(57)【要約】【課題】移動端末が基地局のハンドオーバを速やかに行う。【解決手段】本発明の一態様としての基地局は、他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成し、形成したカバレッジエリア内の移動端末と通信を行う基地局であって、前記移動端末からハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を受信する探索要求受信手段と、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを確認する検査要求を前記他の基地局へ送信する検査要求送信手段と、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記他の基地局から受信する検査結果受信手段と、前記移動端末を前記カバレッジエリア内に含む前記他の基地局を前記候補基地局として特定し、特定した前記候補基地局の情報を前記探索要求への応答として前記移動端末に送信する探索応答送信手段と、を備える。【選択図】図６
2009218929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成し、形成したカバレッジエリア内の移動端末と通信を行う基地局であって、
前記移動端末からハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を受信する探索要求受信手段と、
前記探索要求受信手段により前記探索要求が受信されたとき、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを確認する検査要求を前記他の基地局へ送信する検査要求送信手段と、
前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記他の基地局から受信する検査結果受信手段と、
前記移動端末を前記カバレッジエリア内に含む前記他の基地局を前記候補基地局として特定し、特定した前記候補基地局の情報を前記探索要求への応答として前記移動端末に送信する探索応答送信手段と、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記検査要求送信手段は、さらに前記移動端末に関する所望のパラメータの測定要求を前記他の基地局へ送信し、
前記検査結果受信手段は、さらに前記所望のパラメータの測定値を前記他の基地局から受信し、
前記探索応答送信手段は、さらに前記特定した候補基地局による前記測定値を前記移動端末に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記他の基地局のうちの１つである第２の基地局から、前記第２の基地局が通信している第２の移動端末が、前記基地局のカバレッジエリア内に存在するか否かを確認する検査要求を受信する検査要求受信手段と、
前記カバレッジエリア内に前記第２の移動端末が存在するか否かを検査する検査手段と、
前記カバレッジエリア内に前記第２の移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記第２の基地局に送信する検査結果送信手段と、
をさらに備えた請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
前記検査要求受信手段は、さらに前記第２の基地局が前記第２の移動端末との通信に使用しているチャンネル番号を記述したチャンネル番号情報を受信し、
前記検査手段は、前記チャンネル番号情報に記述されたチャンネル番号のチャンネルをモニタし、モニタ中のチャンネルにおいて前記第２の移動端末を送信元アドレスとしてもつフレームが検出されたとき、前記第２の移動端末が前記カバレッジエリア内に存在することを決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記検査要求受信手段は、さらに前記第２の移動端末に関して所望のパラメータの測定要求を前記第２の基地局から受信し、
前記検査手段は、前記第２の移動端末を送信元アドレスとしてもつ、検出されたフレームに基づいて前記所望のパラメータの測定を行い、
前記検査結果送信手段は、前記所望のパラメータの測定値を前記第２の基地局に送信する
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【請求項６】
前記検査要求送信手段が前記他の基地局へ前記検査要求を送信した後、前記移動端末のアドレスを送信元アドレスとしてもつ特殊フレームの送信を要求するフレーム送信要求を前記移動端末に送信するフレーム送信要求送信手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項７】
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成する基地局と通信する移動端末であって、
ハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を前記基地局に対して送信する探索要求送信手段と、
前記移動端末を前記カバレッジエリアに含む前記他の基地局である前記候補基地局のリストを、前記探索要求に対する応答として、前記基地局から受信する探索応答受信手段と、
前記リストに記述された前記候補基地局の中からハンドオーバ先基地局を決定するハンドオーバ先決定手段と、
前記ハンドオーバ先基地局に対して接続要求を送信する接続要求送信手段と、
を備えたことを特徴とする移動端末。
【請求項８】
前記移動端末を送信元アドレスとしてもつフレームを前記基地局に送信するフレーム送信手段をさらに備え、
前記探索応答受信手段は、前記候補基地局により前記フレームに基づき測定された所望のパラメータの値を前記基地局を介してさらに受信し、
前記ハンドオーバ先決定手段は、前記所望のパラメータの測定値に基づいて、前記候補基地局の中からハンドオーバ先基地局を決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の移動端末。
【請求項９】
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成し、形成したカバレッジエリア内の移動端末と通信を行う基地局において実行するための通信プログラムであって、
前記移動端末からハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を受信する探索要求受信ステップと、
前記探索要求受信ステップにより前記探索要求が受信されたとき、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを確認する検査要求を前記他の基地局へ送信する検査要求送信ステップと、
前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記他の基地局から受信する検査結果受信ステップと、
前記移動端末を前記カバレッジエリア内に含む前記他の基地局を前記候補基地局として特定し、特定した前記候補基地局の情報を前記探索要求への応答として前記移動端末に送信する探索応答送信ステップと、
を備えたことを特徴とする通信プログラム。
【請求項１０】
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成する基地局と通信する移動端末において実行する通信プログラムであって、
ハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を前記基地局に対して送信する探索要求送信ステップと、
前記移動端末を前記カバレッジエリアに含む前記他の基地局である前記候補基地局のリストを、前記探索要求に対する応答として、前記基地局から受信する探索応答受信ステップと、
前記リストに記述された前記候補基地局の中からハンドオーバ先基地局を決定するハンドオーバ先決定ステップと、
前記ハンドオーバ先基地局に対して接続要求を送信する接続要求送信ステップと、
を備えたことを特徴とする通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基地局、移動端末および通信プログラムに関し、たとえばハンドオーバ時に移動端末の通信品質の劣化を抑えつつ基地局を切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、移動端末が移動することにより、接続中の基地局であるアクセスポイントから物理的に離れると、無線の状態が劣化する。このため、移動端末は、他のアクセスポイントへ接続し直すハンドオーバを行う。ハンドオーバを行う間は、移動端末は、接続中の基地局との無線通信が一旦切断されるために、その間データ通信が不可能であり、通信データの損失や遅延を伴う。
【０００３】
つまり、ハンドオーバ時においては、移動端末はスキャンと呼ばれる近隣のアクセスポイントの探索要求を行い、周囲に存在するアクセスポイントからの応答を用いてリストを作成する。そして、移動端末は、リストからアクセスポイントを選択し、アクセスポイントへ接続認証を行うことで新しいアクセスポイントへ接続する。ただし、探索結果のアクセスポイントへの認証が成功するかの保証はスキャン結果から得られないため、移動端末は認証が成功するまで、発見されたアクセスポイントに対し順番に認証を試みる必要がある。このため、発見されたアクセスポイントの数が増える毎に、ハンドオーバ時間が増え、これまで行われていた通信が途絶えるという問題がある。もし通信データが、ＶｏＩＰやＴＶ電話通信などのリアルタイム性を要するアプリケーションの場合では、ハンドオーバに要する時間がかかることで、アプリケーションの利用感が低下する。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｋでは、移動端末が接続先のアクセスポイントへ近隣アクセスポイントの情報を要求すると、アクセスポイントは、何らかの手段を用いて近隣アクセスポイントのリストを取得し、その結果を移動端末へ応答する。これにより、移動端末は、必ず接続に成功するアクセスポイントを含むリストが得られるため、より高速なハンドオーバが可能となる。具体的には、移動端末が、ハンドオーバ時のスキャンで得られる物理的に接続可能なアクセスポイントのリストを作成後、この作成したリストを、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋを用いて得られたアクセスポイントのリストと照合することで、必ず接続に成功するアクセスポイントで尚且つ、カバレッジエリア内にあるアクセスポイントを選択することが可能になる。
【非特許文献１】Draft Standard for Information Technology.  Telecommunications and information exchange between systems.  Local and metropolitan area networks.  Specific requirements
【非特許文献２】Part11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications  Amendment 1: Radio Resource Measurement of Wireless LAN’s
【非特許文献３】IEEE P802.11k /D12.0, January 2008
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ＩＥＥＥ８０２．１１ｋを用いた方法でも、移動端末はアクセスポイントへ接続性を確認するためのスキャンを行うことから、その分ハンドオーバに時間がかかり、データ通信が途絶える。
【０００６】
もし移動端末がスキャンを行わない場合は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋにより得られたアクセスポイントに接続を要求しても、そのアクセスポイントがもしカバレッジエリア外に存在していた場合では、無線の状態によっては、上記同様、データ通信が途絶える問題が発生する。すなわち、接続に用いられる制御データ通信に対する応答が無いための再送や、受信待ちによるタイムアウトの分だけハンドオーバ時間が増加し、その間データ通信が途絶えてしまう。
【０００７】
本発明は、移動端末が新しい基地局へ速やかにハンドオーバすることを可能とした基地局、移動端末および通信プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様としての基地局は、
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成し、形成したカバレッジエリア内の移動端末と通信を行う基地局であって、
前記移動端末からハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を受信する探索要求受信手段と、
前記探索要求受信手段により前記探索要求が受信されたとき、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを確認する検査要求を前記他の基地局へ送信する検査要求送信手段と、
前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記他の基地局から受信する検査結果受信手段と、
前記移動端末を前記カバレッジエリア内に含む前記他の基地局を前記候補基地局として特定し、特定した前記候補基地局の情報を前記探索要求への応答として前記移動端末に送信する探索応答送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の一態様としての移動端末は、
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成する基地局と通信する移動端末であって、
ハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を前記基地局に対して送信する探索要求送信手段と、
前記移動端末を前記カバレッジエリアに含む前記他の基地局である前記候補基地局のリストを、前記探索要求に対する応答として、前記基地局から受信する探索応答受信手段と、
前記リストに記述された前記候補基地局の中からハンドオーバ先基地局を決定するハンドオーバ先決定手段と、
前記ハンドオーバ先基地局に対して接続要求を送信する接続要求送信手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様としての通信プログラムは、
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成し、形成したカバレッジエリア内の移動端末と通信を行う基地局において実行するための通信プログラムであって、
前記移動端末からハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を受信する探索要求受信ステップと、
前記探索要求受信ステップにより前記探索要求が受信されたとき、前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを確認する検査要求を前記他の基地局へ送信する検査要求送信ステップと、
前記他の基地局のカバレッジエリア内に前記移動端末が存在するか否かを示した検査結果情報を前記他の基地局から受信する検査結果受信ステップと、
前記移動端末を前記カバレッジエリア内に含む前記他の基地局を前記候補基地局として特定し、特定した前記候補基地局の情報を前記探索要求への応答として前記移動端末に送信する探索応答送信ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様としての通信プログラムは、
他の基地局とオーバーラップするカバレッジエリアを形成する基地局と通信する移動端末において実行する通信プログラムであって、
ハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求を前記基地局に対して送信する探索要求送信ステップと、
前記移動端末を前記カバレッジエリアに含む前記他の基地局である前記候補基地局のリストを、前記探索要求に対する応答として、前記基地局から受信する探索応答受信ステップと、
前記リストに記述された前記候補基地局の中からハンドオーバ先基地局を決定するハンドオーバ先決定ステップと、
前記ハンドオーバ先基地局に対して接続要求を送信する接続要求送信ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、移動端末が新しい基地局へ速やかにハンドオーバすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、この発明の一実施形態に係わる基地局（アクセスポイント）１１の構成を示す。
【００１５】
アクセスポイント１１は、無線ＬＡＮのアンテナ１２、無線ＬＡＮのアンテナ１３、無線モニタ部１４、無線通信部１５、有線通信部１６、プロトコル変換部１７、制御部１８およびＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９を備える。
【００１６】
無線モニタ部１４はアンテナ１２に対応して設けられ、無線通信部１５はアンテナ１３に対応して設けられている。無線モニタ部１４と無線通信部１５は、無線ＬＡＮのデバイスドライバである。
【００１７】
無線モニタ部１４ではアンテナ１２で受信される無線データをモニタする。アンテナ１２は、データ通信の用途としては用いず、無線をモニタする目的で用いられ、全ての通信データを受信するプロミスキャスモードで起動される。このため、アンテナ１３を宛て先とする以外の受信ＭＡＣフレームも全て、無線モニタ部１４へ送信される。
【００１８】
無線通信部１５は、無線ＬＡＮのアンテナ１３を用いて無線ＬＡＮ端末（移動端末）と通信を行う。通信データはＭＡＣフレームと呼ばれ、例えば無線ＬＡＮ用の通信プロトコルであるＩＥＥＥ８０２．１１ｂを用いて通信を行う。無線ＬＡＮ用の通信プロトコルは、無線通信部１５で実装されている。無線通信部１５で受信されたＵＤＰメッセージは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９を介して、制御部１８へ送られる。
【００１９】
有線通信部１６は有線ＬＡＮのデバイスドライバであり、有線ＬＡＮに配置された他のデバイス（たとえば他のアクセスポイント、ルータなど）と通信を行う。有線ＬＡＮ用の通信プロトコルは有線通信部１６で実装されている。有線通信部１６で受信されたＵＤＰメッセージは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９を介して、制御部１８へ送られる。
【００２０】
制御部１８は、無線通信部１５、無線モニタ部１４、有線通信部１６およびＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタクック１９を用いて、他のデバイス（他のアクセスポイント、無線ＬＡＮ端末、ルータなど）との間で通信を行う。制御部１８から送信されるＵＤＰメッセージは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９を介して無線通信部１５または有線通信部１６へ送られる。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９は、図２に示す、アクセスポイント１１のプロトコルスタックのように、ＵＤＰおよびＩＰの通信スタックを実装する。制御部１８は、無線モニタ部１４を介したフレームおよびＲＳＳＩ情報の受信、また、無線通信部１５との間での信号のやり取り、ＵＤＰ等のソケットインタフェースを備え、これらにより近隣アクセスポイント用のプロトコルメッセージを作成したりする。
【００２１】
プロトコル変換部１７は、図２に示すように、アンテナ１３から無線通信部１５を介してＭＡＣフレームを受け取り、当該ＭＡＣフレームを有線ＬＡＮ用のプロトコル(例えばＩＥＥＥ８０２．３等)へプロトコル変換し、変換されたＭＡＣフレームを、有線通信１６を経由して有線ＬＡＮへ送信する。
【００２２】
また、プロトコル変換部１７は、有線ＬＡＮから有線通信部１６を介してＭＡＣフレームを受け取り、当該ＭＡＣフレームを無線ＬＡＮ用の通信プロトコルへ変換し、変換されたＭＡＣフレームを、無線通信部１６を経由してアンテナ１３から送信する。
【００２３】
有線ＬＡＮと無線ＬＡＮのプロトコル変換は、ブリッジ機能と呼ばれる、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで規定されている。無線通信部１５および有線通信部１６は、お互いに通信データを、プロトコル変換部１７へ送信し、無線ＬＡＮから有線ＬＡＮ、有線ＬＡＮから無線ＬＡＮへ通信データをブリッジする。
【００２４】
図３は、この発明の一実施形態に係わる無線ＬＡＮ端末（移動端末）２１の構成を示す。
【００２５】
移動端末２１は、無線ＬＡＮのアンテナ２２、無線通信部２３、制御部２４およびＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック２５を備える。
【００２６】
無線通信部２３は、アクセスポイント１１の無線通信部１５と同様に、無線ＬＡＮプロトコル(例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ)を実装した、アンテナ２２のデバイスドライバである。無線通信部２３で受信されたＵＤＰメッセージは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック２５を介して、制御部２４へ送られ、制御部２４から送り出されるＵＤＰメッセージは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック２５を介して、無線通信部２３へ送られる。
【００２７】
制御部２４は、無線通信部２３およびＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック２５を用いて、アクセスポイント１１との間で通信を行う。図４に示す、移動端末２１のプロトコルスタックのように、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック２５では、ＵＤＰおよびＩＰの通信スタックを実装している。制御部２４は、ＵＤＰ等のソケットインタフェースや、無線通信部２３との信号のやりとりを備え、これらにより、近隣アクセスポイント探索用のプロトコルメッセージを作成したりする。
【００２８】
図５は、図１に示した構成を有する３台のアクセスポイント３０１、３０２、３０３と、図３に示した構成を有する移動端末３０４とが接続された、通信ネットワークシステムを示す。
【００２９】
アクセスポイント３０１、３０２、３０３はそれぞれ、有線通信部１６を用いて有線ＬＡＮの同じサブネット上に接続されている。ここでは、アクセスポイント３０１、３０２、３０３が有線により接続されている例を示したが、これらのアクセスポイントが無線により接続されてもよい。
【００３０】
移動端末３０４は、無線ＬＡＮ経由でアクセスポイント３０２に接続されており、アンテナ２２を用いてアクセスポイント３０２と通信している。
【００３１】
アクセスポイント３０１、３０２、３０３のカバレッジエリアはそれぞれ３０５、３０６、３０７である。各アクセスポイントは、干渉を防ぐために、お互いに違うチャンネルが設定されている。
【００３２】
移動端末３０４は、相手端末３１０とＩＰ（Internet Protocol）を用いた通信を行っている。本図では、移動端末３０４が移動したために、アクセスポイント３０２から遠ざかり、カバレッジエリア３０６と３０７両方にまたがっている状態が示される。移動端末３０４から送信されるＩＰパケットは、ＭＡＣフレームヘッダが付加され、無線ＬＡＮを用いて送信される。ＭＡＣフレームは、アクセスポイント３０２にて受信され、有線ＬＡＮを経由してルータ３０８を通り、インターネット３０９を経由して相手端末３１０へ届く。
【００３３】
相手端末３１０から送信されたＩＰパケットは、インターネット３０９、ルータ３０８を経由し、アクセスポイント３０２から無線ＭＡＣフレームのペイロードとして移動端末３０４に送信される。移動端末３０４は、アクセスポイント３０２から無線ＭＡＣフレームを受信し、ＭＡＣフレームのペイロードからＩＰパケットを取り出す。
【００３４】
移動端末３０４は、アクセスポイント３０２から受信する通信データを元に、ＲＳＳＩ等の無線の電波強度を無線通信部２３にて測定している。
【００３５】
図６は、移動端末３０４、アクセスポイント３０１〜３０３間で送受信される制御信号のシーケンス図である。
【００３６】
移動端末３０４は、本移動端末を使用するユーザが歩いたか、ユーザが乗り物に乗って移動したことにより、アクセスポイント３０２から遠ざかったために、電波強度等、無線状況が弱まったことを、無線通信部２３で行われている測定結果から検出する。移動端末３０４は、移動端末３０４をカバレッジエリアに含んでいる近隣のアクセスポイントの情報を取得するために、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋまたはＩＥＥＥ８０２．２１等の近隣レポート機能を用いて、移動端末３０４が接続しているアクセスポイント３０２へ、近隣レポート要求フレームを送信する（Ｓ１１）。移動端末３０４におけるステップＳ１１の処理は、たとえば探索要求送信手段または探索要求送信ステップの処理に相当する。また近隣レポート要求は、たとえばハンドオーバ先の候補となる候補基地局の探索要求に相当する。
【００３７】
図７は、近隣レポート要求フレームの例を示す。
【００３８】
最初に無線ＬＡＮのＭＡＣヘッダ５０１がある。ＭＡＣヘッダ５０１には、送信元ＭＡＣアドレス、宛て先ＭＡＣアドレス、フレームタイプ等が格納されている。送信元ＭＡＣアドレスは移動端末３０４、宛て先ＭＡＣアドレスはアクセスポイント３０２であり、また、ＭＡＣフレームタイプは、近隣レポートを表す。
【００３９】
フレームのペイロードには、移動端末３０４のＭＡＣアドレス５０２、リクエストＩＤ５０３、アクセスポイント３０２のＭＡＣアドレスであるＢＳＳＩＤ５０４、アクセスポイント３０２のチャンネル番号５０５、要求パラメータ５０６、応答の待ち時間５０７が格納されている。
【００４０】
リクエストＩＤ５０３は、近隣レポート要求フレームを一意に識別するＩＤである。
【００４１】
ＢＳＳＩＤ５０４は、アクセスポイント３０２のＢＳＳＩＤである。
【００４２】
チャンネル番号５０５はアクセスポイントのチャンネル番号である。
【００４３】
要求パラメータ５０６は、移動端末３０４が、探索された近隣アクセスポイントのうち接続先を選択するために取得したいパラメータ（所望のパラメータ）である。この例では、電波強度を示すＲＳＳＩを選択したと仮定する。
【００４４】
待ち時間５０７は、移動端末３０４が、近隣レポート応答を待つ時間である。この時間内に近隣レポート応答が得られない場合は、もう一度、違うリクエストＩＤを用いて近隣レポート要求を送信することも可能である。
【００４５】
アクセスポイント３０２は、移動端末３０４から近隣レポート要求フレームを受信する（Ｓ１１）。アクセスポイント３０２におけるステップＳ１１の処理は、たとえば探索要求受信手段または探索要求受信ステップの処理に相当する。近隣レポート要求フレームを受信したアクセスポイント３０２は、無線通信部１５にてＭＡＣヘッダ５０１内のフレームタイプから、受信したフレームが近隣レポート要求フレームであることを認識し、制御部１８へ当該フレームを送る。制御部１８では、受け取った近隣レポート要求フレームを元に、有線ＬＡＮに接続されている全てのアクセスポイント（ここでは３０１、３０３）へ、移動端末探索要求メッセージを作成し、送信する（Ｓ２１、Ｓ２２）。アクセスポイント３０２におけるステップＳ２１、Ｓ２２の処理は、たとえば検査要求送信手段または検査要求送信ステップの処理に相当する。また、移動端末探索要求メッセージはたとえばカバレッジエリア内に移動端末が存在するか否かを確認する検査要求に相当する。
【００４６】
より詳細には、アクセスポイント３０２における無線通信部１５は、ＭＡＣヘッダのタイプに基づき近隣レポート要求フレームを検出後、当該フレーム（ＭＡＣフレーム）のペイロード部（５０２〜５０７）を制御部１８へ送る。制御部１８では、移動端末探索要求メッセージ用のソケットを準備し、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック１９を通じてＵＤＰヘッダ７０３とＩＰヘッダ７０２をペイロード部に付加し、さらに有線ＬＡＮのＭＡＣヘッダ７０１を付加することにより移動端末探索要求メッセージを作成する。そして、作成した移動端末探索要求メッセージをアクセスポイント３０１、３０３へ送信する。移動端末探索要求メッセージの例を図９に示す、
ここで、有線ＬＡＮのＭＡＣヘッダ７０１の送信元ＭＡＣアドレスは有線ＬＡＮのＭＡＣアドレス（有線通信部１６のＭＡＣアドレス）で、宛て先ＭＡＣアドレスはブロードキャストアドレスである。
【００４７】
送信元ＩＰアドレスは有線ＬＡＮのＩＰアドレス（アクセスポイント３０２のＩＰアドレス）で、宛て先のＩＰアドレスは、アクセスポイントを表すマルチキャストアドレスが存在する場合は、そのマルチキャストアドレス、そうでない場合は、ブロードキャストアドレスである。
【００４８】
宛先ＵＤＰポートは、移動端末探索要求メッセージ専用のポートである。ＵＤＰではなく、ＴＣＰや、ＩＰ以外の専用プロトコルを定義しても送信が可能であるが、この例では、ＵＤＰを用いた例を示している。
【００４９】
一方、アクセスポイント３０２における制御部１８は、上記移動端末探索要求メッセージを作成および送信するのと同時に、移動端末３０４のＭＡＣアドレス宛に、特殊データ要求フレームを送信する（Ｓ３１）。特殊データ要求フレームは、たとえば特殊フレームの送信を要求するフレーム送信要求に相当し、ステップＳ３１の処理は、フレーム送信要求送信手段の処理に相当する。図８に、特殊データ要求フレームの例を示す。ＭＡＣヘッダ内での送信元ＭＡＣアドレスはアクセスポイント３０２の無線ＬＡＮのＭＡＣアドレスで、宛て先ＭＡＣアドレスは移動端末３０４のＭＡＣアドレスである。ＭＡＣヘッダ内のタイプは近隣探索専用タイプである。ランダム数は、送信毎にランダムに変更される数である。これは、例えば１、２、３といった順番に増える実装もありうる。
【００５０】
特殊データ要求フレームを受けた移動端末３０４は、ＭＡＣヘッダ内のタイプから、近隣探索専用フレームであることを検出し、無線通信部２３にて特殊データ応答フレームを作成し、アクセスポイント３０４へ送信する（Ｓ３２）。ステップＳ３２の処理は、たとえばフレーム送信手段の処理に相当する。特殊データ応答フレームは、図８に示した、特殊データ要求フレームと同じフォーマットを有する。ただし、特殊データ応答フレームのＭＡＣヘッダ内での送信元ＭＡＣアドレスは移動端末３０４のＭＡＣアドレス、宛て先ＭＡＣアドレスはアクセスポイント３０２の無線ＬＡＮのＭＡＣアドレスである。ランダム数は、受信した特殊データ要求フレームのランダム数と同じ値である。
【００５１】
このような特殊データ要求フレームおよび特殊データ応答フレームのやりとりは、たとえば待ち時間５０６の間、繰り返し行う（Ｓ３３〜Ｓ３８）。
【００５２】
このように特殊データ要求フレームおよび特殊データ応答フレームのやりとりを行うのは、待ち時間５０６の間、移動端末３０４とアクセスポイント３０２との間で通信を強制的に起こし、この通信でやりとりされるフレームを他のアクセスポイント３０１，３０３に観測させるためである。したがって、もし移動端末３０４が相手端末３１０と通信データを交換している場合は、このように特殊データ要求フレームを送信して強制的に通信を起こす必要はない。このため、アクセスポイント３０２は、移動端末３０２が通信データを交換していないとき特殊データ要求フレームを送信し、移動端末３０２が通信データを交換していないとき特殊データ要求フレームの送信を行わないように実装することも可能である。
【００５３】
特殊データ要求フレーム及び特殊データ応答フレームは、ＰＩＮＧでも代用が可能である。ＰＩＮＧ要求／応答メッセージを用いる場合では、アクセスポイント３０２は、移動端末３０４の通信データ内から、ＩＰアドレスを検出し、移動端末３０４のＭＡＣアドレスと関連付けたテーブルを保持する。近隣レポート要求フレームを受信したアクセスポイント３０２は、テーブルを参照し、ＰＩＮＧ要求を開始し、移動端末３０４からＰＩＮＧ応答を受ける。
【００５４】
アクセスポイント３０１、３０３の制御部１８は、有線通信部１６を経由してアクセスポイント３０２からの移動端末探索要求メッセージを受信する（Ｓ２１、Ｓ２２）。アクセスポイント３０１、３０３におけるステップＳ２１、Ｓ２２の処理は、たとえば検査要求受信手段の処理に相当する。アクセスポイント３０１、３０３の制御部１８は、これに対する応答として、移動端末探索応答メッセージ（後述する図１０参照）を作成し、アクセスポイント３０２に返す（Ｓ２３、Ｓ２４）。アクセスポイント３０１、３０３におけるステップＳ２３、Ｓ２４の処理は、たとえば検査結果送信手段の処理に相当する。以下、移動端末探索要求メッセージを受信してから移動端末探索応答メッセージを送信するまでのアクセスポイント３０１、３０３の動作について詳細に説明する。
【００５５】
アクセスポイント３０１、３０３の制御部１８は、有線通信部１６を経由して受信した移動端末探索要求メッセージについて、ＩＰ層およびＵＤＰ層で解析を行い、ＵＤＰのペイロードを取得する。
【００５６】
アクセスポイント３０１、３０３の制御部１８は、メッセージに書かれたパラメータを用いて無線モニタ部１４を制御する。すなわち、それぞれ、アンテナ１２のチャンネルをアクセスポイント３０２に合わせ、自アクセスポイントのカバレッジエリア内に移動端末３０４が存在するかどうかを確認する。この処理は、たとえば検査手段の処理に相当する。具体的には、無線モニタ部１４によるモニタリングにより、移動端末３０４のＭＡＣアドレスを送信元とし、アクセスポイント３０２のＭＡＣアドレスを送信先とする通信データを発見することにより、移動端末３０４の存在を確認する。上述したように、無線モニタ部１４は、制御部１８によりプロミスキャストモードに設定されるため、チャンネルの全てのデータを受信し、受信されたデータは、全て制御部１８へ送られる。モニタリングは、一定時間行う。移動端末３０４を送信元とする通信データが発見され次第、モニタリングを終了してもよい。モニタリングする上記一定時間は、メッセージ内の待ち時間７０９を元に計算される。
【００５７】
移動端末３０４はカバレッジエリア３０７内に存在するために（図５参照）、アクセスポイント３０３では、アクセスポイント３０２および移動端末３０４間の通信がモニタされ、一方、アクセスポイント３０１では、移動端末３０４がカバレッジエリア３０５内に存在しないため、アクセスポイント３０２および移動端末３０４間の通信はモニタされない。
【００５８】
モニタされ得る通信データは、移動端末３０４が相手端末３１０に送信しているデータかもしくは、アクセスポイント３０２に送信している特殊データ応答フレームである。
【００５９】
アクセスポイント３０１、３０３の制御部１８は、上記モニタリングにより、移動端末３０４の発見の有無と、電波強度とを解析する。電波強度を解析するのは、要求パラメータ７０８（図９参照）に電波強度が指定されているからである。すなわち、移動端末探索要求メッセージには、電波強度の測定要求（所望のパラメータの測定要求）が含まれている。移動端末３０４による送信データを制御部１８が検出した場合、制御部１８は、移動端末探索応答メッセージのペイロード（検査結果情報）を作成し、ＵＤＰ層から移動端末探索応答メッセージをアクセスポイント３０２へ有線通信部１６を用いて送信する。
【００６０】
図１０は、移動端末探索応答メッセージの例を示す。
【００６１】
有線ＬＡＮのＭＡＣヘッダ８０１にある送信元ＭＡＣアドレスは、それぞれ、アクセスポイント３０１、３０３の有線ＬＡＮのＭＡＣアドレスである。宛て先ＭＡＣアドレスは、アクセスポイント３０２の有線ＬＡＮのＭＡＣアドレスである。
【００６２】
ＩＰヘッダ８０２にある送信元ＩＰアドレスはそれぞれアクセスポイント３０１、３０３の有線ＬＡＮのＩＰアドレスで、宛て先ＩＰアドレスはアクセスポイント３０２の有線ＬＡＮのＩＰアドレスである。
【００６３】
ＵＤＰヘッダ８０３のポート番号は、移動端末探索応答メッセージ専用のポート番号である。
【００６４】
リクエストＩＤ８０５は、移動端末探索要求メッセージ（図９参照）のリクエストＩＤ９０５と同じ値を持つ番号である。リクエストＩＤ８０５は、他の移動端末探索要求メッセージと区別するために用いる。
【００６５】
ＢＳＳＩＤ８０６は、それぞれ、アクセスポイント３０１、３０３の無線通信部１５のＢＳＳＩＤである。
【００６６】
チャンネル番号８０７は、アクセスポイント３０１または３０３のチャンネル番号である。
【００６７】
発見の有無８０８は移動端末を発見したかどうかを表すフラグであり、たとえば発見した場合は１、発見できなかった場合は０で表される。この例では、アクセスポイント３０１では、移動端末３０４を発見できなかったため、このフラグの値は０となり、アクセスポイント３０３では、移動端末３０４を発見できたため、フラグの値は１となる。
【００６８】
電波強度８０９は、移動端末３０４を検出した時のフレームの電波強度である。複数のフレームを検出したときはこれらのフレーム平均電波強度を採用することも可能である。
【００６９】
アクセスポイント３０２における制御部１８は、一定時間の間に、アクセスポイント３０１、３０３から移動端末探索応答メッセージを有線通信部１６を介して、ソケットを通じて受信する（Ｓ２３、Ｓ２４）。アクセスポイント３０２におけるステップＳ２３、Ｓ２４の処理は、たとえば検査結果受信手段または検査結果受信ステップの処理に相当する。
【００７０】
ここで一定時間とは移動端末探索要求メッセージを送信してから、近隣レポート要求フレーム（図７参照）に記述された待ち時間の長さである。もしアクセスポイント３０２が、近隣のアクセスポイント情報を持っていた場合では、近隣の全てのアクセスポイントが応答したかを検出できるため、全ての応答を待つことができる。近隣のアクセスポイント情報を持っていない場合、移動端末を発見できなかった近隣のアクセスポイントは移動端末探索要求メッセージに応答しないようにしてもよい。このような環境では、例に挙げた発見の有無フィールド８０８（図１０参照）は不必要であり、移動端末を発見した近隣アクセスポイントのみが移動端末探索応答メッセージを送信すればよい。
【００７１】
アクセスポイント３０２における制御部１８は、ソケットを通じて受信した移動端末探索応答メッセージに基づき、近隣レポート応答フレームのペイロードを作成して、無線通信部１５へ送る。無線通信部１５では、受け取ったペイロードに、ＭＡＣヘッダを付加して、近隣レポート応答フレームを生成し、生成した近隣レポート応答フレームを、アンテナ１３を介して移動端末３０４へ送信する（Ｓ１２）。アクセスポイント３０２におけるステップＳ１２の処理は、たとえば探索応答送信手段または探索応答送信ステップの処理に相当する。
【００７２】
図１１は近隣レポート応答フレームの例を示す。
【００７３】
無線ＬＡＮのＭＡＣヘッダ９０１の送信元ＭＡＣアドレスはアクセスポイント３０２の無線ＬＡＮのＭＡＣアドレスで、宛て先ＭＡＣアドレスは移動端末３０４のＭＡＣアドレスである。移動端末３０４のＭＡＣアドレスは、移動端末探索応答メッセージのペイロードから取得できる。
【００７４】
ＭＡＣヘッダ９０１内のフレームタイプは、近隣レポートを表すタイプの値である。
【００７５】
リクエストＩＤ９０２は近隣レポート要求フレームと同じ値を持つ。
【００７６】
要素の数９０３は、移動端末３０４を発見し移動端末探索応答メッセージを送信したアクセスポイントの数である。要素の数９０３の後には、ＢＳＳＩＤとチャンネル番号と電波強度とを含む要素が、要素の数９０３に示された個数だけ付加される。これらの要素の集合はアクセスポイントリストに相当する。
【００７７】
ＢＳＳＩＤ９０４は、アクセスポイントリストの最初のアクセスポイントのＢＳＳＩＤである。
【００７８】
チャンネル番号９０５は、アクセスポイントリストの最初のアクセスポイントのチャンネル番号である。
【００７９】
電波強度９０６は、アクセスポイントリストの最初のアクセスポイントのＲＳＳＩ等の電波強度である。
【００８０】
もし要素の数９０３が１であれば、フレームはここまでだが、もし要素の数が１より多い場合では、ＢＳＳＩＤとチャンネル番号と電波強度とを含む要素が繰り返される。
【００８１】
要素の数９０３がゼロの場合は、ＢＳＳＩＤとチャンネル番号と電波強度は付加されない。これは、移動端末を発見した近隣のアクセスポイントが一つも無かったことを表す。
【００８２】
本例のネットワークでは、移動端末３０４を発見したアクセスポイント３０３のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）、チャンネル番号、電波強度を含んだ近隣レポート応答フレームが端末３０４へ送信されることとなる。
【００８３】
移動端末３０４における無線通信部２３は、アクセスポイントから近隣レポート応答フレームを受信する（Ｓ１２）。移動端末３０２は、受信したフレームのＭＡＣヘッダ内のフレームタイプから、受信したフレームが近隣レポート応答フレームであることを検出し、近隣レポート応答フレームのペイロードを制御部２４に送る。移動端末３０４におけるステップＳ１２の処理は、たとえば探索応答受信手段または探索応答受信ステップの処理に相当する。近隣レポート応答は、たとえば探索応答に相当する。
【００８４】
制御部２４では、ペイロードから得られるアクセスポイントリストの中で、最も電波強度の高いアクセスポイントを選択する。もしアクセスポイントリスト内の各要素が、電波強度の大きい順にソートされている場合は、最初のアクセスポイントを選択する。アクセスポイントを選択する処理は、たとえばハンドオーバ先決定手段またはハンドオーバ先決定ステップの処理に相当する。
【００８５】
本例では、電波強度に基づいてアクセスポイントの選択を行っているが、他のパラメータに基づいて選択を行うことも可能である。他のパラメータを取得する場合は、近隣レポート要求フレーム内の要求パラメータ５０６（図７参照）に当該他のパラメータを記述することで取得できる。他のパラメータとしては、例えば、無線ＬＡＮの速度または無線ＬＡＮの混雑度等がある。本例ではアクセスポイントリスト内の要素はアクセスポイント３０３のみであるため、アクセスポイント３０３が選択される。
【００８６】
アクセスポイント３０３のカバレッジ３０７内に存在していることが保証されているため、移動端末３０４の制御部２４は、アクセスポイント３０３へ、スキャンせずに、接続要求を行う（Ｓ４１）。ステップＳ４１の処理は、たとえば接続要求送信手段または接続要求送信ステップの処理に相当する。移動端末３０４の無線通信部２３は、アクセスポイント３０３へ、無線ＬＡＮプロトコルによる接続を開始する。
【００８７】
アクセスポイント３０３は接続応答し（Ｓ４２）、接続作業が完了し、これにより移動端末３０４は、アクセスポイントを移動する。
【００８８】
もしこのネットワークにＩＥＥＥ８０２．１１ｉの事前認証機能、またはＩＥＥＥ８０２．１１ｒの高速ハンドオーバ機能が実装されていた場合であっても、この発明はこれらの機能とは独立しているため、各機能は独立して行われる。
【００８９】
以上に説明したように本実施形態によれば、移動端末がハンドオーバ時に、スキャンによる通信の瞬断無く、基地局を切り替えることができる。従って、移動端末のハンドオーバによる通信データパケットのロス、および遅延を減らすことが可能となる。
【００９０】
なお、以上に説明した本実施形態におけるアクセスポイント（基地局）および無線ＬＡＮ端末（移動端末）は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、基地局における制御部、無線モニタ部、無線通信部、有線通信部、プロトコル変換部、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック、ならびに、移動端末における、制御部、無線通信部、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタックは、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、基地局および移動端末は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施形態としての無線LAN基地局（アクセスポイント）の概略構成を示す図。
【図２】図１のアクセスポイントのプロトコルスタックを示す図。
【図３】本発明の一実施形態としての移動端末の概略構成を示す図。
【図４】図３の移動端末のプロトコルスタックを示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係るネットワークの構成図。
【図６】本発明の一実施形態に係る移動端末と各アクセスポイント間の制御信号のシーケンス図。
【図７】近隣レポート要求フレームの一例を示す図。
【図８】近隣データ要求フレーム及び近隣データ応答フレームの一例を示す図。
【図９】移動端末探索要求メッセージの一例を示す図。
【図１０】移動端末探索応答メッセージの一例を示す図。
【図１１】近隣レポート応答フレームの一例を示す図。
【符号の説明】
【００９２】
１１  アクセスポイント
１２、１３  無線ＬＡＮアンテナ
１４  無線モニタ部
１５  無線通信部
１６  有線通信部
１７  プロトコル変換部
１８  制御部
１９  ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック
２１  移動端末
２２  無線ＬＡＮアンテナ
２３  無線通信部
２４  制御部
２５  ＴＣＰ／ＩＰプロトコルスタック
３０１、３０２、３０３  アクセスポイント
３０４  移動端末
３０５、３０６、３０７  カバレッジエリア
５０１  無線ＬＡＮ  ＭＡＣヘッダ
５０２  移動端末のＭＡＣアドレス
５０３  リクエストＩＤ
５０４  ＢＳＳＩＤ
５０５  チャンネル番号
５０６  要求パラメータ
５０７  待ち時間
６０１  無線ＬＡＮ  ＭＡＣヘッダ
６０２  ランダム数
７０１  有線ＬＡＮ  ＭＡＣヘッダ
７０２  ＩＰヘッダ
７０３  ＵＤＰヘッダ
７０４  移動端末のＭＡＣアドレス
７０５  リクエストＩＤ
７０６  ＢＳＳＩＤ
７０７  チャンネル番号
７０８  要求パラメータ
７０９  待ち時間
８０１  有線ＬＡＮ  ＭＡＣヘッダ
８０２  ＩＰヘッダ
８０３  ＵＤＰヘッダ
８０４  移動端末のＭＡＣアドレス
８０５  リクエストＩＤ
８０６  ＢＳＳＩＤ
８０７  チャンネル番号
８０８  発見の有無
８０９  電波強度
９０１  無線ＬＡＮ ＭＡＣヘッダ
９０２  リクエストＩＤ
９０３  要素の数
９０４  ＢＳＳＩＤ
９０５  チャンネル番号
９０６  電波強度
【図１】
2009218929.tif 000003
【図２】
2009218929.tif 000004
【図３】
2009218929.tif 000005
【図４】
2009218929.tif 000006
【図５】
2009218929.tif 000007
【図６】
2009218929.tif 000008
【図７】
2009218929.tif 000009
【図８】
2009218929.tif 000010
【図９】
2009218929.tif 000011
【図１０】
2009218929.tif 000012
【図１１】
2009218929.tif 000013