专利名称：移动站及其切换方法、以及通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及与基站进行无线通信的移动站的切换。
背景技术：
目前，已知能够与使用了 DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol) 的远程环境中的LAN连接的IP电话终端构成的网络系统(例如，参照专利文 献l)。在专利文献1中，公开了以下内容即使在由系统控制装置和DHCP 服务器构成的主站的路由器和由备份用系统控制装置和IP电话终端构成的远 程站的路由器之间的连接中发生了故障，也可以通过在IP电话终端中保存上 次从DHCP服务器取得的IP地址，使用IP电话终端保存的IP地址与备份用 系统控制装置连接。
另一方面，已知以下的技术(切换)在具有基站和移动站的移动通信系 统中，为了使接收电平更高的基站与移动站进行无线通信，适当地切换连接的 基站(例如，参照专利文献2)。
专利文献1特开2006-217094号公报
专利文献2特开2004-56509号公报
发明内容
但是，IP电话终端等移动站无法与网段(segment)不同的网络地址的基 站之间正确地进4亍数据的收发。因此，在移动站一侧不清楚切换目的地基站的 网络地址是同一网段还是不同网段的情况下，为了防止由于切换目的地基站的 网络地址的网段不同而无法正确地进行数据的收发，移动站必须再次从DHCP 服务器取得IP地址。但是，由于重新取得IP地址需要时间，所以在此期间的 语音数据组无法到达，语音中断的时间变长。
因此，本发明的目的在于提供一种能够缩短切换时语音中断的时间的移动 站及其切换方法、以及通信系统。
为了实现上述目的，本发明的移动站是与基站进行无线通信的移动站，其
4特征为具有搜索单元，其进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够通信的切 换目的地基站；以及PING发送单元，其经由通过所述信道扫描搜索到的基站， 向默认网关发送PING，在具有针对所述PING的应答时，使用已经取得的IP 地址进行无线通信，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述信道 扫描搜索到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址进行无线通信。
在此，本发明的移动站具有认证用数据发送单元，其对通过所述信道扫描 搜索到的基站发送认证用数据，所述PING发送单元在基于所述认证用数据发 送单元发送的认证用数据的认证成立后，发送PING。
为了实现上述目的，本发明的切换方法是与基站进行无线通信的移动站的 切换方法，其特征为具有以下的步骤搜索步骤，其进行信道扫描，该信道扫 描用于搜索能够通信的切换目的地基站；PING发送步骤，经由通过所述信道 扫描"l臾索到的基站，向默认网关发送PING;第一无线通信步骤，在具有针对 所述PING的应答时，使用已经取得的IP地址进行无线通信；以及第二无线 通信步骤，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述信道扫描搜索 到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址来进行无线通信。
此处，在本发明的切换方法中，在基于移动站向通过所述信道扫描搜索到 的基站发送的认证用数据的认证成立后，执行所述PING发送步骤。
为了实现上述目的，本发明的通信系统具有移动站、能够与所述移动站进 行无线通信的多个基站、以及DHCP服务器，其特征为具有搜索单元，其 进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够与所述移动站进行通信的切换目的地 基站;以及PING发送单元，其经由通过所述信道扫描搜索到的基站，向默认 网关发送PING，所述移动站在具有针对所述PING的应答时，使用已经取得 的IP地址进行无线通信，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所 述信道扫描搜索到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址进行无线通信。
在此，本发明的通信系统具有认证用数据发送单元，其对通过所述信道扫 描搜索到的基站发送认证用数据，所述PING发送单元在基于所述认证用数据 发送单元发送的认证用数据的认证成立后，发送PING。
根据本发明，能够缩短切换时的语音中断的时间。
图1是本发明实施方式的通信系统100的整体结构图。
图2是本发明实施方式的IP电话终端100的结构的框图。 图3是使用了 PING消息的切换顺序。 图4是基于APR指令的切换顺序。 图5是使用DISCOVER消息的切换顺序。 符号说明
I、 2、 3接入点(AP) 10、 20通信线路
II、 21 SIP服务器 12、 22DHCP服务器
14、 24路由器(默认网关) 100 IP电话终端
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明实现本发明的最佳实施方式。图l是本发明实施 方式的通信系统100的整体结构图。在通信系统100中构成了作为本发明移动 站的实施方式的IP电话终端100 、以及作为能够与IP电话终端100进行无线 通信的多个基站的接入点(AP)。通信系统100由IP地址的网络地址的网段 相互不同的两个网络(子网络)构成。第1网络A和第2网络B经由各个路 由器14、 24连接。另外，网段不同的网络的数量可以为3以上。
网络A构成DHCP服务器12、 一个或者两个以上的接入点(在图1中示 例了 AP1、 AP2)以及路由器14。 DHCP服务器12、 AP1、 AP2以及路由器 14经由通信线路IO相互连接。
同样地，网络B构成DHCP服务器22、 一个或者两个以上的接入点(在 图1中示例AP3 )以及路由器24。 DHCP服务器22、 AP3以及路由器24经由 通信线路20相互连接。
DHCP服务器12、 22是自动地分配IP地址的地址管理装置。AP1、 2、 3 是相互分离配置，通过WLAN与IP电话终端100连接的基站。路由器14、 24是相互连接网络A和网络B之间的通信设备。在路由器14、 24内安装有 默认网关。默认网关可以不安装在路由器中，而安装在其他的主机中，例如可以安装在DHCP服务器中。另外，可以在各个网络A的通信线路10和网络B 的通信线路20上连接有SIP服务器等呼叫控制的服务器。
IP电话终端100随着与多个基站中的正在通信的第1基站(例如，API ) 的接收电平的降低，执行用于搜索可进行通信的基站的信道扫描，切换为多个 基站中的设置在与第1基站相分离的位置的第2基站(例如，AP2、 AP3)。另 外，在IP电话终端100执行的切换中，可以包含同时与多个基站连接的软切 换。
然后，说明进行切换时的动作。
图5是使用DISCOVER消息的切换顺序。当在无线终端与API进行语音 数据的收发时产生了接收不良时，无线终端开始进行切换。无线终端为了搜索 可与自身进行通信的AP,执行信道扫描。无线终端在信道扫描处理中，发送
探测请求信号。无线终端根据接收来自AP的作为针对探测请求信号的应答信 号的探测响应信号，来识别存在可与自身进行通信的AP。无线终端进行与通 过信道扫描作为可通信的AP搜索到的AP2之间的无线认证。
由于无线终端在该时刻无法得知AP2与自身是相同的网段还是不同的网 段，所以为了防止产生由于AP2的网段与自身的网段不同而导致的通信不良， 在该无线认证成立后，从DHCP服务器重新赋予IP地址，因此使用广播地址 发送DISCOVER命令。接收到DISCOVER消息的DHCP服务器对无线终端 发送用于提供可分配的IP地址的候补的OFFER消息。接收到OFFER消息的 无线终端在判定为可以将OFFER消息中包含的IP地址的候补用作自身的IP 地址时，通过广播发送REQUEST消息。接收到REQUEST消息的DHCP服 务器将该IP地址的候补决定为该无线终端的正式的IP地址，发送作为针对 REQUEST消息的应答信号的ACK消息。接收到ACK消息的无线终端为了向 SIP服务器请求登录自己，向SIP服务器发送REGISTER消息，SIP服务器发 送作为针对REGISTER消息的应答信号的"200 OK"。
但是，图5那样的与DHCP服务器的数据收发通常需要数百毫秒到数秒， 所以由于语音数据组收发的中断，无声音的时间变长。但是，当考虑无线IP 电话机的实际应用时，由于通话中的移动为近距离的情况较多，在处于同一网 段内的AP之间进行切换的频率高，所以不需要使用DISCOVER消息向DHCP服务器请求重新取4f IP地址的情况较多。因此，如果可以知道移动目的地网 络是否为不同的网>R,可以缩短切换时的通话中断时间。
因此，无线终端在结束了经由切换目的地的基站的无线认证之后开始收发
语音数据组之前，经由切换目的地的基站向默认网关发送PING，在具有针对 PING的应答时，判定为该切换目的地的基站与自己为同一网段。在判定为同 一网段后，确认IP地址的租赁时间，在IP地址的租赁时间未满时，直接使用 当前的IP地址快速地完成切换，由此能够缩短通话中断时间。另一方面，在 针对PING的应答超时的情况下，判断为该切换目的地的基站是与自身不同的 网段，从DHCP服务器重新取得IP地址，可以使用该重新取得的IP地址进行 切换。在IP地址的租赁时间已满的情况下，与针对PING的应答超时的情况 相同，从重新取得IP地址开始进行。即使在进行同一网段中的切换时由于无 线路径的故障等没有回复PING数据组(即使超时)，只要从重新取得IP地址 开始重做即可，不会成为致命的故障。
图2是本发明实施方式的IP电话终端100的结构的框图。IP电话终端100 具有搜索单元110、认证用数据发送单元120、 PING发送单元130以及语音数 据发送单元140。搜索单元IIO随着与通信中的基站的接收电平的降低，进行 用于搜索可进行通信的切换目的地基站的信道扫描。认证用数据发送单元120 向通过信道扫描搜索到的基站发送认证用数据。PING发送单元130在基于认 证用数据发送单元120发送的认证用数据的认证成立后，经由通过信道扫描搜 索到的基站，向默认网关发送PING。语音数据发送单元140在具有针对PING 发送单元130发送的PING的应答时，使用已经从DHCP服务器取得的IP地 址对语音数据进行无线通信，在没有针对PING发送单元130发送的PING的 应答时，使用以下的IP地址对语音数据进行无线通信，该IP地址是经由通过 信道扫描搜索到的基站，从DHCP服务器重新取得的IP地址。例如，微型计 算机具有搜索单元110、认证用数据发送单元120、 PING发送单元130以及语 音数据发送单元140的功能。
图3是使用了 PING消息的切换顺序。直到与AP2之间的无线认证为止 的顺序与上述图5的情况相同，因此省略说明。
IP电话终端100在无线认证成立后，经由通过信道扫描搜索到的AP2向默认网关发送PING。默认网关具有对来自与自身为相同的网段的主机的PING 回复其应答，但对来自与自身为不同网段的主机的PING不回复其应答的功能。 即，在默认网关与IP电话终端100的切换目的地AP2属于相同的网段的情况 下(图1中，默认网关为14时)，该默认网关回复针对PING的应答，但在属 于不同的网段的情况下(图1中，默认网关为24时)，该默认网关不回复针对 PING的应答。
如此，IP电话终端100 (例如IP地址为"192.168.12.20")发送PING, 在从默认网关具有应答时，判断为信道扫描到的AP以及该默认网关是与自身 相同的网段(例如，在图1的情况下,IP地址为"192.168.12.20"的AP2和 IP地址为"192.168.12.1"的默认网关14)。在判断为同一网段后，确认IP地 址的租赁时间，如果IP地址的租赁时间未满，则直接使用当前的IP地址，快 速完成切换，由此能够缩短通话中断时间。相反，在没有来自默认网关的PING 的应答，已经超时的情况下，可以判断为信道扫描到的AP以及该默认网关是 与自身不同的网段(例如，在图1的情况下，IP地址为"192.168.13.30"的 AP3和IP地址为"192.168.13.1"的默认网关24 ),通过广播经由AP3从DHCP 服务器22重新取得IP地址，使用该重新取得的IP地址完成与AP3的切换。 在IP地址的租赁时间已满的情况下，与针对PING的应答超时的情况相同， 从重新取得IP地址开始进行。
如此，通过PING的收发与通过DISCOVER消息的收发相比，通信时间 短，通常以数十毫秒完成，因此能够抑制切换时的语音数据组收发的中断时间， 使语音数据组收发的重新开始提前。
此外， 一般为了确认是否具有对象而使用PING (例如，从基站一侧向移 动站一侧发送PING)，但在本实施例中，为了确认自身属于哪个网络，移动站 向基站发送PING。即，在本实施例中，还可以根据无线认证的成立确认正常 地确立了通信。通过在无线认证确立之后发送PING,不等待无线认证的成立 和通信确认，发挥PING的收发时间的优点，能够根据有无针对PING的应答， 实现快速的切换。
此外，大规模的系统由于开发独特标准的AP或无线LAN开关(控制器)， 导致对应设备的成本上升，但根据本实施例，可以不使用高价的无线LAN开
9关，而使用廉价的通用AP，因此不论规模的大小，能够实现在缩短语音中断 时间的同时，能够快速完成切换的通信系统。此外，在从软件方面看，由于是
标准的PING功能不需要进行开发，可以容易地安装在无线IP电话中，所以 性价比高。
以上，详细说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限于上述实施例， 在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以对上述实施例进行各种变更以及置 换。
例如，图4是基于ARP (Address Resolution Protocol)命令的切换顺序。 通过使用比PING应答快的ARP命令，能够进一步缩短通话中断时间。
即，在进行切换时，经由切换目的地AP向默认网关发送ARP，在具有对 其的应答时，不变更IP地址地发送RTP (Real-time Transport Protocol)数据组 等语音.影像数据。然后，向默认网关地址发送PING数据组，在具有应答的 时刻，最终判断为信道扫描到的AP以及该默认网关与自身为同一网段，完成 切换处理。由此，可以不必等待PING响应地重新开始RTP数据组的发送，所 以能够缩短通话中断时间。此外，在发送ARP命令后发送PING命令，由此 即便万一是不同的网段，即使回复了 ARP的应答，但可以通过确认针对PING 的应答，来确切地判断网段是相同还是不同。
此外，例如可以在网络A的通信线路10上连接RADIUS服务器。RADIUS 服务器是与RADIUS协议相对应的认证服务器。例如，无线终端经由通过信 道扫描作为可通信的AP搜索到的AP2，进行与和AP2为相同网段的RADIUS 服务器之间的无线认证。
权利要求
1.一种移动站，其与基站进行无线通信，其特征在于，具备搜索单元，其进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够通信的切换目的地基站；以及PING发送单元，其经由通过所述信道扫描搜索到的基站，向默认网关发送PING，在具有针对所述PING的应答时，使用已经取得的IP地址进行无线通信，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述信道扫描搜索到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址进行无线通信。
2. 根据权利要求1所述的移动站，其特征在于，具有认证用数据发送单元，其对通过所述信道扫描搜索到的基站发送认证 用数据，所述PING发送单元在基于所述认证用数据发送单元发送的认证用数据的 认证成立后，发送PING。
3. —种切换方法，是与基站进行无线通信的移动站的切换方法，其特征 在于，具有搜索步骤，其进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够通信的切换 目的地基站；PING发送步骤，经由通过所述信道扫描搜索到的基站，向默认网关发送 PING;第一无线通信步骤，在具有针对所述PING的应答时，使用已经取得的IP 地址进行无线通信；以及第二无线通信步骤，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述 信道扫描搜索到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址来进行无线通信。
4. 根据权利要求3所述的切换方法，其特征在于，在基于移动站向通过所述信道扫描搜索到的基站发送的认证用数据的认 证成立后，执行所述PING发送步骤。
5. —种通信系统，其具有移动站、可与所述移动站进行无线通信的多个基站、以及DHCP服务器，其特征在于，具备搜索单元，其进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够与所述移动 站进行通信的切换目的地基站；以及PING发送单元，其经由通过所述信道扫描搜索到的基站，向默认网关发 送PING,所述移动站在具有针对所述PING的应答时，^使用已经^^得的IP地址进 行无线通信，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述信道扫描搜索到的基 站从所述DHCP服务器重新取得的IP地址进行无线通信。
6.根据权利要求5所述的通信系统，其特征在于，具有认证用数据发送单元，其对通过所述信道扫描搜索到的基站发送认证 用数据，认证成立后，发送PING。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够缩短切换时的语音中断时间的移动站及其切换方法、以及通信系统。是与基站(AP1、2、3)进行无线通信的移动站(IP电话终端100)，其特征为具有搜索单元，其进行信道扫描，该信道扫描用于搜索能够通信的切换目的地基站；以及PING发送单元，其经由通过所述信道扫描搜索到的基站，向默认网关发送PING，在具有针对所述PING的应答时，使用已经取得的IP地址进行无线通信，在没有针对所述PING的应答时，使用经由通过所述信道扫描搜索到的基站从DHCP服务器重新取得的IP地址进行无线通信。
文档编号H04W48/00GK101657002SQ20091000731
公开日2010年2月24日 申请日期2009年2月11日 优先权日2008年8月22日
发明者田边夏彦 申请人:三美电机株式会社