JP2018139339A - 無線通信システムとそのハンドオーバ制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】近隣のすべての基地局が移動端末のハンドオーバに対応するのではなく、当該ハンドオーバに対応してスキャン信号を送信する基地局の数を抑えることで、移動端末の消費電力を抑えて効率的に移動端末のハンドオーバを実現できるようにする。【解決手段】移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、管理装置が、移動端末と接続中の基地局の識別情報と、相関テーブルに記憶された、複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報とに基づいて、複数の基地局の中から移動端末の接続先候補となる基地局を選択し、選択された接続先候補となる基地局から通信品質が所定の条件を満たす基地局を選択し、当該基地局を移動端末の接続先となる基地局として決定し、接続中の基地局および決定された接続先の基地局に対し、移動端末の接続先を切り替えるための指示を出力する。【選択図】図２

Description

この発明は、ハンドオーバ機能を有する無線通信システムと、そのハンドオーバ制御方法およびプログラムに関する。

近年、例えば、オフィスや事業所、家庭内のサービスエリアに複数の基地局を分散配置した無線ネットワークシステムにおいて、移動端末側にハンドオーバの機能を備えることなく、基地局間での移動端末のハンドオーバを実現する無線ネットワークシステムが使用されている。この種のシステムでは、基地局が、接続中の移動端末の信号情報から当該移動端末の移動を検知した際に、近隣の基地局にハンドオーバ申請を行う。ハンドオーバ申請を受信した近隣の基地局は、当該移動端末からの無線通信を受信し、当該無線信号の受信信号強度（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）を取得する。近隣の基地局が取得したＲＳＳＩと、移動端末と接続中の基地局が取得したＲＳＳＩとが比較され、ＲＳＳＩが高い基地局に対して移動端末のハンドオーバが実行される（例えば特許文献１を参照）。

特許第５７５９４１７号

ところで、この種の従来のシステムでは、移動端末が、定期的にビーコンを送信しないデバイスの場合、ハンドオーバ申請を受信した基地局が移動端末からのＲＳＳＩを測定するためには、当該基地局がスキャン信号をブロードキャスト送信し、移動端末が応答をする必要がある。近隣のすべての基地局にハンドオーバ申請を行い、近隣のすべての基地局が常に移動端末のハンドオーバを待ち受けるようにすることは冗長的である。また、このように近隣のすべての基地局が当該ハンドオーバに対応してスキャン信号を送信すると、応答を返す移動端末の数が増加してしまい、結果として、移動端末の消費電力を増加させることにつながる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、近隣のすべての基地局が移動端末のハンドオーバに対応するのではなく、当該ハンドオーバに対応してスキャン信号を送信する基地局の数を抑えることで、移動端末の消費電力を抑えて移動端末のハンドオーバを効率的に実現することができる無線通信システムと、そのハンドオーバ制御方法およびプログラムを提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、この第１の発明の態様は、サービスエリアに分散配置された複数の基地局と、当該複数の基地局に選択的に接続され当該基地局との間で無線通信を行う移動端末と、前記複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報を記憶する相関テーブルと、前記複数の基地局および前記相関テーブルとの間で信号の送受信が可能な管理装置とを具備する無線通信システムにあって、前記管理装置が、前記移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、前記移動端末と接続中の基地局の識別情報と前記相関テーブルに記憶された相関情報とに基づいて、前記複数の基地局の中から前記移動端末の接続先候補となる基地局を選択する接続先候補選択部と、前記選択された接続先候補となる基地局から前記移動端末との間の通信品質が所定の条件を満たす基地局を選択し、当該基地局を前記移動端末の接続先となる基地局として決定する接続先決定部と、前記接続中の基地局および前記接続先の基地局に対し、前記移動端末の接続先を切り替えるための指示を出力する出力部とを備えるようにしたものである。

この発明の第２の態様は、前記相関テーブルに記憶される相関情報が、前記複数の基地局間の距離と、前記複数の基地局相互間における電波の到達状況と、前記移動端末の想定される移動経路とのうちの少なくとも１つに基づいて決定されるようにしたものである。

この発明の第３の態様は、前記管理装置が、前記複数の基地局間の距離の変化と、前記複数の基地局相互間における電波の到達状況の変化と、前記移動端末の移動経路の履歴とのうちの少なくとも１つに応じて、前記相関テーブルに記憶される相関情報を更新する第１の相関情報更新部をさらに備えるようにしたものである。

この発明の第４の態様は、前記管理装置が、前記サービスエリアに、新たな基地局が配置された場合に、当該新たな基地局を含む前記複数の基地局相互間における電波の到達状況を計測し直し、当該電波の到達状況の計測結果に基づいて、前記相関テーブルに記憶される相関情報を更新する第２の相関情報更新部をさらに備えるようにしたものである。

この発明の第５の態様は、前記接続先決定部において、前記選択された接続先候補となる基地局の各々に対し前記移動端末との間の通信品質を計測させるためのスキャン命令を送信し、当該スキャン命令に応じて計測された通信品質を表す情報を前記接続先候補となる基地局の各々から取得し、当該取得された通信品質を表す情報に基づいて、通信品質が所定レベル以上でかつ最も良好な基地局を選択し、当該基地局を前記移動端末に対する接続先の基地局として決定するようにしたものである。

この発明の第１の態様によれば、移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、相関テーブルに記憶された複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報に基づいて、複数の基地局の中から移動端末の接続先候補となる基地局が選択される。このため、近隣のすべての基地局が当該移動端末のハンドオーバに対応するのではなく、移動端末がハンドオーバし易い基地局のみがハンドオーバに対応することが可能となり、これにより、基地局の効率的な利用が可能になる。

この発明の第２の態様によれば、相関テーブルに記憶される相関情報が、複数の基地局間の距離と、複数の基地局相互間における電波の到達状況と、移動端末の想定される移動経路とのうちの少なくとも１つに基づいて決定される。このため、室内レイアウトや基地局の配置から予想される基地局間のハンドオーバのし易さを、相関テーブルに記憶される相関情報に反映させることができる。

この発明の第３の態様によれば、複数の基地局間の距離の変化と、複数の基地局相互間における電波の到達状況の変化と、移動端末の移動経路の履歴とのうちの少なくとも１つに応じて、相関テーブルに記憶される相関情報が更新される。このため、室内レイアウトの変更や基地局の配置変更等があった場合の、基地局間のハンドオーバのし易さの変化を、相関テーブルに記憶される相関情報に反映させることができる。

この発明の第４の態様によれば、サービスエリアに新たな基地局が配置された場合に、新たな基地局を含む複数の基地局相互間における電波の到達状況の計測結果に基づいて、相関テーブルに記憶される相関情報が更新される。このため、新たな基地局が配置された場合の、基地局間のハンドオーバのし易さの変化を、相関テーブルに記憶される相関情報に反映させることができる。

この発明の第５の態様によれば、選択された接続先候補の各基地局に対しスキャン命令が送信され、スキャン命令に応じて計測された移動端末との間の通信品質を表す情報に基づいて、移動端末の接続先となる基地局が決定される。このため、移動端末と接続中の基地局に隣接するすべての基地局がスキャン信号を送信するのではなく、選択された接続先候補の基地局のみがスキャン信号を送信するようにでき、その結果、スキャン信号に応答を返す移動端末の消費電力を低減させることができる。

すなわちこの発明の各態様によれば、移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、相関テーブルに記憶された複数の基地局間のハンドオーバのし易さを表す相関情報に基づいて、当該移動端末の接続先となる基地局を決定することができるようにした無線通信システムと、そのハンドオーバ制御方法およびプログラムを提供することができる。

この発明の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図。 図１に示した無線ネットワークシステム中の制御サーバの機能構成を示すブロック図。 図１に示した無線ネットワークシステム中のアクセスポイントの例示的な配置を示す図。 図３Ａに示したアクセスポイントの配置において作成される、相関テーブルの一例を示す図。 図１に示した無線ネットワークシステム中のアクセスポイントの例示的な配置と、その配置における移動端末の例示的な移動経路とを示す図。 図４Ａに示したアクセスポイントの配置、および、移動端末の移動経路において作成または更新される、相関テーブルの一例を示す図。 図１に示した無線ネットワークシステム中のアクセスポイントの例示的な配置と、その配置における移動端末の例示的な移動経路とを示す図。 図５Ａに示したアクセスポイントの配置、および、移動端末の移動経路において更新される、相関テーブルの一例を示す図。 図１に示した無線ネットワークシステム中のアクセスポイントの例示的な配置を示す図。 図６Ａに示したアクセスポイントの配置において更新される、相関テーブルの一例を示す図。 図２に示した管理機能部によって実行される、移動端末のハンドオーバ制御処理の動作を示す例示的なフロー図。 図１に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図。 図１に示した無線ネットワークシステムにおいて実行される、移動端末のハンドオーバの一例を示す図。 図９Ａに示したハンドオーバにおいて使用される相関テーブルの一例を示す図。 図１に示した無線ネットワークシステムにおいて実行される、移動端末のハンドオーバの一例を示す図。 図１０Ａに示したハンドオーバにおいて使用される相関テーブルの一例を示す図。 図１に示した無線ネットワークシステムにおいて実行される、移動端末のハンドオーバの一例を示す図。 図１１Ａに示したハンドオーバにおいて使用される相関テーブルの一例を示す図。 この発明の第２の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図。 図１２に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図。 この発明の第３の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図。 図１４に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図。 図１４に示した無線ネットワークシステム中の各アクセスポイントが備える相関テーブルの一例を示す図。

以下、図面を参照してこの発明に係る実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図である。

本実施形態の無線ネットワークシステムは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムからなる。このシステムは、サービスエリアに無線基地局としての複数のアクセスポイント（ＡＰ１）２１Ａ、（ＡＰ２）２２Ａ、（ＡＰ３）２３Ａ、・・・を分散配置し、移動端末３を上記ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、・・・のうちのいずれかに接続可能とすると共に、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、・・・を、管理装置としての制御サーバ１Ａに接続したものである。

上記システムのうち、制御サーバ１Ａは次のように構成される。図２は、その機能構成を示すブロック図である。

すなわち、先ず制御サーバ１Ａは、管理機能部１１と、相関テーブル１２と、通信インターフェースユニット１３とを備えている。

管理機能部１１は、複数のアクセスポイント（ＡＰ）間での移動端末３のハンドオーバの制御処理を実行する。

相関テーブル１２は、複数のＡＰ相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報を記憶する。

通信インターフェースユニット１３は、例えば、１つ以上のワイヤードおよび／またはワイヤレスなネットワークインターフェースユニット、無線、モデム等を含んでおり、それを介して、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、制御サーバ１Ａ外部の装置と通信することができる。

（１）管理機能部
以下では、管理機能部１１の構成の詳細を説明する。

管理機能部１１はプロセッサおよびメモリを有し、その制御機能として、移動先候補ＡＰ選択部１１１と、スキャン制御部１１２と、移動先ＡＰ決定部１１３と、切断・接続制御部１１４と、相関テーブル作成・更新部１１５とを備えている。上記移動先候補ＡＰ選択部１１１、スキャン制御部１１２、移動先ＡＰ決定部１１３、切断・接続制御部１１４、および相関テーブル作成・更新部１１５は、図示していないプログラムメモリに格納されたプログラムを上記プロセッサに実行させることにより実現される。

移動先候補ＡＰ選択部１１１は、移動端末３と接続中のＡＰの接続機能部２１１から通信インターフェースユニット１３を介して通知された、移動端末３との間の通信の品質の低下に応じて、相関テーブル１２を参照して、移動端末３の移動先候補のＡＰを選択する制御機能を有する。移動端末３との間の通信の品質の低下は、例えば、ＲＳＳＩ低下、データロス、および、切断の検出によって表される。

スキャン制御部１１２は、ハンドオーバ時に、通信インターフェースユニット１３を介して、移動端末３の移動先候補のＡＰとして選択されたＡＰの接続機能部２１１に対して、移動端末３との間の通信品質を計測させるためのスキャン命令を送信し、当該接続機能部２１１が実施したスキャンの結果を受信する制御機能を有する。
さらに、スキャン制御部１１２は、相関テーブル作成・更新部１１５からの要求に応じて、通信インターフェースユニット１３を介して、複数のＡＰの接続機能部２１１に対して、各ＡＰ間で送受信される信号のＲＳＳＩを測定させるためのスキャン命令を送信し、各ＡＰからスキャンの結果を受信する制御機能も有する。

移動先ＡＰ決定部１１３は、移動先候補のＡＰの接続機能部２１１から通信インターフェースユニット１３を介して通知された、当該接続機能部２１１が実施したスキャンの結果、例えば、ＲＳＳＩが、所定の条件を満たす場合、当該ＡＰを移動端末３の移動先となるＡＰとして決定する制御機能を有する。

切断・接続制御部１１４は、通信インターフェースユニット１３を介して、移動端末３と接続中のＡＰの接続機能部２１１に対して移動端末３との間の通信の切断を命令し、移動端末３の移動先のＡＰとして決定されたＡＰの接続機能部２１１に対して移動端末３との間の通信リンクの確立を命令する制御機能を有する。

相関テーブル作成・更新部１１５は、複数のＡＰ間の距離と、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況と、移動端末３の移動履歴とに基づいて、相関テーブル１２を作成および更新する制御機能を有する。なお、相関テーブル１２の作成および更新は、ＡＰ相互間の距離と、ＡＰ相互間における電波の到達状況と、移動端末３の移動履歴とのうちの少なくとも１つに基づいて行ってもよい。複数のＡＰ間の距離、および、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況は、例えば、スキャン制御部１１２のスキャン命令によって取得される、各ＡＰ間で送受信される信号のＲＳＳＩから把握してもよい。

（２）相関テーブル
図１および図２における相関テーブル１２は次のように構成される。図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａはそれぞれ、図１に示した無線ネットワークシステム中のアクセスポイントの例示的な配置、および、その配置における移動端末の例示的な移動経路を示しており、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂはそれぞれ、図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａに示したアクセスポイントの配置、および、移動端末の移動経路において作成または更新される、相関テーブルの一例を示している。図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂにおけるそれぞれの相関テーブルでは、基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報として、例えばハンドオーバし易い順に５から１の５段階の数値を示しているが、相関情報の数値基準は任意のものでよい。

図３Ａでは、壁で覆われた室内における基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の例示的な分散配置が示されている。制御サーバ１Ａの管理機能部１１のスキャン制御部１１２の命令によって、図３Ａにおける各ＡＰが信号を発信し、各ＡＰは他のＡＰから受信した信号のＲＳＳＩを把握する。制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、各ＡＰから報告されたＲＳＳＩから把握した各ＡＰの位置関係に基づいて、相関テーブルを作成する。図３Ｂは、図３Ａに示したアクセスポイントの配置においてこのように作成される相関テーブルの一例を示している。図示されているように、図３Ｂの相関テーブルでは、隣り合うＡＰ同士の相関情報は高い数値を示しており、これにより、相関テーブルにおいて、隣り合うＡＰ同士のような距離が近いＡＰ間のハンドオーバがし易いことが表される。

図４Ａは、図３Ａにおいて示した基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の分散配置に加えて、移動端末の想定される例示的な移動経路、または、移動端末の例示的な移動履歴を示している。図４Ａに図示されているように、決まった方向に移動端末が移動することが想定される場合や、決まった方向への移動端末の移動履歴が取得された場合には、移動端末の順路方向への基地局間のハンドオーバがし易く、移動端末の移動が想定されない方向への基地局間のハンドオーバはし難いことが予想される。したがって、図４Ａにおけるアクセスポイントの分散配置において、上記で図３Ａに関して説明したように相関テーブルを作成する際には、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、移動端末の想定される移動経路、または、取得した移動端末の移動履歴にも基づいて、相関テーブルを作成してもよい。また、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、移動端末の想定される移動経路、または、取得した移動端末の移動履歴に基づいて、相関テーブルを任意のタイミングで更新してもよい。図４Ｂは、このように作成または更新された相関テーブルの一例を示している。図示されているように、図４Ｂの相関テーブルでは、移動端末の順路方向にある基地局間のハンドオーバがし易く、移動端末の移動が想定されない方向への基地局間のハンドオーバはし難いことが表されている。

図５Ａは、図３Ａおよび図４Ａの室内レイアウトからレイアウト変更された室内における基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の分散配置と、移動端末の想定される例示的な移動経路、または、移動端末の例示的な移動履歴を示している。図５Ａに示している例では、移動端末は、室内レイアウトの変更によって、ＡＰ１とＡＰ５との間の電波到達エリアを移動することができるようになり、その結果、ＡＰ１とＡＰ５との間でのハンドオーバがし易くなったことが予想される。したがって、図４Ａの室内レイアウトから図５Ａの室内レイアウトに変更された場合は、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、新たな室内レイアウトにおける、移動端末の想定される移動経路、または、移動端末の移動履歴に基づいて、相関テーブルを更新してもよい。図５Ｂは、このように更新された相関テーブルの一例を示している。図示されているように、図５Ｂの相関テーブルでは、移動端末の新たな移動経路にある基地局間のハンドオーバがし易くなったことが表されている。また、図示してはいないが、ＡＰ間の分散配置が変更された場合にも、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、移動端末の移動履歴に基づいて、適切に相関テーブルの更新をすることができる。

図６Ａは、図３Ａにおいて示した基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の分散配置に、新たな基地局としてのＡＰ６が追加される様子を示している。図６Ａに示している例では、新たな基地局の追加によって、基地局間での移動端末のハンドオーバのし易さが変更される。したがって、図６Ａに示している例では、制御サーバ１Ａの管理機能部１１のスキャン制御部１１２の命令によって、既存のＡＰ１〜ＡＰ５が信号を発信し、追加されたＡＰ６は、それらの信号を受信し、各ＡＰから受信した信号のＲＳＳＩを把握する。各ＡＰは、制御サーバ１Ａの管理機能部１１のスキャン制御部１１２にＲＳＳＩを報告し、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５は、報告されたＲＳＳＩから把握された各ＡＰの位置関係に基づいて、相関テーブルを更新してもよい。図６Ｂは、このように更新された相関テーブルの一例を示している。

上記で詳細に説明した相関テーブルの作成および更新は、限定的なものではなく例に過ぎず、複数の基地局間の距離、複数の基地局相互間における電波の到達状況、移動端末の想定される移動経路、および、これらに類するもののうちの少なくとも１つに基づいて、相関テーブルの作成をしてもよく、また、複数の基地局間の距離の変化、複数の基地局相互間における電波の到達状況の変化、移動端末の移動経路の履歴、および、これらに類するもののうちの少なくとも１つに基づいて、相関テーブルの更新をしてもよいことに留意して頂きたい。また、上記では、制御サーバ１Ａの管理機能部１１の相関テーブル作成・更新部１１５が相関テーブルを作成および更新する例を示したが、相関テーブルは、オペレータが作成および更新してもよく、また、複数のＡＰ間で自律的に作成および更新するようにしてもよい。

（動作）
次に、以上のように構成された無線ネットワークシステムの動作を説明する。

複数の基地局相互間での移動端末３のハンドオーバは、制御サーバ１Ａの管理機能部１１によって制御される。図７は、図２に示した管理機能部１１によって実行される、移動端末３のハンドオーバ制御処理の動作を示す例示的なフロー図である。

最初に、ステップ４０１において、管理機能部１１は、移動端末３と接続中のＡＰの接続機能部２１１から通信インターフェースユニット１３を介して、移動端末３との間の通信の品質の低下、例えば、ＲＳＳＩ低下、データロス、切断の検知等を受信する。ステップ４０２において、管理機能部１１は、移動先候補ＡＰ選択部１１１の制御の下、相関テーブル１２を参照して、移動端末３と接続中のＡＰとの相関が高い１つ以上のＡＰを、移動先候補のＡＰとして選択する。ステップ４０３において、管理機能部１１は、スキャン制御部１１２の制御の下、通信インターフェースユニット１３を介して、上記選択された移動先候補の各ＡＰの接続機能部２１１に対し、移動端末３との間の通信品質を計測させるためのスキャン命令を送信し、移動先候補の各ＡＰの接続機能部２１１からスキャン結果（ＲＳＳＩ）を受信する。

次にステップ４０４において、管理機能部１１は、移動先ＡＰ決定部１１３の制御の下、上記取得されたＲＳＳＩを送信した移動先候補のＡＰの中で、予め設定された閾値以上のＲＳＳＩを送信したＡＰがあるか否かを判定する。上記閾値以上のＲＳＳＩを送信したＡＰがあると判定された場合、管理機能部１１は、移動先ＡＰ決定部１１３の制御の下、ステップ４０５において、上記閾値以上のＲＳＳＩを送信したＡＰのうち、最大のＲＳＳＩを送信したＡＰを移動先となるＡＰとして決定する。そして、ステップ４０６において、切断・接続制御部１１４の制御の下、通信インターフェースユニット１３を介して、上記決定された移動先となるＡＰの接続機能部２１１に対してハンドオーバの実行命令を送信する。

一方、ステップ４０４において、上記閾値以上のＲＳＳＩを送信したＡＰが存在しないと判定された場合は、ステップ４０７において、管理機能部１１は、スキャン未実行のＡＰが存在しないかを判定する。スキャン未実行のＡＰが存在しないと判定された場合は、管理機能部１１は、ステップ４０８において、移動先ＡＰ決定部１１３の制御の下、移動端末３と接続中のＡＰを含むすべてのＡＰの中から、最大のＲＳＳＩを送信したＡＰを接続先となるＡＰとして決定し、ステップ４０６において、切断・接続制御部１１４の制御の下、通信インターフェースユニット１３を介して、上記決定された移動先となるＡＰの接続機能部２１１に対してハンドオーバの実行命令を送信する。

これに対しスキャン未実行のＡＰが存在すると判定された場合は、管理機能部１１は、ステップ４０９において、移動先候補ＡＰ選択部１１１の制御の下、相関テーブル１２を参照して、スキャン未実行のＡＰの中から移動端末３と接続中のＡＰとの相関が高い１つ以上のＡＰを移動先候補のＡＰとして選択し、再度、ステップ４０３からの動作を繰り返す。

図８は、図１に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末３のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図である。

移動端末３と接続中のＡＰ１の接続機能部２１１が、ステップＳ１０１において、移動端末３との間の通信の品質の低下、例えば、ＲＳＳＩ低下、データロス、切断等を検知し、ステップＳ１０２において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１に対して当該検知を通知する。

それに応じて、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、ステップＳ１０３において、相関テーブル１２を参照し、ステップＳ１０４において、相関テーブル１２に記憶された、複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報に基づいて、移動先候補のＡＰを選択する。

ステップＳ１０５において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、選択された移動先候補のＡＰとしてのＡＰ２の接続機能部２１１に対して、移動端末３との間の通信品質を計測させるためのスキャン命令を送信する。ＡＰ２の接続機能部２１１は、ステップＳ１０６において、受信されたスキャン命令にしたがって移動端末３へのスキャンを実行し、ステップＳ１０７において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１にスキャン結果を通知する。

ステップＳ１０８において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、通知されたスキャン結果に基づいて、移動先となるＡＰを決定する。

移動先となるＡＰが決定されると、移動端末３とＡＰ１との間の通信がＳ１０１において切断されていない場合は、ステップＳ１０９において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、ＡＰ１の接続機能部２１１に対して、当該通信の切断を命令する。この結果、ＡＰ１の接続機能部２１１は、ステップＳ１１０において、移動端末３との間の通信の切断を実行し、ステップＳ１１１において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１に対して切断の応答を行う。その後、ステップＳ１１２において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、移動先となるＡＰとしてのＡＰ２の接続機能部２１１に対して、移動端末３との間の通信リンクの接続を命令する。この結果、ＡＰ２の接続機能部２１１は、ステップＳ１１３において、移動端末３との間の通信リンクの接続を実行し、ステップＳ１１４において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１に対して接続の応答を行う。

これに対し、移動端末３とＡＰ１との間の通信がステップＳ１０１において切断されている場合は、ステップＳ１１２において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、移動先となるＡＰとしてのＡＰ２の接続機能部２１１に対して、移動端末３との間の通信リンクの接続を命令する。この結果、ＡＰ２の接続機能部２１１は、ステップＳ１１３において、移動端末３との間の通信リンクの接続を実行し、ステップＳ１１４において、制御サーバ１Ａの管理機能部１１に対して接続の応答を行う。

図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａはそれぞれ、図１に示した無線ネットワークシステムにおいて実行される、移動端末３のハンドオーバの一例を示しており、図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂはそれぞれ、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａに示したハンドオーバにおいて使用される相関テーブルの一例を示している。

図９Ａは、壁で覆われた室内における基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の例示的な分散配置と、その配置における移動端末の例示的な移動経路とを示している。図示されている移動端末３の移動によって、移動端末３と接続中のＡＰ１は、移動端末３との間の通信のＲＳＳＩの低下を検出する。ＲＳＳＩの低下の検出に応じて、図９Ｂに示される例示的な相関テーブルが参照されて、移動元ＡＰ１に関して、ハンドオーバのし易さを表す相関情報の示す値が最も高いＡＰ２が、移動先候補のＡＰとして、すなわち、スキャン実施対象のＡＰとして選択される。移動先候補のＡＰとして選択されたＡＰ２は、スキャンを実施し、ＲＳＳＩが閾値以上であれば移動端末３と接続されることになる。

図１０Ａはまた、壁で覆われた室内における基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の例示的な分散配置と、その配置における移動端末の例示的な移動経路とを示している。図示されている移動端末３の移動によって、移動端末３と接続中のＡＰ１は、移動端末３との間の通信のＲＳＳＩの低下を検出する。ＲＳＳＩの低下の検出に応じて、図１０Ｂに示される例示的な相関テーブルが参照され、移動元ＡＰ１に関して、ハンドオーバのし易さを表す相関情報の示す値が最も高いＡＰ２が、移動先候補のＡＰとして、すなわち、スキャン実施対象のＡＰとして選択される。またそれと共に、ハンドオーバのし易さを表す相関情報の示す値が２番目に高いＡＰ３が、次期移動先候補のＡＰとして、すなわち、次期のスキャン実施対象のＡＰとして選択される。移動先候補のＡＰとして決定されたＡＰ２は、スキャンを実施し、ＲＳＳＩが閾値以上であれば移動端末３と接続されることになる。

しかしながら、図１０Ａに図示されているように移動端末３の移動後の配置は、ＡＰ２から離れＡＰ３に近くなっている。そのため、移動先候補のＡＰとして選択されたＡＰ２では、スキャンの結果得られるＲＳＳＩの強度は不十分であるかもしれない。ＡＰ２における移動端末３からのＲＳＳＩが不十分の場合は、次期移動先候補のＡＰであるＡＰ３がスキャンを実施し、ＲＳＳＩが閾値以上であれば移動端末３と接続されることになる。

図１１Ａはさらにまた、壁で覆われた室内における基地局としてのＡＰ１〜ＡＰ５の例示的な分散配置と、その配置における移動端末の例示的な移動経路とを示している。図示されている移動端末３の移動によって、移動端末３と接続中のＡＰ３は、移動端末３との間の通信のＲＳＳＩの低下を検出する。ＲＳＳＩの低下の検出に応じて、図１１Ｂに示される例示的な相関テーブルが参照されて、移動元ＡＰ３に関して、ハンドオーバのし易さを表す相関情報の示す値が最も高いＡＰ４が、移動先候補のＡＰとして、すなわち、スキャン実施対象のＡＰとして選択される。

このとき、図１１Ａに示されるような移動端末３の移動後の配置は、ＡＰ２、ＡＰ４のいずれのＡＰにも同程度の距離であり、移動元ＡＰ３に関して、ハンドオーバのし易さを表す相関情報の示す値は、ＡＰ４とＡＰ２とでは値の差が小さい。したがって、ＡＰ４に加えて、ＡＰ２も移動先候補のＡＰとして、すなわち、スキャン実施対象のＡＰとして選択される。

移動先候補のＡＰとして選択されたＡＰ２、ＡＰ４はそれぞれ、スキャンを実施し、移動端末３との間の通信のＲＳＳＩを取得する。ＡＰ２とＡＰ４のうち、取得されたＲＳＳＩがより強いＡＰが、移動端末３と接続されることになる。

（効果）
以上詳述したように、この発明の第１の実施形態に係るシステムは、以下のような処理を行っている。

（１）移動端末３と接続中のＡＰ１の接続機能部２１１が、移動端末３との間の通信の品質の低下、例えば、ＲＳＳＩ低下、データロス、切断等を検知した場合に、制御サーバ１Ａの管理機能部１１に対して当該検知を通知し、制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、相関テーブル１２を参照して、相関テーブル１２に記憶された、複数のアクセスポイント相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報に基づいて、移動先候補のＡＰを選択する。相関テーブル１２に記憶される相関情報は、複数のＡＰ間の距離と、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況と、移動端末３の想定される移動経路とに基づいて決定されている。

（２）制御サーバ１Ａの管理機能部１１が、選択された移動先候補のＡＰに対してスキャン命令を送信する。移動先候補のＡＰとしてのＡＰ２の接続機能部２１１は、受信されたスキャン命令にしたがって移動端末３へのスキャンを実行し、制御サーバ１Ａの管理機能部１１にスキャン結果を通知する。制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、通知されたスキャン結果に基づいて、移動先となるＡＰを決定する。

（３）制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、複数のＡＰ間の距離の変化と、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況の変化と、移動端末３の移動経路の履歴とに応じて、相関テーブル１２に記憶される相関情報を更新する。

（４）制御サーバ１Ａの管理機能部１１は、サービスエリアに新たなＡＰ６が配置された場合に、当該新たなＡＰ６を含む複数のＡＰ相互間における電波の到達状況を計測し直し、当該電波の到達状況の計測結果に基づいて、相関テーブル１２に記憶される相関情報を更新する。

以上の処理を行うことで、この発明の第１の実施形態によれば次のような効果が奏せられる。

（１）相関テーブル１２に記憶される相関情報が、複数のＡＰ間の距離と、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況と、移動端末３の想定される移動経路とに基づいて決定されている。このため、室内レイアウトやＡＰの配置から予想されるＡＰ間のハンドオーバのし易さを、相関テーブル１２に記憶される相関情報に反映させることができる。

また、移動端末３と当該移動端末３が接続中のＡＰとの間の通信品質の低下に応じ、相関テーブル１２に記憶された複数のＡＰ相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報に基づいて、複数のＡＰの中から移動端末３の接続先候補となるＡＰが選択される。このため、近隣のすべてのＡＰが当該移動端末３のハンドオーバ処理に対応するのではなく、移動端末３がハンドオーバし易いＡＰのみがハンドオーバ処理に対応することが可能となり、これによりＡＰの効率的な利用が可能になる。

（２）選択された移動先候補の各ＡＰに対しスキャン命令が送信され、スキャン命令に応じて計測された移動端末３との間の通信品質を表す情報に基づいて、移動端末３の接続先となるＡＰが決定される。このため、移動端末３と接続中のＡＰに隣接するすべてのＡＰがスキャン信号を送信するのではなく、選択された接続先候補のＡＰのみがスキャン信号を送信するようにでき、その結果、スキャン信号に応答を返す移動端末３の消費電力を低減させることができる。

（３）複数のＡＰ間の距離の変化と、複数のＡＰ相互間における電波の到達状況の変化と、移動端末３の移動経路の履歴とに応じて、相関テーブル１２に記憶される相関情報が更新される。このため、室内レイアウトの変更やＡＰの配置変更等があった場合の、ＡＰ間のハンドオーバのし易さの変化を、相関テーブル１２に記憶される相関情報に自動的に反映させることができる。

（４）サービスエリアに新たなＡＰが配置された場合に、新たなＡＰを含む複数のＡＰ相互間における電波の到達状況の計測結果に基づいて、相関テーブル１２に記憶される相関情報が更新される。このため、新たなＡＰが配置された場合の、ＡＰ間のハンドオーバのし易さの変化を、相関テーブル１２に記憶される相関情報に自動的に反映させることができる。

［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態では、制御サーバ１Ａの管理機能部１１が、制御サーバ１Ａ中の相関テーブル１２を参照して、複数のＡＰ間での移動端末３のハンドオーバ制御処理を実行するようにした。しかしながら、上記で詳細に説明した管理機能部１１および相関テーブル１２は、無線ネットワークシステム中の他のコンポーネントが備えるように構成してもよい。

図１２は、この発明の第２の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図である。なお、図１２において、第１の実施形態と同一の動作を行う同一のコンポーネントには同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

図１２に示される無線ネットワークシステムでは、アクセスポイント（ＡＰ１）２１Ｂ、（ＡＰ２）２２Ｂ、（ＡＰ３）２３Ｂ、・・・の各ＡＰが、管理機能部２１２を備えている。第２の実施形態では、移動端末３と接続中のＡＰの管理機能部２１２が、第１の実施形態において制御サーバ１Ａの管理機能部１１が実行したのと同様の動作を実行する。

図１３は、図１２に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図である。図１３では、図８において制御サーバ１Ａの管理機能部１１において行われていた処理が、ＡＰ１の管理機能部２１２によって実行されている。

［第３の実施形態］
図１４は、この発明の第３の実施形態に係る無線ネットワークシステムの概略構成図である。なお、図１４においても、第１の実施形態と同一の動作を行う同一のコンポーネントには同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

図１４に示される無線ネットワークシステムでは、アクセスポイント（ＡＰ１）２１Ｃ、（ＡＰ２）２２Ｃ、（ＡＰ３）２３Ｃ、・・・の各ＡＰが、管理機能部２１２と相関テーブル２１３とを備えている。第３の実施形態では、移動端末３と接続中のＡＰの管理機能部２１２が、第１の実施形態において制御サーバ１Ａの管理機能部１１が実行したのと同様の動作を実行する。第３の実施形態では、各ＡＰの管理機能部２１２における移動端末のハンドオーバ制御処理において、当該ＡＰ中の相関テーブル２１３が参照される。

図１５は、図１４に示した無線ネットワークシステム中の各コンポーネントにおいて実行される、移動端末３のハンドオーバ制御処理の処理手順を示すシーケンス図である。図１５では、図８において制御サーバ１Ａの管理機能部１１において行われていた処理が、ＡＰ１の管理機能部２１２によって実行され、また、当該処理では、ＡＰ１中の相関テーブル２１３が参照される。

図１６は、図１４に示した無線ネットワークシステム中の各アクセスポイントが備える相関テーブルの一例を示す図である。図１の無線ネットワークシステムのように制御サーバ１Ａが相関テーブル１２を備える例では、相関テーブル１２は、ハンドオーバ対象となるすべてのＡＰ間の相関情報を記憶するように構成する必要がある。これに対し、図１４の無線ネットワークシステムのように各ＡＰが相関テーブルを備える例では、図１６において示されるように、各ＡＰが備える相関テーブルは、当該ＡＰのみを移動元とする複数のＡＰ相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報を記憶するようにしてもよい。

［その他の実施形態］
前記各実施形態では、無線ＬＡＮシステムを例にとって説明したが、例えば公衆携帯通信ネットワークや、微弱又は小電力タイプの近距離データ通信ネットワークシステムにも適用可能である。その他、例えば、基地局および管理装置の構成や、ハンドオーバ制御の処理手順および処理内容等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。例えば、前記各実施形態では、移動端末のハンドオーバ先の基地局の決定や、相関テーブルの作成および更新を、各基地局における当該移動端末からのＲＳＳＩに基づいて行うく場合を例にとって説明した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば各基地局からのスキャン信号に対する移動端末からの応答信号の到達時間や伝送誤りの発生度合い等のように、基地局と移動端末との間の通信品質を把握可能な他のパラメータに基づいて行うようにしてもよい。

要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１Ａ…制御サーバ、１１…管理機能部、１２…相関テーブル、２１Ａ…ＡＰ１、２２Ａ…ＡＰ２、２３Ａ…ＡＰ３、２１１…接続機能部、３…移動端末、１３…通信インターフェースユニット、１１１…移動先候補ＡＰ選択部、１１２…スキャン制御部、１１３…移動先ＡＰ決定部、１１４…切断・接続制御部、１１５…相関テーブル作成・更新部、１Ｂ…制御サーバ、２１Ｂ…ＡＰ１、２２Ｂ…ＡＰ２、２３Ｂ…ＡＰ３、２１２…管理機能部、２１Ｃ…ＡＰ１、２２Ｃ…ＡＰ２、２３Ｃ…ＡＰ３、２１３…相関テーブル

Claims (7)

1. サービスエリアに分散配置された複数の基地局と、
   当該複数の基地局に選択的に接続され当該基地局との間で無線通信を行う移動端末と、
   前記複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報を記憶する相関テーブルと、
   前記複数の基地局および前記相関テーブルとの間で信号の送受信が可能な管理装置と
   を具備し、
   前記管理装置は、
   前記移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、前記移動端末と接続中の基地局の識別情報と前記相関テーブルに記憶された相関情報とに基づいて、前記複数の基地局の中から前記移動端末の接続先候補となる基地局を選択する接続先候補選択部と、
   前記選択された接続先候補となる基地局から前記移動端末との間の通信品質が所定の条件を満たす基地局を選択し、当該基地局を前記移動端末の接続先となる基地局として決定する接続先決定部と、
   前記接続中の基地局および前記接続先の基地局に対し、前記移動端末の接続先を切り替えるための指示を出力する出力部と
   を備える無線通信システム。
2. 前記相関テーブルに記憶される相関情報は、前記複数の基地局間の距離と、前記複数の基地局相互間における電波の到達状況と、前記移動端末の想定される移動経路とのうちの少なくとも１つに基づいて決定される請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記管理装置は、
   前記複数の基地局間の距離の変化と、前記複数の基地局相互間における電波の到達状況の変化と、前記移動端末の移動経路の履歴とのうちの少なくとも１つに応じて、前記相関テーブルに記憶される相関情報を更新する第１の相関情報更新部を、さらに備える請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記管理装置は、
   前記サービスエリアに、新たな基地局が配置された場合に、当該新たな基地局を含む前記複数の基地局相互間における電波の到達状況を計測し直し、当該電波の到達状況の計測結果に基づいて、前記相関テーブルに記憶される相関情報を更新する第２の相関情報更新部を、さらに備える請求項２又は３に記載の無線通信システム。
5. 前記接続先決定部は、前記選択された接続先候補となる基地局の各々に対し前記移動端末との間の通信品質を計測させるためのスキャン命令を送信し、当該スキャン命令に応じて計測された通信品質を表す情報を前記接続先候補となる基地局の各々から取得し、当該取得された通信品質を表す情報に基づいて、通信品質が所定レベル以上でかつ最も良好な基地局を選択し、当該基地局を前記移動端末に対する接続先の基地局として決定する請求項１乃至４のいずれかに記載の無線通信システム。
6. サービスエリアに分散配置された複数の基地局と、当該複数の基地局に選択的に接続され当該基地局との間で無線通信を行う移動端末と、前記複数の基地局相互間のハンドオーバのし易さを表す相関情報を記憶する相関テーブルと、前記複数の基地局および前記相関テーブルとの間で信号の送受信が可能な管理装置とを具備する無線通信システムが実行するハンドオーバ制御方法であって、
   前記管理装置が、前記移動端末と当該移動端末が接続中の基地局との間の通信品質の低下に応じ、前記移動端末と接続中の基地局の識別情報と前記相関テーブルに記憶された相関情報とに基づいて、前記複数の基地局の中から前記移動端末の接続先候補となる基地局を選択する過程と、
   前記管理装置が、前記選択された接続先候補となる基地局から前記移動端末との間の通信品質が所定の条件を満たす基地局を選択し、当該基地局を前記移動端末の接続先となる基地局として決定する過程と、
   前記管理装置が、前記接続中の基地局および前記接続先の基地局に対し、前記移動端末の接続先を切り替えるための指示を出力する過程と
   を備えるハンドオーバ制御方法。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無線通信システムの管理装置が備える各部としてコンピュータを機能させるハンドオーバ制御プログラム。