(57)【要約】【課題】異種システムが混在する環境において、端末が迅速に、かつ、低コストで利用可能なシステムを検出することができる無線通信システムを提供する。【解決手段】システムＡ、Ｂにはそれぞれ、システムテ゛ィレクトリ装置１３０、１６０が設けられている。この装置１３０、１６０は、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムを記憶したデータベースと、端末１００からの、位置情報を伴う要求に応じ、データベースから端末が利用可能なシステム名を読み出し、端末１００へ送信する送信手段を有している。端末１００は、まず、内部のメモリを参照して利用可能システムを検索し、検索できなかった場合に装置１３０または１６０に利用可能システム検索を依頼する。そして、装置１３０または１６０から送られたシステムの識別情報を内部のメモリに記憶すると共に、そのシステムの識別情報に基づいて通信を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第ｎのエリアにおいて各々利用可能な第１〜第ｎのシステムと、前記第１〜第ｎのシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置からなる無線通信システムにおいて、
前記各システムに、
予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶したデータベースと、
前記無線端末装置からの、位置情報を伴う要求に応じ、前記データベースから前記無線端末装置が利用可能なシステムの識別情報を読み出し、前記無線端末装置へ送信する識別情報送信装置と、
を設けたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記各システムは各々、異なるシステムとの間で、前記データベースの内容を交換し、互いに自システム以外の利用可能なシステムに関する情報を前記データベースに保持することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末装置は、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を記憶する第１の記憶手段を有し、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第１の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末装置は、着脱自在の第２の記憶手段を具備し、前記第１の記憶手段がＦＵＬＬの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第２の記憶手段に記憶させ、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第１または第２の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
複数のシステムを有する無線通信システムにおける該複数のシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置において、
予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶した第１の記憶手段と、
自装置の現在位置を出力する位置出力手段と、
前記位置出力手段から出力される現在位置情報に基づいて前記第１の記憶手段を検索して自装置が利用可能なシステムの識別情報を検出するシステム検出手段と、
前記システム検出手段の検出結果に従って利用システムを決定し、通信を行う通信手段と、
を具備することを特徴とする無線端末装置。
【請求項６】
前記システム検出手段は、前記第１の記憶手段の検索によって利用可能システムが検索できなかった場合に、外部の識別情報送信装置へ、前記現在位置情報を送信して利用可能システムの問い合わせを行い、前記識別情報送信装置から通知された利用可能システムの識別情報を前記第１の記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項５に記載の無線端末装置。
【請求項７】
前記システム検出手段は、
着脱自在の第２の記憶手段を具備し、前記第１の記憶手段がＦＵＬＬの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第２の記憶手段に記憶させ、
通信時において前記第１または第２の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする請求項６に記載の無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異種システムが混在している無線通信システムに係り、特に、無線端末装置がどのシステムを使用可能であるかを、迅速に、かつ、低コストで検出することができる無線通信システムおよびそれに用いられる無線端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、異種無線システムが混在している環境において、発着信時や通信中の切り替え時に、ある無線端末装置がどの無線通信システムを利用可能であるかを発見するために、共通のシグナリングのネットワークを新たに設け、そのネットワーク上に利用可能システムを管理するサーバを設けるというものが知られている（非特許文献１）。しかし、既存のネットワークの他に新たにシグナリング専用のネットワークを設けることは開発コストや設備コストが嵩み、また、共通のネットワークを使用するというオーバーヘッドも無視できない。
【０００３】
一方、共通のシグナリングネットワークを用いない方法として、無線端末装置が複数の無線通信システムの受信電力をモニタリングして、どのシステムが利用可能かサーチするものがある。この方法は、無線端末装置が利用する位置でどの無線通信システムが利用可能であるかを判断するため、絶えず、各無線通信システムの受信電力をサーチする必要があり、その上、使用可能な無線通信システムのいずれを経由して着呼要求があるかわからないので、無線端末装置において、複数の無線システムのインタフェースを全てアクティブに保つ必要がある。このため、消費電力が大きくなることが予想される。
【０００４】
【非特許文献１】
Gang Wu et al.,“MIRAI Architecture for Heterogeneous Network”,IEEE Communication Magazine, vol.40 no.2, Feb, 2002, pp,126-134.
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、異種システムが混在する無線通信システムにおいて、無線端末装置が迅速に、かつ、低コストで利用可能なシステムを検出することができる無線通信システムおよびそれに用いられる無線端末装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、第１〜第ｎのエリアにおいて各々利用可能な第１〜第ｎのシステムと、前記第１〜第ｎのシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置からなる無線通信システムにおいて、前記各システムに、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶したデータベースと、前記無線端末装置からの、位置情報を伴う要求に応じ、前記データベースから前記無線端末装置が利用可能なシステムの識別情報を読み出し、前記無線端末装置へ送信する識別情報送信装置とを設けたことを特徴とする無線通信システムである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の無線通信システムにおいて、前記各システムは各々、異なるシステムとの間で、前記データベースの内容を交換し、互いに自システム以外の利用可能なシステムに関する情報を前記データベースに保持することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、前記無線端末装置は、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を記憶する第１の記憶手段を有し、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第１の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の無線通信システムにおいて、前記無線端末装置は、着脱自在の第２の記憶手段を具備し、前記第１の記憶手段がＦＵＬＬの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第２の記憶手段に記憶させ、発呼時あるいはハンドオフ時において前記第１または第２の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、複数のシステムを有する無線通信システムにおける該複数のシステムのいずれかを利用して通信を行う無線端末装置において、予め定めたサブエリアにおいて利用可能なシステムの識別情報を記憶した第１の記憶手段と、自装置の現在位置を出力する位置出力手段と、前記位置出力手段から出力される現在位置情報に基づいて前記第１の記憶手段を検索して自装置が利用可能なシステムの識別情報を検出するシステム検出手段と、前記システム検出手段の検出結果に従って利用システムを決定し、通信を行う通信手段とを具備することを特徴とする無線端末装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の無線端末装置において、前記システム検出手段は、前記第１の記憶手段の検索によって利用可能システムが検索できなかった場合に、外部の識別情報送信装置へ、前記現在位置情報を送信して利用可能システムの問い合わせを行い、前記識別情報送信装置から通知された利用可能システムの識別情報を前記第１の記憶手段に記憶させることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線端末装置において、前記システム検出手段は、着脱自在の第２の記憶手段を具備し、前記第１の記憶手段がＦＵＬＬの状態の時、前記識別情報送信装置から送信されたシステムの識別情報を前記第２の記憶手段に記憶させ、通信時において前記第１または第２の記憶手段内のデータに基づいて利用可能システムを検出し、検出できなかった場合に、前記識別情報送信装置へ利用可能システムの識別情報を要求することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明による方法を適用した無線通信システムの全体構成を示す図である。この無線通信システムは、システムＡ及びシステムＢを有して構成される。システムＡは例えば携帯電話システムであり、システムディレクトリ装置１３０（識別情報送信装置）と、無線基地局（以下、ＢＳという）１４０、ＢＳ１５０を有している。また、破線Ｈ１、Ｈ２は、マルチサービス端末１００（無線端末装置）が無線システムＡを利用できる範囲を示している。システムＢは、例えば無線ＬＡＮであり、システムディレクトリ装置１６０（識別情報送信装置）と、ＢＳ１７０、ＢＳ１８０、ＢＳ１９０を有している。ここで、ＢＳ１７０〜１９０はアクセスポイントである。また、破線Ｈ３〜Ｈ５は。マルチサービス端末１００が無線システムＢを利用できる範囲を示している。例えば、マルチサービス端末１００が破線Ｈ３の範囲内にいる場合、そのマルチサービス端末１００はシステムＡとシステムＢの双方を利用可能である。
【００１４】
システムディレクトリ装置１３０、１６０は、マルチサービス端末１００の位置を示す位置情報に応じた利用可能システムを案内する装置であり、各システム毎に設けらている。システムＡとシステムＢはルータ等のネットワーク機器を用いて相互にコアネットワークで接続される。関門装置１２０は、システムＡとコアネットワーク間を、関門装置１２１はシステムＢとコアネットワークとを接続している。マルチサービス端末１００はシステムＡあるいはシステムＢを経由して通信相手である通信相手ノード１１０と通信を行う。
【００１５】
次に、マルチサービス端末１００の構成について、図２を用いて説明する。マルチサービス端末１００は、システムＡインタフェース部２００、システムＢインタフェース部２１０、スイッチ部２２０、インターネットプロトコル部２３０、アプリケーション部２４０、ディレクトリキャッシュ２５０、メモリカード２６０、位置検出部２７０などから構成される。
【００１６】
システムＡインタフェース部２００は、システムＡの物理層、データリンク層を実装し、システムＡのＢＳ１４０あるいはＢＳ１５０との間で、データ通信を行う。システムＢインタフェース部２１０は、システムＢの物理層、データリンク層を実装し、システムＢのＢＳ１７０、１８０および１９０との間で、データ通信を行う。スイッチ部２２０は、異なる物理層、データリンク層を持つシステムＡ、Ｂの切替を行う。インターネットプロトコル部２３０は、インターネットで使用されるネットワーク層、トランスポート層プロトコルを実行する部分である。アプリケーション部２４０は、インタフェース部２００、２１０から受信したデータを処理して画面に表示したりする部分である。
【００１７】
ディレクトリキャッシュ２５０は、マルチサービス端末１００がローカルに持っている利用可能システムの情報が記憶されたメモリである。高速に読み書きできるデバイスを用いているが容量は小さい。メモリカード２６０も、マルチサービス端末１００がローカルに持っている利用可能システムの情報が記憶された記憶媒体であり、高速に読み書きはできないが容量は大きい。位置検出部２７０は、マルチサービス端末１００の位置情報を取得するブロックであり、例えば、ＧＰＳによって構成される。なお、地図を利用したユーザによる位置入力、あるいは、住所等のユーザによる手入力に基づく位置検出も可能である。また、無線システムの基地局より報知される情報に含まれる基地局の識別子等を利用して位置を判断する方法も採用できる。
【００１８】
次に、図３〜図５を参照し、上述した無線通信システムの動作を説明する。
各システムＡ、Ｂのシステムディレクトリ装置１３０，１６０は、自システムのサービス範囲を登録したデータベースを持つ。このデータベースは、図４に示すように、サブエリアＩＤごとに該当システムが利用可能かどうかが登録されている。図におけるシステム名は、サブエリアＩＤで利用可能なシステム名を示している。基地局ＩＤは、サブエリアＩＤでサービスしている無線基地局のＩＤを示している。システム情報は、そのエリアのトラヒックの状況などシステムに関する情報を示している。ここで、サブエリアについて図５を用いて説明する。サブエリアは、地理的なエリアを細かなエリアに分割したもので、各サブエリアにユニークなＩＤを割り当てる（サブエリアＩＤ：図中の数字）。この図では、簡素化のために四角いサブエリアを定義しているが、形は何でも良い。図５の例では、システムＢの基地局のサービスエリアにシステムＡの基地局のサービスエリアがオーバレイしている様子をあらわしている。サブエリアを小さくすれば、システム発見の精度が上がり、大きくすることによって精度が下がる。
【００１９】
自システムだけのサービス範囲だけではなく、オーバレイしている他のシステムの状況を把握するため、各システムディレクトリ装置１３０、１６０間で、図４に示すシステムディレクトリ情報の交換を行う（図３のフロー▲１▼）。自システムの情報だけでなく、交換可能な全てのシステムの情報を持つ。例えば、図３の例では、システムディレクトリ装置１３０には、システムＡのサービス範囲が登録される。同様にシステムディレクトリ装置１６０には、システムＢのサービス範囲が登録される。
【００２０】
システムディレクトリ装置１３０は、システムＡの情報をシステムディレクトリ装置１６０へ渡す。同様に、システムディレクトリ装置１６０は、システムＢの情報をシステムディレクトリ装置１３０へ渡す。これにより、システムディレクトリ装置１３０では、システムＡだけでなくシステムＢの両方の情報を持つことになる。システムディレクトリ装置１６０も同様である。各システムディレクトリ装置１３０、１６０が情報を交換するのは、自システム内のサービスエリアが更新された場合である。例えば、新たに基地局を設置した場合や、障害が発生して使えなくなった時などである。また、交換する情報も、図４に示したサブエリアＩＤの欄からシステム情報の欄までの全ての情報では、交換のための通信トラヒックが多くなる恐れや、機密情報まで含むことになってしまうため、最低限サブエリアＩＤとシステム名の欄のデータを交換する。交換する手順があるため、変更があった場合に容易に各々の情報を更新することが可能である。
【００２１】
次に、マルチサービス端末１００内のシステム情報の流れについて説明する。
マルチサービス端末１００では、利用可能サービスを発見するため、マルチサービス端末１００の位置するサブエリアの情報が、ます、自分のディレクトリキャッシュ２５０にあるか否かを高速検索する。そこでなければ、次にメモリカード２６０を検索し（図３のフロー▲３▼）、それでもなければ、ネットワークを介して、システムディレクトリ装置の問い合わせを行う（フロー▲２▼）。
次に図６を用いて、マルチサービス端末１００が発呼する場合のシステム発見の流れを説明する。
【００２２】
マルチサービス端末１００は、発呼する場合、どのシステムを利用すればよいのかを発見するため以下のステップを実行する。まず、ステップＳ１で位置検出部２７０が現在位置情報を取得する。取得した位置情報は、ＧＰＳレシーバから得た緯度・経度情報や、地図情報から変換したサブエリアＩＤなどである。次に、ステップＳ２では、ディレクトリキャッシュ２５０に、取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報があるか否かの検索を行う。検索した結果、情報がなければステップＳ３に進み、情報がある場合はステップＳ５に進む。
【００２３】
ステップＳ３では、メモリカード２６０に、取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報があるか検索を行う。検索した結果、情報がなければステップＳ４に進み、情報がある場合はステップＳ５に進む。取得した位置情報に対応する利用可能システムの情報がマルチサービス端末１００にない場合は、ステップＳ４において、サービスエリアの広域な無線システムのディレクトリ装置１３０に問い合わせる。ここで広域なシステムを用いるのは、端末がサービスを受けたいときに接続できる可能性が非常に高いシステムを利用したいからである。マルチサービス端末１００はシステムディレクトリ装置１３０から利用可能システムの検索結果を受領する（ステップＳ５）。
すでに、システムディレクトリ装置１３０と１６０は、情報を交換しているため、このとき、マルチサービス端末１００はシステムＡおよびシステムＢの情報を得ることができる。
【００２４】
システムディレクトリ装置１３０より取得したデータは、ディレクトリキャッシュ２５０およびメモリカード２６０ヘ登録する。ディレクトリキャッシュ２５０は容量が小さいため、容量を越してしまった場合は、利用頻度の低い情報から登録をメモリカード２６０へ移す。つまり、ヒットしやすい情報だけが、ディレクトリキャッシュ２５０に残ることになる。これにより、頻繁にネットワークを使って問い合わせる必要がなく、早くシステムを発見することができる。よく利用する地理的場所でのサービス利用に関しては、非常に早くシステムを発見することが可能である。
【００２５】
ステップＳ５において、マルチサービス端末１００がいずれかの情報源から利用可能システムの候補を取得する。次に、ステップＳ６で、マルチサービス端末１００は端末自身の選択ポリシーにしたがって候補の中から最適なシステムを選択する。次に、ステップＳ７において、マルチサービス端末は、選択した無線通信システムを用いて、通信相手ノード１１０との通信を開始する。もし接続できない場合は、第２候補を用いて通信を開始するといったようにポリシーにしたがって順に接続を試みる。
【００２６】
以上のように、この実施形態によれば、マルチサービス端末１００が発呼するときに、全てのシステムをサーチしたり、常にネットワークを用いて問い合わせして、利用可能システムの候補を発見するのではなく、マルチサービス端末１００内の情報を用いることにより、迅速にシステムを発見することができる。また、シグナリング専用のネットワークを用いないため、コスト面でも安価である。さらに、常時無線通信システムの受信電力をモニタする必要がないので、マルチサービス端末１００の消費電力が小さいという利点がある。
【００２７】
次に、図７を用いて、マルチサービス端末１００がハンドオフする場合の無線システム発見の流れを説明する。
現在使用しているシステムの受信電力が下がり、通信が困難になり、同じ無線システムが使えなかったり、使えても他のシステムに切り替えたい場合に、マルチサービス端末１００は図７に示すハンドオフの処理を進める。
【００２８】
図７のステップＳ１１からステップＳ１７の処理の内、ステップＳ１４以外は図６のステップＳ１〜Ｓ７の処理と同じである。ステップ１４では、すでに使用中の無線システムで通信が可能であるため、わざわざサービスエリアの広範なシステムを使用する必要はない。現在使用中のシステムのシステムディレクトリ装置において利用可能システムを検索する。なお、使用中のシステムのシステムディレクトリ装置も、広範な無線システムのシステムディレクトリ装置も情報を交換しているため、同じ情報を持っており、問題はない。
【００２９】
次に、図８を用いて、マルチサービス端末１００へ着信する流れを説明する。図８は、通信相手ノード１１０から発信し、マルチサービス端末１００に着信する図を示している。通信相手ノード１１０からのページングデータは広域な無線システムが利用され、マルチサービス端末１００に届く。これを受信したマルチサービス端末１００は、図６に示す手順でシステムを選択した後、通信相手ノード１１０に選択したシステムのアドレスを通知し、選択したシステムを使用して通信を行うことができる。
【００３０】
なお、メモリカード２６０はマルチサービス端末１００より着脱可能でである。これにより、あるマルチサービス端末１００で使用していたカードを外し、別のマルチサービス端末１００へセットすれば、別のマルチサービス端末１００がメモリカード２６０の情報を参照することによってネットワークを介さず、迅速に利用可能システムを発見することが可能である。
【００３１】
上述したように、本実施形態では、従来技術の共通シグナリングのネットワークの役割を、サービスエリアの広範囲なシステムに置き換える。これにより、共通シグナリングネットワークを新たに構築する必要がなくネットワークコストを低減することができる。
なお、上記実施形態は２つのシステムＡ、Ｂによって無線通信システムが構成されているが、３つまたはそれ以上のシステムから無線通信システムが構成されても良いことは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、異種システムが混在する無線通信システムにおいて、無線端末装置が、迅速に、かつ、低消費電力で（すなわち、低コストで）利用可能なシステムを検出することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末１００の構成を示すブロック図である。
【図３】同無線通信システムにおけるデータの流れを示す図である。
【図４】図１におけるシステムディレクトリ装置１３０、１６０に記憶されるシステムディレクトリ情報を示す図である。
【図５】サブエリアおよびシステムＡ、Ｂのサービス範囲の一例を示す図である。
【図６】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末１００の発呼時の動作を示すフローチャートである。
【図７】同無線通信システムにおけるマルチサービス端末１００のハンドオフ時の動作を示すフローチャートである。
【図８】同無線通信システムにおいて、マルチサービス端末１００の着呼時の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１００…マルチサービス端末
１１０…通信相手ノード
１３０、１６０…システムディレクトリ装置
１４０、１５０、１７０、１８０、１９０…無線基地局（ＢＳ）
２５０…ディレクトリキャッシュ
２６０…メモリカード
２７０…位置検出部
Ａ、Ｂ…システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004207822.tif 000008
【図７】
2004207822.tif 000009
【図８】
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