(57)【要約】【課題】  端末装置とルータとを接続する無線通信ネットワークにおける方法を提供する。【解決手段】  第１のネットワークインターフェースを利用して第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させたのち、第２のネットワークインターフェースを利用して、第２の接続ポイントを検出し、第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させ、第２の接続ポイントと接続している接続ルータと端末装置の適合性を判定して、端末装置と接続ルータとを接続することができる。【選択図】      図２
2004180311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置をルータと接続する無線接続ネットワークにおける方法において、
第１のネットワークインターフェースを利用して第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
第２のネットワークインターフェースを利用して第２の接続ポイントを検出する過程と、
第２のネットワークインターフェースを利用して第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
第２の接続ポイントに接続している接続ルータと端末装置との間の適合性を判定する過程と
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
端末装置をルータと接続する無線接続ネットワークにおける方法において、
複数の送受信部を有する端末装置を提供する過程と、
第１の送受信部を利用して第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
端末装置が、前記第１の送受信部を利用してデータの送受信をできるようにする過程と
第２のネットワークインターフェースに対する第２の接続ポイントを検出する過程と、
第２の送受信部を利用して第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
第２の接続ポイントに関連した接続ルータと端末装置との間の適合性を判定する過程と
を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
端末装置をルータと接続する無線接続ネットワークにおける方法において、
第１の送受信部を利用して第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
端末装置が、前記第１の送受信部を利用してデータの送受信をできるようにする過程と
第２の送受信部が第２の接続ポイントを検出する過程と、
第２の送受信部を利用して第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、
第２の接続ポイントに接続した接続ルータと端末装置との間の適合性を判定する過程と
を有することを特徴とする方法。
【請求項４】
第１の送受信部と第２の送受信部とを含む複数の送受信部と、
発見方針データベースと
を有し、
前記第１の送受信部が第１の接続ポイントと接続してデータの送受信をしている間、
前記第２の送受信部が第２の接続ポイントの発見処理を行ない、
前記発見処理の際、前記発見方針データベースが参照されることを特徴とする
端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、無線接続装置と無線接続ネットワークに関する。特に、端末装置と接続ルータとを接続する無線接続ネットワークにおける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線接続ネットワークの基本構成要素は、接続ポイントおよび接続ルータである。図１は、従来の無線接続ネットワークの構成を示す。図に示すように、端末装置１０２が無線通信リンク１０６を介して接続ポイント１０４と接続する。接続ポイント１０４が通信リンク１１０を介して接続ルータ１０８と接続する。接続ルータ１０８がＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク（インターネットとも称する）１１２等の通信ネットワークに接続する。
接続ポイント１０４は、無線セグメントから有線セグメントへのブリッジとして働いている。接続ルータ１０８は、接続ポイントからＩＰネットワークへのゲートウェイとして働いている。端末装置は、接続ポイントとの間で無線リンクを成立させると、接続ルータと通信してＩＰネットワークに接続する。
【０００３】
端末装置は、インターネットに接続するために、端末装置の近くにある接続ポイントを発見する必要がある。端末装置は、インターネット接続を開始する時、あるいは無線状況の劣化によりネットワーク接続を失った時に、接続ポイントを発見する必要がある。端末装置は、複数の異なる無線チャネルを走査して、接続ポイントの発見処理を実行する。接続ポイントが全くない無線チャネルもあるため、この処理は網羅的に徹底して行われるのが普通であり、処理に時間を要する。例えば、無線接続ネットワークがIEEE802.11b無線ＬＡＮの場合、接続ポイントの配置分布および応答性に応じて、次の接続ポイントを特定する処理に数百ミリ秒程度の時間を要することがある。
【０００４】
端末装置は、接続ポイントを発見すると、接続ルータとの間でＩＰパケットの交換ができるように、接続ポイントとリンク層接続を成立させる必要がある。オープンシステム（すなわち、接続が誰にでも許容されているネットワーク）でもない限り、リンク層接続の際に、端末認証および接続許可がおこなわれる。認証バックエンドサーバと通信する接続ポイントについて、通常、無線による複数のメッセージおよび有線バックボーン経由のメッセージの転送が認証処理には必要である。有線バックボーン経由のメッセージの転送には、インターネット経由のメッセージ転送が通常含まれるので、その転送に非常に時間を要することがある。したがって、認証処理が終了するまで数秒程度の時間を要することがある。
【０００５】
端末装置がリンク層で接続できるようになると、このリンク上の接続ルータを発見して、そのＩＰアドレスとデフォルトゲートウェイを設定する段階に進むことことができる。ＰＰＰ(Point to Point Protocol)、ＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)、ＩＰｖ６ステートレス自動アドレス構成等の構成の選択に応じて、この段階に数十ミリ秒から数秒を要する。
【０００６】
端末装置は、必要に応じて、ＤＮＳ（Domain Name Server）サーバの発見、構内（local）移動管理サーバの発見、ＩＰｖ４―ＩＰｖ６変換器の発見、あるいはアプリケーション層ゲートウェイの発見等の処理段階をさらに踏まえることもある。端末装置はこれらの処理を並行して処理することはできないので、いずれの処理においても、前段階の処理が完了するまで待機しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、端末装置が、接続ポイント経由でインターネット接続を要求すると、端末装置は複数段階の処理を行わなければならない。これらの接続処理を完了するには、通常、数秒程度の時間を要し、その間、端末装置はＩＰ接続するまで待機しなければならない。このような待ち時間（latency）は通信の種類によらず悪影響を及ぼす。特に、ＶｏＩＰ（Voice over IP ）等の遅延に影響されやすいリアルタイムアプリケーションではこのような待ち時間を許容できない。
【０００８】
異なる種類の複数の接続ネットワークが同一地域に配設されている場合に、待ち時間の問題はさらに大きくなる。このような異種混合状況は無線ＬＡＮの展開につきものである。各接続ポイントは、異なるサービスプロバイダにより提供され、ネットワークへの接続の許可／不許可が端末毎に決められることもある。また、端末装置が接続ポイントの一つとリンク層接続を成立させた後にはじめて、端末装置に接続ルータから必要な機能が提供されない（例えば、ＩＰｖ６が提供されない）ことや、 ネットワークに所望のサーバ、サービス（例えばＳＬＰ(Service Location Protocol)）がないことがわかる場合もある。これらの場合、たとえ、端末装置が貴重な時間を割いて、接続ネットワークの使用を試みたとしても、別の接続ポイントをゼロから探さなければならない。また、端末装置は、ハンドオーバを行なう必要がある度に、この処理を繰り返す必要がある。
【０００９】
したがって、このような課題を解決するための、端末装置を接続ルータに接続する無線接続ネットワークにおける方法および装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、端末装置とルータとを接続する無線接続ネットワークにおける方法を提供する。本発明に係る方法は、第１の無線ネットワークのインターフェースを利用して第１の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、第２の無線ネットワークのインターフェースを利用して第２の接続ポイントを検出する過程と、第２の無線ネットワークのインターフェースを利用して第２の接続ポイントとリンク層接続を成立させる過程と、第２の接続ポイントと関連している接続ルータと端末装置との適合性を判断する過程とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は、本発明に係る端末装置を接続ルータに接続する方法および装置が実装されるシステムの構成を示す。端末装置３００は複数の通信インターフェースを備えているので、無線通信リンク１０６を介して第１の接続ポイント１０４とすでに説明したように通信しながら、無線通信リンク２０６を介して第２の接続ポイント（例えば、接続ポイント２０４）と通信をすることができる。第２の接続ポイント２０４は、通信リンク２１０を介して第２の接続ルータ２０８と通信することができる。端末装置３００は複数の通信インターフェースを備えているので一つの通信インターフェースでデータの送受信をしながら、もう一つの通信インターフェースで第２の接続ポイント２０４およびその先の接続ルータ２０８の利用可能性と適合性を判定することができる。
【００１２】
ところで、送受信部を一つしか備えない端末装置では、データ交換処理か発見処理のいずれか一つしか同時には処理できない。また、送受信部を一つしか備えない端末装置では、２つの処理を交互に行なうようにしても両方の処理性能が劣化するので、実用的な性能を得られない。
しかし、本発明に係る端末装置は、上記のように２つの送受信部を搭載することにより、接続ネットワークの発見処理とデータ交換処理とを並行処理することができる。
【００１３】
端末装置は、２つの別個の無線ネットワークインターフェース（例えば、２つの別個の送受信部）を有するか、あるいは、２つの送受信部を備える１つの無線ネットワークインターフェース（例えば、２つの送受信部を備えた１枚のネットワークカード）を有していればよい。いずれの場合でも、端末装置は、２つの送受信部を利用して、リンク層接続およびネットワーク層接続を成立させることができる。一つの送受信部がデータの送受信をしている間に、もう一つの送受信部が別の接続ネットワークを発見することができる。
【００１４】
端末装置は、使用中の無線リンクの品質が劣化し続けていてリンク層のハンドオーバが必要となりそうなことを検出する時にのみ、一方の送受信部に発見処理をおこなわせることもできれば、常時その送受信部に発見処理をおこなわせることもできる。前者の場合、送受信部は、必要とされるまで第１の送受信部を低消費電力モードで動作させることができるので、後述するように、電池の消耗の点から優れている。後者の場合、送受信部は、端末装置の近くにある接続ポイントを常に捕捉しているので、接続要求に対する応答速度の点で優れている。
【００１５】
図３は、本発明における端末装置３００の構成を示すブロック図である。端末装置３００は制御部３０２を有している。
制御部３０２は、装置を制御するためのマイクロプロセッサー、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（特定用途集積回路、Application Specific Integrated Circuit）、あるいは、その他の回路や集積回路等で構成されることが好ましい。
制御部３０２は、記憶部３０３と接続している。制御部３０２は、アンテナ３０６を備えた第１送受信部３０４、および、アンテナ３１０を備えた第２送受信部３０８と接続している。
制御部３０２は、赤外線通信、Bluetooth（登録商標）通信、無線ＬＡＮ（IEEE802.11b規格）通信等により少ない消費電力で通信を行なうことができる構内無線送受信部３１２と接続している。制御部３０２は、ＲＳ２３２−Ｃインターフェース等を介して有線による通信を行なうことができる通信ポート３１４と接続している。
制御部３０２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信できるＧＰＳ部３１６と接続していることが好ましい。
制御部３０２は、ユーザインタフェース部３２４と接続している。ユーザインタフェース部３２４は、ユーザインタフェース３３０、表示部３３２、マイク３３６およびスピーカ３３２への音声回路３３４を有することが好ましい。
なお、端末装置は無線接続を行なうことができる装置であれば、無線ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話を含むいかなる形態であっても良い。
【００１６】
本発明において、管理構成４０２が制御部３０２に、発見方針（policy）データベース４０６が記憶部３０３に実装されていることが好ましい。図４は、本発明に係る管理構成４０２を示す構成図である。
接続ポイントの発見を要求されると、一方の送受信部は、すでに説明したような一連の発見処理を行なう。送受信部は、接続ポイントを発見すると、所望のサービスを発見し、所望のパラメータを設定した後、リンク層接続およびネットワーク層接続を成立させ、制御部３０２に接続を成立させたことを通知する。
【００１７】
制御部３０２は、管理構成４０２にしたがって、使用中の接続ポイントから次の接続ポイントに切り替えるタイミングを決定する。通常の場合、次の接続ポイントへ適切に接続が設定されると、直ちに、制御部３０２は、ＩＰセッションを一方の送受信部から他方の送受信部に移動させ、使用中の無線リンクを破棄することができる。発見処理を行っていた一方の送受信部は、データの送受信を行なうようになり、データの送受信を行っていた他方の送受信部は発見処理を行なうようになる。したがって、各送受信部は、このように役割を変えることにより、時に応じて異なる処理を行なっている。
【００１８】
制御部３０２は、管理構成４０２に含まれる接続ネットワーク発見管理パート４０４にしたがって発見方針データベース４０６を参照し、ＩＰセッションの切換えが行なわれる前に、新たに発見された接続ポイントが適切なものであるかどうかを確認する。
制御部３０２は、管理構成４０２に含まれる２つのネットワークインターフェース４０８、４１０に対して、一方の送受信部を接続ポイントの発見処理に割当て、他方の送受信部をデータの送受信に割当てる。
【００１９】
発見方針データベース４０６が、認証に必要なパラメータを含んでいることが好ましい。
制御部３０２は、接続ネットワーク発見管理パート４０４にしたがって、セキュリティ要件を確認する必要がある。セキュリティを確保する方法としては、例えば、正しいＳＳＩＤ（Service Set Identifier）が接続ポイントから報知されているかを確認する方法や、接続ポイントが提供する相互認証方法がある。確認の後、制御部３０２は、端末装置を認証して、接続ポイントへの接続を許可する。
また、発見方針データベース４０６が、サポートの必要なプロトコルについての情報も含んでいることが好ましい。この情報としては、例えば、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６、ＤＮＳ、ＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４およびその高速ハンドオーバ、局所移動度管理等が接続ネットワークからサポートされていることを端末装置が必要とするかどうかという情報がある。
制御部３０２は、接続ネットワーク発見管理パート４０４にしたがって、発見方針データベース４０６に記載されている構成に基づいて、それぞれ必要かどうかを確認する必要がある。制御部３０２は、これらの要件がすべて満足された時にはじめて、インターフェースを交換することが好ましい。
発見方針は、発見方針データベース４０６に、例えば次に示すような論理式の形で記憶されている。
論理式：（認証不要）ＡＮＤ（（ＩＰｖ４およびＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４がサポートされている）ＯＲ（ＩＰｖ６がサポートされている））。
この例では、制御部３０２は、接続ネットワーク発見管理パート４０４にしたがって、端末認証を必要としない接続ポイントを発見する必要がある。また、制御部３０２は、接続ネットワークでＩＰｖ４およびＭｏｂｉｌｅＩＰｖ４の外部エージェントが、あるいはＩＰｖ６がサポートされているかを確認する必要がある。
【００２０】
図５は、端末装置をルータと接続する無線接続ネットワークにおける本発明に係る方法を示すフローチャートである。端末装置は、第１および第２のネットワークインターフェースを含む複数の別個の無線ネットワークインターフェースを備えている。各無線ネットワークインターフェースは、図３に示すように、別々の送受信部を有する。
まず、第１のネットワークインターフェースがデータの送受信を行なうことができるようになる（ステップ５０２）。次に、第２のネットワークインターフェースが接続ポイントとリンク層接続を成立させることができるようになる（ステップ５０４）。続いて、第２のネットワークインターフェースが接続ルータと接続を成立させることができる（ステップ５０６）。
【００２１】
図６は、本発明に係る端末装置をルータと接続する方法をより詳細に示すフローチャートである。端末装置は、第１および第２のネットワークインターフェースを含む複数の別個の無線ネットワークインターフェースを備えている。ここで、第１のネットワークインターフェースが第１の接続ポイントを介してデータの送受信を行なっているものとする。また、第１の接続ポイントは第１の接続ルータと接続しているものとする。
端末装置が、第１の接続ポイントとは異なる第２の接続ポイントを検出すると（ステップ６０２）、第２のネットワークインターフェースが第２の接続ポイントを介してリンク層接続を成立させる（ステップ６０４）。続いて、端末装置は、第１および第２の接続ポイントが別々の接続ルータと接続しているかどうかを判定する（ステップ６０６）。別々の接続ルータに接続している場合に、端末装置は、第２の接続ポイントと接続している第２の接続ルータとの適合性を判定することができるようになる（ステップ６０８）。
次に、端末装置は、第２のネットワークインターフェースを介して第２の接続ルータと接続を成立させる（ステップ６１０）。続いて、端末装置は、第１の接続ポイントから第２の接続ポイントにハンドオフをおこなう（ステップ６１２）。最後に、端末装置は、第１および第２のネットワークインターフェースの役割を交替する（ステップ６１４）。
この交替の結果、第２のネットワークインターフェースがデータの送受信をおこなうようになる。第１のネットワークインターフェースは、必要に応じて別の接続ポイントを発見し、接続を試みる。
【００２２】
図７は、本発明に係る端末装置における消費電力節約方法を示すフローチャートである。端末装置は、第１および第２のネットワークインターフェースを含む複数の別個の無線ネットワークインターフェースを備えている。ここで、第１のネットワークインターフェースがデータの送受信を行なっているものとする。また、第２のネットワークインターフェースは、電力を消費しないように、必要とされるまでスリープ状態にあるものとする。
端末装置は、受信信号強度が劣化し続けていることを検出すると（ステップ７０２）、第２のネットワークインターフェースをスリープ状態から復帰させる（ステップ７０４）。端末装置は、別の接続ポイントが利用可能であることを判定すると（ステップ７０６）、第２のネットワークインターフェースがその接続ポイントとリンク層接続を成立させる（ステップ７０８）。最後に、第２のネットワークインターフェースが、接続ルータと接続を成立させる（ステップ７１０）。
【００２３】
以上本発明の実施の最良の形態について説明してきたが、本発明の範囲は実施形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて決められる。また、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者がおこなう修正、変形等は本発明と実質的同一あるいは均等の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の無線接続ネットワークの構成を示す図。
【図２】本発明に係る方法および装置が実装されるシステムの構成を示す図。
【図３】本発明に係る端末装置を示すブロック図。
【図４】本発明に係る管理構成を示す図。
【図５】本発明に係る無線接続ネットワークにおける端末装置とルータとの接続方法を示すフローチャート。
【図６】本発明に係る端末装置とルータとの接続方法をさらに詳細に示すフローチャート。
【図７】本発明に係る端末装置における消費電力節約方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２５】
１０２・・・端末装置、１０４・・・接続ポイント、１０６・・・無線通信リンク、１０８・・・接続ルータ、１１０・・・通信リンク、１１２・・・インターネット、２０４・・・接続ポイント、２０６・・・無線通信リンク、２０８・・・接続ルータ、２１０・・・通信リンク、３００・・・端末装置、３０２・・・制御部、３０３・・・記憶部、３０４・・・送受信部、３０８・・・送受信部、３１２・・・構内無線送受信部、３１４・・・通信ポート、３２４・・・ユーザインタフェース部、４０４・・・接続ネットワーク発見管理パート、４０６・・・発見方針データベース、４０８・・・ネットワークインターフェース、４１０・・・、ネットワークインターフェース
【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】
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【図７】
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