JP4791546B2 - 無線ネットワークに関するフィンガープリントを保守するための方法および装置 - Google Patents

Description

発明の分野

米国特許法１１９条に基づく優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明示的に組み込まれる２００５年７月２５日に出願された「ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＮＥＴＷＯＲＫ ＡＣＣＥＳＳ ＰＯＩＮＴ ＳＥＡＲＣＨ ＩＮ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題された米国仮出願第６０／７０２，５９１号、２００５年１２月１６日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＬＯＣＡＴＩＮＧ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＬＯＣＡＬ ＡＲＥＡ ＮＥＴＷＯＲＫ ＩＮ Ａ ＷＩＤＥ ＡＲＥＡ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題された米国仮出願第６０／７５０，９２０号、および２００５年１２月１６日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＭＡＩＮＴＡＩＮＩＮＧ Ａ ＦＩＮＧＥＲＰＲＩＮＴ ＦＯＲ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題された米国仮出願第６０／７５０，９１９号に優先権を主張するものである。

本開示は概して電気通信に関し、より具体的には２つの異なる種類の通信ネットワークを介して通信することができる移動体通信デバイスをサポートするシステムおよび方法に関する。

発明の背景

無線情報サービスに対する要求は、数が増え続ける無線ネットワークの発展をもたらした。ＣＤＭＡ２０００ １ｘは、広域電話通信およびデータサービスを提供する無線ネットワークの適当な一例である。ＣＤＭＡ２０００ １ｘは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術を使用する、第３世代パートナーシッププロジェクト２（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２、３ＧＰＰ２）によって公表された無線規格である。ＣＤＭＡは、スペクトル拡散処理を使用して複数のユーザが共通の通信媒体を共有することを可能にする技術である。欧州で一般的に使用されている競合する無線ネットワークは、移動体通信用グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＧＳＭ）である。ＣＤＭＡ２０００ １ｘと異なり、ＧＳＭは、狭帯域の時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を使用して無線電話通信およびデータサービスをサポートする。いくつかのその他の無線ネットワークは、電子メールおよびウェブブラウジングアプリケーションに適したデータ転送速度で高速データサービスをサポートする汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＧＰＲＳ）と、オーディオおよびビデオアプリケーションに関する広帯域の音声およびデータを伝送することができるユニバーサル移動体通信システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ、ＵＭＴＳ）とを含む。

概して、これらの無線ネットワークは、セルラ技術を使用する広域ネットワークと考えることができる。セルラ技術は、地理的なカバー領域がセルに分割されるトポロジに基づく。これらのセルのそれぞれの中にあるのは、移動体ユーザと通信する固定の無線基地局（ＢＴＳ）である。ＢＴＳを制御し、通信を種々のパケット交換および回線交換ネットワークの適切なゲートウェイにルーティングするために、地理的カバー領域内で基地局コントローラ（ＢＳＣ）が通常使用される。

無線情報サービスに対する要求が高まり続けるにつれて、移動体デバイスは、広域セルラネットワークと無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）との間にシームレスなネットワークのカバーを提供しながら、統合された音声、データ、およびストリーミングメディアをサポートするように発展している。概して、無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１、ブルートゥースなどの標準プロトコルを使用して比較的小さな地理的領域上で電話通信およびデータサービスを提供する。無線ＬＡＮの存在は、無線ＬＡＮのインフラストラクチャを使用してセルラ通信を無免許のスペクトル（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）まで拡大することによって広域セルラネットワークにおけるユーザ容量を増やすユニークな機会を提供する。

近年、移動体デバイスが異なる無線ネットワークと通信することを可能にするために様々な技術が使用されてきた。移動体デバイスが無線ＬＡＮの存在を探索して、無線ＬＡＮが接続可能かどうかを判定することを可能にするために、追加的な技術が使用されてきた。しかし、無線ＬＡＮの頻繁なまたは継続的な探索は電力を不必要に消費し、移動体デバイス内のバッテリを急速に放電する可能性がある。したがって、利用可能な無線ＬＡＮをインテリジェントに探索することによって、移動体デバイスの電力消費およびバッテリ寿命の改善が実現され得る。探索の効率を改善するための１つのやり方は、無線ＬＡＮが近くにあるか否かを判定するために使用される基準を適応的に改善することである。

発明の概要

１つの態様は、第１の通信ネットワークの位置に関する情報を記憶するように構成されたメモリを含む無線通信デバイスに関する。デバイスは、第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号に基づいて前記メモリ内に記憶された前記情報を修正するように構成されたプロセッサも含む。

別の態様はプロセッサおよびメモリを含む無線通信デバイスに関し、メモリは、第２の通信ネットワークの１つまたは複数のリファレンス信号に基づいて第１の通信ネットワークの第１のフィンガープリントを記憶するように構成される。プロセッサは、１つまたは複数のリファレンス信号に基づいて前記無線デバイスの第２のフィンガープリントを決定し、前記第２のフィンガープリントに基づいて前記第１のフィンガープリントを修正するように構成される。

さらに別の態様は、第１の通信ネットワークの位置に関する情報を記憶するステップと、第２の通信ネットワークの１つまたは複数のリファレンス信号に基づいて前記記憶された情報を修正するステップとを含む通信の方法に関する。

本開示のその他の実施形態は、本開示の種々の実施形態が例としてのみ示され説明される以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになることが理解される。認識されるであろうように、すべて本開示の精神および範囲を逸脱することなしに、本開示はその他のおよび異なる実施形態が可能であり、本開示のいくつかの詳細は様々なその他の点で修正が可能である。したがって、図面および詳細な説明は、本質的に例示的であると見なされるべきであり、限定的であると見なされるべきでない。

無線通信システムの種々の態様が、添付の図面において限定としてではなく、例として示される。

好ましい実施形態の詳細な説明

添付の図面と合わせて以下で説明される詳細な説明は、本開示の種々の実施形態の説明として意図されており、本開示を実施することができる唯一の実施形態を示すように意図されていない。詳細な説明は、本開示の完全な理解を提供する目的で具体的詳細を含む。いくつかの例では、本開示の概念を曖昧にすることを避けるために、周知の構造およびコンポーネントがブロック図の形態で示される。

以下の詳細な説明において、種々の技術が、あるネットワークから別のネットワークへの移動体ユーザのハンドオフとの関連で説明される。いくつかのこれらの技術が、ＷＡＮのカバー領域中に１つまたは複数の無線ＬＡＮを散在させた広域ＷＡＮを移動する移動体通信デバイスとの関連で説明される。移動体通信デバイスは、ＣＤＭＡ２０００ １ｘネットワークにおける動作のために設計されたセルラ電話などの、無線電話通信またはデータ通信が可能な任意の好適なデバイスであってよい。移動体通信デバイスは、例としてＩＥＥＥ８０２．１１を含む、無線ＬＡＮにアクセスするための任意の好適なプロトコルを使用することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークと通信することができるＷＡＮ電話との関連でこれらの技術を説明することができるが、これらの技術は、複数のネットワークにアクセスすることができるその他の移動体通信デバイスに拡張することができる。例えば、これらの技術は、ＣＤＭＡ２０００ １ｘネットワークとＧＳＭネットワークとの間で切り換えることができる移動体通信デバイスに適用されることができる。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークと通信することができるセルラ電話または任意のその他の特定の実施形態に関するあらゆる言及は、本開示の種々の態様が広範な応用を有するという認識のもとで、これらの態様を例示することのみを意図している。

図１Ａは、無線通信システムの一実施形態の概念的なブロック図である。一連の点線によって、移動体デバイス１０２がＷＡＮ１０４中を移動することが示されている。ＷＡＮ１０４は、ＷＡＮのカバー領域中に散在するいくつかのＢＴＳをサポートするＢＳＣ１０６を含む。説明の簡素化のために、単一のＢＴＳ１０８が図１に示されている。公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１２へのゲートウェイを提供するために、移動交換局（ＭＳＣ）１１０を使用することができる。図１には示されていないが、ＷＡＮ１０４は、ＷＡＮ１０４の地理的範囲を拡大するために、それぞれが任意の数のＢＴＳをサポートする多数のＢＳＣを使用することができる。ＷＡＮ１０４中で複数のＢＳＣが使用されるとき、ＢＳＣ間の通信を調整するために、ＭＳＣ１１０も使用することができる。

ＷＡＮ１０４は、広域無線カバー領域中に散在する１つまたは複数の無線ＬＡＮも含むことができる。単一の無線ＬＡＮ１１４が図１に示されている。無線ＬＡＮ１１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークまたは任意のその他の好適なネットワークであってよい。無線ＬＡＮ１１４は、移動体デバイス１０２がＩＰネットワーク１１８と通信するためのアクセスポイント１１６を含む。ＩＰネットワーク１１８と、ＰＳＴＮ１１２へのゲートウェイを提供するＭＳＣ１１０とのインターフェースを取るために、サーバ１２０を使用することができる。

電源が移動体デバイス１０２に最初に投入されると、移動体デバイス１０２はＷＡＮ１０４または無線ＬＡＮ１１４のいずれかにアクセスするように試みる。特定のネットワークにアクセスする判断は、特定の用途に関する様々な要因と、全体的な設計の制約とによって決めることができる。例として、サービス品質が最低閾値を満たすときに、移動体デバイス１０２は無線ＬＡＮ１１４にアクセスするように構成されることができる。無線ＬＡＮ１１４が移動電話およびデータ通信をサポートするために使用されることができる限り、貴重な帯域幅がその他の移動体ユーザのために開放されることができる。

移動体デバイス１０２は、アクセスポイント１１６、または無線ＬＡＮの任意のその他のアクセスポイントからのビーコンを継続的にまたは周期的に探索するように構成されることが可能である。ビーコンは、同期情報と共にアクセスポイント１１６によって送信される周期的信号である。ＷＬＡＮビーコンの探索には、移動体デバイスが、ＷＬＡＮシステムの１つまたは複数の使用可能な帯域内の可能性のあるＷＬＡＮチャネルに順に同調し、そのチャネル上でアクティブスキャンまたはパッシブスキャンのいずれかを実行することが必要である。パッシブスキャンにおいて、移動体デバイスは、ビーコンの送信を待つ特定の期間、単にチャネルに同調し、受信する。アクティブスキャンにおいて、移動体デバイスはチャネルに同調し、そのチャネル上の既存のデバイスとの衝突を回避するために、アクセス手順に従った後でプローブ要求を送信する。プローブ要求を受信すると、アクセスポイントはプローブ応答を移動体デバイスに送信する。移動体デバイス１０２がビーコンを検出できないか、またはプローブ要求に対するプローブ応答を受信できない場合、これは、位置Ａにおいて移動体デバイス１０２に電源が投入された場合である可能性があるが、移動体デバイス１０２はＷＡＮ１０４にアクセスするように試みる。後で説明される図１Ｂに関して、移動体デバイス１０２は、ＷＬＡＮのアクセスポイントを継続的に（または周期的に）スキャンせず、その代わりに、移動体デバイス１０２が、その移動体デバイス１０２が無線ＬＡＮ１１４に近いと判定するときのみ、ＷＬＡＮアクセスポイントをスキャンする。移動体デバイス１０２は、ＢＴＳ１０８からのパイロット信号を捕捉することによってＷＡＮ１０４にアクセスすることができる。パイロット信号が捕捉されると、当技術分野においてよく知られた手段で移動体デバイス１０２とＢＴＳ１０８との間で無線接続が確立されることができる。移動体デバイス１０２は、ＢＴＳ１０８との無線接続を使用して、ＭＳＣ１１０に登録することができる。登録は、移動体デバイス１０２が、その移動体デバイス１０２の位置をＷＡＮ１０４に知らせるプロセスである。登録プロセスが完了すると、移動体デバイス１０２またはＰＳＴＮ１１２のいずれかによって呼が開始されるまで、移動体デバイス１０２はアイドル状態に入ることができる。どちらにしろ、呼を設定およびサポートするために、移動体デバイス１０２とＢＴＳ１０８との間でエアートラヒックリンクが確立されることができる。

図示された実施形態において移動体デバイス１０２が位置Ａから位置ＢにＷＡＮ１０４中を移動するとき、移動体デバイス１０２は、アクセスポイント１１６からのビーコンを検出することができる。ビーコンを検出すると、当技術分野においてよく知られた手段でそれら２者の間で無線接続を確立することができる。次に、移動体デバイス１０２は、サーバ１２０のＩＰアドレスを取得する。移動体デバイス１０２は、ドメインネームサーバ（ＤＮＳ）のサービスを使用して、サーバのＩＰアドレスを判定することができる。サーバ１２０のドメインネームは、ＷＡＮ１０４を介して移動体デバイス１０２に伝送されることができる。ＩＰアドレスを用いて、移動体デバイス１０２は、サーバ１２０とのネットワーク接続を確立することができる。ネットワーク接続が確立されると、サーバ１２０からの情報をローカルの測定値と併せて使用し、無線ＬＡＮ１１４のサービス品質が移動体デバイス１０２をアクセスポイント１１６にハンドオフするのに十分かどうかを判定することができる。

概して図１ＡはセルラＷＡＮを示すが、その他のＷＡＮが利用され得ることに留意されたい。これは、ＭＳＣまたはその他のセルラ構造を利用しないＷＡＮと、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、ＴＤ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭなどを含むその他の通信プロトコルを利用するＷＡＮとを含むことができる。

ここで図１Ｂを参照すると、無線ＬＡＮ１１４およびＢＴＳ１０８が、複数のＢＴＳ１２２、１２４、１２６、さらに複数の無線ＬＡＮ１２９、１３１、および関連するアクセスポイント１２８、１３０を有するより大きなＷＡＮとの関連で示されている。図１Ｂに示されるように、移動体デバイス１０２は、任意の無線ＬＡＮのカバーエリア内にない。したがって、この位置にいる間のビーコン信号の探索は無駄であることが分かり、不必要に電力を消費することになる。移動体デバイスが頻繁にスリープまたはアイドルモードに入り、電力を節約することができるとしても、無線ＬＡＮのビーコン信号の探索は急速に電力を消費する可能性がある。典型的な８０２．１１ネットワーク構成において、ビーコン信号は数十ミリ秒単位で測られる間隔で発生し、したがって、移動体デバイスはチャネル毎に少なくともその期間はアウェイク状態で探索をし続けなければならず、無線ＬＡＮのアクセスポイントが異なる周波数範囲およびそれらの範囲内のチャネルに設定され得ることを考慮すると、移動体デバイス１０２は利用可能な無線ＬＡＮのアクセスポイントを探索するために多大な量の時間アウェイク状態のままでいなければならない。同様に、アクティブスキャンの場合、移動体デバイスは、チャネル上でチャネルアクセス手順に従い、次にプローブ要求を送信するためにアウェイク状態のままでおり、プローブ応答を受信するためにアウェイク状態のままでいなければならない。移動体デバイスは、各チャネル上でこの手順を実行しなければならない。この場合も同様に、移動体デバイス１０２は、利用可能な無線ＬＡＮのアクセスポイントを探索するために多大な量の時間アウェイク状態のままでいなければならず、このことは増大した電力消費および処理オーバヘッドをもたらす可能性がある。

当技術分野で知られているように、移動体デバイス１０２は、セルラネットワークの基地局からのビーコン信号およびパイロット信号を監視する。これらの信号は、パイロット信号およびページング信号を含むことができる。移動体デバイスは、これらの信号を監視し、主信号および近隣の信号の強度を測定し、基地局間のハンドオフを実行する。また、基地局が同期しているネットワークにおいて、移動体デバイスは、ハンドオフの決定を支援するために、各パイロット信号の位相も測定することができる。したがって、ネットワーク１０４内の任意の位置において、移動体デバイス１０２は最大ｎ個の基地局を、２つのベクトルｘ_１，．．．，ｘ_ｎおよびｙ_１，．．．，ｙ_ｎとして特徴付けられることができる測定可能な信号強度を用いて観測する。ここで、それぞれのｘの値は基地局からのパイロット信号の信号強度であり、それぞれのｙの値は基地局からのパイロット信号の位相である。ｎ個未満の観測信号しか存在しないとき、残りの値はゼロ（ｎｕｌｌ）に設定される。パイロット信号はそれらのパイロット信号に関連するパイロットの位相オフセット（ｐｉｌｏｔ ｐｈａｓｅ ｏｆｆｓｅｔ）を有するので、信号強度および位相は特定の基地局から来ていると容易に識別することができる。ＧＳＭのようなその他のＷＡＮ技術において、近隣の基地局はそれらの周波数チャネルまたはその他の基地局識別子、および各基地局に関連する信号強度によって識別することができる。

ＷＣＤＭＡにおいて、基地局は同期していない可能性がある。ＣＤＭＡにおけるように、移動体が特定の基地局のページングチャネル上でアイドル状態に留まる（ｃａｍｐ）とき、その移動体は近隣の基地局の信号をスキャンする。ＣＤＭＡの場合、各基地局は同じ擬似ランダム拡散系列のオフセットを使用する。ＷＣＤＭＡの場合、各基地局は、移動局がその基地局によって送信される信号と速やかに同期し、同期すると、その基地局によって使用されている拡散符号グループ（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｄｅ ｇｒｏｕｐ）および拡散符号を判定することを可能にするように設計された幾つかの信号を送信する。拡散符号とそれらの信号強度とのセットを使用し、ＣＤＭＡシステムにおけるパイロットのオフセットおよびパイロット信号の強度に対応する、ＷＣＤＭＡカバーエリア内の位置を識別するためのフィンガープリントを生成することができる。近隣の基地局の相対的なタイミングオフセットもＣＤＭＡのパイロットの位相に対応して使用することができるが、基地局が同期していない場合、それらのクロックは、そのタイミングオフセットを信頼できない指標にする相対的ドリフト（ｄｒｉｆｔ）を有する可能性がある。

しかし、ビーコン信号の探索を移動体デバイスが領域１４０内にある期間に制限することによって、電力消費の著しい節約を実現することができる。したがって、移動体デバイス１０２が周期的にアウェイクして、ＷＡＮにおいてページングチャネルまたはクイックページングチャネル（ｑｕｉｃｋ ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）をリッスン（ｌｉｓｔｅｎ）すると、移動体デバイス１０２はその位置を判定することもできる。移動体デバイス１０２がその移動体デバイス１０２の位置が領域１４０内にあると判定する場合、移動体デバイス１０２は無線ＬＡＮのビーコン信号を探索することができる。移動体デバイス１０２がその移動体デバイス１０２の位置が領域１４０内にあると判定しない場合、移動体デバイス１０２はビーコン信号の不必要な探索を避けることができる。

移動体デバイス１０２は、ＷＡＮの基地局からのビーコン信号およびパイロット信号を監視することができる。これらの信号は、パイロット信号およびページング信号を含むことができる。移動体デバイスは、これらの信号を監視し、主信号および近隣の信号の強度を測定し、基地局間のハンドオフを実行する。また、基地局が同期しているネットワークにおいて、移動体デバイスは、ハンドオフの決定を支援するために、各パイロット信号の位相も測定することができる。したがって、ネットワーク１０４内の任意の位置において、移動体デバイス１０２は最大ｎ個の基地局を、２つのベクトルｘ_１，．．．，ｘ_ｎおよびｙ_１，．．．，ｙ_ｎとして特徴付けられることができる測定可能な信号強度を用いて観測する。ここで、それぞれのｘの値は基地局からのパイロット信号の信号強度であり、それぞれのｙの値は基地局からのパイロット信号の位相である。ｎ個未満の観測信号しか存在しないとき、残りの値はゼロに設定される。パイロット信号はそれらのパイロット信号に関連するパイロットの位相オフセットを有するので、信号強度および位相は特定の基地局から来ていると容易に識別することができる。ＧＳＭのようなその他のＷＡＮ技術において、近隣の基地局は、それらの基地局の周波数チャネルまたはその他の基地局識別子、および各基地局に関連する信号強度によって識別することができる。いくつかの態様において、捕捉、タイミング調整などに利用される任意の信号が、上述の１つまたは複数のベクトルを形成する測定値を得るために利用される信号として利用することができる。さらに、ベクトルは、必ずしも説明されたように２つのベクトルとして形成、記憶、もしくは利用される必要はなく、または上述のフォーマットの情報を含む必要はない。したがって、いくつかの態様において、リファレンス信号、例えばパイロットまたはページング信号のソースおよび少なくとも１つの特徴を識別する情報が利用される。

この情報は、移動体デバイス１０２の位置の概念的なフィンガープリントまたはシグネチャとして利用されることができる。したがって、領域１４０内の位置が特定の既知のフィンガープリントを有する場合、移動体デバイスはその現在のフィンガープリントを決定し、その現在のフィンガープリントを既知のフィンガープリントと比較して、その移動体デバイスが領域１４０内にあると特定されるかどうかを判定することができる。上述の検討は、単にＷＡＮの２つの属性（すなわち、パイロット信号の強度および位相）を使用することを述べている。さらに、上述のように、これらの２つの属性の代わりに、またはこれらの２つの属性と組み合わせて、ＷＡＮのその他の動的な属性を使用することができる。例えば、パイロットのオフセット値をフィンガープリントとして使用することができ、利用可能なパイロット信号の数ですら、フィンガープリントに使用されるべき可能性のある属性である。さらに、フィンガープリントを構成する属性は、必ずしもＷＡＮの属性である必要はない。例えば、多くの移動体デバイスは、無線ＬＡＮに対するその移動体デバイスの位置を判定するために使用することができるＧＰＳ受信機を有する。ＧＰＳ情報は、直接的に、または間接的にさえも使用することができる。後者の場合の一例として、基地局ＩＤを、異なる衛星からのＧＰＳ信号の位相の測定値と共に使用し、移動体デバイスの位置に対応するフィンガープリントを定義することができる。したがって、その最も広い意味において、フィンガープリントは、位置に基づいて変わり、第２の通信ネットワークに近いことを判定するために移動体デバイスによって使用することができる、第１の通信ネットワークの属性の集合である。さらに、フィンガープリントは、第２の通信ネットワークの送信機の特徴（例えば、ＷｉＦｉアクセスポイントのＭＡＣ ＩＤ、帯域、チャネル、ＲＳＳＩ情報）も含むことができる。そのような場合、ＷＡＮのパラメータは、そのパラメータの一致がＷＬＡＮの探索をトリガするようなトリガパラメータと見なすることができる。ＷＬＡＮのパラメータは、トリガされた探索のための探索パラメータとして、探索中に使用することができる。

これらの属性は、本開示の範囲を逸脱することなしに様々な異なるやり方で計算することができる。例えば、パイロット信号の強度および位相のような属性の瞬間的な測定が行われ、フィンガープリントとして使用されることができる。しかし、移動体デバイスが静止しているときでさえ、環境の変動のためにこれらの属性の値は変化する。したがって、フィンガープリントを生成するために複数の測定値が取得され、一緒に平均されるか、またはそうでなければ何らかの統計的に有意なやり方で組み合わされることができる。

図２は、ＷＡＮ通信および無線ＬＡＮ通信の両方をサポートすることができる移動体デバイスの一例を示す機能ブロック図である。移動体デバイス１０２は、ＷＡＮトランシーバ２０２および無線ＬＡＮトランシーバ２０４を含むことができる。移動体デバイス１０２の少なくとも１つの実施形態において、ＷＡＮトランシーバ２０２は、ＢＴＳ（図示せず）とのＣＤＭＡ２０００ １ｘ、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＴＤ−ＣＤＭＡ、またはその他のＷＡＮ通信をサポートすることができ、無線ＬＡＮトランシーバ２０４はアクセスポイント（図示せず）とのＩＥＥＥ８０２．１１通信をサポートすることができる。移動体デバイス１０２に関連して説明される概念はその他のＷＡＮおよび無線ＬＡＮ技術に拡張することができることに留意されたい。各トランシーバ２０２、２０４はそれぞれ別個のアンテナ２０６、２０７と共に示されるが、トランシーバ２０２、２０４は単一の広帯域アンテナを共有してよい。各アンテナ２０６、２０７は、１つまたは複数の放射素子を用いて実施されることができる。

また、移動体デバイス１０２は両方のトランシーバ２０２、２０４に結合されたプロセッサ２０８と共に示されているが、移動体デバイス１０２の代替実施形態において、各トランシーバに対して別個のプロセッサが使用されてよい。プロセッサ２０８は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組合せで実施されることができる。例として、プロセッサ２０８はマイクロプロセッサ（図示せず）を含むことができる。とりわけ、（１）広域無線通信ネットワークおよび無線ＬＡＮへのアクセスを制御および管理し、（２）プロセッサ２０８と、キーパッド２１２、ディスプレイ２１０、およびその他のユーザインターフェース（図示せず）とのインターフェースを取るソフトウェアアプリケーションをサポートするために、マイクロプロセッサを使用することができる。プロセッサ２０８は、畳み込み符号化、巡回冗長検査（ＣＲＣ）機能、変調、およびスペクトル拡散処理などの種々の信号処理機能をサポートする埋め込みソフトウェアレイヤを備えたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示せず）も含むことができる。ＤＳＰは、電話通信アプリケーションをサポートするボコーダ機能も実行することができる。プロセッサ２０８が実施されるやり方は、具体的な用途と、システム全体に課された設計の制約とによって決まる。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの構成は、これらの事情と、それぞれの具体的な用途に対する説明された機能の最善の実施の仕方とのもとで、互いに交換可能であり得ることに留意されたい。

プロセッサ２０８は、あるネットワークから別のネットワークへのハンドオフをトリガするためのアルゴリズムを実行するように構成されることができる。アルゴリズムは、上述のマイクロプロセッサベースのアーキテクチャによってサポートされる１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションとして実施されることができる。その代わりに、アルゴリズムは、プロセッサ２０８とは別個のモジュールであってよい。モジュールは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組合せで実施されることができる。具体的な設計の制約に応じて、アルゴリズムは、移動体デバイス１０２内の任意のエンティティに統合されるか、または移動体デバイス１０２内の複数のエンティティに渡って分散されることができる。

当技術分野で知られているいくつかの目的のために、アクセスポイントからの信号強度が、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）ブロック２１６を用いて移動体デバイス１０２において測定されることができる。ＲＳＳＩは、大抵、存在する信号の強度の目安であり、自動利得制御のために無線ＬＡＮトランシーバ２０４にフィードバックされ、したがって、移動体デバイス１０２の回路の複雑性を増すことなしにプロセッサ２０８に提供されることができる。その代わりに、無線接続の品質がビーコンをもとに判定されることもある。ビーコンは事前に知られているスペクトル拡散信号であるので、ビーコンのレプリカが移動体デバイス１０２のメモリ２１１に記憶されることができる。復調されたビーコンは、当技術分野でよく知られている手段によって送信ビーコンのエネルギーを推定するために、メモリ内に記憶されたレプリカのビーコンと共に使用することができる。

上述のフィンガープリントに戻ると、移動体デバイス１０２は、複数のフィンガープリントを生成し、異なるフィンガープリントを互いに比較するための、プロセッサ２０８によって実行可能なアルゴリズムも含む。例えば、キーパッド２１２を使用して、移動体デバイス１０２のユーザがキーを選択すると、移動体デバイス１０２に現在のフィンガープリントを生成させ、そのフィンガープリントをメモリ２１１に記憶させることができる。フィンガープリントが生成されるときに移動体デバイスが無線ＬＡＮに接続されている場合、記憶されたフィンガープリントを、その無線ＬＡＮのアクセスポイントに関連付けることができる。さらに、フィンガープリントは、周期的に、またはアクセスの成功、所望のサービス品質でのアクセスの成功などのプログラム的なイベント時に、自動的に記録されることもできる。

上記プロセスの結果として、メモリ２１１は、例えば以下の表と同様に構成される無線ＬＡＮ探索テーブルを含むことができる。

テーブルの第１列はＷＡＮのＷＡＮ ＩＤを指す。ＷＡＮ ＩＤは、既知のＷＡＮのシステムおよびネットワークを、広域無線システムにおけるＳＩＤ／ＮＩＤとして識別する。以下で説明されるように、ＷＡＮ内の特定の基地局は、パイロットのオフセット、パイロット信号の強度、またはフィンガープリントの一部であるその他の属性によって識別することができる。フィンガープリントは、移動体デバイスの位置を識別する。第２列はＷＬＡＮネットワークのテキストの識別子を指す。第３の識別子は、（ＢＳＳとしても知られる）無線ＬＡＮのアクセスポイントを指す。例示的なテーブルにおいて、基地局の第１のカバーエリアＡ内に３つのアクセスポイント（Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３）が存在する。同様に、基地局のカバーエリアＢ内に２つのアクセスポイントが存在する。もちろん、任意のＷＡＮ ＩＤによってカバーされるエリア内にさらに多くの無線ＬＡＮが存在してもよいが、それらのアクセスポイントは、アクセスすることをユーザに許可することができない無線ＬＡＮに関連付けられているので、移動体デバイスのユーザがそれらのアクセスポイントに関心を持たない可能性がある。したがって、テーブルは、ユーザが通常接続するアクセスポイントに関するフィンガープリントだけを含むことができる。

２つの残りの列は、フィンガープリント自体を構成する値である。このテーブルの例において、アクセスポイントＡ_１、Ａ_２、およびＡ_３に関するフィンガープリントは、強度の情報および位相の情報を両方含む。しかし、アクセスポイントＢ_１およびＢ_２に関するフィンガープリントは、信号強度の情報しか含まない。このテーブルにおける各フィンガープリントは長さｎのベクトルによって示されるが、非ゼロのベクトル成分はｎ個未満であり得ることにも留意されたい。つまり、いくつかの値がゼロである可能性があり、その結果、フィンガープリントの比較は、ゼロでないベクトル成分に制限される。動作中、移動体デバイスは、スリープまたはアイドルモードからアウェイクし、その現在の位置に関するフィンガープリントを計算し、そのフィンガープリントをテーブルの列４および５内の情報と比較することができる。概して、移動体デバイスは、その移動体デバイスが現在登録されているＷＡＮ ＩＤに対応するエントリにフィンガープリントのマッチングを制限する。したがって、ＷＡＮ ＩＤ Ａに登録されているとき、テーブルのＷＡＮ ＩＤ Ａに関連するフィンガープリントのみがマッチングのために使用される。フィンガープリントの生成および比較は、呼の継続中に行われることもできる。比較に基づいて、移動体デバイスは、列２および３に示されるＳＳＩＤおよびＢＳＳＩＤを有するアクセスポイントが、そのアクセスポイントのビーコン信号を探索するのに十分なだけ近いかどうかを判定することができ、十分なだけ近くない場合は、その移動体デバイスはわざわざ無線ＬＡＮのビーコン信号を探索することなしに、アイドルモードに戻ることができる。

上述のテーブルは本質的に例示的であり、フィンガープリントを特徴付けるのに使用することができるすべての可能性のある情報を示すわけでも、アクセスポイントＩＤ対ＷＡＮ ＩＤのすべての異なる組合せを示すわけでもない。例えば、ほとんどのエリアはそれぞれが自身のＷＡＮ ＩＤ（ＳＩＤ／ＮＩＤ）を有する複数のＷＡＮサービスプロバイダによってカバーされるので、アクセスポイントのテーブルエントリは、それぞれにおいてそれぞれのシグネチャを有する異なるＷＡＮ ＩＤに関連付けて、複数回現れる可能性がある。上述のテーブルに加えて、別のテーブル（または、場合によっては元のテーブル内の追加のエントリ）を使用して、対応するアクセスポイントに関する情報（すなわち、ＢＳＳ ＩＤ）を記憶することができる。例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントは、通常は、特定の周波数帯域内の１つの特定のチャネル上で動作するように構成される。異なる可能性のある組合せをくまなく探索するように移動体デバイスに要求するのではなく、テーブルがアクセスポイントの動作情報を含み、移動体デバイスがその情報を使用してビーコン信号を探索できるようにすることができる。アクセスポイントに関するその他の情報は、セキュリティ、サービス品質、スループット、およびネットワーキング情報などのそのアクセスポイントの能力を含むことができる。

フィンガープリントテーブルの生成が、図３Ａの流れ図を参照して説明される。ブロック３０２において、移動体デバイスは無線ＬＡＮに接続する。いかなる予め記憶されたフィンガープリントの恩恵も受けずに、移動体デバイスは典型的なやり方でＷＬＡＮのアクセスポイントをスキャンする。移動体デバイスがアクセスポイントに接続すると、ブロック３０４において、ユーザは現在のフィンガープリントを捕捉するようにデバイスに信号を送ることができる。ユーザは、ユーザが普段加入するまたは接続する無線ＬＡＮのような特定の無線ＬＡＮのみが、フィンガープリントデータベースに記憶されることを望む可能性があるので、この機能は、概してユーザによって開始されることができる。しかし、フィンガープリントの生成は、無線ＬＡＮに接続するときに実行される多くの機能のうちの１つとして移動体デバイスによって自動的に開始されてよい。

ブロック３０６において、移動体デバイスはフィンガープリントを構成する属性に関する値を捕捉し、ブロック３０８において、デバイスはフィンガープリントをデータベースに記憶する。フィンガープリントと共に、現在接続している無線ＬＡＮの属性も記憶することが有利である。

現在のフィンガープリントと記憶されたフィンガープリントとの比較は、本開示の範囲を逸脱することなしに様々なやり方で実行されることができる。１つの具体的な技術が以下で説明される。しかし、多くの代替的であるが機能的に等価な技術も使用されることができる。

フィンガープリントを構成する属性は、（同じ位置に対してさえも）変化するか、または高精度で測定することが難しい値を有する可能性がある。したがって、フィンガープリントの間の比較は、一致を判定するテストとして厳密な重複性に依存するべきでない。同様に、領域１４０は、誤通報を代償として、より速くアクセスポイントを検出することにより重きを置くという運用上の決定を反映することができる。言い換えると、領域１１４よりもかなり大きくなるように領域１４０が選択される場合、移動体デバイス１０２は、その移動体デバイス１０２が領域１１４内にないとき（すなわち、誤通報）、移動体デバイス１０２はビーコン信号を探索すべきであると判定することになる。しかし、領域１１４に非常に近似するように領域１４０が選択される場合、移動体デバイスがビーコン信号を探索しているべきであるが、フィンガープリントマッチングアルゴリズムがまだ移動体デバイスに探索するように指示していない場合が存在することになる。

フィンガープリントのそのような変動性に対処するために、フィンガープリントが記憶されたフィンガープリントに一致するかどうかの判定を制御するのを助ける「ずれ」量が定義される。

上述のテーブルは、信号強度に関するずれの値と、フィンガープリントの位相部分に関する別のずれの値とを含む。これらの値の使用が図３Ｂの流れ図に関して説明される。ブロック３２０において、移動体デバイスが、その移動体デバイスの現在の位置のフィンガープリントを捕捉するためにアウェイクするか、またはそうでなければ制御される。フィンガープリントが信号強度に関するベクトルと位相に関するベクトルとを有する例を続けると、ベクトルの対、ｘ_１．．．ｘ_ｎおよびｙ_１．．．ｙ_ｎが集められる。

ブロック３２２において、現在のＷＡＮ ＩＤがチェックされ、そのＷＡＮ ＩＤに関連するアクセスポイントのテーブルエントリが決定される。データベースを探索し、観測可能なパイロットの識別子を得ることによって、さらに探索の改善が可能である。ＣＤＭＡネットワークに関して、探索基準は、観測可能なパイロットのＰＮの位相のオフセットである可能性がある。それから次に、ブロック３２４において、これらのアクセスポイントのそれぞれのフィンガープリントが、現在のフィンガープリントと比較され、一致が存在するかどうかを判定する。アルゴリズム的には、比較および判定は、

によって実行される。したがって、ずれの値ｄおよびｑを使用して、現在のフィンガープリント（ベクトルｘおよびｙ）が記憶されたフィンガープリント（ベクトルｓおよびｐ）にどのくらいぴったりと一致しなければならないかを選択することができる。ずれの値が大きくなるほど、値がより大きく異なることができ、それでも一致が存在する。

ブロック３２４において一致が存在する場合、ブロック３２６において、任意の比較を行い、所与のアクセスポイントに対する差（例えば、｜ｘ_ｉ−ｓ_ｉ（・）｜および｜ｙ_ｉ−ｐ_ｉ（・）｜）のすべての合計もそれぞれの閾値（例えば、ＸおよびＹ）未満になるかどうかを判定することができる。この追加のテストは、個々の差が一致を示す可能性があるが、フィンガープリントが全体として考慮されるときに一致が存在しないと判定され得る特定のシナリオを捉える助けとなることができる。

ブロック３２４および３２６のテストがテーブルの無線ＬＡＮのアクセスポイントに対して満たされる場合、移動体デバイスはそのアクセスポイントのビーコン信号を探索するように制御される。ブロック３２４または３２６において一致が存在しない場合、移動体デバイスは続いて、別のＢＳＳ ＩＤに関する別のフィンガープリントに対する一致を探す。場合によって２つ以上のアクセスポイントのフィンガープリントが現在の位置のフィンガープリントに一致する場合、現在のフィンガープリントに最もぴったりと一致するフィンガープリントを有するアクセスポイントを選択するために、差の大きさ、または差の合計、または何らかのその他の判定がなされることができる。複数の一致が存在するこの場合、移動体デバイスがＷＬＡＮのアクセスポイントをスキャンするときに、移動体デバイスは１つまたは複数のアクセスポイントを探し出す可能性がある。

図４は、フィンガープリントのエントリを改善する例示的な方法の流れ図を示す。ブロック４０２において、移動体デバイスは、ビーコン信号を探索および捕捉した後で、当技術分野で知られているように無線ＬＡＮのアクセスポイントに接続する。アクセスポイントは、そのアクセスポイントのＢＳＳ ＩＤとして使用されるＭＡＣアドレスを有する。異なるアクセスポイントを区別するために、その他の識別子を使用することができるが、ＢＳＳ ＩＤは都合のよい値である。したがって、ブロック４０４において、移動体デバイスは、その移動体デバイスが接続されているアクセスポイントがフィンガープリントテーブル内にエントリを有するかどうかを判定する。エントリを持たない場合、ブロック４０６において、現在のフィンガープリントが生成され（図３Ａ参照）、続いて記憶されることができる。アクセスポイントに対してフィンガープリントのエントリが既に存在する場合、ブロック４０８において、現在のフィンガープリントを使用して、記憶されたフィンガープリントを改善することができる。ブロック４１０において、改善プロセスの一部として、存在する場合には、ずれの値も同様に改善されることができる。

改善プロセスは現在のフィンガープリントを使用して記憶されたフィンガープリントを修正し、記憶されたフィンガープリントが、アクセスポイントが初めて見つかったときを単に示すのではなく、アクセスポイントが複数回見つかった間に測定された値から実際に恩恵を受けるようにする。そのような改善の一例は、信号強度パラメータに関して説明することができるが、フィンガープリントを生成するために使用される位相パラメータまたは任意のその他の属性にも同じようによく当てはまる。この方法によれば、フィンガープリントが更新された回数の記録が同様に保持される。この例において、アクセスポイントＡ_１に関するフィンガープリントはＫ回目に更新される。フィンガープリントはベクトルｓ_１（Ａ_１）．．．ｓ_ｎ（Ａ_１）を含み、現在のフィンガープリントはベクトルｘ_１，．．．，ｘ_ｎを含む。ベクトルｓの各値は式

に従って更新される。この種の移動平均による改善は本質的に例示的であるに過ぎず、本開示の範囲を逸脱することなしにフィンガープリント値を改善するために使用され得る多くの認められた数学的技術が存在する。フィンガープリントに対する改善は、既存の値を変更する代わりに、または既存の値を変更することに加えて、新しい属性（例えば、測定可能なパイロット信号の数）に関する値をフィンガープリントに追加することによって遂行されることもできる。

ずれの値も改善することができる。例えば、最初のずれの値はデフォルト値であってよい。例えば（信号強度に関して）１０ｄＢなど、またはずれに関するデフォルト値はフィンガープリント値の５％のように可変であってよい。この例において、ベクトルｘとベクトルｓとの間の測定されたずれのベクトルはベクトルｍ_１，．．．，ｍ_ｎである。新しいずれの値ｄ_ｉは、ＭＡＸ［（前のｄ_ｉ），ｍ_ｉ，（デフォルトのｄ_ｉ／ＳＱＲＴ（Ｋ））］によって計算される。

上述の例において、移動体デバイスはフィンガープリントを生成し、フィンガープリントデータベースを記憶する。しかし、その代わりに、フィンガープリントの一部またはすべては、ＭＳＣ１１０によってアクセス可能なデータベース１１１などの、広域無線通信ネットワークのさらに上流のいずれかの場所に記憶されることができる。この場合、移動体デバイスに関して処理要件および記憶要件を緩和することができる。動作中、移動体デバイスは現在のフィンガープリントを生成し、そのフィンガープリントをＭＳＣ（またはデータベースがそこにあるとすれば場合によってはＢＳＣ）に送信する。次に、ＭＳＣはフィンガープリントの比較を実行し、アクセスポイントのビーコン信号を探索するか否かを移動体デバイスに指示する。この構成において、ＭＳＣは、複数の移動体デバイスからフィンガープリントを受信することができ、単一の移動体デバイスにおいて見られるよりもはるかに大きい利用可能なアクセスポイントのデータベースを有することができる。その代わりに、広域無線通信ネットワークの各ユーザに対して個別のフィンガープリントデータベースを生成することができ、それらのユーザのホームシステムに記憶することができる。

図５は、移動体デバイスが、その移動体デバイスが無線ＬＡＮを探索すべきであると判定すると実行される例示的なアルゴリズムを示す。ブロック５０２において、移動体デバイスは、比較に利用できる何らかのフィンガープリントが存在するかどうかを判定する。この判定は何らの利用可能なフィンガープリントが本当に存在するかどうかについてなされることができるが、この判定は現在の基地局ＩＤに関連する何らかのフィンガープリントが存在するかどうかについての判定であってもよい。比較に利用できるフィンガープリントが存在する場合、ブロック５０４において、現在のフィンガープリントが生成され、ブロック５０６において、これを使用して、記憶されたフィンガープリントを探索し、一致を探す。一致が見つかる場合、移動体デバイスは一致するフィンガープリントに関連するアクセスポイントをスキャンし、ブロック５０８において、そのアクセスポイントに接続することができる。接続されると、ブロック５１６において、ハンドオフトリガを受けて、移動体デバイスがハンドオフ探索（ｈａｎｄ−ｏｆｆ ｓｅａｒｃｈ）を実行するまで、移動体デバイスは接続されたままである。

ブロック５０２において探索に利用可能なフィンガープリントがないか、または現在のフィンガープリントに一致する記憶されたフィンガープリントがない場合、ブロック５１０において、移動体デバイスは大域的探索（ｇｌｏｂａｌ ｓｅａｒｃｈ）を実行することができる。大域的探索を通じて、移動体デバイスは、ブロック５１２において、アクセス可能な無線ＬＡＮを発見し、ブロック５１４において、その無線ＬＡＮに接続することができる。接続されると、移動体デバイスは、ブロック５１６において、ハンドオフトリガを受けて、移動体デバイスがハンドオフ探索を実行するまで、移動体デバイスは接続されたままである。

図６は、ブロック５１０の大域的探索を実行するための例示的な方法の流れ図を示す。上述の組み込まれた出願において説明されたように、移動体デバイスは、近くの無線ＬＡＮを発見するために、スキャンする利用可能な帯域およびチャネルのリストを作成することができる。したがって、ブロック６０２において、移動体デバイスはスキャンリストのスキャンを開始する。無線ＬＡＮに関するアクセスポイントが見つかると、ブロック６０４において、接続がネゴシエートされ、接続されることができる。図６の流れ図には示されていないが、スキャンリストのスキャンは、スキャンが絶え間なくおよび継続して行われないように、タイマまたは何らかのその他のパラメータによって制限されることができる。ブロック６０６において、移動体デバイスは、新しく発見されたアクセスポイントがフィンガープリントデータベース内に対応するエントリを有するかどうかを判定する。新しく発見されたアクセスポイントが対応するエントリを持たない場合、そのアクセスポイントの情報およびフィンガープリントが追加される。

図７は、ブロック５０６のフィンガープリントの探索を実行するための例示的な方法の流れ図を示す。ブロック７０２において、移動体デバイスまたは何らかのその他のネットワークシステムが、現在の位置のフィンガープリントと一致する可能性があるアクセスポイントのフィンガープリントのリストを決定する。この図を参照して、１つの可能な代替的マッチングアルゴリズムが図３Ｂのマッチングアルゴリズムと比較して説明される。この例において、フィンガープリントは、各パイロット信号に関して、ＣＤＭＡバンドクラス（ｂａｎｄｃｌａｓｓ）、パイロットのＰＮオフセット、パイロットの強度、およびパイロットの位相を含む。パイロットは、強度によって降順にソートされる。現在のフィンガープリントの最も強いパイロットのＰＮオフセット値を使用して、記憶されたフィンガープリントから一致するフィンガープリントを探す。所定の最大数を超える一致する可能性があるフィンガープリントが発見される場合、それらのフィンガープリントは、パイロットの強度および（利用可能ならば）パイロットの位相を関与させる上述の方法を用いて減らすことができる。このようにして、一致する可能性があるフィンガープリントのリストが生成される。ブロック７０４において、一致が発見されない場合、大域的探索が実行される。

ブロック７０８において無線ＬＡＮが発見され、接続されるまで、ブロック７０６においてスキャンリストが順次スキャンされる。無線ＬＡＮが発見されない場合、ブロック７１０において、リストが調べ尽くされるか、またはタイマが時間切れになるまで、リストのスキャンが継続する。これが行われると、ブロック７１４において大域的探索が実行されることができる。しかし、無線ＬＡＮが発見され、接続されると、現在のフィンガープリントを使用し、ブロック７１２において、このアクセスポイントに関するフィンガープリントを改善する。

やがて、移動体デバイスは、その移動体デバイスが接続されているアクセスポイントに、その移動体デバイスがもはや接続し続けることができない状態に直面する。これらの場合、無線デバイスまたは何らかのその他のネットワークコンポーネントは、移動体デバイスに近隣の無線ＬＡＮに対するハンドオフ探索をさらに実行させるハンドオフトリガを開始する。図８は、ブロック５１６のハンドオフ探索を実行するための例示的なアルゴリズムの流れ図を示す。

ブロック８０２において、近くの無線ＬＡＮを発見するように試みるために探索すべきすべてのアクセスポイントのスキャンリストが作成される。上述のおよび組み込まれた出願において説明されたように、ネットワークは無線ＬＡＮに関する近隣の無線ＬＡＮのリストを保持することができる。このリストを使用して、ハンドオフすべき近くの無線ＬＡＮの探索が、より迅速におよび効率的に実行されることができる。８０２．１１無線ＬＡＮに関して、例えば、近隣の無線ＬＡＮのリストは、概してＳＳＩＤ、ＢＳＳＩＤ、帯域、チャネル、およびモードを含む。この情報を用いて、移動体デバイスは、多くの不必要な選択肢をくまなくスキャンすることなしに、アクセスポイントを狭い範囲で探索することができる。ブロック８０２において、典型的な近隣の無線ＬＡＮのリストが、フィンガープリントデータベ―スからの情報を用いて強化される。例えば、現在のフィンガープリントを使用して、近隣の無線ＬＡＮのリスト上のアクセスポイントの１つまたは複数を、それらのアクセスポイントのそれぞれのフィンガープリントに基づいて取り除くことができる。その代わりに、現在のフィンガープリントを使用して、近隣の無線ＬＡＮのリストから１つまたは２つの最も有望な候補を選択することができる。しかし、概して、ブロック８０２では、近隣の無線ＬＡＮのリストおよびフィンガープリントの情報を併せて使用して、スキャンリストを決定する。ブロック８０４において、スキャンリストのアクセスポイントがスキャンされ、無線ＬＡＮが発見される場合、ブロック８０６において接続が行われる。接続が行われると、フィンガープリントデータベースが変更されることができる。無線ＬＡＮが既にフィンガープリントのエントリを有する場合、そのエントリが改善される。無線ＬＡＮのアクセスポイントがフィンガープリントのエントリを持たない場合、新しいエントリがデータベースに追加される。

本明細書において開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、要素、および／またはコンポーネントは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくはその他のプログラマブルロジックコンポーネント、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書において説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行されることができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、その代わりに、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサは、コンピューティングコンポーネントの組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意のその他のそのような構成として実施されてもよい。

本明細書において開示された実施形態と関連して説明された方法またはアルゴリズムは、ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはこの２つの組合せで直接的に具現されることができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意のその他の形態の記憶媒体に存在することができる。記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み出すことができ、その記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合されることができる。その代わりに、記憶媒体はプロセッサに一体化されていてよい。

上述の説明はいくつかの例示的な態様および実施形態を提供する。これらの実施形態および態様に対する種々の修正は本開示の範囲内であり、本明細書において定義された一般的な原理はその他の実施形態に適用可能である。したがって、特許請求の範囲は本明細書において示された実施形態に限定されるように意図されておらず、文言による特許請求の範囲（ｌａｎｇｕａｇｅ ｃｌａｉｍｓ）に一致する完全な範囲にしたがうべきであり、ここで、単数形の要素に関する言及は、具体的にそのように述べられない限り「唯一の」を意味するようには意図されておらず、むしろ「１つまたは複数の」を意味するように意図される。当業者に知られているか、または後で知られるようになる、本開示を通して説明された種々の実施形態の要素のすべての構造的および機能的に同等の物は、参照によって本明細書に明示的に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるように意図される。さらに、本明細書において開示された内容は、そのような開示が特許請求の範囲に明確に述べられているかどうかにかかわらず一般公衆に開放されるように意図されない。請求項の要素は、その要素が「〜のための手段」という言い回しを使用して明示的に述べられない限り、または方法の請求項の場合にはその要素が「〜のためのステップ」という言い回しを使用して述べられない限り、米国特許法第１１２条６項の規定の下で解釈されない。

無線通信システムの一実施形態の概念的なブロック図。 無線通信システムの別の実施形態の概念的なブロック図。 セルラ通信および無線ＬＡＮ通信の両方をサポートすることができる移動体デバイスの一例を示す機能ブロック図。 移動体通信デバイス上でフィンガープリントを生成する例示的な方法の流れ図。 異なる位置のフィンガープリントを比較する例示的な方法の流れ図。 既知の位置の既存のフィンガープリントを改善する例示的な方法の流れ図。 無線通信ネットワークを選択する例示的な方法の流れ図。 無線ネットワークに対する大域的探索を実行する例示的な方法の流れ図。 無線ネットワークに対するフィンガープリントの検索を実行する例示的な方法の流れ図。 フィンガープリントおよび近隣の無線ＬＡＮのリストを使用して無線ネットワークに対するハンドオフ探索を実行する例示的な方法の流れ図。

符号の説明

１１１・・・データベース、１４０・・・領域。

Claims (32)

1. 位置に関連する第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号の特性値に基づいて第１の通信ネットワークに対応する前記位置を識別する第１のフィンガープリントを記憶するように構成されたメモリと、
   前記無線通信デバイスが前記位置内にある時に、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記無線通信デバイスによる現在の測定に基づいて第２のフィンガープリントを決定し、前記第２のフィンガープリントに基づいて前記第１のフィンガープリントを修正するように構成されたプロセッサと
   を含む、無線通信デバイス。
2. 前記プロセッサは、前記無線通信デバイスと前記第１の通信ネットワークとの間の接続を確立し、前記接続を確立した後で前記第２のフィンガープリントを決定するようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
3. 前記第１のフィンガープリントは、前記第１の通信ネットワークのアクセスポイントに関するカバー領域の実質的な大きさに関連するずれ情報を含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
4. 前記プロセッサは、前記ずれ情報を、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて調整することによって、前記第１のフィンガープリントを修正するようにさらに構成される、請求項３に記載の無線通信デバイス。
5. 前記第１のフィンガープリントは、前記１つまたは複数のリファレンス信号に関する位相情報を含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
6. 前記プロセッサは、前記位相情報を、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて調整することによって、前記第１のフィンガープリントを修正するようにさらに構成される、請求項５に記載の無線通信デバイス。
7. 前記第１のフィンガープリントは、前記１つまたは複数のリファレンス信号に関する信号強度情報を含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
8. 前記プロセッサは、前記信号強度情報を、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて調整することによって、前記第１のフィンガープリントを修正するようにさらに構成される、請求項７に記載の無線通信デバイス。
9. 無線通信デバイスで、位置に関連する第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号の特性値に基づいて、第１の通信ネットワークに対応する前記位置を識別する第１のフィンガープリントを記憶するステップと、
   前記無線通信デバイスが前記位置内にある時に、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記無線通信デバイスによる現在の測定に基づいて第２のフィンガープリントを決定するステップと、
   前記第２のフィンガープリントに基づいて、前記第１のフィンガープリントを修正するステップと
   を含む、通信の方法。
10. 前記第１のフィンガープリントは、前記第１の通信ネットワークのアクセスポイントに関するカバー領域の実質的な大きさに関連するずれ情報を含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１のフィンガープリントは、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて前記ずれ情報を調整することによって修正される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１のフィンガープリントは、前記１つまたは複数のリファレンス信号に関する位相情報を含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記第１のフィンガープリントは、前記位相情報を、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて調整することによって修正される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のフィンガープリントは前記１つまたは複数のリファレンス信号に関する信号強度情報を含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記第１のフィンガープリントは、前記信号強度情報を、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記現在の測定に基づいて調整することによって修正される、請求項１４に記載の方法。
16. 無線通信デバイスで、位置に関連する第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号の特性値に基づいて、第１の通信ネットワークに対応する前記位置を識別する第１のフィンガープリントを記憶するための第１のモジュールと、
    前記無線通信デバイスが前記位置内にある時に、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記無線通信デバイスによる現在の測定に基づいて、第２のフィンガープリントを決定するための第２のモジュールと、
    前記第２のフィンガープリントに基づいて、前記第１のフィンガープリントを修正するための第３のモジュールと
    を含む、通信するように構成された少なくとも１つのプロセッサ。
17. コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読媒体は、
    コンピュータに、位置に関連する第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号の特性値に基づいて、第１の通信ネットイワークに対応する前記位置を識別する第１のフィンガープリントを記憶させる第１のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記コンピュータが前記位置内にある時に、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記コンピュータによる現在の測定に基づいて、第２のフィンガープリントを決定させる第２のコードのセットと、
    前記コンピュータに、前記第２のフィンガープリントに基づいて、前記第１のフィンガープリントを修正させる第３のコードのセットと、
    を含む、コンピュータプログラム製品。
18. 無線通信デバイスで、位置に関連する第２の通信ネットワークからの１つまたは複数のリファレンス信号の特性値に基づいて、第１の通信ネットワークに対応する前記位置を識別する第１のフィンガープリントを記憶するための手段と、
    前記無線通信デバイスが前記位置内にある時に、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記無線通信デバイスによる現在の測定に基づいて、第２のフィンガープリントを決定するための手段と、
    前記第２のフィンガープリントに基づいて前記第１のフィンガープリントを修正するための手段と
    を含む装置。
19. 前記プロセッサは、前記第１のフィンガープリントの前記修正に対応する修正数を追跡するようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
20. 前記プロセッサは、前記第２のフィンガープリントおよび前のフィンガープリントに基づいて、前記第１のフィンガープリントを修正するようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
21. 前記第１のフィンガープリントおよび前記第２のフィンガープリントはそれぞれ、前記１つまたは複数のリファレンス信号の特性に対応するコンポーネント値を各々が有する１つまたは複数のコンポーネントを有するベクトルを含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
22. 前記プロセッサは、前記第２のフィンガープリントを前記第１のフィンガープリントと比較するステップに基づいて、前記第１の通信ネットワークへの近さを検出し、トリガパラメータへの一致をもたらす前記比較に基づいて、前記第２の通信ネットワークの探索をトリガするようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
23. 前第１のフィンガープリントの前記修正に対応する修正数を追跡するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
24. 前記第２のフィンガープリントおよび前のフィンガープリントに基づいて前記第１のフィンガープリントを修正するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
25. 前記第１のフィンガープリントおよび前記第２のフィンガープリントはそれぞれ、前記１つまたは複数のリファレンス信号の特性に対応するコンポーネント値を各々が有する１つまたは複数のコンポーネントを有するベクトルを含む、請求項９に記載の方法。
26. 前記第２のフィンガープリントを前記第１のフィンガープリントと比較するステップに基づいて、前記第１の通信ネットワークへの近さを検出するステップと、トリガパラメータへの一致をもたらす前記比較に基づいて、前記第２の通信ネットワークの探索をトリガするステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
27. 前記第１の通信ネットワークは無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）であり、前記第２の通信ネットワークは広域ネットワーク（WAN）である、請求項１に記載の無線通信デバイス。
28. 前記プロセッサは、無線通信デバイスが前記位置の外にある時、前記第１の通信ネットワークを監視することをやめるようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
29. 前記プロセッサは、前記無線通信デバイスが前記位置内にあるか否かを決定するために現在のフィンガープリントを既知のフィンガープリントと比較するようにさらに構成される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
30. 前記修正するステップは、前記１つまたは複数の信号の前記無線通信デバイスによる前記現在の測定に基づいて、更新されたフィンガープリントを提供するために、前記第１のフィンガープリントを前記第２のフィンガープリントと交換するステップを含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
31. 前記第２のフィンガープリントは、前記１つまたは複数のリファレンス信号の前記無線通信デバイスによる前記現在の測定に対応する信号強度を記憶する、請求項１に記載の無線通信デバイス。
32. 前記第２の通信ネットワークは地上波の通信ネットワークである、請求項１に記載の無線通信デバイス。

Images