JP4453806B2 - 無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるｗｌａｎ信号強度に基づく接続システム決定装置及び方法とその移動端末機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定装置及び方法とその移動端末機に係り、より詳しくはホットスポット（Ｈｏｔ ｓｐｏｔ）を主として高速無線インターネット接続サービスを提供する公衆用無線構内情報通信網（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ；ＷＬＡＮ）サービスと全国単位の通信サービスを提供する移動電話網とのサービス連動によるローミング（Ｒｏａｍｉｎｇ）サービスを提供するためのＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＷＬＡＮは、イーサネット（登録商標）に基づき高速無線データサービスができるように設計されたシステムであって、ケーブリング（Ｃａｂｌｉｎｇ）の難しい工場、会議室、展示場などで有用なネットワークソリューション（Ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）として活用されてきた。
【０００３】
端末の移動性を一定部分制限しサービス装備の安価供給を可能にして、ネットワーク構築費用の節減と業務効率性の向上に寄与することにより、適用分野が段々拡大している。また、超高速インターネットサービスの補給の拡大によりインターネット接続に対する使用者の要求が急に増加し、このような要求が無線区間に拡大するにつれて、ＷＬＡＮを用いて超高速インターネットサービスを提供するために国内外の通信事業者の試しが続いている。
【０００４】
しかし、移動電話とは異なり、ＷＬＡＮは移動性支援に制限を与えるため、サービス提供の限界を有する問題点があった。
【０００５】
すなわち、２．４ＧＨｚの帯域を用いるＷＬＡＮは１００ｍＷ以下に出力が制限され、一つのアクセスポイントに対するサービス領域は半径１００ｍ以内に制限されるので、移動電話の数百ｍ〜数Ｋｍとは大きな差を有することになる。したがって、ＷＬＡＮで移動電話と同等なサービスカバーレジを確保するためには、多数のアクセスポイントの設置が要求されるので、高い構築費用が要求される。
【０００６】
また、移動電話でのダイバーシティ（Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）技法、フィンガー（Ｆｉｎｇｅｒ）を用いる信号の追跡機能、ハンドオフ（Ｈａｎｄ−ｏｆｆ）のような起動性提供機能が提供されていないので、高速移動体に対するインターネットサービス支援に限界を有する問題点があった。
【０００７】
このような問題点にもかかわらず、ＷＬＡＮが高速無線インターネットサービスの提供に対する重要なソリューションとして提供される理由は、特定地域で安価で高速のインターネットサービスを提供することができるという点にある。実際に、高速無線インターネット接続に対する需要はほとんどが固定状態又は歩行状態で発生し、主要業務空間、又は一般使用者が多く密集している公共場所で発生するためである。
【０００８】
したがって、制限的な場所で高速の無線インターネットサービスを提供することのできるＷＬＡＮと、相対的に低速のデータ伝送率を有するが、場所の制約なしにインターネット接続サービスを提供する移動電話との連繋、つまり通信事業者がＷＬＡＮを活用して超高速無線データサービス事業を行う場合、使用者のサービス要求が集中しない地域では移動電話を介して無線インターネット接続サービスを提供することが効果的であり得るが、ＷＬＡＮを移動電話との無線インターネット接続サービスに対する補完材として活用する方案は、サービス活性化のため、ＷＬＡＮと移動電話間のサービスローミングに対する解決策が提示されなければならない。
【０００９】
すなわち、端末には移動電話とＷＬＡＮに対する接続機能が提供されなければならなく、この状態で現在の位置がＷＬＡＮサービス地域であると、ＷＬＡＮサービスを用い、そうでないと、移動電話サービスを用いる。この際、提供サービスが移植性（Ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ）のみを提供するか、あるいはサービスの連続性を保障するローミングサービスを提供するかに対する決定がなければならない。端末が移植性のみを提供する場合、使用者はサービス地域によって現在のサービスを中断し、サービス地域に適した無線インターフェースを選択して再接続しなければならなく、ローミングサービスを提供する場合、無線インターフェースの選択及びサービスの連続性が自動的に提供される。
【００１０】
しかし、移動電話とＷＬＡＮ間の連続的で自動的なローミングサービスを提供するためには、サービス地域識別及びローミング可否決定、相違した無線インターフェース間の接続手続きなどの技術的な側面が先に解決されなければならない問題点があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は前記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、ＷＬＡＮと移動電話が同時にアクセス可能な端末を用いてＷＬＡＮと移動電話間のローミングサービスを提供することにおいて、ＷＬＡＮの信号強度に基づく移動電話とＷＬＡＮ接続システムを決定する装置及び方法を提供することにその目的がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するため、本発明の決定装置は、アクセスポイント（ＡＰ）、認証サーバー（ＡＡＡ）、基地局（ＢＴＳ）、制御局（ＢＳＣ）、交換機（ＭＳＣ）、及びパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）などから構成された無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおいて、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）と無線モデムの機能を備えて無線構内情報通信網及び移動電話網に同時にアクセス可能な移動端末を含んでなる。
【００１３】
また、本発明の決定方法は、ＷＬＡＮの駆動モジュールと移動電話の駆動モジュールに対する初期化作業を行った後、ＷＬＡＮに対する信号強度を測定してディスプレイする初期化段階と、ＷＬＡＮの信号強度を測定し、測定値によってＷＬＡＮサービス又は移動電話サービスのいずれか一つを選択するサービス決定段階と、前記サービス決定段階で決定したサービスによって当該駆動モジュールを活性化させて当該サービスに接続可能にするサービス接続段階とを含んでなり、前記サービス接続段階は、端末の通信モードがＷＬＡＮの接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以下であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以下であると、移動電話に接続を転換し、端末の通信モードが移動電話網の接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ 個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以上であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以上であると、ＷＬＡＮに接続を転換する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による一実施例の動作を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明を適用するためのＷＬＡＮ及び移動電話連動システムの構成を示す例示図である。
【００１６】
同図に示すように、アクセスポイント（ＡＰ）１００、認証サーバー（ＡＡＡ）１１０、基地局（ＢＴＳ）１２０、制御局（ＢＳＣ）１３０、交換機（ＭＳＣ）１４０、及びパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）１５０などから構成された無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおいて、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）と無線モデムの機能を備えて無線構内情報通信網及び移動電話網に同時にアクセス可能な移動端末１６０を含んで構成する。
【００１７】
前記において、ＷＬＡＮはネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を装着した端末１６０と、アクセスをネットワークに連結するアクセスポイント（ＡＰ）１００とから構成されるが、アクセスポイント（ＡＰ）１００は認証サーバー（ＡＡＡ）１１０とのインターフェースを介して当該端末のアクセス許容及び拒否を決定する。
【００１８】
移動電話システムの場合は、無線モデム機能を有する端末１６０、基地局（ＢＴＳ）１２０、信号をネットワークに伝達する制御局（ＢＳＣ）１３０及び交換機（ＭＳＣ）１４０、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）１５０などからなる。
【００１９】
２．４ＧＨｚの帯域を用いるＷＬＡＮと、８００ＭＨｚの帯域（又は１．８ＧＨｚの帯域）を用いる移動電話とのサービス連動のためには、相違した無線インターフェースの統合、又は無線インターフェース上位での制御が必要である。実質的にＷＬＡＮと移動電話の無線インターフェースを統合することは不可能であるので、これら無線インターフェース上位で無線接続を制御することが好ましいので、標準化されている移動端末で無線インターフェースに無関係にデータサービスの移動性を提供する移動ＩＰ（ＭＩＰ）技術を用いてデータサービスの移動性を提供する。
【００２０】
前記ＭＩＰを適用してＷＬＡＮと移動電話のサービス連動を行う場合、移動端末の構成を図２に示す。
【００２１】
同図に示すように、前記移動端末１６０は、応用プログラム記憶部２００と、無線構内情報通信網（ＷＬＡＮ）インターフェース部２０１と、移動電話インターフェース部２０２と、ＷＬＡＮ駆動モジュール２０３と、移動電話駆動モジュール２０４と、移動ＩＰ部（ＭＩＰ）２０６と、実質的なデータ送受信インターフェースの決定を行うアクセス制御部２０５とから構成される。動画像やファイルのダウンロードサービスのようなインターネットサービスの使用者応用（ＶＯＤ、ＦＴＰ）は無線インターフェースの種類に関係ないＭＩＰ２０６と通信し、ＭＩＰ２０６は端末接続ネットワーク変更によるＩＰ変更を防止することにより、使用者接続が持続的に維持されるようにする。
【００２２】
アクセス制御部２０５は、実質的に無線インターフェースからデータを受信してＭＩＰ駆動モジュール２０３に受信データを伝達する機能をする。したがって、実質的な送受信インターフェースの決定はアクセス制御部２０５で行われる。アクセス制御部２０５では、データパケットの順序化機能、ＷＬＡＮ及び移動電話のインターフェースとのデータ送受信伝達機能、ＷＬＡＮ及び移動電話の初期化及び活性化機能、与えられた条件による無線インターフェース変更機能などをする。データパケットの順序化機能は、データパケットの順序番号に基づき上位階層に伝達できるようにする機能であり、ＷＬＡＮ及び移動電話のインターフェースとのデータ送受信機能は当該データを所望のインターフェースに対して送受信する機能である。また、ＷＬＡＮ及び移動電話の初期化及び活性化機能は当該インターフェース装備（ＷＬＡＮ用ＮＩＣ、移動電話モデム）を可用／不用状態に転換する機能であって、通常当該製品の製造者が定義したインターフェースによって行われる。無線インターフェース変更機能は、無線チャネル状況をモニタして当該無線インターフェースを選定する機能である。
【００２３】
このように構成される本発明の一実施例の動作を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図３は本発明によるアクセス制御部での動作流れを示すフローチャートである。同図に示すように、アクセス制御部２０５では、移動端末１６０が最初に無線インターネットを使用し始めると、ＷＬＡＮの駆動モジュール２０３と移動電話駆動モジュール２０４に対する初期化作業を行い、ついでＷＬＡＮに対する信号強度を測定してディスプレイする（Ｓ１００）。
【００２５】
ＷＬＡＮで測定した信号強度測定値（ＷＬＡＮ＿ｉｎｉｔ）がＷＬＡＮモード設定のための設定値（ＴＨ＿ｉｎｉｔ）より大きいかを判断し（Ｓ１０１）、大きい場合にはＷＬＡＮの駆動モジュール２０３を活性状態（移動電話駆動モジュールは非活性状態）で維持し（Ｓ１０２）、そうでない場合にはＷＬＡＮの駆動モジュール２０３を非活性状態にした後、移動電話駆動モジュール２０４を活性状態にする（Ｓ１０６）。
【００２６】
ＷＬＡＮの駆動モジュール２０３が活性化した状態で、アクセス制御部２０５はＷＬＡＮに対する信号をＴ１の周期で測定し（Ｓ１０３）、これに基づいてＷＬＡＮの通信状態を維持するかあるいは移動電話モードに転換するかを決定する（Ｓ１０４）。
【００２７】
この際、ＷＬＡＮ信号が一定の水準以下に低くなり、移動電話モードに転換しなければならない場合は、移動電話駆動モジュール２０４を活性化した後、ＷＬＡＮの駆動モジュール２０３を非活性化させる（Ｓ１０５）。
【００２８】
ＷＬＡＮの信号が一定の水準以下に維持され、ＷＬＡＮへの通信が不可能である場合、移動電話駆動モジュール２０４を活性化して通信を行う。この場合にも、ＷＬＡＮの信号をＴ２の周期で測定し（Ｓ１０７）、これに基づき、ＷＬＡＮの通信モードに転換するかを決定する（Ｓ１０８）。
【００２９】
この際、ＷＬＡＮの信号が一定の水準以上に維持され、移動電話モードから接続をＷＬＡＮ通信モードに転換しなければならない場合には、ＷＬＡＮの駆動モジュール２０３を活性化した後、移動電話駆動モジュール２０４を非活性化させる（Ｓ１０９）。
【００３０】
前記において、ＷＬＡＮの信号強度に基づき通信モードを決定する過程をより詳細に説明する。
【００３１】
まず、ＷＬＡＮの信号強度測定値の所定数（Ｎ個）を定義する。前記所定数（Ｎ個）は初期通信の開始時、又は通信モードの変更時ごとに初期化する。ＷＬＡＮ通信モードである場合はＴ１の周期で、移動電話モードである場合はＴ２の周期でＷＬＡＮに対する信号強度を測定し結果値を記憶し、測定値は最近測定されたＮ個のみを維持する。
【００３２】
すなわち、ＷＬＡＮ通信モードでは、信号強度をＴ１の周期ごとに測定し、測定結果値を基準として通信モードを決定する。この場合、Ｎ個のＷＬＡＮの信号測定値の平均値が設定平均値（ＷＬＡＮ＿Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅ）以下となるか、又は最近測定したＮ１個の信号が連続して設定した平均値（ＷＬＡＮ−Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅ）以下である場合は、移動電話通信モードに転換し、そのほかの場合はＷＬＡＮ通信モードを維持する。
【００３３】
そして、移動電話通信モードにおいては、ＷＬＡＮの信号強度をＴ２の周期ごとに測定し、測定結果値を基準として通信モードを決定する。この場合、Ｎ個のＷＬＡＮの信号測定値の平均値が設定平均値（ＣＤＭＡ＿Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅ）以上となるか、最近測定したＮ１個の信号が連続して設定した平均値（ＣＤＭＡ−Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅ）以上である場合はＷＬＡＮ通信モードに転換し、そのほかの場合は移動通信モードを維持する。
【００３４】
前記において、Ｎ、Ｎ１、Ｔ１、Ｔ２、ＷＬＡＮ＿Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅ及びＣＤＭＡ＿Ｍｏｄｅ＿Ａｖｅｒａｇｅなどは実際の運用環境によって決定される値であり、一般にＮ≧Ｎ１、Ｔ１≦Ｔ２と設定する。
【００３５】
このように、本発明が属する技術分野の当業者は、本発明がその技術的思想又は必須特徴を変更しなくほかの具体的な形態に実施できることが理解されるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なもので限定的なものでないと理解すべきである。本発明の範囲は前記の詳細な説明よりは特許請求の範囲によって決められ、特許請求の範囲の意味及び範囲とその等価概念から導出される全ての変更例及び変形例は本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定方法は、公衆用ＷＬＡＮサービスと移動電話サービス間に実質的で効率的なサービス連動が可能にすることにより、無線インターネットサービスの活性化を促進するなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を提供するためのＷＬＡＮ及び移動電話連動システムの構成を示す例示図である。
【図２】本発明に適用されるＷＬＡＮ及び移動電話のサービス連動を行う場合の移動端末の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるアクセス制御部での動作流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００ アクセスポイント（ＡＰ）
１１０ 認証サーバー（ＡＡＡ）
１２０ 基地局（ＢＴＳ）
１３０ 制御局（ＢＳＣ）
１４０ 交換機（ＭＳＣ）
１５０ パケットデータサービスノード
１６０ 移動端末

Claims (8)

1. ＷＬＡＮの駆動モジュールと移動電話の駆動モジュールに対する初期化作業を行った後、ＷＬＡＮに対する信号強度を測定してディスプレイする初期化段階と、
   ＷＬＡＮの信号強度を測定し、測定値によってＷＬＡＮサービス又は移動電話サービスのいずれか一つを選択するサービス決定段階と、
   前記サービス決定段階で決定したサービスによって当該駆動モジュールを活性化させて当該サービスに接続可能にするサービス接続段階とを含んでなり、
   前記サービス接続段階は、
   端末の通信モードがＷＬＡＮの接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以下であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以下であると、移動電話に接続を転換し、
   端末の通信モードが移動電話網の接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ 個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以上であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以上であると、ＷＬＡＮに接続を転換することを特徴とする無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定方法。
2. 前記初期化段階は、ＷＬＡＮの信号強度測定値の所定数（Ｎ個）を定義した後、初期通信開示時又は通信モード変更時ごとに初期化することを特徴とする請求項１に記載の無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定方法。
3. 前記サービス決定段階は、
   ＷＬＡＮで測定した信号強度の測定値がＷＬＡＮのモード設定のための設定値より大きいかを判断する第１段階と、
   前記第１段階の判断結果、測定値が設定値より大きいと、ＷＬＡＮの駆動モジュールを活性化し、移動電話の駆動モジュールを非活性状態に設定し、測定値が設定値より小さいと、ＷＬＡＮの駆動モジュールを非活性状態に設定し、移動電話の駆動モジュールを活性化する第２段階とからなることを特徴とする請求項１に記載の無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定方法。
4. 前記サービス接続段階は、サービスモードの転換の際、一定時間のＷＬＡＮの信号測定値を基づき通信モードを決定し、転換しようとするサービスの駆動モジュールを活性化した後、サービス実行中の駆動モジュールを非活性化させることで、ＷＬＡＮの信号の急変化による通信モードの頻繁な変更を防止することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の無線構内情報通信網及び移動電話連動システムにおけるＷＬＡＮ信号強度に基づく接続システム決定方法。
5. ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）と無線モデムの機能を備えて、無線構内情報通信網と移動電話網にアクセス可能である移動端末機において、 端末機を駆動させるに必要なプログラムを記憶するための応用プログラム記憶部と、前記ネットワークインターフェースカードを通してＷＬＡＮシステムに接続するためのＷＬＡＮインターフェース部と、前記ＷＬＡＮインターフェース部を駆動させるためのＷＬＡＮ駆動モジュールと、無線モデムを通して移動電話網に接続するための移動電話インターフェース部と、前記移動電話インターフェース部を駆動させるための移動電話駆動モジュールと、前記ＷＬＡＮシステムと前記ＷＬＡＮインターフェース部間のデータ送受信、又は移動電話システムと移動電話インターフェース部間のデータ送受信のためのアクセス制御部とを含み、
   前記アクセス制御部は、
   端末の通信モードがＷＬＡＮの接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以下であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以下であると、移動電話に接続を転換し、
   端末の通信モードが移動電話網の接続である場合、最近任意の周期で測定したＮ 個のＷＬＡＮの信号強度測定値の平均値が一定の基準値以上であるか、又はＮ１（≦Ｎ）個のＷＬＡＮの信号強度測定値が全て一定の基準値以上であると、ＷＬＡＮに接続を転換するように構成されたことを特徴とする移動端末機。
6. 前記アクセス制御部は、データパケットの順序番号に基づき上位階層に伝達可能にするデータパケットの順序化機能を行うことを特徴とする請求項５に記載の移動端末機。
7. 前記アクセス制御部は、当該データを所望のインターフェースに対して送受信するＷＬＡＮ及び移動電話インターフェースとのデータ送受信伝達機能を行うことを特徴とする請求項５に記載の移動端末機。
8. 前記アクセス制御部は、当該インターフェース装備（ＷＬＡＮ用ＮＩＣ、移動電話モデム）を可用／不用状態に転換するＷＬＡＮ及び移動電話の初期化及び活性化機能を行うことを特徴とする請求項６に記載の移動端末機。

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