JP4009296B2

JP4009296B2 - 移動機

Info

Publication number: JP4009296B2
Application number: JP2005111331A
Authority: JP
Inventors: 康夫森永; 哲嗣高瀬; 暢亮笹尾; 利夫金田
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP2006295410A

Description

本発明は、移動機に関する。

携帯電話、携帯無線端末等の移動機は、基地局となる複数のアクセスポイント（ＡＰ：Access Point）から構成された無線ＬＡＮ（LocalArea Network）において、アクセスポイントを介して無線通信を行う。移動機がアクセスポイント間を移動する場合は、移動機は、それまで帰属していたアクセスポイントから、より近距離の通信状態の良いアクセスポイントに帰属先を切り換えるハンドオーバ（Hand Over）を行う。ハンドオーバ処理は、帰属するアクセスポイントの電波強度が所定の閾値より低下したときに、次に帰属するアクセスポイントを探索するスキャンを行うことで開始される（特許文献１参照）。
特開２００４−２４１９３７号公報

しかしながら、ハンドオーバ処理には、次に帰属するアクセスポイントのスキャンを行い、その後、認証、ＩＰ取得、移動機のＳＩＰ登録、呼制御など、さまざまな手順が存在する。そのため、上記のような移動機では、ハンドオーバ処理が完了するまでに時間がかかってしまうという欠点がある。特に無線ＬＡＮは、セル半径が狭く頻繁なハンドオーバが発生するため、ハンドオーバ処理が完了する時期が遅いことは問題となる。頻繁なハンドオーバとハンドオーバ処理の完了の遅延は通話品質に影響を及ぼす場合がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハンドオーバ処理を完了する時期が早まる可能性を大きくできる手段を提供することにある。

本発明は、複数のアクセスポイントから構成される無線ＬＡＮにおいて、アクセスポイントを介して無線通信を行う移動機であって、アクセスポイントからの電波の電波強度を測定する電波強度測定手段と、電波強度測定手段が測定した過去の電波強度から未来の電波強度を予測する電波強度予測手段と、電波強度の第１の閾値を記憶する記憶手段と、ハンドオーバ処理を行うハンドオーバ処理手段と、を備え、電波強度予測手段が予測する未来の電波強度が第１の閾値より小さくなったときは、ハンドオーバ処理手段はハンドオーバ処理を開始し、記憶手段は、電波強度の第２の閾値を記憶し、ハンドオーバ処理手段は、電波強度測定手段が測定した現在の電波強度が第２の閾値より小さいときであって、ハンドオーバ処理が開始されていないときは、ハンドオーバ処理を開始し、ハンドオーバ処理が開始されているときは、ハンドオーバ処理を続行し、電波強度測定手段が測定した現在の電波強度が第２の閾値以上のときであって、ハンドオーバ処理が開始されているときは、ハンドオーバ処理を中断することを特徴とする。

この構成によれば、電波強度予測手段が予測する未来の電波強度に基づいて、その未来の電波強度が第１の閾値よりも小さくなったときに、ハンドオーバ処理手段がハンドオーバ処理を開始するので、ハンドオーバ処理を開始する時期が早まる可能性が大きくなり、ハンドオーバ処理の完了時期が早まる可能性も大きくすることができる。また、この構成によれば、ハンドオーバ処理手段は、現在の電波強度が第２の閾値より小さいときであってハンドオーバ処理が開始されていないときはハンドオーバ処理を開始し、ハンドオーバ処理が開始されているときはハンドオーバ処理を続行するので、予測した未来の電波強度によりハンドオーバ処理が開始されなかったとしても、現在の電波強度に基づいてハンドオーバ処理を行うことができる。また、電波強度測定手段が測定した現在の電波強度が第２の閾値以上のときであって、ハンドオーバ処理が開始されているときはハンドオーバ処理を中断するので、予測した未来の電波強度によりハンドオーバ処理が開始されたとしても、現在の電波強度が第２の閾値以上のときは、ハンドオーバ処理を中断することができる。

この場合、電波強度予測手段は、電波強度測定手段が測定した過去の電波強度と現在の電波強度との差から未来の電波強度を予測することができる。

この構成によれば、電波強度予測手段は、過去の電波強度と現在の電波強度との差から未来の電波強度を予測するので、単純なアルゴニズムにより未来の電波強度を予測することができる。

本発明による移動機によれば、ハンドオーバ処理を完了する時期が早まる可能性を大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る移動機について添付図面を参照して説明する。

まず、本実施形態に係る移動機の構成について説明する。本実施形態の移動機は、無線ＬＡＮにおいて使用される。図１は本発明の実施形態に係る移動機を含む無線ＬＡＮシステムの構成を示す図である。本実施形態の無線ＬＡＮシステム１００は、移動機１０と、移動機の無線通信を中継するアクセスポイント２０，２２と、アクセスポイント２０，２２を制御する制御局３０とから構成される。アクセスポイント２０，２２はそれぞれ通信エリア２４，２６を有する。図１に示すように、もし、アクセスポイント２０に帰属する移動機１０が矢印の方向に移動し、アクセスポイント２０の通信エリア２４から、アクセスポイント２２の通信エリア２６に移動する場合には、ハンドオーバ処理が行われる。

図２は、本発明の実施形態に係る移動機の構成を示す図である。本実施形態の移動機１０は、物理的には、アンテナ送受信部、ＲＦ回路、信号変換器、比較器、ＣＰＵ（中央処理装置：Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）等から構成され、それぞれの機器によって後述する機能を奏する、電波強度測定部１２（電波強度測定手段）、電波強度予測部１４（電波強度予測手段）、記憶部１６（記憶手段）、およびハンドオーバ処理部１８（ハンドオーバ処理手段）といった機能ブロックを備えている。

電波強度測定部１２は、アクセスポイントからの電波信号を受信するとともに、アクセスポイントからの電波の電波強度を測定する。電波強度予測部１４は、電波強度測定部１２で測定された単位時間前の過去の電波強度と現在の電波強度との差から、未来の電波強度である予測電波強度を算出する。

記憶部１６は、予測電波強度によりハンドオーバ処理を開始する基準となる準閾値（第１の閾値）、および現在、測定された電波強度によりハンドオーバ処理を開始する基準となる閾値（第２の閾値）を記憶する。この閾値および準閾値は適宜変更することができる。この場合、閾値を準閾値より低い値とすることができ、準閾値を閾値より低い値とすることもでき、閾値と準閾値を同じ値とすることもできる。

ハンドオーバ処理部１８は、スキャン、認証、ＩＰ取得、登録、呼制御からなる一連のハンドオーバ処理を行う。

以下、本実施形態の移動機の機能について説明する。図３は本発明の実施形態に係る移動機のハンドオーバ処理時の動作を示すフロー図であり、図４は本発明の実施形態に係る移動機における時間ごとの電波強度と動作との関係を示す図である。以下の例では、移動機の閾値は−７０ｄＢに設定され、準閾値は−６５ｄＢに設定されているものとする。

図４に示すように、移動機を所持したユーザ５０が、現在、帰属しているアクセスポイントからの電波の電波強度が弱まる方向に移動しているとする。この場合、図３に示すように、現在の電波強度が閾値よりも小さいか否かが判断され（Ｓ１１）、現在の電波強度が閾値よりも小さい場合は、ハンドオーバ処理が開始されて続行され（Ｓ１２）、ハンドオーバ処理が完了する（Ｓ１３）。もし移動機が、予測電波強度と準閾値によりハンドオーバ処理を開始しなかった場合には、上記のような現在の電波強度と閾値に基づいてハンドオーバ処理を行う。

しかし、図４に示す例では、
時刻ｔ_１において電波強度−４５ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
時刻ｔ_２において電波強度−５０ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
時刻ｔ_３において電波強度−５５ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
時刻ｔ_４において電波強度−６１ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
時刻ｔ_５において電波強度−６５ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
となり、その時刻における電波強度は閾値よりも大きくなるため、仮に現在の電波強度と閾値に基づいてハンドオーバ処理を開始すると、ハンドオーバ処理を開始するのは、時刻ｔ_６以降ということになり、ハンドオーバ処理の開始と完了が遅くなる。

そこで本実施形態の移動機では図３に示すように、現在の電波強度が閾値よりも小さくないときは、単位時間前の過去の電波強度と現在の電波強度との差から算出された予測電波強度が、準閾値より小さいか否かを判断する（Ｓ１４）。予測電波強度が準閾値よりも小さいときは、ハンドオーバ処理を開始する（Ｓ１５）。

図４の例では、
時刻ｔ_２において：
変動予測幅＝（時刻ｔ_２の電波強度−５０ｄＢ）−（時刻ｔ_１の電波強度−４５ｄＢ）
＝−５ｄＢ
予測電波強度＝（時刻ｔ_２の電波強度−５０ｄＢ）＋（変動予測幅−５ｄＢ）
＝−５５ｄＢ
予測電波強度−５５ｄＢ＞準閾値−６５ｄＢ

時刻ｔ_３において：
変動予測幅＝（時刻ｔ_３の電波強度−５５ｄＢ）−（時刻ｔ_２の電波強度−５０ｄＢ）
＝−５ｄＢ
予測電波強度＝（時刻ｔ_３の電波強度−５５ｄＢ）＋（変動予測幅−５ｄＢ）
＝−６０ｄＢ
予測電波強度−６０ｄＢ＞準閾値−６５ｄＢ

時刻ｔ_４において：
変動予測幅＝（時刻ｔ_４の電波強度−６１ｄＢ）−（時刻ｔ_３の電波強度−５５ｄＢ）
＝−６ｄＢ
予測電波強度＝（時刻ｔ_４の電波強度−６１ｄＢ）＋（変動予測幅−６ｄＢ）
＝−６７ｄＢ
予測電波強度−６７ｄＢ＜準閾値−６５ｄＢ

以上のように、時刻ｔ_２およびｔ_３については予測電波強度の方が準閾値よりも大きくなるが、時刻ｔ_４では予測電波強度の方が準閾値よりも小さくため、時刻ｔ_４においてハンドオーバ処理が開始される。

ハンドオーバ処理が開始されると、スキャン、認証、ＩＰ取得までのステップが順次行われる。現在の電波強度が閾値よりも小さいか否かが判断され（Ｓ１６）、現在の電波強度が閾値よりも小さければ、ハンドオーバ処理を続行し（Ｓ１７）、登録、呼制御が行われてハンドオーバ処理を完了する（Ｓ１８）。一方、現在の電波強度が閾値よりも小さくなければ、ハンドオーバ処理を中断し、登録、呼制御は行われない（Ｓ１９）。

図４の例では、
時刻ｔ_５において電波強度−６５ｄＢ＞閾値−７０ｄＢ、
時刻ｔ_６において電波強度−７１ｄＢ＜閾値−７０ｄＢ、
であるので、時刻ｔ_６において、登録、呼制御が行われて、ハンドオーバ処理が完了する。

以下、本実施形態の移動機の作用効果について説明する。図５（ａ）は従来の移動機における時間ごとのハンドオーバ処理を示す図であり、図５（ｂ）は本発明の実施形態に係る移動機における時間ごとのハンドオーバ処理を示す図である。図５（ａ）に示すように、従来の移動機においては、電波強度が減少した場合に、実際に測定された電波強度が閾値を下回ってから初めてハンドオーバ処理が開始される。一方、本実施形態の移動機においては、予測電波強度が準閾値を下回ってからハンドオーバ処理が開始される。したがって、実際に測定される電波強度が閾値を下回ったときには、すでにスキャン、認証、ＩＰ取得といったステップを完了しているため、これらに要する時間だけハンドオーバ処理の完了時刻を早めることができる。加えて、過去に測定された電波強度に基づいて予測電波強度を算出するため、予測電波強度は現実の電波強度と良く適合したものとできる。

なお、上記実施形態においては、ＩＰ取得までを先行して行うものであるが、事前にそれより先の手順を行うこともできる。図６は、本発明の別の実施形態に係る移動機のハンドオーバ処理時の動作を示すフロー図である。この実施形態では、予測電波強度が準閾値よりも小さいか否かの判断を行い（Ｓ２１）、予測電波強度が準閾値よりも小さければ、ハンドオーバ処理を開始して、実際に測定される電波強度が閾値を下回っているか否かにかかわらず、ハンドオーバ処理を続行する（Ｓ２２）。そして、ハンドオーバ処理を完了する（Ｓ２３）。この実施形態によれば、実際に測定される電波強度が閾値を下回る前に呼制御までを終了し、自発的にそれまでの呼との切り換えを行うことで、ユーザにハンドオーバを意識させないことも可能である。

尚、本発明の移動機は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係る移動機を含む無線ＬＡＮシステムの構成を示す図である。本発明の実施形態に係る移動機の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る移動機のハンドオーバ処理時の動作を示すフロー図である。本発明の実施形態に係る移動機における時間ごとの電波強度と動作との関係を示す図である。（ａ）は従来の移動機における時間ごとのハンドオーバ処理を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る移動機における時間ごとのハンドオーバ処理を示す図である。本発明の別の実施形態に係る移動機のハンドオーバ処理時の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０…移動機、１２…電波強度測定部、１４…電波強度予測部、１６…記憶部、１８…ハンドオーバ処理部、２０，２２…アクセスポイント、２４，２６…通信エリア、３０…制御局、５０…ユーザ、１００…無線ＬＡＮシステム

Claims

複数のアクセスポイントから構成される無線ＬＡＮにおいて、前記アクセスポイントを介して無線通信を行う移動機であって、
前記アクセスポイントからの電波の電波強度を測定する電波強度測定手段と、
前記電波強度測定手段が測定した過去の電波強度から未来の電波強度を予測する電波強度予測手段と、
前記電波強度の第１の閾値を記憶する記憶手段と、
ハンドオーバ処理を行うハンドオーバ処理手段と、
を備え、
前記電波強度予測手段が予測する未来の電波強度が前記第１の閾値より小さくなったときは、前記ハンドオーバ処理手段はハンドオーバ処理を開始し、
前記記憶手段は、電波強度の第２の閾値を記憶し、
前記ハンドオーバ処理手段は、
前記電波強度測定手段が測定した現在の電波強度が前記第２の閾値より小さいときであって、
ハンドオーバ処理が開始されていないときは、ハンドオーバ処理を開始し、
ハンドオーバ処理が開始されているときは、ハンドオーバ処理を続行し、
前記電波強度測定手段が測定した現在の電波強度が前記第２の閾値以上のときであって、
ハンドオーバ処理が開始されているときは、ハンドオーバ処理を中断する、
移動機。
前記電波強度予測手段は、前記電波強度測定手段が測定した過去の電波強度と現在の電波強度との差から未来の電波強度を予測する、
請求項１に記載の移動機。