JP2007166412A - Mobile communication system and mobile terminal - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、IEEE802.11b規格等の無線LANを適用する携帯型無線IP電話などの移動端末と、その移動端末から構成されている移動体通信システムとに関するものである。 The present invention relates to a mobile terminal such as a portable wireless IP telephone to which a wireless LAN such as the IEEE802.11b standard is applied, and a mobile communication system including the mobile terminal.
従来の移動体通信システムにおいて、移動端末がハンドオーバーを実施する際に使用するチャンネルスキャン方式は次の通りである。
周波数帯や最大送信電力に関するドメイン(ESS:Extended Service Set)情報が確定している場合(ESSに属している場合)には、チャンネルスキャン方式としてアクティブスキャン方式を適用し、ドメイン情報が未確定である場合(ESSが変更となる場合)には、ドメイン(ESS)の規定に違反しないように、チャンネルスキャン方式として、移動端末の受信能力のみを用いるパッシブスキャン方式を適用する(例えば、特許文献1参照)。
In a conventional mobile communication system, a channel scan method used when a mobile terminal performs a handover is as follows.
When domain (ESS: Extended Service Set) information regarding the frequency band and maximum transmission power is fixed (when belonging to ESS), the active scan method is applied as the channel scan method, and the domain information is not yet determined. In some cases (when ESS is changed), a passive scan method using only the reception capability of the mobile terminal is applied as the channel scan method so as not to violate the rules of the domain (ESS) (for example, Patent Document 1). reference).
即ち、従来の移動体通信システムにおける移動端末は、ドメイン(ESS)に属していなければ、チャンネルスキャン方式としてパッシブスキャン方式を適用するが、ドメイン(ESS)に属していれば、高速のチャンネルスキャンを実現するため、チャンネルスキャン方式としてアクティブスキャン方式を適用する。
しかし、アクティブスキャン方式は、プローブ要求フレームを複数の基地局にブロードキャスト送信して、そのプローブ要求フレームを受信することができた基地局からプローブ応答フレームを受信する必要があるため、そのプローブ応答フレームが、リアルタイム性が要求される音声データのようなトラヒックに対して影響を与えることがある。
例えば、プローブ応答フレームが音声データと衝突して、その音声データのロスが発生すると、信号品質が急激に劣化して音切れなどが発生する。
That is, if the mobile terminal in the conventional mobile communication system does not belong to the domain (ESS), the passive scan method is applied as the channel scan method, but if it belongs to the domain (ESS), the high-speed channel scan is performed. In order to realize this, the active scan method is applied as the channel scan method.
However, in the active scan method, it is necessary to broadcast a probe request frame to a plurality of base stations and receive a probe response frame from a base station that can receive the probe request frame. However, it may affect traffic such as voice data that requires real-time performance.
For example, when a probe response frame collides with audio data and a loss of the audio data occurs, the signal quality deteriorates abruptly and sound interruption occurs.
このような信号品質の劣化は、例えば、次のような状況で多発する。
携帯型無線IP電話などの移動端末は、一般的に、通話中の状態より待ち受け中の状態の場合の方が割合的に多い。
待ち受け中の移動端末を携帯している大勢のユーザが所定の集合場所で一斉に移動すると、多数の移動端末がハンドオーバーを実施して、複数の基地局間を移動することになる。
この場合、移動端末のESS属性は変わらないが、BSS(Basic Service Set)属性が変更されるに伴ってアクティブスキャンを適用すると、(移動端末数×周辺基地局数)のプローブ応答フレームが同時に発生して、通話中の音声データのトラヒックを圧迫することがある。
このようなプローブ応答フレームの同時多発は、通話中の移動端末の数が飽和状態に近い状況下で発生すると、音声データのトラヒックへの圧迫が顕著に現れて、音切れ等の音質劣化を招くようになる。
Such signal quality degradation frequently occurs in the following situations, for example.
In general, mobile terminals such as portable wireless IP telephones are more frequently in a waiting state than in a talking state.
When a large number of users carrying mobile terminals that are waiting move together at a predetermined meeting place, a large number of mobile terminals perform handover and move between a plurality of base stations.
In this case, the ESS attribute of the mobile terminal does not change, but if an active scan is applied as the BSS (Basic Service Set) attribute is changed, a probe response frame of (number of mobile terminals × number of neighboring base stations) is generated simultaneously. As a result, the traffic of voice data during a call may be compressed.
Such simultaneous occurrence of probe response frames occurs under a situation where the number of mobile terminals in a call is close to saturation, causing significant compression of voice data traffic, leading to sound quality degradation such as sound interruptions. It becomes like this.
従来の移動体通信システムは以上のように構成されているので、ドメイン(ESS)に属していれば、高速のチャンネルスキャンを実現することができる。しかし、大勢のユーザが所定の集合場所で一斉に移動するような状況下で、多数の移動端末がハンドオーバーを実施して、複数の基地局間を移動すると、アクティブスキャンに伴うプローブ応答フレームが音声データと衝突して、音声の信号品質が急激に劣化することがあるなどの課題があった。 Since the conventional mobile communication system is configured as described above, high-speed channel scanning can be realized if it belongs to the domain (ESS). However, when a large number of users move together at a predetermined meeting place and a large number of mobile terminals perform handover and move between a plurality of base stations, a probe response frame associated with an active scan is generated. There has been a problem that the signal quality of the voice may be rapidly deteriorated by colliding with the voice data.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、音声データに対するトラヒックの圧迫を招くことなく、ハンドオーバーを実施することができる移動体通信システム及び移動端末を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a mobile communication system and a mobile terminal capable of performing handover without incurring traffic pressure on voice data. To do.
この発明に係る移動体通信システムは、通信相手とセッションが確立されている状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末がプローブ要求信号を複数の基地局に送信して、複数の基地局からプローブ応答信号を受信することにより、そのプローブ応答信号の受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局を決定し、通信相手とセッションが確立されていない状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末が複数の基地局からビーコンを順次受信することにより、そのビーコンの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局を決定するようにしたものである。 In the mobile communication system according to the present invention, when a handover is performed in a state where a session is established with a communication partner, a mobile terminal transmits probe request signals to a plurality of base stations, and probes are transmitted from the plurality of base stations. When receiving the response signal, the base station of the handover destination is determined based on the reception level of the probe response signal, and when the handover is performed in a state where the session with the communication partner is not established, the mobile terminal By sequentially receiving beacons from a plurality of base stations, a handover destination base station is determined based on the reception level of the beacons.
この発明によれば、通信相手とセッションが確立されている状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末がプローブ要求信号を複数の基地局に送信して、複数の基地局からプローブ応答信号を受信することにより、そのプローブ応答信号の受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局を決定し、通信相手とセッションが確立されていない状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末が複数の基地局からビーコンを順次受信することにより、そのビーコンの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局を決定するように構成したので、音声データに対するトラヒックの圧迫を招くことなく、ハンドオーバーを実施することができる効果がある。 According to the present invention, when performing handover while a session is established with a communication partner, a mobile terminal transmits probe request signals to a plurality of base stations and receives probe response signals from the plurality of base stations. Thus, when the handover destination base station is determined based on the reception level of the probe response signal and the handover is performed in a state where the session with the communication partner is not established, the mobile terminal may have a plurality of base stations. Since the base station of the handover destination is determined based on the reception level of the beacon by sequentially receiving the beacons from the mobile station, the handover can be performed without incurring the traffic pressure on the voice data. There is an effect that can.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムを示す構成図であり、また、図2はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムの利用例(セッション確立中)を示す説明図である。
図において、基地局1(図中、「AP」と記載)は無線LAN2を介して移動端末3と接続される一方、有線LAN4を介してコントローラ5と接続されており、基地局1はビーコンを定期的に移動端末3に送信する一方、移動端末3からプローブ要求フレーム(プローブ要求信号)を受信すると、プローブ応答フレーム(プローブ応答信号)を移動端末3に送信するなどの処理を実施する。
図2では、基地局1が8台存在(基地局1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h)し、移動端末3が2台存在(移動端末3a,3b)している例を示している。また、移動端末3aは基地局1d,1gを介して他の移動端末3b(通信相手)とセッションが確立(通話中)している状態にあり、移動端末3aと移動端末3bが基地局1d,1gを介して、音声や映像などの情報を含むリアルタイムデータを送受信している。
なお、図2の例では、説明の便宜上、基地局1a,1b,1c,1d,1e,1fは近隣に存在している基地局であり、基地局1a,1b,1c,1dは同一チャンネルを使用している基地局であるとする。
換言すると、基地局1a,1b,1c,1d,1e,1fと基地局1g,1hは近隣しておらず、基地局1a,1b,1c,1d、基地局1e,1f及び基地局1g,1hは互いに異なるチャンネルを使用しているものとする。
FIG. 1 is a block diagram showing a mobile communication system according to
In the figure, a base station 1 (denoted as “AP” in the figure) is connected to a
In FIG. 2, there are eight base stations 1 (
In the example of FIG. 2, for convenience of explanation, the
In other words, the
移動端末3は他の移動端末3とセッションが確立されている状態でハンドオーバーを実施する場合、プローブ要求フレームを複数の基地局1にブロードキャスト送信して、そのプローブ要求フレームを受信することができた基地局1からプローブ応答フレームを受信することにより、そのプローブ応答フレームの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局1を決定するアクティブスキャン処理を実施する。また、移動端末3は他の移動端末3とセッションが確立されていない状態でハンドオーバーを実施する場合、複数の基地局1からビーコンを順次受信することにより、そのビーコンの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局1を決定するパッシブスキャン処理を実施する。
コントローラ5は複数の基地局1毎に、当該基地局1の周辺に存在する基地局1が使用しているチャンネルを確認し、そのチャンネルを示す隣接チャンネル情報を当該基地局1に送信する処理を実施する。
When performing a handover while a session is established with another
For each of the plurality of
移動端末3の無線MAC部11は無線LAN2を介して基地局1とリアルタイムデータを送受信するとともに、ドライバ部13からパッシブスキャンの実施指示を受けると、基地局1から送信されるビーコンを受信し、また、ドライバ部13からアクティブスキャンの実施指示を受けると、プローブ要求フレームを複数の基地局1にブロードキャスト送信して、そのプローブ要求フレームを受信することができた基地局1からプローブ応答フレームを受信する処理などを実施する。
なお、無線MAC部11及び後述するドライバ部13から信号受信手段が構成されている。
The
The
移動端末3の呼制御部12はリアルタイムデータのサービスにおけるSIP(Session Initiation Protocol)等の呼制御を実施して、他の移動端末3とセッションを確立している状態にあるか否かを判別する処理を実施する。なお、呼制御部12は状態判別手段を構成している。
移動端末3のドライバ部13はハンドオーバーを実施する際、呼制御部12によりセッションが確立されている状態にあると判別された場合、アクティブスキャンの実施を無線MAC部11に指示し、ドライバ部13は呼制御部12によりセッションが確立されている状態にないと判別された場合、パッシブスキャンの実施を無線MAC部11に指示する処理を実施する。また、ドライバ部13は無線MAC部11により受信されたプローブ応答フレーム又はビーコンの受信レベルを基準にして、複数の基地局1を序列化してAPリスト13aを作成し、最も受信レベルが高い基地局1をハンドオーバー先の基地局を決定する処理を実施する。なお、ドライバ部13は基地局決定手段を構成している。
The
When the
図3はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムのセッション確立状態におけるチャンネルスキャンを示すフローチャートであり、図4はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムのセッション未確立状態におけるチャンネルスキャンを示すフローチャートである。
また、図5は無線サービスエリアの一構成例を示す説明図であり、図6はこの発明の実施の形態1による移動体通信システムの利用例(セッション未確立中)を示す説明図である。
なお、この実施の形態1の無線LAN2には、周知の無線LAN技術であるIEEE802.11規格が代表的に適用されるものとする。
FIG. 3 is a flowchart showing channel scanning in the session established state of the mobile communication system according to
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a wireless service area, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of use of the mobile communication system (during session not established) according to
Note that the IEEE 802.11 standard, which is a well-known wireless LAN technology, is typically applied to the
次に動作について説明する。
最初に、リアルタイムデータのセッションが確立しており、音声通話が実施されている場合の動作を説明する。
図2の例では、移動端末3aが基地局1d,1gを介して移動端末3bとセッションが確立(通話中)している。
ただし、移動端末3bは移動していないが、移動端末3aは移動中であるため、基地局1dと送受信する信号の品質が劣化してくると、ハンドオーバーを実施する必要がある。
なお、この実施の形態1では、図5に示すように、複数の基地局1のうち、同一チャンネルの基地局1同士が1つのセルエリアを構成し(例えば、基地局1a,1b,1c,1dが1つのセルエリアを構成し、基地局1e,1fが1つのセルエリアを構成し、基地局1g,1hが1つのセルエリアを構成する)、複数のセルエリアの集合によりドメイン(ESS)が構成される無線エリアを想定する。
Next, the operation will be described.
First, an operation in the case where a real-time data session has been established and a voice call is being performed will be described.
In the example of FIG. 2, the mobile terminal 3a establishes a session (during a call) with the
However, although the
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, among the plurality of
移動中である移動端末3aの呼制御部12は、リアルタイムデータのサービスにおけるSIP等の呼制御を実施して、他の移動端末3とセッションを確立している状態にあるか否かを判別する処理を実施する。図2の例では、移動端末3bとセッションが確立している状態にあると判別される。
移動端末3aのドライバ部13は、呼制御部12が移動端末3bとセッションが確立している状態にあると判別すると、その基地局1dと同一チャンネルの基地局(基地局1a,1b,1c)の中から優先的にハンドオーバー先の基地局を検索するため、基地局1a,1b,1c,1dからのビーコン受信指令を無線MAC部11に指示する。この段階では、アクティブスキャンを実施しないで、ハンドオーバー先の基地局を検索する。
The
If the
移動端末3aの無線MAC部11は、ドライバ部13からビーコン受信指令を受けると、基地局1dと送受信しているリアルタイムデータの伝送処理と並行して、基地局1a,1b,1c,1dから定期的に送信されるビーコンの受信処理を実施する(ステップST1)。
図7は基地局1a,1b,1c,1dにおけるビーコンの送信周期を示している。基地局1a,1b,1c,1dは非同期で動作しているためビーコン周期が微妙にずれている。そのため、無線MAC部11は、基地局1a,1b,1c,1dから受信するビーコンのスキャン期間を“ビーコン周期+α”のように設定している。
When receiving the beacon reception command from the
FIG. 7 shows beacon transmission periods in the
移動端末3aのドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1a,1b,1c,1dから送信されたビーコンを受信すると、基地局1a,1b,1c,1dから送信されたビーコンの受信強度RSSIを相互に比較し、基地局1a,1b,1c,1dをビーコンの受信強度RSSIが大きい順に並べて、基地局1a,1b,1c,1dを序列化したAPリスト13aを作成する(ステップST2)。
なお、ドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1a,1b,1c,1dからビーコンを受信する毎に、先に作成したAPリスト13aを更新する。
即ち、各基地局毎に、現在のビーコンの受信強度RSSIと過去のビーコンの受信強度RSSIとの移動平均値を求め、基地局1a,1b,1c,1dを受信強度RSSIの移動平均値が大きい順に並び替えることにより、先に作成したAPリスト13aを更新する。
When the
The
That is, for each base station, the moving average value of the current beacon reception strength RSSI and the past beacon reception strength RSSI is obtained, and the
移動端末3aのドライバ部13は、現在、接続されている基地局1dから送信されたビーコンの受信強度RSSIの移動平均値が予め設定された閾値Aより小さくなると、ハンドオーバーを実施する必要があると認定し(ステップST3)、APリスト13aにリストアップされている基地局1a,1b,1cの中で、受信強度RSSIの移動平均値が閾値Aより大きい基地局が存在しているか否かを判定する(ステップST4)。
ドライバ部13は、受信強度RSSIの移動平均値が閾値Aより大きい基地局が存在する場合、それらの基地局の中で、受信強度RSSIの移動平均値が最も大きい基地局をハンドオーバー先の基地局に決定する(ステップST5)。
ドライバ部13は、ハンドオーバー先の基地局を決定すると、無線MAC部11を制御して、その基地局にハンドオーバーする処理を実施する(ステップST6)。
The
When there is a base station having a moving average value of the received intensity RSSI larger than the threshold A, the
When the
移動端末3aのドライバ部13は、APリスト13aにリストアップされている基地局1a,1b,1cの中で、受信強度RSSIの移動平均値が閾値Aより大きい基地局が存在しない場合、基地局1dと異なるチャンネルの基地局の中からハンドオーバー先の基地局を検索する処理を開始する。
ただし、基地局1dと異なるチャンネルに切り替えてハンドオーバー先の基地局を検索する場合、その検索処理を実施している間、リアルタイムデータの送受信を実施することができず、音声の音切れなどの品質劣化が生じるため、チャンネル切替を効率的に実施して、リアルタイムデータの信号断時間を出来る限り短くする必要がある。
The
However, when searching for a handover destination base station by switching to a channel different from that of the base station 1d, real-time data cannot be transmitted / received while the search process is being performed. Since quality degradation occurs, it is necessary to efficiently perform channel switching and shorten the signal interruption time of real-time data as much as possible.
コントローラ5は、有線LAN4に接続されている全ての基地局1から使用しているチャンネルの情報を収集し、各基地局1毎に、当該基地局1の周辺に存在する基地局1が使用しているチャンネルを確認し、そのチャンネルを示す隣接チャンネル情報を当該基地局1に送信する。
例えば、現在接続されている基地局1dの周辺に存在している基地局1a,1b,1c,1e,1fが使用しているチャンネルの情報を収集し、そのチャンネルを示す隣接チャンネル情報を基地局1dに送信する。
基地局1dは、コントローラ5から隣接チャンネル情報を受信すると、その隣接チャンネル情報を移動端末3aに送信する。
これにより、移動端末3aの無線MAC部11は、基地局1dから隣接チャンネル情報を受信する。
The
For example, information on the channels used by the
When receiving the adjacent channel information from the
Thereby, the
移動端末3aのドライバ部13は、他の移動端末3bとセッションが確立している状態で、基地局1dと異なるチャンネルの基地局の中からハンドオーバー先の基地局を検索する場合、アクティブスキャンの実施を無線MAC部11に指示する(ステップST11)。
ただし、ドライバ部13は、基地局1dの周辺に存在する異なるチャンネルの基地局1(基地局1e,1f)の中から優先的にハンドオーバー先の基地局を検索するため、無線MAC部11により受信された隣接チャンネル情報を参照して、基地局1dの周辺に存在する基地局1e,1fのチャンネルを認識し、基地局1e,1fのチャンネルを無線MAC部11に通知する。
When the
However, since the
移動端末3aの無線MAC部11は、ドライバ部13からアクティブスキャンの実施指示を受けると、ドライバ部13から通知された基地局1e,1fのチャンネルに切り替えて、移動端末3aが現在所属しているエリアを示すESSIDを含むプローブ要求フレームを基地局1e,1fにブロードキャスト送信する。
基地局1e,1fは、移動端末3aからブロードキャスト送信されたプローブ要求フレームを受信すると、そのプローブ要求フレームに対する応答信号として、基地局1e,1fが現在所属しているエリアを示すESSIDを含むプローブ応答フレームを移動端末3aに送信する。
When the
When the base stations 1e and 1f receive the probe request frame broadcast from the mobile terminal 3a, the probe response includes an ESSID indicating the area to which the base stations 1e and 1f currently belong as a response signal to the probe request frame. The frame is transmitted to the mobile terminal 3a.
移動端末3aの無線MAC部11は、ドライバ部13から通知された基地局1e,1fのチャンネルに切り替えて、基地局1e,1fから送信されるプローブ応答フレームを受信する。
移動端末3aのドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1e,1fから送信されたプローブ応答フレームを受信すると、そのプローブ応答フレームに含まれているESSIDが、プローブ要求フレームに含めたESSIDと一致していることを確認する。
ドライバ部13は、ESSIDが一致していれば、基地局1e,1fから送信されたプローブ応答フレームの受信強度RSSIを相互に比較し、基地局1e,1fをプローブ応答フレームの受信強度RSSIが大きい順に並べて、基地局1e,1fを序列化したAPリスト13aを作成する(ステップST12)。
The
When the
If the ESSIDs match, the
図2の例では、基地局1dの周辺に存在している基地局1の中で、基地局1dと異なるチャンネルは、基地局1e,1fが使用しているチャンネルのみであるため、APリスト13aは、基地局1e,1fのみを序列化しているが、基地局1dの周辺に存在している基地局1の中で、基地局1e,1f以外にも、基地局1dと異なるチャンネルを使用している基地局1が存在する場合には、そのチャンネルに切り替えて、その基地局1からプローブ応答フレームを受信し、その基地局1も基地局1e,1fと同様にして、APリスト13aに序列化する。
In the example of FIG. 2, among the
移動端末3aのドライバ部13は、上記のようにして、基地局1dの周辺に存在している全ての基地局1(基地局1e,1f)をAPリスト13aに序列化すると(ステップST13)、APリスト13aにリストアップされている基地局1e,1fの中で、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在しているか否かを判定する(ステップST14)。
ドライバ部13は、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在する場合、それらの基地局の中で、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが最も大きい基地局をハンドオーバー先の基地局に決定する(ステップST15)。
ドライバ部13は、ハンドオーバー先の基地局に決定すると、無線MAC部11を制御して、その基地局にハンドオーバーする処理を実施する(ステップST16)。
The
When there is a base station whose probe response frame reception strength RSSI is larger than the threshold B, the
When the
ドライバ部13は、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在しない場合、隣接チャンネル情報が示すチャンネル以外のチャンネルに切り替える指示を無線MAC部11に与えることにより、無線MAC部11が、基地局1dの周辺に存在していない基地局1g,1hから送信されるプローブ応答フレームを受信するようにする(ステップST17〜ST11)。
ドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1g,1eから送信されたプローブ応答フレームを受信すると、そのプローブ応答フレームに含まれているESSIDが、プローブ要求フレームに含めたESSIDと一致していることを確認する。
ドライバ部13は、ESSIDが一致していれば、基地局1g,1hから送信されたプローブ応答フレームの受信強度RSSIを相互に比較し、基地局1g,1hをプローブ応答フレームの受信強度RSSIが大きい順に並べて、基地局1e,1fを序列化したAPリスト13aを作成する(ステップST12)。
The
When the
If the ESSIDs match, the
移動端末3aのドライバ部13は、基地局1dの周辺に存在していない全ての基地局1(基地局1g,1h)をAPリスト13aに序列化すると(ステップST13)、APリスト13aにリストアップされている基地局1g,1hの中で、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在しているか否かを判定する(ステップST14)。
ドライバ部13は、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在する場合、それらの基地局の中で、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが最も大きい基地局をハンドオーバー先の基地局に決定する(ステップST15)。
ドライバ部13は、ハンドオーバー先の基地局を決定すると、無線MAC部11を制御して、その基地局にハンドオーバーする処理を実施する(ステップST16)。
When the
When there is a base station whose probe response frame reception strength RSSI is larger than the threshold B, the
When the
ドライバ部13は、隣接チャンネル情報が示すチャンネル以外の全てのチャンネルに切り替えても(ステップST17)、プローブ応答フレームの受信強度RSSIが閾値Bより大きい基地局が存在していない場合、移動端末3aを圏外扱いにする(ステップST18)。
Even if the
次に、リアルタイムデータのセッションが確立しておらず、例えば、VoIPサービスにおいて、移動端末3が待ち受け中(無通話時)である場合の動作を説明する。
図6の例では、移動端末3aが基地局1dとアソシエーションが確立している。即ち、移動端末3aが基地局1dに位置登録されている。
移動端末3aは移動中であるため、基地局1dと送受信する信号の品質が劣化してくると、ハンドオーバーを実施する必要がある。
Next, an operation in the case where a real-time data session has not been established and the
In the example of FIG. 6, the mobile terminal 3a has an association with the base station 1d. That is, the location of the mobile terminal 3a is registered in the base station 1d.
Since the mobile terminal 3a is moving, if the quality of the signal transmitted to and received from the base station 1d deteriorates, it is necessary to perform handover.
移動端末3aは、通常、省電力化を図るため、待ち受け中はパワーセーブ状態にあり、アソシエーションが確立している基地局1dのビーコンの送信周期で、一時的に“Awake”する。
したがって、移動端末3aは、セッションが確立している場合のように、常時“Awake”しておらず、アソシエーションが確立している基地局1dと同一チャンネルの基地局1a,1b,1cからビーコンを受信することができない状況にある。“Awake”は、多くの処理を休止している状態から、一部の処理を実行できるように、動作モードが遷移することを意味する。
このため、移動端末3aは、現在、アソシエーションが確立している基地局1dのみからビーコンを受信し、そのビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより小さくなると、ハンドオーバーを実施する必要があると判断する。
In order to save power, the mobile terminal 3a is normally in a power saving state during standby, and temporarily “Awakes” at the beacon transmission cycle of the base station 1d with which the association is established.
Accordingly, the mobile terminal 3a does not always “Awake” as in the case where the session is established, and the beacon is transmitted from the
For this reason, when the mobile terminal 3a receives a beacon only from the base station 1d with which the association is currently established and the reception intensity RSSI of the beacon becomes smaller than the threshold A, the mobile terminal 3a determines that a handover needs to be performed. .
具体的には、以下の通りである。
移動中である移動端末3aの呼制御部12は、リアルタイムデータのサービスにおけるSIP等の呼制御を実施して、他の移動端末3とセッションを確立している状態にあるか否かを判別する処理を実施する。図6の例では、何れの移動端末3とも、セッションが確立していない状態にあると判別され、基地局1dとアソシエーションが確立していると判別される。
移動端末3aのドライバ部13は、呼制御部12が基地局1dとアソシエーションが確立していると判別すると、その基地局1dからのビーコン受信指令を無線MAC部11に指示する。
Specifically, it is as follows.
The
When the
移動端末3aの無線MAC部11は、ドライバ部13からビーコン受信指令を受けると、基地局1dから定期的に送信されるビーコンの受信処理を実施する(ステップST21)。
移動端末3aのドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1dから送信されたビーコンを受信すると、そのビーコンの受信強度RSSIを閾値Aと比較し、そのビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより小さくなると、ハンドオーバーを実施する必要があると判断する(ステップST22)。
ドライバ部13は、ハンドオーバーを実施する必要があると判断すると、チャンネルスキャンを実施するが、セッションが確立していない状況では、移動端末3aがリアルタイムデータのサービスを受けておらず、高速にチャンネルスキャンを実施する必要がないため、パッシブスキャンの実施を無線MAC部11に指示する。
また、ドライバ部13は、基地局1dの周辺に存在する基地局1(基地局1a,1b,1c,1e,1f)の中から優先的にハンドオーバー先の基地局を検索するため、コントローラ5から基地局1dを介して送信される隣接チャンネル情報を参照して、基地局1dの周辺に存在する基地局1a,1b,1c,1e,1fのチャンネルを認識し、基地局1a,1b,1c,1e,1fのチャンネルを無線MAC部11に通知する。
When receiving the beacon reception command from the
When the
When the
The
移動端末3aの無線MAC部11は、ドライバ部13からパッシブスキャンの実施指示を受けると、図7に示すスキャン周期(ビーコン周期+α)で、チャンネルを基地局1a,1b,1c,1e,1fのチャンネルに順次切り替えながら、基地局1a,1b,1c,1e,1fから送信されるビーコンを受信する(ステップST31,ST32)
ただし、図6の例では、基地局1a,1b,1cは、基地局1dと同一のチャンネルであるため、基地局1a,1b,1cからビーコンを受信する際には、チャンネルを切り替えない。
When the
However, in the example of FIG. 6, since the
移動端末3aのドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1a,1b,1c,1e,1fから送信されたビーコンを受信すると、基地局1a,1b,1c,1e,1fから送信されたビーコンの受信強度RSSIを相互に比較し、基地局1a,1b,1c,1e,1fをビーコンの受信強度RSSIが大きい順に並べて、基地局1a,1b,1c,1e,1fを序列化したAPリスト13aを作成する(ステップST33)。
なお、ドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1a,1b,1c,1e,1fからビーコンを受信する毎に、先に作成したAPリスト13aを更新する。
When the
The
移動端末3aのドライバ部13は、APリスト13aを作成すると、APリスト13aにリストアップされている基地局1a,1b,1c,1e,1fの中で、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在しているか否かを判定する(ステップST35)。
ドライバ部13は、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在する場合、それらの基地局の中で、ビーコンの受信強度RSSIが最も大きい基地局をハンドオーバー先の基地局に決定する(ステップST36)。
ドライバ部13は、ハンドオーバー先の基地局を決定すると、無線MAC部11を制御して、その基地局にハンドオーバーする処理を実施する(ステップST37)。
When the
When there is a base station whose beacon reception strength RSSI is larger than the threshold A, the
When the
ドライバ部13は、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在しない場合、隣接チャンネル情報が示すチャンネル以外のチャンネルに切り替える指示を無線MAC部11に与えることにより、無線MAC部11が、基地局1dの周辺に存在していない基地局1g,1hから送信されるビーコンを受信するようにする(ステップST38〜ST31,32)。
ドライバ部13は、無線MAC部11が基地局1g,1hから送信されたビーコンを受信すると、そのビーコンの受信強度RSSIを相互に比較し、基地局1g,1hをビーコンの受信強度RSSIが大きい順に並べて、基地局1g,1hを序列化したAPリスト13aを作成する(ステップST33)。
When there is no base station whose beacon reception intensity RSSI is larger than the threshold A, the
When the
移動端末3aのドライバ部13は、基地局1dの周辺に存在していない全ての基地局1(基地局1g,1h)をAPリスト13aに序列化すると(ステップST34)、APリスト13aにリストアップされている基地局1g,1hの中で、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在しているか否かを判定する(ステップST35)。
ドライバ部13は、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在する場合、それらの基地局の中で、ビーコンの受信強度RSSIが最も大きい基地局をハンドオーバー先の基地局に決定する(ステップST36)。
ドライバ部13は、ハンドオーバー先の基地局を決定すると、無線MAC部11を制御して、その基地局にハンドオーバーする処理を実施する(ステップST37)。
When the
When there is a base station whose beacon reception strength RSSI is larger than the threshold A, the
When the
ドライバ部13は、隣接チャンネル情報が示すチャンネル以外の全てのチャンネルに切り替えても(ステップST38)、ビーコンの受信強度RSSIが閾値Aより大きい基地局が存在していない場合、移動端末3aを圏外扱いにする(ステップST39)。
Even if the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、他の移動端末3bとセッションが確立されている状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末3aがプローブ要求フレームを複数の基地局1に送信して、複数の基地局1からプローブ応答フレームを受信することにより、そのプローブ応答フレームの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局1を決定し、他の移動端末3bとセッションが確立されていない状態でハンドオーバーを実施する場合、移動端末3aが複数の基地局1からビーコンを順次受信することにより、そのビーコンの受信レベルを基準にしてハンドオーバー先の基地局1を決定するように構成したので、音声データに対するトラヒックの圧迫を招くことなく、ハンドオーバーを実施することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, when a handover is performed in a state where a session is established with another
即ち、リアルタイムデータのセッションが確立している間は、現行のチャンネルを使用して、リアルタイムデータの送受信処理と並行して、周辺に存在する同一チャンネルの基地局1から送信されるビーコンを受信することにより、ハンドオーバー先の基地局1の検索を実時間で実施することができる(リアルタイムデータの送受信サービスを中断して、別途、検索時間を新たに設けることなく、ハンドオーバー先の基地局1を検索することができる)。
現行チャンネルを使用して、ハンドオーバー先の基地局1を検索することができない場合、チャンネルを切り替えて、ハンドオーバー先の基地局1を検索することになるが、チャンネルの切替処理に際して、隣接チャンネル情報を用いることにより、必要最小限のチャンネル切り替えで済むため、アクティブスキャンに伴うプローブ要求フレーム及びプローブ応答フレームの送受信回数を少なく押さえて、リアルタイムデータのトラヒックに対する影響を抑止することができる。
That is, while a real-time data session is established, a beacon transmitted from the
When the handover
一方、リアルタイムデータのセッションが確立していない場合、リアルタイムデータの送受信サービスを受けていないので、スキャンには比較的時間がかかるパッシブスキャンを適用することができる。ただし、パッシブスキャンは、プローブ要求フレーム及びプローブ応答フレームを送受信する必要がないので、リアルタイムデータのトラヒックに対する干渉が発生しない。このため、待ち受け中の移動端末3を携帯している大勢の人がホットスポットにおける駅や、空港等の集合場所で一斉に移動しても、多数の移動端末3が基地局1間を移動することによるプローブ応答フレームの同時多発が避けられ、サービス中のリアルタイムデータのトラヒックに対する圧迫を無くすことができる。
On the other hand, when a session for real-time data is not established, since a real-time data transmission / reception service is not received, a passive scan that takes a relatively long time can be applied. However, since the passive scan does not require transmission / reception of the probe request frame and the probe response frame, interference with real-time data traffic does not occur. For this reason, even if a large number of people carrying the
1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h 基地局、2 無線LAN、3,3a,3b 移動端末、4 有線LAN、5 コントローラ、11 無線MAC部(信号受信手段)、12 呼制御部(状態判別手段)、13 ドライバ部(信号受信手段、基地局決定手段)、13a APリスト。 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h Base station, 2 wireless LAN, 3, 3a, 3b mobile terminal, 4 wired LAN, 5 controller, 11 wireless MAC unit (signal receiving means), 12 call control Part (state determining means), 13 driver part (signal receiving means, base station determining means), 13a AP list.
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