JP4925211B2 - Wireless communication system and mobile communication terminal - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム及び移動通信端末に関し、特に、移動通信端末が複数の無線通信部を有し、複数の基地局間をハンドオーバしながら通信を行う無線通信システム等に関する。 The present invention relates to a radio communication system and a mobile communication terminal, and more particularly to a radio communication system in which a mobile communication terminal has a plurality of radio communication units and performs communication while performing handover between a plurality of base stations.
従来、無線LAN等により基地局と移動通信端末とを無線接続し、移動しながらの通信を可能とする通信システムが広く利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, communication systems that allow base stations and mobile communication terminals to be wirelessly connected by a wireless LAN or the like and enable communication while moving are widely used.
上記通信システムとしては、通信周波数帯を細かく割り当てて複数の無線チャネルを設定し、それらを通信状況に応じて切り替えながら使用するシステムがあり、例えば、特許文献1には、各無線チャネルのSN比を検出し、最も高いSN比が検出されたチャネルを通信チャネルとして選択する通信システムが記載されている。このシステムによれば、常時、良好なSN比を有するチャネルが通信用チャネルとして選択されるため、移動通信端末の移動状況に関わらず、良好な通信状態を維持することができる。
As the communication system, there is a system in which a communication frequency band is finely assigned to set a plurality of radio channels, and they are used while being switched according to communication conditions. For example,
また、上記通信システムとしては、複数の基地局間を移動(ハンドオーバ)しながら通信を確立するシステムがあり、例えば、特許文献2には、移動通信端末に複数の無線通信部を設け、通信用に選択した無線通信部で通信している間、それ以外の無線通信部に基地局検索を行わせるようにした通信システムが記載されている。このシステムによれば、ハンドオーバに先立ち、接続先の基地局を決めておくことができるため、ハンドオーバ実行時の所要時間を短縮することが可能になる。
In addition, as the communication system, there is a system that establishes communication while moving (handover) between a plurality of base stations. For example, in
上記通信システムにおいては、無線チャネルの切替先やハンドオーバ先の選択は、装置構成上、チャネル設定部や無線通信部が得た情報(例えば、電界強度の情報)に基づいて判断されるが、それらが得る情報は、外来波や反射、回り込み等の影響を受けたものであるため、無線チャネルや基地局の選択が正しく行われない虞があった。特に、構造物や遮蔽物が数多く存在する環境下では、移動通信端末の移動状況によって通信環境が激しく変化するため、移動通信端末の移動に伴う一時的な電界強度の低下等により、選択すべき無線通信部が選択されず、通信性能が低下することがあった。 In the communication system, the selection of the radio channel switching destination and the handover destination is determined based on information obtained by the channel setting unit and the radio communication unit (for example, information on the electric field strength). Since the information obtained from the information is influenced by external waves, reflections, and wraparound, there is a possibility that the radio channel and the base station are not correctly selected. In particular, in an environment where there are many structures and shielding objects, the communication environment changes drastically depending on the movement status of the mobile communication terminal, so it should be selected due to a temporary decrease in the electric field strength accompanying the movement of the mobile communication terminal. The wireless communication unit is not selected, and the communication performance may be deteriorated.
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、複数の基地局間をハンドオーバする無線通信システムにおいて、構造物や遮蔽物が存在する環境下であっても、ハンドオーバ先の選択精度を高めることができ、安定した通信を継続して信頼性を向上させることが可能なシステム等を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional technology, and in a wireless communication system that performs handover between a plurality of base stations, even in an environment where structures and shielding objects exist. An object of the present invention is to provide a system or the like that can increase the accuracy of selecting a handover destination and can improve reliability by continuing stable communication.
上記目的を達成するため、本発明は、ネットワーク網に接続された複数の基地局と、該複数の基地局の各々と無線接続する複数の無線通信部を有する移動通信端末とを備え、該移動通信端末が前記複数の無線通信部のいずれかを通信用の無線通信部に選択して前記ネットワーク網と無線接続する無線通信システムであって、前記移動通信端末は、前記複数の無線通信部の通信状態を検出する通信状態検出手段と、該移動通信端末の位置を検出する位置検出手段と、位置情報と関連付けて前記複数の無線通信部の選択履歴と前記複数の無線通信部のうちの電界強度が最も高い無線通信部を示す電界強度情報とを記録する選択履歴記録手段と、前記通信状態検出手段で検出された前記複数の無線通信部の通信状態が良好であったときに、前記位置検出手段で検出された位置と前記選択履歴記録手段に記録された選択履歴とに基づき、前記複数の無線通信部のうちの選択回数が最多の無線通信部を前記通信用の無線通信部に選択する選択手段とを備え、前記選択手段は、選択した無線通信部を用いて通信を行った結果、通信状態が良好でなかったときに、前記電界強度情報に基づいて前記選択履歴記録手段の選択履歴を補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of base stations connected to a network, and a mobile communication terminal having a plurality of radio communication units wirelessly connected to each of the plurality of base stations. A communication terminal is a wireless communication system in which one of the plurality of wireless communication units is selected as a wireless communication unit for communication and wirelessly connected to the network, wherein the mobile communication terminal includes a plurality of wireless communication units A communication state detecting means for detecting a communication state; a position detecting means for detecting a position of the mobile communication terminal; a selection history of the plurality of wireless communication units in association with the position information; and an electric field of the plurality of wireless communication units a selection history recording means intensity records the field strength information indicating the highest radio communication unit, when the communication state of said plurality of wireless communication unit detected by the communication condition detecting means is good, the location Based on the position detected by the output unit and the selection history recorded in the selection history recording unit, the wireless communication unit with the largest number of selections among the plurality of wireless communication units is selected as the wireless communication unit for communication And selecting means for selecting the selection history recording means based on the electric field strength information when the communication state is not good as a result of communication using the selected wireless communication unit. It is characterized by correcting the history .
そして、本発明によれば、通信用の無線通信部を選択するに際し、過去の選択回数に基づいて無線通信部の決定を行うため、無線通信部の選択結果が一時的な通信環境の変化等に左右されることがなく、常時、選択すべき無線通信部を選択することができる。これにより、構造物や遮蔽物が存在する環境下であっても、ハンドオーバ先の選択精度を高めることができ、安定した通信を継続して信頼性の向上を図ることが可能になる。また、通信状態が良好でなかったときには、電界強度情報に基づいて選択履歴を補正するため、無線通信部の選択精度をより高めることが可能になる。 According to the present invention, when selecting a wireless communication unit for communication, the wireless communication unit is determined based on the number of past selections. The wireless communication unit to be selected can always be selected without being influenced by As a result, even in an environment where there are structures and shielding objects, the accuracy of selecting a handover destination can be increased, and stable communication can be continued to improve reliability. Further, when the communication state is not good, the selection history is corrected based on the electric field strength information, so that the selection accuracy of the wireless communication unit can be further improved.
また、本発明は、互いに異なる基地局と無線接続する複数の無線通信部を有し、該複数の無線通信部のいずれかを通信用の無線通信部に選択して通信処理を行う移動通信端末であって、前記複数の無線通信部の通信状態を検出する通信状態検出手段と、該移動通信端末の位置を検出する位置検出手段と、位置情報と関連付けて前記複数の無線通信部の選択履歴と前記複数の無線通信部のうちの電界強度が最も高い無線通信部を示す電界強度情報とを記録する選択履歴記録手段と、前記通信状態検出手段で検出された前記複数の無線通信部の通信状態が良好であったときに、前記位置検出手段で検出された位置と前記選択履歴記録手段に記録された選択履歴とに基づき、前記複数の無線通信部のうちの選択回数が最多の無線通信部を前記通信用の無線通信部に選択する選択手段とを備え、前記選択手段は、選択した無線通信部を用いて通信を行った結果、通信状態が良好でなかったときに、前記電界強度情報に基づいて前記選択履歴記録手段の選択履歴を補正することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、構造物や遮蔽物が存在する環境下であっても、ハンドオーバ先の選択精度を高めることができ、安定した通信を継続して信頼性の向上を図ることが可能になると共に、無線通信部の選択精度をより高めることが可能になる。 The present invention also provides a mobile communication terminal having a plurality of wireless communication units that are wirelessly connected to different base stations, and performing communication processing by selecting one of the plurality of wireless communication units as a wireless communication unit for communication The communication status detection means for detecting the communication status of the plurality of wireless communication sections, the position detection means for detecting the position of the mobile communication terminal, and the selection history of the plurality of wireless communication sections in association with the position information And a selection history recording unit that records field strength information indicating a wireless communication unit having the highest electric field strength among the plurality of wireless communication units, and communication between the plurality of wireless communication units detected by the communication state detection unit When the state is good, based on the position detected by the position detecting unit and the selection history recorded in the selection history recording unit, the wireless communication with the largest number of selections among the plurality of wireless communication units Part for the communication And selecting means for selecting the wireless communication unit, the selection unit, the selection result of the communication using the wireless communication unit selected, when the communication state is not good, based on the field strength information The selection history of the history recording means is corrected . According to the present invention, as in the case of the above-described invention, even in an environment where there are structures and shielding objects, the accuracy of selecting a handover destination can be improved, and stable communication can be continued to improve reliability. As a result, it is possible to improve the selection accuracy of the wireless communication unit .
上記移動通信端末において、前記選択手段が、通信状態の良好な無線通信部が単数であったときに、その無線通信部を前記通信用の無線通信部に選択し、前記通信状態の良好な無線通信部が複数であったときに、該通信状態の良好な複数の無線通信部のうちの選択回数が最多の無線通信部を前記通信の無線通信部に選択することができる。 In the mobile communication terminal, when the selection unit has a single radio communication unit with a good communication state, the selection unit selects the radio communication unit as the radio communication unit for communication, and the radio with a good communication state. When there are a plurality of communication units, it is possible to select a radio communication unit with the largest number of selections from among a plurality of radio communication units in good communication state as the radio communication unit for the communication.
以上のように、本発明によれば、複数の基地局間をハンドオーバする無線通信システムにおいて、構造物や遮蔽物が存在する環境下であっても、ハンドオーバ先の選択精度を高めることができ、安定した通信を継続して信頼性を向上させることが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a wireless communication system that performs handover between a plurality of base stations, the accuracy of selecting a handover destination can be improved even in an environment where a structure or a shield exists. It becomes possible to continue stable communication and improve reliability.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる無線通信システムの一実施の形態を示す全体構成図である。尚、以下においては、本発明にかかる無線通信システムを、例えば、構内や店舗内等の定められた領域(閉域)の下で、上位装置1が固定ネットワーク網2を通じて下位装置10を遠隔監視するシステムに適用した場合を例示する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a wireless communication system according to the present invention. In the following description, in the wireless communication system according to the present invention, the
本無線通信システムは、図1に示すように、固定ネットワーク網2と有線接続された上位装置1と、固定ネットワーク網2と有線接続された第1及び第2基地局3、4と、第1及び第2基地局3、4と無線接続され、下位装置10を含む移動通信端末11とから構成される。
As shown in FIG. 1, the wireless communication system includes a
移動通信端末11は、第1基地局3と通信する第1無線通信部12と、第2基地局4と通信する第2無線通信部13と、これら第1及び第2無線通信部12、13と下位装置10との間の通信状態を制御する通信制御部14と、GPS機能を利用して移動通信端末11の位置を検出するGPS装置15とを備える。また、通信制御部14は、下位装置10との間で信号を送受信する通信手段16と、下位装置10から上位装置1に応答信号を送信する際の通信経路を選択する経路選択手段17と、経路選択の履歴等を選択履歴記憶領域18に記録する選択情報記録手段19とを含んで構成される。
The
選択履歴記憶領域18には、図2に示すように、移動通信端末11の位置情報が記録されるとともに、その位置情報と関連付けて、過去3回分の経路選択履歴と、1回前の経路選択時に電界強度が高かった側の無線通信部を示す電界強度情報とが記録される。ここで、図中の「1」は、第1無線通信部12を示すものであり、「2」は、第2無線通信部13を示すものである。
In the selection
次に、上記構成を有する無線通信システムの動作について、図3〜図5を中心に参照して説明する。ここでは、先ず、上位装置1から下位装置10に向けて制御信号を送信する場合について説明する。
Next, the operation of the wireless communication system having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, first, a case where a control signal is transmitted from the
制御信号の送信にあたっては、図3に示すように、先ず、上位装置1が、固定ネットワーク網2を経由して、下位装置10への制御信号を第1及び第2基地局3、4の双方に送信する(ステップS1)。その後、所定の時間が経過するのを待って、下位装置10から応答信号が送信されたか否かを判定し(ステップS2)、応答信号を受信していれば、次の制御信号の送信待ちとなり(ステップS3)、応答信号を受信していなければ、前回送信した制御信号と同一の信号を再送する(ステップS4)。
In the transmission of the control signal, as shown in FIG. 3, first, the
上位装置1から制御信号を送信すると、移動通信端末11側では、図4に示すように、第1無線通信部12が第1基地局3からの制御信号を受信するとともに、第2無線通信部13が第2基地局4からの制御信号を受信し、各々、通信制御部14へ通知する(ステップS5)。次いで、通信制御部14が、受信した制御信号が再送されたものであるか否かを判定し(ステップS6)、再送されたものでなかった場合には、通信手段16を通じて下位装置10に制御信号を転送する(ステップS7)。一方、制御信号が再送されたものであった場合には、選択情報記録手段19により選択履歴記憶領域18の記録内容を補正するが(ステップS8)、これについては、後述する。
When the control signal is transmitted from the
続いて、下位装置10から上位装置1に向けて応答信号を送信(返信)する場合について説明する。
Next, a case where a response signal is transmitted (returned) from the
上記動作により、上位装置1からの制御信号を受信すると、図5に示すように、先ず、下位装置10が応答信号を通信制御部14の通信手段16に送信する(ステップS11)。次いで、通信制御部14の経路選択手段17が、第1無線通信部12の稼働状況を確認し、第1無線通信部12が稼働中であるか否かを判定する(ステップS12)。ここで、「稼働中」とは、第1無線通信部12が、通信制御部14と通信可能であり、かつ、第1基地局3を検出して通信できる状態であることを意味する。また、第1無線通信部12の稼働状況の確認は、通信制御部14と第1無線通信部12との間で所定の信号を定期的に授受することにより行う。
When the control signal is received from the
判定の結果、第1無線通信部12の状態が「キャリア未検出」又は「機能停止」であり、稼働中でなかった場合には(ステップS12:No)、経路選択手段17は、第2無線通信部13の稼働状況を確認し、第2無線通信部13が稼働中であるか否かを判定する(ステップS13)。その結果、第2無線通信部13が稼働中である場合には、第2無線通信部13を通信用の無線通信部として選択し(ステップS14)、稼働中でなかった場合には、第1及び第2無線通信部12、13の双方とも使用できないため、応答信号の送信を中止する。
As a result of the determination, when the state of the first
また、第1無線通信部12の状態が稼働中であった場合にも(ステップS12:Yes)、経路選択手段17は、第2無線通信部13が稼働中であるか否かを判定し(ステップS15)、第2無線通信部13が稼働中でなければ、第1無線通信部12を通信用の無線通信部として選択する(ステップS16)。
Further, even when the state of the first
これに対し、第1及び第2無線通信部12、13の双方が稼働中であった場合には(ステップS15:Yes)、経路選択手段17は、移動通信端末11の位置情報をGPS装置15から取得する(ステップS17)。尚、ここでは、取得した位置情報の内容が「X2,Y3」であったものとする。
On the other hand, when both the first and second
次いで、経路選択手段17は、取得した位置情報を用いて選択履歴記憶領域18を参照し(ステップS18)、位置(X2,Y3)に対応する選択履歴を抽出する(図2(a)参照)。そして、過去3回分の選択処理で選択回数が最多の無線通信部を判定し、その無線通信部を通信用の無線通信部として選択する(ステップS19)。ここでは、図2(a)に示すように、第2無線通信部13の選択回数が多いため、第2無線通信部13が通信用の無線通信部として選択される。
Next, the
以上のようにして、無線通信部の選択を行うと、図5に示すように、選択情報記録手段19により、選択履歴記憶領域18中の最も古い選択履歴(3回前の選択履歴)を削除し、今回の選択結果を最新の選択履歴(1回前の選択履歴)として記録する(ステップS20)。これと併せて、第1及び第2無線通信部12、13の電界強度を確認して、電界強度が高い側の無線通信部を電界強度情報に記録し(図2(b)参照)、選択履歴記憶領域18の記録内容を更新する。尚、この際、1回前及び2回前の選択履歴として記憶されていた選択情報は、各々、2回前及び3回前の選択履歴として書き換えられる。
When the wireless communication unit is selected as described above, the oldest selection history (selection history three times before) in the selection
選択履歴記憶領域18の更新が終了すると、下位装置10から通信制御部14の通信手段16に応答信号を送信し、選択した無線通信部を通じて固定ネットワーク網2に向けて出力する(ステップS21)。この際、上記ステップS12〜S19で行った無線通信部の選択が適切であった場合には、応答信号は、固定ネットワーク網2に送信され、上位装置1まで伝達される。
When the update of the selection
一方、無線通信部の選択が適切でなかった場合には、応答信号が上位装置1まで伝達されず、上位装置1からは、図3に示すように、同一の制御信号が再送される(ステップS2、S3)。そして、再送された制御信号は、図4に示すように、第1及び第2無線通信部12、13を通じて移動通信端末11で受信され(ステップS5)、その後の判定処理(ステップS6)において、再送の制御信号であると判定される。
On the other hand, when the selection of the wireless communication unit is not appropriate, the response signal is not transmitted to the
上記判定により、経路選択手段17は、前回の選択が適切でなかったことを認識し、その後は、選択情報記録手段19を通じて、選択履歴記憶領域18に記録されている1回前の選択結果(図2のa−1)を、図5のステップS20で記録した電界強度情報(電界強度が高い側の無線通信部を示す情報)に書き換える(図4のステップS8)。これにより、選択履歴の内容が変更され、次回の選択処理に反映される。
As a result of the determination, the
以上のように、本実施の形態によれば、通信用の無線通信部を選択するに際し、過去の選択回数に基づいて無線通信部の決定を行うため、無線通信部の選択結果が一時的な通信環境の変化等に左右されることがなく、常時、選択すべき無線通信部を選択することができる。これにより、構造物や遮蔽物が存在する環境下であっても、ハンドオーバ先の選択精度を高めることができ、安定した通信を継続して信頼性の向上を図ることが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, when selecting a wireless communication unit for communication, since the wireless communication unit is determined based on the number of past selections, the selection result of the wireless communication unit is temporary. A wireless communication unit to be selected can be selected at any time without being influenced by changes in the communication environment. As a result, even in an environment where there are structures and shielding objects, the accuracy of selecting a handover destination can be increased, and stable communication can be continued to improve reliability.
また、本実施の形態によれば、選択履歴記憶領域18に、無線通信部の選択履歴に加えて電界強度情報を記録しておき、選択結果が適切でなかった場合に、電界強度情報に基づいて選択履歴を補正するため、選択精度をより高めることが可能になる。
In addition, according to the present embodiment, field strength information is recorded in the selection
尚、上記実施の形態においては、基地局及び無線通信部が、各々、2つである場合を例示したが、それらの数は、3つ以上であってもよい。この場合、無線通信部の選択は、稼働中の無線通信部が単数であったときに、その無線通信部を通信用の無線通信部として選択し、稼働中の無線通信部が複数であったときに、その中から選択回数が最多の無線通信部を通信用の無線通信部として選択することにより行うことができる。 In the above-described embodiment, the case where there are two base stations and two wireless communication units is illustrated, but the number thereof may be three or more. In this case, when a single wireless communication unit is in operation, the wireless communication unit is selected as a wireless communication unit for communication, and there are a plurality of active wireless communication units. Sometimes, it can be performed by selecting the wireless communication unit having the largest number of selections as the wireless communication unit for communication.
1 上位装置
2 固定ネットワーク網
3 第1基地局
4 第2基地局
10 下位装置
11 移動通信端末
12 第1無線通信部
13 第2無線通信部
14 通信制御部
15 GPS装置
16 通信手段
17 経路選択手段
18 選択履歴記憶領域
19 選択情報記録手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記移動通信端末は、
前記複数の無線通信部の通信状態を検出する通信状態検出手段と、
該移動通信端末の位置を検出する位置検出手段と、
位置情報と関連付けて前記複数の無線通信部の選択履歴と前記複数の無線通信部のうちの電界強度が最も高い無線通信部を示す電界強度情報とを記録する選択履歴記録手段と、
前記通信状態検出手段で検出された前記複数の無線通信部の通信状態が良好であったときに、前記位置検出手段で検出された位置と前記選択履歴記録手段に記録された選択履歴とに基づき、前記複数の無線通信部のうちの選択回数が最多の無線通信部を前記通信用の無線通信部に選択する選択手段とを備え、
前記選択手段は、選択した無線通信部を用いて通信を行った結果、通信状態が良好でなかったときに、前記電界強度情報に基づいて前記選択履歴記録手段の選択履歴を補正することを特徴とする無線通信システム。 A plurality of base stations connected to a network, and a mobile communication terminal having a plurality of radio communication units wirelessly connected to each of the plurality of base stations, the mobile communication terminal being one of the plurality of radio communication units A wireless communication system for selecting a wireless communication unit for communication and wirelessly connecting to the network,
The mobile communication terminal is
Communication state detecting means for detecting communication states of the plurality of wireless communication units;
Position detecting means for detecting the position of the mobile communication terminal;
Selection history recording means for recording selection history of the plurality of wireless communication units in association with position information and field strength information indicating a wireless communication unit having the highest electric field strength among the plurality of wireless communication units ;
Based on the position detected by the position detection means and the selection history recorded in the selection history recording means when the communication status of the plurality of wireless communication units detected by the communication status detection means is good A selection means for selecting a wireless communication unit having the largest number of selections among the plurality of wireless communication units as the wireless communication unit for communication ,
The selection unit corrects the selection history of the selection history recording unit based on the electric field strength information when the communication state is not good as a result of performing communication using the selected wireless communication unit. A wireless communication system.
前記複数の無線通信部の通信状態を検出する通信状態検出手段と、
該移動通信端末の位置を検出する位置検出手段と、
位置情報と関連付けて前記複数の無線通信部の選択履歴と前記複数の無線通信部のうちの電界強度が最も高い無線通信部を示す電界強度情報とを記録する選択履歴記録手段と、
前記通信状態検出手段で検出された前記複数の無線通信部の通信状態が良好であったときに、前記位置検出手段で検出された位置と前記選択履歴記録手段に記録された選択履歴とに基づき、前記複数の無線通信部のうちの選択回数が最多の無線通信部を前記通信用の無線通信部に選択する選択手段とを備え、
前記選択手段は、選択した無線通信部を用いて通信を行った結果、通信状態が良好でなかったときに、前記電界強度情報に基づいて前記選択履歴記録手段の選択履歴を補正することを特徴とする移動通信端末。 A mobile communication terminal that has a plurality of wireless communication units that are wirelessly connected to different base stations, performs communication processing by selecting one of the plurality of wireless communication units as a wireless communication unit for communication,
Communication state detecting means for detecting communication states of the plurality of wireless communication units;
Position detecting means for detecting the position of the mobile communication terminal;
Selection history recording means for recording selection history of the plurality of wireless communication units in association with position information and field strength information indicating a wireless communication unit having the highest electric field strength among the plurality of wireless communication units ;
Based on the position detected by the position detection means and the selection history recorded in the selection history recording means when the communication status of the plurality of wireless communication units detected by the communication status detection means is good A selection means for selecting a wireless communication unit having the largest number of selections among the plurality of wireless communication units as the wireless communication unit for communication ,
The selection unit corrects the selection history of the selection history recording unit based on the electric field strength information when the communication state is not good as a result of performing communication using the selected wireless communication unit. Mobile communication terminal.
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