特許 6112838 移動通信システム、移動通信装置、固定中継装置及び集線装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6112838

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】移動通信システム、移動通信装置、固定中継装置及び集線装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/30 20090101AFI20170403BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20170403BHJP

   H04W 88/14 20090101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   H04W36/30

   H04W84/12

   H04W88/14

【請求項の数】9

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2012-259226(P2012-259226)

(22)【出願日】2012年11月28日

(65)【公開番号】特開2014-107702(P2014-107702A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年10月1日

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100143568

【弁理士】

【氏名又は名称】英 貢

(72)【発明者】

【氏名】青木 勝典

(72)【発明者】

【氏名】黒住 正顕

(72)【発明者】

【氏名】小山 智史

【審査官】 ▲高▼木 裕子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２２２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１１６８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続する移動通信システムであって、
前記移動通信装置は、
固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能を有する無線基地局通信部と、
前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有する第１の中継部とを備え、
前記固定中継装置は、
無線ＬＡＮの無線端局として動作し、前記移動通信装置における前記無線基地局通信部と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する無線端局通信部と、
当該固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続してパケットを送受信する機能を有する第１のパケット通信部と、
当該固定中継装置と接続する前記集線装置の当該固定中継装置に対して固有の有線ＬＡＮの固有のＭＡＣアドレス、もしくは前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを宛先とするパケットの送受信を行うように、当該固定中継装置が前記所定の無線接続品質に基づいて選択されているときに、前記無線端局通信部で受信したパケットを前記第１のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び前記第１のパケット通信部で受信したパケットを前記無線端局通信部から送信するよう制御する機能を有する第２の中継部とを備え、
前記集線装置は、
前記複数の固定中継装置のそれぞれに固有の有線ＬＡＮ毎に固有のＭＡＣアドレスを有し、前記それぞれに固有の有線ＬＡＮで接続されたいずれかの固定中継装置を介してパケットを送受信する機能を有する第２のパケット通信部と、
前記所定のネットワークに接続してパケットを送受信する機能を有する第３のパケット通信部と、
前記所定の無線接続品質に基づいて選択された１つの固定中継装置を介して、前記第２のパケット通信部で受信したパケットからＭＡＣフレームもしくはＩＰパケットを取り出し前記第３のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び、前記第３のパケット通信部で受信したパケットを前記第２のパケット通信部から送信するよう制御する機能を有する第３の中継部とを備え、
当該移動通信システムは、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記第２のパケット通信部に割り当てられた当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項2】

前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方が、前記所定の無線接続品質を計測する無線品質計測部を有し、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置のうちのいずれか１つ以上が、前記所定の無線接続品質に基づいて、パケットの送受信を行うための当該１つの固定中継装置を選択する中継制御部を有し、
前記移動通信装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を保持するとともに、前記集線装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有し、
前記固定中継装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を前記移動通信装置及び前記集線装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有し、
前記集線装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を前記移動通信装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項3】

前記固定中継装置が、前記所定の無線接続品質を計測する無線品質計測部を有し、前記集線装置が、前記所定の無線接続品質に基づいて、パケットの送受信を行うための当該１つの固定中継装置を選択する中継制御部を有し、前記中継制御部は、前記無線接続品質情報を取得して比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を、所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知するように制御する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信システム。

【請求項4】

当該移動通信システムは、前記パケットの送受信がレイヤ２接続又はレイヤ３接続のいずれかで行われるように構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の移動通信システム。

【請求項5】

移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける移動通信装置であって、
前記固定中継装置が、無線ＬＡＮの無線端局として動作する機能を有しており、
固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能を有する無線基地局通信部と、
前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有する中継部と、
を備えることを特徴とする移動通信装置。

【請求項6】

移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける固定中継装置であって、
前記移動通信装置が、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能、及び、前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有しており、
無線ＬＡＮの無線端局として動作する前記移動通信装置における前記無線基地局通信部と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する無線端局通信部と、
当該固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続してパケットを送受信する機能を有するパケット通信部と、
当該固定中継装置と接続する前記集線装置の当該固定中継装置に対して固有の有線ＬＡＮの固有のＭＡＣアドレス、もしくは前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを宛先とするパケットの送受信を行うように、当該固定中継装置が前記所定の無線接続品質に基づいて選択されているときに、前記無線端局通信部で受信したパケットを前記パケット通信部から送信するよう制御する機能、及び前記パケット通信部で受信したパケットを前記無線端局通信部から送信するよう制御する機能を有する中継部と、
を備えることを特徴とする固定中継装置。

【請求項7】

前記集線装置によって、前記所定の無線接続品質に基づいて当該無線ＬＡＮの接続を確立する複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知可能となるように、前記集線装置に対して、当該無線ＬＡＮの接続に関する前記所定の無線接続品質を計測して通知する無線品質計測部を更に備えることを特徴とする、請求項６に記載の固定中継装置。

【請求項8】

移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける集線装置であって、
前記移動通信装置が、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能、及び、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有し、前記固定中継装置が、無線ＬＡＮの無線端局として動作する機能を有しており、
前記複数の固定中継装置のそれぞれに固有の有線ＬＡＮ毎に固有のＭＡＣアドレスを有し、前記それぞれに固有の有線ＬＡＮで接続されたいずれかの固定中継装置を介してパケットを送受信する機能を有する第１のパケット通信部と、
前記所定のネットワークに接続してパケットを送受信する機能を有する第２のパケット通信部と、
前記所定の無線接続品質に基づいて選択された１つの固定中継装置を介して、前記第１のパケット通信部で受信したパケットからＭＡＣフレームもしくはＩＰパケットを取り出し前記第２のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び、前記第２のパケット通信部で受信したパケットを前記第１のパケット通信部から送信するよう制御する機能を有する中継部と、
を備えることを特徴とする集線装置。

【請求項9】

前記固定中継装置によって計測される当該無線ＬＡＮの接続に関する前記所定の無線接続品質に関する無線接続品質情報を取得して、前記所定の無線接続品質に基づいて当該無線ＬＡＮの接続を確立する複数の固定中継装置のうち最も無線接続品質の良い１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知するように制御する中継制御部を更に備えることを特徴とする、請求項８に記載の集線装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を用いて移動端末のハンドオフ制御を行う移動通信システムに関し、特に、移動端末が有する移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置を集線装置で集線することにより移動端末を所定のネットワークに接続する移動通信システム、移動通信装置、固定中継装置及び集線装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来からの無線ＬＡＮを用いてハンドオフ制御を行う移動通信システムでは、移動端末に無線端局を搭載し、固定無線局として複数の無線基地局を設置し、これらを無線ＬＡＮで接続するとともに、集線装置により複数の無線基地局を集線することで、複数の移動端末と所定のネットワーク（例えば、広域ネットワーク）との接続を可能にする構成がとられる。

【0003】

尚、本願明細書中、無線端局とは無線基地局が管理する周波数チャネルで無線基地局と双方向通信する機器を云い、無線基地局とは自身が管理する周波数チャネルで無線端局と双方向通信する機器を云い、無線端局と無線基地局とは機能的に区別されるものであることに留意する。

【0004】

従来からの移動通信システムでは、移動端末が搭載する無線端局が無線基地局と通信できる範囲には限りがあるため、複数の無線基地局を設置し、無線端局は複数の無線基地局の中から受信強度の強い無線基地局を１つ選択して接続することで、通信可能な範囲を広げることが行われている。更に、移動端末が搭載する無線端局は、移動端末の移動等により接続中の無線基地局からの電波の受信強度が変化し、接続中の無線基地局と同等以上の強度の電波を発する別の無線基地局を検出すると、複数の無線基地局に対する無線通信の接続を切り替えて良好な通信状態を維持する。このような無線通信の接続を切り替えることをハンドオフと定義する。

【0005】

例えば、図１８に示す従来技術における移動通信システムでは、移動端末１０に無線端局が搭載され、固定無線局として複数の無線基地局３０‐１，３０‐２，３０‐３を設置し、集線装置２０により複数の無線基地局３０‐１，３０‐２，３０‐３を集線して、移動端末１０が所定のネットワーク６０（例えば、広域ネットワーク）との接続を可能にする構成となっている。移動端末１０は、例えば、無線基地局３０‐１との接続を切断してから、無線基地局３０‐２との新たな接続を完了することによりハンドオフを行う。このように、移動端末がそれまで接続していた無線基地局との接続を切断した後に、別の無線基地局との接続するハンドオフを行う無線ＬＡＮシステムでは、接続を切断してから新たな接続が完了するまで、通信不能となる時間を生じる問題がある。

【0006】

そこで、従来技術によるハンドオフ時の通信不能時間を短縮する幾つかの技法について、その概要を説明する。

【0007】

（接続情報の共有・再利用を行う技法）
従来からの無線ＬＡＮを用いた移動通信システムにおいて、無線基地局間で接続情報を共有し、切り替え前の無線基地局との接続で利用していた情報を用いることで、切り替え先の無線基地局との接続開始の通信を簡略化し、接続開始までの時間を短縮する技法が広く用いられている。また、隣接する複数の無線基地局（ＡＰ：アクセスポイント） 間で移動端末のハンドオフを可能とする無線ＬＡＮシステムにおいて、各ＡＰが隣接ＡＰの情報を保持しておき、移動端末は、随時、ＡＰとの無線接続に関する無線品質劣化の検出を行い、或るＡＰと接続している間に、ハンドオフが行われる前に隣接ＡＰに固有のＭＡＣアドレス及び隣接ＡＰが管理する複数の周波数チャネルの情報を取得し、ハンドオフが行われる際に隣接ＡＰに再接続することで、ハンドオフ期間の短縮を図る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような技法では、通信不能時間の短縮に効果があるが、一度接続を切断してから再接続を行うため、通信不能時間を無くすことはできない。

【0008】

（複数の無線端局を利用する技法）
移動端末に２つの無線端局を持たせ、切り替え前の無線基地局との接続中であっても切り替え先の無線基地局との接続を開始する機能を持たせることで、通信不能時間を無くす技法が知られている（例えば、特許文献２及び非特許文献１参照）。例えば、図１９に示す従来技術における移動通信システムにおいても、移動端末１０に無線端局が搭載され、固定無線局として複数の無線基地局３０‐１，３０‐２，３０‐３を設置し、集線装置２０により複数の無線基地局３０‐１，３０‐２，３０‐３を集線して、移動端末１０が所定のネットワーク６０（例えば、広域ネットワーク）との接続を可能にするが、図１９に示す移動通信システムでは、無線基地局３０‐１と通信中の移動端末１０は、例えば、無線基地局３０‐２とも接続を確立後（即ち、２つのリンクを構築後）に、無線基地局３０‐２との通信に切り替えることによりハンドオフを行う。この技法では、移動端末１０に２つの無線端局を持たせており、２つの無線端局のうちの一方で無線基地局と接続して通常の通信を行い、他方の無線端局で無線基地局を探索するスキャニング処理を実施する。スキャニング処理の結果、接続中の無線基地局より条件のよい無線基地局が見つかると、その無線基地局と接続を行う。接続が完了すると、それ以降無線端局からの送信は新たに接続した無線端局から行うように変更する。以前から接続していた無線端局は、一定時間受信処理を継続したのちに切断する。しかしながら、この技法では、１つの移動端末に無線端局２式が必要になるため、ハードウェアや消費電力が増加する問題がある。また、無線端局間の電波干渉の影響による伝送効率の低下が起こりうる。

【0009】

（無線端局の仮想化により複数接続を行う技法）
１つの移動端末に無線端局２式を用いる代わりに、無線端局を仮想化し１つの無線端局ハードウェアで２つの無線端局の機能を実現する技法が知られている（例えば、非特許文献２参照）。この技法によれば、仮想化することでハードウェアや消費電力の増加を抑えるとともに、２つの無線端局の電波干渉を解決することができる。ただし、非特許文献２に開示される技法においても、無線基地局の電波の干渉による伝送効率低下を避けるため隣接する無線基地局の周波数チャネルを変えることが行われるが、１つの移動端末にとって多くの周波数チャネルが必要となる。

【0010】

また、特許文献２に開示される技法では（非特許文献１，２に開示される技法も同様であるが）、移動端末の無線端局が複数の無線基地局との接続完了後、複数の通信経路のうち一方の通信経路を切断することで、移動端末と集線装置との間に複数の通信経路ができるのを防ぐ必要がある。有線ＬＡＮでは、装置間で通信可能な複数の信号経路があっても、これらの信号経路のうち、一通りの通信経路に限定する技術としてスパニングツリーの技法が広く使われている（例えば、非特許文献３参照）。尚、スパニングツリーの技法は、通信経路の切り替えに時間がかかる問題があり（例えば２０秒程度）、更に、有線ＬＡＮに関して通信経路の選択時に接続状態や各装置の接続の優先度を考慮に入れることはできるが、無線ＬＡＮに関する接続状態等や各装置の接続の優先度を考慮することはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特許第４７２１７３９号明細書

【特許文献2】特許第４８９０９８０号明細書

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】V. Brik, A. Mishra, and S. Banerjee, “Eliminating HandOff Latencies in 802.11 WLANs Using Multiple Radios,” Proc. Fifth ACM SIGCOMM Conf. Internet Measurement (IMC '05), 2005

【非特許文献2】河田真宏，玉井森彦，山本眞也，安本慶一：仮想ネットワークインターフェースを用いた無線LANネットワークにおける動的負荷分散方式の提案，DICOMO2012シンポジウム論文集，2012年7月, pp. 43-52

【非特許文献3】IEEE 802.1DTM-2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Media access control (MAC) Bridges

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

前述したように、従来技術によるハンドオフ時の通信不能時間を短縮する技法を利用する移動通信システムでは、ハンドオフ時の通信不能時間が生じる問題、電力消費を抑えたい移動端末のハードウェアや消費電力の増加の問題、周波数チャネルの増大に伴う電波の利用効率の問題のいずれかの問題を有している。

【0014】

また、予め限られた個数の移動端末についてのハンドオフ制御を所望する際には、前述した従来技術によるハンドオフ時の通信不能時間を短縮する技法を利用するいずれの移動通信システムにおいても、例えば通信に係る移動端末が１台であるにも関わらず、通信を途切れにくくするために複数の無線基地局を密に配置し、複数の無線基地局について、接続確立処理のハードウェアだけでなく通信処理のハードウェアも同時に稼働させておく必要があることから、移動通信システム全体としての電力消費効率の観点でも改善することが望まれる。また、従来技術による移動通信システムでは、移動端末との接続に使用していない無線基地局であっても、稼働中、繰り返しビーコンと呼ばれる制御情報の発信を行うため、電波の利用効率の低下につながる。例えば、従来技術による移動通信システムにおいては、無線基地局の電波の干渉による性能低下を避けるのに、隣接する無線基地局の周波数チャネルを変えることが行われるため、移動端末が１つであっても多くの周波数チャネルを必要とすることから、電波の利用効率の観点でも改善することが望まれる。

【0015】

本発明は、上述の問題を鑑みて為されたものであり、本発明の目的は、無線ＬＡＮによるハンドオフ時の通信不能時間を無くしつつ効率改善した移動通信システム、移動通信装置、固定中継装置及び集線装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

即ち、本発明による移動通信システムは、移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続する移動通信システムであって、前記移動通信装置は、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能を有する無線基地局通信部と、前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有する第１の中継部とを備え、前記固定中継装置は、無線ＬＡＮの無線端局として動作し、前記移動通信装置における前記無線基地局通信部と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する無線端局通信部と、当該固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続してパケットを送受信する機能を有する第１のパケット通信部と、当該固定中継装置と接続する前記集線装置の当該固定中継装置に対して固有の有線ＬＡＮの固有のＭＡＣアドレス、もしくは前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを宛先とするパケットの送受信を行うように、当該固定中継装置が前記所定の無線接続品質に基づいて選択されているときに、前記無線端局通信部で受信したパケットを前記第１のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び前記第１のパケット通信部で受信したパケットを前記無線端局通信部から送信するよう制御する機能を有する第２の中継部とを備え、前記集線装置は、前記複数の固定中継装置のそれぞれに固有の有線ＬＡＮ毎に固有のＭＡＣアドレスを有し、前記それぞれに固有の有線ＬＡＮで接続されたいずれかの固定中継装置を介してパケットを送受信する機能を有する第２のパケット通信部と、前記所定のネットワークに接続してパケットを送受信する機能を有する第３のパケット通信部と、前記所定の無線接続品質に基づいて選択された１つの固定中継装置を介して、前記第２のパケット通信部で受信したパケットからＭＡＣフレームもしくはＩＰパケットを取り出し前記第３のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び、前記第３のパケット通信部で受信したパケットを前記第２のパケット通信部から送信するよう制御する機能を有する第３の中継部とを備え、当該移動通信システムは、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記第２のパケット通信部に割り当てられた当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成されていることを特徴とする。

【0017】

また、本発明による移動通信システムにおいて、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方が、前記所定の無線接続品質を計測する無線品質計測部を有し、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置のうちのいずれか１つ以上が、前記所定の無線接続品質に基づいて、パケットの送受信を行うための当該１つの固定中継装置を選択する中継制御部を有し、前記移動通信装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を保持するとともに、前記集線装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有し、前記固定中継装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を前記移動通信装置及び前記集線装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有し、前記集線装置が当該中継制御部を有するとき、該中継制御部は、前記移動通信装置及び前記固定中継装置のうちのいずれか一方又は双方から得られる前記無線接続品質情報を比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を前記移動通信装置に保持させるべく該識別情報の送信を制御する機能を有することを特徴とする。

【0018】

また、本発明による移動通信システムにおいて、前記固定中継装置が、前記所定の無線接続品質を計測する無線品質計測部を有し、前記集線装置が、前記所定の無線接続品質に基づいて、パケットの送受信を行うための当該１つの固定中継装置を選択する中継制御部を有し、前記中継制御部は、前記無線接続品質情報を取得して比較し、当該複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を、所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知するように制御する機能を有することを特徴とする。

【0019】

また、本発明による移動通信システムにおいて、当該移動通信システムは、前記パケットの送受信がレイヤ２接続又はレイヤ３接続のいずれかで行われるように構成されていることを特徴とする。

【0020】

更に、本発明による移動通信装置は、移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける移動通信装置であって、前記固定中継装置が、無線ＬＡＮの無線端局として動作する機能を有しており、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能を有する無線基地局通信部と、前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有する中継部と、を備えることを特徴とする。

【0021】

更に、本発明による固定中継装置は、移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける固定中継装置であって、前記移動通信装置が、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能、及び、前記無線基地局通信部による前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有しており、無線ＬＡＮの無線端局として動作する前記移動通信装置における前記無線基地局通信部と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する無線端局通信部と、当該固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続してパケットを送受信する機能を有するパケット通信部と、当該固定中継装置と接続する前記集線装置の当該固定中継装置に対して固有の有線ＬＡＮの固有のＭＡＣアドレス、もしくは前記無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを宛先とするパケットの送受信を行うように、当該固定中継装置が前記所定の無線接続品質に基づいて選択されているときに、前記無線端局通信部で受信したパケットを前記パケット通信部から送信するよう制御する機能、及び前記パケット通信部で受信したパケットを前記無線端局通信部から送信するよう制御する機能を有する中継部と、
を備えることを特徴とする。

【0022】

また、本発明による固定中継装置において、前記集線装置によって、前記所定の無線接続品質に基づいて当該無線ＬＡＮの接続を確立する複数の固定中継装置のうち無線通信可能である１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知可能となるように、前記集線装置に対して、当該無線ＬＡＮの接続に関する前記所定の無線接続品質を計測して通知する無線品質計測部を更に備えることを特徴とする。

【0023】

更に、本発明による集線装置は、移動端末が有する移動通信装置と、前記移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置と、前記複数の固定中継装置を集線する集線装置とを備え、前記集線装置を介して前記移動端末を所定のネットワークに接続するために、前記複数の固定中継装置の各々は各固定中継装置に固有の有線ＬＡＮで前記集線装置と接続され、前記移動通信装置、前記固定中継装置及び前記集線装置の各装置間を接続するネットワークにて、前記集線装置における当該固有の有線ＬＡＮのそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスと、前記移動通信装置が備える無線基地局通信部のＭＡＣアドレスを送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成された移動通信システムにおける集線装置であって、前記移動通信装置が、固有のＭＡＣアドレスを有する無線ＬＡＮの無線基地局として動作し、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上と無線ＬＡＮで接続し、前記複数の固定中継装置とパケットを送受信する機能、及び、前記複数の固定中継装置のうちの１つ以上との無線ＬＡＮの接続を確立している間、所定のネットワークに送るパケットを、当該無線ＬＡＮの接続に関する所定の無線接続品質に基づいて選択される１つの固定中継装置に送信するよう制御する機能、及び前記複数の固定中継装置から送信されたパケットを受信するよう制御する機能を有し、前記固定中継装置が、無線ＬＡＮの無線端局として動作する機能を有しており、前記複数の固定中継装置のそれぞれに固有の有線ＬＡＮ毎に固有のＭＡＣアドレスを有し、前記それぞれに固有の有線ＬＡＮで接続されたいずれかの固定中継装置を介してパケットを送受信する機能を有する第１のパケット通信部と、前記所定のネットワークに接続してパケットを送受信する機能を有する第２のパケット通信部と、前記所定の無線接続品質に基づいて選択された１つの固定中継装置を介して、前記第１のパケット通信部で受信したパケットからＭＡＣフレームもしくはＩＰパケットを取り出し前記第２のパケット通信部から送信するよう制御する機能、及び、前記第２のパケット通信部で受信したパケットを前記第１のパケット通信部から送信するよう制御する機能を有する中継部と、を備えることを特徴とする。

【0024】

また、本発明による集線装置において、前記固定中継装置によって計測される当該無線ＬＡＮの接続に関する前記所定の無線接続品質に関する無線接続品質情報を取得して、前記所定の無線接続品質に基づいて当該無線ＬＡＮの接続を確立する複数の固定中継装置のうち最も無線接続品質の良い１つの固定中継装置を選択し、当該選択した固定中継装置を識別する識別情報を所定の通知方法に従って前記移動通信装置にパケットで通知するように制御する中継制御部を更に備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、移動端末が有する移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置を集線装置で集線することにより移動端末を所定のネットワークに接続する移動通信システムにおいて、ハンドオフ時の通信不能時間を無くしつつ、電力消費効率及び電波利用効率を改善することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明による一実施形態の移動通信システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明による一実施形態の移動通信システムの接続関係を示す図である。

【図3】本発明による一実施形態の移動通信システムにおける移動通信装置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明による一実施形態の移動通信システムにおけるハンドオフ制御の動作フロー図である。

【図5】本発明による一実施形態の移動通信システムの移動通信装置における中継部の中継先判定処理の動作を示す図である。

【図6】本発明による一実施形態の移動通信システムの固定中継装置における中継部の中継先判定処理の動作を示す図である。

【図7】本発明による一実施形態の移動通信システムの集線装置における中継部の中継先判定処理の動作を示す図である。

【図8】本発明による一実施形態の移動通信システムの移動通信装置における中継部の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図9】本発明による一実施形態の移動通信システムの固定中継装置における中継部の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図10】本発明による一実施形態の移動通信システムの集線装置における中継部の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図11】本発明による一実施形態の移動通信システムの第１実施例におけるレイヤ２ネットワークの構成時の所定のＩＰアドレスを持つ移動側外部装置から所定のＩＰアドレスを持つ固定側外部装置へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す図である。

【図12】本発明による一実施形態の移動通信システムの第１実施例におけるレイヤ２ネットワークの構成時の所定のＩＰアドレスを持つ固定側外部装置から所定のＩＰアドレスを持つ移動側外部装置へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す図である。

【図13】本発明による一実施形態の移動通信システムの移動通信装置における中継部の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図14】本発明による一実施形態の移動通信システムの固定中継装置における中継部の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図15】本発明による一実施形態の移動通信システムの集線装置における中継部の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。

【図16】本発明による一実施形態の移動通信システムの第２実施例におけるレイヤ３ネットワークの構成時の所定のＩＰアドレスを持つ移動側外部装置から所定のＩＰアドレスを持つ固定側外部装置へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す図である。

【図17】本発明による一実施形態の移動通信システムの第２実施例におけるレイヤ３ネットワークの構成時の所定のＩＰアドレスを持つ固定側外部装置から所定のＩＰアドレスを持つ移動側外部装置へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す図である。

【図18】従来技術における移動通信システムの一例を示す図である。

【図19】従来技術における移動通信システムの別例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照して本発明による一実施形態の移動通信システム、移動通信装置、固定中継装置及び集線装置について説明する。

【0028】

〔移動通信システム〕
図１は、本発明による一実施形態の移動通信システム１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の移動通信システム１は、無線ＬＡＮを用いてハンドオフ制御を行うために、移動通信装置１００、ハンドオフのために互いに隣接する複数の固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００を備える。尚、図１に示す例では、固定中継装置に関して、２つの固定中継装置３００，３００’を例示しているが、３つ以上の固定中継装置とすることができる。複数の固定中継装置３００，３００’は、固定局として機能する装置であり、移動端末の一部を構成する移動通信装置１００とのハンドオフを実現する程度の領域間隔で配置される。

【0029】

図２は、本実施形態の移動通信システム１の接続関係を示す図である。図２において、各接続経路を示す各線分の端部に示される黒丸は、パケット通信時に利用する各装置における宛先又は送信元のＭＡＣアドレスを示しており、本実施形態の移動通信システム１では、この黒丸で示されたＭＡＣアドレスを利用してパケットの送受信を行う。図２に示すように、本実施形態の例において、外部装置５５０（ＭＡＣアドレスｍ５５０）は、移動通信装置１００と移動側ネットワーク５００（有線ＬＡＮ）を介して接続される。移動通信装置１００（無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００）は、複数の固定中継装置３００，３００’と無線ＬＡＮを介して接続可能である。複数の固定中継装置３００，３００’は、それぞれ固有のパケットネットワーク４００，４００’（有線ＬＡＮ接続）により集線装置２００（パケット通信部２４０に割り当てられる各ＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’）と接続される。集線装置２００は、外部装置６６０（ＭＡＣアドレスｍ６６０）と固定側ネットワーク６００（有線ＬＡＮ）を介して接続される。特に、図２に示す本実施形態の接続形態では、複数の固定中継装置３００，３００’は、それぞれ固有のパケットネットワーク４００，４００’により集線装置２００と接続されるため、本実施形態の移動通信システム１は、移動通信装置１００、固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００の各装置間を接続するネットワークにて、集線装置２００におけるパケット通信部２４０に割り当てられた当該固有のパケットネットワーク４００，４００’のそれぞれに対応する固有のＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’と、移動通信装置１００における無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００を送信元又は宛先とするパケットで送受信を行うように構成される。これにより、固定中継装置３００，３００’にて、無線ＬＡＮと、集線装置２００と接続するパケットネットワーク４００，４００’との間でパケットを中継する際に、ＭＡＣフレームの宛先及び送信元の変換処理が必要でなくなり、イーサネット（登録商標）のブリッジ処理による単純な無線ＬＡＮと有線ＬＡＮの変換処理のみでパケット通信が可能となる。即ち、本実施形態の接続形態では、パケットネットワーク４００については、１つの固定中継装置３００と集線装置２００を接続するパケットネットワークとし、同様に、パケットネットワーク４００’については、１つの固定中継装置３００’と集線装置２００を接続するパケットネットワークとする。したがって、パケットネットワークの数は、固定中継装置の数と同数存在する。

【0030】

無線ＬＡＮでは、無線端局が必ず無線基地局を経由して通信を行うインフラストラクチャーモードと、無線基地局を経由せず無線端局間で直接通信を行うアドホックモードとがあるが、本実施形態の移動通信システム１は、インフラストラクチャーモードを用いた無線ＬＡＮ通信に基づくものである。

【0031】

また、図１及び図２に示す例では、移動側ネットワーク５００を介して移動通信装置１００に接続された外部装置５５０と、固定側ネットワーク６００を介して集線装置２００に接続された外部装置６６０との間のパケット通信を仲介する移動通信システム１を例示している。

【0032】

尚、移動通信装置１００には移動側ネットワーク５００を介して１つ以上の外部装置５５０を接続可能であり、移動側ネットワーク５００を介して接続される移動通信装置１００及び１つ以上の外部装置５５０が、無線ＬＡＮによるハンドオフを行う移動端末として構成される。また、１つ以上の外部装置５５０として、外部装置６６０に対してパケット通信で情報伝送する放送用カメラ、マイク及び各種センサ、或いは外部装置６６０とのパケット通信で情報取得する音声・映像再生装置などを想定している。更に、集線装置２００には固定側ネットワーク６００を介して１つ以上の外部装置６６０を接続可能であり、１つ以上の外部装置６６０として、放送用カメラ、マイク及び各種センサから得られる各種情報のデータベース装置、或いはこれらの各種情報や、音声・映像又はデータの再生用情報を蓄積又は提供するサーバ装置を想定している。

【0033】

また、本実施形態において、後述する説明で明らかとなるが、従来技術とは相違して、移動通信装置１００側に無線基地局の機能が設けられ、固定中継装置３００，３００’側に無線端局の機能が設けられる。本実施形態の移動通信システム１は、上記で想定した外部装置５５０，６６０のような特定の用途のパケット通信において、固定中継装置３００，３００’は、特定の周波数チャネルを利用する１つの移動通信装置１００を備える移動端末を接続対象とすることを想定している。

【0034】

次に、図１を参照しながら、移動通信システム１を構成する移動通信装置１００、固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００について詳細に説明する。

【0035】

〔移動通信装置〕
移動通信装置１００は、移動側ネットワーク５００を介して１つ以上の外部装置５５０を接続して移動端末を構成するための装置であり、中継部１１０と、無線基地局通信部１３０と、パケット通信部１５０とを備える。

【0036】

パケット通信部１５０は、移動側ネットワーク５００を介して外部装置５５０と接続され、パケットを送受信する機能を有する。本例では、移動側ネットワーク５００として有線ＬＡＮを用いる。更に、パケット通信部１５０は、中継部１１０を介して無線基地局通信部１３０に接続され、中継部１１０の制御に従ってパケットの送受信を行う機能を有する。パケット通信部１５０は、ＭＡＣアドレスｍ１５０を有する。

【0037】

無線基地局通信部１３０は、無線ＬＡＮのインフラストラクチャーモードにて、無線ＬＡＮ用アンテナ１２０を介して、無線ＬＡＮ用アンテナ３２０を経て固定中継装置３００における無線端局通信部３１０（或いは、無線ＬＡＮ用アンテナ３２０’を経て固定中継装置３００’における無線端局通信部３１０’）と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する。無線基地局通信部１３０は、ＭＡＣアドレスｗ１００を有する。更に、無線基地局通信部１３０は、無線ＬＡＮの無線基地局として動作する機能を有する。本実施形態における無線基地局通信部１３０では、宛先ＭＡＣアドレスを変えることによりブリッジ動作を行うことなく有線側と無線側での中継を行う例を説明する。尚、「ブリッジ動作」とは２つのＬＡＮの間でＭＡＣフレームの内容を変えずに他方に転送する動作を云う。ただし、図３に示すように、移動通信装置１００をブリッジ動作によって有線側と無線側での中継を行うように構成することもできる。図３において、図１と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。この場合、無線基地局通信部１３０は、有線ＬＡＮを介して接続するパケット通信部１３１とブリッジとして動作する無線基地局１３３で構成することができる。このブリッジ動作無線基地局１３３は無線ＬＡＮと有線ＬＡＮの接続を行うためのイーサネット（登録商標）のブリッジ機能と、このブリッジ機能により中継部１１０の制御に従ってパケットの送受信を行う機能とを有する。図３に示す形態では、ｗ１００はブリッジ動作無線基地局１３３のＭＡＣアドレスではなく、パケット通信部１３１のＭＡＣアドレスとする。また、「ブリッジ機能」とは、イーサネット（登録商標）の或るインターフェースから受信したパケットを、そのまま他のインターフェースに中継する機能を云う。

【0038】

中継部１１０は、無線基地局通信部１３０による無線ＬＡＮの接続確立の後、後述する集線装置２００における中継制御部２８０によって経路選択された固定中継装置に関する識別情報（以下の説明では、断りのない限り「識別情報」は「経路選択された固定中継装置に関する情報」のことを指す）の通知を受け、この通知に従って無線ＬＡＮのパケット通信を行う相手先を決定するとともに、識別情報から無線ＬＡＮのパケット通信を行う相手となる固定無線局と接続する集線装置パケット通信部のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）の情報を「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレス」として判別して保持し、当該パケット通信時におけるパケットの中継先の判定に利用する機能を有する。以下の説明では、主に、「識別情報」の一例として、後述で明らかになる「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレス」の情報を用いる。尚、「識別情報」を「単に固定中継装置を識別できればよい情報とする」ときは、移動通信装置１００の中継部１１０は、通知された識別情報から対応する固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレスデータを判別するために、無線ＬＡＮの接続可能な全ての固定中継装置３００，３００’の識別情報と、当該固定中継装置と接続する集線装置２００のパケット通信部２４０，２４０’のＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’を、予め無線ＬＡＮ用ＭＡＣアドレスデータテーブルとして保持する。無線ＬＡＮ用ＭＡＣアドレスデータテーブルの例を表１に示す。

【0039】

【表1】

【0040】

特に、中継部１１０は、パケット通信部１５０若しくは無線基地局通信部１３０にて受信したパケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行うとともに、中継時には、当該パケットの転送方向に従って中継先を判定して転送先となる宛先情報を含む所定のＭＡＣフレームでパケット通信部１５０若しくは無線基地局通信部１３０を介してパケットを送信する機能を有する。尚、パケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行う点に関して、例えば、パケット通信部１５０若しくは無線基地局通信部１３０にて受信したパケットが移動通信装置１００宛の情報（例えば、上記の選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレス」に関する通知で得られる識別情報など）である場合、中継不要と判断する。即ち、中継部１１０は、受信したパケットの宛先情報がパケット通信部１５０宛若しくは無線基地局通信部１３０宛のいずれにも該当しないときには、パケット通信部１５０から受信したパケットは無線基地局通信部１３０から当該「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレス」に該当する固定中継装置宛に送信し、無線基地局通信部１３０から受信したパケットはパケット通信部１５０からパケットの宛先へと送信する。

【0041】

〔固定中継装置〕
固定中継装置３００は、固定無線局として機能する装置であり、無線端局通信部３１０と、中継部３３０と、パケット通信部３４０と、無線品質計測部３７０とを備える。尚、固定中継装置３００’は固定中継装置３００と同様に、無線端局通信部３１０’、中継部３３０’、パケット通信部３４０’及び無線品質計測部３７０’を備えるように構成され、代表して固定中継装置３００について説明する。尚、固定中継装置３００は、無線品質計測機能を持つ無線端局として動作する、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮの接続を行うためのイーサネット（登録商標）のブリッジで構成することができるが、以下の説明では、無線端局通信部３１０、中継部３３０、パケット通信部３４０及び無線品質計測部３７０の個別の機能ブロックで構成した例を説明する。

【0042】

無線端局通信部３１０は、無線ＬＡＮのインフラストラクチャーモードにて、無線ＬＡＮ用アンテナ３２０を介して、無線ＬＡＮ用アンテナ１２０を経て移動通信装置１００における無線基地局通信部１３０と無線ＬＡＮで接続し、パケットを送受信する機能を有する。

【0043】

パケット通信部３４０は、固定中継装置３００に固有のパケットネットワーク４００を介して集線装置２２０と接続され、パケットを送受信する機能を有する。本例では、パケットネットワーク４００として有線ＬＡＮを用いる。尚、前述したように、パケットネットワークの数は、１つの固定中継装置３００と集線装置２００を接続するパケットネットワークであることから、固定中継装置の数と同数存在する。更に、パケット通信部３４０は、中継部３３０を介して無線端局通信部３１０に接続され、中継部３３０の制御に従ってパケットの送受信を行う機能を有する。

【0044】

無線品質計測部３７０は、無線端局通信部３１０と移動通信装置１００における無線基地局通信部１３０との無線ＬＡＮの接続時及び接続中に、無線接続品質を計測し、無線接続品質情報を生成して、中継部３３０に送出する機能を有する。無線接続品質とは、無線ＬＡＮの通信回線の良さを表わす尺度であり、例えば無線電界強度やＳＮＲ，ＲＳＳＩ，最頻変調モード又は平均スループットを用いることができる。

【0045】

中継部３３０は、無線品質計測部３７０から得られる度に更新する態様で無線接続品質情報を保持し、当該無線ＬＡＮの接続時、切断時、及び当該無線ＬＡＮの接続中であれば定期的に（或いは、集線装置２００における中継制御部２８０からの要求に応じて）、当該無線接続品質情報を集線装置２００における中継制御部２８０にパケットで通知する機能を有する。尚、当該無線接続品質情報用のパケットは、宛先ＭＡＣアドレスを集線装置２００におけるパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００とする。集線装置２００はパケットの宛先ＭＡＣアドレス若しくは受信したパケット通信部２４０により当該無線接続品質情報の送信元の固定中継装置を特定することができる。尚、当該無線接続品質情報用のパケットに、固定中継装置を識別する情報、例えば無集線装置２００におけるパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００や数字などを含めることができ、集線装置２００における中継制御部２８０はこの情報を用いて、後述するように、固定中継装置のパケット通信部のＭＡＣアドレスと識別情報とを関連付けた識別情報データテーブルを作成することができる。

【0046】

更に、中継部３３０は、パケット通信部３４０若しくは無線端局通信部３１０にて受信したパケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行うとともに、中継時には、当該パケットの転送方向に従って中継先を判定して転送先となる宛先情報を含む所定のＭＡＣフレームでパケット通信部３４０若しくは無線端局通信部３１０を介してパケットを送信する機能を有する。尚、パケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行う点に関して、例えば、パケット通信部３４０若しくは無線端局通信部３１０にて受信したパケットが固定中継装置３００宛の情報（例えば、上記の無線接続品質情報の要求通知など）である場合、中継不要と判断する。

【0047】

〔集線装置〕
集線装置２００は、複数の固定中継装置３００，３００’を集線する装置であり、中継部２２０と、パケット通信部２４０，２６０と、中継制御部２８０とを備える。

【0048】

パケット通信部２４０は、それぞれのパケットネットワーク４００，４００’を介して複数の固定中継装置３００，３００’のそれぞれのパケット通信部３４０，３４０’と接続され、パケットを送受信する機能を有する。更に、パケット通信部２４０は、中継部２２０を介してパケット通信部２６０に接続され、中継部２２０の制御に従ってパケットの送受信を行う機能を有する。尚、パケット通信部２４０は、それぞれのパケットネットワーク４００，４００’におけるＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’を有する。このように、パケット通信部２４０は、固定中継装置３００，３００’のそれぞれに対応するパケットネットワーク４００，４００’を介して接続するＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’を有し、それぞれの固定中継装置３００，３００’とパケットを送受信する機能を有する。即ち、個々の固定中継装置３００，３００’に対して、パケットネットワーク４００,４００’とパケット通信部２４０のアドレスｍ２００，ｍ２００’とが対応付けられている。

【0049】

パケット通信部２６０は、固定側ネットワーク６００を介して外部装置６６０と接続され、パケットを送受信する機能を有する。本例では、固定側ネットワーク６００として有線ＬＡＮを用いるが、広域ネットワークとして任意のネットワークを利用することができる。更に、パケット通信部２６０は、中継部２２０を介してパケット通信部２４０に接続され、中継部２２０の制御に従ってパケットの送受信を行う機能を有する。パケット通信部２６０は、ＭＡＣアドレスｍ２６０を有する。

【0050】

中継制御部２８０は、中継部２２０を介して固定中継装置３００（又は３００’）からの無線接続品質情報を取得し、無線接続品質情報と固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置２００のパケット通信部２４０（又は２４０’）におけるＭＡＣアドレスｍ２００(又はｍ２００’）を対応づけて保持する。好適には、無線接続品質情報と後述する識別情報データテーブルを一体として保持する。この例として、「識別情報」として「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」を用いる場合を表２に、「識別情報」を単に固定中継装置を識別できればよい情報とする場合を表３に示す。

【0051】

【表2】

【0052】

【表3】

【0053】

また、中継制御部２８０は、複数の固定中継装置３００，３００’からの無線接続品質情報を取得しているときには、これらの無線接続品質情報を比較して、当該複数の固定中継装置３００，３００’から、無線通信可能である固定中継装置３００（又は３００’）を１つ、好適には最も無線接続品質の良い１つの固定中継装置３００（又は３００’）を選択し、選択した固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置のパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を中継部２２０に「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」として保持させ、更に、当該経路選択した固定中継装置３００（又は３００’）に関する識別情報を移動通信装置１００に通知するために中継部２２０に送出する機能を有する。尚、中継制御部２８０は、１つの固定中継装置３００（又は３００’）のみから無線接続品質情報を取得するときも、当該固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置のパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を中継部２２０に保持させ、更に、当該経路選択した固定中継装置３００（又は３００’）に関する識別情報を移動通信装置１００に通知するために中継部２２０に送出する。

【0054】

例えば、識別情報を移動通信装置１００に通知するにあたり、選択した固定中継装置のＭＡＣアドレスと識別情報との対応関係は、「識別情報」として「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」を用いる場合には表４のようになり、「識別情報」を単に固定中継装置を識別できればよい情報とする場合には表５のようになる。

【0055】

【表4】

【0056】

【表5】

【0057】

このように、中継制御部２８０は、当該経路選択した固定中継装置３００（又は３００’）に関する識別情報を判別するために、固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置のパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）と、当該固定中継装置を識別する情報を識別情報データテーブルとして保持する。例えば、表２の例では、中継制御部２８０は、固定中継装置を識別する情報として「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」の情報を用い、当該固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置のパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を保持する。

【0058】

尚、識別情報データテーブルは、予め無線ＬＡＮで接続する全ての固定中継装置３００（又は３００’）の情報を登録する方法や、固定中継装置から中継制御部２８０に送られる無線接続品質情報用のパケットに固定中継装置を識別する情報を含め、その宛先ＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）とともに登録することで作成することができる。

【0059】

中継部２２０は、中継制御部２８０から指定された「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」を保持し、「経路選択した固定中継装置の識別情報の通知時」及び「パケット通信時」にパケットを送信するパケットネットワーク４００(又は４００’）の判別に利用するとともに、パケットの送信元ＭＡＣアドレスとして利用する。

【0060】

特に、中継部２２０は、パケット通信時において、パケット通信部２４０若しくはパケット通信部２６０にて受信したパケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行うとともに、中継時には、当該パケットの転送方向に従って中継先を判定して転送先となる宛先情報を含む所定のＭＡＣフレームでパケット通信部２４０若しくはパケット通信部２６０を介してパケットを送信する機能を有する。尚、パケット内の宛先情報に従って中継の要否の判断を行う点に関して、例えば、パケット通信部２４０若しくはパケット通信部２６０にて受信したパケットが集線装置２００宛の情報（例えば、上記の「無線接続品質情報」など）である場合、中継不要と判断する。即ち、中継部２２０は、受信したパケットの宛先がパケット通信部２６０若しくはパケット通信部２４０のいずれにも該当しないときに、パケット通信部２６０から受信したパケットを、保持した「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」に基づいてパケットネットワーク４００（又は４００’）を決定し、パケット通信部２４０から移動通信装置１００における無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００宛に送信し、パケット通信部２４０から受信したパケットについてはパケット通信部２６０から当該パケットの宛先へと送信する。

【0061】

更に、中継部２２０は、中継制御部２８０が選択した固定中継装置３００（又は３００’）を識別する識別情報を、パケット通信部２４０を介してパケットで移動通信装置１００に通知する制御を行う機能を有する。尚、パケット通信部２４０は、識別情報の通知用のパケットを、パケット通信時と同様のパケットで移動通信装置１００宛に送信することができる。

【0062】

この通知方法としては、例えば、新たに選択した固定中継装置３００（又は３００’）を経由して通知する方法や、選択を切り替える前の固定中継装置３００（又は３００’）を経由して通知する方法、移動通信装置１００が複数の固定中継装置３００，３００’と接続中であれば、当該複数の固定中継装置３００，３００’のいずれかを経由して通知する方法、２つ以上の接続中の固定中継装置を用いて重複して通知する方法とがある。中継部２２０は、これらの通知方法の選択については、いずれを用いるか予め定めておく構成、通知受領確認が得られない場合に別の方法に切り替えることで通知の確実性を増すことができる。

【0063】

例えば、移動通信装置１００が複数の固定中継装置３００，３００’との無線ＬＡＮの接続を確立した際に、移動通信装置１００が現在選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレスｍ２００ を保持しているとき、現在選択中でない固定中継装置３００’を介して、「集線装置２００が新たに選択した固定中継装置３００’の識別情報」を通知する場合を考える。この場合には、経由する固定中継装置３００’と接続する集線装置２００のパケット通信部２４０が有するＭＡＣアドレスｍ２００’を基にパケットネットワーク４００’を決定し、パケット通信部２４０から移動通信装置１００における無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００宛に識別情報用のパケットを送信する。移動無線装置１００の中継部１１０は、このパケットで通知する「集線装置２００の中継制御部２８０によって選択された固定中継装置３００’の識別情報」が「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」である場合は、対応する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレスｍ２００’を取得して保持することができる。なお、「識別情報」を単に固定中継装置を識別できればよい情報とする場合は、無線ＬＡＮ用ＭＡＣアドレスデータテーブルを用いて、識別情報に対応する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレスｍ２００’を取得する。

【0064】

次に、本実施形態の移動通信システム１による無線ＬＡＮを用いてハンドオフ制御に関する理解を深めるために、図４を参照して詳細に説明する。図４は、本実施形態の移動通信システム１におけるハンドオフ制御の動作フロー図である。

【0065】

まず、移動通信装置１００は、固定中継装置３００経由のみで集線装置２００とのパケット通信を行っている状態を想定する。この時点では、移動通信装置１００は、中継部１１０により、固定中継装置３００と接続する集線装置２００のパケット通信部２４０のＭＡＣアドレスｍ２００を保持し、無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００と、このＭＡＣアドレスｍ２００を送信元及び宛先に指定することで、固定中継装置３００を経由したパケットの中継を行う（ステップＳ１１）。
ここで、固定中継装置３００、３００’は、事前の学習もしくは設定により、それぞれが接続する集線装置２００のパケット通信部２４０、２４０’のＭＡＣアドレスｍ２００、ｍ２００’をブリッジ対象アドレスとして保持する。即ち、無線ＬＡＮが接続状態にある場合には、無線基地局通信部１３０からｍ２００（又はｍ２００’）の宛先ＭＡＣアドレスを持つパケットが無線ＬＡＮに送信されると、それをブリッジ対象として保持している固定中継装置３００（又は３００’）がそのパケットを受信し有線ＬＡＮに送信し、集線装置２００からｗ１００の宛先ＭＡＣアドレスを持つパケットが有線ＬＡＮパケットネットワーク４００(又は４００’）に送信されると、固定中継装置３００（又は３００’）がそのパケットを受信し無線ＬＡＮに送信するように動作する。

【0066】

ここで、固定中継装置３００は、無線品質計測部３７０により、移動通信装置１００との無線ＬＡＮ接続に関する無線接続品質を計測し、中継部３３０の制御により、無線接続品質を計測する度に、或いは定期的に、無線接続品質情報を集線装置２００に向けて送信する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

【0067】

集線装置２００は、固定中継装置３００経由の無線接続品質情報を例えば定期的に取得する（ステップＳ１４）。ただし、無線接続品質情報の取得に関して、集線装置２００による取得要求を固定中継装置３００に対して行い、固定中継装置３００は、この要求に応じて無線接続品質情報を集線装置２００に送信するように構成してもよい。

【0068】

この時点では、固定中継装置３００’は、移動通信装置１００との無線ＬＡＮ接続を待機中である（ステップＳ１５）。

【0069】

ハンドオフ制御の開始時、移動通信装置１００は、無線基地局通信部１３０の固有の周波数チャネルで、固定中継装置３００だけでなく固定中継装置３００’とも無線ＬＡＮの接続を確立する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。尚、移動通信装置１００は、固定中継装置３００’と無線ＬＡＮを接続確立しても、中継部１１０の制御により、「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」として保持しているｍ２００に従って、固定中継装置３００を介したパケットの送受信を継続している。

【0070】

続いて、固定中継装置３００’は、無線品質計測部３７０’により、移動通信装置１００との無線ＬＡＮ接続に関する無線接続品質を計測し、中継部３３０’の制御により、無線接続品質を計測する度に、又は定期的に、或いは集線装置２００からの要求に応じて、最新の無線接続品質情報を集線装置２００に向けて送信する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。

【0071】

集線装置２００は、中継制御部２８０により、固定中継装置３００，３００’経由の無線接続品質情報を比較する（ステップＳ２０）。

【0072】

更に、集線装置２００は、中継制御部２８０の制御により、無線接続品質の良い固定中継装置３００（又は３００’）を選択し、選択した固定中継装置３００（又は３００’）を識別する識別情報を移動通信装置１００に向けてパケットで通知する（ステップＳ２１）。これにより、識別情報は、前述した予め定めた通知方法によって、無線ＬＡＮ接続中の固定中継装置３００，３００’のいずれかの経路で移動通信装置１００に通知される（ステップＳ２２，Ｓ２３又はステップＳ２２’，Ｓ２３’）。

【0073】

移動通信装置１００は、中継部１１０により、当該識別情報に従って、「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」として保持するＭＡＣアドレスをｍ２００(又はｍ２００’）に更新する（ステップＳ２４）。

【0074】

これにより、移動通信装置１００は、集線装置２００とのパケット通信を識別情報に従う固定中継装置３００（又は３００’）経由に変更する。つまり、移動通信装置１００は、中継部１１０で保持するＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を宛先とすることで、そのＭＡＣアドレスで集線装置と接続する固定中継装置３００（又は３００’）と無線ＬＡＮ通信を行い（ステップＳ２４又はＳ２４’）、所定のＭＡＣフレームにて集線装置２００とのパケットの送受信を行う（ステップＳ２５又はＳ２５’）。また、移動通信装置１００は、複数の固定中継装置３００，３００’との無線ＬＡＮの接続に関する制御をパケット通信の制御とは別に独立して行うことができるため、識別情報に従う固定中継装置３００（又は３００’）経由のみによる集線装置２００とのパケット通信を途切れることなく行うことができる。

【0075】

上述の説明では、中継制御部２８０は集線装置２００に配置するとして説明したが、いずれかの固定中継装置３００若しくは移動通信装置１００に配置することができる。更に、移動通信装置１００と集線装置２００の双方に中継制御部２８０を配置し、各々の中継制御部２８０がそれぞれ独立して無線接続品質情報を取得して、前述した選択中の固定中継装置と接続する集線装置のＭＡＣアドレス」を移動通信装置１００及び集線装置２００に保持させるべく、識別情報の送信を制御するように構成することができる。ただし、集線装置２００に配置した中継制御部２８０は、有線ＬＡＮを経由して常時安定に固定中継装置の無線接続品質情報を取得できるのに対し、移動通信装置１００の配置した中継制御部２８０は、固定中継装置の無線接続品質情報を、無線ＬＡＮを経由して取得するため、接続中の固定中継装置からしか情報を得られない、無線接続品質低下時には情報の伝達が遅れるなど、制御上不利な点が多いことから、上述の実施形態で説明したように、中継制御部２８０を集線装置２００に配置するのが好適である。

【0076】

また、上述の説明では、無線品質計測部３７０は固定中継装置３００に配置するとして説明したが、無線基地局通信部が無線品質情報を提供する機能を有している場合や、固定中継装置との間の疎通確認の試験パケットを流すなどにより、移動通信装置１００にて無線品質計測部を行うことで、無線品質計測部３７０を配置することもできる。また、移動通信装置１００及び固定中継装置３００，３００’のうちのいずれか一方又は双方が、無線品質計測部３７０を有するようにしてもよい。ただし、移動通信装置１００が移動端末の一部として機能する装置であることから、移動端末におけるハードウェア又は電力消費の負担を軽減させるために、上述の実施形態で説明したように、無線品質計測部３７０を固定中継装置３００に配置するのが好適である。無線ＬＡＮでは、安価な無線基地局側の装置は無線品質情報を提供する機能を持たないのに対し、多くの無線端局側の装置がこの機能をもっていることとからも無線品質計測部３７０を固定中継装置３００に配置するのが好適である。

【0077】

本実施形態の移動通信システム１では、従来技術とは相違して、移動通信装置１００側に無線基地局の機能が設けられ、固定中継装置３００，３００’側に無線端局の機能が設けられる。従来の固定中継装置は無線基地局の機能をもつため、移動通信装置と接続していない時であっても、繰り返しビーコンと呼ばれる制御情報を持つ電波を発射し、電波の利用効率の低下を招いていた。本実施形態では固定中継装置は無線端局となることから、接続中以外の固定中継装置からの電波の発射がなくなり、電波の利用効率が高まる。また、接続中の固定中継装置以外からの電波の発射が不要であることから、移動通信システムで１つの周波数チャンネルを用いれば十分であり、複数の周波数チャネルを割り当てる必要がなくなる。したがって、本実施形態の移動通信システム１では、従来技術における周波数チャネルの増大に伴う電波の利用効率の問題を改善することができる。

【0078】

また、本実施形態の移動通信システム１では、複数の固定中継装置３００，３００’のうちの１つを利用してパケット通信を行いながら、１つの周波数チャネルで複数の固定中継装置３００，３００’との無線ＬＡＮの接続を確立して無線接続品質を比較することができ、更に、ハンドオフ時の通信不能時間を生じさせることなく、無線ＬＡＮの接続を確立した複数の固定中継装置３００，３００’のうちの１つを選択してパケット通信の経路切り替えを行うことができる。したがって、本実施形態の移動通信システム１では、従来技術で生じていたハンドオフ時の通信不能時間が生じる問題を改善することができる。

【0079】

また、本実施形態の移動通信システム１では、複数の固定中継装置３００，３００’のうちパケット通信に利用していない装置については、無線ＬＡＮの接続待機の電力消費で済む。一方、図１８及び図１９に示す従来技術の複数の無線基地局では、パケット通信に利用していない装置であっても接続確立処理のハードウェアだけでなく通信処理のハードウェアも同時に稼働させておく必要があった。したがって、本実施形態の移動通信システム１では、従来技術よりも、移動通信システム全体としての電力消費効率を改善することができる。

【0080】

したがって、本実施形態の移動通信システム１では、移動通信装置１００を備える移動端末と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置３００，３００’を集線装置２００で集線することにより移動端末を所定のネットワークに接続するにあたり、ハンドオフ時の通信不能時間を無くしつつ、電力消費効率及び電波利用効率を改善することができる。また、無線基地局通信部１３０は、同時に複数の固定中継装置と接続状態を保ち、これら複数の固定中継装置との無線ＬＡＮ通信を可能とするため、「パケット送信時」では経路選択された固定中継装置を経由するべくパケットの通信を行うが、「パケット受信時」では、接続状態にある全ての固定中継装置からのパケットを受信することができ、このため、選択中でない固定中継装置を経由して送られた「識別情報」も受信することができる。したがって、ハンドオフが頻繁に行われる場合でも識別情報を効率よく受信して、直ちにパケット送信時における経路選択ができるようになる。

【0081】

次に、図５〜図７を参照して、移動通信装置１００、固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００の各装置でパケットを受信したときの各中継部における中継先の判定時の動作を説明する。

【0082】

図５は、移動通信装置１００における中継部１１０の中継先判定処理の動作を示す図である。中継部１１０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ３１）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットをパケット通信部１５０から送信し（ステップＳ３２）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットを、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置２００のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’)を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて、無線基地局通信部１３０から送信するように制御する（ステップＳ３３）。

【0083】

図６は、固定中継装置３００（又は３００’）における中継部３３０ （又は３３０’）の中継先判定処理の動作を示す図である。中継部３３０ （又は３３０’）は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ４１）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、無線ＬＡＮ用のＭＡＣフレームに変換して、無線端局通信部３１０（又は３１０’）から送信し（ステップＳ４２）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、パケットネットワーク４００用のＭＡＣフレームに変換（又はパケットネットワーク４００’用のＭＡＣフレームに変換）して、パケット通信部３４０（又は３４０’）から送信するように制御する（ステップＳ４３）。

【0084】

図７は、集線装置２００における中継部２２０の中継先判定処理の動作を示す図である。中継部２２０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ５１）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットを、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続するパケットネットワーク用のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を送信元、無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて当該パケットネットワークを経てパケット通信部２４０から送信し（ステップＳ５１）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットをパケット通信部２６０から送信するように制御する（ステップＳ５２）。

【0085】

以上のように、複数の無線端局通信部３１０（又は３１０’）が、同時に無線基地局通信部１３０と接続している場合であっても、１つの無線端局通信部３１０（又は３１０’）を経由して移動側ネットワーク５００と接続する外部装置５５０と、固定側ネットワーク６００に接続する外部装置６６０との間のパケット通信が可能になる。

【0086】

本実施形態の移動通信システム１において、固定中継装置３００，３００’によりパケットの中継を行うにあたり、レイヤ２接続でパケット通信を行うＭＡＣ‐ＩＮ‐ＭＡＣ型構成とする第１実施例と、レイヤ３接続でパケット通信を行うＩＰルータ型構成とする第２実施例とすることができ、以下、第１実施例及び第２実施例をそれぞれ説明する。

【0087】

（第１実施例：レイヤ２接続のＭＡＣ‐ＩＮ‐ＭＡＣ型構成）
第１実施例は、無線ＬＡＮ区間及び固定中継装置３００，３００’と集線装置２００の区間では、移動側ネットワーク５００と接続する外部装置５５０と、固定側ネットワーク６００に接続する外部装置６６０との間のＭＡＣフレームをそのまま含んだパケットで中継する例であり、本願明細書中、ＭＡＣ‐ＩＮ‐ＭＡＣ型構成と称する。

【0088】

特に、第１実施例では、固定中継装置３００と集線装置２００との接続は、レイヤ２接続で行う。つまり、ＩＰパケットだけでなく、任意のイーサネット（登録商標）・パケットを中継することができる。この場合、外部装置５５０及び外部装置６６０はパケット通信部１５０，２６０の各ＭＡＣアドレスｍ１５０，ｍ２６０を知る必要はなく、外部装置５５０から外部装置６６０にパケットを送る場合は、外部装置ｍ６６０のＭＡＣアドレスを宛先としてパケットを送信し、逆に部装置６６０から外部装置５５０にパケットを送る場合は、外部装置ｍ５５０のＭＡＣアドレスを宛先としてパケットを送信すればよい。

【0089】

図８〜図１０を参照して、移動通信装置１００、固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００の各装置でパケットを受信したときの各中継部における中継先の判定時の動作を説明する。また、図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に、第１実施例におけるレイヤ２ネットワークの構成時のＩＰアドレスｉｐ５５０を持つ外部装置５５０からＩＰアドレスｉｐ６６０を持つ外部装置６６０へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す。更に、図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に、第１実施例におけるレイヤ２ネットワークの構成時のＩＰアドレスｉｐ６６０を持つ外部装置６６０からＩＰアドレスｉｐ５５０を持つ外部装置５５０へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す。

【0090】

図８は、移動通信装置１００における中継部１１０の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部１１０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ３１ａ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、そのまま、パケット通信部１５０から送信し（ステップＳ３２ａ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置２００のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて、無線基地局通信部１３０から送信するように制御する（ステップＳ３３ａ）。

【0091】

図９は、固定中継装置３００（又は３００’）における中継部３３０（又は３３０’）の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部３３０ （又は３３０’）は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ４１ａ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、無線ＬＡＮ用のＭＡＣフレームに変換して、無線端局通信部３１０（又は３１０’）から送信し（ステップＳ４２ａ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、パケットネットワーク４００用のＭＡＣフレームに変換（又はパケットネットワーク４００’用のＭＡＣフレームに変換）して、パケット通信部３４０（又は３４０’）から送信するように制御する（ステップＳ４３ａ）。

【0092】

図１０は、集線装置２００における中継部２２０の第１実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部２２０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ５１ａ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続するパケットネットワーク用のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を送信元、無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて当該パケットネットワークを介してパケット通信部２４０から送信し（ステップＳ５１ａ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、そのまま、パケット通信部２６０から送信するように制御する（ステップＳ５２ａ）。

【0093】

これらの機能により、複数の無線端局通信部３１０（又は３１０’）が、同時に無線基地局通信部１３０と接続している場合であっても、１つの無線端局通信部３１０（又は３１０’）を経由して移動側ネットワーク５００と接続する外部装置５５０と、固定側ネットワーク６００に接続する外部装置６６０との間のレイヤ２接続が可能になる。

【0094】

（第２実施例：ＩＰルータ型構成）
第２実施例は、移動通信装置１００、固定中継装置３００（又は３００’）及び集線装置２００は、それぞれ受信したパケットからＩＰパケットを取り出し、無線ＬＡＮ区間及び固定中継装置３００と集線装置２００の区間では、ＩＰパケット部分をＭＡＣフレームに入れて中継する例であり、本願明細書中、ＩＰルータ型構成と称する。

【0095】

特に、第２実施例では、固定中継装置３００と集線装置２００との接続は、レイヤ３接続で行う。この実施例では、ＩＰパケットだけが中継可能であり、ＩＰパケット以外のイーサネット（登録商標）・パケットの中継はできない。この場合、外部装置５５０は移動通信装置１００を経由して、外部装置６６０は集線装置２００を経由して、それぞれ相手の装置にパケットを送る必要がある。つまり、外部装置５５０は、パケット通信部１５０のＭＡＣアドレスｍ１５０を宛先としてパケットを送信し，外部装置はパケット通信部２６０のＭＡＣアドレスｍ２６０を宛先としてパケットを送信する。

【0096】

図１３〜図１５を参照して、移動通信装置１００、固定中継装置３００，３００’及び集線装置２００の各装置でパケットを受信したときの各中継部における中継先の判定時の動作を説明する。また、図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に、第２実施例におけるレイヤ３ネットワークの構成時のＩＰアドレスｉｐ５５０を持つ外部装置５５０からＩＰアドレスｉｐ６６０を持つ外部装置６６０へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す。更に、図１７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に、第２実施例におけるレイヤ３ネットワークの構成時のＩＰアドレスｉｐ６６０を持つ外部装置６６０からＩＰアドレスｉｐ５５０を持つ外部装置５５０へのＩＰパケットのＭＡＣフレームの例を示す。

【0097】

図１３は、移動通信装置１００における中継部１１０の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部１１０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ３１ｂ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＩＰパケットを取り出し、パケット通信部１５０から宛先端末若しくは次のルータへ送信し（ステップＳ３２ｂ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＩＰパケットを取り出し、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続する集線装置２００のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて、無線基地局通信部１３０から送信するように制御する（ステップＳ３３ｂ）。

【0098】

図１４は、固定中継装置３００（又は３００’）における中継部３３０（又は３３０’）の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部３３０ （又は３３０’）は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ４１ｂ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、無線ＬＡＮ用のＭＡＣフレームに変換して、無線端局通信部３１０（又は３１０’）から送信し（ステップＳ４２ｂ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＭＡＣフレームを取り出し、パケットネットワーク４００用のＭＡＣフレームに変換（又はパケットネットワーク４００’用のＭＡＣフレームに変換）して、パケット通信部３４０（又は３４０’）から送信するように制御する（ステップＳ４３ｂ）。

【0099】

図１５は、集線装置２００における中継部２２０の第２実施例による中継先判定処理の動作を示す図である。中継部２２０は、当該パケットの転送方向に基づいて中継先の判定を行い（ステップＳ５１ｂ）、移動側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＩＰパケットを取り出し、選択中の固定中継装置３００（又は３００’）と接続するパケットネットワーク用のＭＡＣアドレスｍ２００（又はｍ２００’）を送信元、無線基地局通信部１３０のＭＡＣアドレスｗ１００を宛先とするＭＡＣフレームの中に入れて当該パケットネットワークを介してパケット通信部２４０から送信し（ステップＳ５１ｂ）、固定側ネットワーク行きであれば、当該パケットからＩＰパケットを取り出し、パケット通信部２６０から宛先端末若しくは次のルータへ送信するように制御する（ステップＳ５２ｂ）。

【0100】

これらの機能により、複数の無線端局通信部３１０（又は３１０’）が、同時に無線基地局通信部１３０と接続している場合であっても、１つの無線端局通信部３１０（又は３１０’）を経由して移動側ネットワーク５００と接続する外部装置５５０と、固定側ネットワーク６００に接続する外部装置６６０との間のレイヤ３接続が可能になる。

【0101】

上記の実施形態では特定の例について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、移動側ネットワーク５００を介して接続される移動通信装置１００及び１つ以上の外部装置５５０を移動端末として説明したが、外部装置５５０と移動通信装置１００とを専用通信ケーブルで接続して一体化した移動端末とすることができる。また、上記の実施形態では、集線装置２００からの識別情報として「選択中の固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレス」の情報を通知する例を中心に説明したが、別例として前述したように、移動通信装置１００の中継部１１０が、無線ＬＡＮの接続可能な全ての固定中継装置３００，３００’と接続する集線装置２００のパケット通信部２４０，２４０’のＭＡＣアドレスｍ２００，ｍ２００’を予め無線ＬＡＮ用ＭＡＣアドレスデータテーブルとして保持して管理し、集線装置２００からの識別情報（固定中継装置３００，３００’を単に識別する情報）を基に該当する固定中継装置と接続する集線装置のパケット通信部のＭＡＣアドレスを判別するように構成することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本発明によれば、移動端末が有する移動通信装置と無線ＬＡＮで通信する複数の固定中継装置を集線装置で集線することにより移動端末を所定のネットワークに接続する移動通信システムにおいて、ハンドオフ時の通信不能時間を無くしつつ、電力消費効率及び電波利用効率を改善することが可能となるので、無線ＬＡＮを用いたハンドオフ制御を要する移動通信の用途に有用である。

【符号の説明】

【0103】

１ 移動通信システム
１０ 従来技術における移動端末
２０ 従来技術における集線装置
３０‐１，３０‐２，３０‐３ 従来技術における無線基地局
６０ ネットワーク
１００ 移動通信装置
１１０ 中継部
１２０ 無線ＬＡＮ用アンテナ
１３０ 無線基地局通信部
１３１ パケット通信部
１３３ ブリッジ動作無線基地局
１５０ パケット通信部
２００ 集線装置
２２０ 中継部
２４０ パケット通信部
２６０ パケット通信部
２８０ 中継制御部
３００，３００’ 固定中継装置
３１０，３１０’ 無線端局通信部
３２０，３２０’ 無線ＬＡＮ用アンテナ
３３０，３３０’ 中継部
３４０，３４０’ パケット通信部
３７０，３７０’ 無線品質計測部
４００ パケットネットワーク
５００ 移動側ネットワーク
５５０ 外部装置
６００ 固定側ネットワーク
６６０ 外部装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】