されるネットワークエリアの場合も考慮して判断し、第2の通信方式を優先的に選択するように制御するので、第1の通信方式に通信が集中することを防止し、第2の通信方式で提供されるネットワークエリアを拡大して優先的に接続することができる。
(1-4) Effects According to this Embodiment According to such a wireless communication system 10, the handover control unit 17 uses the second communication method for the wireless terminal 11 communicating with the first communication method. Whether or not handover is possible is determined in consideration of not only the network area normally provided from the second radio base station 13 but also the network area provided by extension during execution of the beamforming, and the second Since control is performed so as to preferentially select the communication method, it is possible to prevent communication from being concentrated on the first communication method, and to expand the network area provided by the second communication method and connect with priority. Can do.

また、このような無線通信システム10によれば、ビームフォーミング実行中に第2の無線基地局13が送受信する信号のスロットフレームは、ビームフォーミングの対象となる無線端末11Eに対するフレームと、ビームフォーミングの対象とならない無線端末11A〜11Dに対するフレームとが時分割されて構成されるので、無線端末11A〜11Dに対してビームフォーミングを実行しない通常の第2の通信方式による通信を実現しつつ、無線端末11Eとはビームフォーミングを実行した第2の通信方式による通信を実現することができる。その結果、無線端末11A〜11Eは、第2の通信方式による通信サービスを等しく提供されるという効果がある。   Further, according to such a wireless communication system 10, the slot frame of the signal transmitted / received by the second wireless base station 13 during execution of beamforming includes the frame for the wireless terminal 11E to be subjected to beamforming, Since the frames for the wireless terminals 11A to 11D that are not the target are configured in a time-sharing manner, the wireless terminal 11A to 11D can perform communication using the normal second communication method that does not perform beam forming, and the wireless terminal With 11E, communication by the second communication method in which beam forming is executed can be realized. As a result, there is an effect that the wireless terminals 11A to 11E are equally provided with the communication service by the second communication method.

また、このような無線通信システム10によれば、ハンドオーバ制御部17は、無線端末11が第2の通信方式で通信中に通信状況が悪くなった場合にも、他の第2の無線基地局13から提供されるネットワークエリアを検索する等して、できるだけ第2の通信方式を維持しようとするので、複数の無線端末11との無線通信を行う無線通信システム10全体において、第1の通信方式による無線通信にアクセスが集中することを防止し、第2の通信方式による無線通信を優先して継続させることができる。   In addition, according to such a wireless communication system 10, the handover control unit 17 also allows other second wireless base stations to be connected even when the communication state becomes worse while the wireless terminal 11 is communicating with the second communication method. Since the second communication method is maintained as much as possible by searching the network area provided by the wireless communication device 13, the first communication method is used in the entire wireless communication system 10 that performs wireless communication with the plurality of wireless terminals 11. It is possible to prevent the access from being concentrated on the wireless communication by the wireless communication and to continue the wireless communication by the second communication method with priority.

(2)他の実施の形態
なお、上述の実施の一形態による無線通信システム10では、第1の通信方式を1xEVDO方式とする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、3GGP規格に準拠した無線通信方式であってもよい。また、第2の通信方式についても、本発明はWiFi方式に限らず、例えば、WiFiの認証を受けていない無線LAN通信方式であってもよい。さらに、第1及び第2の通信方式には、一般にデータや音声等の無線通信に利用される様々な通信方式を適用可能であるが、第1の通信方式よりも第2の通信方式のほうが、より近距離用の通信方式であることが好ましく、言い換えれば、第1の通信方式における無線基地局によって提供されるネットワークエリアが、第2の通信方式における無線基地局によって提供されるネットワークエリアよりも広いほうが好ましい。
(2) Other Embodiments In the wireless communication system 10 according to the above-described embodiment, the case where the first communication method is the 1xEVDO method has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, 3GGP. A wireless communication system compliant with the standard may be used. The second communication method is not limited to the WiFi method, and may be a wireless LAN communication method that has not received WiFi authentication, for example. Furthermore, various communication methods generally used for wireless communication such as data and voice can be applied to the first and second communication methods, but the second communication method is more suitable than the first communication method. It is preferable that the communication method is for a shorter distance, in other words, the network area provided by the wireless base station in the first communication method is more than the network area provided by the wireless base station in the second communication method. The wider one is preferable.

また、上述の実施の一形態による無線通信システム10では、無線端末11は、ビームフォーミングを実行する場合に、内部的な処理を行ってビーム目標方向にビームフォーミング用の電波を発信するとしたが、本発明はこれに限らず、例えば、無線端末11の表示部(図示せず)にビーム目標方向を3次元的に表示する等して、無線端末11のアンテナ開口面の向きを変更するように無線端末11のユーザに促すように構成されてもよい。このような場合に、ユーザがビーム目標方向に無線端末11のアンテナ開口面の向きを変更すれば、無線端末11のアンテナ開口面の向きとビーム目標方向とのずれが小さくなるので、無線端末11から発信する電波の発信方向を修正して制御するための処理を軽減でき、結果として、より確実にビームフォーミングを実行することが期待できる。   Further, in the wireless communication system 10 according to the above-described embodiment, the wireless terminal 11 performs internal processing to transmit a beam forming radio wave in the beam target direction when performing beam forming. The present invention is not limited to this. For example, the direction of the antenna opening surface of the wireless terminal 11 is changed by three-dimensionally displaying the beam target direction on a display unit (not shown) of the wireless terminal 11. It may be configured to prompt the user of the wireless terminal 11. In such a case, if the user changes the direction of the antenna opening surface of the wireless terminal 11 in the beam target direction, the deviation between the direction of the antenna opening surface of the wireless terminal 11 and the beam target direction is reduced. Therefore, it is possible to reduce the processing for correcting and controlling the transmission direction of the radio wave transmitted from the station, and as a result, it can be expected that the beam forming is performed more reliably.

また、上述の実施の一形態による無線通信システム10では、図7のステップS308及び図10のステップS608において、ハンドオーバ制御部17が第2の無線基地局13に無線端末11の端末位置情報を送信し、第2の無線基地局13に、無線端末11の端末位置情報が示すGPS座標に向けてビームフォーミングを実行するよう指示する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ハンドオーバ制御部17が、第2の無線基地局13に、無線端末11へのビーム目標方向を通知し、ビームフォーミングの実行を指示するように構成されてもよい。詳細に説明すると、例えば、図7のステップS307で、無線端末11が、算出した第2の無線基地局13へのビーム目標方向をハンドオーバ制御部17に通知する。そして、ステップS308で、ハンドオーバ制御部17が、通知されたビーム目標方向を180度反転させた方向を無線端末11へのビーム目標方向として第2の無線基地局13に通知すればよい。このような場合に、第2の無線基地局13は、無線端末11のGPS座標を受信することなく、無線端末11へのビーム目標方向を取得することができる。   In the wireless communication system 10 according to the above-described embodiment, the handover control unit 17 transmits the terminal location information of the wireless terminal 11 to the second wireless base station 13 in step S308 in FIG. 7 and step S608 in FIG. The case where the second radio base station 13 is instructed to perform beam forming toward the GPS coordinates indicated by the terminal position information of the radio terminal 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the handover control unit 17 may be configured to notify the second radio base station 13 of the beam target direction to the radio terminal 11 and instruct execution of beam forming. More specifically, for example, in step S307 of FIG. 7, the radio terminal 11 notifies the handover control unit 17 of the calculated beam target direction to the second radio base station 13. In step S308, the handover control unit 17 may notify the second radio base station 13 of the beam target direction to the radio terminal 11 as the beam target direction reversed by 180 degrees. In such a case, the second radio base station 13 can acquire the beam target direction for the radio terminal 11 without receiving the GPS coordinates of the radio terminal 11.

また、上述の実施の一形態による無線通信システム10では、第2の無線基地局13が送受信する信号がTDD方式である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、周波数帯域を送信と受信とに分割して同時送受信を行う周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)方式を用いるように構成されてもよい。第2の無線基地局13が送受信する信号をFDD方式とする場合には、第2の無線基地局13は、送受信の同期をとり、所定の送受信タイミングにビームフォーミングを実行して送信及び受信を行い、当該タイミングに合わせて送受信するフレームを時分割してスロットフレームに挿入すればよく、そのように構成された無線通信システムは、ビームフォーミングを必要としない無線端末との通信と、ビームフォーミングを必要とする無線端末の通信とを並行して実現することができる。   Moreover, in the radio | wireless communications system 10 by one Embodiment mentioned above, although the case where the signal which the 2nd radio | wireless base station 13 transmits / receives was a TDD system was described, this invention is not limited to this, For example, a frequency band is used. You may comprise so that the frequency division duplex (FDD: Frequency Division Duplex) system which divides | segments into transmission and reception and performs simultaneous transmission / reception may be used. When the signal transmitted / received by the second radio base station 13 is the FDD system, the second radio base station 13 synchronizes transmission / reception and executes beam forming at a predetermined transmission / reception timing to perform transmission / reception. And a frame to be transmitted / received in accordance with the timing may be time-divided and inserted into the slot frame. A wireless communication system configured in this manner performs communication with a wireless terminal that does not require beamforming, and performs beamforming. Necessary wireless terminal communication can be realized in parallel.

また、上述の実施の一形態による無線通信システム10では、無線端末11と第2の無線基地局13とが互いに向けてビームフォーミングを実行できる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、無線端末11又は第2の無線基地局13のいずれかが、他方に向けてビームフォーミングを実行するように構成されてもよい。このような場合には、拡張可能なネットワークエリアは、無線端末11と第2の無線基地局13とが互いにビームフォーミングを実行する場合より狭くなるが、ビームフォーミングを実行しない側における処理量を低減することができる。   Moreover, in the radio | wireless communications system 10 by one Embodiment mentioned above, although the case where the radio | wireless terminal 11 and the 2nd radio | wireless base station 13 can perform beam forming toward each other was described, this invention is not limited to this, For example, either the wireless terminal 11 or the second wireless base station 13 may be configured to perform beam forming toward the other. In such a case, the expandable network area is narrower than the case where the radio terminal 11 and the second radio base station 13 execute beam forming with each other, but the processing amount on the side where the beam forming is not executed is reduced. can do.

10 無線通信システム
11(11A〜11E) 無線端末
12 第1の無線基地局
13 第2の無線基地局
14 第1の制御網
15 第2の制御網
16 ホームエージェント
17 ハンドオーバ制御部
18 位置情報サーバ
101〜104 アンテナ
105 アンテナ制御部
108 信号処理部
110 端末制御部
111 GPS受信機
112 方位センサ
113 ジャイロセンサ
114 加速度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radio | wireless communications system 11 (11A-11E) Radio | wireless terminal 12 1st radio base station 13 2nd radio base station 14 1st control network 15 2nd control network 16 Home agent 17 Handover control part 18 Location information server 101 ˜104 antenna 105 antenna control unit 108 signal processing unit 110 terminal control unit 111 GPS receiver 112 direction sensor 113 gyro sensor 114 acceleration sensor

Claims (10)

複数の異なる通信方式で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、
第1の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第1の無線基地局と、
第2の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第2の無線基地局と、
前記第1の通信方式で前記第1の無線基地局と無線通信を行うための第1の通信システム及び前記第2の通信方式で前記第2の無線基地局と無線通信を行うための第2の通信システムを有する無線端末と、
前記第2の無線基地局から前記第2の無線基地局に関する基地局情報を取得し格納する位置情報サーバと、
前記無線端末の位置を示す端末位置情報と前記位置情報サーバに格納される前記基地局情報とに基づいて、前記無線端末が利用する通信方式について、前記第2の通信方式を優先的に選択するように制御するハンドオーバ制御部と
を備え、
前記基地局情報には、前記第2の無線基地局がビームフォーミングを実行しない場合に提供可能な第1のネットワークエリアを示す情報と、前記第2の無線基地局がビームフォーミング実行時に拡張して提供可能な第2のネットワークエリアを示す情報とが含まれ、
前記ハンドオーバ制御部は、
前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在する場合は前記第2の通信方式に切替えることを決定し、
前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定し、
前記ハンドオーバ制御部は、前記第2の通信方式に切替えることを決定した場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先の無線基地局を前記第1の無線基地局から前記第2の無線基地局に切替える
ことを特徴とする無線通信システム。
In a wireless communication system capable of wireless communication with a plurality of different communication methods,
A first radio base station that provides a network area corresponding to the first communication method;
A second radio base station that provides a network area corresponding to the second communication method;
A first communication system for performing wireless communication with the first wireless base station by the first communication method and a second for performing wireless communication with the second wireless base station by the second communication method. A wireless terminal having the communication system of
A location information server that acquires and stores base station information related to the second radio base station from the second radio base station;
Based on the terminal location information indicating the location of the wireless terminal and the base station information stored in the location information server, the communication method used by the wireless terminal is preferentially selected. And a handover control unit for controlling
The base station information includes information indicating a first network area that can be provided when the second radio base station does not perform beamforming, and is expanded when the second radio base station performs beamforming. Information indicating a second network area that can be provided, and
The handover controller is
If the wireless terminal communicating with the first communication method exists in the first network area, it is determined to switch to the second communication method,
Even if the wireless terminal communicating with the first communication method does not exist in the first network area, but does not exist in the second network area, the second wireless base station Determining to switch to the second communication method after performing beam forming for the wireless terminal,
If the handover control unit decides to switch to the second communication method, the handover control unit performs a handover and moves the radio base station to which the radio terminal communicates from the first radio base station to the second radio system. A radio communication system characterized by switching to a base station.
前記第2の無線基地局は、ビームフォーミングの実行時に、該ビームフォーミングの対象とする前記無線端末と通信するフレームと、該フレームとは時分割され、該ビームフォーミングの対象とならない他の無線端末と通信するフレームとからなるスロットフレームを送受信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The second radio base station, when performing beam forming, communicates with the radio terminal that is the target of beam forming, and the other radio terminal that is time-divided into the frame and is not subject to the beam forming. The wireless communication system according to claim 1, wherein a slot frame composed of a frame communicating with the wireless communication device is transmitted and received.
前記ハンドオーバ制御部は、
前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記無線端末と前記第2の無線基地局との双方に互いの方向に向けたビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The handover controller is
If the wireless terminal that is communicating with the first communication method does not exist in the first network area but does exist in the second network area, the wireless terminal and the second The radio communication system according to claim 1, wherein both the radio base station and the radio base station are determined to switch to the second communication method after performing beamforming in the mutual direction.
前記無線通信システムは、複数の前記第2の無線基地局を備え、
前記無線端末と前記第2の無線基地局との通信中に通信品質が劣化した場合に、
前記ハンドオーバ制御部は、
他の第2の無線基地局がビームフォーミングを実行することによって提供可能な第3のネットワークエリア内に前記無線端末が存在する場合には、該他の第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先を該他の第2の無線基地局に切替え、
前記第3のネットワークエリア内に前記無線端末が存在しない場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先を前記第1の無線基地局に切替える
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The wireless communication system includes a plurality of the second wireless base stations,
When communication quality deteriorates during communication between the wireless terminal and the second wireless base station,
The handover controller is
When the wireless terminal exists in a third network area that can be provided by performing beam forming by another second wireless base station, the other second wireless base station is connected to the wireless terminal with respect to the second wireless base station. After performing beamforming, perform handover to switch the communication destination of the wireless terminal to the other second wireless base station,
The wireless communication according to claim 1, wherein when the wireless terminal does not exist in the third network area, handover is performed to switch a communication destination of the wireless terminal to the first wireless base station. system.
前記第1の無線基地局が、前記第2の無線基地局によって提供されるネットワークエリアよりも広いネットワークエリアを提供する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein the first wireless base station provides a network area wider than a network area provided by the second wireless base station.
複数の異なる通信方式で無線通信が可能な無線通信システムにおいて前記無線端末が利用する通信方式を制御する無線通信制御方法であって、
前記無線通信システムは、
第1の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第1の無線基地局と、
第2の通信方式に対応したネットワークエリアを提供する第2の無線基地局と、
前記第1の通信方式で前記第1の無線基地局と無線通信を行うための第1の通信システム及び前記第2の通信方式で前記第2の無線基地局と無線通信を行うための第2の通信システムを有する無線端末と、
前記第2の無線基地局から前記第2の無線基地局に関する基地局情報を取得し格納する位置情報サーバと、
前記無線端末の位置を示す端末位置情報と前記位置情報サーバに格納される前記基地局情報とに基づいて、前記無線端末が利用する通信方式について、前記第2の通信方式を優先的に選択するように制御するハンドオーバ制御部と
を有し、
前記基地局情報には、前記第2の無線基地局がビームフォーミングを実行しない場合に提供可能な第1のネットワークエリアを示す情報と、前記第2の無線基地局がビームフォーミング実行時に拡張して提供可能な第2のネットワークエリアを示す情報とが含まれ、
前記ハンドオーバ制御部が、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在する場合は前記第2の通信方式に切替えることを決定する第1のステップと、
前記ハンドオーバ制御部が、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定する第2のステップと、
前記ハンドオーバ制御部が、前記第2の通信方式に切替えることを決定した場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先の無線基地局を前記第1の無線基地局から前記第2の無線基地局に切替える第3のステップと
を備える
ことを特徴とする無線通信制御方法。
A wireless communication control method for controlling a communication method used by the wireless terminal in a wireless communication system capable of wireless communication with a plurality of different communication methods,
The wireless communication system includes:
A first radio base station that provides a network area corresponding to the first communication method;
A second radio base station that provides a network area corresponding to the second communication method;
A first communication system for performing wireless communication with the first wireless base station by the first communication method and a second for performing wireless communication with the second wireless base station by the second communication method. A wireless terminal having the communication system of
A location information server that acquires and stores base station information related to the second radio base station from the second radio base station;
Based on the terminal location information indicating the location of the wireless terminal and the base station information stored in the location information server, the communication method used by the wireless terminal is preferentially selected. A handover control unit for controlling
The base station information includes information indicating a first network area that can be provided when the second radio base station does not perform beamforming, and is expanded when the second radio base station performs beamforming. Information indicating a second network area that can be provided, and
A first step in which the handover control unit determines to switch to the second communication method when the wireless terminal in communication with the first communication method exists in the first network area;
When the handover control unit is present in the second network area even when the wireless terminal in communication with the first communication method does not exist in the first network area, A second step of deciding to switch to the second communication method after causing the second radio base station to perform beam forming for the radio terminal;
When the handover control unit decides to switch to the second communication method, the handover is performed, and the radio base station that is the communication destination of the radio terminal is moved from the first radio base station to the second radio system. And a third step of switching to a base station. A wireless communication control method comprising:
前記第2の無線基地局が、ビームフォーミングの実行時に、該ビームフォーミングの対象とする前記無線端末と通信するフレームと、該フレームとは時分割され、該ビームフォーミングの対象とならない他の無線端末と通信するフレームとからなるスロットフレームを送受信する
ことを特徴とする請求項6記載の無線通信制御方法。
When the second radio base station performs beam forming, the frame that communicates with the radio terminal that is the target of the beam forming, and the other radio terminal that is time-divided into the frame and that is not the target of the beam forming The wireless communication control method according to claim 6, further comprising: transmitting and receiving a slot frame including a frame communicating with the wireless communication device.
前記第2のステップで、前記ハンドオーバ制御部が、前記第1の通信方式で通信中の前記無線端末が前記第1のネットワークエリア内に存在しない場合であっても前記第2のネットワークエリア内に存在する場合には、前記無線端末と前記第2の無線基地局との双方に互いの方向に向けたビームフォーミングを実行させた上で前記第2の通信方式に切替えることを決定する
ことを特徴とする請求項6記載の無線通信制御方法。
In the second step, the handover control unit causes the second network area to be in the second network area even when the wireless terminal in communication with the first communication method does not exist in the first network area. If it exists, it is determined that both the radio terminal and the second radio base station perform beamforming in the direction of each other and then switch to the second communication method. A wireless communication control method according to claim 6.
前記無線通信システムが、複数の前記第2の無線基地局を有し、
前記無線端末と前記第2の無線基地局との通信中に通信品質が劣化した場合に、
前記ハンドオーバ制御部が、他の第2の無線基地局がビームフォーミングを実行することによって提供可能な第3のネットワークエリア内に前記無線端末が存在する場合には、該他の第2の無線基地局に前記無線端末に対するビームフォーミングを実行させた上で、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先を該他の第2の無線基地局に切替え、前記第3のネットワークエリア内に前記無線端末が存在しない場合には、ハンドオーバを行って前記無線端末の通信先を前記第1の無線基地局に切替える第4のステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項6記載の無線通信制御方法。
The wireless communication system includes a plurality of the second wireless base stations;
When communication quality deteriorates during communication between the wireless terminal and the second wireless base station,
When the wireless terminal exists in a third network area that can be provided by the handover control unit performing beamforming by another second radio base station, the other second radio base station The station is caused to perform beam forming for the wireless terminal, and then performs handover to switch the communication destination of the wireless terminal to the other second wireless base station, and the wireless terminal is located in the third network area. The wireless communication control method according to claim 6, further comprising a fourth step of performing handover and switching the communication destination of the wireless terminal to the first wireless base station when the wireless terminal does not exist.
前記第1の無線基地局が、前記第2の無線基地局によって提供されるネットワークエリアよりも広いネットワークエリアを提供する
ことを特徴とする請求項6記載の無線通信制御方法。
The radio communication control method according to claim 6, wherein the first radio base station provides a network area wider than a network area provided by the second radio base station.
JP2012176134A 2012-08-08 2012-08-08 Radio communication system and radio communication control method Pending JP2014036317A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012176134A JP2014036317A (en) 2012-08-08 2012-08-08 Radio communication system and radio communication control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012176134A JP2014036317A (en) 2012-08-08 2012-08-08 Radio communication system and radio communication control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014036317A true JP2014036317A (en) 2014-02-24

Family

ID=50285051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012176134A Pending JP2014036317A (en) 2012-08-08 2012-08-08 Radio communication system and radio communication control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014036317A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6081636B1 (en) * 2016-03-14 2017-02-15 パナソニック株式会社 COMMUNICATION SYSTEM, SERVER DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD
JP2017092613A (en) * 2015-11-05 2017-05-25 Kddi株式会社 Control apparatus, terminal device, control method and program
JP2017092897A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 パナソニック株式会社 Millimeter wave communication control method and millimeter wave communication control device
JP2017163335A (en) * 2016-03-09 2017-09-14 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America Communication terminal, communication device, and communication system
CN109565731A (en) * 2016-08-03 2019-04-02 日本电气株式会社 Equipment related with beam forming, method, system, program and recording medium
WO2021038961A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 ソニー株式会社 Determination device, determination method, and determination program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048236A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Fujitsu Ltd Radio communication system and radio communication control method
JP2008294728A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Nec Corp Antenna beam controlling method, antenna beam controlling apparatus, and mobile communication system
JP2008547283A (en) * 2005-06-16 2008-12-25 クゥアルコム・インコーポレイテッド Adaptive sectorization in cellular systems.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008547283A (en) * 2005-06-16 2008-12-25 クゥアルコム・インコーポレイテッド Adaptive sectorization in cellular systems.
JP2008048236A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Fujitsu Ltd Radio communication system and radio communication control method
JP2008294728A (en) * 2007-05-24 2008-12-04 Nec Corp Antenna beam controlling method, antenna beam controlling apparatus, and mobile communication system

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092613A (en) * 2015-11-05 2017-05-25 Kddi株式会社 Control apparatus, terminal device, control method and program
JP2017092897A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 パナソニック株式会社 Millimeter wave communication control method and millimeter wave communication control device
CN107181508A (en) * 2016-03-09 2017-09-19 松下电器(美国)知识产权公司 Communication terminal, communicator and communication system
JP2017163335A (en) * 2016-03-09 2017-09-14 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America Communication terminal, communication device, and communication system
WO2017158657A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 パナソニック株式会社 Communication system, server apparatus, base station apparatus and communication control method
JP2017168922A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 パナソニック株式会社 Communication system, server device and communication control method
JP6081636B1 (en) * 2016-03-14 2017-02-15 パナソニック株式会社 COMMUNICATION SYSTEM, SERVER DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD
US10764765B2 (en) 2016-03-14 2020-09-01 Panasonic Corporation Communication system, server apparatus, base station apparatus and communication control method
CN109565731A (en) * 2016-08-03 2019-04-02 日本电气株式会社 Equipment related with beam forming, method, system, program and recording medium
US10849027B2 (en) 2016-08-03 2020-11-24 Nec Corporation Apparatus, method, system, program and recording medium related to beamforming
CN109565731B (en) * 2016-08-03 2021-11-23 日本电气株式会社 Apparatus, method, system, program, and recording medium relating to beamforming
US11516711B2 (en) 2016-08-03 2022-11-29 Nec Corporation Apparatus, method, system, program and recording medium related to beamforming
WO2021038961A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 ソニー株式会社 Determination device, determination method, and determination program
WO2021038863A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 ソニー株式会社 Determination device, determination method, and determination program
JP7533466B2 (en) 2019-08-30 2024-08-14 ソニーグループ株式会社 Determination device, determination method, and determination program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10070361B2 (en) User terminal for network selection in a communication system
JP6386188B2 (en) Scan channel reduction to improve Wi-Fi system power
US11201651B2 (en) Electronic apparatus and server in wireless communication system, and wireless communication method
EP3096558B1 (en) System and method for access point selection with evolved packet data gateway
US10149219B2 (en) User terminal, cellular base station, and processor
US10944449B2 (en) Apparatus and method in wireless communication system, and computer readable storage medium
US10321363B2 (en) Radio network nodes and methods for enabling mobility between said nodes
JP2014036317A (en) Radio communication system and radio communication control method
JPWO2016157727A1 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication control method
EP2947928B1 (en) Cellular communication system, user terminal, and cellular base station
EP4055921B1 (en) User equipment, core network node, radio network node and methods in a wireless communications network
KR102337624B1 (en) Wireless communication method and device
WO2014012255A1 (en) Method for determining handover cell and base station
EP3497990B1 (en) Location tracking
CN116325605A (en) TCI state list updating method, device, equipment and storage medium
JP2008294728A (en) Antenna beam controlling method, antenna beam controlling apparatus, and mobile communication system
CN111886898A (en) User equipment for satellite communication
JP2012010260A (en) Radio relay device and radio relay method
Hans et al. Wi-Fi roaming as a location-based service
JP2012216952A (en) Information processing device and communication control method
JPWO2014087669A1 (en) COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND LINE SELECTION CONTROL METHOD
TWI596964B (en) Method and system for station location based neighbor determination and handover probability estimation
WO2024183474A1 (en) Switching method and apparatus
WO2023217105A1 (en) Electronic device and method for wireless communication, and computer-readable storage medium
EP3777342B1 (en) Network access nodes and client device for reporting of mobility information of a network access node

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150715

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151117