JP2006121468A - 移動端末および無線方式切り替え制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 結果的に無効となる位置登録の実行を回避し、通信効率の低下を防止できる移動端末および無線方式切り替え制御方法を提供することにある。
【解決手段】 携帯電話と無線ＬＡＮ通信装置の２つの無線装置を選択的に使用して、移動電話通信網に属した第１無線基地局、または無線ＬＡＮ通信網に属した第２無線基地局の何れかを経由してインターネットをアクセスする移動端末において、上記携帯電話と無線ＬＡＮ通信装置における基地局送信電波の受信強度から、各無線装置の無線通信可否を検出すると共に、移動端末の移動速度を検出し、上無線装置の通信可否状態と、移動速度と、現在選択中の無線装置を示す識別情報とに基づいて、無線通信方式の切り替え要否を判定し、該判定結果に従って無線装置を切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動端末および無線方式切り替え制御方法に関し、更に詳しくは、携帯電話、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣなど、方式の異なる複数の無線通信装置を備えた移動端末および
無線方式切り替え制御方法に関する。

近年、携帯電話がもつデータ通信機能を内蔵、あるいは携帯電話を接続可能にしたカーナビゲーションが普及しつつあり、携帯電話機能を利用してカーナビゲーションをインターネットに接続して、インターネット上のサーバと情報通信することが可能となってきている。データ通信可能な無線装置としては、携帯電話以外に、例えば、屋外でも使用可能な無線ＬＡＮや、高速道路における自動料金収受システム等で使われるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）等がある。カーナビゲーションのような１つの移動端末に、上述した無線通信方式の異なる２つの無線装置を装備しておき、基地局からの受信電波が良好な無線装置に適宜切り替えながら通信を継続する技術は、シームレスローミングと呼ばれている。

シームレスローミングが適用される通信網の１例として、図５に概略的に示すＭｏｂｉｌｅ ＩＰ網がある。Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰは、インターネット通信に関する仕様書ＲＦＣ（Request For Comment）２００２において、「IP Mobility Support」として標準化されている技術である。

図５において、２１は、移動端末１０のホームネットワーク、２２は、移動端末１０の移動先となるネットワーク、２３は、移動端末１０の通信相手となるサーバ５０が接続された通信相手ネットワークであり、これらのネットワークは、インターネット２０によって相互接続されている。移動端末１０のホームネットワーク２１には、移動端末１０の現在位置を管理し、移動端末１０宛のＩＰパケットを移動先ネットワークに転送制御するためのホームエージェント４０が接続されている。

Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰでは、ホームネットワークで割り当てられた移動端末１０のＩＰアドレスをホームアドレスと定義し、後述するように、通信相手装置がホームエージェント４０を介して移動端末１０と通信することによって、移動端末１０がホームネットワーク以外の別のネットワークに移動した場合でも、ホームアドレスを適用したパケット通信を可能にしている。ここでは、ホームネットワーク２１に接続中に通信相手サーバ５０とパケット通信を開始した移動端末１０が、図示したように、ホームネットワーク２１から移動先ネットワーク２２に移動した場合のパケット転送動作について説明する。

通信相手サーバ５０が移動端末１０のホームアドレス宛に送出したＩＰパケットは、ホームネットワーク２１に転送される。図示した状態では、移動端末１０は、既にホームネットワーク２１を離れ、移動先ネットワーク２２に接続されているため、ホームネットワーク２１に到達した自分宛のＩＰパケットを受信することができない。このような場合、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰでは、ホームエージェント４０が、移動端末１０の代理となって上記ＩＰパケットを受信し、これを移動端末１０が現在位置している移動先ネットワーク２２に転送する。

上述したパケット転送を実現するためには、ホームエージェント４０が、移動端末１０の接続先ネットワーク（位置情報）を常に把握しておく必要がある。Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰでは、各移動端末１０が接続先ネットワークの変更を検出し、移動先ネットワーク２２で新たなＩＰアドレス（以下、気付アドレスと言う）を取得した時、この気付アドレスをホームエージェント４０に通知（位置登録）するようにしている。

ホームエージェント４０は、上記移動端末１０からの位置登録メッセージの受信によって、移動端末１０の接続先ネットワークが変更されたことを認識する。位置登録処理が完了すると、ホームエージェント４０には、移動端末１０のホームアドレスと対応して、移動先ネットワークで有効となる気付アドレスが記憶された状態となる。
ホームエージェント４０は、移動端末１０宛のＩＰパケットを受信すると、上記気付アドレスを宛先ＩＰアドレスとするカプセル化ヘッダで受信パケットをカプセル化し、このカプセル化パケットをホームネットワーク２１に送信する。上記カプセル化パケットは、カプセル化ヘッダが示す気付アドレスに従って、インターネット２０から移動先ネットワーク２２に転送される。移動端末１０は、上記カプセル化パケットを受信すると、受信パケットからカプセル化ヘッダを除去（デカプセル化）し、ホームアドレス宛のＩＰパケットとして受信処理する。

然るに、ＲＦＣ２００２にも記載されているように、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰにおける位置登録は、移動端末の認証手順を含むため、位置登録の完了までに時間を要し、ネットワーク間を高速に移動する移動端末には不向きになっている。Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録に関する欠点を補うために、これまでに種々の技術が提案されている。

例えば、特開２００３−８７８４８号公報（特許文献１）は、基幹ＩＰネットワークに接続された第１のサブネットワークに属した第１のフォーリンエージェント（無線基地局）によって、広い無線エリアが形成され、基幹ＩＰネットワークに接続された第２のサブネットワークに属した第２のフォーリンエージェント（無線基地局）によって、上記広い無線エリア内に重なる狭い無線エリアが形成され、移動端末が上記狭い無線エリアを到達して接続先サブネットワークを変更する場合、移動端末にホームエージェントに元の接続先サブネットワークに関する疑似的な位置登録を要求した後で、新たな接続先サブネットワークに関する通常の位置登録を要求させることを提案している。この提案によれば、疑似登録要求を受信したホームエージェントが、第１のサブネットワークとの接続時に行った移動端末に関する認証結果を保存しておくことによって、狭い無線エリアを通過した移動端末が再び広い無線エリアに戻った時、認証手順を省略した形で、接続先変更に伴う位置登録を完了することが可能となる。

特開２００３−８７８４８公報

通信方式の異なる２つの無線装置を備えた移動端末を自動車に搭載した場合、例えば、無線ＬＡＮの基地局が形成する無線通信エリアは、基地局から１００ｍ程度の狭い範囲となっているため、移動端末は、１つの無線ＬＡＮ通信エリアを短時間で通過してしまう。従って、携帯電話で通信中の移動端末が、無線ＬＡＮ通信エリアへの侵入を検知し、無線装置を携帯電話から無線ＬＡＮ通信装置に切り替えるために、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録を行った場合、無線ＬＡＮエリアでの位置登録の完了前、あるいは位置登録の完了直後に、移動端末が無線ＬＡＮエリアを通過してしまうという事態が発生する。

この場合、結果的に、無線ＬＡＮへの切り替えが無駄になり、無線ＬＡＮでのデータパケット通信を行う前に、再び携帯電話への切り替えが発生し、携帯電話での位置登録が完了するまでの間に、ホームエージェントで捕捉された移動端末宛のパケットが、転送先不確定が原因となって破棄されてしまう可能性がある。尚、特許文献１の提案は、位置登録の所要時間を短縮するためのものであって、移動先無線通信エリアの通過時間を考慮したものではないため、上記パケット廃棄の問題を解決するものではない。

本発明の目的は、結果的に無効となる位置登録の実行を回避し、通信効率の低下を防止できる移動端末および無線方式切り替え制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、無線通信方式の異なる第１、第２無線装置を選択的に使用して、第１無線通信方式の通信網に属した第１無線基地局、または第２無線通信方式の通信網に属した第２無線基地局の何れかを経由してインターネットをアクセスする移動端末用の無線方式切り替え制御方法において、
上記第１、第２無線装置における基地局送信電波の受信強度から、上記第１、第２無線装置の無線通信可否を検出するステップと、該移動端末の移動速度を検出するステップと、上記第１、第２無線装置の通信可否状態と、上記移動速度と、現在選択中の無線装置の識別情報とに基づいて、無線通信方式の切り替え要否を判定し、該判定結果に従って無線装置を切り替えるステップとからなることを特徴とする。

また、本発明は、無線通信方式の異なる第１、第２無線装置を選択的に使用して、第１無線通信方式の通信網に属した第１無線基地局、または第２無線通信方式の通信網に属した第２無線基地局の何れかを経由してインターネットをアクセスする移動端末において、
上記第１無線装置に結合された第１無線通信方式の第１通信制御部と、
上記第２無線装置に結合された第２無線通信方式の第２通信制御部と、
上記第１、第２通信制御部の何れか一方を選択して、インターネットアクセスのためのプロトコル処理とデータの送受信を行わせる無線装置切り替え部と、
上記第１、第２無線装置における基地局送信電波の受信強度から、上記第１、第２無線装置の無線通信可否を検出する無線通信状態検出部と、
該移動端末の移動速度を検出する移動速度検出部と、
上記無線通信状態検出部から出力される第１、第２無線装置の通信可否情報と、上記移動速度検出部から出力される該移動端末の移動速度と、上記無線装置切り替え部が現在選択中の無線通信方式の識別情報とに基づいて、無線通信方式の切り替え要否を判定し、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替え指令を与える無線装置切り替え判定部とからなることを特徴とする。

更に詳述すると、本発明の移動端末は、上記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、上記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成され、上記無線装置切り替え部によって上記第１無線通信方式の第１通信制御部が選択されている時、上記無線装置切り替え判定部が、上記第２無線装置が上記第２無線基地局と通信可能で、且つ、上記移動速度が所定の閾値速度よりも低いことを条件として、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替えを指令することを特徴とする。

また、本発明の移動端末は、上記無線装置切り替え部によって上記第２無線通信方式の第２通信制御部が選択されている時、上記無線装置切り替え判定部が、上記第１無線装置が上記第１無線基地局と通信可能で、且つ、上記移動速度が所定の閾値速度よりも高くなったことを条件として、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替えを指令することを特徴とする。

本発明の移動端末は、例えば、携帯電話と無線ＬＡＮ通信装置のように、通信方式の異なる第１、第２の無線装置を選択的に使用してインターネットをアクセスする場合、各無線装置と基地局との間の無線回線の状態以外に、移動端末の移動速度も考慮に入れて、使用すべき無線装置の切り替えを制御するようにしているため、例えば、移動端末が、比較的面積の狭い無線ＬＡＮの無線通信エリアに高速度で入った時は、携帯電話から無線ＬＡＮ通信装置への切り替えを抑制することによって、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰとの間でのＭｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録手順の実行中または位置登録完了直後に、移動端末が無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１を通過してしまい、結果的に無線ＬＡＮへの切り替えが無効になると言う事態を回避できる。従って、本発明によれば、無線装置の無用な切り替えによる通信効率の低下を防止し、より効果的なシームレスローミングを実現可能となる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明が適用されるネットワーク構成の１例を示す。図５で説明したネットワークの構成要素と同一の要素には、図５と同一の符号を付してある。
本実施例の移動端末１０は、無線装置として、携帯電話３０と無線ＬＡＮ通信装置３１とを備えている。携帯電話３０は、携帯電話通信網３０２に接続された携帯電話基地局３０３と無線回線で通信し、無線ＬＡＮ通信装置３１は、無線ＬＡＮ通信網３１０に接続された無線ＬＡＮ基地局３１３と無線回線で通信する。

携帯電話３０および無線ＬＡＮ通信装置３１でインターネット２０をアクセスする場合、一般に、移動端末１０をインターネット接続サービスプロバイダ（ＩＳＰ）に接続する必要がある。図示した例では、携帯電話通信網３０２は、公衆回線網３００と携帯電話対応ＩＳＰ３０１を介して、インターネット２０に接続されている。携帯電話対応ＩＳＰ３０１は、携帯電話３０とインターネットとの接続を可能とするサービス提供事業者のサーバであり、本実施例では、移動端末１０のユーザが、携帯電話対応ＩＳＰ３０１とサービス契約をしているものとする。尚、ここでは、１つの携帯電話基地局３０３しか示されていないが、携帯電話通信網３０２は、一般に複数の携帯電話基地局を収容し、各携帯電話基地局と公衆回線網３００との回線交換制御等を行っている。携帯電話基地局３０３は、携帯電話３０で受信可能な規定周波数の電波を発信しており、該電波の到達範囲が携帯電話通信エリアＥ３０となる。

無線ＬＡＮ通信網３１０は、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１を介してインターネット２０に接続されている。無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１は、携帯電話対応ＩＳＰ３０１と同様、無線ＬＡＮ通信装置３１とインターネットとの接続を可能とするサービス提供事業者のサーバであり、ここでは、移動端末１０のユーザが、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１にもサービス契約をしているものとする。無線ＬＡＮ通信網３１０は、携帯電話通信網３０２と同様、複数の無線ＬＡＮ基地局を収容し、外部のネットワークと接続されている。Ｅ３１は、無線ＬＡＮ基地局３１３が発信する電波の到達範囲を示しており、無線ＬＡＮ通信装置３１と無線ＬＡＮ基地局３１３とが通信可能な無線ＬＡＮ通信エリアとなっている。無線ＬＡＮ通信装置３１は、無線ＬＡＮ基地局３１３、無線ＬＡＮ通信網３１０を介して、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１に接続される。

以上のネットワーク構成を前提として、図２に示す通信シーケンスを参照して、本発明の移動端末１０によるＭｏｂｉｌｅ ＩＰのシームレスローミングについて説明する。
最初に、移動端末１０が、携帯電話３０を使ってインターネット２０に接続し、予め割り当てられたホームアドレスを適用して、ホームネットワーク２１経由で通信相手サーバ５０と通信する場合の通信シーケンスについて説明する。

移動端末１０は、携帯電話通信エリアＥ３０内に入ったことを検出すると（ステップ４０１）、インターネット２０に接続するために、携帯電話３０から携帯電話対応ＩＳＰ３０１にダイヤルアップ接続を行う。携帯電話対応ＩＳＰ３０１は、携帯電話着信用のアクセスポイントとなっており、移動端末１０は、携帯電話３０のオートダイヤル機能を利用して、上記アクセスポイントに発呼する。

携帯電話３０からの発呼は、無線回線で携帯電話基地局３０３に送信され、携帯電話通信網３０２、公衆回線網３０２を介して、携帯電話対応ＩＳＰ３０１に着信する。携帯電話対応ＩＳＰ３０１が上記着信に応答することによって、携帯電話３０と携帯電話対応ＩＳＰ３０１との間に電話回線が確立され、その後、図示していないモデム等によって、携帯電話３０とＩＳＰ３０１とがデータ通信可能なＣＯＮＮＥＣＴ状態となる。

移動端末１０は、携帯電話対応ＩＳＰ３０１がＣＯＮＮＥＣＴ状態になると、携帯電話対応ＩＳＰ３０１との間で、データリンク要求（ＳＱ１）とデータリンク確立のための通信手順（ＳＱ２）を実行する。これは、データリンク層の通信で必要となる通信パラメータを取り決めるためのネゴシエーションである。

上記ネゴシエーションによってデータリンクが確立すると、移動端末１０のユーザが正規の契約者か否かを確認するために、携帯電話対応ＩＳＰ３０１から移動端末１０に認証要求が送信される（ＳＱ３）。移動端末１０は、上記要求に応答して、携帯電話対応ＩＳＰ３０１にユーザＩＤとパスワードを含む認証応答を返信する（ＳＱ４）。携帯電話対応ＩＳＰ３０１は、ユーザＩＤと対応して予め登録されている加入者情報を参照し、上記パスワードが予め登録されたものと一致するか否かをチェックする。携帯電話対応ＩＳＰ３０１は、上記チェックによって、ユーザが正規の契約者であることが判明すると、移動端末１０に認証確認を返信し（ＳＱ５）、認証手順を完了する。

移動端末１０は、上記認証確認を受信すると、携帯電話対応ＩＳＰ３０１にＩＰアドレス取得要求を送信する（ＳＱ６）。携帯電話対応ＩＳＰ３０１は、上記要求に応答してＩＰアドレスを動的に割り当て、これを要求元の移動端末１０に配信する（ＳＱ７）。移動端末１０は、携帯電話対応ＩＳＰ３０１から割り当てられたＩＰアドレスを気付アドレスとして扱い、ホームエージェント４０に対して、上記気付アドレスを含む位置登録要求を送信する（ＳＱ８）。

ホームエージェント４０は、上記位置登録要求を受信すると、受信メッセージが示す気付アドレスを移動端末のホームアドレスと対応して登録処理する（４０２）。尚、上記登録処理４０２には、位置登録要求元の移動端末１０を確認するための認証処理も含まれ、位置登録に問題が無ければ、要求元の移動端末１０に位置登録応答が返送され（ＳＱ９）、位置登録手順が完了し、移動端末１０と通信相手サーバ５０が通信可能な状態となる。

移動端末１０から通信相手サーバ５０に情報取得要求を送信すると（ＳＱ１０）、通信相手サーバ５０は、移動端末１０から要求された情報を含む応答パケットを返送する（ＳＱ１１）。上記応答パケットは、移動端末１０のホームアドレスを宛先アドレスとするＩＰパケット形式で送信され、インターネット２０を介してホームネットワーク２１に転送される。移動先で移動端末１０が位置登録した後は、上記移動端末１０宛のＩＰパケットが、ホームエージェント４０によって捕捉（代理受信）され、移動端末１０の気付アドレスを宛先アドレスとして含むカプセル化ヘッダによって、ＩＰカプセル化処理される（４０３）。カプセル化されたＩＰパケットは、気付アドレスに従って、ホームネットワーク２１からインターネット２０に転送され、携帯電話対応ＩＳＰ３０１がこれを受信して、携帯電話３０で通信中の移動端末１０に転送する（ＳＱ１２）。

移動端末１０は、上記カプセル化ＩＰパケットを受信すると、受信パケットからカプセル化ヘッダを除去するデカプセル化処理（４０４）を実行し、元のＩＰパケットから配信情報を抽出する。以降、移動端末１０から情報取得要求を送信する都度、上述したホームエージェント４０経由で、通信相手サーバ５０からの応答パケットが移動端末１０に転送される。

次に、携帯電話３０で通信中の移動端末１０が、図１に示した無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１に入った場合の動作について説明する。
移動端末１０は、無線ＬＡＮ通信装置３１が受信した無線ＬＡＮ基地局３１３からの受信電波に基づいて、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１に入ったことを検出する（４０５）。本発明の特徴は、携帯電話３０で通信中に無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１に入ったことを検出した移動端末１０が、後述するように、移動端末１０の現在の移動速度を考慮して、無線装置を携帯電話３０から無線ＬＡＮ通信装置３１に切り替えるべきか否かの判定処理（４０６）を実行することにある。

上記判定処理の結果、無線ＬＡＮ通信装置３１に切り替えるべきものと判定した場合、移動端末１０は、無線ＬＡＮ通信装置３１を使用して、前述の携帯電話対応ＩＳＰ３０１との間で行った通信シーケンスと同様、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１との間で、データリンク層での通信に必要な通信パラメータのネゴシエーション（ＳＱ２１、ＳＱ２２）と、認証手順（ＳＱ２３〜ＳＱ２５）と、無線ＬＡＮ通信で使うＩＰアドレス取得のためのネゴシエーション（ＳＱ２６、ＳＱ２７）を実行する。

移動端末１０は、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１が動的に割り当てたＩＰアドレスを受信すると、これを気付アドレスとして、ホームエージェント４０に位置登録要求を送信する（ＳＱ２８）。ホームエージェント４０は、上記位置登録要求に対応した位置登録処理（４０２）を完了すると、移動端末１０に位置登録応答を返信する（ＳＱ２９）。

移動端末１０が、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１内を移動中に、無線ＬＡＮ通信装置３１を介して通信相手サーバ５０に情報取得要求（ＩＰパケット）を送信すると（ＳＱ３０）、該情報取得要求は、無線ＬＡＮ基地局３１３、無線ＬＡＮ通信網３１０、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１を通ってインターネット２０に転送され、通信相手ネットワーク２３に接続された通信相手サーバ５０に到達する。

通信相手サーバ５０が移動端末１０のホームアドレス宛に送信した要求情報配信用の応答ＩＰパケット（ＳＱ３１）は、ホームエージェント４０で捕捉（代理受信）され、無線ＬＡＮの気付アドレスを宛先とするカプセル化ヘッダでＩＰカプセル化処理（４０３）された後、ホームネットワーク２１に送信される。カプセル化ＩＰパケットは、気付アドレスに従って、ホームネットワーク２１からインターネット２０に転送され、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ３１１がこれを受信して、無線ＬＡＮ通信中の移動端末１０に転送する（ＳＱ３２）。移動端末１０は、無線ＬＡＮ通信装置３１で上記カプセル化ＩＰパケットを受信すると、受信パケットをデカプセル化処理し（４０４）、元のＩＰパケットから配信情報を抽出する。

移動端末が、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１を通過し、携帯電話通信エリアＥ３０に戻った場合、図２の最初に示した処理４０１以降のシーケンスが繰り返され、再び携帯電話３０によるパケット通信モードとなる。

本発明は、面積的に狭い無線ＬＡＮ通信エリアに入った時、移動端末の現在の移動速度に応じて、現在使用中の携帯電話通信から無線ＬＡＮ通信への切り替えの適否を判定し、無線ＬＡＮへの切り替えが有効と判断された場合に限って、無線ＬＡＮの気付けアドレスを取得し、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録を行う。本発明によれば、移動端末が高速度で移動中は、無線ＬＡＮへの切り替えを抑制することによって、移動端末１０と通信相手サーバ５０と間の通信路の切断を回避し、通信の継続を保証する。

図３は、上述した無線装置の選択的切り替えを可能とする本発明による移動端末１０の１実施例を示すブロック構成図である。ここに示した移動端末１０は、端末システムの全体動作を制御するシステム制御部１１と、情報表示部１２と、ユーザ操作部１３と、時計部１４と、自端末位置検出部１５とからなる。

システム制御部１１は、実際には、一部の専用回路を除いて、プロセッサ（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、プロセッサによるソフトウェア処理によって、移動端末１０の全体動作を制御する。情報表示部１２は、通信データや移動端末１０の操作メニューなどを表示するためのディスプレイから構成される。ユーザ操作部１３は、ユーザが移動端末１０の動作設定や、無線通信によるデータ送信要求などの指令を入力するためのものであり、リモートコントローラを採用してもよい。時計部１４は、システム制御部１１に現在時刻を通知する。自端末位置検出部１５は、移動端末１０の現在位置を検出するためのものであり、例えば、ＧＰＳ等が利用される。

システム制御部１１は、情報表示部１２とユーザ操作部１３に結合された通信情報処理部１１１と、時計部１４と自端末位置検出部１５に結合された移動速度検出部１１２と、携帯電話３０に結合された携帯電話通信制御部１１３と、無線ＬＡＮ通信装置３１に結合された無線ＬＡＮ通信制御部１１４とを備える。
システム制御部１１は、更に、上記携帯電話通信制御部１１３と無線ＬＡＮ通信制御部１１４に結合された無線装置切り替え部１１０および無線通信状態検出部１１５と、上記移動速度検出部１１２と無線通信状態検出部１１５に結合された無線装置切り替え判定部１１６と、無線装置切り替え判定部１１６に結合された基準速度設定部１１７と、無線装置切り替え部１１０と無線装置切り替え判定部１１６に結合された通信中無線装置記憶部１１８とを備えている。

システム制御部１１のこれらの構成要素１１０〜１１８は、専用ＬＳＩ、メモリ、またはプロセッサで実行されるプログラム（処理ルーチン）で実現される。処理ルーチンで実現する場合、構成要素間の接続関係は、プロセッサが実行する制御ルーチンによって決定される。

携帯電話通信制御部１１３は、ユーザ操作部１３からの指示に従って、携帯電話３０からのデータパケットの送信、回線切断等を制御する携帯電話制御用コマンド処理、携帯電話基地局３０３との無線通信に必要となる所定のプロトコル処理、携帯電話３０が備える外部接続インタフェースに適合した通信データの送受信処理を行うと共に、携帯電話３０から取得した携帯電話基地局３０３からの発信電波の受信強度情報と圏内／圏外情報を無線通信状態検出部１１５に通知する。

無線ＬＡＮ通信制御部１１４は、無線ＬＡＮ基地局３１３との無線通信に必要な所定のプロトコル処理、無線ＬＡＮ通信装置３１の外部接続インタフェースに適合した通信データの送受信処理を行うと共に、無線ＬＡＮ通信装置３１から取得した無線ＬＡＮ基地局３１３からの発信電波の受信強度情報を無線通信状態検出部１１５へ通知する。
無線装置切り替え部１１０は、無線装置切り替え判定部１１６からの指示に従って、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録プロトコル処理を実行すべき無線装置を切り替え、位置登録の結果、現在通信中の無線装置（携帯電話３０または無線ＬＡＮ通信装置３１）の識別情報を通信中無線装置記憶部１１８に設定する。無線装置の切り替えは、無線装置切り替え部１１０が、携帯電話通信制御部１１３と無線ＬＡＮ通信制御部１１４の一方を選択とすることによって達成される。

通信情報処理部１１１は、携帯電話通信制御部１１３および無線ＬＡＮ通信制御部１１４の上位レイヤであるＴＣＰ／ＩＰ等の通信プロトコル処理を実行し、ＩＰパケット受信時に、受信パケットのペイロードから受信情報部を抽出して情報表示部１２に出力する。通信情報処理部１１１は、ユーザ操作部１３からデータ送信要求に応答して、送信パケットのペイロードにユーザ送信情報を設定し、ＴＣＰ／ＩＰ等の通信プロトコル処理を行った後、送信パケットを無線装置切り替え部１１０に出力する。無線装置切り替え部１１０は、上記送信パケットを現在選択中の携帯電話通信制御部１１３または無線ＬＡＮ通信制御部１１４に送出する。

無線通信状態検出部１１５は、携帯電話通信制御部１１３と無線ＬＡＮ通信制御部１１４からの入力情報に基づいて、携帯電話３０と無線ＬＡＮ通信装置３１の無線回線の状態を判定する。図２で処理４０１と４０５として示した無線通信エリアの検出は、無線通信状態検出部１１５による判定結果に相当する。無線通信状態検出部１１５には、携帯電話３０と無線ＬＡＮ通信装置３１のそれぞれと対応して、無線回線の状態を判定するための受信電波強度閾値が予め設定してある。各閾値としては、例えば、受信電波強度ピーク値の１割程度の値が設定され、無線通信状態検出部１１５は、携帯電話通信制御部１１３と無線ＬＡＮ通信制御部１１４から定期的に通知される受信電波強度をそれぞれの閾値と比較し、受信電波強度が閾値以上の場合は無線通信可、閾値未満の場合は無線通信不可と判定する。

移動速度検出部１１２は、時計部１４から取得した時刻情報と、自端末位置検出部１５から取得した移動端末の位置情報に基づいて、移動端末１０の移動速度を算出する。移動端末１０がカーナビゲーションのような車載端末の場合、移動速度検出部１１２は、上記時刻情報と位置情報に代えて、自動車の速度計に入力される速度情報を利用してもよい。

無線装置切り替え判定部１１６は、図２に示した通信シーケンスにおける処理４０６を行うためのものであり、無線通信状態検出部１１５が示す携帯電話と無線ＬＡＮの無線回線の状態と、移動速度検出部１１２が示す移動端末の移動速度と、基準速度設定部１１７が示す閾値速度に基づいて、通信中無線装置記憶部１１８が示す無線装置を他の無線装置に切り替えるべきか否かの判定を行う。判定の結果、無線装置切り替え判定部１１６が、他の無線装置への切り替えを決定した場合、無線装置切り替え部１１０に切り替え指令が発行され、無線装置切り替え部１１０が、現在選択中の携帯電話通信制御部１１３または無線ＬＡＮ通信制御部１１４を他方に切り替える。これによって、新たに選択された通信制御部によるＩＳＰの切り替えと、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ位置登録処理が実行される。

図４は、移動端末がインターネットアクセス中に、無線装置切り替え判定部１１６が定期的に実行する制御動作の１実施例を示すフローチャートである。
無線装置切り替え判定部１１６は、通信中無線装置記憶部１１８が保持する通信中無線装置の識別情報を取得し（ステップ５０１）、無線通信状態検出部１１５からの携帯電話３０と無線ＬＡＮ通信装置３１の無線回線の状態情報を取得する（５０２）。

無線装置切り替え判定部１１６は、通信中無線装置の識別情報から、移動端末が携帯電話３０で通信中か否かを判定し（５０３）、携帯電話３０で通信中の場合は、無線回線の状態情報から、無線ＬＡＮでの通信が可能か否かを判定する（５０４）。無線ＬＡＮでの通信が不能の場合は、無線装置の切り替えは不要と判断して、このルーチンを終了する。

無線ＬＡＮ通信が可能の場合、無線装置切り替え判定部１１６は、移動速度検出部１１２から現在の移動速度を取得し（５０５）、基準速度設定部１１７から無線ＬＡＮ通信装置３１への切り替え閾値速度を取得して（５０６）、移動端末１０の現在の移動速度を切り替え閾値速度と比較する（５０７）。

切り替え閾値速度ＴＨｖは、例えば、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１の標準的な径をＤ［ｍ］、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録所要時間をｔ１［秒］、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１内で移動端末に要求される最小滞在時間をｔ２［秒］として、ＴＨｖ＝Ｄ／（ｔ１＋ｔ２）とする。上記式を変形すると、ＴＨｖ・ｔ１＋ＴＨｖ・ｔ２＝Ｄとなるため、閾値速度ＴＨｖは、位置登録所要時間（ｔ１）内での移動距離は差し引いて、移動端末１０が無線通信エリアＥ３１の残り距離を通過するの要する時間が、無線ＬＡＮへの切り替え効果が期待できる最小滞在時間ｔ２となる移動速度を示している。最小滞在時間ｔ２は、例えば、使用する無線ＬＡＮ通信装置３１の標準的な通信速度と、移動端末が通信相手サーバから一度に受信する平均的なデータ量（または平均的なＩＰパケット長）とに基づいて決定する。

無線装置切り替え判定部１１６は、現在の移動速度ｖを上記閾値速度ＴＨｖと比較し（５０７）、現在速度ｖが閾値速度ＴＨｖ以下の場合、移動端末１０が無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１に滞在中に通信相手サーバ５０とＩＰパケットの送受信が可能と判断して、無線装置切り替え部１１０に、無線ＬＡＮ通信装置３１への切り替えを指令する（５０８）。現在の移動速度ｖが閾値速度ＴＨｖを超えている場合は、移動電話から無線ＬＡＮに切り替えても、通信相手から応答パケットを受信する前に移動端末が通信エリアＥ３１を通過すると判断し、無線ＬＡＮへの切り替えを行うことなく、このルーチンを終了する。

判定ステップ５０３で、通信中無線装置記憶部１１８が示す通信中無線装置の識別情報から、現在、無線ＬＡＮ３１が使用中と判った場合、無線装置切り替え判定部１１６は、無線通信状態検出部１１５から取得した無線ＬＡＮの回線状態情報から、無線ＬＡＮ通信が継続可能か否かをチェックする（５０９）。無線ＬＡＮの回線状態が良好で通信の継続が可能な場合は、無線装置の切り替えは不要と判断して、このルーチンを終了する。無線ＬＡＮの回線状態が劣化し、通信の継続が不可能と判断された場合、無線装置切り替え判定部１１６は、無線装置切り替え部１１０に、携帯電話３０への切り替えを指令する（５１０）。

上記実施例では、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１の標準的な径Ｄと、位置登録所要時間ｔ１と、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１内での移動端末最小滞在時間ｔ２に基づいて切り替え閾値速度ＴＨｖを算出したが、無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１内での移動端末１０の経路は多種多様であり、エリアＥ３１の中心を経由するとは限らない。従って、ステップ５０７での判定結果に余裕を持たせるために、径Ｄの値は、エリアＥ３１の半径（中心に位置する基地局３１３からの距離）程度の値に設定してもよい。簡単化のために、上記閾値速度ＴＨｖを歩行速度または０に近い値に設定しておき、移動端末１０が低速移動中に限って、携帯電話から無線ＬＡＮに切り替えるようにしてもよい。

また、実施例では、無線装置切り替え判定部１１６が、無線ＬＡＮを使用中に回線状態を判定し、通信の継続が不可能と判断した場合に、無線ＬＡＮから携帯電話への切り替えを指令したが、無線ＬＡＮを使用中に移動速度をチェックし、移動速度が或る速度を超えたことを検出して、携帯電話３に切り替えるようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、移動端末が携帯電話回線を使用中に無線ＬＡＮ通信エリアＥ３０に入った場合、移動端末の現在の移動速度を考慮に入れて、無線ＬＡＮ通信に切り替えるべきか否かを判定するようにしているため、無線ＬＡＮ対応ＩＳＰとの間でのＭｏｂｉｌｅ ＩＰの位置登録手順の実行中または位置登録完了直後に、移動端末が無線ＬＡＮ通信エリアＥ３１を通過してしまい、結果的に無線ＬＡＮへの切り替えが無効になると言う事態を回避できる。尚、実施例では、移動端末が無線装置として携帯電話と無線ＬＡＮ通信装置を備えた場合について説明したが、本発明は、ＤＳＲＣ等、他の無線通信装置を備えた移動端末に対しても適用可能である。また、本発明の適用対象となる移動端末は、カーナビゲーションの他に、一般的なパーソナルコンピュータであってもよい。

本発明が適用されるネットワーク構成の１例を示す図。 本発明の移動端末によるシームレスローミングのシーケンス図。 本発明を適用した移動端末の１実施例を示すブロック構成図。 図３における無線装置切り替え判定部の動作を示すフローチャート。 Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰの概要を説明するためのネットワーク構成図。

符号の説明

１０：移動端末、１１：システム制御部、１２：情報表示部、１３：ユーザ操作部、
１４：時計部、１５：自端末位置検出部、２０：インターネット、
２１：ホームネットワーク、２２：移動先ネットワーク、２３：通信相手ネットワーク、３０：携帯電話、３１：無線ＬＡＮ通信装置、４０：ホームエージェント、
５０：通信相手サーバ、
１１０：無線装置切り替え部、１１１：通信情報処理部、１１２：移動速度検出部、
１１３：携帯電話通信制御部、１１４：無線ＬＡＮ通信制御部、
１１５：無線通信状態検出部、１１６：無線装置切り替え判定部、
１１７：基準速度設定部、１１８：通信中無線装置記憶部、
３００：公衆回線網、３０１：携帯電話対応ＩＳＰ、３０２：携帯電話通信網、
３０３：携帯電話基地局、３１０：無線ＬＡＮ通信網、３１１：無線ＬＡＮ対応ＩＳＰ、３１３：無線ＬＡＮ基地局、Ｅ３０：携帯電話通信エリア、
Ｅ３１：無線ＬＡＮ通信エリア。

Claims (9)

1. 無線通信方式の異なる第１、第２無線装置を選択的に使用して、第１無線通信方式の通信網に属した第１無線基地局、または第２無線通信方式の通信網に属した第２無線基地局の何れかを経由してインターネットをアクセスする移動端末であって、
   上記第１無線装置に結合された第１無線通信方式の第１通信制御部と、
   上記第２無線装置に結合された第２無線通信方式の第２通信制御部と、
   上記第１、第２通信制御部の何れか一方を選択して、インターネットアクセスのためのプロトコル処理とデータの送受信を行わせる無線装置切り替え部と、
   上記第１、第２無線装置における基地局送信電波の受信強度から、上記第１、第２無線装置の無線通信可否を検出する無線通信状態検出部と、
   該移動端末の移動速度を検出する移動速度検出部と、
   上記無線通信状態検出部から出力される第１、第２無線装置の通信可否情報と、上記移動速度検出部から出力される該移動端末の移動速度と、上記無線装置切り替え部が現在選択中の無線通信方式の識別情報とに基づいて、無線通信方式の切り替え要否を判定し、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替え指令を与える無線装置切り替え判定部とからなることを特徴とする移動端末。
2. 前記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、前記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成され、前記無線装置切り替え部によって前記第１無線通信方式の第１通信制御部が選択されている時、前記無線装置切り替え判定部が、前記第２無線装置が上記第２無線基地局と通信可能で、且つ、前記移動速度が所定の閾値速度よりも低いことを条件として、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替えを指令することを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
3. 前記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、前記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成され、前記無線装置切り替え部によって前記第１無線通信方式の第１通信制御部が選択されている時、前記移動速度が所定の閾値速度よりも高い場合は、前記無線装置切り替え判定部が、上記無線装置切り替え部による無線通信方式の切り替えを抑制することを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
4. 前記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、前記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成され、前記無線装置切り替え部によって前記第２無線通信方式の第２通信制御部が選択されている時、前記無線装置切り替え判定部が、前記第１無線装置が上記第１無線基地局と通信可能で、且つ、前記移動速度が所定の閾値速度よりも高くなったことを条件として、上記無線装置切り替え部に無線通信方式の切り替えを指令することを特徴とする請求項１に記載の移動端末。
5. 前記第２無線装置が、前記第１無線装置よりも高い通信速度をもつことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の移動端末。
6. 無線通信方式の異なる第１、第２無線装置を選択的に使用して、第１無線通信方式の通信網に属した第１無線基地局、または第２無線通信方式の通信網に属した第２無線基地局の何れかを経由してインターネットをアクセスする移動端末用の無線方式切り替え制御方法であって、
   上記第１、第２無線装置における基地局送信電波の受信強度から、上記第１、第２無線装置の無線通信可否を検出するステップと、
   該移動端末の移動速度を検出するステップと、
   上記第１、第２無線装置の通信可否状態と、上記移動速度と、現在選択中の無線装置の識別情報とに基づいて、無線通信方式の切り替え要否を判定し、該判定結果に従って無線装置を切り替えるステップとからなることを特徴とする無線方式切り替え制御方法。
7. 前記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、前記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成されている場合、
   前記第１無線装置が選択されている時、前記第２無線装置が上記第２無線基地局と通信可能で、且つ、前記移動速度が所定の閾値速度よりも低いことを条件として、第１無線装置から第２無線装置に切り替えることを特徴とする請求項６に記載の無線方式切り替え制御方法。
8. 前記第１無線基地局が形成する第１無線通信エリア内の一部に、前記第２無線基地局が形成する第２無線通信エリアが内包された状態で形成されている場合、
   前記第２無線装置が選択されている時、前記第１無線装置が上記第１無線基地局と通信可能で、且つ、前記移動速度が所定の閾値速度よりも高くなったことを条件として、第２無線装置から第１無線装置に切り替えることを特徴とする請求項６に記載の無線方式切り替え制御方法。
9. 前記第２無線装置が選択されている時、移動端末が、前記第１無線装置の選択時よりも高い通信速度で相手装置と通信することを特徴とする請求項６〜請求項８の何れかに記載の無線方式切り替え制御方法。

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