(57)【要約】      （修正有）【課題】  新規で効率の良い無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を提供し、全く新しいハンドオフ切換の初期化方法を開拓する。【解決手段】  １）モバイル端末３が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始する時、計時をスタートさせるステップと、２）モバイル端末３が古いアクセス・ポイント１の信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、プローブ要求信号を新アクセス・ポイント２へ発送し、新アクセス・ポイント２がプローブ応答情報を返すステップと、３）モバイル端末３がアクセス・ポイント１，２の信号強度、接続時間およびアクセス・ポイントのシステム・トラフィック負荷に基づいて、新アクセス・ポイント２に接続するか否かを判断し、判断結果が「イエス」であれば、再接続要求信号を新アクセス・ポイント２へ発送するステップとを含む。【選択図】  図４
2005027313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ローカル・エリア・ネットワーク中の各アクセス・ポイント（１，２）が定期的にタイム・ビーコン、信号間隔、アクセス・ポイント識別コードおよびトラフィック指示マップなどを含む情報を定期的に放送するものであって、そのハンドオフ切換方法が、以下のステップ：
１）モバイル端末（３）が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または接続を新しく構築する時、すなわち、あるアクセス・ポイントと接続を構築する時、計時をスタートさせるステップと；
２）モバイル端末（３）がずっと古いアクセス・ポイント（１）の信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、それが近いアクセス・ポイントをサーチし始めハンドオフ切換の準備を行うとともに、プローブ要求信号を新しいアクセス・ポイント（２）へ発送し；新しいアクセス・ポイント（２）がプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答情報を返すステップと；
３）モバイル端末（３）がアクセス・ポイント（１，２）の信号強度および接続時間に基づいて新しいアクセス・ポイント（２）に接続するか否かを判断し、判断結果が「イエス」であれば、再接続要求信号を新しいアクセス・ポイント（２）へ発送するステップと；
を含むものであることを特徴とする無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項２】
上記したハンドオフ切換の関数が、ISTであり、下記する数式：
2005027313.tif 000007
式中、ＳＮＲ（ｔ）は、信号ノイズ比、Ｔはモバイル端末（３）とアクセス・ポイント（１，２）との接続時間、k6とk7とは関数のパラメーターであることを更なる特徴とする請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項３】
上記したハンドオフ切換の方針が、先ず、旧アクセス・ポイント（１）に対して、２つのSNRのしきい値H, hを設定するものであって、Hを高いしきい値とし、hを低いしきい値として；旧アクセス・ポイント（１）から受信する信号の信号ノイズ比がSNR>Hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がなお強いことを表し、それにより、このエリアにおいて、ハンドオフ切換を行わないと判断し、SNR<hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がすでに弱く、ハンドオフ切換を行わなければならないものとし；h<SNR<Hの状況では、IST値により、ハンドオフ切換を行うか否かを決定；すなわち、もしも新しいアクセス・ポイントのIST値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより大きいか等しければ、ハンドオフ切換を行い；そうでない場合、もしも新しいアクセス・ポイントのIST値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより小さければ、ハンドオフ切換を行わないと判断することを更なる特徴とする請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項４】
カウンターを設置して接続時間を計測することにより、モバイル端末が接続応答情報を受信した後で計時を開始することを更なる特徴とする請求項１記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項５】
無線ローカル・エリア・ネットワーク中の各アクセス・ポイント（１，２）が定期的にタイム・ビーコン、信号間隔、アクセス・ポイント識別コードおよびトラフィック指示マップなどを含む情報を定期的に放送するものであって、そのハンドオフ切換方法が、以下のステップ：
１）モバイル端末（３）が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または接続を新しく構築する時、すなわち、あるアクセス・ポイントと接続を構築する時、計時をスタートさせるステップと；
２）モバイル端末（３）がずっと旧アクセス・ポイント（１）の信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、それが近いアクセス・ポイントをサーチし始めハンドオフ切換の準備を行うとともに、プローブ要求信号を新しいアクセス・ポイント（２）へ発送し；新しいアクセス・ポイント（２）がプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答情報を返すステップと；
３）モバイル端末（３）がアクセス・ポイント（１，２）の信号強度、接続時間およびアクセス・ポイントのシステム・トラフィック負荷に基づいて新しいアクセス・ポイント（２）に接続するか否かを判断し、判断結果が「イエス」であれば、再接続要求信号を新しいアクセス・ポイント（２）へ発送するステップと；
を含むものであることを特徴とする無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項６】
上記したハンドオフ切換のISLTが、下記する数式：
2005027313.tif 000008
式中、ISLT(t)は信号ノイズ比、Lはアクセス・ポイントの計算したシステム負荷、fL(L)はシステム負荷ウェート関数、k1,k2,k3は関数パラメーターであることを更なる特徴とする請求項５記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項７】
上記したハンドオフ切換方針が、先ず、旧アクセス・ポイント（１）に対して、２つのSNRのしきい値H,hを設定するものであって、Hを高いしきい値とし、hを低いしきい値として；旧アクセス・ポイント（１）から受信する信号の信号ノイズ比がSNR>Hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がなお強いことを表し、それにより、このエリアにおいて、ハンドオフ切換を行わないと判断し、SNR<hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がすでに弱く、ハンドオフ切換を行わなければならないものとし；h<SNR<Hの状況では、IST値により、ハンドオフ切換を行うか否かを決定；すなわち、もしも新しいアクセス・ポイントのISLT値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより大きいか等しければ、ハンドオフ切換を行い；そうでない場合、もしも新しいアクセス・ポイントのISLT値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより小さければ、ハンドオフ切換を行わないと判断することを更なる特徴とする請求項５記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項８】
カウンターを設置して接続時間を計測することにより、モバイル端末が接続応答情報を受信した後で計時を開始することを更なる特徴とする請求項５記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【請求項９】
上記したシステム負荷（Ｌ）が、システム（チャンネル）・ビジー時間帯、すなわち、アクセス・ポイントのチャンネルが占用されたパーセンテージ、つまりチャンネル・ビジー回数と総トラフィック回数との間の比率を指すことを更なる特徴とする請求項５記載の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モバイル通信中のハンドオフ切換技術ならびにモバイル管理方法の領域に関し、特に、主要な無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドオフ管理もまたモバイル端末が１つのベース・ステーションから別なベース・ステーションへ移動する過程においてシームレスかつハンドオフ切換ロス無しを確保する初期テスト化過程である。ハンドオフ切換技術は、そのうちのキーポイント技術であり、それは、モバイル端末のモバイル性能に直接影響を与える。
【０００３】
ハンドオフ切換は、いくつかの過程：計測、決定およびハンドオフ切換の実行を含む。ハンドオフ切換は、いくつかの標準に基づいて区分することができる。
【０００４】
ａ．ハンドオフ切換関数の位置
ここでは、ネットワーク初期テスト・ハンドオフ切換（モバイルが補助またはネットワーク全体として制御を行うか否か）およびモバイル初期化ハンドオフ切換（あるいは双方が共同で決定）に区分する。
【０００５】
ｂ．関連するネットワーク要素
シグナル・セル内部、シグナル・セル間とネットワークとの間。
【０００６】
ｃ．有効接続の個数
ハード切換、ただ１つの接続しか存在できない、あるいはソフト切換、同時に幾つかの接続維持を許可する。
【０００７】
ｄ．データ伝送の種類：電気回路交換またはパケット交換。
【０００８】
ハンドオフ切換の性能要求：
- 小遅延：モバイル端末の移動速度および伝送データの特性に適合するために、できるだけ小さいハンドオフ切換時間を必要とする。
【０００９】
- 拡張可能性：ハンドオフ切換過程が同一シグナル・セル内部、異なるベース・ステーション間、同一ならびに異なるネットワークとの間のハンドオフ切換をサポートしなければならない；
- 最小パケット・ロスおよび迅速な回復；
- ハンドオフ切換完了後にサービス品質または再協議を維持しなければならない；
- 最小追加シグナル。
【００１０】
ハンドオフ切換方法の性能は、モバイル設備に関して無線通信ネットワーク中で移動する時、最も主要な関心となる問題である。
【００１１】
従来の無線ハンドオフ切換方法は、非特許文献１を参照されたく、それは、主要には計測された信号の強弱に基づいて、いくつかの拡張を行ったものであり、下記する通りである。
【００１２】
1)最大パワーハンドオフ切換：この方法中、モバイル端末は、それが受信した最大パワーのベース・ステーションを選んで接続する。
【００１３】
2)相対平均の受信パワー：一定時間内における受信する新しいベース・ステーションの信号パワー平均値が現在のベース・ステーションより大きい時、切換を行う。
【００１４】
3)ヒステリシス・サイドバンドに基づく相対受信パワー：受信した信号のパワーが現在のベース・ステーション信号より予定値ヒステリシス・サイドバンドが大きい時、新しいベース・ステーションに切り換える。
【００１５】
4)しきい値に基づく絶対受信パワー：その方法中、もしも新しいベース・ステーション信号がしきい値より大きく、かつ現在のベース・ステーション信号がしきい値より小さい時、切換を行う。
【００１６】
5) しきい値に基づく相対受信パワー：現在のベース・ステーション信号がしきい値より小さい時、もしも新しいベース・ステーション信号がしきい値より大きい、または現在のベース・ステーション信号より大きい時、切換を行う。
【００１７】
6)タイム・カウンターを伴う最大パワーハンドオフ切換：もしも受信パワーの第ｎサンプリング点で新しいベース・ステーションが現在のベース・ステーションより大きければ、１つの時間値（ｔ）を設定して、一定時間を過ぎてもやはり同じであれば切り換える。
【００１８】
また、いくつかのハンドオフ切換方法があり、例えば非特許文献２が提示したハンドオフ切換方法は、無線モバイルホーン通信において移動性をサポートするものである。しかし、無線ローカル・エリア・ネットワークと無線モバイルホーン通信とは本質が異なるので、無線モバイルホーン中のハンドオフ切換方法およびＱｏＳパラメーターは、無線ローカル・エリア・ネットワーク中に直接応用することはできない。
【００１９】
IEEE802.11無線ローカル・エリア・ネットワーク標準（非特許文献３を参照)中で１組の「サービス」を規定しており、そのうち、再接続サービス(Reassociation service)は、移動性能をサポートするものである。
【００２０】
接続(Association)サービスが、IEEE802.11ベース・ステーション間に対して不転移(no-transition)切換であるのは、それで十分である。ハンドオフの切換(BSS-transition)に対しては、無線ローカル・エリア・ネットワーク中の新しい機能である再接続サービスを必要とする。再接続サービスは、分布式システムサービスＤＳＳ(Distribution System Services)である。
【００２１】
モバイル端末が１つのアクセス・ポイントから別なアクセス・ポイントに移動する時、再接続サービスをトリガーする。これが分布式システムＤＳ(Distribution System)に現在のアクセス・ポイントおよび末端間のマップを基本業務集合から同一拡張業務集合中の別な基本業務集合へ移動させるよう通知する。再接続は、接続しているアクセス・ポイントおよびベース・ステーション間の接続関係を終了するとともに、新しい接続を構築するものである。一般に、いずれもモバイル端末により再接続サービスを起動させる。
【００２２】
従って、以上の定義により得られる結論は、802.11がモバイル端末により起動されるハード切換過程であるということである。シグナル・ビーコンは、ベース・ステーションとの間の同期および計測に用いられる。
【非特許文献１】Chi-Chun Lo, Ming-Hua Lin, "QoS Provisioning in Handoff Algorithms for Wireless LAN", Broadband Communications, 1998. Accessing, Transmission, Networking. Proceedings, International Zurich Seminar, 17-19 Feb 1998, Page(s): 9-16.
【非特許文献２】Toni Janevski and boris Spasenovski, "A Novel QoS Scheme for Handoffs in Wireless IP Networks", Wireless Communications and Networking Conference, WCNC. 2000, Page(s): 496-501 vol.2
【非特許文献３】Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical layer(PHY) specifications: Higher-Speed Physical Layer Extension in the 2.4GHz Band, IEEE draft standard 802.11b, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
いずれにせよ、IEEE802.11無線ローカル・エリア・ネットワーク(Wireless LAN)標準は、ハンドオフ切換方法を規定していないので、現在、各プロバイダーは、受信する信号の強弱に基づいてハンドオフ切換を確定している。これにより、これらのハンドオフ切換方法がＱｏＳの要求を考慮しないものとなってしまい、いくつかの問題、例えば不必要なハンドオフ切換を引き起こしてしまう。モバイルホーンにおける幾つかのハンドオフ切換方法は、接続時間およびシステム負荷を考慮している。しかし、現在までにおいて、無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換計算法中でこの２つのパラメーターを考慮したものはない。無線ローカル・エリア・ネットワーク中のハンドオフ切換計算法は、現在、相対的に簡単である。
【００２４】
無線ローカル・エリア・ネットワーク中のＣＳＭＡ／ＣＡに基づく競争アクセス方法もシステム負荷に敏感であるため、重いシステム負荷がシステム性能を低下させてしまう。同時に、室内多経路などの現象によりモバイル端末が２つのアクセス・ポイント間で頻繁に切り換えられ、また不必要なハンドオフ切換を行うものとなる。本特許出願の発明者は、無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を提出するものである。この方法は、接続時間、信号強度およびシステム負荷を同時に考慮して、不必要なハンドオフ切換を防止しＱｏＳ性能を改善するものである。
【００２５】
そこで、この発明の目的は、新規で効率の良い無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を提供し、それにより全く新しいモバイル・ノード・ハンドオフ切換の初期化方法を開拓することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この発明にかかる第１の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法は、無線ローカル・エリア・ネットワーク中の各アクセス・ポイントが定期的にタイム・ビーコン、信号間隔、アクセス・ポイント識別コードおよびトラフィック指示マップなどを含む情報を定期的に放送するものであって、そのハンドオフ切換方法が、以下のステップ：１）モバイル端末が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または接続を新しく構築する時、すなわち、あるアクセス・ポイントと接続を構築する時、計時をスタートさせるステップと；２）モバイル端末がずっと旧アクセス・ポイントの信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、それが近いアクセス・ポイントをサーチし始めハンドオフ切換の準備を行うとともに、プローブ要求信号を新しいアクセス・ポイントへ発送し；新しいアクセス・ポイントがプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答情報を返すステップと；３）モバイル端末がアクセス・ポイントの信号強度および接続時間に基づいて新しいアクセス・ポイントに接続するか否かを判断し、判断結果が「イエス」であれば、再接続要求信号を新しいアクセス・ポイントへ発送するステップとを含んで新しい接続を構築することを特徴とするものである。
【００２７】
上記したハンドオフ切換の関数が、ISTであり、下記する数式：
【００２８】
【数１】
2005027313.tif 000003
式中、ＳＮＲ（ｔ）は信号ノイズ比、Ｔはモバイル端末（３）とアクセス・ポイント（１，２）との接続時間、k6とk7とは関数のパラメーターであることを更なる特徴とする。
【００２９】
上記したハンドオフ切換の方針が、先ず、旧アクセス・ポイントに対して、２つのSNRのしきい値H,hを設定するものであって、Hを高いしきい値とし、hを低いしきい値として；旧アクセス・ポイントから受信する信号の信号ノイズ比がSNR>Hである時、旧アクセス・ポイントの信号強度がなお強いことを表し、それにより、このエリアにおいて、ハンドオフ切換を行わないと判断し、SNR<hである時、旧アクセス・ポイントの信号強度がすでに弱く、ハンドオフ切換を行わなければならないものとし；h<SNR<Hの状況では、IST値により、ハンドオフ切換を行うか否かを決定；すなわち、もしも新しいアクセス・ポイントのIST値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより大きいか等しければ、ハンドオフ切換を行い；そうでない場合、もしも新しいアクセス・ポイントのIST値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより小さければ、ハンドオフ切換を行わないと判断する。
【００３０】
この発明にかかる第２の無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法は、無線ローカル・エリア・ネットワーク中の各アクセス・ポイントが定期的にタイム・ビーコン、信号間隔、アクセス・ポイント識別コードおよびトラフィック指示マップなどを含む情報を定期的に放送するものであって、そのハンドオフ切換方法が、以下のステップ：１）モバイル端末が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または接続を新しく構築する時、すなわち、あるアクセス・ポイントと接続を構築する時、計時をスタートさせるステップと；２）モバイル端末がずっと旧アクセス・ポイントの信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、それが近いアクセス・ポイントをサーチし始めハンドオフ切換の準備を行うとともに、プローブ要求信号を新しいアクセス・ポイントへ発送し；新しいアクセス・ポイントがプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答情報を返すステップと；３）モバイル端末がアクセス・ポイントの信号強度、接続時間およびアクセス・ポイントのシステム・トラフィック負荷に基づいて新しいアクセス・ポイントに接続するか否かを判断し、判断結果が「イエス」であれば、再接続要求信号を新しいアクセス・ポイントへ発送するステップとを含むものである。
【００３１】
上記したハンドオフ切換のISLTが、下記する数式：
【００３２】
【数２】
2005027313.tif 000004
式中、ISLT(t)は信号ノイズ比、Lはアクセス・ポイントの計算したシステム負荷、fL(L)はシステム負荷ウェート関数、k1,k2,k3は関数パラメーターであることを更なる特徴とする。
【００３３】
上記したハンドオフ切換方針が、先ず、旧アクセス・ポイント（１）に対して、２つのSNRのしきい値H,hを設定するものであって、Hを高いしきい値とし、hを低いしきい値として；旧アクセス・ポイント（１）から受信する信号の信号ノイズ比がSNR>Hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がなお強いことを表し、それにより、このエリアにおいて、ハンドオフ切換を行わないと判断し、SNR<hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がすでに弱く、ハンドオフ切換を行わなければならないものとし；h<SNR<Hの状況では、IST値により、ハンドオフ切換を行うか否かを決定；すなわち、もしも新しいアクセス・ポイントのISLT値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより大きいか等しければ、ハンドオフ切換を行い；そうでない場合、もしも新しいアクセス・ポイントのISLT値と旧アクセス・ポイントのIST値と差値がしきい値Tsより小さければ、ハンドオフ切換を行わないと判断する。
【発明の効果】
【００３４】
上記構成により、この発明にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法は、新規で効率の良い無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法であり、アクセス・ポイントおよびモバイル端末間の接続時間ならびにシステム負荷を導入したシステムのハンドオフ切換方法は、新規で効率の良い無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換を決定するものであって、その方法は、無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換機能を有効に改善するものである。従って、産業上の利用価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
この発明にかかる好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００３６】
無線ローカル・エリア・ネットワークにおいてアクセス・ポイントのカバー領域には限りがあるので、モバイル設備は、常にハンドオフ切換を行って、異なるシグナル・セルへ進入する。信頼性のあるハンドオフ切換計算法の設計は、無線ローカル・エリア・ネットワークにおいてシームレス切換通信業務を保証するキーポイント要素である。既にあるハンドオフ切換計算法は、主要には、いずれも受信する信号の強弱に基づくと同時に、新しいシグナル・セルの負荷および接続時間を考慮しておらず、また新旧アクセス・ポイント間のスムーズ切換時のＱｏＳ特性協議もない。ある時には、モバイル・ホストが多経路効果により、突然、１つのアクセス・ポイントから別なアクセス・ポイントへ切り換わる不必要な切換となる。
【００３７】
従来の決定方法は、信号ノイズ比Signal Noise Ratio(SNR)を判断するだけである。従来の無線モバイルホーンにおけるハンドオフ切換方法は、無線ローカル・エリア・ネットワークに直接応用することができず、これは、無線ローカル・エリア・ネットワークが主要にデータ業務に対するものであり、無線モバイルホーン通信方式が主要に音声業務に対するものであって、それには厳格なＢＥＲパケット放棄要求があるため、いかにＱｏＳを保証するかという要求、いかに不必要なハンドオフ切換およびパケット・ロス率を減少させるかが次第に重要なものとなる。この発明の方法は、２つのパラメーター：接続時間およびシステム負荷を多く考慮することによって、信号ノイズ比と合わせてハンドオフ切換を決定するものである。接続時間を考慮する原因は、多数個のアクセス・ポイントによるカバーでモバイル端末が頻繁に切り換えられることを防止するためである。システム負荷の導入は、十分な資源がないことによるハンドオフ切換の失敗確率を低減するためである。
【００３８】
図１において、この発明の第１実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のシステム説明図を示すと、このシステムでは、ISTをハンドオフ切換関数として採用している。この無線ローカル・エリア・ネットワークにおいて、各アクセス・ポイント（１，２）は、信号（一般に周期１００ミリ秒）を定期的に放送しており、アクセス・ポイントが放送する信号は、タイム・ビーコン、信号間隔、ESS IDおよびトラフィック指示マップTraffic Indication Map(TIM)などの情報が含まれている。図中、多数の同心円の粗密により信号強度を表示している。
【００３９】
モバイル端末（３）がオンとなれば、信号サーチを開始し、アクセス・ポイント（１，２）が定期的に放送している信号を受信するとともに、信号の最も強いアクセス・ポイントに接続する。かつモバイル端末（３）が上記した放送信号中の各種情報に基づいて異なるアクセス・ポイントを区分する。そのうち、アクセス・ポイント（１）が旧アクセス・ポイントと仮定すれば、アクセス・ポイント（２）が新アクセス・ポイントとなる。モバイル端末（３）が無線ローカル・エリア・ネットワークと１つの接続を構築する時、接続時間(T)の連続計算を開始する。前記した接続時間(T)は、１つのタイマーを設置することにより計測することができる、つまりモバイル・ホストがアクセス・ポイントから接続応答情報を受信した後から計時を開始してモバイル・ホストがハンドオフに対して決定を準備するまでの時間とする。旧アクセス・ポイント（１）に対して、その接続時間は、モバイル端末（３）と旧アクセス・ポイントとの実際の接続時間とし；新アクセス・ポイント（２）に対して、ハンドオフ切換を行う前は、その接続時間をゼロとする。
【００４０】
モバイル端末（３）が旧アクセス・ポイント（１）エリアから新しいアクセス・ポイント（２）へ移動する時、ハンドオフ切換過程の一連の操作を行う必要がある。例えば、モバイル端末（３）が旧アクセス・ポイント（１）および新アクセス・ポイント（２）からの信号強度（計算により得られる対応する信号ノイズ比SNR(t)）を計測する。
【００４１】
図２において、ハンドオフ切換操作過程を具体的に説明する：
1) モバイル端末（３）が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または新しい接続を構築する時、つまり、あるアクセス・ポイントとの接続を構築する時、計時を開始する；
2) モバイル端末（３）がずっと接続するアクセス・ポイント信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、近くのアクセス・ポイントのサーチを開始してハンドオフ切換の準備をする；サーチ過程は、能動または受動であることができる。受動サーチ・モードでは、モバイル端末が受信した信号を簡単にモニターするだけである。能動サーチ・モードでは、モバイル端末がプローブ要求信号をアクセス・ポイントへ発送し；各アクセス・ポイントがプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答情報を返すが、この情報には、ＴＩＭが含まれない；
3) モバイル端末（３）がハンドオフ切換方針（この実施例では、主要には、信号強度および接続時間に基づくとともに、所定のアルゴリズムを用いてハンドオフ切換計算を行う）に基づいて１つの新しいアクセス・ポイントを判断／選択するとともに、再接続要求信号を新アクセス・ポイントへ発送するが、その再接続要求信号には、モバイル端末および旧アクセス・ポイント（１）の情報が含まれ；対応して、新アクセス・ポイント（２）が再接続応答情報を発送するが、それには、サポート速度、ベース・ステーションＩＤなど必要な情報が含まれており、モバイル端末（３）に与えられて接続を構築する。
【００４２】
上記した接続時間および信号ノイズ比を集成した関数をISTとし、その表現式を下記：
【００４３】
【数３】
2005027313.tif 000005
式中、ＳＮＲ（ｔ）は、信号ノイズ比、Ｔは、モバイル端末（３）と旧アクセス・ポイント（１）または新アクセス・ポイント（２）との接続時間、k6とk7とは、関数のパラメーターである。新アクセス・ポイント（２）に対して、ｆT（Ｔ）の値はｆT（０）=1であり、これは、新しい接続ポイントの接続時間が影響を及ばさないことを意味している。
【００４４】
図３において、ハンドオフ切換方針の決定方法は、以下の通りである：
先ず、旧アクセス・ポイント（１）に対して、２つのSNRのしきい値H,hを設定する（具体的なしきい値は、実際の状況により決まる）ものであって、Hを高いしきい値とし、hを低いしきい値とする。旧アクセス・ポイント（１）から受信する信号の信号ノイズ比がSNR>Hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がなお強いことを表し、それにより、このエリアにおいて、ハンドオフ切換を行わないと判断し；SNR<hである時、旧アクセス・ポイント（１）の信号強度がすでに弱く、ハンドオフ切換を行わなければならない。h<SNR<Hの状況では、IST値により、ハンドオフ切換を行うか否かを決定；すなわち、もしも新アクセス・ポイント（２）のIST値と旧アクセス・ポイント（１）のIST値と差値がしきい値Ts（そのしきい値は、実際の状況により決まる）より大きいか等しければ、ハンドオフ切換を行い；そうでない場合、もしも新アクセス・ポイント（２）のIST値と旧アクセス・ポイント（１）のIST値と差値がしきい値Tsより小さければ、ハンドオフ切換を行わない。
【００４５】
式(1)および式(2)の中に示した、ｆT（Ｔ）は、ハンドオフ切換方針を改善するために用いる接続時間ウェート関数、k6とk7とは、具体的な状況に基づいて選択決定する。図７は、接続時間ウェート関数を説明したものであり、方程式曲線から分かるように、もしも古いアクセス・ポイントとの接続時間が非常に短い、例えば２，３秒より短ければ、このような状況では、ハンドオフ切換を発生させないほうが良く、それにより不必要なハンドオフ切換を回避することができる。このような状況では、接続時間をモバイル端末がハンドオフ切換を決定する判断を行う重要な要素となる。接続時間の影響は、非常に大きいものとなる。
【００４６】
しかし、もしも接続時間が比較的長い、例えば９，１０秒を超過する時、接続時間のハンドオフ切換に対する影響は比較的小さい。方程式パラメーターを調整することにより、曲線を期待に合った目標に修正することができる。実際の応用では、カウンターを設置することで接続時間を計測するが、モバイル端末が接続応答情報を受信した後から計時を開始する。
【００４７】
図４において、この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のシステム説明図を示すと、このシステムでは、ISLTをハンドオフ切換関数として採用している。図４中、図１に示したものと同一の符号は、同じ内容であることを表しているので、既に詳細に説明した内容は繰り返さない。モバイル端末（３）が古いアクセス・ポイント（１）エリアから新アクセス・ポイント（２）へ移動する時、モバイル端末が古いアクセス・ポイント（１）および新アクセス・ポイント（２）の信号強度（計算により得られる対応する信号ノイズ比SNR(t)）を計測するだけでなく、旧アクセス・ポイント（１）および新アクセス・ポイント（２）の負荷の大きさを検出する。また、アクセス・ポイントのシステム負荷、接続時間および信号ノイズ比を集成した下記関数ISLT表現式によりその関数値を計算する：
【００４８】
【数４】
2005027313.tif 000006
式中、ISLT(t)は信号ノイズ比で、モバイル端末が直接計算して得ることができ、Lはアクセス・ポイントの計算したシステム負荷で、サンプリング・データに対して指数ウェート移動平均EWMA(Exponential Weighted Moving Average)を計算するとともに、％に転化して使用し、モバイル端末がベース・ステーションを介して計算した後で伝送してくる。前記システム負荷Lは、システム（チャンネル）ビジー時間帯であり、言い換えれば、アクセス・ポイントのチャンネルが占用されているパーセンテージである。アクセス・ポイントが一定時間内にサンプリングした後、チャンネル・ビジー回数および総トラフィック回数間の比率がシステム負荷である。
【００４９】
fL(L)はシステム負荷ウェート関数であり、切換方針の改善に用いることができる。k1,k2,k3は、関数パラメーターであり、具体的な状況に基づいて確定することができる。
【００５０】
図５において、この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のシーケンシャル説明図を示すと、具体的なハンドオフ切換操作過程は、以下の通りである：
1) モバイル端末（３）が無線ローカル・エリア・ネットワークに進入を開始または新しい接続を構築する時、つまり、あるアクセス・ポイントとの接続を構築する時、計時を開始する；
2) モバイル端末（３）がずっと接続するアクセス・ポイント信号ノイズ比を追跡し、一旦、弱くなり始めたら、近くのアクセス・ポイントのサーチを開始してハンドオフ切換の準備をする；サーチ過程は、能動または受動であることができる。受動サーチ・モードでは、モバイル端末が受信した信号を簡単にモニターするだけである。能動サーチ・モードでは、モバイル端末がプローブ要求信号をアクセス・ポイントへ発送し；各アクセス・ポイントがプローブ要求信号を受信した後、いずれもプローブ応答信号を返すが、この情報には、ＴＩＭが含まれない；
3) モバイル端末がハンドオフ切換方針（この実施例では、主要には、信号強度、接続時間およびトラフィック負荷に基づくとともに、所定のアルゴリズムを用いてハンドオフ切換計算を行う）に基づいて１つの新アクセス・ポイントを判断／選択するとともに、再接続要求信号を新アクセス・ポイントへ発送するが、その再接続要求信号には、モバイル端末および古いアクセス・ポイントの情報が含まれ；対応して、新アクセス・ポイントが再接続応答情報を発送するが、それには、サポート速度、ベース・ステーションＩＤなど必要な情報が含まれており、モバイル端末に与えられて接続を構築する。
【００５１】
図６において、この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のしきい値制御説明図を示すと、この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法は、そのハンドオフ切換方針の決定方法が第１実施例中の決定方法と基本的に同一である（図３を参照）が、上記した決定方法中のISTをISLTに置き換えなければならないだけである。
【００５２】
図８において、システム負荷ウェート関数を説明すると、方程式曲線から分かるように、もしも新アクセス・ポイントのシステム負荷が比較的小さい、例えば３０％より少なければ、モバイル端末がハンドオフ切換を肯定し、この時、システム負荷の影響を考慮しないことができる。しかし、もしも新アクセス・ポイントのシステム負荷がたいへん大きい、例えば９０％より大きければ、モバイル端末がシステム負荷をハンドオフ切換決定方程式中に入れることを考慮する。システム負荷の影響も比較的大きくなる。方程式のパラメーターを調整することにより、曲線の形式を期待する効果に適合するよう修正することができる。方程式の最終パラメーターも異なる環境に依存するものである。
【００５３】
図９において、上記した第２実施例に対してシミュレーション研究を行い、シミュレーション構造図（図９）中、２つのアクセス・ポイントおよび１つのモバイル端末があり、アクセス・ポイントが自らの範囲として、標準に基づき３００メートルを有している。
【００５４】
シミュレーションにおいて、モバイル端末がずっと移動すると同時に、チャンネル信号もそれにつれて変化する。信号ノイズ比の減少がたいへん多い時、モバイル端末は、別なアクセス・ポイントに切り換わる。一般の状況では、１つのSNR値を設定し、この値より低いとＱｏＳを保証することができない。実際上、この値は設定がたいへん難しく、もしもこの値が高すぎると、たとえＱｏＳが十分に良くても、絶えずハンドオフ切換しなければならず、不必要なハンドオフ切換となる。また、この値が低すぎると、切換回数が減少し、モバイル端末が速やかに切換できなくなり、ＱｏＳ特性が低減する。
【００５５】
図９から分かるように、ISLTを採用すると、パケット・ロス率が大幅に低減する。ほぼ５０％はある。この発明の方法は、システム負荷が重いシステム負荷状況においても、無線チャンネルを共用することができ、衝突回数を減少させることができる。
【００５６】
以上のごとく、この発明を好適な実施例により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の第１実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すシステム説明図であり、ISTを採用してハンドオフ切換関数としている。
【図２】この発明の第１実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すシーケンシャル説明図である。
【図３】この発明の第１実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すしきい値制御説明図である。
【図４】この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すシステム説明図であり、ISLTを採用してハンドオフ切換関数としている。
【図５】この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すシーケンシャル説明図である。
【図６】この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法を示すしきい値制御説明図である。
【図７】この発明の第１および第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法の接続時間ウェート関数を示す説明図である。
【図８】この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のシステム負荷ウェート関数を示す説明図である。
【図９】この発明の第２実施例にかかる無線ローカル・エリア・ネットワークのハンドオフ切換方法のシミュレーション結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２…アクセス・ポイント、３…モバイル端末、４，５…システム負荷。
【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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【図８】
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【図９】
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