通信系统的制作方法

文档序号:7606846阅读:130来源:国知局
专利名称:通信系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种使配置于移动体的移动台与沿预定路径配置的接入点相关联,从而将移动台与网络连接起来的通信系统,尤其涉及减少移动台为了切换接入点而所需的时间的通信系统。
背景技术
在使用无线通信的LAN(无线LAN)中,通过子站(移动台)与称为接入点的基站相关联而将移动台与网络连接起来。
一般,由于无线LAN的各个接入点具有各不相同的标识符,并以各个不同的信道(频率)与所关联的移动台进行通信,所以,要关联到接入点的移动台需要获得该接入点用的信号以及标识符的信息。
由此,要关联到某一接入点的移动台进行检测该接入点定期发出的信标的动作(Scan,扫描),并基于检测到的信标确定用于与该接入点通信的信道以及标识符。
近年来,随着利用网络的服务的增加,需要建设一种在铁道、汽车等的移动体(车辆)内也能够与网络连接的通信基础设施。
针对这种需求,在专利文献1中提出了沿着线路或道路配置多个接入点,通过使移动体内的移动台与它们相关联,从而将行驶中的移动体内的移动台与网络连接起来的方法。
专利文献1日本专利文献特开2002-344478号公报。

发明内容
当以往的搭载了多个移动台的移动体移动时,若通过上述方法将行驶中的移动体内的移动台连接到网络中,则移动台需要随着移动体的移动而顺次切换所关联的接入点。
但是在该方法中,在与移动体的移动速度相比来说接入点的蜂窝区较小的情况下,则各个移动台必需频繁地进行扫描并切换所关联的接入点。
移动台进行扫描的期间可以说是一种尽管移动台处于蜂窝区之内也不能与接入点确立通信的时间。因此,若切换所关联的接入点的频率增高,则通信效率恶化。
在上述方法中,移动台进行扫描所需的时间与配置移动台的移动体的移动速度以及蜂窝区的大小无关。另一方面,移动台从进入接入点的蜂窝区到从中脱离的时间根据移动体的移动速度及其蜂窝区的大小而变化。
因此,若对移动体的移动速度高、或蜂窝区小的接入点应用上述方法,则与实际可收发信息的时间相比起来,扫描所需的时间占据了较大的比例。
例如,在符合IEEE802.11标准的无线LAN中,在无线通信中使用14条信道,并且接入点一般每隔100-300ms发出信标。此外,移动台需要在各个信道中分别进行扫描。
即,若移动台从第一信道开始以递减的顺序进行扫描,则首先对第一信道进行预定时间的监视,监视信标是否被发出,若信标没有被发出,则反复对第二信道进行预定时间的监视的动作。因此,若是以往的移动台,则从进行扫描起到获得接入点的信息最长需要300ms×14=4.2秒的时间。
因此,若移动台从进入接入点的蜂窝区到出来的时间为20秒,则移动台至少在近16秒的时间内能够收发信息。但是,若从进入蜂窝区到从中脱离的时间是5秒,则移动台能够收发信息的时间最短时不到1秒。
进一步讲,若从移动台进入某接入点的蜂窝区到从中脱离的时间比扫描所需的时间短,则已经不能与该接入点相关联了。
在以往的切换基站的方式中,各个移动台分别进行扫描。因此,移动台花费在扫描上的时间就成了瓶颈,从而使得通信效率恶化。
本发明正是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种通信系统,使得在移动体内搭载了多个移动台的LAN中,至少能够提高一部移动台的通信效率。
为了达成上述目的,本发明的第一方式提供一种下述1-1~1-8所示的结构的通信系统。
1-1一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置经由移动体内通信网将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台装置。
1-2一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在移动体的行进方向的最前端的单元,并且判断为被配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置经由移动体内通信网将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台。
1-3一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置以外的移动台装置经由移动体内通信网从配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置取得该移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
1-4一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在移动体的行进方向的最前端的单元,并且,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置以外的移动台装置经由移动体内通信网从配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置取得该移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
1-5一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信,与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,具有与移动台内通信网相连接,并用于存储表示各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由移动体内通信网存储到存储单元中;配置在不是移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照最前端的移动台装置存储在存储单元中的信息。
1-6一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到存储单元中;配置在不是移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照最前端的移动台装置存储在存储单元中的信息。
1-7一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,具有与移动台内通信网相连接,并用于存储表示各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在移动体的行进方向的最前端的单元,并且,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由移动体内通信网存储到存储单元中;配置在不是移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照最前端的移动台装置存储在存储单元中的信息。
1-8一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信,与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在移动体的行进方向的最前端的单元,和存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到存储单元中;配置在不是移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照最前端的移动台装置存储在存储单元中的信息。
在上述的本发明的第一方式的1-7或1-8的结构中,优选各移动台装置基于自身装置及其他移动台装置存储到存储单元中的信息判断自身装置是否位于移动体的最前端。
在上述本发明的第一方式的任一结构中,优选当在行进方向的最前端配置有两个以上的移动台装置时,该移动台装置的至少一个在对所关联的接入点装置的通信品质降低时继续与该接入点装置相关联,其他移动台装置检索可关联的接入点装置。
此外,为了达成上述目的,本发明的第二方式提供一种下述2-1~2-4所示的结构的通信系统。
2-1一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置经由移动体内通信网将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台装置。
2-2一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,没有位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置经由移动体内通信网取得位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
2-3一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置,在沿预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,具有与移动体间通信网相连接,并用于存储表示各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由移动体内通信网存储到存储单元中;没有位于移动体的行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置在检索可关联的接入点装置之前,参照位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置存储在存储单元中的信息。
2-4一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,该通信系统的特征在于,各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,和存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到存储单元中;没有位于移动体的行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置在检索可关联的接入点装置之前,参照位于行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置存储在存储单元中的信息。
在上述本发明的第二方式的2-3或2-4的结构中,优选各移动台装置基于自身装置及其他移动台装置存储到存储单元中的信息判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端。
在上述本发明的第二方式的任一结构中,优选当配置有两个以上的移动台装置的移动体位于行进方向最前端时,该移动台装置的至少一个在对所关联的接入点装置的通信品质降低时继续与该接入点装置相关联,其他移动台装置检索可关联的接入点装置。
发明效果根据本发明,能够提供一种通信系统,从而能够在将多个移动台搭载在作为交通工具的车辆中的LAN中,提高部分移动台的通信效率。


图1是优选实施本发明的第一实施方式的通信系统的结构示意图;图2是第一实施方式的通信系统的移动台的结构示意图;图3是配置在移动体的行进方向最前端的移动台的动作流程的示意图;图4是配置在移动体的行进方向后侧的移动台的动作流程的示意图;图5中(a)是移动体在预定路径上行进的状态的示意图,(b)是移动台的关联状态随着具有本发明的通信系统的移动体的行进而变化的状态的示意图,(c)是移动台的关联状态随着具有现有技术的通信系统的移动体的行进而变化的状态的示意图;图6是配置在移动体的行进方向最前端的移动台的动作流程的示意图;图7是配置在移动体的行进方向后侧的移动台的动作流程的示意图;
图8中(a)是移动体在预定路径上行进的状态的示意图,(b)是配置在行进方向最前端的移动台向后侧的移动台通知扫描的经过时的关联情况的变化的示意图;图9是配置在行进方向最前端的移动台向后侧的移动台通知扫描的经过的示意图;图10是移动体通过具有指向性的接入点所形成的蜂窝区的状态的示意图;图11中(a)是移动体通过具有指向性的接入点所形成的蜂窝区时移动台的关联情况的变化的示意图,表示本发明的通信系统的移动台的关联情况的变化,(b)是移动体通过具有指向性的接入点所形成的蜂窝区时移动台的关联情况的变化的示意图,表示现有技术的通信系统的移动台的关联情况的变化;图12是优选实施本发明的第二实施方式的通信系统所采用的移动台的结构示意图;图13中(a)是关联历史信息存储部中所存储的信息的一个例子的示意图,表示关联历史信息,(b)是关联历史信息存储部中所存储的信息的一个例子的示意图,表示AP信息;图14是第二实施方式的通信系统所采用的移动台的结构示意图;图15是表示移动台判断其自身装置是否被配置在行进方向的最前端的处理的一个例子的流程图;图16是优选实施本发明的第三实施方式的通信系统的结构示意图;图17是第三实施方式的通信系统所采用的移动台的结构示意图;图18是优选实施本发明的第四实施方式的通信系统的结构示意图;图19是第四实施方式的通信系统进行移交的状态的示意图;图20是优选实施本发明的第五实施方式的通信系统的结构示意图;图21是第五实施方式点通信系统所采用的移动台的结构示意图。
标号说明1 人工扫描仪壳体2 输入界面
3 一维图象传感器4 广透镜5 照明灯具体实施方式
(第一实施方式)下面说明优选实施本发明的第一实施方式。图1表示本实施方式的通信系统。
本实施方式的通信系统是如下的结构,即沿着线路设置接入点(AP)1,2,3…,并将移动台(STA)31和32配置于在线路上移动的移动体100(铁道车辆)内,该移动台31和32经由移动体内网络61而连接。
在该通信系统中,通过移动台31或移动台32关联到接入点1、2、3…中的任何一个,用户终端71、72被连接到网络81中。
图2表示各个移动台的结构。移动台31具有无线LAN接口部311、AP检索部312、AP选择部313、关联处理部314、AP信息接收部315、AP信息发送部316以及有线LAN接口部317。
无线LAN接口部311是用于与接入点收发无线信号的接口。AP检索部312进行检测由接入点发出的信标的处理(即,扫描),并从检测到的信标中获取接入点的信道以及标识符。AP选择部313基于AP检索部312的扫描结果来选择与哪一个接入点相关联。关联处理部314以AP 312所获取的信道以及标识符向AP选择部313所选择的接入点发出关联请求。AP信息接收部315经由移动体内通信网40从其他的移动台接收接入点的信息(使用信道及标识符)。AP信息发送部316经由移动体内通信网41向其他的移动台发送接入点的信息。有线LAN接口部317是用于经由移动体内通信网41收发信息的接口。另外,移动台32与移动台31结构相同,故省略其处理。
在本实施方式中,预先定义STA 31被配置在行进方向最前端,STA32被配置在后侧,并且各个STA了解该定义。下面说明各个STA的动作。
(动作例1-1)说明本实施方式的通信系统的第一动作例。首先说明STA 31和STA32的各自的动作。
首先说明配置在最前端的STA 31的动作。图3表示STA 31的动作流程。
在STA 31无法以预定的接收品质与接入点进行无线通信时(包括与哪一个接入点都无法确立通信的情况)(步骤S101),AP检索部312为了检测可以关联的接入点而进行扫描,搜索从接入点发出的信标(步骤S102)。若即使进行扫描也无法检测出信标(步骤S103/否),则AP检索部312反复进行扫描直到能够检测出信标为止。
若AP检索部312通过扫描检测出信标(步骤S103/是),则AP选择部313获取信标的频率以及标识符,并将发送端的接入点选择为关联请求的发出对象(步骤S104)。关联处理部314向AP选择部313所选择的接入点发出关联请求。该关联请求被以与AP检索部312所检测出的信标相应的频率及标识符发出(步骤S105)。
当接收了该关联请求的接入点认证了STA 31时,关联结束(步骤S106/是)。另一方面,若接收了关联请求的接入点没有认证STA 31(步骤S107/否),则AP检索部312再次进行扫描来搜索信标(步骤S102)。
向接入点的关联结束后,STA 31将AP信息(接入点的使用信道及标识符)通知给后侧的STA 32并结束处理。
接下来说明配置在后侧的STA 32的动作。图4表示STA 32的动作流程。
在STA 32无法以预定的接收品质与接入点进行无线通信时(包括与哪一个接入点都无法确立通信的情况)(步骤S201),AP选择部323基于从STA 31通知的最新AP信息(步骤S202),选择作为关联请求的发出对象的接入点(步骤S203)。关联处理部324向AP选择部所选择的接入点发出关联请求。该关联请求被以基于从STA 31通知的最新AP信息的频率及标识符发出(步骤S204)。
若接收了该关联请求的接入点认证了STA 32,则对接入点的关联结束(步骤S205/是)。另一方面,若接收了关联请求的接入点没有认证STA32(步骤S205),则AP选择部323基于从STA 31接收的最新AP信息选择关联请求的发送目的端(步骤S202、S203)。
接下来说明整个系统的动作。图5表示移动体100在线路上移动的状态。利用该图来说明STA 31和STA 32的关联状态随着移动体100的移动而怎样变化。
1由于STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以STA 31进行扫描来探寻可以关联的接入点。
1→2STA 31进入蜂窝区11。此时,STA 31通过扫描检测到AP1定期发出的信标,并获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。此外,STA 31将通过扫描获得的信息通知给STA 32。
2→3STA 32进入蜂窝区11。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP1发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP1的使用信道及标识符发出关联请求,并与之相关联。另一方面,STA 31持续与AP1相关联。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离。从蜂窝区11脱离的STA 31进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 32持续与AP1相关联。
4→5STA 31进入蜂窝区12。此时,STA 31通过扫描检测到AP2定期发出的信标,并获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。此外,STA 31将通过扫描取得的信息通知给STA 32。
另一方面,STA 32从蜂窝区11脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。
5→6STA 32进入蜂窝区12。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP2发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,并与AP2相关联。另一方面,STA 31持续与AP1相关联。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离。从蜂窝区12脱离的STA 31进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 31持续与AP2相关联。
7→8STA 31进入蜂窝13。此时,STA 31通过扫描检测到AP3定期发出的信标,并获得向AP3发出关联请求时所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)。STA 31基于所获得的信息向AP3发出关联请求,并与之相关联。此外,STA 31将通过扫描获得的信息通知给STA 32。
另一方面,STA 32从蜂窝区12脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。
8→9STA 32进入蜂窝区13。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP3发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,并与AP3相关联。另一方面,STA 31持续与AP1相关联。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离。从蜂窝区13脱离的STA 31进行扫描来检索可关联的接入点。STA 31持续与AP3相关联。
如以上那样,由于配置在移动体100的行进方向最前端的STA 31将通过扫描而获得的信息通知给后方的STA 32,所以STA 32不进行扫描就能够与接入点相关联。
(动作例1-2)下面说明本实施方式的通信系统的第二动作例。STA 31和STA 32的各自的动作与第一动作例基本相同,但从STA 31向STA 32通知AP信息是根据来自STA 32的请求而进行的。即,在第二动作例中,AP信息不是被从STA 31推(push)发送,而是根据来自STA 32的拉(pull)而被发送的。
利用图5来说明STA 31和STA 32的关联状态随着移动体100的移动而怎样变化。
1由于STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以STA 31进行扫描来探寻可以关联的接入点。此外,STA 32请求STA 31通知通过扫描而获得的接入点的信息,但是由于STA 31不属于哪一个蜂窝区,所以没有要通知的信息。
1→2STA 31进入蜂窝区11。此时,STA 31通过扫描而检测到AP1定期发出的信标,并获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。此外,STA 32请求STA 31通知通过扫描而获得的接入点的信息。STA 31由于通过扫描获得了AP1的信息,所以将关于AP1的信息通知给STA 32。
2→3STA 32进入蜂窝区11。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP1发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP1的使用信道及标识符发出关联请求,并与AP1相关联。另一方面,STA 31持续与AP1相关联。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离。从蜂窝区11脱离的STA 31进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 32持续与AP1相关联。
4→5STA 31进入蜂窝区12。此时,STA 31通过扫描检测到AP2定期发出的信标,并获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。
另一方面,STA 32从蜂窝区11脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32请求STA 31通知通过扫描而获得的接入点的信息。STA 31由于通过扫描获得了AP2的信息,所以将关于AP2的信息通知给STA 32。
5→6STA 32进入蜂窝区12。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP2发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,并与AP2相关联。另一方面,STA 31持续与AP2相关联。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离。从蜂窝区12脱离的STA 31进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 32持续与AP2相关联。
7→8STA 31进入蜂窝13。此时,STA 31通过扫描检测到AP3定期发出的信标,并获得向AP3发出关联请求时所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)。STA 31基于所获得的信息向AP3发出关联请求,并与之相关联。
另一方面,STA 32从蜂窝区12脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32请求STA 31通知通过扫描而获得的接入点的信息。此外,STA 31由于通过扫描获得了AP3的信息,所以将关于AP3的信息通知给STA 32。
8→9STA 32进入蜂窝区13。STA 32由于已经从STA 31得知了向AP3发出关联请求时所必需的信息,所以不进行扫描就以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,并与AP3相关联。另一方面,STA 31持续与AP3相关联。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离。从蜂窝区13脱离的STA 31进行扫描来检索可关联的接入点。STA 32持续与AP3相关联。
如以上那样,由于配置在移动体100的行进方向后侧的STA 32在变成不与任何一个接入点相关联的状态时,请求配置在最前端的STA 31通知其通过扫描而获得的信息,所以STA 32不进行扫描就能够与接入点相关联。
(动作例1-3)在上述各动作例中,说明的是STA 31在完成了向接入点的关联之后才向STA 32通知AP信息的情况。在本动作例中,说明STA 31在扫描途中就将各个信道的扫描结果(扫描经过信息)顺次通知给STA 32时的动作流程。
图6表示配置在最前端的STA 31的动作流程。该动作流程与第一动作例基本相同,但是,在AP检索部312进行扫描时,将各个信道的扫描结果通知给STA 32(步骤S 133)这点不同。
此外,图7表示配置在后侧的STA 32的动作流程。该动作流程与第一动作例基本相同,但是,在通知AP信息之前,从STA 31先通知扫描经过信息(步骤S232)这点不同。
接下来利用图8说明系统整体的动作流程。
1由于STA 31和STA 32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以STA 31进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 31将各个信道的扫描结果顺次通知给STA 32。即,STA 31当在最初进行扫描的信道中没有检测出信标时,将该消息通知给STA 32,然后对第二信道进行扫描。这里,由于STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以通知的是对所有的信道都没能检测出信标的消息。STA 32当从STA 31得知了对所有的信道都没能检测到信标的消息时,将被通知的扫描经过信息丢弃。
1→2→3首先,STA 31进入蜂窝区11。这里,如图9所示,若在移动体100进入到“3”的位置之前,STA 31对第一至第五信道执行扫描并且没能检测到信标,则向STA 32通知已经对第一至第五信道执行过扫描的消息。于是,STA 32不对第一至第五信道进行扫描而只对第六至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离后,为了检测信标而进行扫描。STA31将各个信道的扫描结果顺次通知给STA 32。由于当移动体100位于“4”的位置时,STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以向STA 32通知的是对所有的信道都没能检测到信标的消息。STA 32由于从STA 31得知了对所有的信道都没能检测到信标的消息,所以丢弃在这里所通知的各个信道的扫描结果。
4→5→6首先,STA 31进入蜂窝区12。这里,若在移动体100进入到“6”的位置之前,STA 31对第一至第八信道执行扫描并且没能检测到信标,则向STA 32通知已经对第一至第八信道执行完扫描。于是,STA32不对第一至第八信道进行扫描而只对第九至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离后,为了检测信标而进行扫描。STA31将各个信道的扫描结果顺次通知给STA 32。由于当移动体100位于“7”的位置时,STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以向STA 32通知的是对所有的信道都没能检测到信标的消息。STA 32由于从STA 31得知了对所有的信道都没能检测到信标的消息,所以丢弃在这里所通知的各个信道的扫描结果。
7→8→9首先,STA 31进入蜂窝区13。这里,若在移动体100进入到“9”的位置之前,完成了扫描并且已经检测到信标,则向STA 32通知向AP3发出关联请求所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)。于是,STA 32不进行扫描就向AP3发出关联请求,并与之相关联。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离后,为了检测信标而进行扫描。STA31将各个信道的扫描结果顺次通知给STA 32。由于当移动体100位于“10”的位置时,STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以向STA 32通知的是对所有的信道都没能检测到信标的消息。STA 32由于从STA 31得知了对所有的信道都没能检测到信标的消息,所以丢弃在这里所通知的各个信道的扫描结果。
若根据以上的动作,由于配置在行进方向最前端的STA向后方的STA通知扫描结果的至少一部分,所以后方的STA没必要进行扫描或是即使进行也可以不对所有的信道进行。因此,缩短了从STA进入接入点的蜂窝区到关联完成所需要的时间,从而提高了通信效率。
这样,若根据本实施方式的通信系统,在将多个移动台搭载在移动体内的LAN中,至少能够对一部分的移动台提高通信效率。
另外,这里以各个接入点是无指向性的情况为例进行说明的,但是,如图10及图11所示,同样也可应用于接入点有指向性的情况。
(第二实施方式)说明优选实施本发明的第二实施方式。本实施方式的通信系统整体的结构与第一实施方式相同。
图12表示本实施方式的移动台装置的结构。本实施方式的移动台装置除了还具有关联历史信息存储部318及最前端判断部319以外,与第一实施方式的通信系统所采用的移动台相同。
在关联历史信息存储部318中,将自身装置所关联的接入点以及过去进行的扫描结果作为历史而存储起来。图13表示关联历史信息存储部318中所存储的信息的一个例子。最前端判断部319进行判断自身装置是否被配置在移动体100的最前端的处理。
在本实施方式中,没有预先定义STA 31和STA 32中的哪一个在移动体100的行进方向的最前端。即,STA 31和STA 32并不了解自身装置是否需要向其他STA通知AP信息。
首先说明各个STA各自的动作。图14表示各个STA的动作流程。STA 31和STA 32都执行相同的动作,故这里以STA 31为例进行说明。
STA 31在无法以预定的接收品质与接入点进行无线通信时(包括与哪一个接入点都无法确立通信的情况)(步骤S301),将从STA 32通知的最新AP信息与从关联历史信息存储部318读出的信息进行比较,从而判断自身装置是否被配置在移动体100的最前端(步骤S302~S304)。另外,关于判断是否在最前端的处理的具体例子将在后面详细说明。
STA 31在判断出自身装置被配置在移动体100的最前端时(步骤S304/最前端),执行与第一实施方式中的步骤S102~S107相同的处理。在向接入点的关联结束后,STA 31重新将所关联的接入点的AP信息存储到关联历史信息存储部318中(步骤S310)。然后将AP信息通知给STA32并结束处理(步骤S311)。
接下来说明各个STA判断自身装置是否被配置在移动体100的最前端的处理。图15表示该处理的流程。首先,最前端判断部319比较第一个(换言之,最新的)关联历史与第一个(最新的)AP信息(步骤S401)。当它们一致时(步骤S401/一致),最前端判断部319判断为自身装置在最前端(步骤S411)。另一方面,当它们不一致时(步骤S401/不一致),最前端判断部319将第一变量(这里为“m”)的值设定为“2”(步骤S402)。然后最前端判断部319比较第一个关联历史信息与从STA 32得到的第m(这里为“2”)个AP信息(步骤S403)。
当第一个关联信息与第m个关联信息不一致时(步骤S403/不一致),最前端判断部319判断第一变量m的值是否与第一比较次数(是预先设定的值,是2以上的自然数)一致(步骤S404)。
若第一变量m的值与第一比较次数一致(步骤S404/是),则最前端判断部319在将第一变量m加1后(步骤S407)比较第一个关联历史与第m个AP信息(步骤S403)。若直到第一变量m达到第一比较次数也没有发现与第一个关联信息一致的AP信息,则最前端判断部319判断自身装置位于最前端(步骤S406)。
此外,当第一个关联信息与第m个AP信息一致时(步骤S403/一致),最前端判断部319判断为自身装置有可能在后侧,并将第二变量(这里为“n”)的值设定为“1”(步骤S405)。然后,最前端判断部319比较第n+1个关联历史与第m+n个AP信息(步骤S408)。若它们一致(步骤S408/一致),则最前端判断部319判断第二变量n的值是否与第二比较次数(是预先设定的值,为2以上的自然数)一致(步骤S409)。
若第二变量n的值与第二比较次数不一致(步骤S409/否),则最前端判断部319在将第二变量n的值加1后(步骤S412)比较第n+1个关联历史与第m+n个AP信息(步骤S408)。
在将第n+1个关联历史与第m+n个AP信息进行第二比较次数的比较期间内,当存在不一致的(步骤S408/不一致)时候,则最前端判断部319判断自身装置在最前端(步骤S411)。
此外,若将第n+1个关联历史与第m+n个AP信息进行第二比较次数的比较,其结果是全都一致(步骤S409/是),则最前端判断部319判断自身装置被配置在移动体100的后侧。由此,AP选择部313选择AP信息的第m-1个基站作为关联请求的发出对象。
如上述那样,通过将第一个关联信息与第m个AP信息的比较重复预定次数(在上述流程中,直到m与第一比较次数一致),即使在配置有最前端STA、中间STA、末尾STA的移动体100跨越三个以上的接入点的蜂窝区时,前侧判断部319也能够判断出自身装置是否可能在后侧。
此外,最前端判断部319在自身装置有可能位于后侧时,将关联历史与AP信息进行第二比较次数的比较,若它们一致,则可以判断出自身装置被配置在后侧。若最前端判断部319判断出自身装置位于后侧,则AP选择部313可以将AP信息m-1的接入点选择为关联请求的发出对象,并且由于已经获得了发出关联请求所必需的信息(AP的频率及标识符),所以一旦STA 31进入关联对象的蜂窝区,关联处理部314就能够迅速进行关联处理。
(动作例2-1)下面说明本实施方式的通信系统的第一动作例。利用图5(a)来说明STA 31和STA 32的通信状态随着移动体100的移动而怎样变化。
1由于STA 31和STA 32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以访问对方移动台的关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身通信状态的历史及其他STA的关联状态的历史。这里,各个STA确认自身装置及其他STA都没有通信状态的历史。然后各个STA进行扫描来探寻可以关联的接入点。
1→2STA 31进入蜂窝区11。此时,STA 31通过扫描检测到AP1定期发出的信标,并获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。然后,STA 31将表示与AP1相关联的信息以及表示AP1的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部318中。
STA 32由于没有与哪一个接入点相关联,所以在参照关联历史信息存储部318和328中所存储的信息后反复进行扫描的动作。其中,STA 31将表示与AP1相关联的信息登记到关联历史信息存储部318中之后,在各个扫描时以AP1的使用信道为开始顺次扫描各个信道。
2→3STA 32进入蜂窝区11。STA 32由于在扫描时最先对AP1的使用信道进行扫描,所以通过一次扫描就检测到AP1的信标。STA 32向AP1发出关联请求,从而与AP1相关联。然后,STA 32将表示与AP1相关联的信息以及表示AP1的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部328中。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离。从蜂窝区11脱离的STA 31访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1相关联,所以STA 31进行通常的扫描。
4→5STA 31进入蜂窝区12。此时,STA 31通过扫描而检测到AP2定期发出的信标,并获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。然后,STA 31将表示与AP2相关联的信息以及表示AP2的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部318中。
另一方面,STA 32从蜂窝区11脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32参照关联历史信息存储部318和328中所存储的信息,从而掌握比自身装置先与AP1关联的STA 31这次与AP2相关联的情况。因此,STA 32在执行扫描前以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,并在对其无响应时,以AP2的使用信道为开始反复对各个信道顺次进行扫描的动作。
5→6STA 32进入蜂窝区12。STA 32由于在执行扫描前以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,所以进入蜂窝区12后不进行扫描就与AP2相关联。然后,STA 32将表示与AP2相关联的信息以及表示AP2的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部328中。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离。从蜂窝区12脱离的STA 31访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1及AP2相关联,所以STA 31进行通常的扫描。
7→8STA 31进入蜂窝13。此时,STA 31通过扫描检测到AP3定期发出的信标,并获得向AP3发出关联请求时所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)。STA 31基于所获得的信息向AP3发出关联请求,并与之相关联。然后,STA 31将表示与AP3相关联的信息以及表示AP3的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部318中。
另一方面,STA 32从蜂窝区12脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32参照关联历史信息存储部318和328中所存储的信息,从而掌握比自身装置先与AP1和AP2关联的STA 31这次与AP3相关联的情况。因此,STA 32在执行扫描前以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,并在对其无响应时,以AP3的使用信道为开始反复对各个信道顺次进行扫描的动作。
8→9STA 32进入蜂窝区13。STA 32由于在执行扫描前以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,所以进入蜂窝区12后不进行扫描就与AP3相关联。然后,STA 32将表示与AP3相关联的信息以及表示AP3的使用信道和标识符的信息登记到关联历史信息存储部328中。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离。从蜂窝区13脱离的STA 31访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1、AP2及AP3相关联,所以STA 31进行通常的扫描。
根据以上的动作,即使没有将各个STA预先定义在行进方向的最前端或是后侧,各个STA也能够基于关联状态的历史了解是在最前端还是在后侧。由此,能够降低位于行进方向后侧的STA切换接入点所需的时间,从而提高通信效率。
另外,在上述的动作例中,后方的STA参照在先与自身装置刚刚归属的接入点相关联的STA的关联状态,来预测接下来相关联的接入点,但并不限于此。例如,将自身装置与其他STA的通信状态进行预定次数(例如5次)的比较,并在有一定次数以上(例如4次以上)先与接入点相关联的STA时,也可预测为与该STA关联到相同的蜂窝区。
(动作例2-2)利用图8说明本实施方式的通信系统的第二动作例。
1由于STA 31和STA 32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以STA 31和STA 32进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 31和32将各个信道的扫描结果分别顺次登记到关联历史信息存储部318、328中。即,各个STA当在最初进行扫描的信道中没有检测出信标时,将该消息登记到关联历史信息存储部318或328中,然后对第二个信道进行扫描。这里,由于STA 31和32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将关于所有的信道都没能检测出信标的消息登记到关联历史信息存储部318。328中。根据对所有信道的扫描结果,将表示STA 31和32不与任何一个蜂窝区相关联的信息作为各个STA的通信状态的历史分别登记到关联历史信息存储部318和328中。
1→2→3首先,STA 31进入蜂窝区11。STA 31访问关联历史信息存储部318和328中所存储的信息,并参照自身装置和其他STA的关联状况的历史。这里,由于STA 31和STA 32都还没有与哪一个蜂窝区相关联,所以STA 31执行通常的扫描。这里,若在移动体100进入到“3”的位置之前,STA 31对第一至第五信道执行扫描并且没能检测到信标,则将表示已经对第一至第五信道执行完扫描,并且没有检测到信标的信息登记到关联历史信息存储部318中。
另一方面,由于STA 32在执行扫描前访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,但由于在移动体100在“3”位置时,STA 31和STA 32都还没有与任何一个接入点相关联,所以STA 32参照关联历史信息存储部318中所存储的关于STA 31的扫描结果的信息。这里,由于登记了表示从第一至第五的扫描结束而没有检测到信标的信息,所以STA 32掌握了即使对第一至第五信道进行扫描也无法检测到信标的情况。因此,STA 32不对第一至第五信道进行扫描而只对第六至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。然后,各个STA将表示与AP1相关联的信息分别登记到关联信息存储部318和328中。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离后,访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1相关联,所以STA 31为了检测信标而进行通常的扫描。STA 31将各个信道的扫描结果顺次登记到关联历史信息存储部318中。由于当移动体100位于“4”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息登记到关联历史信息存储部318中。STA 31基于对所有信道的扫描结果,将表示STA 31不与任何一个蜂窝区相关联的信息存储到关联历史信息存储部318中。
4→5→6首先,STA 31进入蜂窝区12。这里,若在移动体100进入到“6”的位置之前,STA 31对第一至第八信道执行扫描并且没能检测到信标,则将已经对第一至第八信道执行完扫描的情况登记到关联历史信息存储部318中。由此,STA 32在执行扫描之前访问关联历史信息存储部318和328中所存储的信息,此时掌握了即使对第一至第八信道进行扫描也无法检测到信标的情况。因此,STA 32不对第一至第八信道进行扫描而只对第九至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。然后,各个STA将表示与AP2相关联的信息分别登记到关联信息存储部318和328中。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离后,访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1及AP2相关联,所以STA 31为了检测信标而进行通常的扫描。STA 31将各个信道的扫描结果顺次登记到关联历史信息存储部318中。由于当移动体100位于“7”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息登记到关联历史信息存储部318中。STA 31基于对所有信道的扫描结果,将表示STA 31不与任何一个蜂窝区相关联的信息存储到关联历史信息存储部318中。
7→8→9首先,STA 31进入蜂窝区13。这里,若在移动体100进入到“9”的位置之前,完成了扫描并且已经检测到信标从而结束,则将表示STA 31与AP3相关联的信息以及与AP3相关联所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)登记到关联历史信息存储部318中。由此,STA 32通过参照关联历史信息存储部318和328中所存储的信息而在进入蜂窝区13之前就能够获得AP3的使用信道和标识符。因此,STA 32不进行扫描就向AP3发出关联请求,并与之相关联。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离后,访问关联历史信息存储部318及328中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1、AP2及AP3相关联,所以STA 31为了检测信标而进行通常的扫描。STA 31将各个信道的扫描结果顺次登记到关联历史信息存储部318中。由于当移动体100位于“10”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息登记到关联历史信息存储部318中。此外,STA 31基于对所有信道的扫描结果,将表示STA 31不与任何一个蜂窝区相关联的信息登记到关联历史信息存储部318中。
根据以上的动作,由于配置在行进方向最前端的STA向后方的STA通知扫描结果的至少一部分,所以后方的STA没必要进行扫描或是即使进行也可以不对所有的信道进行。因此,缩短了从STA进入接入点的蜂窝区到关联完成所需要的时间,从而提高了通信效率。
在本实施方式的通信系统中,不必为各个STA预先定义行进方向。因此,适合于像铁道车辆那样在前后哪一个方向上都有可能移动的移动体。
(第三实施方式)说明优选实施本发明的第三实施方式。图16表示本实施方式的通信系统的结构。本实施方式的通信系统除了还具有基站信息管理服务器41以外,与第一实施方式的通信系统相同。其中,在本实施方式中,与第二实施方式一样,没有预先定义STA 31和32哪一个配置在行进方向的最前端,从而各STA都不知道哪一个配置在行进方向的最前端。
接入信息管理服务器41按照各个STA存储与移动台的通信状况的历史有关的信息(表示与哪一个接入点相关联的信息)。
图17表示STA 31的结构。本实施方式中的STA 31除了具有第一实施方式的结构,还具有最前端判断部319。
最前端判断部319进行与第二实施方式相同的处理,从而判断自身装置是否被配置在移动体100的最前端,但是在本实施方式中,基于基站信息管理服务器41中所存储的信息来进行处理。
(动作例3-1)说明本实施方式中的通信系统的第一动作例。利用图5(a)来说明STA 31和STA 32的通信状态随着移动体100的移动而怎样变化。
1由于STA 31和STA 32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身通信状态的历史及其他STA的关联状态的历史。这里,各个STA确认自身装置及其他STA都没有通信状态的历史。然后各个STA进行扫描来探寻可以关联的接入点。
1→2STA 31进入蜂窝区11。此时,STA 31通过扫描而检测到AP1定期发出的信标,并获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。
然后,STA 31将表示与AP1相关联的信息以及表示AP1的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
STA 32由于没有与哪一个接入点相关联,所以在参照基站信息管理服务器41中所存储的信息后反复进行扫描的动作。其中,将表示STA 31与AP1相关联的信息登记之后,在各个扫描时以AP1的使用信道为开始顺次扫描各个信道。
2→3STA 32进入蜂窝区11。STA 32由于在扫描时最先对AP1的使用信道进行扫描,所以通过一次扫描就检测到AP1的信标。STA 32向AP1发出关联请求,从而与AP1相关联。然后,STA 32将表示与AP1相关联的信息以及表示AP1的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离。从蜂窝区11脱离的STA 31访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1相关联,所以STA 31进行通常的扫描。
4→5STA 31进入蜂窝区12。此时,STA 31通过扫描而检测到AP2定期发出的信标,并获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31基于所得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。然后,STA 31将表示与AP2相关联的信息以及表示AP2的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
另一方面,STA 32从蜂窝区11脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32参照基站信息管理服务器41中所存储的信息,从而掌握比自身装置先与AP1关联的STA 31这次与AP2相关联的情况。因此,STA 32在执行扫描前以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,并在对其无响应时,以AP2的使用信道为开始反复对各个信道顺次进行扫描的动作。
5→6STA 32进入蜂窝区12。STA 32由于在执行扫描前以AP2的使用信道及标识符发出关联请求,所以进入蜂窝区12后不进行扫描就与AP2相关联。然后,STA 32将表示与AP2相关联的信息以及表示AP2的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
6→7STA 31从蜂窝区12脱离。从蜂窝区12脱离的STA 31访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1及AP2相关联,故STA 31进行通常的扫描。
7→8STA 31进入蜂窝13。此时,STA 31通过扫描而检测到AP3定期发出的信标,并获得向AP3发出关联请求时所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)。STA 31基于所获得的信息向AP3发出关联请求,并与之相关联。然后,STA 31将表示与AP3相关联的信息以及表示AP3的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
另一方面,STA 32从蜂窝区12脱离,变成不与任何一个接入点相关联的状态。STA 32参照基站信息管理服务器41中所存储的信息,从而掌握比自身装置先与AP1和AP2关联的STA 31这次与AP3相关联的情况。因此,STA 32在执行扫描前以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,并在对其无响应时,以AP3的使用信道为开始反复对各个信道顺次进行扫描的动作。
8→9STA 32进入蜂窝区13。STA 32由于在执行扫描前以AP3的使用信道及标识符发出关联请求,所以进入蜂窝区12后不进行扫描就与AP3相关联。然后,STA 32将表示与AP3相关联的信息以及表示AP2的使用信道和标识符的信息登记到基站信息管理服务器41中。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离。从蜂窝区13脱离的STA 31访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1、AP2及AP3相关联,所以STA 31进行通常的扫描。
根据以上的动作,即使没有将各个STA预先定义在行进方向的最前端或是后侧,各个STA也能够基于关联状态的历史了解是在最前端还是在后侧。
另外,在上述的动作例中,后方的STA参照在先与自身装置刚刚归属的接入点相关联的STA的通信状态,来预测接下来相关联的接入点,但并不限于此。例如,将自身装置与其他STA的通信状态进行预定次数(例如5次)的比较,并在有一定次数以上(例如4次以上)先与接入点相关联的STA时,也可预测为与该STA关联到相同的蜂窝区。
(动作例3-2)利用图8说明本实施方式的通信系统的第二动作例。
1由于STA 31和STA 32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以STA 31和STA 32进行扫描来探寻可关联的接入点。STA 31和32将各个信道的扫描结果顺次登记到基站信息管理服务器41中。即,各个STA当在最初进行扫描的信道中没有检测出信标时,将该消息登记到基站信息管理服务器41中,然后对第二个信道进行扫描。这里,由于STA 31和32没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都没能检测出信标的消息登记到基站信息管理服务器41中。根据对所有信道的扫描结果,将表示STA 31和32不与任何一个蜂窝区相关联的信息作为各个STA的通信状态的历史分别登记到基站信息管理服务器41中。
1→2→3首先,STA 31进入蜂窝区11。STA 31访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身装置和其他STA的关联状况的历史。这里,由于STA 31和STA 32都还没有与哪一个蜂窝区相关联,所以STA 31执行通常的扫描。这里,若在移动体100进入到“3”的位置之前,STA 31对第一至第五信道执行扫描并且没能检测到信标,则STA 31将表示已经对第一至第五信道执行完扫描,并且没有检测到信标的信息登记到基站信息管理服务器41中。
另一方面,由于STA 32在执行扫描前访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,但由于在移动体100在“3”位置时,STA 31和STA 32都还没有与任何一个接入点相关联,所以STA 32参照与STA 31的扫描结果有关的信息。这里,由于登记了表示从第一至第五的扫描结束而没有检测到信标的信息,所以STA 32掌握了即使对第一至第五信道进行扫描也无法检测到信标的情况。因此,STA 32不对第一至第五信道进行扫描而只对第六至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP1发出关联请求时所必需的信息(AP1的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP1发出关联请求,并与之相关联。
3→4STA 31从蜂窝区11脱离后,访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,并参照自身装置以及其他STA的通信状况的历史。STA 31比较自身装置的历史和STA 32的历史,但由于STA 32比STA 31后与AP1相关联,所以STA 31为了检测信标而进行通常的扫描。STA 31将各个信道的扫描结果顺次登记到基站信息管理服务器41中。由于当移动体100位于“4”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息登记到基站信息管理服务器41中。基站信息管理服务器41基于对所有信道的扫描结果,将表示STA 31不与任何一个蜂窝区相关联的信息作为各个STA的管理状态的历史而登记。
4→5→6首先,STA 31进入蜂窝区12。这里,若在移动体100进入到“6”的位置之前,STA 31对第一至第八信道执行扫描并且没能检测到信标,则将已经对第一至第八信道执行完扫描的情况登记到基站信息管理服务器41中。由此,STA 32在执行扫描之前访问基站信息管理服务器41中所存储的信息,此时掌握了即使对第一至第八信道进行扫描也无法检索到信标的情况。因此,STA 32不对第一至第八信道进行扫描而只对第九至第十四信道执行扫描。
通过扫描而检测到信标的STA 31和STA 32获得向AP2发出关联请求时所必需的信息(AP2的使用信道及标识符)。STA 31和STA 32基于所获得的信息向AP2发出关联请求,并与之相关联。
6→7STA 31从蜂窝区11脱离后,为了检测信标而进行扫描。
STA31将各个信道的扫描结果顺次登记到基站信息管理服务器41中。
由于当移动体100位于“7”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息登记到基站信息管理服务器41中。基站信息管理服务器41基于对所有信道的扫描结果,将表示STA 31不与任何一个蜂窝区相关联的信息作为各个STA的通信状态的历史而登记。
7→8→9首先,STA 31进入蜂窝区13。这里,若在移动体100进入到“9”的位置之前,完成了扫描并且已经检测到信标从而结束,则将表示STA 31与AP3相关联的信息以及与AP3相关联所必需的信息(AP3的使用信道及标识符)登记到基站信息管理服务器41中。由此,STA 32不进行扫描就向AP3发出关联请求,并与之相关联。
9→10STA 31从蜂窝区13脱离后,为了检测信标而进行扫描。STA31将各个信道的扫描结果顺次登记到基站信息管理服务器41中。由于当移动体100位于“10”的位置时STA 31没有处于任何一个接入点的蜂窝区内,所以将对所有的信道都无法检测出信标的消息通知给基站信息管理服务器41。STA 32由于从STA 31得知了对所有信道都没能检测出信标的消息,所以将表示不与任何一个蜂窝区相关联的信息作为STA 31的关联状态的历史而分别进行登记。
根据以上的动作,由于配置在行进方向最前端的STA向后方的STA通知扫描结果的至少一部分,所以后方的STA没必要进行扫描或是即使进行也可以不对所有的信道进行。因此,缩短了从STA进入接入点的蜂窝区到关联完成所需要的时间,从而提高了通信效率。
在本实施方式的通信系统中,不必为各个STA预先定义行进方向。因此,适合于像铁道车辆那样在前后哪一个方向上都有可能移动的移动体。
(第四实施方式)下面说明优选实施本发明的第四实施方式。图18表示本实施方式的通信系统的结构。本实施方式的通信系统除了在行进方向的最前端还具有STA 33以外,与第一实施方式的通信系统相同。
说明本实施方式的通信系统的动作。图19表示本实施方式的通信系统的移交时的状态。
随着远离STA 31所关联的接入点,SIR(希望波/干涉波)降低,STA 33在当前关联中的接入点的SIR下降到预定值以下后,放弃与该接入点的关联而开始扫描。
STA 33通过进入下一蜂窝区之后的扫描而获得向该接入点发送关联请求所必需的信息(使用信道及标识符),并将该信息通知给STA 31。
STA 31从当前所关联的蜂窝区脱离后,基于从STA 33所通知的信息向接下来所关联的接入点发出关联请求。由此,STA 31不进行扫描就与AP2相关联。
这样,本实施方式的通信系统不仅可针对行进方向后方的STA,还可针对配置在最前端的STA缩短关联所需的时间,从而可提高通信效率。
(第五实施方式)下面说明优选实施本发明的第五实施方式。
图20表示本实施方式的通信系统的结构。本实施方式的通信系统的结构是,沿着道路设置有接入点(AP)1,2,3…,并分散配置移动台(STA)31、32及33,该移动台(STA)31、32及33处于各个在道路上移动的多个移动体(汽车)101、102及103中并经由移动体间网络62而被连接起来。另外,移动体间网络62通过无线连接各个STA而构成。
图21表示本实施方式的STA 31的结构。在本实施方式中,STA 31还具有位置信息取得部320和移动速度取得部321,并具有代替有线LAN接口部317的第二无线LAN接口部322,除此以外与第二实施方式相同。位置信息取得部320具有取得自身装置的位置信息的功能(例如,利用GPS信号定位自身装置的所在地的功能)。移动速度取得部321具有取得搭载了自身装置的移动体101的移动速度的功能。移动体的移动速度通过从没有图示的移动体的控制装置输入车速信号来获得也可以;存储自身装置的位置信息的历史,并将之与最新的位置信息相比较从而计算出移动速度也可以。第二无线LAN接口部322是经由移动体间网络62来收发信息的接口。另外,STA 32和33与STA 31具有相同的结构。
下面说明本实施方式的通信系统的动作。STA 31、32及33基于GPS信号而生成自身装置的位置信息。并进一步基于位置信息历史存储部中所存储的过去的位置信息而计算出移动速度。然后,经由移动体间网络62与其他STA交换位置信息和移动速度信息。各个STA基于自身装置以及其他STA的位置信息和移动速度信息来判断自身装置是否位于最前端。通过在执行扫描前进行这样的处理,各个STA能够识别出自身是否位于最前端,从而能够进行与第一实施方式相同的动作。
这样,若根据本实施方式,即使移动台被分散着搭载在多个移动体上,也能够降低位于行进方向后方的移动台从进入接入点的蜂窝区到可通信的时间,从而提高通信效率。
另外,上述各个实施方式是本发明的优选实施的例子,本发明并不限于此。
例如,上述各个实施方式是以铁道和汽车为例进行说明的,但是本发明并不限于此,只要是移动体沿着预定的路径移动就可以应用。例如,也可以沿着水路设置接入点,并在通过该水路的船只上搭载移动台。
此外,在像上述第三实施方式那样具有基站信息管理服务器的结构中,也可以像上述第五实施方式那样,通过无线通信连接各个移动台之间,从而形成移动体内网络(移动体间网络)。
这样,本发明可以进行各种各样的变形。
工业实用性本发明使配置在移动体上的移动台与沿着预定路径而配置的接入点相关联,从而能够用于连接移动台和网络。
权利要求
1.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置经由所述移动体内通信网,将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台装置。
2.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在所述移动体的行进方向的最前端的单元,并且,判断为被配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置经由所述移动体内通信网,将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台。
3.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置以外的移动台装置经由所述移动体内通信网,从配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置取得该移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
4.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在所述移动体的行进方向的最前端的单元,并且,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置以外的移动台装置经由所述移动体内通信网,从配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置取得该移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
5.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,具有与所述移动台内通信网相连接,并用于存储表示所述各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由所述移动体内通信网存储到所述存储单元中,配置在不是所述移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照所述最前端的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
6.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到所述存储单元中,配置在不是所述移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照所述最前端的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
7.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,具有与所述移动台内通信网相连接,并用于存储表示所述各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,所述各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在所述移动体的行进方向的最前端的单元,并且,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由所述移动体内通信网存储到所述存储单元中,配置在不是所述移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照所述最前端的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
8.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、配置在沿所述预定路径移动的移动体中的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体内通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断自身装置是否被配置在所述移动体的行进方向的最前端的单元,和存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,配置在所述移动体的行进方向最前端的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到所述存储单元中,配置在不是所述移动体的行进方向最前端的位置的移动台在检索可关联的接入点装置之前,参照所述最前端的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
9.如权利要求7或8所述的通信系统,其特征在于,所述各移动台装置基于自身装置及其他移动台装置存储在所述存储单元中的信息判断自身装置是否位于所述移动体的最前端。
10.如权利要求1至9中任一项所述的通信系统,其特征在于,当在所述行进方向的最前端配置有两个以上的移动台装置时,该移动台装置的至少一个在对所关联的接入点装置的通信品质降低时继续与该接入点装置相关联,其他移动台装置检索可关联的接入点装置。
11.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿所述预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置经由所述移动体内通信网,将检索可关联的接入点装置时所获得的信息通知给其他移动台装置。
12.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿所述预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,没有位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置经由所述移动体内通信网,取得位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置检索可关联的接入点装置时所获得的信息。
13.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿所述预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,具有与所述移动体间通信网相连接,并用于存储表示所述各移动台装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,所述各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,并且,位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息经由所述移动体内通信网存储到所述存储单元中,没有位于所述移动体的行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置在检索可关联的接入点装置之前,参照位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
14.一种通信系统,其具有沿预定路径配置的多个接入点装置、在沿所述预定路径同方向移动的多个移动体中的每一个上至少配置一个的多个移动台装置、以及将该多个移动台装置彼此连接起来的移动体间通信网,并且,通过无线通信与所述接入点装置的任一个相关联的移动台装置经由该接入点装置与网络相连接,所述通信系统的特征在于,所述各移动台装置具有判断配置了自身装置的移动体是否位于行进方向最前端的单元,和存储表示自身装置与哪一个接入点装置相关联的信息的存储单元,并且,位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置将检索可关联的接入点装置时所获得的信息存储到所述存储单元中,没有位于所述移动体的行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置在检索可关联的接入点装置之前,参照位于所述行进方向最前端的移动体中所配置的移动台装置存储在所述存储单元中的信息。
15.如权利要求13或14所述的通信系统,其特征在于,所述各移动台装置基于自身装置及其他移动台装置存储在所述存储单元中的信息判断配置了自身装置的移动体是否位于所述行进方向最前端。
16.如权利要求11至15中任一项所述的通信系统,其特征在于,当配置有两个以上的移动台装置的移动体位于所述行进方向最前端时,该移动台装置的至少一个在对所关联的接入点装置的通信品质降低时继续与该接入点装置相关联,其他移动台装置检索可关联的接入点装置。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够在将多个移动台搭载在移动体内的LAN中提高至少部分移动台的通信效率的通信系统。本发明的通信系统具有沿预定路径配置的多个接入点(1、2、3…)、配置在沿预定路径移动的移动体(100)中的移动台(31、32)、和连接移动台(31、32)的移动体内网络(61),并且,通过无线通信与接入点(1、2、3…)中任一个相关联的移动台(31、32)经由该接入点与网络(81)相连接,配置在移动体(100)的行进方向最前端的移动台(31)将检索可关联的接入点时所获得的信息经由移动体内网络(61)通知给移动台(32)。
文档编号H04B7/26GK1816976SQ20048001861
公开日2006年8月9日 申请日期2004年6月29日 优先权日2003年6月30日
发明者森本伸一 申请人:日本电气株式会社
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