無線通信支援システム及び移動端末装置
【課題】 複数の無線通信システムの中で移動端末装置の接続先を切り替える際に、移動端末装置に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図る。
【解決手段】 複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置１０から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するＬＡＳ−ＤＢ７１と、前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムをＬＡＳ−ＤＢ７１から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを移動端末装置１０へ返信する検索装置７２とを備える。
【解決手段】 複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置１０から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するＬＡＳ−ＤＢ７１と、前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムをＬＡＳ−ＤＢ７１から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを移動端末装置１０へ返信する検索装置７２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システム及びその移動端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の無線通信システム、例えばセルラー、ＰＨＳ（登録商標）（Personal Handyphone System）、無線ＬＡＮなどと接続可能な通信機能を有する移動端末装置（ＭＮ；Mobile Node）が実現されている。そして、そのＭＮがそれら複数の無線通信システム間でハンドオーバすることで、複数の無線通信システムに渡って一つの通信を継続しながら移動可能とするための検討が行われている。
【０００３】
例えば、非特許文献１及び２に記載の技術（従来技術１）では、複数の無線通信システムに共通のコアネットワークを設け、このコアネットワーク内に各無線通信システムの基地局（ＢＳ；Base Station）の位置を管理する機能を有するリソースマネージャ（ＲＭ；Resource Manager）を配置する。ＭＮは、通信開始時に、自局の位置情報をＲＭに送信する。ＲＭは、ＭＮから受信した位置情報と管理しているＢＳの位置情報とに基づいて、ＢＳの送信出力に基づく伝播パターンの推定を行い、当該ＭＮが利用可能な無線通信システムを判定し、当該ＭＮの位置で利用可能な無線通信システムを記載したリストをＭＮへ返信する。これにより、ＭＮは、当該リスト中の無線通信システムの中から利用したい無線通信システムを選択して、通信を開始することができる。
【０００４】
また、非特許文献３に記載の技術（従来技術２）では、ＭＮは複数の無線デバイスを常時起動し、各無線通信システムの電波状況を常時監視することで、その時々で最適な無線通信システムを選択している。
【非特許文献１】井上真杉、マハムド・カレド、村上誉、長谷川幹雄，“ＭＩＲＡＩ実証システムの開発−（１）概要−”，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，２００２年９月
【非特許文献２】村上誉、長谷川幹雄、マハムド・カレド、井上真杉，“ＭＩＲＡＩ実証システムの開発−（１）リソースマネージャとシグナリング手順−”，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，２００２年９月
【非特許文献３】Qian Zhang、 Chuanxiong Guo、 Zihua Guo, Wenwu Zhu，“Efficient mobility management for vertical handoff between WWAN and WLAN”，IEEE Communications Magazine， Nov. 2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来技術１では、ＢＳの送信出力に基づく伝播パターンの推定結果からＭＮが利用可能な無線通信システムを判定しているが、該推定された伝播エリアはＢＳを中心とした円で形成される。しかし、実際には、建物などの障害物の影響（シャドーイング、フェージングなど）により、伝播エリアは必ずしも円とはならず、複雑な形で形成される。したがって、ＭＮがＲＭから受け取ったリスト中の利用可能な無線通信システムの中には、実際には接続できないものが含まれている可能性があり、利用可能な無線通信システムの情報の精度が悪い。さらに、ＢＳの位置情報を使用するので、ＢＳの設置・撤去・故障などに応じてデータベースを即時に更新しなければならず、その管理コストが大きい。また、全てのＢＳは位置情報を取得する手段を保持し、かつ自身の位置情報をＲＭに登録しなければならない。これは、異なる管理者が管理する無線通信システム間では実現が難しい。
【０００６】
また、上述した従来技術２では、ＭＮは、常時、複数の無線デバイスを起動して受信環境を監視するので、消費電力が増大して電池寿命が短くなるというＭＮにとっては大きな問題が生じる。また、一つの無線デバイスを用いてソフトウェアにより複数の無線通信システムに対応可能なソフトウェア無線を具備するＭＮでは、同時に一つの無線通信システムにしか接続することができないので、適用不可である。
【０００７】
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、複数の無線通信システムの中で移動端末装置の接続先を切り替える際に、移動端末装置に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる無線通信支援システムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、本発明の無線通信支援システムに適用可能な移動端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信支援システムは、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システムであって、前記移動端末装置から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するデータベース装置と、前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを前記データベース装置から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを前記移動端末装置へ返信する検索装置とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、前記データベース装置は、前記移動端末装置から前記位置情報及び無線通信システム情報と共に受信状態レベル情報を受信し、受信した受信状態レベル情報を前記位置情報及び無線通信システム情報と共に記憶し、前記検索装置は、前記発見した無線通信システムの情報と共に、当該無線通信システムに係る受信状態レベル情報を前記利用可能システムリストに含めることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、前記データベース装置は、前記受信した受信状態レベル情報を加重平均し、前記受信状態レベル情報の加重平均値を記憶することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、既存の通信プロトコルのメッセージを前記移動端末装置との間で送受するプロトコル装置を備え、前記プロトコル装置は、前記移動端末装置から受信した前記メッセージ内に前記位置情報及び無線通信システム情報が含まれている場合、当該メッセージを前記データベース装置に転送し、前記検索装置は、前記メッセージ内に前記利用可能システムリストを含めて当該メッセージを前記プロトコル装置に送信し、前記プロトコル装置は、前記検索装置から受信したメッセージ内に前記利用可能システムリストが含まれている場合、当該メッセージを前記移動端末装置に転送することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る移動端末装置は、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置であって、位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記取得した位置情報と接続中の無線通信システムの情報とを登録先へ送信する送信手段と、利用可能な無線通信システムの情報が記載された利用可能システムリストを受信する受信手段と、前記受信した利用可能システムリストを保存する記憶手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る移動端末装置においては、前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る移動端末装置においては、前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報に基づき、所定の優先順位に従って、接続を切り替える先の無線通信システムを選択する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る移動端末装置においては、接続中の無線通信システムに係る受信状態レベル情報を測定する測定手段を備え、前記送信手段は、前記位置情報及び無線通信システム情報と共に、前記測定された受信状態レベル情報を前記登録先へ送信することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る移動端末装置においては、前記送信手段は、既存の通信プロトコルのメッセージ内に、前記位置情報及び無線通信システム情報を含めて送信し、前記受信手段は、前記利用可能システムリストを含む前記メーセージを受信することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る移動端末装置においては、前記取得した位置情報に基づいて移動速度を算出する移動速度算出手段を備え、前記送信手段は、前記算出した移動速度に応じた頻度で前記登録先に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動端末装置の位置情報及び当該位置で接続中の無線通信システムの情報によってデータベース装置で管理される位置情報及び当該位置で接続可能であった無線通信システムの情報が随時更新されるので、データベース装置には各位置における実際の無線環境に即した利用可能な無線通信システムが登録される。そして、このデータベース装置の記憶情報に基づいて移動端末装置の位置に応じた利用可能な無線通信システムのリストが作成されて移動端末装置に提供されるので、複数の無線通信システムの中で移動端末装置の接続先を切り替える際に、移動端末装置に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる。これにより、移動端末装置は円滑にシステム間ハンドオーバを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について順次説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。図１において、移動端末装置（ＭＮ；Mobile Node）１０は、複数の無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ）３０，４０，５０と接続可能な通信機能を有する。
【００２１】
無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ）３０は、広範なサービスエリアを有している、例えばセルラーシステムである。無線通信システム（ＷＣＳ−Ｂ，Ｃ）４０，５０は、ＷＣＳ−Ａ＿３０より小さなサービスエリアを有している。ＷＣＳ−Ｂ＿４０は、例えばＰＨＳ（登録商標）や無線ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）である。ＷＣＳ−Ｃ＿５０は、例えば無線ＬＡＮである。そして、図１に示されるように、ＷＣＳ−Ａ＿３０に対して、ＷＣＳ−Ｂ＿４０及びＷＣＳ−Ｃ＿５０がオーバーレイされている。
【００２２】
ＷＣＳ−Ａ＿３０は基地局（ＢＳ；Base Station）３１を備える。ＷＣＳ−Ｂ＿４０はＢＳ＿４１を備える。ＷＣＳ−Ｃ＿５０はＢＳ＿５１を備える。各ＢＳ＿３１，４１，５１はコアネットワーク７０に接続されている。
【００２３】
コアネットワーク７０は、各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０に共通のネットワークである。コアネットワーク７０には、ＬＡＳ−ＤＢ（Location information and Applied System information Data Base）７１及び検索装置７２が設けられている。検索装置７２は、ＬＡＳ−ＤＢ７１にアクセスしてデータ検索を行うことが可能である。
【００２４】
ＭＮ１０は、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０を介してコアネットワーク７０に接続し、ＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２にアクセス可能である。
【００２５】
なお、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０は、それぞれ異なる通信事業者のシステムであってもよい。また、ＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２は、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０のいずれかのシステム内に設けられてもよい。この場合、各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０間は、インターネット等の公衆網、或いは専用線で接続し、いずれのＷＣＳからでもＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２にアクセスできるようにする。
【００２６】
図２は、図１に示すＭＮ１０の構成を示すブロック図である。
図２において、無線部１１はアンテナを介してＢＳ３１，４１，５１との間で無線信号を送受信し、音声通話又はデータ通信を行う。無線環境測定部１２は受信電波強度等の無線環境を測定する。制御部１３はＭＮ１０の各部を制御すると共に、接続先の無線通信システムを切り替えるための制御処理などを行う。記憶部１４は、制御部１３からアクセスされ、各種データを記憶する。操作部１５は、テンキーや各種ファンクションキーなどの入力デバイスを有し、入力データを制御部１３に出力する。表示部１６は、液晶パネル等の表示デバイスを有し、制御部１３から入力される表示データを表示する。マイク１７は、通話時の音声入力を行う。スピーカ１８は、通話時の音声出力を行う。ＧＰＳ（Global Positioning System）部１９は、人工衛星からの送信電波を検出してＭＮ１０の現在位置を示す位置情報を得る。
【００２７】
制御部１３は、定期的に、ＧＰＳ部１９により取得した位置情報と、現在接続中の無線通信システムの情報（識別子等）をＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する。
【００２８】
図３は、図１に示すＬＡＳ−ＤＢ７１に備わる管理テーブル１０１の構成例を示す図である。
管理テーブル１０１には、ＭＮ１０から通知される位置情報および無線通信システム情報（識別子等）が登録される。図３において、管理テーブル１０１は、位置情報（緯度、経度、高度）ごとに、当該位置でＭＮ１０が接続した無線通信システムの情報を記憶する個別テーブルを有する。個別テーブルには無線通信システム別のタイマーが設けられる。各個別テーブルの新規登録時にはタイマーがセットされ起動される。そして、タイムアウトした個別テーブルは削除される。一方、タイムアウト前に、登録済みの位置情報に係る登録済みの無線通信システム情報を受信した場合、該当する個別テーブルのタイマーはリセット後に再起動される。また、既存の個別テーブルに、受信した無線通信システム情報が未登録ならば、当該無線通信システム情報が追加される。タイマーの初期値は通信事業者が予め設定する。
【００２９】
次に、図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係るシーケンス図である。
図４において、ＭＮ１０は、定期的に、現在の位置情報及び接続中の無線通信システムの情報をＬＡＳ−ＤＢ７１に送信する（ステップＳ１）。ＬＡＳ−ＤＢ７１は、位置情報及び無線通信システム情報を受信すると、当該ＭＮ１０についての認証を行い、認証が成功したならば当該受信情報に基づいて管理テーブル１０１を更新する（ステップＳ２）。次いで、検索装置７２は、ＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１から、該受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成する（ステップＳ３）。これにより、利用可能システムリストには、位置情報及び無線通信システム情報を送信したＭＮ１０の位置周辺で利用可能な無線通信システムの情報が記載されることになる。次いで、検索装置７２は、作成した利用可能システムリストを当該ＭＮ１０に返信する（ステップＳ４）。
【００３０】
次いで、ＭＮ１０は、受信した利用可能システムリストを記憶部１４に保存し、当該利用可能システムリスト中の無線通信システム情報を表示部１６に表示する。これにより、ＭＮ１０の使用者は、表示された利用可能な無線通信システムの中から、所望の無線通信システムを選択して切替先を指示することができる。この指示を受けると、ＭＮ１０は、指示された無線通信システムにハンドオーバを行う（ステップＳ５）。
【００３１】
上述した第１の実施形態によれば、ＭＮ１０の位置情報及び当該位置で接続中の無線通信システムの情報によってＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１が随時更新されるので、管理テーブル１０１には各位置における実際の無線環境に即した利用可能な無線通信システムが登録される。そして、管理テーブル１０１に基づいてＭＮ１０の位置に応じた利用可能な無線通信システムのリストを作成し、ＭＮ１０に該リストを提供するので、複数の無線通信システムの中でＭＮ１０の接続先を切り替える際に、ＭＮ１０に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる。これにより、ＭＮ１０は円滑にシステム間ハンドオーバを行うことが可能となる。
【００３２】
また、ＭＮ１０では、接続中の無線通信システムの電波状況を監視するのみでよいので、ソフトウェア無線に対応することが可能となる。
【００３３】
なお、ＭＮ１０は、広範囲なサービスエリアを有するＷＣＳ−Ａ＿３０をデフォルトの接続先として登録しておき、通常は該ＷＣＳ−Ａ＿３０に接続するようにしてもよい。この場合、ＭＮ１０は各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０ごとに各々無線デバイスを具備しているならば、通常はＷＣＳ−Ｂ，Ｃ＿４０，５０用の無線デバイスを待機状態にする。なお、ＷＣＳ−Ａ＿３０用の無線デバイスは常時アクティブであってもよい。
【００３４】
また、ＭＮ１０は、予め設定してある優先情報に従って利用可能システムリストの中から切替先を自動的に選択するようにしてもよい。また、切り替えるか、現在の接続を維持するかを判断するようにしてもよい。上記優先情報とは、接続先の優先順位を示す情報である。例えばＰＨＳ（登録商標）と無線ＬＡＮが共に利用可能な場合は無線ＬＡＮを優先的に選択するなどである。
【００３５】
また、ＭＮ１０は各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０ごとに各々無線デバイスを具備しているならば、接続先を切り替える前に、切替先の無線通信システムの無線デバイスをアクティブに移行し、実際に通信サービスを受けることが可能か電波強度等の無線環境のサーチを行う。この結果、実際に通信サービスを受けることが可能な場合はシステム間ハンドオーバを行う。一方、上記したＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１の更新のタイムラグにより、実際には通信サービスを受けることができない場合、ＭＮ１０は当該無線通信システムが利用不可であることを当該位置情報と共にＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する。これにより、ＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１が最新化される。
上記した無線環境のサーチ結果から、接続先のシステムを切り替えると判断するための電波状態等の閾値は予め設定する。
【００３６】
また、図１中のＭＮ−２＿１０のように、ＭＮ１０が狭いサービスエリアの無線通信システムのサービスエリアから出る際には、接続中の無線通信システムの電波状況に基づき、接続先システムの切り替えを行うか否かを判断するようにしてもよい。つまり、現在接続中の無線通信システムにおける電波状態が悪くなってきた場合には、デフォルトの無線通信システム、或いは利用可能システムリスト中の無線通信システムへのハンドオーバの事前調査（無線デバイスの起動及び無線環境のサーチ等）を行い、この調査結果に基づいてハンドオーバを行う。
【００３７】
また、ＬＡＳ−ＤＢ７１において、管理テーブル１０１にＭＮ１０の位置情報を登録する際、例えば緯度及び経度の「秒」を丸めて登録するようにしてもよい。また、ハッシュ値に変換して登録するようにしてもよい。これにより、管理テーブル１０１の検索にかかる負荷が軽減されるので、検索時間の短縮が可能となる。
【００３８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、上記第１の実施形態のＬＡＳ−ＤＢ７１に、図５に示される管理テーブル２０１を備える。図５の管理テーブル２０１では、上記図３の管理テーブル１０１に対して、無線通信システムの受信状態のレベルの情報が追加されている。この受信状態レベル情報は、無線通信システムのある位置における例えばＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）などの受信強度レベルである。図５の例では、受信強度が８段階のレベル分けされている。
【００３９】
ＭＮ１０は、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して、定期的に、現在の位置情報と共に、接続中の無線通信システムの識別子と無線環境測定部１２で測定した受信状態レベルの情報を送信する。このＭＮ１０からの情報に基づいて、ＬＡＳ−ＤＢ７１は管理テーブル２０１を更新する。この更新時には、既に管理テーブル２０１に登録済みの受信状態レベル値と、新たに通知された受信状態レベル値との平均をとって更新値とする。この平均値には加重平均値を用いることが好ましい。この理由は時間的により新しい値の方を大きな重み付けとすることで、実際の無線環境により即した情報となりうるためである。
【００４０】
そして、検索装置７２は、管理テーブル２０１の検索結果に基づき、利用可能な無線通信システムの識別子及び受信状態レベル情報を利用可能システムリストに記載する。
【００４１】
これにより、同時に２つの無線通信システムにアクセスすることができないＭＮ（例えばソフトウェア無線のみを実装するＭＮ）では、システム間ハンドオーバを行う際に、利用可能システムリスト中の受信状態レベル情報と予め設定された閾値とを比較し、閾値以上の受信状態レベルの無線通信システムにハンドオーバを行うことで、通信品質を確保することが可能となる。
【００４２】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、ＭＮ１０が位置情報及び無線通信システム情報をＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する頻度を自己の移動速度に応じて変更する。
図２のＭＮ１０において、制御部１３は、ＧＰＳ部１９により取得した位置情報に基づいてＭＮ１０の移動速度を算出する。そして、ＭＮ１０の移動速度が時速ｖキロメートルであるとき、通知頻度は毎秒α＊ｖ回とする。αはサービス事業者が決定可能なパラメータである。
【００４３】
これにより、高速移動中は無線環境が大きく変化する可能性が高いので、通知頻度を増して無線環境の変化に応じた情報を即時にＬＡＳ−ＤＢ７１に通知し、管理テーブルに反映させることができる。一方、低速移動中には、無線環境が大きく変化する可能性が低く、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して頻繁に通知しても有効とはならない場合が生じる。このため、低速時には通知頻度を減らしてネットワーク及びＬＡＳ−ＤＢ７１などにかかる負荷の低減を図る。
【００４４】
なお、制御部１３は、移動速度が予め設定した値以上の場合、特定の無線通信システムへ接続先を切り替えるシステム間ハンドオーバを行わないようにしてもよい。これにより、高速移動中のＭＮ１０に追従不可能な無線通信システムに接続することが防止される。
【００４５】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、ＭＮ１０とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２との間の情報のやり取りに、モビリティプロトコル等の既存の通信プロトコルで用いられるメッセージを利用する。
例えば、モビリティプロトコルとして“Mobile IP”が知られている。“Mobile IP”では、ＭＮ１０がＨＡ（Home Agent）に対して、ＢＵ（Binding Update）を用いて移動先のＩＰアドレスを通知することにより、ＨＡでＭＮ１０のＩＰアドレスを管理する。また、ＨＡはＭＮ１０からＢＵを受信すると、ＢＡｃｋをＭＮ１０へ返信する。以下、“Mobile IP”で用いられるＢＵ及びＢＡｃｋを利用する場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。図６では、上記図１の無線通信支援システムに対して、コアネットワーク７０内にＨＡ８１が設けられている。ＨＡ８１とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２とは同一ドメイン内に設けられることが好ましい。
【００４７】
図７は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＵの構成例を示す図である。図７において、ＢＵのメッセージデータフィールドは拡張され、ＭＮ１０の位置情報（緯度、経度、標高）を格納するフィールドと接続中の無線通信システムの情報を格納するフィールド（Applied System）とが設けられている。そして、ＢＵの予約ビットの１つをＧ（Geographical Information）フラグとして用い、ＬＡＳ−ＤＢ７１宛ての情報がＢＵ内に含まれていることを明示する。つまり、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して位置情報及び無線通信システム情報を通知する場合、ＭＮ１０の制御部１３は、位置情報及び無線通信システム情報をＢＵに格納し、且つ当該ＢＵのＧフラグをＯＮする。
【００４８】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＡｃｋの構成例を示す図である。図８において、ＢＡｃｋのメッセージデータフィールドは拡張され、検索装置７２により作成された利用可能システムリストを格納するフィールド（Available System List）が設けられている。そして、ＢＡｃｋの予約ビットの１つをＡ（Available System List）フラグとして用い、ＭＮ１０宛ての情報がＢＡｃｋ内に含まれていることを明示する。つまり、ＭＮ１０に利用可能システムリストを送信する場合、検索装置７２は、利用可能システムリストをＢＡｃｋに格納し、且つ当該ＢＡｃｋのＡフラグをＯＮする。
【００４９】
次に、図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る動作を説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係るシーケンス図である。
図９において、ＭＮ１０は、現在の位置情報及び接続中の無線通信システムの情報をＢＵに格納すると共にＧフラグをＯＮして当該ＢＵをＨＡ８１に送信する（ステップＳ１１）。このＢＵはＨＡ８１で受信される。ＨＡ８１は、受信したＢＵのＧフラグをチェックし、ＧフラグがＯＮならば、当該ＢＵをＬＡＳ−ＤＢ７１へ転送する（ステップＳ１２）。次いで、ＬＡＳ−ＤＢ７１は、該転送されたＢＵを受信すると、当該ＢＵから位置情報及び無線通信システム情報を取得し、上記図４のステップＳ２と同様にして管理テーブル１０１を更新する（ステップＳ１３）。
【００５０】
次いで、検索装置７２は、上記図４のステップＳ３と同様にして利用可能システムリストを作成し（ステップＳ１４）、当該利用可能システムリストをＢＡｃｋに格納すると共にＡフラグをＯＮして当該ＢＡｃｋをＨＡ８１に送信する（ステップＳ１５）。このＢＡｃｋはＨＡ８１で受信される。ＨＡ８１は、受信したＢＡｃｋのＡフラグをチェックし、ＡフラグがＯＮならば、当該ＢＡｃｋを該当するＭＮ１０へ転送する（ステップＳ１６）。次いで、ＭＮ１０は、該転送されたＢＡｃｋを受信すると、受信したＢＡｃｋから利用可能システムリストを取得してハンドオーバの処理を行う（ステップＳ１７）。
【００５１】
上述した第４の実施形態によれば、既存の通信プロトコルのメッセージを利用することができるので、既存のシステムに対して少ないオーバーヘッドのみで本発明に係るシステムを構築することができる。
【００５２】
なお、既存の通信プロトコルとして、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）等のシグナリング用プロトコルを用いてもよい。例えばＳＩＰを用いる場合、ロケーションサーバ又はＳＩＰプロキシの近傍にＬＡＳ−ＤＢ７１を配置し、例えば“ＲＥＧＩＳＴＥＲ”等のＳＩＰシグナリングデータを拡張して、ＭＮ１０とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２との間の情報のやり取りに利用する。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＭＮ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＬＡＳ−ＤＢ７１に備わる管理テーブル１０１の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るシーケンス図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る管理テーブル２０１の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＵの構成例を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＡｃｋの構成例を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るシーケンス図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…移動端末装置（ＭＮ）、１１…無線部、１２…無線環境測定部、１３…制御部、１４…記憶部、１５…操作部、１６…表示部、１９…ＧＰＳ（位置情報取得手段）、３０，４０，５０…無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ）、３１，４１，５１…基地局（ＢＳ）、７０…コアネットワーク、７１…ＬＡＳ−ＤＢ、７２…検索装置、１０１，２０１…管理テーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システム及びその移動端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の無線通信システム、例えばセルラー、ＰＨＳ（登録商標）（Personal Handyphone System）、無線ＬＡＮなどと接続可能な通信機能を有する移動端末装置（ＭＮ；Mobile Node）が実現されている。そして、そのＭＮがそれら複数の無線通信システム間でハンドオーバすることで、複数の無線通信システムに渡って一つの通信を継続しながら移動可能とするための検討が行われている。
【０００３】
例えば、非特許文献１及び２に記載の技術（従来技術１）では、複数の無線通信システムに共通のコアネットワークを設け、このコアネットワーク内に各無線通信システムの基地局（ＢＳ；Base Station）の位置を管理する機能を有するリソースマネージャ（ＲＭ；Resource Manager）を配置する。ＭＮは、通信開始時に、自局の位置情報をＲＭに送信する。ＲＭは、ＭＮから受信した位置情報と管理しているＢＳの位置情報とに基づいて、ＢＳの送信出力に基づく伝播パターンの推定を行い、当該ＭＮが利用可能な無線通信システムを判定し、当該ＭＮの位置で利用可能な無線通信システムを記載したリストをＭＮへ返信する。これにより、ＭＮは、当該リスト中の無線通信システムの中から利用したい無線通信システムを選択して、通信を開始することができる。
【０００４】
また、非特許文献３に記載の技術（従来技術２）では、ＭＮは複数の無線デバイスを常時起動し、各無線通信システムの電波状況を常時監視することで、その時々で最適な無線通信システムを選択している。
【非特許文献１】井上真杉、マハムド・カレド、村上誉、長谷川幹雄，“ＭＩＲＡＩ実証システムの開発−（１）概要−”，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，２００２年９月
【非特許文献２】村上誉、長谷川幹雄、マハムド・カレド、井上真杉，“ＭＩＲＡＩ実証システムの開発−（１）リソースマネージャとシグナリング手順−”，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，２００２年９月
【非特許文献３】Qian Zhang、 Chuanxiong Guo、 Zihua Guo, Wenwu Zhu，“Efficient mobility management for vertical handoff between WWAN and WLAN”，IEEE Communications Magazine， Nov. 2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来技術１では、ＢＳの送信出力に基づく伝播パターンの推定結果からＭＮが利用可能な無線通信システムを判定しているが、該推定された伝播エリアはＢＳを中心とした円で形成される。しかし、実際には、建物などの障害物の影響（シャドーイング、フェージングなど）により、伝播エリアは必ずしも円とはならず、複雑な形で形成される。したがって、ＭＮがＲＭから受け取ったリスト中の利用可能な無線通信システムの中には、実際には接続できないものが含まれている可能性があり、利用可能な無線通信システムの情報の精度が悪い。さらに、ＢＳの位置情報を使用するので、ＢＳの設置・撤去・故障などに応じてデータベースを即時に更新しなければならず、その管理コストが大きい。また、全てのＢＳは位置情報を取得する手段を保持し、かつ自身の位置情報をＲＭに登録しなければならない。これは、異なる管理者が管理する無線通信システム間では実現が難しい。
【０００６】
また、上述した従来技術２では、ＭＮは、常時、複数の無線デバイスを起動して受信環境を監視するので、消費電力が増大して電池寿命が短くなるというＭＮにとっては大きな問題が生じる。また、一つの無線デバイスを用いてソフトウェアにより複数の無線通信システムに対応可能なソフトウェア無線を具備するＭＮでは、同時に一つの無線通信システムにしか接続することができないので、適用不可である。
【０００７】
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、複数の無線通信システムの中で移動端末装置の接続先を切り替える際に、移動端末装置に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる無線通信支援システムを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、本発明の無線通信支援システムに適用可能な移動端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信支援システムは、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システムであって、前記移動端末装置から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するデータベース装置と、前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを前記データベース装置から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを前記移動端末装置へ返信する検索装置とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、前記データベース装置は、前記移動端末装置から前記位置情報及び無線通信システム情報と共に受信状態レベル情報を受信し、受信した受信状態レベル情報を前記位置情報及び無線通信システム情報と共に記憶し、前記検索装置は、前記発見した無線通信システムの情報と共に、当該無線通信システムに係る受信状態レベル情報を前記利用可能システムリストに含めることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、前記データベース装置は、前記受信した受信状態レベル情報を加重平均し、前記受信状態レベル情報の加重平均値を記憶することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線通信支援システムにおいては、既存の通信プロトコルのメッセージを前記移動端末装置との間で送受するプロトコル装置を備え、前記プロトコル装置は、前記移動端末装置から受信した前記メッセージ内に前記位置情報及び無線通信システム情報が含まれている場合、当該メッセージを前記データベース装置に転送し、前記検索装置は、前記メッセージ内に前記利用可能システムリストを含めて当該メッセージを前記プロトコル装置に送信し、前記プロトコル装置は、前記検索装置から受信したメッセージ内に前記利用可能システムリストが含まれている場合、当該メッセージを前記移動端末装置に転送することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る移動端末装置は、複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置であって、位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記取得した位置情報と接続中の無線通信システムの情報とを登録先へ送信する送信手段と、利用可能な無線通信システムの情報が記載された利用可能システムリストを受信する受信手段と、前記受信した利用可能システムリストを保存する記憶手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る移動端末装置においては、前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る移動端末装置においては、前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報に基づき、所定の優先順位に従って、接続を切り替える先の無線通信システムを選択する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る移動端末装置においては、接続中の無線通信システムに係る受信状態レベル情報を測定する測定手段を備え、前記送信手段は、前記位置情報及び無線通信システム情報と共に、前記測定された受信状態レベル情報を前記登録先へ送信することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る移動端末装置においては、前記送信手段は、既存の通信プロトコルのメッセージ内に、前記位置情報及び無線通信システム情報を含めて送信し、前記受信手段は、前記利用可能システムリストを含む前記メーセージを受信することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る移動端末装置においては、前記取得した位置情報に基づいて移動速度を算出する移動速度算出手段を備え、前記送信手段は、前記算出した移動速度に応じた頻度で前記登録先に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動端末装置の位置情報及び当該位置で接続中の無線通信システムの情報によってデータベース装置で管理される位置情報及び当該位置で接続可能であった無線通信システムの情報が随時更新されるので、データベース装置には各位置における実際の無線環境に即した利用可能な無線通信システムが登録される。そして、このデータベース装置の記憶情報に基づいて移動端末装置の位置に応じた利用可能な無線通信システムのリストが作成されて移動端末装置に提供されるので、複数の無線通信システムの中で移動端末装置の接続先を切り替える際に、移動端末装置に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる。これにより、移動端末装置は円滑にシステム間ハンドオーバを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について順次説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。図１において、移動端末装置（ＭＮ；Mobile Node）１０は、複数の無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ）３０，４０，５０と接続可能な通信機能を有する。
【００２１】
無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ）３０は、広範なサービスエリアを有している、例えばセルラーシステムである。無線通信システム（ＷＣＳ−Ｂ，Ｃ）４０，５０は、ＷＣＳ−Ａ＿３０より小さなサービスエリアを有している。ＷＣＳ−Ｂ＿４０は、例えばＰＨＳ（登録商標）や無線ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）である。ＷＣＳ−Ｃ＿５０は、例えば無線ＬＡＮである。そして、図１に示されるように、ＷＣＳ−Ａ＿３０に対して、ＷＣＳ−Ｂ＿４０及びＷＣＳ−Ｃ＿５０がオーバーレイされている。
【００２２】
ＷＣＳ−Ａ＿３０は基地局（ＢＳ；Base Station）３１を備える。ＷＣＳ−Ｂ＿４０はＢＳ＿４１を備える。ＷＣＳ−Ｃ＿５０はＢＳ＿５１を備える。各ＢＳ＿３１，４１，５１はコアネットワーク７０に接続されている。
【００２３】
コアネットワーク７０は、各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０に共通のネットワークである。コアネットワーク７０には、ＬＡＳ−ＤＢ（Location information and Applied System information Data Base）７１及び検索装置７２が設けられている。検索装置７２は、ＬＡＳ−ＤＢ７１にアクセスしてデータ検索を行うことが可能である。
【００２４】
ＭＮ１０は、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０を介してコアネットワーク７０に接続し、ＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２にアクセス可能である。
【００２５】
なお、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０は、それぞれ異なる通信事業者のシステムであってもよい。また、ＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２は、ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０のいずれかのシステム内に設けられてもよい。この場合、各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０間は、インターネット等の公衆網、或いは専用線で接続し、いずれのＷＣＳからでもＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２にアクセスできるようにする。
【００２６】
図２は、図１に示すＭＮ１０の構成を示すブロック図である。
図２において、無線部１１はアンテナを介してＢＳ３１，４１，５１との間で無線信号を送受信し、音声通話又はデータ通信を行う。無線環境測定部１２は受信電波強度等の無線環境を測定する。制御部１３はＭＮ１０の各部を制御すると共に、接続先の無線通信システムを切り替えるための制御処理などを行う。記憶部１４は、制御部１３からアクセスされ、各種データを記憶する。操作部１５は、テンキーや各種ファンクションキーなどの入力デバイスを有し、入力データを制御部１３に出力する。表示部１６は、液晶パネル等の表示デバイスを有し、制御部１３から入力される表示データを表示する。マイク１７は、通話時の音声入力を行う。スピーカ１８は、通話時の音声出力を行う。ＧＰＳ（Global Positioning System）部１９は、人工衛星からの送信電波を検出してＭＮ１０の現在位置を示す位置情報を得る。
【００２７】
制御部１３は、定期的に、ＧＰＳ部１９により取得した位置情報と、現在接続中の無線通信システムの情報（識別子等）をＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する。
【００２８】
図３は、図１に示すＬＡＳ−ＤＢ７１に備わる管理テーブル１０１の構成例を示す図である。
管理テーブル１０１には、ＭＮ１０から通知される位置情報および無線通信システム情報（識別子等）が登録される。図３において、管理テーブル１０１は、位置情報（緯度、経度、高度）ごとに、当該位置でＭＮ１０が接続した無線通信システムの情報を記憶する個別テーブルを有する。個別テーブルには無線通信システム別のタイマーが設けられる。各個別テーブルの新規登録時にはタイマーがセットされ起動される。そして、タイムアウトした個別テーブルは削除される。一方、タイムアウト前に、登録済みの位置情報に係る登録済みの無線通信システム情報を受信した場合、該当する個別テーブルのタイマーはリセット後に再起動される。また、既存の個別テーブルに、受信した無線通信システム情報が未登録ならば、当該無線通信システム情報が追加される。タイマーの初期値は通信事業者が予め設定する。
【００２９】
次に、図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係るシーケンス図である。
図４において、ＭＮ１０は、定期的に、現在の位置情報及び接続中の無線通信システムの情報をＬＡＳ−ＤＢ７１に送信する（ステップＳ１）。ＬＡＳ−ＤＢ７１は、位置情報及び無線通信システム情報を受信すると、当該ＭＮ１０についての認証を行い、認証が成功したならば当該受信情報に基づいて管理テーブル１０１を更新する（ステップＳ２）。次いで、検索装置７２は、ＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１から、該受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成する（ステップＳ３）。これにより、利用可能システムリストには、位置情報及び無線通信システム情報を送信したＭＮ１０の位置周辺で利用可能な無線通信システムの情報が記載されることになる。次いで、検索装置７２は、作成した利用可能システムリストを当該ＭＮ１０に返信する（ステップＳ４）。
【００３０】
次いで、ＭＮ１０は、受信した利用可能システムリストを記憶部１４に保存し、当該利用可能システムリスト中の無線通信システム情報を表示部１６に表示する。これにより、ＭＮ１０の使用者は、表示された利用可能な無線通信システムの中から、所望の無線通信システムを選択して切替先を指示することができる。この指示を受けると、ＭＮ１０は、指示された無線通信システムにハンドオーバを行う（ステップＳ５）。
【００３１】
上述した第１の実施形態によれば、ＭＮ１０の位置情報及び当該位置で接続中の無線通信システムの情報によってＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１が随時更新されるので、管理テーブル１０１には各位置における実際の無線環境に即した利用可能な無線通信システムが登録される。そして、管理テーブル１０１に基づいてＭＮ１０の位置に応じた利用可能な無線通信システムのリストを作成し、ＭＮ１０に該リストを提供するので、複数の無線通信システムの中でＭＮ１０の接続先を切り替える際に、ＭＮ１０に通知する利用可能な無線通信システムの情報の精度向上を図ることができる。これにより、ＭＮ１０は円滑にシステム間ハンドオーバを行うことが可能となる。
【００３２】
また、ＭＮ１０では、接続中の無線通信システムの電波状況を監視するのみでよいので、ソフトウェア無線に対応することが可能となる。
【００３３】
なお、ＭＮ１０は、広範囲なサービスエリアを有するＷＣＳ−Ａ＿３０をデフォルトの接続先として登録しておき、通常は該ＷＣＳ−Ａ＿３０に接続するようにしてもよい。この場合、ＭＮ１０は各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０ごとに各々無線デバイスを具備しているならば、通常はＷＣＳ−Ｂ，Ｃ＿４０，５０用の無線デバイスを待機状態にする。なお、ＷＣＳ−Ａ＿３０用の無線デバイスは常時アクティブであってもよい。
【００３４】
また、ＭＮ１０は、予め設定してある優先情報に従って利用可能システムリストの中から切替先を自動的に選択するようにしてもよい。また、切り替えるか、現在の接続を維持するかを判断するようにしてもよい。上記優先情報とは、接続先の優先順位を示す情報である。例えばＰＨＳ（登録商標）と無線ＬＡＮが共に利用可能な場合は無線ＬＡＮを優先的に選択するなどである。
【００３５】
また、ＭＮ１０は各ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ＿３０，４０，５０ごとに各々無線デバイスを具備しているならば、接続先を切り替える前に、切替先の無線通信システムの無線デバイスをアクティブに移行し、実際に通信サービスを受けることが可能か電波強度等の無線環境のサーチを行う。この結果、実際に通信サービスを受けることが可能な場合はシステム間ハンドオーバを行う。一方、上記したＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１の更新のタイムラグにより、実際には通信サービスを受けることができない場合、ＭＮ１０は当該無線通信システムが利用不可であることを当該位置情報と共にＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する。これにより、ＬＡＳ−ＤＢ７１の管理テーブル１０１が最新化される。
上記した無線環境のサーチ結果から、接続先のシステムを切り替えると判断するための電波状態等の閾値は予め設定する。
【００３６】
また、図１中のＭＮ−２＿１０のように、ＭＮ１０が狭いサービスエリアの無線通信システムのサービスエリアから出る際には、接続中の無線通信システムの電波状況に基づき、接続先システムの切り替えを行うか否かを判断するようにしてもよい。つまり、現在接続中の無線通信システムにおける電波状態が悪くなってきた場合には、デフォルトの無線通信システム、或いは利用可能システムリスト中の無線通信システムへのハンドオーバの事前調査（無線デバイスの起動及び無線環境のサーチ等）を行い、この調査結果に基づいてハンドオーバを行う。
【００３７】
また、ＬＡＳ−ＤＢ７１において、管理テーブル１０１にＭＮ１０の位置情報を登録する際、例えば緯度及び経度の「秒」を丸めて登録するようにしてもよい。また、ハッシュ値に変換して登録するようにしてもよい。これにより、管理テーブル１０１の検索にかかる負荷が軽減されるので、検索時間の短縮が可能となる。
【００３８】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、上記第１の実施形態のＬＡＳ−ＤＢ７１に、図５に示される管理テーブル２０１を備える。図５の管理テーブル２０１では、上記図３の管理テーブル１０１に対して、無線通信システムの受信状態のレベルの情報が追加されている。この受信状態レベル情報は、無線通信システムのある位置における例えばＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio）などの受信強度レベルである。図５の例では、受信強度が８段階のレベル分けされている。
【００３９】
ＭＮ１０は、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して、定期的に、現在の位置情報と共に、接続中の無線通信システムの識別子と無線環境測定部１２で測定した受信状態レベルの情報を送信する。このＭＮ１０からの情報に基づいて、ＬＡＳ−ＤＢ７１は管理テーブル２０１を更新する。この更新時には、既に管理テーブル２０１に登録済みの受信状態レベル値と、新たに通知された受信状態レベル値との平均をとって更新値とする。この平均値には加重平均値を用いることが好ましい。この理由は時間的により新しい値の方を大きな重み付けとすることで、実際の無線環境により即した情報となりうるためである。
【００４０】
そして、検索装置７２は、管理テーブル２０１の検索結果に基づき、利用可能な無線通信システムの識別子及び受信状態レベル情報を利用可能システムリストに記載する。
【００４１】
これにより、同時に２つの無線通信システムにアクセスすることができないＭＮ（例えばソフトウェア無線のみを実装するＭＮ）では、システム間ハンドオーバを行う際に、利用可能システムリスト中の受信状態レベル情報と予め設定された閾値とを比較し、閾値以上の受信状態レベルの無線通信システムにハンドオーバを行うことで、通信品質を確保することが可能となる。
【００４２】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、ＭＮ１０が位置情報及び無線通信システム情報をＬＡＳ−ＤＢ７１に通知する頻度を自己の移動速度に応じて変更する。
図２のＭＮ１０において、制御部１３は、ＧＰＳ部１９により取得した位置情報に基づいてＭＮ１０の移動速度を算出する。そして、ＭＮ１０の移動速度が時速ｖキロメートルであるとき、通知頻度は毎秒α＊ｖ回とする。αはサービス事業者が決定可能なパラメータである。
【００４３】
これにより、高速移動中は無線環境が大きく変化する可能性が高いので、通知頻度を増して無線環境の変化に応じた情報を即時にＬＡＳ−ＤＢ７１に通知し、管理テーブルに反映させることができる。一方、低速移動中には、無線環境が大きく変化する可能性が低く、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して頻繁に通知しても有効とはならない場合が生じる。このため、低速時には通知頻度を減らしてネットワーク及びＬＡＳ−ＤＢ７１などにかかる負荷の低減を図る。
【００４４】
なお、制御部１３は、移動速度が予め設定した値以上の場合、特定の無線通信システムへ接続先を切り替えるシステム間ハンドオーバを行わないようにしてもよい。これにより、高速移動中のＭＮ１０に追従不可能な無線通信システムに接続することが防止される。
【００４５】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、ＭＮ１０とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２との間の情報のやり取りに、モビリティプロトコル等の既存の通信プロトコルで用いられるメッセージを利用する。
例えば、モビリティプロトコルとして“Mobile IP”が知られている。“Mobile IP”では、ＭＮ１０がＨＡ（Home Agent）に対して、ＢＵ（Binding Update）を用いて移動先のＩＰアドレスを通知することにより、ＨＡでＭＮ１０のＩＰアドレスを管理する。また、ＨＡはＭＮ１０からＢＵを受信すると、ＢＡｃｋをＭＮ１０へ返信する。以下、“Mobile IP”で用いられるＢＵ及びＢＡｃｋを利用する場合を例に挙げて説明する。
【００４６】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。図６では、上記図１の無線通信支援システムに対して、コアネットワーク７０内にＨＡ８１が設けられている。ＨＡ８１とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２とは同一ドメイン内に設けられることが好ましい。
【００４７】
図７は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＵの構成例を示す図である。図７において、ＢＵのメッセージデータフィールドは拡張され、ＭＮ１０の位置情報（緯度、経度、標高）を格納するフィールドと接続中の無線通信システムの情報を格納するフィールド（Applied System）とが設けられている。そして、ＢＵの予約ビットの１つをＧ（Geographical Information）フラグとして用い、ＬＡＳ−ＤＢ７１宛ての情報がＢＵ内に含まれていることを明示する。つまり、ＬＡＳ−ＤＢ７１に対して位置情報及び無線通信システム情報を通知する場合、ＭＮ１０の制御部１３は、位置情報及び無線通信システム情報をＢＵに格納し、且つ当該ＢＵのＧフラグをＯＮする。
【００４８】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＡｃｋの構成例を示す図である。図８において、ＢＡｃｋのメッセージデータフィールドは拡張され、検索装置７２により作成された利用可能システムリストを格納するフィールド（Available System List）が設けられている。そして、ＢＡｃｋの予約ビットの１つをＡ（Available System List）フラグとして用い、ＭＮ１０宛ての情報がＢＡｃｋ内に含まれていることを明示する。つまり、ＭＮ１０に利用可能システムリストを送信する場合、検索装置７２は、利用可能システムリストをＢＡｃｋに格納し、且つ当該ＢＡｃｋのＡフラグをＯＮする。
【００４９】
次に、図９を参照して、本発明の第４の実施形態に係る動作を説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係るシーケンス図である。
図９において、ＭＮ１０は、現在の位置情報及び接続中の無線通信システムの情報をＢＵに格納すると共にＧフラグをＯＮして当該ＢＵをＨＡ８１に送信する（ステップＳ１１）。このＢＵはＨＡ８１で受信される。ＨＡ８１は、受信したＢＵのＧフラグをチェックし、ＧフラグがＯＮならば、当該ＢＵをＬＡＳ−ＤＢ７１へ転送する（ステップＳ１２）。次いで、ＬＡＳ−ＤＢ７１は、該転送されたＢＵを受信すると、当該ＢＵから位置情報及び無線通信システム情報を取得し、上記図４のステップＳ２と同様にして管理テーブル１０１を更新する（ステップＳ１３）。
【００５０】
次いで、検索装置７２は、上記図４のステップＳ３と同様にして利用可能システムリストを作成し（ステップＳ１４）、当該利用可能システムリストをＢＡｃｋに格納すると共にＡフラグをＯＮして当該ＢＡｃｋをＨＡ８１に送信する（ステップＳ１５）。このＢＡｃｋはＨＡ８１で受信される。ＨＡ８１は、受信したＢＡｃｋのＡフラグをチェックし、ＡフラグがＯＮならば、当該ＢＡｃｋを該当するＭＮ１０へ転送する（ステップＳ１６）。次いで、ＭＮ１０は、該転送されたＢＡｃｋを受信すると、受信したＢＡｃｋから利用可能システムリストを取得してハンドオーバの処理を行う（ステップＳ１７）。
【００５１】
上述した第４の実施形態によれば、既存の通信プロトコルのメッセージを利用することができるので、既存のシステムに対して少ないオーバーヘッドのみで本発明に係るシステムを構築することができる。
【００５２】
なお、既存の通信プロトコルとして、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）等のシグナリング用プロトコルを用いてもよい。例えばＳＩＰを用いる場合、ロケーションサーバ又はＳＩＰプロキシの近傍にＬＡＳ−ＤＢ７１を配置し、例えば“ＲＥＧＩＳＴＥＲ”等のＳＩＰシグナリングデータを拡張して、ＭＮ１０とＬＡＳ−ＤＢ７１及び検索装置７２との間の情報のやり取りに利用する。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＭＮ１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＬＡＳ−ＤＢ７１に備わる管理テーブル１０１の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るシーケンス図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る管理テーブル２０１の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＵの構成例を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る無線通信支援システムで使用されるＢＡｃｋの構成例を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るシーケンス図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…移動端末装置（ＭＮ）、１１…無線部、１２…無線環境測定部、１３…制御部、１４…記憶部、１５…操作部、１６…表示部、１９…ＧＰＳ（位置情報取得手段）、３０，４０，５０…無線通信システム（ＷＣＳ−Ａ，Ｂ，Ｃ）、３１，４１，５１…基地局（ＢＳ）、７０…コアネットワーク、７１…ＬＡＳ−ＤＢ、７２…検索装置、１０１，２０１…管理テーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システムであって、
前記移動端末装置から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するデータベース装置と、
前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを前記データベース装置から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを前記移動端末装置へ返信する検索装置と、
を備えたことを特徴とする無線通信支援システム。
【請求項２】
前記データベース装置は、前記移動端末装置から前記位置情報及び無線通信システム情報と共に受信状態レベル情報を受信し、受信した受信状態レベル情報を前記位置情報及び無線通信システム情報と共に記憶し、
前記検索装置は、前記発見した無線通信システムの情報と共に、当該無線通信システムに係る受信状態レベル情報を前記利用可能システムリストに含めることを特徴とする請求項１に記載の無線通信支援システム。
【請求項３】
前記データベース装置は、前記受信した受信状態レベル情報を加重平均し、前記受信状態レベル情報の加重平均値を記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線通信支援システム。
【請求項４】
既存の通信プロトコルのメッセージを前記移動端末装置との間で送受するプロトコル装置を備え、
前記プロトコル装置は、前記移動端末装置から受信した前記メッセージ内に前記位置情報及び無線通信システム情報が含まれている場合、当該メッセージを前記データベース装置に転送し、
前記検索装置は、前記メッセージ内に前記利用可能システムリストを含めて当該メッセージを前記プロトコル装置に送信し、
前記プロトコル装置は、前記検索装置から受信したメッセージ内に前記利用可能システムリストが含まれている場合、当該メッセージを前記移動端末装置に転送することを特徴とする請求項１に記載の無線通信支援システム。
【請求項５】
複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置であって、
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記取得した位置情報と接続中の無線通信システムの情報とを登録先へ送信する送信手段と、
利用可能な無線通信システムの情報が記載された利用可能システムリストを受信する受信手段と、
前記受信した利用可能システムリストを保存する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする移動端末装置。
【請求項６】
前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項７】
前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報に基づき、所定の優先順位に従って、接続を切り替える先の無線通信システムを選択する制御手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項８】
接続中の無線通信システムに係る受信状態レベル情報を測定する測定手段を備え、
前記送信手段は、前記位置情報及び無線通信システム情報と共に、前記測定された受信状態レベル情報を前記登録先へ送信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記送信手段は、既存の通信プロトコルのメッセージ内に、前記位置情報及び無線通信システム情報を含めて送信し、
前記受信手段は、前記利用可能システムリストを含む前記メーセージを受信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項１０】
前記取得した位置情報に基づいて移動速度を算出する移動速度算出手段を備え、
前記送信手段は、前記算出した移動速度に応じた頻度で前記登録先に送信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項１】
複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置に対して、利用可能な無線通信システムを通知する無線通信支援システムであって、
前記移動端末装置から位置情報及び接続中の無線通信システムの情報を受信し、受信した位置情報及び無線通信システム情報を記憶するデータベース装置と、
前記受信した位置情報の位置周辺で登録済みの無線通信システムを前記データベース装置から検索し、発見した無線通信システムの情報を記載した利用可能システムリストを作成し、作成した利用可能システムリストを前記移動端末装置へ返信する検索装置と、
を備えたことを特徴とする無線通信支援システム。
【請求項２】
前記データベース装置は、前記移動端末装置から前記位置情報及び無線通信システム情報と共に受信状態レベル情報を受信し、受信した受信状態レベル情報を前記位置情報及び無線通信システム情報と共に記憶し、
前記検索装置は、前記発見した無線通信システムの情報と共に、当該無線通信システムに係る受信状態レベル情報を前記利用可能システムリストに含めることを特徴とする請求項１に記載の無線通信支援システム。
【請求項３】
前記データベース装置は、前記受信した受信状態レベル情報を加重平均し、前記受信状態レベル情報の加重平均値を記憶することを特徴とする請求項２に記載の無線通信支援システム。
【請求項４】
既存の通信プロトコルのメッセージを前記移動端末装置との間で送受するプロトコル装置を備え、
前記プロトコル装置は、前記移動端末装置から受信した前記メッセージ内に前記位置情報及び無線通信システム情報が含まれている場合、当該メッセージを前記データベース装置に転送し、
前記検索装置は、前記メッセージ内に前記利用可能システムリストを含めて当該メッセージを前記プロトコル装置に送信し、
前記プロトコル装置は、前記検索装置から受信したメッセージ内に前記利用可能システムリストが含まれている場合、当該メッセージを前記移動端末装置に転送することを特徴とする請求項１に記載の無線通信支援システム。
【請求項５】
複数の無線通信システムに接続可能な移動端末装置であって、
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記取得した位置情報と接続中の無線通信システムの情報とを登録先へ送信する送信手段と、
利用可能な無線通信システムの情報が記載された利用可能システムリストを受信する受信手段と、
前記受信した利用可能システムリストを保存する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする移動端末装置。
【請求項６】
前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項７】
前記保存された利用可能システムリスト中の無線通信システムの情報に基づき、所定の優先順位に従って、接続を切り替える先の無線通信システムを選択する制御手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項８】
接続中の無線通信システムに係る受信状態レベル情報を測定する測定手段を備え、
前記送信手段は、前記位置情報及び無線通信システム情報と共に、前記測定された受信状態レベル情報を前記登録先へ送信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項９】
前記送信手段は、既存の通信プロトコルのメッセージ内に、前記位置情報及び無線通信システム情報を含めて送信し、
前記受信手段は、前記利用可能システムリストを含む前記メーセージを受信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【請求項１０】
前記取得した位置情報に基づいて移動速度を算出する移動速度算出手段を備え、
前記送信手段は、前記算出した移動速度に応じた頻度で前記登録先に送信することを特徴とする請求項５に記載の移動端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−６０２９５（Ｐ２００６−６０２９５Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３７２７４（Ｐ２００４−２３７２７４）
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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