JP4227174B2 - ローカル・エリア・ネットワークにおけるハンドオーバのための受動探査 - Google Patents

Description

本発明は無線通信に関する。より詳細には、本発明は無線ネットワークのアクセス・ポイント間における無線サービスのハンドオーバに関する。

無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）は、高速無線インターネット・アクセスや電話サービスの代替物、ならびにその他のリアル・タイムの用途というような快適性をユーザに提供することができる。このようなＷＬＡＮは、移動する通信装置とアクセス・ポイントとの間で無線周波数送信を用いて通信を行う。アクセス・ポイントは小さなカバレッジ領域に無線サービスを提供するとともに、インフラストラクチャに接続されている。このインフラストラクチャは全てのアクセス・ポイントを、ルータ、ホスト・サーバ、および利用可能な全てのインターネット・サービスを含むデータ・ネットワークに電子的に接続する。配線されたインフラストラクチャおよびアクセス・ポイントは、情報の転送および通信に用いられる情報流通ネットワークを構成する。

従来のＷＬＡＮでは、第１アクセス・ポイントにて動作している通信装置は、現在位置において無線サービスを失いつつあること、または失ったことを検出すると、チャネルを探査（ｐｒｏｂｅ）して他の利用可能なアクセス・ポイントを特定する。詳細には、ＩＥＥＥ規格８０２．１１ ＷＬＡＮの探査動作においては、通信装置は第２の特定のアクセス・ポイントに対し探査要求を送り、そのアクセス・ポイントは、トラフィック競合アルゴリズムに基づき探査応答を送ることが可能となり次第、探査応答を送る。次いで、通信装置は第１アクセス・ポイントとの連係（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）要求する。

しかしながら、動作において、探査および連係の処理はバッテリ電力を消費し、通常は数百ミリ秒を要する。この時間中、ユーザがサービスに不満を感じたり、さらに悪い場合、呼またはリンクが断絶することもある。時間の損失に加えて、ハンドオーバが必要であることを通信装置が発見する前に、パケットの遅延または損失が発生する場合もある。

したがって、無線通信ネットワークにおいて第１アクセス・ポイントと第２アクセス・ポイントとの間でリンクまたは接続の高速なハンドオーバを行う方法および装置が必要である。

全体像では、本開示は、セルラー電話、双方向無線機、無線ＬＡＮ装置（８０２．１１仕様による局、即ち、ＳＴＡ）等、通信装置とも呼ばれることが多い無線通信デバイスまたは無線通信装置、ならびにこのような通信装置に対し音声およびデータ通信サービスのようなサービスを提供する無線通信システムに関する。より詳細には、種々の発明概念および原理は、システム、通信装置、システム・アクセス・ポイント、ならびにそれらにおいて受動探査により無線ネットワークのアクセス・ポイント間で音声およびデータ通信のハンドオーバを行う方法、そして探査応答を生じさせ、探査応答が送られるチャネルおよび時刻を通信装置が認識できるようにする種々の方法に具体化されている。受動探査は、通信装置が探査要求を送る必要なく探査応答を受信できる手段として定義する。なお、探査要求を送ることなく通信装置が受信する探査応答を、これに代えて受動探査応答とも呼ぶ。また、本明細書では、通信装置という用語は無線加入者デバイスまたは無線加入者装置と交換可能に用いられ、それらの用語の各々は、一般にユーザが連係されるデバイスを示す。このような装置の例には、パーソナル・ディジタル・アシスタント、個人割り当てパッド（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｐａｄ）および無線動作を装備する
パーソナル・コンピュータ、セルラー・ハンドセットもしくはデバイス、またはその均等物が含まれ、各々以下に説明するようにシステム上にて動作するように構成されている。

特に対象とする通信システムおよび通信装置は、好適には、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、周波数ホッピング、または時分割多元接続（ＴＤＭＡ）アクセス技術、およびＴＣＰ／ＩＰ（伝送制御プロトコル／インターネット・プロトコル）、ＩＰＸ／ＳＰＸ（パケット間交換／順次パケット交換）、ＮｅｔＢＩＯＳ（ネットワーク基本入出力システム）またはその他のプロトコル構造のような、１つ以上の種々のネットワーク構築プロトコルを利用する、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはハイパーラン（Ｈｙｐｅｒ−Ｌａｎ）等のような、通常、ＷＬＡＮ機能と呼ばれている短距離通信機能を備えるまたは容易にすることができるものである。

以下でさらに述べるように、種々の発明原理およびその組み合わせを採用すると、通信装置が第１無線通信アクセス・ポイント（第１アクセス・ポイント）のサービス上で動作しており、かつ、連係要求とハンドオーバが必要であることとを通信装置が発見する前に、第１無線通信アクセス・ポイント（第１アクセス・ポイント）のサービスから第２無線通信アクセス・ポイント（第２アクセス・ポイント）のサービスへのＷＬＡＮ通信セッション・ハンドオーバを容易にするという利点がある。このように、ハンドオーバが必要なときにのみ第２アクセス・ポイントにサービスをハンドオーバする無線環境にて動作する通信装置と比較して、本発明の方法および装置を利用する通信装置のユーザには、遅延の短縮およびパケット損失の減少が経験される。

図１には、簡略化した代表的な無線環境、即ち、無線通信システム１００を示す。無線通信システム１００では、システム内部のコンポーネントや領域は必ずしも同じ拡縮率ではない。通信装置１０２は、第１無線通信アクセス・ポイント（第１アクセス・ポイント）１０４のサービスまたは第１アクセス・ポイント１０４からのサービスと、第２無線アクセス・ポイント（第２アクセス・ポイント）１０６等、他のアクセス・ポイントのサービスまたは第２アクセス・ポイント１０６からのサービスとの間で移動可能である。この例示的な実施形態では、第１、第２アクセス・ポイント１０４，１０６は、複数のアクセス・ポイントを伴う企業サーバ（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｓｅｒｖｅｒ）１１０により提供される無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）１０８内のアクセス・ポイントである。また、通信装置１０２は、第３アクセス・ポイント１１２および第４アクセス・ポイント１１４のような、ＷＬＡＮ１０８内の追加のアクセス・ポイントのサービス領域内でも移動可能である。別の無線通信装置１１６，１１８，１２０も、第１、第２、第３、第４アクセス・ポイント１０４，１０６，１１２，１１４のサービス間で移動可能である。

通信装置１０２は、例えば、企業サーバ１１０およびアクセス・ポイント１１４を介して通信装置１２０と、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１２８を介して通信装置１２６と、基地送信局（ＢＴＳ）１３２またはセルラーＷＡＮを介して無線通信装置１３０と連絡を取る。

図１に示すように、通信装置１０２は第１アクセス・ポイント１０４により提供される第１カバレッジ領域１３４内に位置しており、第１アクセス・ポイント１０４によりサービスが現在提供されている、即ち、第１アクセス・ポイント１０４のサービスまたは第１アクセス・ポイント１０４からのサービス上で現在動作している。しかしながら、図２に関連付けてさらに詳しく論ずるが、通信装置１０２は、第２カバレッジ領域１３６に無線カバレッジを提供する第２アクセス・ポイント１０６のような、それぞれのサービス領域内に無線カバレッジを提供する他のアクセス・ポイントにより送信される、探査応答また
は受動探査応答と、同期メッセージとを監視または受動的に監視するようにプログラムされている。この受動監視は継続的に行うことができる。あるいは、通信装置１０２が第１カバレッジ領域１３４の外へ移動するとき、または、第１アクセス・ポイント１０４により提供される無線サービスが不適切なとき等、ハンドオーバが必要であると通信装置１０２または第１アクセス・ポイント１０４が判定したときに行うことができる。探査応答および同期メッセージは通信装置１０２に対し、第２アクセス・ポイント１０６等、他の利用可能なアクセス・ポイントに対応するデータを供給する。これにより通信装置１０２が連係を要求することが可能となり、最終的には通信装置１０２に対し無線サービスが提供される。このように、通信装置１０２は、探査要求、例えば、探査応答の要求を送信するのではなく、受動探査応答を受動的に監視し受信することしかしないため、受動的に探査していると言われる。

なお、ＩＥＥＥ８０２．１１等、従来のＷＬＡＮでは、１つのアクセス・ポイントから別のアクセス・ポイントへの無線サービスの必要のハンドオーバを通信装置が開始する。このことは、特定のアクセス・ポイントに宛てて探査要求を送ることにより実行され、この探査要求により、そのアクセス・ポイントは探査応答を送信またはブロードキャストする。なお、公知のシステムにおけるアクセス・ポイントは探査要求を送らない。ここでは有利にも、通信装置は探査要求を送らないが依然として探査応答を受信する。この探査応答を利用して、無線サービスを提供するため、または実行中の無線サービスを通信装置に対しハンドオーバするために適切であるアクセス・ポイントに優先順位を付け選択することができる。一手法では、無線通信装置に対しサービスを現在提供しているアクセス・ポイントが他のアクセス・ポイントに対し探査要求を送る。なお、この探査要求に対するプロトコルの慣例および内容は、通信装置からの公知の探査要求と同一とすることができる。

通信装置１０２および第１アクセス・ポイント１０４は、本明細書に開示の変更および改良以外では一般に公知である。したがって、このようなデバイスの公知の機能や構造については、以下に開示し論ずる発明原理および概念に関する以外、詳細には説明しない。

図２を参照して、受動探査によって無線ネットワークのアクセス・ポイント間でサービスのハンドオーバを容易にするように構成された通信装置１０２の好適な実施形態のブロック図について、論じ説明する。なお、図２は、追加の無線通信装置１１６，１１８，１２０も表し得る。通信装置１０２は、少なくとも第１、第２アクセス・ポイント１０４，１０６を通じてネットワーク、この実施形態では詳細にはＷＬＡＮ１０８から、それ以外にも追加のアクセス・ポイントから受信する、無線周波数信号を吸収および放射するように動作するアンテナ２０２を備える。例えば、第１アクセス・ポイント１０４からの信号等、ＷＬＡＮ１０８から送信される無線信号は、アンテナ２０２によって吸収され、受信機２０４に入力即ち供給される。また、受信機２０４は、通信装置１０２に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントからの探査応答および同期メッセージ等の無線信号も受信する。受信機２０４はコントローラ２０８によって制御されてよい。コントローラ２０８は、アクセス・ポイントにより送信された探査応答等の信号の監視のみを行うようにプログラムされている。これらのアクセス・ポイントは他のメッセージによって識別され、通信装置１０２の所定の距離内に存在するアクセス・ポイントである。この所定の距離および適格なアクセス・ポイントは、通信装置１０２に対しサービスを提供しているアクセス・ポイント１０４から一定の距離内の位置により識別される特定のアクセス・ポイントであってもよく、または単に担当アクセス・ポイントにより識別されるアクセス・ポイント等であってもよい。

周知のように、送信機２０６により増幅された信号は、送信機２０６からアンテナ２０２に接続され、例えば、第１アクセス・ポイント１０４に対し、したがって企業サーバ１
１０に対し放射即ち送信される。また周知のように、受信機２０４および送信機２０６は示すように相互接続されており、コントローラ２０８と対話的に動作し、かつコントローラ２０８により制御され、音声トラフィックもしくはデータ・メッセージまたはそれらに対応する信号を、コントローラ２０８に供給するか、またはコントローラ２０８から受け入れる、即ち、受信する。

コントローラ２０８は、公知の態様でユーザ・インターフェース２１０と共に動作する。ユーザ・インターフェース２１０は、例えば、イヤホンまたはスピーカおよびマイクロフォン等のトランスデューサ、ディスプレイ、ならびにキーパッド（図示せず）を含む。受信機２０４、送信機２０６、およびユーザ・インターフェース２１０は、各々、示すようにコントローラ２０８に対し相互接続されており、コントローラ２０８は通信装置１０２に対して全動作命令および制御を供給する。コントローラ２０８はディスプレイおよびキーボードまたは１組のキー（図示せず）に接続され、それらと共に動作し、特定のデバイスおよびその機能により異なり得るユーザ・インターフェース体験を実現し、音声もしくはデータ・メッセージまたは他の情報の発生および消費を容易にする。キーボードは、公知の物理的キーボード、またはディスプレイの一部である仮想キーボードとすることができる。ディスプレイも公知であり、液晶ディスプレイ等であってよい。キーが仮想キーボードの一部である場合、ディスプレイはコントローラ２０８に対し情報を伝達するために、接触感応型等であることが必要である。同様に、イヤホン、スピーカおよびマイクロフォンは、市販の型である。

コントローラ２０８は本質的には汎用プロセッサであり、好適には、プロセッサ２１２および連動するメモリ・ソース２１４を備える。プロセッサ２１２は、好適には、公知のプロセッサ素子であり、その機能は、ＷＬＡＮ１０８とのエア・インターフェースの仕様や、音声およびデータ・トラフィック用の種々のネットワーク・プロトコル等により異なる。プロセッサ２１２は、探査応答および同期メッセージを含む音声およびデータ・メッセージを符号化および復号するように動作し、トランスデューサまたはコントローラ２０８によるさらなる処理に適切な信号を供給する。プロセッサ２１２は、１つ以上のマイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ、および本論述には関係のない信号処理動作責務に関するコントローラ２０８の動作責務に応じたその他の集積回路を備えてよい。

いずれの場合でも、コントローラ２０８は、メモリ・ソース（メモリ）２１４も備える。メモリ・ソース２１４は、例えば、公知のＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ）または磁気メモリの組み合わせであってよい。メモリ２１４は、種々の項目またはプログラムに加えて、例えば、プロセッサ２１２のオペレーティング・システム即ちオペレーティング・ソフトウェア２１６を記憶するために用いられる。このオペレーティング・ソフトウェア２１６がプロセッサ２１２により実行されると、プロセッサ２１２は、例えば、ユーザ・インターフェース２１０、送信機２０４および受信機２０６とのインターフェース等、通信装置１０２の必須機能を実行する。さらに、メモリ２１４は音声およびデータ呼をサポートするための呼処理ルーチンを含む。この呼処理ルーチンは詳細には示さないが当業者には認められるものであり、エア・インターフェース、呼処理、およびサービス・プロバイダまたはネットワークの仕様に応じて異なる。

示すように、メモリ２１４は、さらに、追加のプログラムおよびデータ記憶部を備える。詳細には、メモリ２１４は、監視機能２１８、時刻／チャネル／間隔データ記憶部２２４、同期データ記憶部２２６、ハンドオーバ決定機能２２８、および本開示には論じることも記載することもない他の機能および記憶部２３０を備える。監視機能２１８は、第１アクセス・ポイント１０４等のアクセス・ポイントのサービス内で動作中、受信機２０４により受信される無線周波数信号に含まれる信号を監視するために用いられる。例えば、
コントローラ２０８は、第１アクセス・ポイント１０４により送信されるメッセージ、ならびに第２アクセス・ポイント１０６等、追加のアクセス・ポイントにより送信される受動探査応答および同期メッセージを、監視機能２１８を用いて監視する。

時刻／チャネル／間隔データ記憶部２２０は、受信機２０４およびコントローラ２０８が監視機能２１８を利用して、探査応答および同期メッセージ等の信号を監視する所定の時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を記憶するために用いられる。通例では、所定時刻および応答間隔は、第１アクセス・ポイント１０４により送信され、受信機２０４により受信され、コントローラ２０８により復号されるメッセージから取得される。これに代えて、探査応答または同期メッセージを監視すべき所定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を通信装置１０２が認識するように、所定時刻および応答間隔をメモリ２１４にプログラムすることができる。例えば、通信装置１０２は、規定のチャネル上で応答間隔毎に１回監視を行うようにプログラムされる。

探査データ記憶部２２２は、主に探査データを記憶するために用いられる。探査データはアクセス・ポイント・データとも呼ばれ、探査応答に含まれる。探査データは、その探査データが送信されたアクセス・ポイントに対応しており、例えば、その探査データが送信されたアクセス・ポイントに対する特定の識別子、その探査データが送信されたアクセス・ポイントについての位置情報、およびその探査データが送信されたアクセス・ポイントとの連係を要求するために通信装置１０２により用いられるハンドオーバ情報を含む。

また、メモリ２１４は周波数および信号強度データ記憶部２２４も備える。コントローラ２０８は、周波数および信号強度、または受信機２０４により受信された探査応答に対応する信号品質の他の指標を、より一般的には探査データを判定する。探査応答に対応する周波数および信号強度は、周波数および信号強度データ記憶部２２４に記憶される。

同期データ記憶部２２６は、同期メッセージに含まれる同期データ（シンク・データ（ｓｙｎｃｈ ｄａｔａ））を記憶するために用いられる。同期メッセージは、通例、受信した探査応答を含む入力信号の信号強度測定精度を高めるように最適化されている。また、メモリ２１４は、通信装置１０２が１つのアクセス・ポイントの無線サービスから他のアクセス・ポイントの無線サービスに交換するか否かを判定するための、ハンドオーバ決定機能２２８も含む。ハンドオーバ決定機能２２８は、第１アクセス・ポイント１０４等、１つのアクセス・ポイントの無線サービスから第２アクセス・ポイント１０６等、別のアクセス・ポイントの無線サービスへの交換も容易にする。

動作において、受信機２０４およびコントローラ２０８が多数のアクセス・ポイント（追加のアクセス・ポイントとも呼ぶ）から探査応答または同期メッセージ等の信号を受信し処理するとき、コントローラ２０８は多数のアクセス・ポイントに優先順位を付け、多数のアクセス・ポイントに対応する探査データに基づき、適切なアクセス・ポイントを選択する。通信装置１０２、詳細にはコントローラ２０８は、探査データ記憶部２２２に記憶されている探査データと、同期データ記憶部２２６に記憶されているシンク・データと、周波数および信号強度データ記憶部２２４に記憶されている周波数および信号強度とのうちの１つ以上を利用して、アクセス・ポイントに優先順位を付け、適切なアクセス・ポイントを選択することにより、ハンドオーバ決定を行う。ハンドオーバ決定を行うと、通信装置１０２は適切なアクセス・ポイントとの連係を要求することにより、ＷＬＡＮ１０８内においてＷＬＡＮハンドオーバを開始する。

例えば、所定のサービスの品質、即ち、サービス品質（ＱｏＳ）を必要とする通信セッションにて第１カバレッジ領域の第１アクセス・ポイント１０４のサービス上で現在動作している通信装置１０２は、第２、第３アクセス・ポイント１０６，１１２から探査応答
を受信する場合がある。通信装置１０２は、それぞれのアクセス・ポイントにより送信された探査応答に含まれる探査データを解析し、例えば、第２、第３アクセス・ポイント１０６，１１２に対応する探査データに含まれる位置情報等の探査データに基づき、第２、第３アクセス・ポイント１０６，１１２に優先順位を付ける。次いで、例えば、第２アクセス・ポイント１０６が第１アクセス・ポイント１０４に近接しており、かつ、第３アクセス・ポイント１１２は第１アクセス・ポイント１０４に近接していないことを探査データが示す場合、通信装置１０２は第２アクセス・ポイント１０６を適切なアクセス・ポイントとして選択する。

図３を参照すると、第１アクセス・ポイント１０４を含むアクセス・ポイントは、例えば、通信装置１０２から受信されるデータ信号または通信装置１０２に対し送られるデータ信号を含む、無線周波数信号を吸収および放射するように動作するアンテナ３０２を備える。これらの無線周波数信号は、アクセス・ポイント受信機（ＡＰ受信機）３０４に入力即ち接続される。アクセス・ポイント送信機（ＡＰ送信機）３０６により増幅された信号は、ＡＰ送信機３０６からアンテナ２０２に接続され、カバレッジ領域１３４内の通信装置またはアクセス・ポイントに対し放射即ち送信される。ＡＰ送信機３０６により送信される信号には、通信装置１０２および第２アクセス・ポイント１０６、ならびに他のアクセス・ポイントにより受信される信号が含まれる。一実施形態では、有線送信機３２８および有線受信機３３０は企業サーバ１１０、および必要な場合には、ＷＬＡＮ１０８内にある他のアクセス・ポイントに対し、アクセス・ポイント１０４を接続する。アクセス・ポイントおよび企業サーバ１１０は固定された位置にあるため、イーサネット（登録商標）・ネットワーク等の有線技術を利用して相互に通信可能である。このことは本論述の範囲を超えているが、当技術分野では周知である。このように、通信装置１０２は第１カバレッジ領域１３４にて第１アクセス・ポイント１０４からの無線サービス上で動作している、即ち、第１アクセス・ポイント１０４から無線サービスの提供を受けている。

ＡＰ受信機３０４およびＡＰ送信機３０６は、アクセス・ポイント・コントローラ（ＡＰコントローラ）３０８と対話的に動作し、かつＡＰコントローラ３０８により制御され、通信装置１０２に対し無線サービスを現在提供していない別のアクセス・ポイント、例えば、第２アクセス・ポイント１０６が、通信装置１０２による受信のために探査応答を送信する規定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を制御してよい。先に図２を参照して論じたが、第２アクセス・ポイント１０６により送信される探査応答には、第２アクセス・ポイント１０６に関するデータが含まれる。

ＡＰコントローラ３０８は本質的には汎用コントローラであり、好適には、プロセッサ３１０および連動するメモリ・ソース即ちメモリ３１２を備える。プロセッサ３１０は、好適には、公知のプロセッサ素子であり、１つ以上のマイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ、および本論述には関係のない信号処理動作責務に関するＡＰコントローラ３０８の動作責務に応じた他の集積回路を備えてよい。

また、ＡＰコントローラ３０８は、例えば、プロセッサ３１０のオペレーティング・システム即ちオペレーティング・ソフトウェア３１４等、種々の項目またはプログラムを記憶するために用いられるメモリ・ソース（メモリ）３１２も備える。このオペレーティング・ソフトウェア３１４がプロセッサ３１０により実行されると、プロセッサ３１０は、ＡＰ送信機３０４、ＡＰ受信機３０６、ならびに有線の送信機３３０および受信機３２８とのインターフェース等、第１アクセス・ポイント１０４の必須機能を実行する。示すように、メモリ３１２は、さらに、ハンドオーバ検出機能３１６、時刻／間隔データ記憶部３１８、探査要求記憶部３２０、探査メッセージ記憶部３２２、アイデンティティ／チャネル・データ記憶部３２４、ならびに本開示には論じることも記載することもない他の機能および記憶部３２６を備える。

通信装置１０２は、ＡＰ送信機３０６により送信されるＷＬＡＮ信号を監視するように、かつ、通信装置１０２により監視され、ＡＰ送信機３０６により送信されるこのＷＬＡＮ信号が所定のＱｏＳを有することを要求するようにプログラムされてよい。第１アクセス・ポイント１０４が第１カバレッジ領域においてこの所定のＱｏＳでＷＬＡＮ信号を供給することができない場合、通信装置１０２はハンドオーバが必要であることを自律的に判定し、通信リンクを、例えば、第２アクセス・ポイント１０６にハンドオーバするように、ＡＰコントローラ３０８に対し命令する。これに代えて、第１アクセス・ポイント１０４は通信リンクのハンドオーバが必要であるか否かを、ハンドオーバ検出機能３１６を用いて判定してもよい。例えば、ＡＰコントローラ３０８は、アクセス・ポイント１０４が提供可能であるよりも高いＱｏＳ即ち信号品質の信号を通信装置１０２が要求しているか否かを判定する。例えば、通信装置から受信した信号の信号品質即ちＱｏＳが目標の即ち所定のＱｏＳ以下である場合、アクセス・ポイントから通信装置に対し送信される信号も充分ではない可能性が高い。その場合、ＡＰコントローラ３０８はハンドオーバ検出機能３１６を用い、通信リンクを別のアクセス・ポイントにハンドオーバするように、ハンドオーバ決定を行う。例えば、受信された信号のＱｏＳが低いこと等、通信装置１０２が位置を変更している、即ち、アクセス・ポイント１０４のカバレッジ領域の外へ、即ち、カバレッジ領域を超えて移動していることを示す指示を第１アクセス・ポイント１０４が受信した場合、第１アクセス・ポイント１０４はハンドオーバ検出機能３１６を用いてハンドオーバ決定を行い、通信リンクをハンドオーバする。

ＡＰコントローラ３０８はＡＰ送信機と協同して探査するように、例えば、第２アクセス・ポイント１０６や他のアクセス・ポイントに対し探査要求を所定の間隔で送るように構成されてよい。これに代えて、ＡＰコントローラ３０８はＡＰ送信機３０４およびＡＰ受信機３０６と協同的に動作して制御する、即ち、通信装置１０２の必要に応じて第２アクセス・ポイント１０６（や他のアクセス・ポイント）が探査要求を送る所定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を計算し、時刻／間隔データ記憶部３１８に所定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を記憶してもよい。さらにまた、ＡＰコントローラ３０８はＡＰ受信機３０６を介して第２アクセス・ポイント１０６を監視し、第２アクセス・ポイント１０６に対し探査要求を送る時を判定するようにプログラムされてもよい。ＡＰコントローラ３０８が他のアクセス・ポイントから探査応答を受信するように動作する特定の方法は、個々の用途環境および動作の必要により異なる。

上述のように、好適には、第１アクセス・ポイント１０４はハンドオーバが必要となるまで待機して第２アクセス・ポイント１０６に対し探査要求を送るのではなく、所定の間隔で継続的に探査要求を送り、通信装置１０２は全ての探査応答を測定し、ハンドオーバが必要な時を自律的に決定する。これに代えて、第１アクセス・ポイント１０４、詳細には、ＡＰ送信機３０６およびＡＰコントローラ３０８は無線接続を介して、または有線（ｗｉｒｅｌｉｎｅ）接続を通じて有線受信機３２８および送信機３３０を介して、第２アクセス・ポイント１０６と通信し、第２アクセス・ポイント１０６が探査応答を送信すべき所定時刻および応答間隔を第２アクセス・ポイント１０６に対し通知してもよく、第１アクセス・ポイント１０４はサービスのハンドオーバが必要となるまで待機して第２アクセス・ポイント１０６に対し探査要求を送ってもよい。

第１アクセス・ポイント１０４は、近接する他のアクセス・ポイントに関するプログラムされた情報を有してなくてもよく、単に別のアクセス・ポイントが探査応答を送るために利用可能な全てのチャネルを探査してもよい。これに代えて、メモリ３１２のアイデンティティ／チャネル・データ記憶部３２４を用いて、第１アクセス・ポイント１０４の近接する第２アクセス・ポイント１０６等、１つ以上のアクセス・ポイントのアイデンティティ情報およびチャネル情報を記憶してもよい。第１アクセス・ポイント１０４は、単に
、第１アクセス・ポイント１０４に近接する第２アクセス・ポイント１０６等、通信装置１０２のハンドオーバ候補として識別された１つ以上のアクセス・ポイントに対し探査要求を送信してもよい。

これより図４を参照して、２箇所の無線アクセス・ポイント間での無線サービスのハンドオーバを容易にするための種々の受動探査方法を例示するラダー図について論じる。なお、ラダー図における破線（即ち、一部の工程の間のダッシュ）は、破線の前後の工程を一緒にまたは時系列順に実行する必要はないことを示している。この論述の一部は、本質的にはこれまでの論述の一部の見直しおよび概要となる。第１アクセス・ポイント１０４が第１通信装置１０２および、図１に示す追加の通信装置１１６，１１８に対し無線サービスを提供すると仮定する。

まず図４を参照すると、４００において、第１アクセス・ポイント１０４はハンドオーバ検出機能３１６を用いて、通信装置１０２，１１６および１１８のうちの１つ以上に対するサービスのハンドオーバに適した時刻であるか、あるいはそれらに対するサービスのハンドオーバが必要であることを他の状況が示しているかを判定する。このことは、他のアクセス・ポイントに対し探査要求を送ることによって開始される。例えば、４００において、第１アクセス・ポイント１０４は第２アクセス・ポイント１０６に対し探査要求を送信する。あるいは、上述のように、第２アクセス・ポイント１０６が一定の時刻または間隔で探査応答を送るように予め構成される場合、４００にて第１アクセス・ポイントが探査要求を送ることも必要ではない。しかし、４０２，４０４，４０６においては、第２アクセス・ポイント１０６が探査要求に応答し（あるいは、予め構成された時刻および間隔のうちの少なくとも一方に基づき）、通信装置１０２，１１６，１１８に対し探査応答を送信する。探査応答は時間線４０２，４０４，４０６により表されるが、実際には第２アクセス・ポイント１０６からブロードキャストされる単一の探査応答であることは認められるであろう。同様に、４０８，４１６において、第１アクセス・ポイント１０４は、それぞれ第３、第４アクセス・ポイント１１２，１１４に対し探査要求を送信する。第３アクセス・ポイント１１２は、４０８において第１アクセス・ポイント１０４により送信された探査要求に応答し、または探査応答のスケジュールに応答して、４１０，４１２，４１４において、通信装置１０２，１１６，１１８に対し探査応答を送信またはブロードキャストする。第４アクセス・ポイント１１４は、４１６において第１アクセス・ポイント１０４により送信された探査要求に応答し、または探査応答のスケジュールに応答して、４１８，４２０，４２２において、通信装置１０２，１１６，１１８に対し探査応答を送信する。

図２と関連付けて上で述べたように、この時点において、通信装置１０２は、例えば、それぞれの受信した探査応答に含まれる探査データに基づき、第２、第３、第４アクセス・ポイント１０６，１１２，１１４に優先順位を付け得る。探査応答には、例えば、このようなデータのＱｏＳ評価、利用可能なサービス等が含まれる。次いで、通信装置１０２は、連係するのに適切なアクセス・ポイントとして、第２、第３、第４アクセス・ポイント１０６，１１２，１１４のうちの１つを選択するとともに、選択した適切なアクセス・ポイントとの連係を要求する。

なお、この時点において、各アクセス・ポイントには、動作するチャネルが割り当てられている。したがって、例えば、第２アクセス・ポイント１０６は割り当てられたチャネル上で常に探査応答を送るため、アクセス・ポイント１０６が探査応答を送るべきチャネルに関して、第１アクセス・ポイント１０４が第２アクセス・ポイント１０６等、他のアクセス・ポイントに対し命令することはない。また、通信装置１０２，１１６，１１８に適切なアクセス・ポイント・チャネル・データが予め設定されていない場合、第１アクセス・ポイント１０４は、第２アクセス・ポイント１０６からの探査応答を通信装置１０２
，１１６，１１８が受信することを可能とするように、通信装置１０２，１１６，１１８に対し、どのチャネルを監視するかについて命令することが必要となる。

例えば、上述の受動探査プロトコルまたは処理に代えて、図４の４２４において、第１アクセス・ポイント１０４に近接しているため潜在的なハンドオフ候補である、アクセス・ポイント１０６，１１２等のアクセス・ポイントのみに探査要求を送るように、第１アクセス・ポイント１０４を構成してもよい。なお、単一の線４２４が両アクセス・ポイント１０６，１１２に対する探査要求を示す。４２６において、アクセス・ポイント１０４は、例えば、応答時刻／間隔データ、ならびにアクセス・ポイント・チャネル・データを含むメッセージを送信し、通信装置１０２，１１６，１１８がアクセス・ポイント１０６，１１２からの探査応答を受信すること可能とするように、通信装置１０２（および、必要な場合には通信装置１１６，１１８）に対し、どのチャネルを監視するかについて命令する。４２６は、４２４において探査要求を送る直前または直後のいずれであってもよい。通信装置１０２，１１６，１１８は、各々、受信したこのデータを、それぞれの時刻／チャネル／間隔データ記憶部２２０に記憶する。次いで、４２８，４３０において、通信装置１０２は、第２、第３アクセス・ポイント１０６，１１２により送信された探査応答に対して適切なチャネルを適切な応答時刻／間隔にて監視する。

図４に示す別の可能な受動探査方法では、４３２において、第１アクセス・ポイント１０４は無線接続または有線接続を介して第２アクセス・ポイントに対し、第２アクセス・ポイント１０６が探査応答を送るまたはブロードキャストする規定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を伝達する。次いで、４３４において、第２アクセス・ポイント１０６は、規定時刻または応答間隔のうちの少なくとも一方にて、第１通信装置１０２に対し探査応答を送信し得る。必要な場合、通信装置１１６，１１８がメッセージを受信してもよい。この事例では、通信装置は、探査応答を監視する時を認識する必要があるが、このことは、プログラムされたデータ、または４２６において第１アクセス・ポイントから取得されるデータにより達成され得る。

さらに、図４を参照すると、４３６において、第１アクセス・ポイント１０４に近接する１箇所以上のアクセス・ポイントのアイデンティティ情報およびチャネル情報により、第１アクセス・ポイント１０４を構成してもよい。したがって、第１アクセス・ポイント１０４は第１アクセス・ポイント１０４に近接するアクセス・ポイントに対してのみ探査要求を送信し、通信装置は上述のようにアクセス・ポイントからの応答を監視するようにプログラムされている。図１に示したように、第２アクセス・ポイント１０６は第１アクセス・ポイント１０４に近接するため、ここでも、４３６において、第１アクセス・ポイント１０４は第２アクセス・ポイント１０６に対してのみ探査要求を伝達する。したがって、第１アクセス・ポイント１０４は第２アクセス・ポイント１０６を、無線通信装置１０２が連係可能なアクセス・ポイントとして識別する。無線通信装置１０２が連係可能なアクセス・ポイントをハンドオーバ候補とも呼ぶ。

４３８において、第２アクセス・ポイント１０６は通信装置１０２による受信のため探査応答を送信する。なお、必要な場合、探査応答が通信装置１１６，１１８等、複数の他の通信装置により受信されてもよい。

さらに別の受動探査方法では、図４の４４０において、第１アクセス・ポイント１０４が通信装置１０２に対し少なくとも規則的応答間隔に関するデータを含むメッセージを送信するように構成され、通信装置１０２が、このデータを時刻／データ／間隔記憶部３１８に記憶してもよい。しかしながら、第１アクセス・ポイント１０４は第２アクセス・ポイント１０６と通信しない。むしろ、第２アクセス・ポイント１０６は、４４２において探査応答を送信し、例えば、４４４において、この規則的応答間隔で再び探査応答を送信
するようにプログラムされている。通信装置１０２は監視機能２１８を用い、この応答間隔の探査応答を監視する。

上述の受動探査方法の一変形では、第１アクセス・ポイント１１４が他のアクセス・ポイントに対し探査要求を送らないように、またはアクセス・ポイントの探査応答を送信するタイミングを通信装置１０２，１１６，１１８に対し通知しないように構成されてもよい。代わりに、第２アクセス・ポイント１０６等、各アクセス・ポイントがカバレッジ領域内にある全ての通信装置に対し、探査応答を送る時刻および間隔のうちの少なくとも一方をブロードキャストするように構成されてもよい。この場合、通信装置は全ての探査応答について時刻およびチャネルを取得するまで全てのチャネルを走査し、次いで、探査応答を監視する時を自律的に決定するように構成されてよい。この例では、４４０において通信装置１０２がアクセス・ポイント１０４からメッセージを受信しない場合、４４２において、および再び４４４において、第２アクセス・ポイント１０６が探査応答を送信し得る。

これに代えて、図４の４４６において、第２アクセス・ポイント１０６がシンク・データを含む同期メッセージを送信するように構成されてもよい。通信装置１０２は同期メッセージを受信し、シンク・データを同期データ記憶部２２６に記憶する。これにより、ハンドオーバ候補を判定するための応答を監視する時を通信装置１０２が判定すると、通信装置１０２がアクセス・ポイント１０６からの応答の信号強度をより高精度に測定することが可能となる。

なお、４００〜４４６において、通信装置１０２または追加の通信装置１１６，１１８にサービスのハンドオーバが必要であることを第１アクセス・ポイント１０４が判定する必要はない。むしろ、通信装置が別のサービス領域に位置を変更しているか否か、または高ＱｏＳを必要とする通信セッションに伴われるか否かによらず、通信装置１０２および追加の通信装置１１６，１１８は全ての探査応答の時刻およびチャネルを示すそれぞれのアクセス・ポイント・ブロードキャスト領域内のアクセス・ポイント・ブロードキャストに対し、定常的または選択的にアクセス・ポイント・チャネルを走査してよく、次いで、探査応答に基づき、ハンドオーバに適したアクセス・ポイントを自律的に決定してよい。

このように、アクセス・ポイントが通信装置から直接的に探査要求を受信することなく探査応答を送信するアクセス・ポイントの受動探査では、通信装置はハンドオーバが必要となる前に新たなアクセス・ポイントとの連係を要求できるため、ハンドオーバの高速化が可能となる。加えて、通信装置が探査応答の要求および受信の双方を行う必要がないため、受動アクセス・ポイント探査では通信装置の電池寿命が増大し得る。加えて、通信装置は連係が必要となる前に第２アクセス・ポイントとの連係要求を開始する場合、受動アクセス・ポイント探査では、第１アクセス・ポイントのサービスが第２アクセス・ポイントにハンドオーバされるときに呼もしくは通信が断絶する確度または不充分なネットワーク・サービスが体験される確度は減少する。

なお、上述の受動探査によるハンドオーバの方法および装置は、反転して実施されてもよく、上述のＷＬＡＮ以外の異なる通信ネットワークにおいて実施されてもよい。

受動探査により無線ネットワークのアクセス・ポイント間におけるサービスのハンドオーバが実施される環境の例の簡略化した代表図。 受動探査により無線ネットワークのアクセス・ポイント間におけるサービスのハンドオーバを利用する無線ネットワークにおいて動作可能な通信装置のブロック図。 別のアクセス・ポイントへのサービスのハンドオーバを容易にするように構成したアクセス・ポイントのブロック図。 ２つの無線通信ネットワーク・アクセス・ポイント間における無線サービスのハンドオーバを容易にするための種々の代替受動探査方法を示すラダー図。

Claims (16)

1. 無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）内で動作し、第１アクセス・ポイント上で動作するように配置および構成された無線通信装置であって、
   第２アクセス・ポイントの探査応答時刻および応答間隔のうちの一方を含む第１アクセス・ポイント・メッセージを受信することと、
   探査要求を送信する必要なく、第１アクセス・ポイント・メッセージに含まれる第２アクセス・ポイントの探査応答時刻および応答間隔のうちの一方に基づき、第２アクセス・ポイントからの探査応答を監視することと、
   第２アクセス・ポイントからの探査応答に対応する探査データを記憶することと、
   第２アクセス・ポイントからの探査応答に対応する探査データに基づき、第１アクセス・ポイントから第２アクセス・ポイントにサービスを交換するハンドオーバ決定を行うこととをプログラムされている無線通信装置。
2. 探査要求を送信する必要なく、自律的に第２アクセス・ポイントからの探査応答を監視するようにプログラムされている請求項１に記載の無線通信装置。
3. 少なくとも第１アクセス・ポイントにより利用可能な所定のサービス品質に基づき、自律的にハンドオーバ決定を開始するようにプログラムされている請求項１に記載の無線通信装置。
4. 探査要求を送信する必要なく、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセス・ポイントにより送信される探査応答を含むＷＬＡＮからの入力信号を受信し、探査応答が送信される規定時刻および応答間隔のうちの１つを示すメッセージを受信するための受信機と、
   受信機に接続されており、かつ、受信機を制御するコントローラであって、受信した探査応答を復号するため、受信した探査応答に対応する探査データを記憶するため、探査データに基づきＷＬＡＮ内においてＷＬＡＮハンドオーバを選択的に開始するため、およびメッセージを復号するためのコントローラと、
   コントローラに接続されており、かつ、コントローラにより制御される送信機であって、ＷＬＡＮを通じて出力信号を送信するための送信機とを備える通信装置。
5. 無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）において複数の無線通信装置に対し無線サービスを提供するように配置および構成されたアクセス・ポイントであって、
   アクセス・ポイントにより無線サービスが提供されている任意の通信装置からの入力信号を受信するための受信機と、
   任意の通信装置に対し出力信号を送信する送信機と、
   受信機および送信機に接続されており、かつ、受信機および送信機を制御するコントローラであって、探査要求の送信および受信を行うことなく、他のアクセス・ポイントからの探査に対応する第１情報を受信すること、および他のアクセス・ポイントに対し探査に対応する第２情報を送信することのうちの一方を行うように受信機および送信機と協同して動作するためのコントローラとを備え、
   第２情報は他のアクセス・ポイントが通信装置に対し探査応答を送信する規定時刻および応答間隔のうちの一方に対応する命令を含むアクセス・ポイント。
6. 無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）ハンドオーバにおいて探査を制御する方法であって、
   通信装置に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントが通信装置による受信のための探査応答を送信する規定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を制御する制御工程と、
   探査応答は通信装置に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントに連係する探査データを含むことと、
   通信装置に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントが通信装置に対し探査応答を送信する規定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を通信装置に伝達する伝達工程とからなる方法。
7. 制御工程は、通信装置に対しサービスを現在提供しているアクセス・ポイントから通信装置に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントに対し探査要求を送信する工程を含む請求項６に記載の方法。
8. 制御工程は、通信装置に対しサービスを現在提供していないアクセス・ポイントと無線接続または有線接続のうちの一方を介して通信する工程を含む請求項６に記載の方法。
9. コントローラは、第１アクセス・ポイントの無線サービスと第２アクセス・ポイントの無線サービスとの間で通信装置を交換することにより、ＷＬＡＮ内においてＷＬＡＮハンドオーバを選択的に開始する請求項４に記載の通信装置。
10. コントローラは、所定のサービス品質を必要とする確立された通信セッションを通信装置が有するとき、探査データに基づきＷＬＡＮ内においてＷＬＡＮハンドオーバを選択的に開始するためのコントローラであることを含む請求項４に記載の通信装置。
11. 受信機は探査応答を送信しているＷＬＡＮアクセス・ポイントが監視すべきアクセス・ポイントであることを示す受信したＷＬＡＮデータに基づき探査応答を受信することにより、受信機からの所定距離に基づきＷＬＡＮアクセス・ポイントが選択されるための受信器であることを含む請求項４に記載の通信装置。
12. 受信したＷＬＡＮデータは探査応答を送信しているＷＬＡＮアクセス・ポイントのアクセス・ポイント・データを含むことと、アクセス・ポイント・データは通信装置に対しサービスを現在提供しているアクセス・ポイントから受信されることとを含む請求項１１に記載の通信装置。
13. 受信機はＷＬＡＮアクセス・ポイントにより送信される同期データを含む同期メッセージを受信するための受信器であることと、
    同期データは探査応答を含む入力信号の信号強度測定精度を高めるためのデータであることと、
    コントローラは探査データおよび同期データのうちの一方に基づきＷＬＡＮ内においてＷＬＡＮハンドオーバを選択的に開始するためのコントローラであることとを含む請求項４に記載の通信装置。
14. コントローラは、通信装置から受信機により受信される入力信号が所定のサービス品質未満に低下したことにより無線通信装置の無線サービスのハンドオーバ状態を示すとき、他のアクセス・ポイントが探査応答を送信する規定時刻および応答間隔のうちの少なくとも一方を制御するように受信機および送信機と協同して動作するためのコントローラであることを含む請求項５に記載のアクセス・ポイント。
15. コントローラおよび通信装置のうちの一方がハンドオーバ状態を検出したとき、コントローラおよび送信機は他のアクセス・ポイントに対し探査要求を送信するように協同して動作する請求項５に記載のアクセス・ポイント。
16. コントローラおよび通信装置のうちの一方がハンドオーバ状態を検出したとき、コントローラおよび送信機は無線接続および有線接続のうちの一方を介して他のアクセス・ポイントと通信し、他のアクセス・ポイントに対し第２情報を送るように協同して動作することと、
    第２情報は他のアクセス・ポイントから送信される探査応答の命令を含むこととを含む請求項５に記載のアクセス・ポイント。

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