特許 6142169 無線通信システム、無線通信システムの制御方法、プログラム、及び、無線基地局装置

(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】6142169

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信システムの制御方法、プログラム、及び、無線基地局装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/02 20090101AFI20170529BHJP

   H04W 36/24 20090101ALI20170529BHJP

   H04W 36/38 20090101ALI20170529BHJP

   H04W 92/20 20090101ALI20170529BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   H04W36/02

   H04W36/24

   H04W36/38

   H04W92/20

   H04W84/12

【請求項の数】11

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2013-205698(P2013-205698)

(22)【出願日】2013年9月30日

(65)【公開番号】特開2015-46849(P2015-46849A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年7月25日

(31)【優先権主張番号】特願2013-158027(P2013-158027)

(32)【優先日】2013年7月30日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500112146

【氏名又は名称】サイレックス・テクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(72)【発明者】

【氏名】山田 喜之

(72)【発明者】

【氏名】奥間 啓二

【審査官】 久慈 渉

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５２３１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０３／０８８６９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０２０４５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１４７５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１４４３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一無線基地局と第二無線基地局とを含む無線通信システムであって、
前記第一無線基地局は、
前記第一無線基地局の無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立部と、
前記第一確立部が生成した前記制御情報を、前記第二無線基地局と共有する第一共有部と、
前記第一通信リンクにおける通信品質を取得し、取得した前記通信品質が所定品質より低い場合に、通信制御信号を送信する第一制御部と、
前記第一通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モードと、当該通信フレームを転送しない停止モードとを有する第一転送部とを備え、
前記第一転送部は、前記第一制御部が前記通信制御信号を送信した場合に、前記停止モードへ遷移し、
前記第二無線基地局は、
前記制御情報を、前記第一無線基地局と共有する第二共有部と、
前記第二共有部が共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立部と、
前記第一制御部が送信した前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二確立部による第二通信リンクの確立を制御する第二制御部と、
前記第二通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モードと、当該通信フレームを転送しない停止モードとを有する第二転送部とを備え、
前記第二転送部は、前記第二制御部が前記通信制御信号を受信した場合に、前記転送モードへ遷移する
無線通信システム。

【請求項2】

前記第一確立部は、
前記通信端末が送信した通信フレームの１つである対象フレームを受信し、
前記第一制御部は、
前記第一確立部が受信した前記対象フレームの受信電波強度である第一強度を、前記通信品質として取得し、取得した前記第一強度が所定値より低い場合に、前記第一強度を含めた前記通信制御信号を送信し、
前記第二確立部は、
前記対象フレームを受信し、
前記第二制御部は、
前記第二確立部が受信した前記対象フレームの受信電波強度である第二強度を取得し、取得した前記第二強度と、受信した前記通信制御信号に含まれる前記第一強度とに応じて、前記第二通信リンクの確立を制御する
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記第二無線基地局は、複数の無線基地局を含み、
前記第二制御部は、
前記第二強度を複数の無線基地局のそれぞれから取得し、
前記第二転送部は、
前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二制御部が取得した前記第二強度のいずれよりも自局の前記第二強度が大きい場合に、前記転送モードへ遷移する
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記第二無線基地局は、それぞれに転送優先度が対応づけられた複数の無線基地局を含み、
前記第二制御部は、
前記転送優先度を複数の無線基地局のそれぞれから取得し、
前記第二転送部は、
前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二制御部が取得した前記転送優先度のいずれよりも自局の前記転送優先度が大きい場合に、前記転送モードへ遷移する
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記第一共有部は、
前記制御情報を第二共有部へ送信することにより前記共有をし、
前記第二共有部は、
前記第一共有部が送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記第二共有部は、
前記第二無線基地局が、前記第一無線基地局と通信できる通信可能状態であるか否かを判定する判定部と、
前記第二無線基地局が前記通信可能状態であると前記判定部が判定した場合に、前記制御情報を要求するための要求信号を送信する要求送信部と、
前記第一無線基地局が前記要求信号に応じて送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をする受信部とを有し、
前記第一共有部は、
前記要求送信部が送信した前記要求信号を受信する要求受信部と、
前記要求受信部が受信した前記要求信号に応じて、前記制御情報を送信することにより前記共有をする送信部とを有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記無線通信システムは、さらに、サーバを含み、
前記第一共有部は、
前記制御情報を前記サーバへ送信することにより前記共有をし、
前記サーバは、前記第一共有部が送信した前記制御情報を受信し、受信した前記制御情報を前記第二共有部へ送信し、
前記第二共有部は、
前記サーバが送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記制御情報は、
前記第一無線基地局と前記通信端末との暗号通信に用いられ、前記機器認証により動的に生成される共有鍵を含む
請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項9】

第一無線基地局と第二無線基地局とを含む無線通信システムにおける制御方法であって、
前記第一無線基地局が、前記第一無線基地局の無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立ステップと、
前記第一無線基地局が、前記第一確立ステップで生成した前記制御情報を、前記第二無線基地局と共有する第一共有ステップと、
前記第一無線基地局が、前記第一通信リンクにおける通信品質を取得し、取得した前記通信品質が所定品質より低い場合に、通信制御信号を送信する第一制御ステップと、
前記第一無線基地局が、前記第一通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モード、又は、当該通信フレームを転送しない停止モードに遷移し得る第一転送ステップと、
前記第二無線基地局が、前記制御情報を、前記第一無線基地局と共有する第二共有ステップと、
前記第二共有ステップで共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立ステップと、
前記第二無線基地局が、前記第一制御ステップで送信された前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二確立ステップによる第二通信リンクの確立を制御する第二制御ステップと、
前記第二通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モード、又は、当該通信フレームを転送しない停止モードに遷移し得る第二転送ステップとを含み、
前記第一転送ステップでは、前記第一制御ステップで前記通信制御信号を送信した場合に、前記停止モードへ遷移し、
前記第二転送ステップでは、前記第二制御ステップで前記通信制御信号を受信した場合に、前記転送モードへ遷移する
制御方法。

【請求項10】

無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立ステップと、
前記第一確立ステップで生成した前記制御情報を共有する共有ステップと、
前記第一通信リンクにおける通信品質を取得し、取得した前記通信品質が所定品質より低い場合に、通信制御信号を送信する第一制御ステップと、
前記第一通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モード、又は、当該通信フレームを転送しない停止モードに遷移し得る第一転送ステップと、
前記共有ステップで共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立ステップと、
前記第一制御ステップで送信された前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二確立ステップによる第二通信リンクの確立を制御する第二制御ステップと、
前記第二通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モード、又は、当該通信フレームを転送しない停止モードに遷移し得る第二転送ステップとを含み、
前記第一転送ステップでは、前記第一制御ステップで前記通信制御信号を送信した場合に、前記停止モードへ遷移し、
前記第二転送ステップでは、前記第二制御ステップで前記通信制御信号を受信した場合に、前記転送モードへ遷移する
制御方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項11】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける第一無線基地局又は第二無線基地局を備える無線基地局装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システム、無線通信システムの制御方法、プログラム、及び、無線基地局装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線通信端末と、無線通信端末と無線リンクを介して通信する無線基地局装置（以降、アクセスポイント、又はＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）ともよぶ）とを用いたＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が利用されている。無線通信端末は、ＷＬＡＮを介して、当該ＷＬＡＮに接続されているネットワーク上の他の通信装置（Ｗｅｂサーバ又はメールサーバなど）と通信することができる。

【0003】

１つの無線基地局装置が無線通信リンク（以降、通信リンクともよぶ）を介して通信できるエリア（以降、無線通信可能エリア）は、限られている。１つの無線基地局装置だけではカバーしきれない広い空間で無線通信端末を利用する場合には、複数の無線基地局装置を設置する。その際、無線通信端末は、いずれかの無線基地局装置との間で通信リンクを確立する。何らかの要因により当該通信リンクを介した通信ができなくなり、かつ、無線通信端末が他の無線基地局装置との通信リンクを確立することが可能である場合、無線通信端末は、当該他の無線基地局装置との間で通信リンクを確立することで通信を継続する（ＡＰ切り替えをする）ことができる。

【0004】

特許文献１は、無線通信端末が通信リンクを確立する無線基地局装置を切り替えることを可能とする通信制御プログラムを開示している。特許文献１に開示される技術によれば、複数の無線基地局装置と通信可能な無線制御装置を利用して、ＡＰ切り替えの際に発生する無通信期間（無線通信端末と無線基地局装置との間で無線通信ができない期間）を短くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−６８４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のとおり、無線通信端末が、ＡＰ切り替えにより新たな無線基地局装置との間で通信リンクを確立するまでには、無通信期間が発生する。

【0007】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＡＰ切り替えにより発生する無通信期間をより短くする無線通信システ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】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線通信システムは、第一無線基地局と第二無線基地局とを含む無線通信システムであって、前記第一無線基地局は、前記第一無線基地局の無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立部と、前記第一確立部が生成した前記制御情報を、前記第二無線基地局と共有する第一共有部とを備え、前記第二無線基地局は、前記制御情報を、前記第一無線基地局と共有する第二共有部と、前記第二共有部が共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立部とを備える。

【0009】

これによれば、第二無線基地局は、第一無線基地局が生成した制御情報を用いて確立される第二通信リンクを用いて、通信端末（無線通信端末）との暗号通信を行うことができる。その際、第二無線基地局と通信端末との間で新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行うことがないので、無通信期間の発生を抑えることができる。よって、無線通信システムは、ＡＰ切り替えにより発生する無通信期間をより短くすることができる。

【0010】

また、前記第一無線基地局は、さらに、前記第一通信リンクにおける通信品質を取得し、取得した前記通信品質が所定品質より低い場合に、通信制御信号を送信する第一制御部を備え、前記第二無線基地局は、さらに、前記第一制御部が送信した前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二確立部による第二通信リンクの確立を制御する第二制御部とを備えるとしてもよい。

【0011】

これによれば、第一無線基地局は、第一無線基地局と通信端末との通信における通信品質が低下した場合に、第二無線基地局に通信端末との通信を行わせるように制御することができる。当初、第一無線基地局の近くに存在していた通信端末が、その後に第二無線基地局の近くに移動する場合に、通信品質の変化に応じてＡＰ切り替えの制御を行うことができる。

【0012】

また、前記第一無線基地局は、さらに、前記第一通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モードと、当該通信フレームを転送しない停止モードとを有する第一転送部を備え、前記第一転送部は、前記第一制御部が前記通信制御信号を送信した場合に、前記停止モードへ遷移し、前記第二無線基地局は、さらに、前記第二通信リンクを通じて前記通信端末との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する転送モードと、当該通信フレームを転送しない停止モードとを有する第二転送部を備え、前記第二転送部は、前記第二制御部が前記通信制御信号を受信した場合に、前記転送モードへ遷移するとしてもよい。

【0013】

これによれば、ＡＰ切り替えに際して通信端末との間で送受信する通信フレームを転送する無線基地局を、第一無線基地局から第二無線基地局へ変更することができる。つまり、第一無線基地局は、第二無線基地局に通信を行わせることにした通信端末との間での通信フレームの送受信を停止するとともに、第二無線基地局は、当該通信端末との間での通信フレームの送受信を開始することができる。

【0014】

また、前記第一確立部は、前記通信端末が送信した通信フレームの１つである対象フレームを受信し、前記第一制御部は、前記第一確立部が受信した前記対象フレームの受信電波強度である第一強度を、前記通信品質として取得し、取得した前記第一強度が所定値より低い場合に、前記第一強度を含めた前記通信制御信号を送信し、前記第二確立部は、前記対象フレームを受信し、前記第二制御部は、前記第二確立部が受信した前記対象フレームの受信電波強度である第二強度を取得し、取得した前記第二強度と、受信した前記通信制御信号に含まれる前記第一強度とに応じて、前記第二通信リンクの確立を制御するとしてもよい。

【0015】

これによれば、無線通信システムは、無線基地局における、通信端末が送信した通信フレームの受信電波強度に基づいて、通信端末のＡＰ切り替えを制御することができる。

【0016】

また、前記第二無線基地局は、複数の無線基地局を含み、前記第二制御部は、前記第二強度を複数の無線基地局のそれぞれから取得し、前記第二転送部は、前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二制御部が取得した前記第二強度のいずれよりも自局の前記第二強度が大きい場合に、前記転送モードへ遷移するとしてもよい。

【0017】

これによれば、無線通信システムは、通信端末が移動した際に、通信端末が送信する通信フレームの受信電波強度が最も高い無線基地局を、切り替え先基地局として選択することができる。よって、通信端末は、ＡＰ切り替え後に安定した通信を行うことができる。

【0018】

また、前記第二無線基地局は、それぞれに転送優先度が対応づけられた複数の無線基地局を含み、前記第二制御部は、前記転送優先度を複数の無線基地局のそれぞれから取得し、前記第二転送部は、前記通信制御信号を受信した場合に、前記第二制御部が取得した前記転送優先度のいずれよりも自局の前記転送優先度が大きい場合に、前記転送モードへ遷移するとしてもよい。

【0019】

これによれば、無線通信システムは、通信端末が移動した際に、定められた転送優先度が最も高い無線基地局を、切り替え先基地局として選択することができる。よって、通信端末は、ＡＰ切り替え後に安定した通信を行うことができる。

【0020】

また、前記第一共有部は、前記制御情報を第二共有部へ送信することにより前記共有をし、前記第二共有部は、前記第一共有部が送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をするとしてもよい。

【0021】

これによれば、第一無線基地局と第二無線基地局とは、第一無線基地局から第二無線基地局へ直接に制御情報を送信することにより制御情報を共有することで、新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行うことなく、無通信期間の発生を抑えることができる。

【0022】

また、前記第二共有部は、前記第二無線基地局が、前記第一無線基地局と通信できる通信可能状態であるか否かを判定する判定部と、前記第二無線基地局が前記通信可能状態であると前記判定部が判定した場合に、前記制御情報を要求するための要求信号を送信する要求送信部と、前記第一無線基地局が前記要求信号に応じて送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をする受信部とを有し、前記第一共有部は、前記要求送信部が送信した前記要求信号を受信する要求受信部と、前記要求受信部が受信した前記要求信号に応じて、前記制御情報を送信することにより前記共有をする送信部とを有するとしてもよい。

【0023】

これによれば、第二無線基地局は、第一無線基地局と通信できる状態にあるときに、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な制御情報を第一無線基地局へ要求し、制御情報を取得することができる。特に、第一無線基地局と通信できる状態にあると判定された場合に制御情報を要求するので、より確実に制御情報を取得することができる。よって、第二無線基地局は、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有することができる。

【0024】

また、前記無線通信システムは、さらに、サーバを含み、前記第一共有部は、前記制御情報を前記サーバへ送信することにより前記共有をし、前記サーバは、前記第一共有部が送信した前記制御情報を受信し、受信した前記制御情報を前記第二共有部へ送信し、前記第二共有部は、前記サーバが送信した前記制御情報を受信することにより前記共有をするとしてもよい。

【0025】

これによれば、第一無線基地局と第二無線基地局とは、サーバを介して制御情報を共有することで、新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行うことなく、無通信期間の発生を抑えることができる。

【0026】

また、前記制御情報は、前記第一無線基地局と前記通信端末との暗号通信に用いられ、前記機器認証により動的に生成される共有鍵を含むとしてもよい。

【0027】

これによれば、無線通信システムは、第一無線基地局と第二無線基地局との間で共有鍵を共有することで、通信端末のＡＰ切り替え時の無通信期間をより短くすることができる。

【0028】

また、本発明の一態様に係る制御方法は、第一無線基地局と第二無線基地局とを含む無線通信システムにおける制御方法であって、前記第一無線基地局が、前記第一無線基地局の無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立ステップと、前記第一無線基地局が、前記第一確立ステップで生成した前記制御情報を、前記第二無線基地局と共有する第一共有ステップと、前記第二無線基地局が、前記制御情報を、前記第一無線基地局と共有する第二共有ステップと、前記第二共有ステップで共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立ステップとを含む。

【0029】

これにより、上記無線通信システムと同様の効果を奏する。

【0030】

また、本発明の一態様に係るプログラムは、無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立ステップと、前記第一確立ステップで生成した前記制御情報を共有する共有ステップと、前記共有ステップで共有した前記制御情報を、前記通信端末との通信に必要な制御情報として保持することで、前記通信端末との第二通信リンクを確立する第二確立ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0031】

これにより、上記無線通信システムと同様の効果を奏する。

【0032】

また、本発明の一態様に係る無線基地局装置は、上記に記載の無線通信システムにおける第一無線基地局又は第二無線基地局を備える。

【0033】

これにより、上記無線通信システムと同様の効果を奏する。

【0034】

なお、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。

【発明の効果】

【0035】

本発明により、ＡＰ切り替えにより発生する無通信期間をより短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】図１は、実施の形態１に係る無線通信システムのネットワーク構成図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る無線基地局装置のハードウェア構成図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る無線基地局装置の機能ブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る無線通信システムのフローチャートである。

【図5A】図５Ａは、実施の形態１に係る無線通信システムのシーケンス図である。

【図5B】図５Ｂは、実施の形態１に係る無線通信システムの詳細シーケンス図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係る無線基地局装置のモード切り替えの説明図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係る無線通信システムのネットワーク構成図である。

【図8A】図８Ａは、実施の形態２に係る無線通信システムのフローチャートの第一例である。

【図8B】図８Ｂは、実施の形態２に係る無線基地局装置の受信電波強度の説明図である。

【図9A】図９Ａは、実施の形態２に係る無線通信システムのフローチャートの第二例である。

【図9B】図９Ｂは、実施の形態２に係る無線基地局装置の転送優先度の説明図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る無線通信システムのネットワーク構成図である。

【図11】図１１は、実施の形態３に係る無線基地局装置の構成図である。

【図12】図１２は、実施の形態３に係る無線通信システムのフローチャートである。

【図13】図１３は、実施の形態３に係る無線通信システムのシーケンス図である。

【図14】図１４は、関連技術に係る無線通信システムのシーケンス図である。

【図15】図１５は、実施の形態４に係る無線基地局装置の機能ブロック図である。

【図16】図１６は、実施の形態４に係る共有部の内部の詳細な機能ブロック図である。

【図17A】図１７Ａは、実施の形態４に係る無線基地局装置の第一のフローチャートである。

【図17B】図１７Ｂは、実施の形態４に係る無線基地局装置の第二のフローチャートである。

【図18】図１８は、実施の形態４に係る無線通信システムのシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

（本発明の基礎となった知見）
「背景技術」欄に記載したとおり、何らかの要因により通信リンクを介した通信ができなくなり、かつ、無線通信端末が他の無線基地局装置との通信リンクを確立することが可能である場合、無線通信端末は、当該他の無線基地局装置との間で通信リンクを確立することで通信を継続する（ＡＰ切り替えをする）ことができる。ＡＰ切り替えは、例えば、無線通信端末が移動することで通信リンクを確立していた無線基地局装置から離れ、他の無線基地局装置に近づく場合のハンドオーバの際に行われる。また、２つの無線基地局装置の通信可能エリアに存在する無線通信端末が一方の無線基地局装置と通信リンクを確立している状態において、当該通信リンクの通信品質が悪化した場合にもＡＰ切り替えが行われる。この場合、ＡＰ切り替えにより、他方の無線基地局装置と通信リンクを確立することができる。さらに、無線通信端末が通信リンクを確立していた無線基地局装置が故障により停止した場合、又は、当該無線基地局装置が保守者により電源を落とされた場合にもＡＰ切り替えが行われる。

【0038】

特許文献１に記載された発明によれば、無線通信端末は、ハンドオーバにより新たな無線基地局装置との間で通信リンクを確立するまでに、新たな無線基地局装置との間で再度認証を行う。認証を受けた新たな無線基地局装置は、システム内の無線制御装置から事前に保持されている無線通信端末との間の接続の確立に必要な情報をリアソシエーション要求する。無線制御装置は、リアソシエーション応答に共通鍵などの制御情報を含めて送信する。以上により、無線基地局装置は、当該制御情報を用いて無線通信端末との間で通信を確立することにより、無線通信端末が通信できない期間（無通信期間）を短くすることを実現している。

【0039】

しかし、特許文献１に記載された発明では、新たな無線基地局装置と無線制御装置との間でリアソシエーション処理を行っているので、無線通信端末側から見ると接続が完全に切れている状況を生じさせる。

【0040】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＡＰ切り替えにより発生する無通信期間をより短くする無線通信システムを提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、無線通信端末が無線基地局装置との通信において、無線通信端末の移動、無線基地局装置の故障停止、あるいは無線通信端末と無線基地局装置の電波障害などが生じた場合に必要となる新たな無線基地局装置との通信リンクを確立するまでの無通信期間を短くする無線通信システムを提供することを目的とする。

【0041】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0042】

以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項
に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

【0043】

なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0044】

（実施の形態１）
本実施の形態において、ハンドオーバにより発生するＡＰ切り替えの際に、新たな無線基地局との間で通信リンクを確立する無線基地局装置、及び、当該無線基地局装置を含む無線通信システムについて説明する。

【0045】

図１は、本実施の形態に係る無線通信システム４０のネットワーク構成図である。

【0046】

図１に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム４０は、無線基地局装置１１と、無線基地局装置１２と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３１と、通信端末２１とを備える。

【0047】

無線基地局装置１１は、無線通信インタフェースを有する無線基地局装置（無線基地局ともよぶ）であり、無線通信可能エリアに存在する通信端末２１との間で通信リンク２５を確立し、無線通信を行う。また、無線基地局装置１１は、ＬＡＮ３１と接続されており、無線通信に用いられる通信フレーム（通信パケット）の宛先に応じて、当該通信フレームを当該宛先に向けて転送する。具体的には、無線基地局装置１１は、通信端末２１から、ＬＡＮ３１側の端末（ＬＡＮ３１に接続された端末、又はＬＡＮ３１に接続されたネットワークに接続された端末）を宛先とする通信フレームを受信したら、当該通信フレームをＬＡＮ３１へ転送する。また、無線基地局装置１１は、ＬＡＮ３１側の端末から、通信端末２１を宛先とする通信フレームを受信したら、当該通信フレームを通信端末２１に転送する。また、無線基地局装置１１は、通信端末２１との通信に必要な制御情報を無線基地局装置１２と共有する。なお、無線通信は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格などに適合する無線ＬＡＮにより実現される。

【0048】

無線基地局装置１２は、無線通信インタフェースを有する無線基地局装置であり、通信端末２１との間で通信リンク２６を確立し、無線通信を行う。また、無線基地局装置１２は、通信端末２１との通信に必要な制御情報を無線基地局装置１１と共有する。

【0049】

ＬＡＮ３１は、無線基地局装置１１と無線基地局装置１２との通信に用いられる通信ネットワーク（ローカルエリアネットワーク）である。なお、ＬＡＮ３１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格などに適合する有線ＬＡＮにより実現される。

【0050】

通信端末２１は、無線通信インタフェースを有する無線通信端末である。通信端末２１は、無線基地局装置１１との間で通信リンク２５を確立し、又は、無線基地局装置１２との間で通信リンク２６を確立し、無線通信を行う。通信端末２１は、通信リンク２５及び無線基地局装置１１、又は、通信リンク２５及び無線基地局装置１２を介して、ＬＡＮ３１側の端末と通信することができる。

【0051】

本実施の形態において、まず、通信端末２１が無線基地局装置１１との間で通信リンク２５を確立し、その後、ハンドオーバにより、無線基地局装置１２との間で通信リンク２６を確立した状態になる場合の処理について説明する。本実施の形態に係る無線通信システムによれば、このハンドオーバにより発生する無通信期間をより短くすることができる。なお、通信端末２１がハンドオーバする前に通信リンクを確立した無線基地局装置をハンドオーバ元基地局と、通信端末２１がハンドオーバした後に通信リンクを確立した無線基地局装置をハンドオーバ先基地局と、それぞれ記述することがある。

【0052】

図２は、本実施の形態に係る無線基地局装置１１のハードウェア構成図である。

【0053】

図２に示されるように、無線基地局装置１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、記憶装置１０４と、ＷＮＩＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）１０５と、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）１０６とを備える。なお、本実施の形態に係る無線基地局装置１２は、無線基地局装置１１と同様のハードウェア構成を有する。

【0054】

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。

【0055】

ＲＯＭ１０２は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。

【0056】

ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる揮発性の記憶領域である。

【0057】

記憶装置１０４は、制御プログラム、又は、画像データなどを保持する不揮発性の記憶領域である。

【0058】

ＷＮＩＣ１０５は、通信端末２１との間で無線通信を行う無線通信インタフェースである。なお、ＷＮＩＣ１０５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。

【0059】

ＮＩＣ１０６は、ＬＡＮ３１へ通信データを送信する、又は、ＬＡＮ３１から通信データを受信する通信インタフェースである。なお、ＮＩＣ１０６は、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮインタフェースであってもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮインタフェースであってもよい。なお、ＮＩＣ１０６は、ＷＮＩＣ１０５を用いて実現されてもよい。

【0060】

なお、上記の通り、本実施の形態に係る無線基地局装置１２は、無線基地局装置１１と同様のハードウェア構成を有するので、無線基地局装置１２についての詳細な説明は省略する。

【0061】

図３は、本実施の形態に係る無線基地局装置１１及び１２の機能ブロック図である。

【0062】

図３に示されるように、無線基地局装置１１は、確立部１１１と、共有部１１２と、制御部１１３と、転送部１１４とを備える。また、無線基地局装置１２は、確立部１２１と、共有部１２２と、制御部１２３と、転送部１２４とを備える。なお、ここでは、通信端末２１が最初に無線基地局装置１１との間で通信リンク２５を確立し、その後、ハンドオーバにより、無線基地局装置１２との間で通信リンク２６を確立した状態になるときの処理について説明する。つまり、無線基地局装置１１をハンドオーバ元基地局として説明し、無線基地局装置１２をハンドオーバ先基地局として説明する。無線基地局装置１１及び無線基地局装置１２の両方の機能を備えた無線基地局装置を実現することももちろん可能である。

【0063】

確立部１１１は、無線基地局装置１１の無線通信可能エリアに存在する通信端末２１との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、通信端末２１との通信リンク２５（第一通信リンク）を確立する。ここで、通信端末２１との通信に必要な制御情報は、例えば、無線基地局装置１１と通信端末２１との通信に必要な共通鍵であり、上記の機器認証によって動的に生成される共通鍵を含む。具体的には、まず、確立部１１１は、通信端末２１との間で所定の信号のやりとりを行い、上記の共通鍵を含む制御情報を生成する。生成した制御情報は、通信端末２１との間で行われる暗号通信に用いられるものである。なお、制御情報は、上記の共通鍵の他に、例えば、無線基地局装置１１のＭＡＣアドレス、ＩＥＥＥ８０２．１１認証情報と暗号化のために利用されるＷＰＡで必要なキー情報、およびアソシエーション時に作成され順次割り振られるアソシエーションＩＤなどを含んでもよい。なお、通信端末２１は、上記の制御情報を保持したことにより暗号通信が可能となるので、上記の制御情報を保持したことを、通信端末２１との通信リンク２５が確立したと表現することもできる。なお、制御情報を生成するまでに通信端末２１との間で行う信号のやりとりなどについては、後で詳述する。なお、確立部１１１は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及びＷＮＩＣ１０５などにより実現される。なお、確立部１１１は、第一確立部に相当する。

【0064】

共有部１１２は、確立部１１１が生成した制御情報を、無線基地局装置１２と共有する。具体的には、共有部１１２は、確立部１１１が生成した、共通鍵を含む制御情報をＬＡＮ３１を通じて無線基地局装置１２に送信することにより、当該制御情報を無線基地局装置１２と共有する。なお、共有部１１２は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びＮＩＣ１０６などにより実現される。なお、共有部１１２は、第一共有部に相当する。

【0065】

制御部１１３は、通信リンク２５における通信品質を取得し、取得した通信品質が所定品質より低い場合に、無線基地局装置１２に通信制御信号を送信する。通信品質は、例えば、通信リンク２５を通じて受信する通信フレームの受信電波強度により得られる。具体的には、制御部１１３は、通信リンク２５における通信の受信電波強度を取得し、取得した受信電波強度が所定の閾値より小さい場合に、当該通信品質を示す情報を含む通信制御信号を無線基地局装置１２に送信する。所定の閾値は、例えば、用いられる無線通信規格において定められている最小受信感度（無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａであれば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７１標準規格におけるＭｉｎｉｍｕｍ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ等）を用いることができる。伝送レート又は変調方式などに応じて最小受信感度が異なる場合には、通信リンク２５における伝送レート又は変調方式に応じた値を所定の閾値として用いればよい。なお、通信品質は、例えば、通信リンク２５を通じて受信する通信フレームのフレームロス率、ビットエラー率などにより得られてもよい。なお、制御部１１３は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びＮＩＣ１０６などにより実現される。なお、制御部１１３は、第一制御部に相当する。

【0066】

転送部１１４は、通信リンク２５を通じて通信端末２１との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する。また、転送部１１４は、上記のように通信フレームを転送する転送モードと、通信フレームを転送しない停止モードとを有し、それらを制御部１１３による制御により切り替えることができる。なお、転送部１１４は、第一転送部に相当する。

【0067】

共有部１２２は、無線基地局装置１１の確立部１１１が生成した制御情報を、無線基地局装置１１と共有する。具体的には、共有部１２２は、無線基地局装置１１から送信される制御情報を受信することにより、当該制御情報を無線基地局装置１１と共有する。なお、共有部１２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＮＩＣなどにより実現される。なお、共有部１２２は、第二共有部に相当する。

【0068】

確立部１２１は、共有部１２２が共有した制御情報を、通信端末２１との通信に必要な制御情報として保持することで、通信端末２１との通信リンク２６（第二通信リンク）を確立する。すなわち、確立部１２１は、通信端末２１との間で所定の信号のやりとりを行うことなく、通信端末２１との通信に必要な制御情報を保持する。そして、制御部１２３が無線基地局装置１１から通信制御信号を受信した場合に、保持している制御情報を用いて通信端末２１との通信リンク２６を確立する。なお、確立部１２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＷＮＩＣなどにより実現される。なお、確立部１２１は、第二確立部に相当する。

【0069】

制御部１２３は、無線基地局装置１１から通信制御信号を受信する。そして、制御部１２３は、当該通知を受け付けた場合に、確立部１２１が通信端末２１との通信リンク２６を確立するように制御する。なお、制御部１２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＮＩＣなどにより実現される。なお、制御部１２３は、第二制御部に相当する。

【0070】

転送部１２４は、通信リンク２６を通じて通信端末２１との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する。また、転送部１２４は、上記のように通信フレームを転送する転送モードと、通信フレームを転送しない停止モードとを有し、それらを制御部１２３による制御により切り替えることができる。なお、転送部１２４は、第一転送部に相当する。

【0071】

図４は、本実施の形態に係る無線通信システム４０のフローチャートである。図５Ａは、本実施の形態に係る無線通信システム４０のシーケンス図である。図５Ｂは、本実施の形態に係る無線通信システムの詳細シーケンス図である。図４、図５Ａ、及び図５Ｂを参照しながら、本実施の形態に係る無線通信システム４０におけるハンドオーバ処理について説明する。なお、図４、図５Ａ、及び図５Ｂにおいて、通信端末のことを「ＳＴＡ」と、無線基地局装置のことを「ＡＰ」と記述する。以降の図においても、同様の記述を用いることがある。

【0072】

まず、通信端末２１は、無線基地局装置１１に接続要求を送信する（ステップＳ４０１）。具体的には、図５Ａに示されるように、通信端末２１は、通信可能な無線基地局装置を探索するためのメッセージであるプローブ要求メッセージ（Ｐｒｏｂｅ−ＲＥＱ）（以降では、単に「プローブ要求」ともよぶ）を送信する。ここで、通信端末２１と無線基地局装置１１とが、互いに通信可能な位置に存在しているとすると、無線基地局装置１１の確立部１１１は、通信端末２１が送信したプローブ要求メッセージを受信し、その応答としてプローブ応答メッセージ（Ｐｒｏｂｅ−ＲＥＳ）（以降では、単に「プローブ応答」ともよぶ）を通信端末２１に送信する。通信端末２１は、無線基地局装置１１からプローブ応答を受信することで、無線通信可能エリアに無線基地局装置１１が存在していることを知る。

【0073】

図４に戻り、次に、無線基地局装置１１の確立部１１１は、通信端末２１との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、通信端末２１との通信リンク２５を確立する（ステップＳ４０２）。制御情報は、少なくとも、無線基地局装置１１と通信端末２１との通信に用いられる共通鍵（ＰＭＫ（Ｐａｉｒｗｉｓｅ Ｍａｓｔｅｒ Ｋｅｙ））を含む。具体的には、図５Ａに示されるように、無線基地局装置１１は、通信端末２１との間で機器認証及び接続確立のための通信（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ等）を行う。この通信の詳細を図５Ｂに示す。図５Ｂに示されるように、まず、通信端末２１が無線基地局装置１１に認証要求（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ−ＲＥＱ）を送信し、認証要求を受信した無線基地局装置１１が通信端末２１に認証応答（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ−ＲＥＳ）を送信する（ステップＳ４０２１）。ステップＳ４０２１により、無線基地局装置１１と通信端末２１との間で機器認証が行われ、ＰＭＫが共有される。次に、通信端末２１が無線基地局装置１１に接続要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＲＥＱ）を送信し、接続要求を受信した無線基地局装置１１が通信端末２１に接続応答（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−ＲＥＳ）を送信する（ステップＳ４０２２）。ステップＳ４０２２により、無線基地局装置１１と通信端末２１との間で接続確立が行われる。なお、この後、通信端末２１と無線基地局装置１１との間で、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証の通信（ステップＳ４０２３）、及び、無線通信に用いられる一時共有鍵（ＰＴＫ（Ｐａｉｒｗｉｓｅ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｋｅｙ））を生成するための４ウェイハンドシェイクの通信（ステップＳ４０２４）が行われてもよい。これらの通信により、無線基地局装置１１は、通信端末２１との間で、当該ＰＭＫを用いて行われる通信の通信リンク２５を確立する。

【0074】

図４に戻り、次に、無線基地局装置１１の共有部１１２は、無線基地局装置１２の共有部１２２に制御情報を送信する（ステップＳ４０３）。無線基地局装置１２の共有部１２２は、無線基地局装置１１から制御情報を受信し、保持する（ステップＳ４０４）。これにより、無線基地局装置１１と無線基地局装置１２との間で制御情報を共有する。なお、ステップＳ４０３及びＳ４０４は、必ずしもステップＳ４０２の完了後に行われなくてもよい。ステップＳ４０３及びＳ４０４は、ステップＳ４０２において制御情報が生成された後であれば実行可能である。

【0075】

ステップＳ４０２を完了した時点で、無線基地局装置１１は、通信端末２１との間で通信リンク２５上での通信ができる状態となる（ステップＳ４０５）。

【0076】

ここで、通信端末２１が、無線基地局装置１１から遠ざかり、無線基地局装置１２に近づくように移動した場合を想定して説明を続ける。

【0077】

通信端末２１が無線基地局装置１２に近づくように移動する（ステップＳ４０６）と、無線基地局装置１１は、通信リンク２５の通信品質が所定品質より低いことを検知し、無線基地局装置１２に通信制御信号を送信する（ステップＳ４０７）。具体的には、無線基地局装置１１は、ステップＳ４０２で通信リンク２５を確立した後、通信リンク２５における通信品質を取得する。通信品質は、例えば、通信リンク２５を通じて受信する通信フレームの受信電波強度により得られる。また、通信品質は、通信リンク２５を通じて受信する全ての通信フレームから取得してもよいし、所定の周期ごとに取得してもよい。なお、通信品質は、例えば、通信リンク２５を通じて受信する通信フレームのフレームロス率、又はビットエラー率などにより得られてもよい。

【0078】

無線基地局装置１１は、取得した受信電波強度が所定の閾値より小さい場合に、無線基地局装置１２に通信制御信号を送信する。

【0079】

無線基地局装置１２は、無線基地局装置１１から通信制御信号を受信すると、共有部１２２が共有した制御情報を、通信端末２１との通信に必要な制御情報として保持することで、通信端末２１との通信リンク２６を確立する（ステップＳ４０８）。具体的には、無線基地局装置１２は、ステップＳ４０４で確立部１２１が受信し、保持した制御情報を用いて、通信端末２１との通信リンク２６を確立する。その際、無線基地局装置１２は、通信端末２１との間での機器認証及び接続確立のための通信、又は、制御情報の生成などを行うことなく、通信リンク２６を確立することができる。つまり、無線基地局装置１２は、図４、図５Ａ及び図５ＢにおけるステップＳ４０２（より詳細には、ステップＳ４０２１〜ステップＳ４０２４の各ステップ）の通信を行うことなく、通信端末２１との間で通信リンク２６を確立することができる。通信端末２１から見れば、無線基地局装置１１との通信リンク２５を用いるのと同様に、無線基地局装置１２との通信リンク２６を用いて無線通信を行うことができる。

【0080】

以上の一連の処理によって、通信端末２１は、無線基地局装置１１と通信を行う状態から、無線基地局装置１２と通信を行う状態へ移ることができる。上記の処理を行う無線通信システムは、ハンドオーバにより発生する無通信期間をより短くすることができる。従来であれば、通信端末は、ハンドオーバに際して新たな（移動先の）無線基地局装置との機器認証及び接続確立のための通信、又は、通信リンクの確立のための処理が必要であるところ、本発明に係る無線基地局装置では、上記の処理を行う必要がないので無通信期間をより短くすることができる。なお、無通信期間を全く生じさせない（ゼロとする）ことも可能である。

【0081】

なお、上記では通信端末２１が無線基地局装置１２と通信を行う状態へ移った場合に、無線基地局装置１１との通信を継続するか否かについては限定しない。

【0082】

次に、通信端末２１が無線基地局装置１２と通信を行う状態へ移った場合に、通信端末２１と無線基地局装置１１との通信を停止させる無線通信システムについて説明する。

【0083】

図６は、本実施の形態に係る無線基地局装置１１及び１２のモード切り替えの説明図である。図６には、無線基地局装置１１及び無線基地局装置１２のモードを、時間経過に伴い紙面の下方向へ進むようにして示している。

【0084】

まず、無線基地局装置１１（転送部１１４）が転送モードであり、無線基地局装置１２（転送部１２４）が停止モードである状態から考える。この状態は、ステップＳ４０２で通信リンク２５が確立した後の状態に相当する。

【0085】

ここで、ステップＳ４０７により無線基地局装置１１が無線基地局装置１２に対して通信制御信号を送信した場合に、無線基地局装置１１が停止モードに遷移する。また、無線基地局装置１２が通信制御信号を受信した場合に、無線基地局装置１２が転送モードに遷移する。このようにして、通信制御信号の送受信を境にして、無線基地局装置１１と無線基地局装置１２とで、転送モードと停止モードとを入れ替えることができる。なお、上記のことを「転送権」という概念を用いて表現することもできる。つまり、転送モードである無線基地局装置が転送権を有する、というように表現する。上記の処理によって、転送権が、無線基地局装置１１から無線基地局装置１２へ移ったと表現される。

【0086】

以上の処理によって、通信端末２１は、無線基地局装置１１だけと通信を行う状態から、無線基地局装置１２だけと通信を行う状態へ移ることができ、その際に発生する無通信期間は従来の無線通信システムにおけるものより短くすることができる。なお、その際に発生する無通信期間を全く生じさせない（ゼロとする）ことも可能である。

【0087】

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、第二無線基地局は、第一無線基地局が生成した制御情報を用いて確立される第二通信リンクを用いて、通信端末との暗号通信を行うことができる。その際、第二無線基地局と通信端末との間で新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行う必要がないので、無通信期間の発生を抑えることができる。よって、無線通信システムは、ハンドオーバにより発生する無通信期間をより短くすることができる。

【0088】

また、第一無線基地局は、第一無線基地局と通信端末との通信における通信品質が低下した場合に、第二無線基地局に通信端末との通信を行わせるように制御することができる。当初、第一無線基地局の近くに存在していた通信端末が、その後に第二無線基地局の近くに移動する場合に、通信品質の変化に応じてハンドオーバの制御を行うことができる。

【0089】

また、ハンドオーバに際して通信端末との間で送受信する通信フレームを転送する無線基地局を、第一無線基地局から第二無線基地局へ変更することができる。つまり、第一無線基地局は、第二無線基地局に通信を行わせることにした通信端末との間での通信フレームの送受信を停止するとともに、第二無線基地局は、当該通信端末との間での通信フレームの送受信を開始することができる。

【0090】

また、無線通信システムは、無線基地局における、通信端末が送信した通信フレームの受信電波強度に基づいて、通信端末のハンドオーバを制御することができる。

【0091】

また、第一無線基地局と第二無線基地局とは、第一無線基地局から第二無線基地局へ直接に制御情報を送信することにより制御情報を共有することで、新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行うことなく、無通信期間の発生を抑えることができる。

【0092】

また、無線通信システムは、第一無線基地局と第二無線基地局との間で共有鍵を共有することで、通信端末のハンドオーバ時の無通信期間をより短くすることができる。

【0093】

（実施の形態２）
本実施の形態において、３以上の無線基地局装置を備える無線通信システムにおけるハンドオーバについて説明する。この無線通信システムでは、通信端末のハンドオーバ先基地局として複数の候補がある。なお、実施の形態１におけるものと同一の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略することがある。

【0094】

図７は、本実施の形態に係る無線通信システム４１のネットワーク構成図である。図７に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム４１は、無線基地局装置１１〜１９と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３１と、通信端末２１とを備える。

【0095】

無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、実施の形態１における無線基地局装置１１又は無線基地局装置１２と同等の機能を有する。

【0096】

本実施の形態において、まず、通信端末２１が無線基地局装置１１との間で通信リンク２５を確立し、その後、ハンドオーバにより、無線基地局装置１２との間で通信リンク２６を確立した状態になる場合の処理について説明する。実施の形態１と異なる点は、無線基地局装置が３以上存在する点である。そのため、通信端末２１のハンドオーバ先基地局に複数の候補があり、無線通信システム４１は、複数の候補の中から適切なハンドオーバ先基地局を決定する処理を行うことが必要である。決定する処理には、（１）受信電波強度による方法と、（２）転送優先度による方法とがある。

【0097】

まず、（１）受信電波強度による方法について説明する。

【0098】

図８Ａは、本実施の形態に係る無線通信システム４１のフローチャートの第一例である。

【0099】

本実施の形態に係る無線通信システムでは、図４におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０６と同様に、無線基地局装置１１が制御情報を無線基地局装置１２〜１９にブロードキャストし、無線基地局装置１２〜１９が制御情報を受信し保持する。一方、通信端末２１は、無線基地局装置１１との通信リンク２５を確立した後、無線基地局装置１２に近づくように移動する。

【0100】

次に、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、対象フレームの自局における受信電波強度を含めた通信制御信号を、自局以外の無線基地局装置（他局）に送信する（ステップＳ８０１）。ここで、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、ブロードキャスト送信で、又は、他局のそれぞれに対するユニキャスト送信を順次実行することで、通信制御信号を送信する。

【0101】

上記により、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、他局から受信電波強度を含めた通信制御信号を受信する（ステップＳ８０２）。

【0102】

次に、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、受信した通信制御信号に含まれる受信電波強度を取得し（ステップＳ８０３）、取得した受信電波強度のいずれよりも自局における当該対象フレームの受信電波強度が大きい場合（ステップＳ８０４でＹｅｓ）に、通信端末２１との通信リンクを確立する（ステップＳ８０５）。また、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、上記の場合に、転送部を転送モードに切り替えるとしてもよい。

【0103】

図８Ｂは、本実施の形態に係る無線基地局装置１１、１２、１３及び１９の受信電波強度の説明図である。図８Ｂでは、横軸が経過時間を示し、縦軸が受信電波強度を示している。線８１１は、無線基地局装置１１における対象フレームの受信電波強度を示している。同様に、線８１２、８１３及び８１９は、それぞれ、無線基地局装置１２、１３及び１９における対象フレームの受信電波強度を示している。

【0104】

経過時間Ｔにおいて、無線基地局装置１１における対象フレームの受信電波強度８１１が、Ｒを下回りはじめた場合、無線基地局装置１１は、対象フレームの受信電波強度を含めた通信制御信号を、自局以外の無線基地局装置１１〜１９に送信する。同様に、無線基地局装置１１以外の無線基地局装置は、当該対象フレームの受信電波強度を含めた通信制御信号を、自局以外の無線基地局装置に送信する。これにより、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれにおける当該対象フレームの受信電波強度を取得し、取得した受信電波強度のいずれよりも自局における当該対象フレームの受信電波強度が大きい場合に、通信端末２１との通信リンク２６を確立する。つまり、図８Ｂの例では、無線基地局装置１２は、自局が受信した対象フレームの（経過時間Ｔにおける）受信電波強度８２２が、自局以外の無線基地局装置における受信電波強度８２１、８２３、及び８２９のいずれよりも大きいと判定し、通信端末２１との通信リンク２６を確立する。

【0105】

なお、通信端末が複数存在する場合には、通信端末ごとに通信リンクを確立する無線基地局装置が決定される。

【0106】

次に、（２）転送優先度による方法について説明する。

【0107】

図９Ａは、本実施の形態に係る無線通信システム４１のフローチャートの第二例である。

【0108】

本実施の形態に係る無線通信システムでは、図４におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０６と同様に、通信端末２１は、無線基地局装置１１との通信リンク２５を確立した後、無線基地局装置１２に近づくように移動する。

【0109】

次に、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、自局の転送優先度を含めた通信制御信号を、自局以外の無線基地局装置（他局）に送信する（ステップＳ９０１）。

【0110】

上記により、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、他局から転送優先度を含めた通信制御信号を受信する（ステップＳ９０２）。

【0111】

次に、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、受信した通信制御信号に含まれる転送優先度を取得し（ステップＳ９０３）、取得した転送優先度のいずれよりも自局の転送優先度が大きい場合（ステップＳ９０４でＹｅｓ）に、通信端末２１との通信リンクを確立する（ステップＳ９０５）。また、無線基地局装置１１〜１９のそれぞれは、上記の場合に、転送部を転送モードに切り替えるとしてもよい。

【0112】

図９Ｂは、本実施の形態に係る無線基地局装置１１、１２、１３及び１９の転送優先度の説明図である。図９Ｂでは、各無線基地局装置の転送優先度が示されている。

【0113】

図９Ｂの例では、無線基地局装置１２は、自局の転送優先度（５）が、自局以外の無線基地局装置における転送優先度のいずれよりも大きいと判定し、通信端末２１との通信リンク２６を確立する。

【0114】

なお、通信端末が複数存在する場合には、通信端末ごとに通信リンクを確立する無線基地局装置が決定される。

【0115】

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、無線通信システムは、通信端末が移動した際に、通信端末が送信する通信フレームの受信電波強度が最も高い無線基地局を、ハンドオーバ先基地局として選択することができる。よって、通信端末は、ハンドオーバ後に安定した通信を行うことができる。なお、ハンドオーバ先基地局と通信端末との間で新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行う必要がなく、無通信期間の発生を抑えることができるのは実施の形態１と同様である。

【0116】

また、無線通信システムは、通信端末が移動した際に、定められた転送優先度が最も高い無線基地局を、ハンドオーバ先基地局として選択することができる。よって、通信端末は、ハンドオーバ後に安定した通信を行うことができる。

【0117】

（実施の形態３）
本実施の形態において、無線基地局装置から各種情報を受信し、受信した情報を各無線基地局装置に送信するサーバを備える無線通信システムの例を説明する。なお、実施の形態１又は２におけるものと同一の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略することがある。

【0118】

図１０は、本実施の形態に係る無線通信システム４２のネットワーク構成図である。図１０に示されるように、本実施の形態に係る無線通信システム４２は、無線基地局装置１１Ａと、無線基地局装置１２Ａと、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３１と、サーバ３５と、通信端末２１とを備える。

【0119】

図１１は、本実施の形態に係る無線基地局装置１１Ａ及び１２Ａの構成図である。図１１に示されるように、無線基地局装置１１Ａは、確立部１１１と、共有部１１２Ａと、制御部１１３Ａと、転送部１１４とを備える。また、無線基地局装置１２Ａは、確立部１２１と、共有部１２２Ａと、制御部１２３Ａと、転送部１２４とを備える。

【0120】

共有部１１２Ａは、実施の形態１における共有部１１２と同様の機能を有する。ただし、共有部１１２Ａは、制御情報をサーバ３５に送信することにより、当該制御情報を無線基地局装置１２Ａと共有する点で、実施の形態１における共有部１１２と異なる。

【0121】

制御部１１３Ａは、実施の形態１における制御部１１３と同様の機能を有する。ただし、制御部１１３Ａは、無線基地局装置１２に通信制御信号を送信する点で、実施の形態１における制御部１１３と異なる。

【0122】

共有部１２２Ａは、実施の形態１における共有部１２２と同様の機能を有する。ただし、共有部１２２Ａは、サーバ３５から制御情報を受信することにより、当該制御情報を無線基地局装置１１Ａと共有する点で、実施の形態１における共有部１２２と異なる。

【0123】

制御部１２３Ａは、実施の形態１における制御部１２３と同様の機能を有する。ただし、制御部１２３Ａは、サーバ３５から通信制御信号を受信する点で、実施の形態１における制御部１２３と異なる。

【0124】

図１２は、本実施の形態に係る無線通信システム４２のフローチャートである。図１３は、本実施の形態に係る無線通信システム４２のシーケンス図である。

【0125】

本実施の形態に係る無線通信システム４２では、図４におけるステップＳ４０１及びＳ４０２と同様に、通信端末２１は、無線基地局装置１１との通信リンク２５を確立する。

【0126】

次に、無線基地局装置１１の共有部１１２Ａは、サーバ３５へ制御情報を送信する（ステップＳ１２０１）。サーバ３５は、無線基地局装置１１が送信した制御情報を受信し、受信した制御情報を無線基地局装置１２へ送信する（ステップＳ１２０２）。無線基地局装置１２Ａの共有部１２２Ａは、サーバ３５から制御情報を受信し、保持する（ステップＳ１２０３）。なお、上記のステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の処理は、実施の形態１におけるステップＳ４０３及びＳ４０４の処理と同等の処理を、サーバ３５を介して行う処理であるともいえる。

【0127】

ステップＳ１２０３を完了した時点で、無線基地局装置１１Ａは、通信端末２１との間で通信リンク２５上での通信ができる状態となる（ステップＳ４０５）。

【0128】

通信端末２１が無線基地局装置１２Ａに近づくように移動する（ステップＳ４０６）と、無線基地局装置１１Ａは、通信リンク２５の通信品質が所定品質より低いことを検知し、サーバ３５に通信制御信号を送信する（ステップＳ１２１１）。サーバ３５は、無線基地局装置１１Ａが送信した通信制御信号を受信したら、受信した通信制御信号を無線基地局装置１２Ａに送信する。無線基地局装置１２は、サーバ３５から通信制御信号を受信すると、確立部１１１が保持している制御情報を用いて通信端末２１との通信リンク２６を確立する（ステップＳ１２１３）。

【0129】

なお、サーバ３５を備え、かつ、３以上の無線通信システムを備える無線通信システムの場合には、以下のようにすることも可能である。すなわち、サーバ３５は、１つの無線基地局装置から通信制御信号を受信したら、受信した通信制御信号を他の無線基地局装置のすべてが受信できるように送信する。つまり、サーバ３５は、ブロードキャスト送信で、又は、他の無線基地局装置のそれぞれに対するユニキャスト送信を順次実行することで、通信制御信号を送信する。また、この無線通信システムにおいて、受信電波強度（又は転送優先度）を含めた通信制御信号を用いる場合には、サーバ３５は、最も大きい受信電波強度（又は転送優先度）が含まれている通信制御信号を送信した無線基地局装置だけに、通信制御信号を送信するようにしてもよい。

【0130】

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、第一無線基地局と第二無線基地局とは、サーバを介して制御情報を共有することで、新たな機器認証、又は、新たな通信リンクの確立のための処理を行うことなく、無通信期間の発生を抑えることができる。

【0131】

（実施の形態４）
本実施の形態において、ＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有する無線基地局装置について説明する。

【0132】

図１４は、本実施の形態に関連する関連技術における通信端末によるハンドオーバ（又は、ローミングともいう）のシーケンス図である。図１４を参照して、関連技術における通信端末によるハンドオーバの方法について説明する。なお、図１４に示されるシーケンス図は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｒにおけるハンドオーバ（高速ローミングともよばれる）において実現されるものである。以降では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｒにおける高速ローミングにおけるハンドオーバに本実施の形態を適用する場合を例として説明するが、本発明の適用は、高速ローミングだけに限定されない。

【0133】

図１４に示されるように、関連技術における通信ネットワークは、無線基地局装置１１Ｂと、無線基地局装置１２Ｂと、通信端末２１とを備える。なお、ネットワーク構成（不図示）は、図１において無線基地局装置１１を無線基地局装置１１Ｂに、無線基地局装置１２を無線基地局装置１２Ｂに、それぞれ置き換えたものである。

【0134】

通信端末２１は、まず、無線基地局装置１１Ｂとの通信を確立する。具体的には、通信端末２１と無線基地局装置１１Ｂとは、認証１４０１（認証要求及び認証応答）（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、接続確立１４０２（接続要求と接続応答）（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証１４０３、及び、４ウェイハンドシェイク１４０４（４−Ｗａｙ Ｈａｎｄｓｈａｋｅ）のそれぞれのための通信を行う。これらは、図５Ｂに示される各通信と同様である。

【0135】

上記の認証１４０１から４ウェイハンドシェイク１４０４までの処理が完了した時点で、無線基地局装置１１Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証１４０３により生成される共通鍵ＰＭＫを保有している状態（１４０５）である。また、４ウェイハンドシェイクによりＰＭＫからＰＴＫが生成されるので、通信端末２１と無線基地局装置１１ＢとがＰＴＫを用いて通信可能な状態である（１４０６）。

【0136】

次に、無線基地局装置１１Ｂは、通信端末２１をネットワーク上で一意に特定することができる情報（例えば、ＭＡＣアドレス）と、共通鍵ＰＭＫとを少なくとも含む情報であるＲＲＢ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｂｒｏｋｅｒ）１４０７を、他の無線基地局装置である無線基地局装置１２Ｂに送信する。これで、無線基地局装置１２ＢがＰＭＫを保有している状態（１４０８）となる。なお、ＲＲＢ１４０７を送信する宛先となる無線基地局装置は、予め運用者などにより登録されたものであってもよいし、位置情報とともに登録された無線基地局装置の中から、送信元の無線基地局装置と近い位置に存在するとして選択される無線基地局装置としてもよい。

【0137】

その後、通信端末２１が、無線基地局装置１１Ｂから無線基地局装置１２ＢへＡＰ切り替え１４１１を行う場合には、通信端末２１と無線基地局装置１２Ｂとは、認証１４１２（認証要求及び認証応答）（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、接続確立１４１３（接続要求と接続応答）（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のそれぞれのための通信を行い、それらが完了したら、通信端末２１と無線基地局装置１２Ｂとが通信可能１４１４な状態となる。

【0138】

ここで、無線基地局装置１２Ｂは、既に無線基地局装置１１ＢからＲＲＢを受け取った状態（１４０８）であるので、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証、及び、４ウェイハンドシェイクのそれぞれのための通信は不要である。つまり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｒにおいて、通信端末２１と無線基地局装置１２Ｂとの間でＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証、及び、４ウェイハンドシェイクのそれぞれのための通信を行う必要がないので、比較的短時間でのハンドオーバ、つまり、高速ハンドオーバが実現する。

【0139】

関連技術における問題点を具体的に説明する。関連技術において、無線基地局装置１２Ｂは、常に正常に動作しているとは限らず、さまざまな要因により通信ができない状態となりうる。具体的には、無線基地局装置１２Ｂは、停電、故障又はメンテナンス等のために電源が入っていない状態となりうる。また、無線基地局装置１２Ｂは、無線基地局装置１１Ｂとの間のネットワーク機器の故障、又は、ケーブルの断絶などによって無線基地局装置１１Ｂと通信ができない状態となりうる。そのような場合、無線基地局装置１２Ｂが、無線基地局装置１１ＢからのＲＲＢを正常に取得又は保有することができない。その結果、通信端末２１による無線基地局装置１１Ｂから無線基地局装置１２ＢへのＡＰ切り替えが、図１４のようには実現されないという問題が生ずる。

【0140】

つまり、無線基地局装置は常に正常に動作しているとは限らず、さまざまな要因により通信ができない状態となりうるという問題がある。そこで、本実施の形態では、ＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有する無線基地局装置を提供することを目的とする。

【0141】

図１５は、本実施の形態に係る無線基地局装置１１Ｃ及び無線基地局装置１２Ｃの機能ブロック図である。

【0142】

図１５に示されるように、無線基地局装置１１Ｃは、確立部１１１Ｃと、共有部１１２Ｃと、制御部１１３Ｃと、転送部１１４Ｃとを備える。また、無線基地局装置１２Ｃは、確立部１２１Ｃと、共有部１２２Ｃと、制御部１２３Ｃと、転送部１２４Ｃとを備える。なお、ここでは、通信端末２１が最初に無線基地局装置１１Ｃとの間で通信リンクを確立し、その後、ハンドオーバにより、無線基地局装置１２Ｃとの間で通信リンクを確立した状態になるときの処理について説明する。つまり、無線基地局装置１１Ｃをハンドオーバ元基地局として説明し、無線基地局装置１２Ｃをハンドオーバ先基地局として説明する。なお、無線基地局装置１１Ｃ及び無線基地局装置１２Ｃの両方の機能を備えた無線基地局装置を実現することももちろん可能である。

【0143】

確立部１１１Ｃは、無線基地局装置１１Ｃの無線通信可能エリアに存在する通信端末２１との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、通信端末２１との通信リンクを確立する。すなわち、図１４における認証１４０１から４ウェイハンドシェイク１４０４までのそれぞれの処理、及び、認証１４１２及び接続確立１４１３のそれぞれのための通信を行うのが、確立部１１１Ｃである。

【0144】

共有部１１２Ｃは、確立部１１１Ｃが生成した制御情報を、無線基地局装置１２Ｃと共有する。なお、共有部１１２Ｃの内部の機能、及び、共有の方法について、後で詳しく説明する。

【0145】

制御部１１３Ｃは、通信リンク２５における通信品質を取得し、取得した通信品質が所定品質より低い場合に、無線基地局装置１２Ｃに通信制御信号を送信する。

【0146】

転送部１１４Ｃは、通信端末２１との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する。

【0147】

なお、確立部１１１Ｃ、制御部１１３Ｃ、及び転送部１１４Ｃは、それぞれ、実施の形態１等における確立部１１１、制御部１１３、及び転送部１１４に相当するが、上記に説明した機能を有するのであれば他のものでもよい。

【0148】

共有部１２２Ｃは、無線基地局装置１１Ｃの確立部１１１Ｃが生成した制御情報を、無線基地局装置１１Ｃと共有する。なお、共有部１２２Ｃの内部の機能、及び、共有の方法について、後で詳しく説明する。

【0149】

確立部１２１Ｃは、共有部１２２Ｃが共有した制御情報を、通信端末２１との通信に必要な制御情報として保持することで、通信端末２１との通信リンクを確立する。

【0150】

制御部１２３Ｃは、無線基地局装置１１Ｃから通信制御信号を受信する。そして、制御部１２３Ｃは、当該通知を受け付けた場合に、確立部１２１Ｃが通信端末２１との通信リンクを確立するように制御する。

【0151】

転送部１２４Ｃは、通信端末２１との間で送受信する通信フレームを当該通信フレームの最終宛先へ転送する。

【0152】

なお、確立部１２１Ｃ、制御部１２３Ｃ、及び転送部１２４Ｃは、それぞれ、実施の形態１等における確立部１２１、制御部１２３、及び転送部１２４に相当するが、上記に説明した機能を有するのであれば他のものでもよい。

【0153】

図１６は、本実施の形態に係る共有部１１２Ｃ及び共有部１２２Ｃの内部の詳細な機能ブロック図である。

【0154】

図１６に示されるように、共有部１１２Ｃは、要求受信部１６０１と、送信部１６０２とを備える。また、共有部１２２Ｃは、判定部１６１１と、要求送信部１６１２と、受信部１６１３とを備える。

【0155】

まず、共有部１１２Ｃ及び共有部１２２Ｃで用いられる要求信号について説明する。要求信号とは、共有部１２２Ｃが共有部１１２Ｃに送信する信号であって、共有部１２２Ｃが共有部１１２ＣにＲＲＢの送信を要求するための信号である。なお、要求信号のことを、ＲＲＢ要求ともよぶ。

【0156】

要求受信部１６０１は、要求送信部１６１２が送信するＲＲＢ要求を受信する。

【0157】

送信部１６０２は、要求受信部１６０１が受信するＲＲＢ要求に応じて、無線基地局装置１１Ｃが通信端末２１との接続確立によって生成した制御情報であって、通信端末２１との無線通信に必要な制御情報を送信する。ここで、制御情報は、確立部１１１Ｃによる認証１４０１などの処理により生成されるものに相当し、無線基地局装置１１Ｃと通信端末２１との通信に用いられる鍵情報を含む。制御情報の具体例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｒにおけるＲＲＢである。

【0158】

判定部１６１１は、無線基地局装置１１Ｃが無線基地局装置１２Ｃと通信できる通信可能状態であるか否かを判定する。無線基地局装置１１Ｃが上記の通信可能状態であるか否かは、例えば、以下のように判定される。判定部１６１１は、例えば、無線基地局装置１２Ｃが稼動状態であることを検出した場合に、無線基地局装置１２Ｃが通信可能状態であると判定する。また、判定部１６１１は、例えば、無線基地局装置１２Ｃが電源ＯＦＦ状態から起動した場合に、ハードウェア及びソフトウェアの起動処理が完了して、無線基地局装置として稼動状態になったことを判定部が検出した場合に、無線基地局装置１１Ｃが通信可能状態であると判定するとしてもよい。また、判定部１６１１は、無線基地局装置１１Ｃと無線基地局装置１２Ｃとを結ぶ通信回線が遮断された後に、当該通信回線が回復した場合に、無線基地局装置１２Ｃが通信可能状態であると判定するとしてもよい。

【0159】

要求送信部１６１２は、無線基地局装置１２Ｃが通信可能状態であると判定部１６１１が判定した場合に、無線基地局装置１１ＣにＲＲＢ要求を送信する。なお、ＲＲＢ要求の送信先は、通信端末２１が移動することで接続する可能性のあるすべての無線基地局装置としてもよいし、予め運用者などにより登録された情報に基づいて決定されてもよいし、ネットワーク構築時に無線基地局装置同士が通知しあうことにより作成した情報に基づいて定められてもよい。さらに、ＲＲＢ要求の送信先の候補として複数の無線基地局装置が存在する場合には、それらの無線基地局装置の位置情報に基づいて、ＲＲＢの送信先が決定されてもよい。

【0160】

受信部１６１３は、無線基地局装置１１ＣがＲＲＢ要求に応じて送信した制御情報を受信する。そして、受信部１６１３は、受信した制御情報を確立部１２１Ｃへ渡す。この後、確立部１２１Ｃは、無線基地局装置１１Ｃと通信端末２１との通信における制御情報として、上記の制御情報を用いて、通信端末２１との接続確立を行う。

【0161】

図１７Ａは、実施の形態４に係る無線基地局装置１１Ｃのフローチャートである。

【0162】

ステップＳ１７０１において、無線基地局装置１１Ｃは、通信端末２１と通信リンクを確立し、制御情報を生成する。上記の通信リンクを確立する処理は、図１４における認証１４０１から４ウェイハンドシェイク１４０４までのそれぞれの処理のことである。

【0163】

ステップＳ１７０２において、無線基地局装置１１Ｃは、無線基地局装置１１ＣのＭＡＣアドレスと、共通鍵ＰＭＫとを少なくとも含む情報であるＲＲＢ１４０７を、無線基地局装置１２Ｃに送信する。

【0164】

図１７Ｂは、実施の形態４に係る無線基地局装置１２Ｃのフローチャートである。

【0165】

ステップＳ１７１１において、判定部１６１１は、無線基地局装置１２Ｃが稼動状態になったか否かを検出する。そして、判定部１６１１は、無線基地局装置１２Ｃが稼動状態になったことを検出した場合に、要求送信部１６１２によるＲＲＢ要求の送信の制御を行う。

【0166】

ステップＳ１７１２において、要求送信部１６１２は、判定部１６１１による制御に従って、無線基地局装置１１ＣにＲＲＢ要求を送信する。

【0167】

ステップＳ１７１３において、無線基地局装置１１ＣがＲＲＢ要求に応じて送信した制御情報を受信する。

【0168】

ステップＳ１７１４において、受信した制御情報を用いて通信端末２１との接続確立を行う。

【0169】

図１８は、本実施の形態に係る無線通信システムのシーケンス図である。図１８を参照して本実施の形態における通信端末によるハンドオーバの方法について、図１４における関連技術におけるハンドオーバと対比して説明する。

【0170】

通信端末２１は、まず、無線基地局装置１１Ｂとの通信を確立する。具体的な処理については、図１４における認証１４０１から４ウェイハンドシェイクまでのそれぞれの処理と同様であるので、詳細な説明を省略する。この時点で、無線基地局装置１１Ｃが共通鍵ＰＭＫを保有している状態（１４０５）である。また、この時点で通信端末２１と無線基地局装置１１Ｃとが通信可能な状態である（１４０６）。

【0171】

次に、無線基地局装置１１Ｃは、無線基地局装置１２ＣにＲＲＢ１４０７を送信する。

【0172】

このとき、無線基地局装置１２Ｃが電源ＯＦＦ状態であった場合、無線基地局装置１２Ｃは、上記のＲＲＢ１４０７を受信することができない。この後、無線基地局装置１２Ｃの電源が投入された後、なんら新たな処理が行われなければ、無線基地局装置１２ＣはＲＲＢ１４０７を受信しえない。これでは、無線基地局装置１２Ｃは、通信端末２１との通信リンクを高速ローミングにより確立することができない。

【0173】

本実施の形態における無線基地局装置１２Ｃによれば、無線基地局装置１２Ｃの電源が投入された場合、無線基地局装置１２Ｃの判定部１６１１は、無線基地局装置１２Ｃが稼動状態になったことを検出し、要求送信部１６１２によるＲＲＢ要求１８０１の送信の制御を行う（ステップＳ１７１１）。要求送信部１６１２は、上記の制御に従い、無線基地局装置１１ＣにＲＲＢ要求１８０１を送信する（ステップＳ１７１２）。そして、無線基地局装置１２Ｃは、無線基地局装置１１ＣがＲＲＢ要求１８０１に応じて送信したＲＲＢ１８０２を受信する（ステップＳ１７１３）。これで、無線基地局装置１２ＣがＰＭＫを保有している状態（１８０３）となる。この状態は、図１４における状態（１４０８）と同等の状態であり、この後に通信端末２１が、無線基地局装置１１Ｃから無線基地局装置１２ＣへＡＰ切り替え１４１１を行うと、図１４と同じ処理によって高速ハンドオーバが実現される。

【0174】

なお、本発明は、通信端末２１、無線基地局装置１１Ｃ、及び、無線基地局装置１２Ｃを含む無線通信システムとして実現されてもよい。

【0175】

以上のように、本実施の形態における無線基地局装置によれば、無線基地局装置は、相手基地局装置と通信できる状態にあるときに、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な制御情報を相手基地局装置へ要求し、制御情報を取得することができる。特に、相手基地局装置と通信できる状態にあると判定された場合に制御情報を要求するので、より確実に制御情報を取得することができる。よって、無線基地局装置は、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有することができる。

【0176】

従来であれば、上記の制御情報は、相手基地局装置により生成され、無線基地局装置に送信されるものである。ただし、送信されるタイミングについては何ら既定されていないので、送信された制御情報が無線基地局装置に届かないことも当然に起こりうる。これに対し、本発明によれば、無線基地局装置は、相手基地局装置と通信できる状態にあると判定された場合に制御情報を要求するので、より確実に制御情報を取得することができる。

【0177】

また、無線基地局装置は、当該無線基地局装置が稼動状態であることを検出したときに制御情報を要求する。よって、無線基地局装置の電源が落ちていたなどの理由で稼動状態でなかったときに、相手基地局装置が無線基地局装置に制御情報を生成して送信していた場合であっても、無線基地局装置は稼動状態となった後に制御情報を要求し取得することができる。よって、無線基地局装置は、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有することができる。

【0178】

また、無線基地局装置は、当該無線基地局装置と相手基地局装置とを結ぶ通信回線が復旧したことを検出したときに制御情報を要求する。よって、当該通信回線が遮断されていたなどの理由で通信できなかったときに、相手基地局装置が制御情報を生成して送信していた場合であっても、当該通信回線が復旧した後に制御情報を要求し取得することができる。よって、無線基地局装置は、通信端末によるＡＰ切り替えに必要な情報をより確実に保有することができる。

【0179】

また、端末装置によるＡＰ切り替えに必要な情報である、相手基地局装置が通信端末との接続確立によって生成した鍵情報を、無線基地局装置と相手基地局装置との間でやりとりすることができる。

【0180】

また、無線基地局装置及び相手基地局装置は、互いに通信可能であるときに制御情報であるＲＲＢをやりとりすることにより、無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ｒによる高速ローミングを実現することができる。

【0181】

なお、上記の各実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の記載に限定されない。

【0182】

［付記１］
無線基地局装置であって、
前記無線基地局装置が、相手基地局装置と通信できる通信可能状態であるか否かを判定する判定部と、
前記無線基地局装置が前記通信可能状態であると前記判定部が判定した場合に、前記相手基地局装置が通信端末との接続確立によって生成した制御情報であって、当該通信端末との無線通信に必要な情報である制御情報を要求するための要求信号を送信する要求送信部と、
前記相手基地局装置が前記要求信号に応じて送信した前記制御情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記制御情報を用いて前記通信端末との接続確立を行う確立部とを備える
無線基地局装置。

【0183】

［付記２］
前記判定部は、
前記無線基地局装置が稼動状態であることを検出した場合に、前記無線基地局装置が前記通信可能状態であると判定する
付記１に記載の無線基地局装置。

【0184】

［付記３］
前記判定部は、
前記無線基地局装置と前記相手基地局装置とを結ぶ通信回線が遮断された後に、前記通信回線が回復した場合に、前記無線基地局装置が前記通信可能状態であると判定する
付記１に記載の無線基地局装置。

【0185】

［付記４］
前記制御情報は、
前記相手基地局装置が通信端末との接続確立によって生成した鍵情報を含む
付記１〜３のいずれか１項に記載の無線基地局装置。

【0186】

［付記５］
前記無線基地局装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｒ規格に準拠した通信を行い、
前記制御情報は、ＲＲＢ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｂｒｏｋｅｒ）である
付記１〜４のいずれか１項に記載の無線基地局装置。

【0187】

［付記６］
無線基地局装置の制御方法であって、
前記無線基地局装置が相手基地局装置と通信できる通信可能状態であるか否かを判定する判定ステップと、
前記無線基地局装置が前記通信可能状態であると前記判定ステップで判定した場合に、前記相手基地局装置が通信端末との接続確立によって生成した制御情報であって、当該通信端末との無線通信に必要な制御情報を要求するための要求信号を送信する要求送信ステップと、
前記相手基地局装置が前記要求信号に応じて送信した前記制御情報を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した前記制御情報を、前記無線基地局装置と前記通信端末との通信における制御情報として用いて前記通信端末との接続確立を行う確立ステップとを含む
制御方法。

【0188】

［付記７］
付記６に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【0189】

［付記８］
相手基地局装置と通信可能な無線基地局装置であって、
前記相手基地局装置は、
前記相手基地局装置の無線通信可能エリアに存在する通信端末との無線通信に必要な制御情報を、機器認証と接続確立とにより生成することで、前記通信端末との第一通信リンクを確立する第一確立部と、
前記第一確立部が生成した前記制御情報を、前記制御信号を要求するための要求信号に応じて送信する送信部とを備え、
前記無線基地局装置は、
前記無線基地局装置が、相手基地局装置と通信できる通信可能状態であるか否かを判定する判定部と、
前記無線基地局装置が前記通信可能状態であると前記判定部が判定した場合に、前記制御情報を要求するための要求信号を送信する要求送信部と、
前記相手基地局装置が前記要求信号に応じて送信した前記制御情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記制御情報を用いて前記通信端末との接続確立を行う確立部とを備える
無線基地局装置。

【0190】

以上、本発明の無線通信システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0191】

本発明の無線通信システムは、ハンドオーバにより発生する無通信期間をより短くすることができる。よって、オフィス又は工場などにおける無線通信システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0192】

１１、１２、１３、１９、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 無線基地局装置
２１ 通信端末
２５、２６ 通信リンク
３１ ＬＡＮ
３５ サーバ
４０、４１、４２ 無線通信システム
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 記憶装置
１０５ ＷＮＩＣ
１０６ ＮＩＣ
１１１、１１１Ｃ、１２１、１２１Ｃ 確立部
１１２、１１２Ｃ、１２２、１２２Ｃ、１１２Ａ、１２２Ａ 共有部
１１３、１１３Ｃ、１２３、１２３Ｃ、１１３Ａ、１２３Ａ 制御部
１１４、１１４Ｃ、１２４、１２４Ｃ 転送部
１６０１ 要求受信部
１６０２ 送信部
１６１１ 判定部
１６１２ 要求送信部
１６１３ 受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18】