JP2006501778A - ワイヤレスモバイルユニット通信のロケーションベースの方法及びシステム - Google Patents

Abstract

好ましい通信利用に関する地理的エリアを有するワイヤレスネットワーク内のワイヤレスモバイルユニット通信の方法及びシステムを提供する。モバイルユニットの推定地理ロケーションが決定される。モバイルユニットには、決定されたモバイルユニット推定位置に対する少なくとも１つの好ましい通信エリアの相対ロケーションデータが与えられる。ついで、モバイルユニットは、その相対ロケーションデータに基づいて好ましい通信エリアに移動される。事前に指定された好ましい通信エリアロケーションに対する要求が、モバイルユニット送信によって開始され、ネットワークベースステーションによって受信される、のが好ましい。モバイルユニットは、モバイルユニットの推定位置を決定するＧＰＳを備えることができる。現在位置データの送信は、モバイルユニット又はネットワークのどちらが相対ロケーションデータを計算するかに依存させることができる。

Description

本願は、ワイヤレスモバイルユニット通信のロケーションベースの方法及びシステムに関し、特に、好ましい通信利用のために指定される地理的エリア（ホットスポットともいう）を有するシステムに関する。

ワイヤレス通信システムは、当技術分野において周知のものである。一般に、このようなシステムは、相互にワイヤレス通信信号を送信し受信する通信ステーションを備えている。典型的には、一般にＷＴＲＵ（wireless transmit/receive units）として周知の複数のサブスクライバステーションであって、モバイルユニットを含む複数のサブスクライバステーションと同時にワイヤレス通信を行うことができるベースステーションが用意される。一般に、本明細書において使用されるベースステーションという用語には、ベースステーション、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、その他のワイヤレス環境におけるインタフェースデバイスであって、関連付けられているネットワークにワイヤレスでアクセスするインタフェースデバイスが含まれるが、これらに限定されるものではない。本明細書において使用されるＷＴＲＵという用語には、ユーザ機器、モバイルステーション、固定サブスクライバユニット、モバイルサブスクライバユニット、ページャ、その他の、ワイヤレス環境で動作可能なデバイスが含まれるが、これらに限定されるものではない。

ＷＴＲＵには、パーソナル通信デバイス、例えば、電話機、ビデオ電話機、及び、ネットワーク接続を有するInternet ready電話機が含まれる。加えて、ＷＴＲＵには、ポータブルパーソナルコンピューティングデバイス、例えば、ＰＤＡ及びノートブックコンピュータであって、類似のネットワーク機能を有するワイヤレスモデムを有するものが含まれる。

ポータブルＷＴＲＵか、又はポータブルＷＴＲＵでないが位置変更できるＷＴＲＵを、モバイルユニットという。モバイルユニットにあっては、バッテリ寿命を延ばすことは、一般に、モバイルユニットと、このモバイルユニットが動作する通信ネットワークと、の設計において、考慮すべき重要な事項である。モバイルユニットにおいて電力消費を軽減させるという目的を達成するためには、複数の方法がある。例えば、ある地理的領域内において接続しているベースステーションの数が増加するということは、モバイルユニット通信に必要な電力を減少させることと解釈できる。

図１ａはＷＬＡＮ（wireless local area network）１０６のモバイルユニット１０４を示す。このＷＬＡＮの中心部には、ベースステーション１０２が配置してある。モバイルユニット１０４がベースステーション１０２から移動していくとき、ＷＴＲＵ１０４とベースステーション１０２は、このワイヤレス通信の同一のＱｏＳ（quality of service）を保証するため、電力を増やさなければならない。

図１ｂは、ＷＬＡＮ１１２と、モバイルユニット１０７と、９つのベースステーション１０１、１０３、１０５、１０９、１１１、１１３、１１５、１１７と、を示す。ベースステーションの密度が高くなったため、モバイルユニット１０７から各ベースステーションへの距離が短くなる。このように距離が短くなったことにより、モバイルユニット及びベースステーションの送信電力の消費を軽減させることができる。これらベースステーションの密度がこのように高くなったため、送信距離に起因する電力消費が軽減されるが、干渉が増加する。干渉が増加すると、モバイルユニット及びベースステーションは送信電力を増加させる必要があるが、そうすると、電力節約及びそれに付随する電池寿命保全が無効になる。

システムは、各モバイルユニットの位置を決定し、ベースステーションのアンテナビームパターンを各モバイルユニットの方向に集中させることによって、干渉を軽減させることができる。アンテナのビームパターンを集中させることを、ビームフォーミング（beam forming）ともいう。

図２ａないし図２ｃは、特許文献１に開示のビームフォーミングを使用するシステムのアンテナ放射パターンを示す。図２ａにおいては、ベースステーション１０のアンテナパターン１２は、無線放射エネルギーを、モバイルユニットの相対位置に基づいてモバイルユニットＵＥ_１との間に集中させている。

ビームフォーミングは、位置及び相対干渉などの要因に基づいて制御される複数ビームまたは単一ビームで、複数のワイヤレス同時通信をサービスする際に、選択的に使用することができる。図２ｂ及び２ｃは、異なるモバイルユニット相対位置に基づいて、ベースステーション１０とモバイルユニットＵＥ_２及びＵＥ_３との間に無線周波エネルギーを集中させる２つのシナリオを示す。

ビームフォーミングを利用するには、まず、モバイルユニットの位置を決定しなければならない。位置決定は、種々の既知の方法のいずれかによって行うことができる。例えば、モバイルユニットは、モバイルユニットの位置を、ビルトインＧＰＳ（global positioning system）レシーバを使用して、決定し、その位置をネットワークに報告することができる。ネットワークは、ＡＯＡ（angle of arrival）、ＴＤＯＡ（Time Difference of Arrival）、又はドップラ技法を使用して、当該モバイルユニットを決定することができる。当該モバイルユニットの位置を決定するため、ネットワークが当該モバイルユニットをアシストするハイブリッドな方法を使用することができる。一般的に、いずれの方法も、モバイルユニットの相対位置の推定値を生成するが、推定誤差には、関連付けしたマージンがある。

サービスプロバイダがネットワークアクセスを提供し制御するには、多くの方法がある。例えば、１つ以上のＷＬＡＮアクセスポイントを有するポピュラーなＷＬＡＮプロトコルであって、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準に準拠するものを、構築することができる。このようなネットワークの中には、比較的狭く明確に画定された地理的エリアであって「ホットスポット」というエリアにおいて、選択されたＷＬＡＮサービスを提供できるものがある。これらエリアにおいては、ユーザは、自分のモバイルユニットを「オンライン」にすることができ、ワイヤレスネットワークにアクセスすることができる。

「ホットスポット」ＷＬＡＮ通信システムには、空港、喫茶店、図書館などの多くの場所で展開できるという利点がある。これらのネットワークへのアクセスは、ユーザ認証手順を介して行われるのが、典型的である。ＩＥＥＥ８０２ファミリは常に進化しているので、ＷＬＡＮ技術分野においては、このようなプロシージャはまだ完全には標準化されていない。

米国特許仮出願第１０／３０５５９５号明細書

ホットスポット通信エリアがどこにあるのか、特にＷＬＡＮ内で最良のＱｏＳを得るため、ユーザが物理的にどこに位置すべきか、を突き止めるのに、ユーザが苦労する点を、本出願人は「ホットスポット」通信に関する問題としてきた。

本発明は、好ましい通信利用に関して指定されるか決定される地理的エリアを有するワイヤレスネットワーク内のワイヤレスモバイルユニット通信の方法及びシステムを提供する。いくつかの応用例で、特定のエリアが、「ホットスポット」として事前に指定される。代替例では、好ましい通信エリアを、モバイルユニットとの進行中の通信の信号品質または他の通信パラメータに関して決定することができる。

この方法には、モバイルユニットの推定地理的位置を決定することが含まれる。モバイルユニットは、決定されたモバイルユニット推定位置に対する少なくとも１つの好ましい通信エリアの相対位置データが与えられる。モバイルユニットは、相対位置データに基づいて、このような好ましい通信エリアにロケーションが移される。

ホットスポットエリアロケーションに対する要求が、モバイルユニット送信によって開始され、ネットワークベースステーションによって受信されることが好ましい。モバイルユニットがＧＰＳ（global positioning system）を備える場合には、モバイルユニットの推定位置は、このＧＰＳを使用して決定される。モバイルユニットの要求送信に、モバイルユニット推定現在位置データを含めることができ、ネットワークベースステーションは、モバイルユニット推定現在位置データに基づいてネットワークによって決定された相対位置データをモバイルユニットに送信する。ネットワークベースステーションによってモバイルユニットに送信された相対位置データが、モバイルユニット推定現在位置データと、現在行われているワイヤレス通信の数などのホットスポットエリア使用の動的データと、に基づいて、ネットワークによって決定されるのが好ましい。

代替例においては、モバイルユニット推定現在位置がワイヤレスネットワークによって決定される。ロケーション推定は、１つ又は複数のネットワークベースステーションによって受信されたモバイルユニット送信の物理プロパティに関係するデータを慣用的に分析して導出される。複数のネットワークベースステーションのいずれかが、完全にネットワークによって決定された相対位置データを、モバイルユニットに送信する。ネットワークベースステーションによってモバイルユニットに送信された相対位置データは、モバイルユニット推定現在位置データとネットワーク利用の動的データとに基づいて、ネットワークによって決定することができる。したがって、この相対位置データは、事前に指定されたホットスポットエリアに対応することができ、あるいは、当該ネットワークにより決定されたエリアのみが、改善されたワイヤレス接続をモバイルユニットに提供することになる。

当該モバイルユニットがＧＰＳを備える場合においては、このモバイルユニットは、推定位置を必ずしもネットワークに送信する必要はない。ネットワークベースステーションは、このベースステーションによってサービスされるすべての事前に指定されたホットスポットエリアの地理的位置データを、モバイルユニットに、送信することができる。モバイルユニットの、このホットスポットに対する相対位置は、モバイルユニットによって、このＧＰＳを介して決定することができる。

このネットワークは、ネットワークベースステーションとの直接モバイルユニットワイヤレス通信を許可することができ、モバイルユニット間のピアツーピアワイヤレス通信も許可することができる。ネットワークベースステーションによる受信の要求であってモバイルユニットによって開始された要求は、この地理的ロケーションのベースステーションによってサービスされるホットスポットエリアに位置する異なるモバイルユニットを介して、中継することができる。

このネットワークは、モバイルユニット推定位置をモニタし、好ましい通信エリアの相対位置データをモバイルユニットに周期的に送信するように構成することができる。このようなデータは、モバイルユニット推定現在位置データ及びモバイルユニットの信号、及び／又は、ネットワーク利用の動的データに基づいて、ネットワークによって決定される、のが好ましい。このネットワークは、好ましい通信エリアのランク付けされたプレファレンス順位を決定することができ、相対位置データ、ベストの好ましい通信エリアプレファレンス、又は一連のランク付けされたプレファレンスを、モバイルユニットに送信することができる。

地理的ホットスポットエリアは、ネットワークデータベースにストアされた地理的座標の個々のセットによって規定される、のが好ましい。相対位置データをモバイルユニットに供給するため、１つ又は複数のデータのセットが、ネットワークベースステーションから選択的に送信される。

ワイヤレスネットワーク内でこのような通信を行うためのモバイルユニットは、送信機と、受信機と、ユーザ出力デバイスとを有する、のが好ましい。この送信機は、好ましい通信エリアロケーションに対する要求を開始するように構成される。この受信機は、このネットワークによってサービスされる少なくとも１つの好ましい通信エリアに対応する地理的位置データを受信するように構成される。このユーザ出力デバイスは、モバイルユニットが備えるものに応じてネットワーク又はモバイルユニットのいずれかによって決定されるモバイルユニットの推定位置に対する、ネットワークによってサービスされる少なくとも１つの好ましい通信エリアの相対位置を、モバイルユーザに報知する。

当該モバイルユニットは、ＷＬＡＮ（wireless local area network）、ＴＤＤ（time division duplex）電気通信（telecommunication）システム、及び／又は、ＦＤＤ（frequency division duplex）電気通信システムを含む１つ又は複数のワイヤレスネットワークによるワイヤレス通信のために構成することができるが、この１つ又は複数のワイヤレスネットワークに含まれるものは、これらに限定されるものではない。したがって、モバイルユニットの送信機及び受信機は、これら送信機及び受信機の使用を意図した特定のシステムによって使用されるプロトコルを利用するように構成される。

当該モバイルユニットは、このモバイルユニットの推定位置を決定するＧＰＳを備えることができる。この場合、当該送信機は、モバイルユニット推定現在位置データを備えた信号を送信することよって、好ましい通信位置要求を送信するように構成することができ、当該モバイルユニット受信機は、送信されたモバイルユニット現在位置データに基づいてネットワークによって決定される相対位置データを、少なくとも１つの好ましい通信エリアに対応する地理的位置データとして、受信するように構成される。

あるいはまた、当該モバイルユニットのロケーションは、ＧＰＳを備えるモバイルユニットによって、ネットワークに送信されない。モバイルユニットのＧＰＳは、ネットワークによってサービスされる少なくとも１つの好ましい通信エリアに対応する送信された要求に応答して受信された地理的位置データに基づいて、好ましい通信エリアへの相対位置データを計算するのに使用される。

モバイルユニットがＧＰＳを備えない場合においては、当該モバイルユニット受信機は、ワイヤレスネットワークによって決定されたモバイルユニット推定位置に基づく相対位置データを、少なくとも１つの好ましい通信エリアに対応する地理的位置データとして、受信するように構成されるのが好ましい。

当該モバイルユニットは、ネットワークベースステーションとの直接通信と、モバイルユニットとのピアツーピアワイヤレス通信とのために構成することができる。この場合、当該モバイルユニット受信機は、ネットワークベースステーションと直接に通信する別のモバイルユニットからの中継を介して、送信された要求に対する応答を受信するようにも構成されるのが好ましい。

当該モバイルユニットは、推定モバイルユニットロケーションに対する好ましい通信エリアをビジュアルに表示する地図ディスプレイを構成要素とすることができる。当該ユーザ出力デバイスには、モバイルユニットが電力消費が比較的多いエリア内に物理的に位置するときにアクティブになる電力使用インジケータを含めることができる。このようなインジケータは、電力消費がより少ない好ましい通信エリアの相対位置に対する要求を、手動又は自動でトリガするのに使用することができる。

本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細な説明及び関連図面から当業者にとって明白である。

本発明を、図面を参照して説明する。各図において、同一符号は同様の要素を示す。ベースステーション、ＷＴＲＵ、及びモバイルユニットという用語は、既に説明したが、一般的な意味で使用される。本発明は、１つ又は複数のネットワーク化されたベースステーションを有するワイヤレス無線アクセスネットワークを提供するが、モバイルＷＴＲＵが個々のベースステーションによって提供される個々の地理的カバレッジに入り、及び／又は、通過するとき、ワイヤレスサービスが、このベースステーションを介して、モバイルユニット、すなわちモバイルＷＴＲＵに提供される。説明を簡単にするため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準準拠のベースステーションすなわちアクセスポイントを有するＷＬＡＮ（wireless local area network）に、本発明を適用したものとして、一部説明する。ホットスポットという好ましい通信利用のため、事前指定の地理的エリアをこのＷＬＡＮが有するのが好ましい。このようなネットワークは、モバイルユニットによる直接ネットワークアクセスのために構成することができ、かつ、ピアツーピアモバイルユニット通信（アドホック通信ということもある）も可能にするため構成することができる。しかし、本発明は、モバイルユニットによってアクセス可能なすべてのワイヤレスシステムに適用可能である。例えば、ホットスポットエリアに代えて、又はホットスポットエリアに加えて、モバイルユニットとの通信時において、信号品質その他の通信パラメータに応じて、好ましい通信エリアを決定することができる。

図３は、ワイヤレス通信環境４００を、モバイルユニット４０２及び４０４と、少なくとも１つのベースステーション４０６を有するＷＬＡＮ４０５と共に、示す。モバイルユニット４０２及び４０４は、それ自体の地理的位置を決定するため、ＧＰＳ（global positioning system）を備えるのが好ましい。

このベースステーションは、選択された地理的エリア内におけるネットワークアクセスを、アンテナシステム４０７によって提供する。種々の障害物、例えば、壁４０８、家４０９、及び／または、オフィスビル４１によって、ベースステーションの提供するＱｏＳ（quality of service）が制限される可能性がある。障害物のあるゾーンは、ベースステーション４０６によってサービスすることができるが、電力消費が、一般に、ゾーン４０１及び４０３などの障害物のないエリアより多い。モバイルユニットが障害物のないエリア内に位置するときは、モバイルユニットへの通信、又はモバイルユニットへの強化された通信サービスをサポートする上で好ましいエリアとして、この障害物のないエリアが指定される、という利点がある。

仮にモバイルユニット４０２がＧＰＳを含まないか、モバイルユニット４０２が自分の位置を決定するように構成されていない場合には、例えば前述の三角測量法またはドップラ法を使用して、ＷＬＡＮ４０５は、モバイルユニットにより推定された位置を決定する。ＷＬＡＮ４０５は、例えば、ベースステーション４０６のアンテナ４０７に対するモバイルユニット４０２の相対位置を決定し、位置情報データをモバイルユニット４０２に送信し、モバイルユニット４０２がホットスポットゾーン４０１及び４０３に移動するのを容易にする。

ホットスポットサービスは、選択されたサービスのためのビームフォーミングを使用することによって、提供することができる。ホットスポットエリア外において、選択されたサービスを使用しようとするモバイルユニットによっても、通信電力閾値を超えることができず、当該ベースステーションアンテナの通信範囲内においてさえも、通信電力閾値を超えることができないようにするため、例えば、ベースステーションアンテナによる送受信用の通信ビームが、ホットスポットをカバーするように構成することができる。あるいはまた、ビームフォーミングと協働して、次のように、すなわち、相対ジオロケーション（geolocation）データの評価によって、このようなモバイルユニットが物理的にホットスポットエリア内にあると決定されたときに、強化された通信を当該モバイルユニットに提供するように、構成することができるように、ベースステーションを構成することができる。

このベースステーションは、所定の通信範囲内にサービスを提供するように、構成することができ、かつ、このベースステーションは、モバイルユニットがホットスポットエリア内に物理的に位置するときに、このモバイルユニットに、強化された通信を提供するように、構成することができる。例えば、ベースステーション４０６のアンテナ４０７から、基本的なページングサービスを、３６０°範囲に提供することができるが、データ転送サービス、音声サービス、及び／又は、Internetサービスを、ホットスポットゾーン４０１及び４０３内においてのみ、提供することができる。このような例においては、モバイルユニット４０２を、図示した位置で、ページングすることができるが、ホットスポットワイヤレス通信システム４０６によってサポートされる他のタイプの通信を行うためには、このモバイルユニット４０２を、ホットスポットゾーン４０１または４０３に移動する必要がある。

代替例においては、所定の通信範囲内においてサービスを提供するが、モバイルユニットが、ホットスポットエリアに物理的に位置せず、電力消費が比較的多いときは、このモバイルユニットに報知するように、ベースステーションを構成することができる。例えば、すべてのサービスを、ベースステーション４０６のアンテナ４０７から３６０°範囲に提供することができるが、よりエネルギー効率のよいサービスを、ホットスポットゾーン４０１及び４０３で提供することができる。このような例では、モバイルユニット４０２は、図示の位置で報知を受信する可能性があるが、仮にホットスポットゾーン４０１または４０３にローションを移した場合には、このような報知を受信しなくなる。

ネットワーク４０５は、各ベースステーション４０６によってサービスされるホットスポットに関係するデータであって、最近の通信ヒストリに基づいて、ロケーション対スループットの動的テーブルとした相対地理カバレッジエリアデータを含むデータを、維持するのが好ましい。モバイルユニットのユーザが、強化されたサービスを利用するため、ホットスポットエリアにロケーションを移すことができるようにするため、リロケーションデータをモバイルユニットに提供するため、このデータは、モバイルユニットジオロケーションデータと共に使用することができる。

ＷＬＡＮ４０５は、ホットスポット突き止め要求を受信し、これに応答するように構成されるのが好ましい。例えば、ベースステーション４０６が、ホットスポットエリア４０１及び４０３外で少なくともいくつかの通信サービスを提供するように構成される場合においては、モバイルユニット４０２は、ホットスポットロケーションでのみ使用可能なサービスにアクセスする要求を、送信する。この要求に、モバイルユニットジオロケーションデータが含まれるか、あるいは、ネットワークが、要求元モバイルユニットのロケーションの推定位置を決定できる場合においては、ネットワーク４０５は、ユーザのロケーションに近いホットスポットロケーションの１つ又は複数のデータセットに応答する。ユーザは、これらのロケーションのうちの１つのロケーションに移動し、アクセスし、及び／又は、よりよいＱｏＳを獲得することができる。

どのホットスポットが要求元モバイルユニットの予め定めた基準距離内にあるかの決定において、ネットワーク４０５は、モバイルユニット４０２に供給された情報を決定の基礎とすることができる。

この要求時においては、大量の通信トラフィックをもたらす、ホットスポットのロケーションデータを提供せずに、利用可能なＱｏＳのうちのベストのＱｏＳに基づいてホットスポットのロケーションをリストして、より使用頻度の小さいホットスポットに、モバイルユニットを向けるために、選択基準は、動的に、ネットワーク利用に基づく。例えば、図３を参照すると、モバイルユニット４０４はホットスポットゾーン４０３において通信を行うが、ホットスポットゾーン４０１においては現在通信が行われていない場合においては、モバイルユニット４０２に対しては、ホットスポットゾーン４０１のみが識別されるか、あるいは、ホットスポットゾーン４０１が識別されてからホットスポットゾーン４０３が識別される。

特定のモバイルユニット要求の別の例においては、ＷＬＡＮ４０５は、モバイルユニットロケーションをモニタし、より効率的なスループットを達成するため、異なるロケーションに移動するように、ユーザに、ユーザが介入せずに、自動的に、アドバイスすることができる。これは、一方で、進行中の通信を維持し、他方で、強化されたサービスのエリアか、又はよりエネルギー効率のよいロケーションが、使用可能であることを、ユーザに報知するため、使用することができる。例えば、モバイルユニット４０２がベースステーション４０６のＷＬＡＮカバレッジエリアを移動するとき、モバイルユニット４０２に、リアルタイムで更新される無線信号カバレッジ情報を、供給するように、ＷＬＡＮ４０５によるモバイルユニット４０２のモニタを構成することができる。

表示可能な地図機能、例えば、ＧＰＳシステムにおいて周知の地図機能を有するディスプレイ装置を有するモバイルユニットを構成することができる。この場合においては、ＷＬＡＮ４０５が、例えば、モバイルユニット４０２のロケーションを決定した後に、システム４０５は、モバイルユニット４０２に地図イメージとして表示するため、ホットスポット座標を含む地図情報をダウンロードする。例えば、ダウンロードされる情報には、ホットスポットゾーン４０１及び４０３に関する座標情報を含めることができるが、この座標情報としては、全体地図か、又は、仮に当該モバイルユニットに地図が組み込まれている場合には、この地図のある領域を規定する座標か、のいずれかとすることができる。

ロケーション４０１及び４０３などのホットスポットは、ネットワークからのダウンロードによって早く入手できるし、ネットワーキングガイドでパブリッシュ（publish）されるし、あるいは、ＷＬＡＮ４０５のベースステーション４０６によってサービスされるワイヤレスカバレッジエリアにおいて前に寄った場所（previous sojourns）からヒューリスティックに判断することができる。このような外部にストアされるか事前にストアされた情報によって、特定のＷＬＡＮ４０５がインデックス付けされた場合においては、このＷＬＡＮ４０５は、モバイルユニット４０２に対して、モバイルユニット４０２がＷＬＡＮ４０５のサービスエリア内に位置していることを示す識別情報を、報知することができるから、モバイルユニット４０２は、新たに情報を追加しなくても、ホットスポットへのパス、及び／又は、方向を判断することができる。

ホットスポットエリア内に物理的に位置するモバイルユニットのみにサービスを提供するように、ＷＬＡＮが構成されている場合には、このような外部にストアされるか事前にストアされたリソースは、当該モバイルユニットがサービスエリアを突き止めるために使用することができる。例えば、ワイヤレスサービスが、ホットスポットゾーン４０１及び４０３内でのみ提供される場合がある。このような例では、モバイルユニット４０２は、ホットスポットワイヤレス通信システム４０５によってサポートされる他のタイプの通信を行うため、ホットスポットゾーン４０１または４０３にロケーションを変える必要がある。

ロケーションを変えるには、外部又は事前にストアされた情報を利用可能であれば、この情報をモバイルユニット４０２は使用することができる。あるいはまた、このＷＬＡＮが、ホットスポットへネットワークアクセスするため、及びモバイルユニット間でアドホックピアツーピア通信を行うために、構成されている場合においては、ホットスポットロケーション要求をＷＬＡＮに対して間接的に行うことができる。例えば、モバイルユニット４０２は、ホットスポットロケーション情報に対する要求を、ホットスポットゾーン４０３内に位置するモバイルユニット４０４に搬送することができ、このモバイルユニット４０４はこの要求をＷＬＡＮ４０５に中継し、ＷＬＡＮ４０５は移動情報をモバイルユニット４０４を介してモバイルユニット４０２に送信する。

ホットスポットサービスゾーン情報が、ＷＬＡＮ４０５内のデータベースにストアされ定期的に更新される、のが好ましい。トラフィックその他のパラメータ、特に無線インタフェースに関係するファクタに基づいて、ホットスポットのレーティング（rating）を維持するため、動的ＱｏＳ情報を使用することができる。サービスゾーン情報は、ネットワークのアンテナ４０７の放射パターンを使用して、計算により導出することができ、及び／又は、ヒストリカルモバイルユニット信号品質フィードバック情報を使用して、経時的にマッピングすることができる。

モバイルユニットロケーションに基づいてビームを向ける典型的なビームフォーミングシステムとは異なり、ホットスポットエリアを規定するためビームフォーミングは使用することができ、このビームフォーミングはいくつかの例において好ましいが、本発明のワイヤレス通信システムは、一般に、モバイルユニットに対して、このモバイルユニットが、フォーミングされたビームが向けられるホットスポットエリアに、ロケーションを変えるように要求する。規定されたホットスポットエリアにサービスを提供するため、ビームフォーミングが使用される場合においては、当該ホットスポットエリア内の実際のトラフィックを考慮に入れるため、ビームを調整することができる。例えば、ベースステーション４０６からアンテナ４０７を介してフォーミングされるビームは、特定の時点において、ホットスポットゾーン４０１及び４０３のエリア全体を実際にカバーできないが、このホットスポットエリア内でサービスを提供する場合に、より適正なスループットが得られるように調整される。図３の非常に限られた例にあっては、モバイルユニット４０４にサービスを提供するため、ホットスポットゾーン４０３の一部のみをカバーするが、占有されていないホットスポットゾーン４０１をカバーしないように、ビームを向けることができる。しかし、この場合においては、モバイルユニットがホットスポットゾーンに入るか、又はこのホットゾーン内でアクティベイトされるとき、適正なビームが供給されるようにするため、ホットスポットゾーン全体がモニタされるように、当該ＷＬＡＮはが構成されるのが好ましい。

以上、８０２．１１技術を採用したＷＬＡＮ技術を述べたが、本発明は、すべてのワイヤレス通信システム、例えば、ＴＤＤ（time division duplex）又はＦＤＤ（frequency division duplex）ワイヤレス電話システムに、インプリメントすることができる。

ＷＬＡＮ内のモバイルユニットを示す図である。 複数のベースステーションを有するＷＬＡＮを示す図である。 ビームフォーミングシステムのアンテナ放射パターンの一例を示す図である。 ビームフォーミングシステムのアンテナ放射パターンの一例を示す図である。 ビームフォーミングシステムのアンテナ放射パターンの一例を示す図である。 本発明を有利に利用した、２つのモバイルユニットと、ベースステーションと、種々の障害物を示すブロック図である。

Claims (23)

1. 好ましい通信利用のために地理的エリアを有するワイヤレスネットワークにおいてモバイルユニットによりワイヤレス通信を行う方法であって、
   モバイルユニットの推定地理的位置を決定するステップと、
   決定されたモバイルユニット推定位置に対する少なくとも１つの好ましい通信エリアの相対位置データを前記モバイルユニットに供給するステップと
   備えたことを特徴とする方法。
2. 請求項１において、
   事前指定の好ましい通信エリアロケーションに対する要求を前記モバイルユニット送信によって開始するステップと、
   ネットワークベースステーションによって前記要求を受信するステップと
   をさらに備えたことを特徴とする方法。
3. 請求項２において、前記モバイルユニットは、ＧＰＳ（global positioning system）を備え、
   前記モバイルユニット推定位置は、前記ＧＰＳを使用して決定され、
   前記モバイルユニット要求送信は、モバイルユニット推定現在位置データを含み、
   前記ネットワークベースステーションは、前記モバイルユニット推定現在位置データに基づいてネットワークによって決定される相対位置データを前記モバイルユニットに送信する
   ことを特徴とする方法。
4. 請求項３において、前記ネットワークベースステーションによって前記モバイルユニットに送信される前記相対位置データは、前記モバイルユニット推定現在位置データと、好ましい通信エリア利用の動的データとに基づいて、前記ネットワークによって決定されることを特徴とする方法。
5. 請求項２において、モバイルユニット推定現在位置は、前記モバイルユニット要求送信の物理プロパティに関係するデータを前記ワイヤレスネットワークが分析することによって決定され、
   前記ネットワークベースステーションは、前記モバイルユニット推定現在位置データに基づいて前記ネットワークによって決定される相対位置データを前記モバイルユニットに送信する
   ことを特徴とする方法。
6. 請求項５において、前記ネットワークベースステーションによって前記モバイルユニットに送信される前記相対位置データは、前記モバイルユニット推定現在位置データと事前指定の好ましい通信エリア使用の動的データとに基づいて、前記ネットワークによって決定されることを特徴とする方法。
7. 請求項２において、前記モバイルユニットは、ＧＰＳを備え、
   前記モバイルユニット推定位置は、前記ＧＰＳを使用して決定され、
   前記ネットワークベースステーションは、前記ベースステーションによってサービスされるすべてのネットワークの事前指定の好ましい通信エリアの地理位置データを前記モバイルユニットに送信し、
   相対位置データは、前記モバイルユニットによって決定される
   ことを特徴とする方法。
8. 請求項２において、前記ネットワークは、ネットワークベースステーションとの直接モバイルユニット無線通信と、モバイルユニット間のピアツーピアワイヤレス通信とを許可し、
   前記モバイルユニットによって開始され前記ネットワークベースステーションによって受信される前記要求は、前記ベースステーションによってサービスされる事前指定の好ましい通信エリア内に位置する異なるモバイルユニットを介して中継される
   ことを特徴とする方法。
9. 請求項１において、前記ネットワークは、決定されたモバイルユニット推定位置をモニタし、
   モバイルユニット推定現在位置データと、ネットワーク使用の動的データとに基づいて、前記ネットワークによって決定される相対位置データは、前記モバイルユニットに周期的に送信される
   ことを特徴とする方法。
10. 請求項１において、前記モバイルユニットは、ＧＰＳを備え、
    前記モバイルユニット推定位置は、前記ＧＰＳを使用して決定される
    ことを特徴とする方法。
11. 請求項１において、相対位置データは、好ましい通信エリアのランク付けされたプレファレンス順位が決定され、かつ、少なくとも第１の好ましい通信エリアプレファレンスの相対位置データが、ネットワークベースステーションによって、前記モバイルユニットに送信されるようにするため、前記決定されたモバイルユニット推定位置データと、ネットワーク使用データの動的データと、に基づいて、前記ネットワークによって決定されることを特徴とする方法。
12. 請求項１において、
    地理座標の個々のセットによって好ましい通信エリアを規定するステップと、
    前記地理座標セットをネットワークデータベースにストアするステップと、
    前記モバイルユニットに相対位置データを供給するため、前記データセットの１つ又は複数をネットワークベースステーションから選択的に送信するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
13. 請求項１において、前記モバイルユニットは、地図ディスプレイ装置を備え、
    本方法は、さらに、
    前記推定モバイルユニット位置に対するホットスポットエリアを表示するため相対位置データを使用するステップと、
    前記相対位置データに基づいて好ましい通信エリアに前記モバイルユニットを移動するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
14. 好ましい通信利用のために地理的エリアを有するワイヤレスネットワークにおいてワイヤレス通信を行うモバイルユニットであって、
    本モバイルユニットが前記ネットワークのホットスポットエリア内に位置していないとき、事前指定の好ましい通信エリアロケーションに対する要求を開始するように構成された送信機と、
    前記ワイヤレスネットワークによってサービスされる少なくとも１つの事前指定の好ましい通信エリアに対応する地理的位置データを受信するように構成された受信機と、
    当該ネットワークによってサービスされる少なくとも１つの事前指定の好ましい通信エリアの、決定されたモバイルユニット推定位置に対する相対位置を、モバイルユーザに対して、報知するように構成されたユーザ出力デバイスと
    を備えたことを特徴とするモバイルユニット。
15. 請求項１４において、本モバイルユニットの推定位置を決定するＧＰＳ（global positioning system）をさらに備え、
    前記送信機は、モバイルユニット推定現在位置データを含む信号を送信して、前記事前指定の好ましい通信位置要求を送信するように構成され、
    前記受信機は、少なくとも１つの事前指定の好ましい通信エリアに対応する地理的位置データとして、前記送信されたモバイルユニット推定位置データに基づいて前記ネットワークによって決定される相対位置データを、受信するように構成された
    ことを特徴とするモバイルユニット。
16. 請求項１４において、前記受信機は、少なくとも１つの事前指定の好ましい通信エリアに対応する地理的位置データとして、モバイルユニット要求送信の物理プロパティに関係するデータを前記ワイヤレスネットワークにより分析して決定されたモバイルユニット推定位置に基づいて前記ネットワークによって決定された相対位置データを、受信するように構成されたことを特徴とするモバイルユニット。
17. 請求項１４において、本モバイルユニットの推定位置を決定するＧＰＳであって、送信された要求に応答して受信された前記ネットワークによってサービスされる少なくとも１つの事前指定の好ましい通信エリアに対応する地理的位置データに基づいて相対位置データを計算するＧＰＳをさらに備えたことを特徴とするモバイルユニット。
18. 請求項１４において、本モバイルユニットは、ネットワークベースステーションとの直接通信と、他のモバイルユニットとのピアツーピアワイヤレス通信とのために構成され、
    前記受信機は、送信された要求に対する応答を、ネットワークベースステーションと直接通信する別のモバイルユニットからの中継を介して、受信するように構成された
    ことを特徴とするモバイルユニット。
19. 請求項１４において、前記モバイルユニット推定位置に対する事前指定の好ましい通信エリアを、ビジュアルに表示するように構成された地図ディスプレイ装置をさらに備えたことを特徴とするモバイルユニット。
20. 請求項１４において、本モバイルユニットは、ＷＬＡＮ（wireless local area network）においてワイヤレス通信するために構成されたことを特徴とするモバイルユニット。
21. 請求項１４において、本モバイルユニットは、ＴＤＤ（time division duplex）通信システムにおいてワイヤレス通信するために構成されたことを特徴とするモバイルユニット。
22. 請求項１４において、本モバイルユニットは、ＦＤＤ（frequency division duplex）電気通信（telecommunication）システムにおいてワイヤレス通信するために構成されたことを特徴とするモバイルユニット。
23. 請求項１４において、前記相対位置をモバイルユニットのユーザに報知する前記ユーザ出力デバイスは、モバイルユニットが事前指定の好ましい通信エリアに物理的に位置せず、電力消費が比較的多いとき、アクティブになる電力使用インジケータを備えたことを特徴とするモバイルユニット。
    

Images