無線端末装置及び無線ネットワークシステム
【課題】異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性を向上させることを図る。
【解決手段】無線端末装置１は、無線ネットワークシステムの基地局２から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報を観測データベース１３に蓄積し、観測データベース１３内の通信環境情報を接続中の基地局２（ＡＰ−ｃ）に送信する。無線端末装置１は、ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局２（ＡＰ−ｃ）から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と観測データベース１３内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定する。
【解決手段】無線端末装置１は、無線ネットワークシステムの基地局２から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報を観測データベース１３に蓄積し、観測データベース１３内の通信環境情報を接続中の基地局２（ＡＰ−ｃ）に送信する。無線端末装置１は、ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局２（ＡＰ−ｃ）から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と観測データベース１３内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークシステム間のハンドオーバを行う無線端末装置及び無線ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークシステム間のハンドオーバ技術として、例えば特許文献１に記載の従来技術が知られている。この従来技術では、移動ノードが、サーバから受信した周辺アクセスネットワークポイントを示す隣接情報を用いて、周辺アクセスネットワークポイントをチェックし、チェックされた周辺アクセスネットワークポイントに対応する通信インタフェースを活性化している。
【特許文献１】特開２００６−２２９９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
異種ネットワーク間でのシームレスな通信サービスの提供のためには、高速かつ効率的なハンドオーバが大変重要である。このため、無線端末装置、接続中の無線ネットワークシステム、接続中の基地局、隣接する無線ネットワークシステム、隣接する無線ネットワークシステムのハンドオーバ先候補となる基地局等のエンティティ間の連携が必要となる。しかしながら、上述した従来技術では、そのような連携が考慮されていないために、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が十分に確保できないという欠点がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性を向上させることのできる無線端末装置及び無線ネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線端末装置は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応して設けられる無線通信手段と、前記無線ネットワークシステムの基地局から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段と、前記データベース内の通信環境情報を接続中の基地局に送信する通信環境情報送信制御手段と、ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と前記データベース内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定するハンドオーバ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る無線端末装置においては、前記ハンドオーバ制御手段は、前記ビーコン信号の受信状態を測定する受信状態測定手段を有し、ビーコン信号の受信状態に基づいてハンドオーバ先としての基地局の安定度を判定することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段のデータ、または前記受信状態測定手段のデータと接続中の基地局が持つ隣接ネットワークの接続に関するデータベースを参照してハンドオーバ先候補のネットワークの安定度を推定し、この推定結果に基づいてハンドオーバ先候補を決定するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線端末装置においては、前記ハンドオーバ制御手段は、接続中の基地局から取得した隣接基地局に係る通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補になり得る基地局に係る前記無線通信手段を起動し、ビーコン信号を受信させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の受信電界強度を測定することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記ビーコン信号の受信電界強度の測定結果に基づいて、該受信電界強度の変動が閾値以内にあるかを評価する評価手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の損失を測定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線端末装置においては、前記データベース化手段は、前記ビーコン信号から当該無線ネットワークシステムの通信サービス情報を取得し、前記ハンドオーバ制御手段は、無線ネットワークシステムの通信サービス情報と自無線端末装置のサービス受信ポリシーに基づいて基地局を選択することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記通信サービス情報は、利用可能な通信帯域幅を表すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線端末装置においては、無線端末装置間で通信するピアツーピア通信手段を設け、無線端末装置間で通信環境情報を交換することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記交換した通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補を選択するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする。
なお、ピアツーピア通信で得られた隣接無線端末装置の通信環境情報は、無線端末装置又は基地局でデータベース化されることで、安定度の悪いネットワークをハンドオーバ先候補から除外する処理において利用可能となる。これにより、無線端末装置は安定度の悪いネットワークへのハンドオーバを避けることができ、短時間の接続のみで元のネットワークまたは別のネットワークへハンドオーバしてしまうようなハンドオーバの繰り返しが頻繁に起きることを防ぐ効果が得られる。
【００１３】
本発明に係る無線ネットワークシステムは、無線端末装置と無線通信する基地局を備えた無線ネットワークシステムにおいて、前記基地局が無線端末装置から受信した隣接基地局に係る通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段を設け、前記基地局は、自基地局を介して前記無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を無線端末装置が取得するためのビーコン信号を定期的に送信するビーコン信号送信制御手段と、ハンドオーバの要求が発生した無線端末装置からの要求に応じて、前記データベース内の隣接基地局に係る通信環境情報を返答するハンドオーバ制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る無線ネットワークシステムにおいては、前記データベース化手段は、各基地局に具備されることを特徴とする。
本発明に係る無線ネットワークシステムにおいては、前記データベース化手段は、基地局以外の他のネットワークエンティティに具備されることを特徴とする。なお、この場合、データベース化手段は基地局を経由あるいは他のネットワークを経由して基地局以外の他のネットワークエンティティでデータベースを構成するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハンドオーバ先となり得る基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となる基地局を決定することができる。これにより、ハンドオーバ後の無線ネットワークシステムにおいても安定的に通信サービスを受けられることが期待でき、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線システム全体の構成を示す概念図である。図１において、複数の無線ネットワークシステム＃１，＃２，＃３が設けられている。これら無線ネットワークシステムとしては、例えば、セルラーネットワーク（Cellular Network）、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network：ＷＬＡＮ）、無線ＭＡＮ（Wireless Metropolitan Area Network：ＷＭＡＮ）などが挙げられる。
【００１７】
各無線ネットワークシステム＃１，＃２，＃３は、基地局としてのアクセスポイント装置（ＡＰ）２を備える。アクセスポイント装置２（以下、ＡＰ＿２と称する）は、移動局としての無線端末装置（ＵＥ）１と無線通信する。無線端末装置１（以下、ＵＥ＿１と称する）は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応する通信インタフェースを有し、各無線ネットワークシステムのＡＰ＿２と無線通信することができる。
【００１８】
図１において、ＵＥ−０＿１が無線ネットワークシステム＃１のＡＰ−ｃ＿２と接続中である。なお、ＵＥ−０＿１と接続中のＡＰ−ｃ＿２以外のＡＰ＿２のことをＡＰ−ｎ＿２と称する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るＵＥ＿１の構成を示すブロック図である。図２において、ＵＥ＿１は、複数の通信インタフェース１１と測定部１２と観測データベース（観測ＤＢ）１３と制御部１４を有する。ＵＥ＿１は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応する通信インタフェース１１を有する。通信インタフェース１１は、当該無線ネットワークシステムのＡＰ＿２との間で無線信号を送受する。該無線信号は、ＡＰ＿２が定期的に送信するビーコン信号を含む。
【００２０】
測定部１２は、通信インタフェース１１がＡＰ＿２から受信したビーコン信号に基づいて、通信環境情報を取得する。該通信環境情報は、該ＡＰ＿２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報である。通信環境情報としては、例えば、受信電界強度、受信レベルの高低安定度、ＵＥ＿１の接続数、利用可能な通信帯域レベルなどの情報が挙げられる。以下、通信環境情報のことを「コンテクスト」と称する場合がある。
【００２１】
ビーコン信号は、ビーコン信号のシーケンス番号（“Sequence Num”）、当該ＡＰ＿２が属する無線ネットワークシステムの識別子（“Network ID”）、当該無線ネットワークシステムの種類を示すメディア識別子（“Media ID”）、ビーコン信号の送信間隔（“Interval Time”）、当該ＡＰ＿２の名称である基地局識別子（“AP ID”）、当該ＡＰ＿２が管理しているＵＥ＿１の個数（“MNs Num”）、利用可能な通信帯域レベル（“Band Use Level”）などの情報を有する。
【００２２】
“Sequence Num”はビーコン信号の受信の損失に関する安定度の測定に利用可能である。“Network ID”は、ハンドオーバ先となる無線ネットワークシステムの識別および契約連携の有無の確認に利用可能である。“Media ID”は、ＵＥ＿１において受信可能か否かの判断に利用可能である。“Media ID”は、主にＡＰ＿２で管理される。“Interval Time”は、“Sequence Num”とともに利用し、ビーコン信号の損失の測定に利用可能である。
【００２３】
“Band Use Level”は、当該無線ネットワークシステムが提供可能な通信サービスの情報であり、自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに合うか否かの判断に利用可能である。“Band Use Level”は、例えば映像配信サービスであれば、高画質、中画質、低画質などの提供可能な画像品質を表す。
【００２４】
ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーとしては、例えば、以下に示す「最大」、「平均」、「最低」の３段階からなるものが挙げられる。
【００２５】
「最大」：各無線ネットワークシステムで提供可能な通信品質（転送レート等）が最大となるようにするポリシーである。各無線ネットワークシステムが提供できる最大転送レートは異なるため、無線ネットワークシステム間でハンドオーバするごとに通信品質が異なる可能性があるが、各無線ネットワークシステムで提供可能な最大通信品質で通信サービスの提供を受けるようにするものである。
【００２６】
「平均」：ハンドオーバを行っても通信品質が平均的となるように調整するポリシーである。各無線ネットワークシステムで同じような転送レートあるいは画像品質となるように、契約関係にある事業者間ネットワークの提供能力と勘案し、通信品質を決定するものである。
【００２７】
「最低」：通信料が安ければよいというポリシーである。通信品質は低くても通信内容がわかる程度であればよいというレベルのものである。
【００２８】
また、ハンドオーバ先候補のＡＰ＿２が属する無線ネットワークシステムが自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに適合するか否かの判断では、該ＡＰ＿２の端末収容能力及びリアルタイム通信収容能力などを考慮する。ＡＰ＿２の端末収容能力は、ＡＰ＿２が接続できるＵＥ＿１の数であり、高い通信品質を要求するＵＥ＿１と接続すると、その分、接続できるＵＥ＿１の数が減少する。ＡＰ＿２のリアルタイム通信収容能力は、ＱｏＳ等の要求条件が厳しいリアルタイム通信の要求転送レートを維持する能力である。
【００２９】
観測データベース１３は、測定部１２で取得された通信環境情報を蓄積する。通信環境情報は、ＡＰ＿２毎に、レコード更新時刻とともに観測データベース１３に蓄積される。
【００３０】
制御部１４は、通信環境情報送信制御機能とハンドオーバ制御機能を有する。通信環境情報送信制御機能は、観測データベース１３内の通信環境情報を接続中のＡＰ＿２に送信する。ハンドオーバ制御機能は、ハンドオーバの要求発生時に、接続中のＡＰ＿２から隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と観測データベース１３内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となるＡＰ＿２を決定する。また、制御部１４は、ＡＰ＿２から取得した通信環境情報を観測データベース１３に格納する。
【００３１】
図３は、本実施形態に係るＡＰ＿２の構成を示すブロック図である。図３において、ＡＰ＿２は、通信インタフェース２１とネットワークデータベース（ネットワークＤＢ）２２と制御部２３を有する。通信インタフェース２１は、ＵＥ＿１との間で無線信号を送受する。該無線信号は、自ＡＰ＿２が送信するビーコン信号を含む。
【００３２】
ネットワークデータベース２２は、ＵＥ＿１から受信した隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を蓄積する。ネットワークデータベース２２は、隣接ＡＰ＿２毎に、ＡＰ＿２の基地局識別子、無線ネットワークシステムの識別子、ハンドオーバ実績数、自無線ネットワークシステムとの契約上の連携の有無、自ＡＰ＿２からの推定距離、閾値以内の期間（短時間）の接続のみで元のネットワークまたは別のネットワークへハンドオーバした無線端末装置の有無などの情報を蓄積する。無線ネットワークシステム間の契約上の連携がある場合には、無線ネットワークシステム同士が相互に接続可能であり、異種ネットワーク間における通信サービスの継続的提供を行うことができる。自ＡＰ＿２からの推定距離は、接続中のＵＥ＿１で測定された受信電界強度のレベル値で表すことができる。
【００３３】
制御部２３は、ビーコン信号送信制御機能とハンドオーバ制御機能を有する。ビーコン信号送信制御機能は、ビーコン信号を定期的に放送形式で送信する。ハンドオーバ制御機能は、ハンドオーバの要求が発生したＵＥ＿１からの要求に応じて、ネットワークデータベース２２内の隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を返答する。
【００３４】
以下、本実施形態に係る実施例を挙げながら、ＵＥ＿１及びＡＰ＿２の動作を説明する。
【実施例１】
【００３５】
図４、図５は、本実施形態に係る実施例１である。図４及び図５を参照して、実施例１に係る動作を説明する。なお、図中、ハンドオーバ（Handover）の略称として「ＨＯ」を使用する。
ＵＥ−０＿１は、各ＡＰ−ｎ＿２からのビーコン信号を受信し、該受信したビーコン信号から通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報を観測データベース１３に蓄積する。ＡＰ−ｃ＿２は、ＵＥ−０＿１に対してクエリを送信し、ＵＥ−０＿１の通信環境情報を要求する（ステップＳ１）。このクエリ送信タイミングは、ＡＰ−ｃ＿２独自のスケジューリングである。ＡＰ−ｃ＿２は、例えば自己のリソースの余剰がある場合にクエリの送信を行うなど、端末の接続に関する性能が劣化する等の悪影響がでないようにクエリ送信タイミングを制御する。
【００３６】
ＵＥ−０＿１は、ＡＰ−ｃ＿２からのクエリに応じて、観測データベース１３内の通信環境情報を返答する（ステップＳ２）。このとき、ＡＰ−ｃ＿２に対して既に通信環境情報を提供している場合は、前回提供時から更新されたデータがある場合にのみ、通信環境情報を送信する。
【００３７】
ＡＰ−ｃ＿２は、該返答された通信環境情報によってネットワークデータベース２２を更新する。ネットワークデータベース２２の更新は、返答された通信環境情報に含まれるＵＥ−０＿１でのレコード更新時刻を基準にして行う。ＡＰ−ｃ＿２は、接続中のため管理下にある各ＵＥ−ｘ＿１に対して順次、クエリを送信し、その返答により取得された通信環境情報をネットワークデータベース２２に蓄積する。この通信環境情報は、ＡＰ−ｃ＿２の隣接ＡＰ＿２に係る情報である。これにより、ＡＰ−ｃ＿２は、隣接する無線ネットワークシステムを把握することができる。
【００３８】
ＵＥ−０＿１は、ハンドオーバの要求発生時に、ＡＰ−ｃ＿２に対して通信環境情報を要求する（ステップＳ３）。ＡＰ−ｃ＿２は、その要求に応じて、ネットワークデータベース２２内の通信環境情報を返答する（ステップＳ４）。
【００３９】
ＵＥ−０＿１は、その返答された通信環境情報及び観測データベース１３内の通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となるＡＰ−ｎ＿２を決定する（ステップＳ５）。図５の例ではＡＰ−ｎ１＿２がハンドオーバ先候補に決定される。
【００４０】
ＵＥ−０＿１は、ハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２との間でネゴシエーション処理（ネットワーク系認証処理）を行う。その後、ハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２とＡＰ−ｃ＿２との間でネゴシエーション処理（サービス系認証処理）が行われる。ＵＥ−０＿１は、それらのネゴシエーション処理が成功すると、ハンドオーバを実行し、ＡＰ−ｃ＿２に対してハンドオーバを通知する（ステップＳ６）。
【００４１】
ＡＰ−ｃ＿２は、そのハンドオーバ通知に応じて、ＵＥ−０＿１とのセッションを終了する。これにより、ＵＥ−０＿１はハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２とのセッションを開始する。
【００４２】
図６は、実施例１に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。各ＡＰ＿２は、図６中に示される通信エリア（カバーエリア）を有する。ＡＰ−ｃ＿２のカバーエリアは実線で、その他のＡＰ−ｎ１〜ｎ５＿２のカバーエリアは破線で、それぞれ示されている。図６の位置関係に対応するＡＰ−ｃ＿２のネットワークデータベース２２の例が図７に示されている。図７においては、通信環境情報として、受信電界強度の情報（５段階のレベル値）を利用している。
【００４３】
図７に示されるように、ＡＰ−ｃ＿２は管理下にあるＵＥ−０＿１、ＵＥ−１＿１（ＡＰ−ｎ１＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−２＿１（ＡＰ−ｎ１，ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−３＿１（ＡＰ−ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）及びＵＥ−５＿１（ＡＰ−ｎ４＿２のビーコン信号受信可能）などから、通信環境情報を収集することにより、他のＡＰ＿２（ＡＰ−ｎ１，ｎ２，ｎ４，ｎ５＿２）の存在を知ることができる。なお、図６中には、ＡＰ−ｃ＿２の管理下であってＡＰ−ｎ５＿２のカバーエリア内に在るＵＥ＿１は存在しないが、過去に存在していたＵＥ＿１からの通信環境情報によってＡＰ−ｎ５＿２の存在が把握されている。
なお、図６の位置関係の例では、ＡＰ−ｃ＿２は、通常、ＡＰ−ｎ３＿２、ＵＥ−４＿１及びＵＥ−６＿１の存在を把握できないが、何らかの手段によってそれらと関連するＵＥ＿１と通信環境情報を交換することができれば、それらの存在を把握することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施例１では、ＡＰ−ｃ＿２から管理下のＵＥ−ｘ＿１に対して通信環境情報を要求したが、ＵＥ−ｘ＿１の方から自発的にＡＰ−ｃ＿２に通信環境情報を提供するようにしてもよい。その提供タイミングとしては、例えば、更新情報があるとき、ＵＥ−ｘ＿１のリソースが比較的空いているとき、定期的などが挙げられる。
【実施例２】
【００４５】
図８、図９は、本実施形態に係る実施例２である。図８及び図９を参照して、実施例２に係る動作を説明する。図８は、実施例２に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。各ＡＰ＿２は、図８中に示される通信エリア（カバーエリア）を有する。ＡＰ−ｃ＿２のカバーエリアは実線で、その他のＡＰ−ｎ１〜ｎ４＿２のカバーエリアは破線で、それぞれ示されている。
実施例２では、ＵＥ＿１は、ＵＥ＿１間で通信が可能なピアツーピア通信機能を有し、図８に示されるようにＵＥ＿１間で通信環境情報を交換する。ピアツーピア通信の対象となるピア（ＵＥ＿１）は、自己がＡＰ＿２に対して通信環境情報を要求する際に、ピアツーピア通信モードを示すフラグを設定する。ある無線ネットワークシステムに接続中のピア（ＵＥ＿１）は、他の無線ネットワークシステムから当該無線ネットワークシステムに移動してきたピア（ＵＥ＿１）がピアツーピア通信モードを示すフラグを設定しているときのみ、該ＵＥ＿１間でピアツーピア通信し、ハンドオーバ直前に接続していたＡＰ＿２の通信環境情報を交換する。
【００４６】
ピアツーピア通信モードで通信環境情報を要求するＵＥ＿１は、フラグ（オン）及び自己の最新のハンドオーバ実行時刻を要求先のＵＥ＿１へ送信する。該要求を受信したＵＥ＿１は、受信したハンドオーバ実行時刻よりも後に、自己がハンドオーバを実行している場合にのみ、自己の通信相手のＵＥ＿１及びＡＰ＿２に通信環境情報を返答する。
【００４７】
図８の位置関係に対応するＡＰ−ｃ＿２のネットワークデータベース２２の例が図９に示されている。図９においては、通信環境情報として、受信電界強度の情報（５段階のレベル値）を利用している。
図９に示されるように、ＡＰ−ｃ＿２は管理下にあるＵＥ−０＿１、ＵＥ−１＿１（ＡＰ−ｎ１＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−２＿１（ＡＰ−ｎ１，ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−３＿１（ＡＰ−ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）及びＵＥ−５＿１（ＡＰ−ｎ４＿２のビーコン信号受信可能）などから、通信環境情報を収集することにより、他のＡＰ＿２（ＡＰ−ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４＿２）の存在を知ることができる。ここで、ＵＥ−５＿１は、ピアツーピア通信によりＵＥ−４＿１から通信環境情報を取得し、ＡＰ−ｃ＿２に該情報を提供している。これにより、ＡＰ−ｃ＿２は、ＡＰ−ｎ３＿２及びＵＥ−４＿１の存在を知ることができる。
【００４８】
図１０は、図８のＵＥ−４＿１の観測データベース１３の例である。図１０に示されるように、ＵＥ−４＿１は、ビーコン信号が受信可能なＡＰ−ｎ３，ｎ４＿２に加えて、ビーコン信号が受信不可能なＡＰ−ｃ＿２の存在を把握することができる。これは、ＵＥ−４＿１がピアツーピア通信によりＵＥ−５＿１から通信環境情報を取得したためである。ＵＥ−４＿１は、連続的に通信サービスが提供できない場合であっても、そのＵＥ−５＿１からの通信環境情報に基づいて、さらに移動すれば適切なＡＰ＿２があり再度通信サービスを受信できることを利用者に示すことができる。
【実施例３】
【００４９】
図１１、図１２、図１３は、本実施形態に係るＵＥ＿１が行うハンドオーバ先候補決定方法の一実施例の手順を示すフローチャートである。図１１、図１２及び図１３を参照して実施例３に係る動作を説明する。なお、ここでは、ＡＰ−ｃ＿２に接続中のＵＥ−０＿１がハンドオーバ先候補を決定することとする。
【００５０】
まず図１１において、ステップＳ１０１では、接続中の無線ネットワークシステムを観測する。ステップＳ１０２では、一定間隔で、ビーコン信号の受信電界強度を測定時刻とともに観測データベース１３に記録する。
【００５１】
ステップＳ１０３では、ビーコン信号の受信電界強度の安定度を判定する。この結果、ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好である場合（ステップＳ１０３、ＯＫ）はステップＳ１０１に戻り、ハンドオーバの要求なしとなる。一方、ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でない場合（ステップＳ１０３、ＮＧ）はステップＳ１０４に進み、ハンドオーバの要求発生となる。
ステップＳ１０３におけるビーコン信号の受信電界強度の安定度判定処理では、受信電界強度の閾値判定または受信電界強度の変動率の閾値判定を行う。受信電界強度が閾値以下であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、受信電界強度が閾値超過であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。受信電界強度の変動率が閾値超過であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、受信電界強度の変動率が閾値以下であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。なお、受信電界強度の閾値判定と受信電界強度の変動率の閾値判定の両方を行う場合には、「受信電界強度が閾値以下である」または「受信電界強度の変動率が閾値超過である」のいずれか一方を満たすときにビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、「受信電界強度が閾値超過である」かつ「受信電界強度の変動率が閾値以下である」ときにビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。
【００５２】
ステップＳ１０４では、ＵＥ−０＿１の通信インタフェース１１を起動し、現在接続中のＡＰ−ｃ＿２以外のＡＰ−ｎ＿２からのビーコン信号を探索する。このとき、ＡＰ−ｃ＿２に対して利用可能な隣接無線ネットワークシステムを問合せし、この返答に基づいて起動する通信インタフェース１１を決定することが効率的であり望ましい。ＡＰ−ｃ＿２は、隣接無線ネットワークシステムの接続に関するデータベースを有し、該データベースを参照してＵＥ−０＿１からの「利用可能な隣接無線ネットワークシステムの問合せ」に返答する。
【００５３】
ステップＳ１０５では、受信可能なビーコン信号が存在するか判断する。この結果、受信可能なビーコン信号が存在する場合はステップＳ１０６に進む。一方、受信可能なビーコン信号が存在しない場合はステップＳ１０４に戻り、他の通信インタフェース１１を試す。
【００５４】
ステップＳ１０６では、受信可能なビーコン信号（以下、処理対象ビーコン信号と称する）の測定を行い、その結果を測定時刻とともに観測データベース１３に記録する。この後、図１２のステップＳ１０７に進む。
【００５５】
次いで、図１２のステップＳ１０７では、処理対象ビーコン信号の連続受信の検出を行う。ここでは、受信した処理対象ビーコン信号に含まれるシーケンス番号が連続しているか否かを検出する。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７の検出結果に基づいて、処理対象ビーコン信号の受信安定度を計算する。ステップＳ１０９では、その受信安定度が閾値以下であるか判定する。この結果、受信安定度が閾値超過である場合はステップＳ１１０に進む。一方、受信安定度が閾値以下である場合は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５６】
ステップＳ１１０では、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度を判定する。この結果、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好である場合（ステップＳ１１０、ＯＫ）はステップＳ１１１に進む。一方、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でない場合（ステップＳ１１０、ＮＧ）は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５７】
ステップＳ１１１では、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の変化量を計算する。ステップＳ１１２では、該受信電界強度の変化量が、一定期間における過去の測定データと比較して最大であるか判定する。この結果、該受信電界強度の変化量が一定期間における過去の測定データと比較して最大である場合は、図１３のステップＳ１１３に進む。一方、そうではない場合は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５８】
次いで、図１３のステップＳ１１３では、ある期間における処理対象ビーコン信号の受信電界強度の変化量（区間平均変化量）を測定する。ビーコン信号は一定間隔で送信されているので、電波伝播上の一時的な受信電界強度の変化に対応するために、ある時点を基準にして連続１０回のビーコン信号受信を１群とし、受信電界強度の測定を行う。そして、その測定を数群行ったときの平均的な変化量および傾向を求める。この結果は、ハンドオーバ先候補の決定に利用される。従って、例えば、無線ネットワークシステム（Ａ）のビーコン測定を１０回、無線ネットワークシステム（Ｂ）のビーコン測定を１０回、無線ネットワークシステム（Ｃ）のビーコン測定を１０回、・・・、一巡して無線ネットワークシステム（Ａ）のビーコン測定を１０回というように数回巡回して測定し、無線ネットワークシステム毎の変化量を取得してゆく。
【００５９】
次いで、ステップＳ１１４では、区間平均変化量の測定結果を判定する。ここでは、区間平均変化量が閾値内で安定しているか否かと区間平均変化量の増減傾向とを判定する。
この結果、区間平均変化量が閾値内で安定している、または、区間平均変化量がマイナス方向に減少傾向である場合は、ステップＳ１１５に進み、当該無線チャネルのＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補として使用しないと判定する。これは、当該ＡＰ−ｎ＿２の通信エリアを判定した結果、安定度の悪い無線ネットワークシステムであると判断できることから、当該ＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補から除外している。ステップＳ１１５の後、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
一方、ステップＳ１１４の結果、区間平均変化量がプラス方向に増加傾向である場合はステップＳ１１６に進む。
【００６０】
ステップＳ１１６では、ある期間内に処理対象ビーコン信号の受信電界強度が閾値を越えるか判定する。この結果、受信電界強度が閾値を越えた場合は、ステップＳ１１７に進み、当該無線チャネルのＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補に決定する。一方、受信電界強度が閾値を越えない場合には、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００６１】
なお、自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに基づいて、さらにハンドオーバ先候補を選択するようにしてもよい。
【実施例４】
【００６２】
図１４〜図１７は、本実施形態の実施例４に係るビーコン信号の構成を示す図である。
図１４は、ビーコン信号の構成を示す図である。ビーコン信号は、基本部５００と第１拡張部５１０と第２拡張部５２０とＨＭＡＣ部５３０を有する。
図１５は基本部５００のデータ構成を示す図である。基本部５００は、ビーコン信号のシーケンス番号と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が属するサービスドメインの識別番号（ドメインＩＤ）と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が管理するセル（無線通信範囲）の識別番号（ネットワークＩＤ）と、ビーコン信号の送信間隔を示す送信間隔情報と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２の識別子（ＡＰ＿ＩＤ）を有する。
【００６３】
図１６は第１拡張部５１０のデータ構成を示す図である。第１拡張部５１０は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２の稼働率を示す稼働率情報と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が提供する利用可能な帯域レベルの種類を示す帯域レベル情報を有する。
【００６４】
図１７は第２拡張部５２０のデータ構成を示す図である。第２拡張部５２０は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２のＩＰアドレス（ＡＰアドレス）と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が管理するネットワークのプレフィックス（ネットワークプレフィックス）と、ビーコン信号が生成された時刻を示すタイムスタンプと、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２からのメッセージオプションの情報を有する。これら第２拡張部５２０のデータは暗号化されている。この暗号鍵は、認証共通鍵Ｋをハッシュ関数により変換したハッシュ値（ＭＡＣ鍵）である。認証共通鍵Ｋは、ＵＥ＿１の加入契約時にネットワーク事業者から支給されたものであり、全加入者に共通である。
【００６５】
ＨＭＡＣ部５３０は、ＨＭＡＣ（keyed-hash message authentication code）データを有する。ＨＭＡＣデータは、基本部データと第１拡張部データと第２拡張部データ（暗号化データ）を連結したデータを、ＭＡＣ鍵を用いてハッシュ化したハッシュ値である。
【００６６】
次に、実施例４に係るＵＥ＿１が行うビーコン信号の評価方法を説明する。
まず、制御部１４が、通信インタフェース１１を起動する。これにより、通信インタフェース１１が、ＵＥ＿１から送信されるビーコン信号の受信を開始する。次いで、測定部１２が、通信インタフェース１１によるビーコン信号受信状況を観測する。この観測項目は、受信電界強度、受信安定度などである。
【００６７】
次いで、測定部１２が、通信インタフェース１１によって受信された最初のビーコン信号に対し、ＨＭＡＣデータを検査する。認証共通鍵Ｋは予めＵＥ＿１に具備しておく。その検査に合格した場合、測定部１２は、ビーコン信号から第１拡張部データ５１０を取得し、第１拡張部データ５１０に含まれる稼働率情報及び帯域レベル情報に基づいて、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得るか判定する。なお、稼働率情報は、ＡＰ＿２が管理しているＵＥ＿１の個数（“MNs Num”）に対応した情報である。また、帯域レベル情報は、ＡＰ＿２で利用可能な通信帯域レベル（“Band Use Level”）を表す。
【００６８】
次いで、測定部１２は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得る場合、ビーコン信号から第２拡張部データ５２０を取得し、第２拡張部データ５２０を暗号鍵により復号する。この暗号鍵は、認証共通鍵Ｋをハッシュ関数により変換したハッシュ値である。復号の結果、測定部１２は、第２拡張部データ５２０からＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを取得して記録する。ここで、測定部１２は、自ＵＥ＿１のホームネットワークに在るホームエージェント（ＨＡ：home agent）に対し、第２拡張部データ５２０から取得したネットワークプレフィックスに係るネットワーク接続情報を問合せ、返答されたネットワーク接続情報をハンドオーバ候補の判定材料としてもよい。
【００６９】
測定部１２は、２回目以降のビーコン信号の受信に対しては、一定期間において受信状況の観測を行い、受信安定度の判定および間欠的にＨＭＡＣデータの検査を行う。測定部１２は、その受信安定度の判定結果およびＨＭＡＣデータの検査結果に基づいて、再度、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得るか判定する。
【００７０】
次いで、測定部１２は、再度の判定の結果、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得る場合、通信インタフェース１１によって受信されたビーコン信号に対し、最初のビーコン信号受信時と同様に、ＨＭＡＣデータの検査、稼働率情報及び帯域レベル情報に基づいたビーコン信号発信元ＡＰ＿２に係るハンドオーバ候補判定、第２拡張部データ５２０の復号、並びにＡＰアドレスとネットワークプレフィックスの取得、を行う。そして、測定部１２は、今回取得したＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを、最初のビーコン信号受信時に取得して記録したＡＰアドレスとネットワークプレフィックスと比較し、両者が一致するかの正当性評価を行う。
【００７１】
次いで、測定部１２は、その正当性評価の結果、問題なし（比較結果が一致）である場合、制御部１４に対し、ハンドオーバ先情報としてＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを通知する。これにより、制御部１４が、該自身のインタフェースＩＤとネットワークプレフィックスを用いて、気付アドレスの生成など、必要なネットワーク設定を行う。
【００７２】
以上が本実施形態に係る実施例のいくつかの説明である。
【００７３】
上述したように本実施形態によれば、ハンドオーバ先となり得るＡＰ−ｎ＿２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となるＡＰ−ｎ＿２を決定することができる。これにより、ハンドオーバ後の無線ネットワークシステムにおいても安定的に通信サービスを受けられることが期待でき、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が向上するという効果が得られる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、ネットワークデータベース２２がＡＰ＿２内に設けられているが、ネットワークデータベース２２はＡＰ＿２とは別のサーバ装置内に設けられてもよい。この場合、ＡＰ＿２は通信回線を介して該サーバ装置に接続し、ネットワークデータベース２２にアクセスする。なお、コスト的に具現化が可能であり、ネットワークの処理速度が実用上耐えられる性能にあれば、ＡＰ＿２とは別のネットワークエンティティでネットワークデータベース２２を構成することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線システム全体の構成を示す概念図である。
【図２】同実施形態に係るＵＥ＿１の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係るＡＰ＿２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る実施例１である。
【図５】本発明に係る実施例１である。
【図６】実施例１に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。
【図７】実施例１に係るネットワークデータベース２２の例である。
【図８】本発明の実施例２に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。
【図９】実施例２に係るネットワークデータベース２２の例である。
【図１０】実施例２に係る観測データベース１３の例である。
【図１１】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】ビーコン信号の構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す基本部５００のデータ構成を示す図である。
【図１６】図１４に示す第１拡張部５１０のデータ構成を示す図である。
【図１７】図１４に示す第２拡張部５２０のデータ構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…無線端末装置（移動局）、２…アクセスポイント装置（基地局）、１１，２１…通信インタフェース（無線通信手段）、１２…測定部、１３…観測データベース、１４，２３…制御部、２２…ネットワークデータベース、＃１，＃２，＃３…無線ネットワークシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークシステム間のハンドオーバを行う無線端末装置及び無線ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークシステム間のハンドオーバ技術として、例えば特許文献１に記載の従来技術が知られている。この従来技術では、移動ノードが、サーバから受信した周辺アクセスネットワークポイントを示す隣接情報を用いて、周辺アクセスネットワークポイントをチェックし、チェックされた周辺アクセスネットワークポイントに対応する通信インタフェースを活性化している。
【特許文献１】特開２００６−２２９９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
異種ネットワーク間でのシームレスな通信サービスの提供のためには、高速かつ効率的なハンドオーバが大変重要である。このため、無線端末装置、接続中の無線ネットワークシステム、接続中の基地局、隣接する無線ネットワークシステム、隣接する無線ネットワークシステムのハンドオーバ先候補となる基地局等のエンティティ間の連携が必要となる。しかしながら、上述した従来技術では、そのような連携が考慮されていないために、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が十分に確保できないという欠点がある。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性を向上させることのできる無線端末装置及び無線ネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線端末装置は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応して設けられる無線通信手段と、前記無線ネットワークシステムの基地局から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段と、前記データベース内の通信環境情報を接続中の基地局に送信する通信環境情報送信制御手段と、ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と前記データベース内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定するハンドオーバ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る無線端末装置においては、前記ハンドオーバ制御手段は、前記ビーコン信号の受信状態を測定する受信状態測定手段を有し、ビーコン信号の受信状態に基づいてハンドオーバ先としての基地局の安定度を判定することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段のデータ、または前記受信状態測定手段のデータと接続中の基地局が持つ隣接ネットワークの接続に関するデータベースを参照してハンドオーバ先候補のネットワークの安定度を推定し、この推定結果に基づいてハンドオーバ先候補を決定するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線端末装置においては、前記ハンドオーバ制御手段は、接続中の基地局から取得した隣接基地局に係る通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補になり得る基地局に係る前記無線通信手段を起動し、ビーコン信号を受信させることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の受信電界強度を測定することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記ビーコン信号の受信電界強度の測定結果に基づいて、該受信電界強度の変動が閾値以内にあるかを評価する評価手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線端末装置においては、前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の損失を測定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線端末装置においては、前記データベース化手段は、前記ビーコン信号から当該無線ネットワークシステムの通信サービス情報を取得し、前記ハンドオーバ制御手段は、無線ネットワークシステムの通信サービス情報と自無線端末装置のサービス受信ポリシーに基づいて基地局を選択することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記通信サービス情報は、利用可能な通信帯域幅を表すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線端末装置においては、無線端末装置間で通信するピアツーピア通信手段を設け、無線端末装置間で通信環境情報を交換することを特徴とする。
本発明に係る無線端末装置においては、前記交換した通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補を選択するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする。
なお、ピアツーピア通信で得られた隣接無線端末装置の通信環境情報は、無線端末装置又は基地局でデータベース化されることで、安定度の悪いネットワークをハンドオーバ先候補から除外する処理において利用可能となる。これにより、無線端末装置は安定度の悪いネットワークへのハンドオーバを避けることができ、短時間の接続のみで元のネットワークまたは別のネットワークへハンドオーバしてしまうようなハンドオーバの繰り返しが頻繁に起きることを防ぐ効果が得られる。
【００１３】
本発明に係る無線ネットワークシステムは、無線端末装置と無線通信する基地局を備えた無線ネットワークシステムにおいて、前記基地局が無線端末装置から受信した隣接基地局に係る通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段を設け、前記基地局は、自基地局を介して前記無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を無線端末装置が取得するためのビーコン信号を定期的に送信するビーコン信号送信制御手段と、ハンドオーバの要求が発生した無線端末装置からの要求に応じて、前記データベース内の隣接基地局に係る通信環境情報を返答するハンドオーバ制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る無線ネットワークシステムにおいては、前記データベース化手段は、各基地局に具備されることを特徴とする。
本発明に係る無線ネットワークシステムにおいては、前記データベース化手段は、基地局以外の他のネットワークエンティティに具備されることを特徴とする。なお、この場合、データベース化手段は基地局を経由あるいは他のネットワークを経由して基地局以外の他のネットワークエンティティでデータベースを構成するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ハンドオーバ先となり得る基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となる基地局を決定することができる。これにより、ハンドオーバ後の無線ネットワークシステムにおいても安定的に通信サービスを受けられることが期待でき、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線システム全体の構成を示す概念図である。図１において、複数の無線ネットワークシステム＃１，＃２，＃３が設けられている。これら無線ネットワークシステムとしては、例えば、セルラーネットワーク（Cellular Network）、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network：ＷＬＡＮ）、無線ＭＡＮ（Wireless Metropolitan Area Network：ＷＭＡＮ）などが挙げられる。
【００１７】
各無線ネットワークシステム＃１，＃２，＃３は、基地局としてのアクセスポイント装置（ＡＰ）２を備える。アクセスポイント装置２（以下、ＡＰ＿２と称する）は、移動局としての無線端末装置（ＵＥ）１と無線通信する。無線端末装置１（以下、ＵＥ＿１と称する）は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応する通信インタフェースを有し、各無線ネットワークシステムのＡＰ＿２と無線通信することができる。
【００１８】
図１において、ＵＥ−０＿１が無線ネットワークシステム＃１のＡＰ−ｃ＿２と接続中である。なお、ＵＥ−０＿１と接続中のＡＰ−ｃ＿２以外のＡＰ＿２のことをＡＰ−ｎ＿２と称する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るＵＥ＿１の構成を示すブロック図である。図２において、ＵＥ＿１は、複数の通信インタフェース１１と測定部１２と観測データベース（観測ＤＢ）１３と制御部１４を有する。ＵＥ＿１は、複数の無線ネットワークシステムの各々に対応する通信インタフェース１１を有する。通信インタフェース１１は、当該無線ネットワークシステムのＡＰ＿２との間で無線信号を送受する。該無線信号は、ＡＰ＿２が定期的に送信するビーコン信号を含む。
【００２０】
測定部１２は、通信インタフェース１１がＡＰ＿２から受信したビーコン信号に基づいて、通信環境情報を取得する。該通信環境情報は、該ＡＰ＿２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報である。通信環境情報としては、例えば、受信電界強度、受信レベルの高低安定度、ＵＥ＿１の接続数、利用可能な通信帯域レベルなどの情報が挙げられる。以下、通信環境情報のことを「コンテクスト」と称する場合がある。
【００２１】
ビーコン信号は、ビーコン信号のシーケンス番号（“Sequence Num”）、当該ＡＰ＿２が属する無線ネットワークシステムの識別子（“Network ID”）、当該無線ネットワークシステムの種類を示すメディア識別子（“Media ID”）、ビーコン信号の送信間隔（“Interval Time”）、当該ＡＰ＿２の名称である基地局識別子（“AP ID”）、当該ＡＰ＿２が管理しているＵＥ＿１の個数（“MNs Num”）、利用可能な通信帯域レベル（“Band Use Level”）などの情報を有する。
【００２２】
“Sequence Num”はビーコン信号の受信の損失に関する安定度の測定に利用可能である。“Network ID”は、ハンドオーバ先となる無線ネットワークシステムの識別および契約連携の有無の確認に利用可能である。“Media ID”は、ＵＥ＿１において受信可能か否かの判断に利用可能である。“Media ID”は、主にＡＰ＿２で管理される。“Interval Time”は、“Sequence Num”とともに利用し、ビーコン信号の損失の測定に利用可能である。
【００２３】
“Band Use Level”は、当該無線ネットワークシステムが提供可能な通信サービスの情報であり、自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに合うか否かの判断に利用可能である。“Band Use Level”は、例えば映像配信サービスであれば、高画質、中画質、低画質などの提供可能な画像品質を表す。
【００２４】
ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーとしては、例えば、以下に示す「最大」、「平均」、「最低」の３段階からなるものが挙げられる。
【００２５】
「最大」：各無線ネットワークシステムで提供可能な通信品質（転送レート等）が最大となるようにするポリシーである。各無線ネットワークシステムが提供できる最大転送レートは異なるため、無線ネットワークシステム間でハンドオーバするごとに通信品質が異なる可能性があるが、各無線ネットワークシステムで提供可能な最大通信品質で通信サービスの提供を受けるようにするものである。
【００２６】
「平均」：ハンドオーバを行っても通信品質が平均的となるように調整するポリシーである。各無線ネットワークシステムで同じような転送レートあるいは画像品質となるように、契約関係にある事業者間ネットワークの提供能力と勘案し、通信品質を決定するものである。
【００２７】
「最低」：通信料が安ければよいというポリシーである。通信品質は低くても通信内容がわかる程度であればよいというレベルのものである。
【００２８】
また、ハンドオーバ先候補のＡＰ＿２が属する無線ネットワークシステムが自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに適合するか否かの判断では、該ＡＰ＿２の端末収容能力及びリアルタイム通信収容能力などを考慮する。ＡＰ＿２の端末収容能力は、ＡＰ＿２が接続できるＵＥ＿１の数であり、高い通信品質を要求するＵＥ＿１と接続すると、その分、接続できるＵＥ＿１の数が減少する。ＡＰ＿２のリアルタイム通信収容能力は、ＱｏＳ等の要求条件が厳しいリアルタイム通信の要求転送レートを維持する能力である。
【００２９】
観測データベース１３は、測定部１２で取得された通信環境情報を蓄積する。通信環境情報は、ＡＰ＿２毎に、レコード更新時刻とともに観測データベース１３に蓄積される。
【００３０】
制御部１４は、通信環境情報送信制御機能とハンドオーバ制御機能を有する。通信環境情報送信制御機能は、観測データベース１３内の通信環境情報を接続中のＡＰ＿２に送信する。ハンドオーバ制御機能は、ハンドオーバの要求発生時に、接続中のＡＰ＿２から隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と観測データベース１３内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となるＡＰ＿２を決定する。また、制御部１４は、ＡＰ＿２から取得した通信環境情報を観測データベース１３に格納する。
【００３１】
図３は、本実施形態に係るＡＰ＿２の構成を示すブロック図である。図３において、ＡＰ＿２は、通信インタフェース２１とネットワークデータベース（ネットワークＤＢ）２２と制御部２３を有する。通信インタフェース２１は、ＵＥ＿１との間で無線信号を送受する。該無線信号は、自ＡＰ＿２が送信するビーコン信号を含む。
【００３２】
ネットワークデータベース２２は、ＵＥ＿１から受信した隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を蓄積する。ネットワークデータベース２２は、隣接ＡＰ＿２毎に、ＡＰ＿２の基地局識別子、無線ネットワークシステムの識別子、ハンドオーバ実績数、自無線ネットワークシステムとの契約上の連携の有無、自ＡＰ＿２からの推定距離、閾値以内の期間（短時間）の接続のみで元のネットワークまたは別のネットワークへハンドオーバした無線端末装置の有無などの情報を蓄積する。無線ネットワークシステム間の契約上の連携がある場合には、無線ネットワークシステム同士が相互に接続可能であり、異種ネットワーク間における通信サービスの継続的提供を行うことができる。自ＡＰ＿２からの推定距離は、接続中のＵＥ＿１で測定された受信電界強度のレベル値で表すことができる。
【００３３】
制御部２３は、ビーコン信号送信制御機能とハンドオーバ制御機能を有する。ビーコン信号送信制御機能は、ビーコン信号を定期的に放送形式で送信する。ハンドオーバ制御機能は、ハンドオーバの要求が発生したＵＥ＿１からの要求に応じて、ネットワークデータベース２２内の隣接ＡＰ＿２に係る通信環境情報を返答する。
【００３４】
以下、本実施形態に係る実施例を挙げながら、ＵＥ＿１及びＡＰ＿２の動作を説明する。
【実施例１】
【００３５】
図４、図５は、本実施形態に係る実施例１である。図４及び図５を参照して、実施例１に係る動作を説明する。なお、図中、ハンドオーバ（Handover）の略称として「ＨＯ」を使用する。
ＵＥ−０＿１は、各ＡＰ−ｎ＿２からのビーコン信号を受信し、該受信したビーコン信号から通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報を観測データベース１３に蓄積する。ＡＰ−ｃ＿２は、ＵＥ−０＿１に対してクエリを送信し、ＵＥ−０＿１の通信環境情報を要求する（ステップＳ１）。このクエリ送信タイミングは、ＡＰ−ｃ＿２独自のスケジューリングである。ＡＰ−ｃ＿２は、例えば自己のリソースの余剰がある場合にクエリの送信を行うなど、端末の接続に関する性能が劣化する等の悪影響がでないようにクエリ送信タイミングを制御する。
【００３６】
ＵＥ−０＿１は、ＡＰ−ｃ＿２からのクエリに応じて、観測データベース１３内の通信環境情報を返答する（ステップＳ２）。このとき、ＡＰ−ｃ＿２に対して既に通信環境情報を提供している場合は、前回提供時から更新されたデータがある場合にのみ、通信環境情報を送信する。
【００３７】
ＡＰ−ｃ＿２は、該返答された通信環境情報によってネットワークデータベース２２を更新する。ネットワークデータベース２２の更新は、返答された通信環境情報に含まれるＵＥ−０＿１でのレコード更新時刻を基準にして行う。ＡＰ−ｃ＿２は、接続中のため管理下にある各ＵＥ−ｘ＿１に対して順次、クエリを送信し、その返答により取得された通信環境情報をネットワークデータベース２２に蓄積する。この通信環境情報は、ＡＰ−ｃ＿２の隣接ＡＰ＿２に係る情報である。これにより、ＡＰ−ｃ＿２は、隣接する無線ネットワークシステムを把握することができる。
【００３８】
ＵＥ−０＿１は、ハンドオーバの要求発生時に、ＡＰ−ｃ＿２に対して通信環境情報を要求する（ステップＳ３）。ＡＰ−ｃ＿２は、その要求に応じて、ネットワークデータベース２２内の通信環境情報を返答する（ステップＳ４）。
【００３９】
ＵＥ−０＿１は、その返答された通信環境情報及び観測データベース１３内の通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となるＡＰ−ｎ＿２を決定する（ステップＳ５）。図５の例ではＡＰ−ｎ１＿２がハンドオーバ先候補に決定される。
【００４０】
ＵＥ−０＿１は、ハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２との間でネゴシエーション処理（ネットワーク系認証処理）を行う。その後、ハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２とＡＰ−ｃ＿２との間でネゴシエーション処理（サービス系認証処理）が行われる。ＵＥ−０＿１は、それらのネゴシエーション処理が成功すると、ハンドオーバを実行し、ＡＰ−ｃ＿２に対してハンドオーバを通知する（ステップＳ６）。
【００４１】
ＡＰ−ｃ＿２は、そのハンドオーバ通知に応じて、ＵＥ−０＿１とのセッションを終了する。これにより、ＵＥ−０＿１はハンドオーバ先候補のＡＰ−ｎ１＿２とのセッションを開始する。
【００４２】
図６は、実施例１に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。各ＡＰ＿２は、図６中に示される通信エリア（カバーエリア）を有する。ＡＰ−ｃ＿２のカバーエリアは実線で、その他のＡＰ−ｎ１〜ｎ５＿２のカバーエリアは破線で、それぞれ示されている。図６の位置関係に対応するＡＰ−ｃ＿２のネットワークデータベース２２の例が図７に示されている。図７においては、通信環境情報として、受信電界強度の情報（５段階のレベル値）を利用している。
【００４３】
図７に示されるように、ＡＰ−ｃ＿２は管理下にあるＵＥ−０＿１、ＵＥ−１＿１（ＡＰ−ｎ１＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−２＿１（ＡＰ−ｎ１，ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−３＿１（ＡＰ−ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）及びＵＥ−５＿１（ＡＰ−ｎ４＿２のビーコン信号受信可能）などから、通信環境情報を収集することにより、他のＡＰ＿２（ＡＰ−ｎ１，ｎ２，ｎ４，ｎ５＿２）の存在を知ることができる。なお、図６中には、ＡＰ−ｃ＿２の管理下であってＡＰ−ｎ５＿２のカバーエリア内に在るＵＥ＿１は存在しないが、過去に存在していたＵＥ＿１からの通信環境情報によってＡＰ−ｎ５＿２の存在が把握されている。
なお、図６の位置関係の例では、ＡＰ−ｃ＿２は、通常、ＡＰ−ｎ３＿２、ＵＥ−４＿１及びＵＥ−６＿１の存在を把握できないが、何らかの手段によってそれらと関連するＵＥ＿１と通信環境情報を交換することができれば、それらの存在を把握することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施例１では、ＡＰ−ｃ＿２から管理下のＵＥ−ｘ＿１に対して通信環境情報を要求したが、ＵＥ−ｘ＿１の方から自発的にＡＰ−ｃ＿２に通信環境情報を提供するようにしてもよい。その提供タイミングとしては、例えば、更新情報があるとき、ＵＥ−ｘ＿１のリソースが比較的空いているとき、定期的などが挙げられる。
【実施例２】
【００４５】
図８、図９は、本実施形態に係る実施例２である。図８及び図９を参照して、実施例２に係る動作を説明する。図８は、実施例２に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。各ＡＰ＿２は、図８中に示される通信エリア（カバーエリア）を有する。ＡＰ−ｃ＿２のカバーエリアは実線で、その他のＡＰ−ｎ１〜ｎ４＿２のカバーエリアは破線で、それぞれ示されている。
実施例２では、ＵＥ＿１は、ＵＥ＿１間で通信が可能なピアツーピア通信機能を有し、図８に示されるようにＵＥ＿１間で通信環境情報を交換する。ピアツーピア通信の対象となるピア（ＵＥ＿１）は、自己がＡＰ＿２に対して通信環境情報を要求する際に、ピアツーピア通信モードを示すフラグを設定する。ある無線ネットワークシステムに接続中のピア（ＵＥ＿１）は、他の無線ネットワークシステムから当該無線ネットワークシステムに移動してきたピア（ＵＥ＿１）がピアツーピア通信モードを示すフラグを設定しているときのみ、該ＵＥ＿１間でピアツーピア通信し、ハンドオーバ直前に接続していたＡＰ＿２の通信環境情報を交換する。
【００４６】
ピアツーピア通信モードで通信環境情報を要求するＵＥ＿１は、フラグ（オン）及び自己の最新のハンドオーバ実行時刻を要求先のＵＥ＿１へ送信する。該要求を受信したＵＥ＿１は、受信したハンドオーバ実行時刻よりも後に、自己がハンドオーバを実行している場合にのみ、自己の通信相手のＵＥ＿１及びＡＰ＿２に通信環境情報を返答する。
【００４７】
図８の位置関係に対応するＡＰ−ｃ＿２のネットワークデータベース２２の例が図９に示されている。図９においては、通信環境情報として、受信電界強度の情報（５段階のレベル値）を利用している。
図９に示されるように、ＡＰ−ｃ＿２は管理下にあるＵＥ−０＿１、ＵＥ−１＿１（ＡＰ−ｎ１＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−２＿１（ＡＰ−ｎ１，ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）、ＵＥ−３＿１（ＡＰ−ｎ２＿２のビーコン信号受信可能）及びＵＥ−５＿１（ＡＰ−ｎ４＿２のビーコン信号受信可能）などから、通信環境情報を収集することにより、他のＡＰ＿２（ＡＰ−ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４＿２）の存在を知ることができる。ここで、ＵＥ−５＿１は、ピアツーピア通信によりＵＥ−４＿１から通信環境情報を取得し、ＡＰ−ｃ＿２に該情報を提供している。これにより、ＡＰ−ｃ＿２は、ＡＰ−ｎ３＿２及びＵＥ−４＿１の存在を知ることができる。
【００４８】
図１０は、図８のＵＥ−４＿１の観測データベース１３の例である。図１０に示されるように、ＵＥ−４＿１は、ビーコン信号が受信可能なＡＰ−ｎ３，ｎ４＿２に加えて、ビーコン信号が受信不可能なＡＰ−ｃ＿２の存在を把握することができる。これは、ＵＥ−４＿１がピアツーピア通信によりＵＥ−５＿１から通信環境情報を取得したためである。ＵＥ−４＿１は、連続的に通信サービスが提供できない場合であっても、そのＵＥ−５＿１からの通信環境情報に基づいて、さらに移動すれば適切なＡＰ＿２があり再度通信サービスを受信できることを利用者に示すことができる。
【実施例３】
【００４９】
図１１、図１２、図１３は、本実施形態に係るＵＥ＿１が行うハンドオーバ先候補決定方法の一実施例の手順を示すフローチャートである。図１１、図１２及び図１３を参照して実施例３に係る動作を説明する。なお、ここでは、ＡＰ−ｃ＿２に接続中のＵＥ−０＿１がハンドオーバ先候補を決定することとする。
【００５０】
まず図１１において、ステップＳ１０１では、接続中の無線ネットワークシステムを観測する。ステップＳ１０２では、一定間隔で、ビーコン信号の受信電界強度を測定時刻とともに観測データベース１３に記録する。
【００５１】
ステップＳ１０３では、ビーコン信号の受信電界強度の安定度を判定する。この結果、ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好である場合（ステップＳ１０３、ＯＫ）はステップＳ１０１に戻り、ハンドオーバの要求なしとなる。一方、ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でない場合（ステップＳ１０３、ＮＧ）はステップＳ１０４に進み、ハンドオーバの要求発生となる。
ステップＳ１０３におけるビーコン信号の受信電界強度の安定度判定処理では、受信電界強度の閾値判定または受信電界強度の変動率の閾値判定を行う。受信電界強度が閾値以下であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、受信電界強度が閾値超過であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。受信電界強度の変動率が閾値超過であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、受信電界強度の変動率が閾値以下であるときはビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。なお、受信電界強度の閾値判定と受信電界強度の変動率の閾値判定の両方を行う場合には、「受信電界強度が閾値以下である」または「受信電界強度の変動率が閾値超過である」のいずれか一方を満たすときにビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でないと判定し、「受信電界強度が閾値超過である」かつ「受信電界強度の変動率が閾値以下である」ときにビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好であると判定する。
【００５２】
ステップＳ１０４では、ＵＥ−０＿１の通信インタフェース１１を起動し、現在接続中のＡＰ−ｃ＿２以外のＡＰ−ｎ＿２からのビーコン信号を探索する。このとき、ＡＰ−ｃ＿２に対して利用可能な隣接無線ネットワークシステムを問合せし、この返答に基づいて起動する通信インタフェース１１を決定することが効率的であり望ましい。ＡＰ−ｃ＿２は、隣接無線ネットワークシステムの接続に関するデータベースを有し、該データベースを参照してＵＥ−０＿１からの「利用可能な隣接無線ネットワークシステムの問合せ」に返答する。
【００５３】
ステップＳ１０５では、受信可能なビーコン信号が存在するか判断する。この結果、受信可能なビーコン信号が存在する場合はステップＳ１０６に進む。一方、受信可能なビーコン信号が存在しない場合はステップＳ１０４に戻り、他の通信インタフェース１１を試す。
【００５４】
ステップＳ１０６では、受信可能なビーコン信号（以下、処理対象ビーコン信号と称する）の測定を行い、その結果を測定時刻とともに観測データベース１３に記録する。この後、図１２のステップＳ１０７に進む。
【００５５】
次いで、図１２のステップＳ１０７では、処理対象ビーコン信号の連続受信の検出を行う。ここでは、受信した処理対象ビーコン信号に含まれるシーケンス番号が連続しているか否かを検出する。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７の検出結果に基づいて、処理対象ビーコン信号の受信安定度を計算する。ステップＳ１０９では、その受信安定度が閾値以下であるか判定する。この結果、受信安定度が閾値超過である場合はステップＳ１１０に進む。一方、受信安定度が閾値以下である場合は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５６】
ステップＳ１１０では、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度を判定する。この結果、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好である場合（ステップＳ１１０、ＯＫ）はステップＳ１１１に進む。一方、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の安定度が良好でない場合（ステップＳ１１０、ＮＧ）は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５７】
ステップＳ１１１では、処理対象ビーコン信号の受信電界強度の変化量を計算する。ステップＳ１１２では、該受信電界強度の変化量が、一定期間における過去の測定データと比較して最大であるか判定する。この結果、該受信電界強度の変化量が一定期間における過去の測定データと比較して最大である場合は、図１３のステップＳ１１３に進む。一方、そうではない場合は、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００５８】
次いで、図１３のステップＳ１１３では、ある期間における処理対象ビーコン信号の受信電界強度の変化量（区間平均変化量）を測定する。ビーコン信号は一定間隔で送信されているので、電波伝播上の一時的な受信電界強度の変化に対応するために、ある時点を基準にして連続１０回のビーコン信号受信を１群とし、受信電界強度の測定を行う。そして、その測定を数群行ったときの平均的な変化量および傾向を求める。この結果は、ハンドオーバ先候補の決定に利用される。従って、例えば、無線ネットワークシステム（Ａ）のビーコン測定を１０回、無線ネットワークシステム（Ｂ）のビーコン測定を１０回、無線ネットワークシステム（Ｃ）のビーコン測定を１０回、・・・、一巡して無線ネットワークシステム（Ａ）のビーコン測定を１０回というように数回巡回して測定し、無線ネットワークシステム毎の変化量を取得してゆく。
【００５９】
次いで、ステップＳ１１４では、区間平均変化量の測定結果を判定する。ここでは、区間平均変化量が閾値内で安定しているか否かと区間平均変化量の増減傾向とを判定する。
この結果、区間平均変化量が閾値内で安定している、または、区間平均変化量がマイナス方向に減少傾向である場合は、ステップＳ１１５に進み、当該無線チャネルのＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補として使用しないと判定する。これは、当該ＡＰ−ｎ＿２の通信エリアを判定した結果、安定度の悪い無線ネットワークシステムであると判断できることから、当該ＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補から除外している。ステップＳ１１５の後、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
一方、ステップＳ１１４の結果、区間平均変化量がプラス方向に増加傾向である場合はステップＳ１１６に進む。
【００６０】
ステップＳ１１６では、ある期間内に処理対象ビーコン信号の受信電界強度が閾値を越えるか判定する。この結果、受信電界強度が閾値を越えた場合は、ステップＳ１１７に進み、当該無線チャネルのＡＰ−ｎ＿２をハンドオーバ先候補に決定する。一方、受信電界強度が閾値を越えない場合には、図１１のステップＳ１１８に進んで別の無線ネットワークシステムの測定を行う。
【００６１】
なお、自ＵＥ＿１のサービス受信ポリシーに基づいて、さらにハンドオーバ先候補を選択するようにしてもよい。
【実施例４】
【００６２】
図１４〜図１７は、本実施形態の実施例４に係るビーコン信号の構成を示す図である。
図１４は、ビーコン信号の構成を示す図である。ビーコン信号は、基本部５００と第１拡張部５１０と第２拡張部５２０とＨＭＡＣ部５３０を有する。
図１５は基本部５００のデータ構成を示す図である。基本部５００は、ビーコン信号のシーケンス番号と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が属するサービスドメインの識別番号（ドメインＩＤ）と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が管理するセル（無線通信範囲）の識別番号（ネットワークＩＤ）と、ビーコン信号の送信間隔を示す送信間隔情報と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２の識別子（ＡＰ＿ＩＤ）を有する。
【００６３】
図１６は第１拡張部５１０のデータ構成を示す図である。第１拡張部５１０は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２の稼働率を示す稼働率情報と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が提供する利用可能な帯域レベルの種類を示す帯域レベル情報を有する。
【００６４】
図１７は第２拡張部５２０のデータ構成を示す図である。第２拡張部５２０は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２のＩＰアドレス（ＡＰアドレス）と、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２が管理するネットワークのプレフィックス（ネットワークプレフィックス）と、ビーコン信号が生成された時刻を示すタイムスタンプと、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２からのメッセージオプションの情報を有する。これら第２拡張部５２０のデータは暗号化されている。この暗号鍵は、認証共通鍵Ｋをハッシュ関数により変換したハッシュ値（ＭＡＣ鍵）である。認証共通鍵Ｋは、ＵＥ＿１の加入契約時にネットワーク事業者から支給されたものであり、全加入者に共通である。
【００６５】
ＨＭＡＣ部５３０は、ＨＭＡＣ（keyed-hash message authentication code）データを有する。ＨＭＡＣデータは、基本部データと第１拡張部データと第２拡張部データ（暗号化データ）を連結したデータを、ＭＡＣ鍵を用いてハッシュ化したハッシュ値である。
【００６６】
次に、実施例４に係るＵＥ＿１が行うビーコン信号の評価方法を説明する。
まず、制御部１４が、通信インタフェース１１を起動する。これにより、通信インタフェース１１が、ＵＥ＿１から送信されるビーコン信号の受信を開始する。次いで、測定部１２が、通信インタフェース１１によるビーコン信号受信状況を観測する。この観測項目は、受信電界強度、受信安定度などである。
【００６７】
次いで、測定部１２が、通信インタフェース１１によって受信された最初のビーコン信号に対し、ＨＭＡＣデータを検査する。認証共通鍵Ｋは予めＵＥ＿１に具備しておく。その検査に合格した場合、測定部１２は、ビーコン信号から第１拡張部データ５１０を取得し、第１拡張部データ５１０に含まれる稼働率情報及び帯域レベル情報に基づいて、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得るか判定する。なお、稼働率情報は、ＡＰ＿２が管理しているＵＥ＿１の個数（“MNs Num”）に対応した情報である。また、帯域レベル情報は、ＡＰ＿２で利用可能な通信帯域レベル（“Band Use Level”）を表す。
【００６８】
次いで、測定部１２は、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得る場合、ビーコン信号から第２拡張部データ５２０を取得し、第２拡張部データ５２０を暗号鍵により復号する。この暗号鍵は、認証共通鍵Ｋをハッシュ関数により変換したハッシュ値である。復号の結果、測定部１２は、第２拡張部データ５２０からＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを取得して記録する。ここで、測定部１２は、自ＵＥ＿１のホームネットワークに在るホームエージェント（ＨＡ：home agent）に対し、第２拡張部データ５２０から取得したネットワークプレフィックスに係るネットワーク接続情報を問合せ、返答されたネットワーク接続情報をハンドオーバ候補の判定材料としてもよい。
【００６９】
測定部１２は、２回目以降のビーコン信号の受信に対しては、一定期間において受信状況の観測を行い、受信安定度の判定および間欠的にＨＭＡＣデータの検査を行う。測定部１２は、その受信安定度の判定結果およびＨＭＡＣデータの検査結果に基づいて、再度、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得るか判定する。
【００７０】
次いで、測定部１２は、再度の判定の結果、ビーコン信号発信元のＡＰ＿２がハンドオーバ候補となり得る場合、通信インタフェース１１によって受信されたビーコン信号に対し、最初のビーコン信号受信時と同様に、ＨＭＡＣデータの検査、稼働率情報及び帯域レベル情報に基づいたビーコン信号発信元ＡＰ＿２に係るハンドオーバ候補判定、第２拡張部データ５２０の復号、並びにＡＰアドレスとネットワークプレフィックスの取得、を行う。そして、測定部１２は、今回取得したＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを、最初のビーコン信号受信時に取得して記録したＡＰアドレスとネットワークプレフィックスと比較し、両者が一致するかの正当性評価を行う。
【００７１】
次いで、測定部１２は、その正当性評価の結果、問題なし（比較結果が一致）である場合、制御部１４に対し、ハンドオーバ先情報としてＡＰアドレスとネットワークプレフィックスを通知する。これにより、制御部１４が、該自身のインタフェースＩＤとネットワークプレフィックスを用いて、気付アドレスの生成など、必要なネットワーク設定を行う。
【００７２】
以上が本実施形態に係る実施例のいくつかの説明である。
【００７３】
上述したように本実施形態によれば、ハンドオーバ先となり得るＡＰ−ｎ＿２を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となるＡＰ−ｎ＿２を決定することができる。これにより、ハンドオーバ後の無線ネットワークシステムにおいても安定的に通信サービスを受けられることが期待でき、異種ネットワーク間ハンドオーバ時における通信サービスの継続性が向上するという効果が得られる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、ネットワークデータベース２２がＡＰ＿２内に設けられているが、ネットワークデータベース２２はＡＰ＿２とは別のサーバ装置内に設けられてもよい。この場合、ＡＰ＿２は通信回線を介して該サーバ装置に接続し、ネットワークデータベース２２にアクセスする。なお、コスト的に具現化が可能であり、ネットワークの処理速度が実用上耐えられる性能にあれば、ＡＰ＿２とは別のネットワークエンティティでネットワークデータベース２２を構成することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線システム全体の構成を示す概念図である。
【図２】同実施形態に係るＵＥ＿１の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係るＡＰ＿２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る実施例１である。
【図５】本発明に係る実施例１である。
【図６】実施例１に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。
【図７】実施例１に係るネットワークデータベース２２の例である。
【図８】本発明の実施例２に係るＡＰ＿２とＵＥ＿１の位置関係の例である。
【図９】実施例２に係るネットワークデータベース２２の例である。
【図１０】実施例２に係る観測データベース１３の例である。
【図１１】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３に係るハンドオーバ先候補決定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】ビーコン信号の構成を示す図である。
【図１５】図１４に示す基本部５００のデータ構成を示す図である。
【図１６】図１４に示す第１拡張部５１０のデータ構成を示す図である。
【図１７】図１４に示す第２拡張部５２０のデータ構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…無線端末装置（移動局）、２…アクセスポイント装置（基地局）、１１，２１…通信インタフェース（無線通信手段）、１２…測定部、１３…観測データベース、１４，２３…制御部、２２…ネットワークデータベース、＃１，＃２，＃３…無線ネットワークシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線ネットワークシステムの各々に対応して設けられる無線通信手段と、
前記無線ネットワークシステムの基地局から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段と、
前記データベース内の通信環境情報を接続中の基地局に送信する通信環境情報送信制御手段と、
ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と前記データベース内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定するハンドオーバ制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
前記ハンドオーバ制御手段は、前記ビーコン信号の受信状態を測定する受信状態測定手段を有し、ビーコン信号の受信状態に基づいてハンドオーバ先としての基地局の安定度を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
前記受信状態測定手段のデータ、または前記受信状態測定手段のデータと接続中の基地局が持つ隣接ネットワークの接続に関するデータベースを参照してハンドオーバ先候補のネットワークの安定度を推定し、この推定結果に基づいてハンドオーバ先候補を決定するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記ハンドオーバ制御手段は、接続中の基地局から取得した隣接基地局に係る通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補になり得る基地局に係る前記無線通信手段を起動し、ビーコン信号を受信させることを特徴とする請求項３に記載の無線端末装置。
【請求項５】
前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の受信電界強度を測定することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項６】
前記ビーコン信号の受信電界強度の測定結果に基づいて、該受信電界強度の変動が閾値以内にあるかを評価する評価手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の無線端末装置。
【請求項７】
前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の損失を測定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項８】
前記データベース化手段は、前記ビーコン信号から当該無線ネットワークシステムの通信サービス情報を取得し、
前記ハンドオーバ制御手段は、無線ネットワークシステムの通信サービス情報と自無線端末装置のサービス受信ポリシーに基づいて基地局を選択する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項９】
前記通信サービス情報は、利用可能な通信帯域幅を表すことを特徴とする請求項８に記載の無線端末装置。
【請求項１０】
無線端末装置間で通信するピアツーピア通信手段を設け、
無線端末装置間で通信環境情報を交換することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項１１】
前記交換した通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補を選択するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の無線端末装置。
【請求項１２】
無線端末装置と無線通信する基地局を備えた無線ネットワークシステムにおいて、
前記基地局が無線端末装置から受信した隣接基地局に係る通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段を設け、
前記基地局は、
自基地局を介して前記無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を無線端末装置が取得するためのビーコン信号を定期的に送信するビーコン信号送信制御手段と、
ハンドオーバの要求が発生した無線端末装置からの要求に応じて、前記データベース内の隣接基地局に係る通信環境情報を返答するハンドオーバ制御手段と、を有する、
ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記データベース化手段は、各基地局に具備されることを特徴とする請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記データベース化手段は、基地局以外の他のネットワークエンティティに具備されることを特徴とする請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１】
複数の無線ネットワークシステムの各々に対応して設けられる無線通信手段と、
前記無線ネットワークシステムの基地局から送信されたビーコン信号に基づいて、該基地局を介して該無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を取得し、該通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段と、
前記データベース内の通信環境情報を接続中の基地局に送信する通信環境情報送信制御手段と、
ハンドオーバの要求発生時に、接続中の基地局から隣接基地局に係る通信環境情報を取得し、該取得した通信環境情報と前記データベース内の通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補となる基地局を決定するハンドオーバ制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
前記ハンドオーバ制御手段は、前記ビーコン信号の受信状態を測定する受信状態測定手段を有し、ビーコン信号の受信状態に基づいてハンドオーバ先としての基地局の安定度を判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
前記受信状態測定手段のデータ、または前記受信状態測定手段のデータと接続中の基地局が持つ隣接ネットワークの接続に関するデータベースを参照してハンドオーバ先候補のネットワークの安定度を推定し、この推定結果に基づいてハンドオーバ先候補を決定するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記ハンドオーバ制御手段は、接続中の基地局から取得した隣接基地局に係る通信環境情報に基づいて、ハンドオーバ先候補になり得る基地局に係る前記無線通信手段を起動し、ビーコン信号を受信させることを特徴とする請求項３に記載の無線端末装置。
【請求項５】
前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の受信電界強度を測定することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項６】
前記ビーコン信号の受信電界強度の測定結果に基づいて、該受信電界強度の変動が閾値以内にあるかを評価する評価手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の無線端末装置。
【請求項７】
前記受信状態測定手段は、ビーコン信号の損失を測定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項８】
前記データベース化手段は、前記ビーコン信号から当該無線ネットワークシステムの通信サービス情報を取得し、
前記ハンドオーバ制御手段は、無線ネットワークシステムの通信サービス情報と自無線端末装置のサービス受信ポリシーに基づいて基地局を選択する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項９】
前記通信サービス情報は、利用可能な通信帯域幅を表すことを特徴とする請求項８に記載の無線端末装置。
【請求項１０】
無線端末装置間で通信するピアツーピア通信手段を設け、
無線端末装置間で通信環境情報を交換することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項１１】
前記交換した通信環境情報に基づいてハンドオーバ先候補を選択するハンドオーバ先候補選択手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の無線端末装置。
【請求項１２】
無線端末装置と無線通信する基地局を備えた無線ネットワークシステムにおいて、
前記基地局が無線端末装置から受信した隣接基地局に係る通信環境情報をデータベースに蓄積するデータベース化手段を設け、
前記基地局は、
自基地局を介して前記無線ネットワークシステムに接続したときの通信環境に係る情報を無線端末装置が取得するためのビーコン信号を定期的に送信するビーコン信号送信制御手段と、
ハンドオーバの要求が発生した無線端末装置からの要求に応じて、前記データベース内の隣接基地局に係る通信環境情報を返答するハンドオーバ制御手段と、を有する、
ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記データベース化手段は、各基地局に具備されることを特徴とする請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記データベース化手段は、基地局以外の他のネットワークエンティティに具備されることを特徴とする請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−５０８９８（Ｐ２０１０−５０８９８Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５４６９（Ｐ２００８−２１５４６９）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年５月１５日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．４４」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年７月１０日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．１３４」に発表
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年５月１５日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．４４」に発表
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２０年７月１０日 社団法人電子情報通信学会発行の「電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１０８ Ｎｏ．１３４」に発表
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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