JP4809148B2 - 無線ネットワーク制御装置及び移動端末のハンドオーバー方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信網において移動端末と無線で通信を行う複数の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置、及び異なる基地局がカバーするエリア間を移動端末が移動する際に途切れなく通信を続けるためのエリア間のハンドオーバー方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Projects）にて技術仕様が作成された、Ｗ−ＣＤＭＡ等の第３世代携帯電話に対応する移動通信網では、移動端末が異なる基地局によりカバーされるエリア間を移動するとき、一時的に双方の基地局に接続される状態になる。図１は、第３世代携帯電話に対応する移動通信網の構成略図である。
図１に示すように、移動通信網１は、移動端末ＭＴと無線で通信を行う複数の基地局ＢＳ１、ＢＳ２と、これら基地局を制御する無線ネットワーク制御装置（ＳＲＮＣ）１００と、固定通信網Ｎと、固定通信網Ｎと無線ネットワーク制御装置１００とを接続する交換機２００とを含んでいる。
図示の状態では、移動端末ＭＴは、第１の基地局ＢＳ１がカバーするエリアＡ１から、第２の基地局ＢＳ２がカバーするエリアＡ２へと移動中であり、このとき移動端末ＭＴは、一時的に基地局Ｂ１及びＢ２の両方に接続される状態となる。

その結果、移動端末ＭＴから送信された同じデータが、第１の基地局ＢＳ１を経由する経路１と第２の基地局ＢＳ２を経由する経路２の、２つの経路を通って無線ネットワーク制御装置１００に到達する。
無線ネットワーク制御装置１００では、これら異なる複数の経路を経由した同じデータ同士のデータ品質を比較してより高品質なデータを選択することで、移動によるエリア切替時の通信品質を向上させている。

このとき、経路１と経路２との間の物理的な距離の違いに起因して、これらの経路を経由したデータが無線ネットワーク制御装置１００に到達する時刻に差が生じるため、無線ネットワーク制御装置１００では、データ伝送時間が長い経路を通るデータが到着するまで、データ伝送時間が短い経路を通るデータを待たせている（バッファリング処理）。この様子を図２を参照して説明する。

移動端末ＭＴから送信されるデータは、データ伝送単位である各フレームＤ１〜Ｄ６に分割されて、経路１を経由してそれぞれ時刻ｔ１〜ｔ６において無線ネットワーク制御装置１００に受信される。一方で経路２を経由したフレームＤ１〜Ｄ６は、経路１を経由したフレームよりも４フレーム弱の受信時間に相当する期間ΔＴだけそれぞれ遅れた時刻ｔ７〜ｔ１２において無線ネットワーク制御装置１００に受信される。このため無線ネットワーク制御装置１００には４フレーム分のバッファＢ１〜Ｂ４が用意される。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、用語「フレーム」は、移動端末ＭＴと無線ネットワーク制御装置１００との間のデータ伝送単位のデータを意味する用語として使用される。したがって、単に「フレーム」と記した場合には、伝送されるデータ本体であるペイロードのみ、及びこれにヘッダ情報を付加したデータのいずれの場合をも示す。

無線ネットワーク制御装置１００は、時刻ｔ１においてフレームＤ１を受信すると、このフレームＤ１をバッファＢ１に格納する。以下同様に、時刻ｔ２〜ｔ４においてそれぞれフレームＤ２〜Ｄ４を受信すると、このフレームＤ２〜Ｄ４をバッファＢ２〜Ｂ４に格納する。
その後、無線ネットワーク制御装置１００は、時刻ｔ７において経路２を経由したフレームＤ１を受信すると、バッファＢ１に格納されていた経路１を経由したフレームＤ１を読み出して、これらのフレーム同士のデータ品質を比較してより高品質なフレームの方を選択して送信する（時刻ｔ１３）。このときバッファＢ１が空となるので、経路１を経由した次のフレームＤ５をバッファＢ１に格納する。以下、同様の動作を繰り返す。

特表２００３−５０９９７３号公報

上記の無線ネットワーク制御装置１００に設けられるバッファ（Ｂ１〜Ｂ４）のバッファ長（１つの移動端末から１経路を経由して受信したフレームを同時に保持することができるフレーム数）は、移動通信網１のデザイン、特に各基地局の配置によって定まる。
すなわち、移動端末ＭＴのハンドオーバーが実行される隣接エリアの配置が決定されると、これら隣接エリアの各々の基地局から無線ネットワーク制御装置１００へのデータの伝送時間の差がどの程度の長さであるかに応じて、バッファ長が定まる。
または、隣接エリアを成す複数の各基地局は、これらの基地局から無線ネットワーク制御装置１００までのデータの伝送時間の差が、予め定めたバッファ長が許容するデータ伝送時間差を超えないように配置される。

このように隣接エリアからのデータ伝送時間差を考慮してバッファ長を決定し、あるいはバッファ長を考慮してエリア配置を行った場合であっても、地理的要因等の様々な条件の為に、本来予定される隣接エリアではない他のエリアをカバーする基地局が、移動端末と接続することが起こりえる。図３は、隣接する基地局ＢＳ１及びＢＳ２間のハンドオーバーの間に、他の予定されない基地局ＢＳＸが移動端末ＭＴに接続された状態の説明図である。

図示するとおり、基地局ＢＳＸがカバーするエリアＡＸは、エリアＡ１と隣接しない離れたエリアとなるように配置されている。しかし様々な要因によって基地局ＢＳＸが送信する送信電波が移動端末ＭＴに届くことがある。このような状況が生じると、移動端末ＭＴがエリアＡ１からエリアＡ２へ移動していた場合でも、エリアＡＸをカバーする基地局ＢＳＸを経由するチャネルが、無線ネットワーク制御装置１００との接続対象となる。

ここでエリアＡＸは、予め設計されたバッファ長を考慮して配置されたエリアＡ１の隣接エリアではないため、基地局ＢＳＸを経由する経路Ｘにて生じるデータ伝送時間と、本来の経路１にて生じるデータ伝送時間の間の差が、設計されたバッファ長が許容するデータ伝送時間差を超えることもある。
例えば図２を参照して上述したようにフレーム４個分のバッファが用意されている場合に、経路１と経路Ｘとの伝送時間の差がフレーム５個以上の受信時間に相当すれば、経路Ｘを通ったフレームが到達するまで経路１を通ったフレームを保持することができないため、これらのフレーム同士の比較を行うことができない。このため、従来の無線ネットワーク制御装置１００は、このような伝送時間が長いエリアとの接続を解除している。

すなわち、無線ネットワーク制御装置１００は、移動端末ＭＴとの通信が可能な新たな基地局を検出した場合には、この基地局との間で移動端末ＭＴに関する接続を一度確立し、本来のデータの送受信を開始する前に当該経路の伝送時間を測定する。測定された伝送時間と既存の経路の伝送時間との差分が、所定の設定時間を超えている場合には接続を解除する。
エリアＡＸは本来の移動先にあるエリアではないので、隣接エリアであるエリアＡ１とエリアＡ２との間でのハンドオーバーが正常に行われれば、エリアＡＸとの間の接続がなかったとしても本来問題にはならない。

しかしながら、無線条件や地形条件に起因して移動端末ＭＴが移動先であるエリアＡ２をカバーする基地局ＢＳ２と接続されず、移動元のエリアＡ１を出た移動端末ＭＴが、エリアＡＸの基地局ＢＳＸにのみ接続されることも起こりえる。このときバッファ長の制約のために基地局ＢＳＸとの接続を切断してしまうと、基地局ＢＳＸを経由するデータ送受信が可能であるのにもかかわらず、移動端末ＭＴは交信先がなくなりエリア間のハンドオーバーに失敗して通信そのものが切断されてしまう。

上記問題点に鑑み、本発明では、隣接エリア間に亘って移動している移動端末が、ハンドオーバーを予定していない他のエリアの基地局と交信可能となったときに、このような基地局を経由する接続を維持することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、同一移動端末から送信され、異なる基地局を経由して無線ネットワーク制御装置で受信されたデータをバッファリングするバッファを、無線ネットワーク制御装置と基地局との間のデータ伝送時間の、異なる基地局間の差の大きさに応じて拡張する。
例えば一例として、図３を参照して説明した上記の状況では、移動端末ＭＴが移動元のエリアＡ１をカバーする基地局ＢＳ１と接続されている状態で、無線ネットワーク制御装置１００が移動端末ＭＴの接続相手として基地局ＢＳＸを検出した場合に、無線ネットワーク制御装置１００及び基地局ＢＳ１の間のデータ伝送時間と、無線ネットワーク制御装置１００及び基地局ＢＳＸの間のデータ伝送時間との間の時間差に応じて、バッファを拡張する。
移動端末ＭＴが移動した結果、移動端末ＭＴが基地局ＢＳＸだけとなった場合には、バッファの拡張が不要になるのでバッファ長を元の長さに戻す。

図４は、本発明による無線ネットワーク制御装置におけるバッファ制御動作の例を示す図である。図４を参照して行う以下の説明において、無線ネットワーク制御装置１００、移動端末ＭＴ、固定通信網Ｎ、交換機２００、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及び基地局ＢＳＸ、エリアＡ１、Ａ２及びエリアＡＸ、並びに経路１、経路２及び経路Ｘについての説明は、図１及び図３を参照して上述した説明と同様であり簡単のため省略する。
移動端末ＭＴから送信されるフレームＤｎ〜Ｄｎ＋４は、経路１を経由してそれぞれ時刻ｔ１〜ｔ５において無線ネットワーク制御装置１００に受信される。一方で経路Ｘを経由したフレームＤｎ〜Ｄｎ＋４は、第１の基地局ＢＳ１を経由したフレームよりも、５フレーム弱の受信時間に相当するΔＴだけそれぞれ遅れた時刻ｔ６〜ｔ１０において無線ネットワーク制御装置１００に受信される。

一方で無線ネットワーク制御装置１００には、通常のハンドオーバーが行われる隣接エリアＡ１及びＡ２をそれぞれカバーする基地局ＢＳ１及びＢＳ２と、無線ネットワーク制御装置１００との間の各々のデータ伝送時間の差に基づいて、固定バッファＢ１〜Ｂ４が用意される。
固定バッファＢ１〜Ｂ４のバッファ長は、基地局ＢＳ１及びＢＳＸと無線ネットワーク制御装置１００との間の各々のデータ伝送時間の差である５フレームよりも短い４フレームである。したがって固定バッファＢ１〜Ｂ４は、経路１を経由したフレームを、これと同じ内容のフレームが経路Ｘを経由して無線ネットワーク制御装置１００に到着するまで保持することができない。

そこで本発明による無線ネットワーク制御装置１００では、（例えば移動端末ＭＴとの間で新たな基地局ＢＳＸが通信を始めるときに）、この基地局ＢＳＸと無線ネットワーク制御装置１００との間のデータ伝送時間と、移動端末ＭＴと既に通信している基地局ＢＳ１と無線ネットワーク制御装置１００との間のデータ伝送時間と、の間の差が所定の設定時間よりも大きいとき、バッファＢ１〜Ｂ４に拡張バッファを追加する。

例えば図４に示すように、基地局ＢＳＸ及び基地局ＢＳ１と無線ネットワーク制御装置１００との間の各々のデータ伝送時間の差が、５フレームの受信時間に相当する時間であり、拡張バッファＢｘを追加することにより、無線ネットワーク制御装置１００内のバッファを５フレーム分に拡張して、経路Ｘを経由したフレームＤｎが時刻ｔ６において無線ネットワーク制御装置１００に到着するまで、経路１を経由した同じフレームＤｎを保持することを可能にする。
そして、例えば移動端末ＭＴの移動によって、時刻ｔ１１において移動元のエリアＡ１をカバーする基地局ＢＳ１と移動端末ＭＴとの間の接続が終了したとき、拡張バッファＢｘを削除する。

本発明により、隣接エリア間に亘って移動している移動端末が、ハンドオーバーを予定していない他のエリアの基地局のみと接続され、かつこの他のエリアの基地局と無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間が、移動元のエリアをカバーする基地局と無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間と大きく異なっていても、このような他のエリアの基地局との接続を維持して、ハンドオーバー中の通信切断を低減することが可能となる。
また、本発明の手法を用いて携帯端末毎に必要な端末だけバッファ拡張を行うこともできるので、固定バッファとして長いバッファを一律に常時割り当てる手法と比べると、バッファに使用する記憶容量を節約することが可能である。

すなわち本発明の第１形態によれば、移動端末と無線で通信を行う複数の基地局を制御し、また同じ移動端末から異なる基地局を各々経由して受信した同じ内容のフレームのうちから固定ネットワーク上で伝送されるフレームを選択する無線ネットワーク制御装置であって、異なる基地局を経由したフレームを各々バッファリングするバッファと、基地局と無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間の、異なる基地局の間における差を検出する伝送時間差検出部と、データ伝送時間の差の大きさに応じてバッファを拡張するバッファ制御部と、を備える無線ネットワーク制御装置が提供される。
バッファ制御部は、例えば上記の同じ移動端末と通信を始める新たな基地局と、当該移動端末と既に通信している他の基地局との間の、データ伝送時間の差が所定の設定時間よりも大きいとき、バッファを拡張してよい。
また、所定の設定時間を、拡張前のバッファが同じ基地局を経由したフレームを同時にバッファリングできる数のフレームの受信時間の合計と同じまたはそれより短い時間に定めてもよい。

無線ネットワーク制御装置に、受信したフレームにバッファ内の格納位置を割り当てるバッファ割当部を設けてもよい。そしてバッファ内におけるフレームの格納位置を、例えばフレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定めてもよい。
このようにフレームナンバーに応じて格納位置を定めることによって、例えばフレームが伝送途中で喪失しても、これに影響されずにフレームの格納位置をフレームナンバーに応じて一意に決定することが可能となる。したがって同じ内容の、すなわち同じフレームナンバーを有し、異なる基地局を通過したフレーム同士が各々バッファ中のどこに格納されているのかを特定しやすくなり、これら同じ内容のフレーム同士のうちから固定ネットワーク上で伝送すべきフレームを選択する際に、バッファから読み出す手順や構造が容易になる。上記除数は、例えば１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数としてよい。

無線ネットワーク制御装置のバッファを、所定のバッファ長を有する固定バッファと、バッファ拡張時にこの固定バッファに追加される拡張バッファと、を含んで構成してよい。
ここで、拡張バッファが追加されたバッファ拡張後においても、バッファ内の各フレームの格納位置を所定除数で除した剰余に従って定めることを考える。バッファ拡張前に固定バッファに連続する各フレームを漏れなく格納するために、固定バッファ内には所定除数で除した剰余として生じる全ての数に対応する格納領域が用意されている。このためバッファ拡張後には、固定バッファと拡張バッファに、フレームナンバーが異なっているがこれを所定除数で除した剰余が等しいフレームを格納する必要があり、これらを区別して固定バッファ及び拡張バッファのいずれに格納するかを判断する必要がある。

このためバッファ割当部は、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商を用いて、拡張後に受信したフレームを固定バッファ及び拡張バッファのいずれに格納するかを決定してよい。
例えばバッファ割当部は、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商が奇数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを所定除数で除した商が奇数であるフレームを固定バッファに格納し、そうでないフレームを拡張バッファに格納し、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商が偶数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを所定除数で除した商が偶数であるフレームを固定バッファに格納し、そうでないフレームを拡張バッファに格納する。

また、バッファ内におけるフレームの格納位置を、フレーム順序を示すフレームナンバーを表すビット列のうち所定の下位ビット列によって定めてもよい。
このときバッファ割当部は、拡張後に受信したフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち下位ビット列よりも１つ上位のビット値が、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち下位ビット列よりも１つ上位のビット値と等しいとき、拡張後に受信したフレームを固定バッファに格納し、等しくないとき拡張後に受信したフレームを拡張バッファに格納してもよい。

また本発明の第２形態によれば、同じ移動端末から送信され複数の異なる基地局を各々経由して、これら基地局を制御する無線ネットワーク制御装置で各々受信された同じ内容のフレームのうちから、いずれかを選択して固定ネットワーク上へと伝送する移動端末のハンドオーバー方法であって、異なる基地局を経由して無線ネットワーク制御装置で受信したフレームを所定のバッファにて各々バッファリングし、基地局と無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間の、異なる基地局の間における差を検出し、検出したデータ伝送時間の差の大きさに応じてバッファを拡張するハンドオーバー方法が提供される。
このとき、バッファを拡張するか否かを、上記同じ移動端末と通信を始める新たな基地局と、当該移動端末と既に通信している他の基地局と、について検出したデータ伝送時間の差が所定の設定時間よりも大きいか否かに従って判断することが可能である。
所定の設定時間は、拡張前のバッファが同じ基地局を経由したフレームを同時にバッファリングできる数のフレームの受信時間の合計と同じまたはそれより短い時間に定めてよい。

バッファ内におけるフレームの格納位置は、フレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定めてもよい。このとき除数を、１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数と同数に定めてもよい。

バッファの拡張は、所定のバッファ長を有する固定バッファに拡張バッファを追加して行ってもよい。このとき拡張後に受信したフレームを固定バッファ及び拡張バッファのいずれに格納するかを、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商を用いて決定してもよい。
例えば、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商が奇数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを所定除数で除した商が奇数であるフレームを固定バッファに格納し、そうでないフレームを拡張バッファに格納し、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを所定除数で除した商が偶数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを所定除数で除した商が偶数であるフレームを固定バッファに格納し、そうでないフレームを拡張バッファに格納してもよい。

バッファ内におけるフレームの格納位置を、フレーム順序を示すフレームナンバーを表すビット列のうち所定の下位ビット列によって定めてもよい。このとき、拡張後に受信したフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち下位ビット列よりも１つ上位のビット値が、拡張時に固定バッファに格納されているフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち下位ビット列よりも１つ上位のビット値と等しいとき、拡張後に受信したフレームを固定バッファに格納し、等しくないとき拡張後に受信したフレームを拡張バッファに格納してもよい。

本発明によれば、隣接エリア間に亘って移動している移動端末が、ハンドオーバーを予定していない他のエリアの基地局と交信可能となったときに、このような基地局を経由する移動端末と無線ネットワーク制御装置との間の通信を維持することが可能となる。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図５は、図１に示す移動通信網に設けられる本発明の実施例による無線ネットワーク制御装置の概略構成図である。
無線ネットワーク制御装置１００は、各基地局ＢＳ１、…ＢＳｎと無線ネットワーク制御装置１００との間のインタフェース部１１１と、交換機２００と無線ネットワーク制御装置１００との間のインタフェース部１１２と、インタフェース部１１１及び１１２、並びに無線ネットワーク制御装置１００内の後述の各構成要素１３１〜１３３及び１４０の間で伝送されるデータの経路接続を行うスイッチ部（ＳＷ）１２０と、無線ネットワーク制御装置１００の全体的な制御を行うＲＮＣ制御部１３１と、基地局ＢＳ１〜ＢＳｎ及び交換機２００との間の通信接続、並びに基地局ＢＳ１〜ＢＳｎを経由した移動端末ＭＴとの間の通信接続を制御する接続制御部１３２と、これらの通信接続における各プロトコルを実行するプロトコル制御部１３３と、後述するダイバーシチハンドオーバー制御部１４０と、を備えて構成される。

図６は、図５に示したダイバーシチハンドオーバー制御部１４０の概略構成図である。ダイバーシチハンドオーバー制御部１４０は、異なる複数の基地局を各々経由して同じ移動端末ＭＴとデータ伝送を行うハンドオーバー動作を制御する。このためダイバーシチハンドオーバー制御部１４０は、以下に示すリソース管理部１４１と、タイミング制御部１４４と、選択合成部１５０と、複製分配部１４５と、を備える。
リソース管理部１４１は、無線ネットワーク制御装置１００と現在データ伝送を行っている移動端末ＭＴと、この移動端末ＭＴから各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎを経由して送信されてくるフレームとの間の対応関係を管理する。このためリソース管理部１４１は、図７に示すようなリソース管理テーブル１４２を所定の記憶領域（図示せず）に記憶する。

各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎは、移動端末ＭＴからフレームを受信してこれを無線ネットワーク制御装置１００に送信するとき、同時接続される端末毎に異なるデータ識別番号をフレームのヘッダ情報に付加する。またこのデータ識別番号は、無線ネットワーク制御装置１００が管理する各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎ毎に異なるように割り振られる。
そこでリソース管理部１４１は、現在接続中の移動端末ＭＴの識別番号と、この移動端末ＭＴから無線ネットワーク制御装置１００が受信したフレームに付加されているデータ識別番号と、を対応付けてリソース管理テーブル１４２に記憶する。図７に例示するリソース管理テーブル１４２は、無線ネットワーク制御装置１００が、経路１〜ｎのうち４つの経路を同時に経由して移動端末ＭＴと接続できるように、１つの端末識別番号に対して４つのデータ識別番号を対にして管理する。
各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎから受信したフレームに付されたデータ識別番号を用いて、リソース管理テーブル１４２内を参照することによって、当該フレームがいずれの移動端末ＭＴから送信されたものであるかを特定することができる。

タイミング制御部１４４は、３ＧＰＰにて規定される同期取得手順に従って無線ネットワーク制御装置１００と各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎとの間におけるデータ送受信のタイミングの同期を取得する。
３ＧＰＰにて規定される同期取得手順では、各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎから移動端末ＭＴへデータを送出する所定周期の送信時期は互いに同期しており、無線ネットワーク制御装置１００から移動端末ＭＴへと送信するデータは、同時に移動端末ＭＴへ向けて各基地局から送信される。そして各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎは、無線ネットワーク制御装置１００から受信するデータに対して受信ウインドウを有しており、受信ウインドウ期間中に各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎに受信されたデータのみが、その後の送信時期に送信される。

このため各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎは、所定の制御フレームを受信すると、この制御フレームの受信時刻と受信ウインドウの終了時刻との時間差を示す時間差信号を無線ネットワーク制御装置１００に報知する機能を有している。
各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎの各受信ウインドウの終了時刻は、無線ネットワーク制御装置１００側にも知られており、タイミング制御部１４４は制御フレームを各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎに対して、それぞれの受信ウインドウの終了時刻よりも所定時間だけ先行する時刻に送信する。そして、各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎから時間差信号を取得することによって、各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎから移動端末ＭＴへのデータ送信を同期させるために必要な、各経路１〜ｎ毎のデータ送信時間の調整時刻を取得する。

ここで、タイミング制御部１４４が制御フレームを送信する時刻が、受信ウインドウの終了時刻よりも所定時間だけ前の時刻であることが既知であり、またその実際の受信時刻と受信ウインドウとの時間差も取得できることから、タイミング制御部１４４は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎと無線ネットワーク制御装置１００との間のデータ伝送時間を検出することが可能である。
そこで、タイミング制御部１４４は、現在無線ネットワーク制御装置１００に接続されている移動端末ＭＴのそれぞれに対して、移動端末ＭＴと接続されている各基地局と無線ネットワーク制御装置１００との間のデータ伝送時間（すなわち各基地局を経由する経路のデータ伝送時間）を検出し、このデータ伝送時間を図７に示すようにリソース管理テーブル１４２に記憶する。

選択合成部１５０は、複数の経路を経由して同じ移動端末ＭＴから送信されてきた同一内容のフレーム同士を比較し、品質の良い方を選択して交換機２００へ送り出す。このため、選択合成部１５０は、データ伝送時間が異なる各経路を経由する同一内容のフレームがすべて到着する予定時刻までの間に受信したフレームを、バッファリングするためのバッファを内蔵している。
各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎが無線ネットワーク制御装置１００に送信するフレームには、その送信順序を示すために順次増加するフレームナンバーが付加されている。そして無線ネットワーク制御装置１００側には、あるフレームナンバーを有するフレームがいつ基地局から送信されたかが予め知らされている。

このため、選択合成部１５０は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎから受信したフレームに付加されている、各フレームの順序を示すフレームナンバーに基づいてこのフレームが基地局から送信された送信時刻を推定することができる。選択合成部１５０は、リソース管理テーブル１４２に記憶された各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎ毎のデータ伝送時間をこの送信時刻に足すことによって、各フレームがいつ無線ネットワーク制御装置１００に到着したかを推定することができる。
そして選択合成部１５０は、交換機２００への各データ送信時刻において、その時点から所定のバッファ期間だけ遡った時刻に既に受信されていたフレームと、このフレームと同じ内容のフレームであって他の経路を経由して受信されていたフレームとを、バッファから読み出して、これらの中で最も高品質なフレームを交換機２００へ送信する。

ここで、上記の所定のバッファ期間は、選択合成部１５０に内蔵されるバッファが、移動端末毎及び経路毎にバッファリング可能なフレーム数に応じて決定される。このバッファリング可能なフレーム数は、後述するように移動端末毎に拡張され、これに伴い所定のバッファ期間も移動端末毎に異なるため、リソース管理部１４１は、移動端末毎のバッファ期間をバッファ期間テーブル１４３に記憶して管理する。バッファ期間テーブル１４３の構成例を図８に示す。

複製分配部１４５は、固定通信網Ｎから受信されたフレームを複製して、送信先の移動端末ＭＴと接続している全ての経路にフレームを送り出す。
さらにダイバーシチハンドオーバー制御部１４０は、これらタイミング制御部１４４、選択合成部１５０及び複製分配部１４５が送受信するデータを、基地局ＢＳ１〜ＢＳｎや交換機２００と送受信するためのデータ送受信部１４４を備える。

図９は、図６に示した選択合成部１５０の概略構成図である。選択合成部１５０は、受信フレームのバッファリングに使用される記憶装置であるメモリ１５１と、バッファ長を制御するバッファ制御部１５２と、受信フレームに対してこの受信フレームを記憶するために使用されるメモリ１５１内の記憶箇所のアドレスを決定するバッファ割当部１５３と、交換機２００への各データ送信時刻において、送信予定時期を過ぎたフレームをメモリ１５１内のバッファから読み出して、異なる経路を経由した同じ内容のフレーム同士を比較して最も高品質なフレームを選択するフレーム比較部１５４と、を備える。

図１０は、移動端末ＭＴから送信されたフレームを受信した無線ネットワーク制御装置１００が、フレームをバッファに格納する格納方法を示すフローチャートである。
まずステップＳ１１にて、無線ネットワーク制御装置１００がいずれかの経路を経由して移動端末ＭＴから送信されたフレームを受信すると、ステップＳ１２にて選択合成部１５０内のバッファ割当部１５３は、リソース管理部１４１内のリソース管理テーブル１４２を参照し、受信フレームに付加されたデータ識別番号に基づいて、このフレームを送信した移動端末ＭＴの識別番号と、このフレームが経由した経路に割り当てられたバッファ内の格納領域を決定する。

ここではまず、バッファ拡張前のバッファリング動作を説明する。後述の通りバッファが拡張される前には、受信したフレームは全て選択合成部１５０内のメモリ１５１内の所定の記憶領域に割り当てられた固定バッファ１６０に格納される。図１１は、図９に示した固定バッファ１６０の構成例を示す図である。
図示の例では、固定バッファ１６０には、無線ネットワーク制御装置１００に接続された移動端末ＭＴ毎に、経路Ａ〜経路Ｄまでの４つの経路を経由して受信したフレームをそれぞれ１６個ずつバッファリングできる記憶領域が割り当てられる。図１１は、無線ネットワーク制御装置１００に接続された移動端末ＭＴから経路Ａを経由して受信した１６個のフレームを、１６個の格納箇所Ｂ１−０〜Ｂ１−１５にフレームナンバー順に格納することができ、同様に、移動端末ＭＴから経路Ｂを経由して受信した１６個のフレームを格納箇所Ｂ２−０〜Ｂ２−１５にフレームナンバー順に格納することができ、経路Ｃを経由して受信した１６個のフレームを格納箇所Ｂ３−０〜Ｂ３−１５にフレームナンバー順に格納することができ、経路Ｄを経由して受信した１６個のフレームを格納箇所Ｂ４−０〜Ｂ４−１５にフレームナンバー順に格納することができることを示している。

上述のとおり図７に示すリソース管理テーブル１４２は、無線ネットワーク制御装置１００と接続される移動端末ＭＴの識別番号と、移動端末ＭＴから送信されるフレームが伝送される経路にてフレームに付されるデータ識別番号とを対にして記憶する。
ここで、固定バッファ１６０に用意された経路Ａ〜経路Ｄ用の各バッファ領域は、リソース管理テーブル１４２の経路Ａ〜経路Ｄ用の各フィールドのデータ識別番号が記憶された各経路にそれぞれ対応して割り当てられる。
バッファ割当部１５３は、受信フレームに付加されていたデータ識別番号が、リソース管理テーブル１４２内に用意されている経路Ａ〜経路Ｄ用のいずれのフィールドに記憶されているかに従って、経路Ａ〜経路Ｄ用に用意された各バッファ領域のうちのどれを受信フレームに割り当てるかを決定する。

次にステップＳ１３にて、移動端末ＭＴからの受信フレームをバッファリングするためのバッファが拡張されているか否かを判断する。ここではバッファが拡張されておらず、処理がステップＳ１４に進んだ場合を説明する。
ステップＳ１４において、バッファ割当部１５３は受信フレームを、選択合成部１５０内のメモリ１５１内の所定の記憶領域に割り当てられた固定バッファ１６０に格納する。

図１２は受信フレームを固定バッファ１６０に格納する格納方法を示す説明図である。図示の例では、経路１〜ｎのうち、固定バッファ１６０内の経路Ａ用のバッファＢ１−０〜Ｂ１−１５が、割り当てられた経路からフレームを受信した場合を示している。
時刻ｔ１、ｔ２、…、ｔ３及びｔ４において、それぞれフレームＤｎ、Ｄｎ＋１、…、Ｄｎ＋１４及びＤｎ＋１５が受信されると、それぞれのフレームはバッファＢ１−０〜Ｂ１−１５に順次格納される。
時刻ｔ５において１７番目のフレームＤｎ＋１６が受信されると、固定バッファ１６０に用意された、移動端末ＭＴ毎及び経路毎のバッファ長であるフレーム１６個を超えるので、このフレームＤｎ＋１６の格納位置を先頭位置Ｂ１−０に戻す。

バッファ割当部１５３は、受信フレームを１６個のバッファに順次格納するとき、１６個のバッファのいずれの格納位置に格納するかを、受信フレームに付されたフレームナンバーに従って決定する。
バッファ割当部１５３は、フレームナンバーの下位４ビットが示す０〜１５の値を用いて、１６個のバッファ中の格納位置を割り当てる。例えばフレームナンバーが０のフレームはバッファＢ１−０に、フレームナンバーが５のフレームはバッファＢ１−５に、フレームナンバーが３３のフレームはバッファＢ１−１に格納する。

図１３は、フレーム喪失が生じた場合の受信フレームの格納の様子を示す図である。受信フレームに割り当てるバッファの格納位置をフレームナンバーに従って決定することにより、フレームが伝送途中で喪失しても、これに影響されずにフレームの格納位置をフレームナンバーに応じて一意に決定することが可能となる。
図１３に示す例ではフレームＤｎ＋３が喪失しているが、この場合にはバッファＢ１−３は空になり、その後のフレームＤｎ＋４及びＤｎ＋５はフレーム喪失がない場合と同様にバッファＢ１−４及びＢ１−５に格納される。

このため、フレーム比較部１５４が異なる経路を経由した同じ内容のフレーム同士を比較する際に、異なる基地局を通過した同じフレーム同士が各々バッファ中のどこに格納されているのかを特定しやすくなり、これらをメモリ１５０から読み出す手順や構造が容易になる。
例えば、フレームナンバーが５のフレームが経路Ａを経由した場合には、そのフレームは常にＢ１−５の位置に格納され、経路Ｂを経由した同じフレームは、常にＢ２−５の位置に格納される。したがって、異なる経路を通過した同じフレームナンバーのフレームが格納されるバッファ格納位置関係が、フレームナンバー毎に常に固定されているので、フレーム比較部１５４はこれらのフレームを読み出しやすくなる。

図１０に戻り、ステップＳ１３にて、移動端末ＭＴからの受信フレームをバッファリングするためのバッファが拡張されている場合の格納動作を説明する。
後述するバッファ制御部１５２によるバッファ拡張動作によって、図９に示すメモリ１５１の所定領域に用意された拡張バッファ１６１が固定バッファ１６０に追加されることにより、受信フレームのバッファリング用のバッファが拡張される。拡張バッファが固定バッファに追加された場合のバッファの構成例を図１４に示す。

図示の例では、固定バッファ１６０のうちの移動端末ＭＴ毎に割り当てられるバッファ領域に対して、これと同じ大きさ、すなわち、経路Ａ〜経路Ｄまでの４つの経路を経由して受信したフレームをそれぞれ１６個ずつバッファリングできる記憶領域が追加される。
その結果、図示の例では無線ネットワーク制御装置１００に接続された移動端末ＭＴから経路Ａを経由して受信した３２個のフレームを、３２個の格納箇所Ｂ１−０〜Ｂ１−３１にフレームナンバー順に格納することができ、同様に、移動端末ＭＴから経路Ｂを経由して受信した３２個のフレームを格納箇所Ｂ２−０〜Ｂ２−３１にフレームナンバー順に格納することができ、経路Ｃを経由して受信した３２個のフレームを格納箇所Ｂ３−０〜Ｂ３−３１にフレームナンバー順に格納することができ、経路Ｄを経由して受信した３２個のフレームを格納箇所Ｂ４−０〜Ｂ４−３１にフレームナンバー順に格納することができるように、バッファが拡張される。

ここで、上述のように受信フレームのフレームナンバーの下位ビットに対応してバッファ中の格納位置を決定する場合には、フレームをバッファリングするバッファリング期間をそれほど長く延長する必要がなくても、バッファの拡張は通常時のバッファ長の（２の倍数）倍に拡張することが望ましい。図１４の例では拡張バッファ１６１のバッファ長は固定バッファの１６１と同じであり拡張によりバッファ長を２倍にしている。
このように拡張時のバッファ長を通常時のバッファ長の（２の倍数）倍にすれば、フレーム格納位置の決定に使用するフレームナンバーの下位ビットの桁数を増やすだけで、バッファ拡張後においてもバッファ内におけるフレームの格納位置をフレームナンバーの下位ビットに従って決定することができる。

図１５は受信フレームを拡張バッファ１６１に格納する格納方法を示す説明図である。図示の例では、経路１〜ｎのうち、固定バッファ１６０内の経路Ａ用のバッファＢ１−０〜Ｂ１−１５が、割り当てられた経路からフレームを受信し、かつ固定バッファＢ１−０〜Ｂ１−１５には拡張バッファＢ１−１６〜Ｂ１−３１が付加されている場合を示す。
時刻ｔ１、ｔ２、…、ｔ３及びｔ４において、それぞれフレームＤｎ、Ｄｎ＋１、…、Ｄｎ＋１４及びＤｎ＋１５が受信されると、それぞれのフレームは固定バッファＢ１−０〜Ｂ１−１５に順次格納される。

続く時刻ｔ５、ｔ６、…、及びｔ７において、それぞれフレームＤｎ＋１６、Ｄｎ＋１７、…、及びＤｎ＋３１が受信されると、これらのフレームは拡張バッファＢ１−１６〜Ｂ１−３１に順次格納される。
そして時刻ｔ８において、３３番目のフレームを受信すると、固定バッファ１６０及び拡張バッフ１６１に用意された３２個の格納箇所を使い果たすので、このフレームＤｎ＋３２の格納位置を、先頭位置Ｂ１−０に戻す。

図１０のステップＳ１３にて、選択合成部１５０のバッファ割り当て部１５３は、バッファが拡張されているか否かを判定する。このとき、バッファ割り当て部１５３は、メモリ１５１内の所定の記憶領域に記憶されている制御フラグテーブル１６３内の、制御フラグを参照してバッファ拡張の有無を判定する。
図１６は、制御フラグテーブル１６３のデータ構造の構成例を示す図である。制御フラグテーブル１６３は、無線ネットワーク制御装置１００に接続されている移動端末ＭＴの端末識別番号と、以下の各制御フラグと対にして記憶している。

制御フラグは、当該の移動端末ＭＴについて、フレーム受信用のバッファ拡張が必要または不要であることをそれぞれ”１”及び”０”で示すフラグＥｘＶと、拡張バッファ１６１内に有効なフレームが記憶されているか否かを、それぞれ”１”及び”０”で示すフラグＥｘＤＶと、割り当てられた拡張バッファ１６１の先頭を示すメモリ１５１内のアドレスＥｘＡｄｒ、を含んでいる。このようにバッファ拡張の要否や拡張バッファのアドレスを移動端末ＭＴ毎に管理することによって、固定バッファ１６０を移動端末ＭＴ毎に拡張することが可能である。

そしてバッファ割り当て部１５３はステップＳ１３にて、受信したフレームを送信した端末の識別番号に対応して記憶されたフラグＥｘＶが”１”（すなわちバッファ拡張が必要）であり、またはフラグＥｘＤＶが”１”（拡張バッファ１６１内に有効なフレームが記憶されている）であるとき、バッファが拡張されていると判定する。

ステップＳ１５にて、バッファ割当部１５３は受信フレームのフレームナンバーの下位５ビット目の値に従って、このフレームを固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれに格納するかを決定する。
すなわち、固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１内におけるフレームの格納位置はフレームナンバーの下位４ビットで定まるので、このフレームを固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれに格納するかを、これより１ビット上位の下位５ビット目の値に基づいて決定する。

このときバッファを拡張していない状態では、フレームナンバーの下位５ビット目の値が”１”となるフレームも、”０”となるフレームも固定バッファ１６０に格納される。したがってバッファ割当部１５３は、バッファ拡張時に、それまでに固定バッファ１６０に格納されていたフレームと連続して、次のフレームを固定バッファ１６０または拡張バッファ１６１に格納するために、拡張時に固定バッファ１６０に格納されているフレームのフレームナンバーの下位５ビット目の値を用いて、拡張後に受信したフレームを固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれに格納するかを決定する。

すなわちバッファ割当部１５３は、図１７の（Ａ）及び図１７の（Ｂ）に示すように、拡張時に固定バッファ１６０に格納されているフレームと、拡張後に受信したフレームのフレームナンバーの下位５ビット目の値が同じ場合には、この拡張後に受信したフレームを固定バッファ１６０に格納し、異なる場合には拡張バッファ１６１に格納する。
図１７の（Ａ）は、拡張時に固定バッファ１６０に格納されているフレームの下位５ビット目が”０”である場合を示し、図１７の（Ｂ）は、拡張時に固定バッファ１６０に格納されているフレームの下位５ビット目が”１”である場合を示す。

バッファ割当部１５３は、受信フレームを固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれに格納するかを決定するに際し、制御フラグテーブル１６３のフラグＦｒＮＨを参照する。
後述するように、フラグＦｒＮＨはバッファ拡張時に、その時点で固定バッファ１６０に格納されるフレームのフレームナンバーの下位５ビット目の値に基づいて決定される。例えば、このフレームナンバーの下位５ビット目の値が”０”である場合にはＦｒＮＨ＝”１”に設定され、拡張バッファ１６１に格納されるフレームのフレームナンバーの下位５ビット目が”１”の値であるべきことを示す。
反対に、拡張時の固定バッファ１６０に格納されるフレームナンバーの下位５ビット目の値が”１”である場合にはＦｒＮＨ＝”０”に設定され、拡張バッファ１６１に格納されるフレームのフレームナンバーの下位５ビット目が”０”の値であるべきことを示す。

そして、ステップＳ１５にて、バッファ割当部１５３がフレームを固定バッファ１６０に格納すると決定した場合には、処理がステップＳ１６に移り、バッファ割当部１５３は受信フレームを固定バッファ１６０に格納し、拡張バッファ１６１に格納すると決定した場合には、処理をステップＳ１７に移して、バッファ割当部１５３は受信フレームを拡張バッファ１６１に格納する。このときバッファ割当部１５３は、制御フラグテーブル１６３内のフラグＥｘＤＶの値を、拡張バッファ１６１内に有効なフレームが記憶されていることを示す”１”にセットする（ステップＳ１８）。

次に、図１８を参照してバッファの拡張手順を説明する。図１８は、バッファ拡張手順を示すフローチャートである。
ステップＳ２１において、図５に示す無線ネットワーク制御装置１００の接続制御部１３２は、現在接続されている移動端末ＭＴに新たに接続された基地局があるか否か、すなわち移動端末ＭＴとの既存の接続について新たな経路が生じたか否かを判定する。
新たな経路がある場合は、接続制御部１３２はステップＳ２２にて、移動端末ＭＴとの間でこの経路を経由する接続を確立して、この経路を経由するフレームに付されるデータ識別番号を、ダイバーシチハンドオーバー制御部１４０内のリソース管理テーブル１４２に記憶する。

リソース管理テーブル１４２内に変化が生じると、ステップＳ２３にて、タイミング制御部１４４は、変化があったレコードの端末識別番号に関連付けて記憶されているデータ識別番号の経路のデータ伝送時間を測定する。
そして、ステップＳ２４において、図９に示す選択合成部１５０内のバッファ制御部１５２は、各経路のデータ伝送時間の間の差の最大値が、固定バッファ１６０のバッファ長（フレーム１６個分）の受信時間に対応するバッファ期間よりも長いとき、拡張バッファ１６１が必要であると判定して処理をステップＳ２５に進める。

ステップＳ２５において、バッファ制御部１５２は、制御フラグテーブル１６３を参照して拡張バッファ１６１が既に固定バッファ１６０に付加されているか否かを判定する。このときバッファ制御部１５２は、フラグＥｘＶが”１”であり、またはフラグＥｘＤＶが”１”であるとき、バッファが拡張されていると判定し、そうでないときバッファが未だ拡張されていないと判定する。
ここで、フラグＥｘＶが”0”かつフラグＥｘＤＶが“1”の場合、既にバッファは拡張されているため新たに拡張バッファの確保は必要ないが、拡張バッファが必要であることを示すフラグＥｘＶに”1”をセットする。

ステップＳ２５にてバッファが未だ拡張されていないと判定したとき、バッファ制御部１５２は、ステップＳ２６においてバッファ拡張処理を実行する。
バッファ制御部１５２は、まず拡張バッファ１６１用の記憶領域をメモリ１５１内に確保してその先頭アドレスを制御フラグテーブル１６３のＥｘＡｄｒに記憶する。そしてバッファ制御部１５２は、制御フラグテーブル１６３のフラグＥｘＶを拡張バッファが必要であることを示す”１”にセットし、そしてフラグＦｒＮＨの値を、その時点で固定バッファ１６０に格納されているフレーム又はその時点で受信しているフレームのフレームナンバーの下位５ビット目の値に従ってセットする。

その後のステップＳ２７において、バッファ制御部１５２は、この移動端末ＭＴについてバッファ期間テーブル１４３内に記憶されているバッファ期間を、拡張後のバッファすなわち固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１がバッファリング可能なフレーム数に対応するバッファ期間に変更する。

次に、図１９を参照してバッファに記憶されたフレームの送信手順を説明する。図１９は、フレームの送信手順を示すフローチャートである。
ステップＳ３１にてフレーム比較部１５４は、各移動端末毎に、バッファ内に格納されているフレームの中から、送信予定時期を経過したフレームがあるか否かを判定する。
このときフレーム比較部１５４は、上述の通り、バッファ内にバッファリングされたフレームのフレームナンバーと、リソース管理テーブル１４２に記憶されたデータ伝送時間とを用いて、各フレームが無線ネットワーク制御装置１００にいつ受信されたかを推定する。そしてフレーム比較部１５４は、バッファ期間テーブル１４３から、当該の移動端末について記憶されたバッファ期間を読み出し、現時点からバッファ期間だけ遡った時刻より前に既に受信されていたフレームを抽出する。

そしてステップＳ３２においてフレーム比較部１５４は、抽出したフレーム及びこれと同じ内容のフレームであって他の経路を経由して受信されていたフレームを、すべてバッファから読み出す。バッファ内における各フレームの格納位置は、そのフレームナンバーに基づいて定まっているので、フレーム比較部１５４は、抽出したフレームと同じ内容の、すなわち同じフレームナンバーのフレームを容易に取り出すことが可能である。

ステップＳ３４においてフレーム比較部１５４は、フレームを読み出したバッファが固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれであるかを判定する。固定バッファ１６０からフレームを読み出した場合は、ステップＳ３４においてフレーム比較部１５４は読み出した各フレームのうち最も品質が高いフレームを選択し、ステップＳ３５にて固定通信網Ｎへ送信する。

ステップＳ３３にて固定バッファ１６１からフレームを読み出したと判定した場合は、ステップＳ３６にて、フレーム比較部１５４は、現在接続されている経路のデータ伝送時間の差が、固定バッファ１６０によるバッファリングで足りるほど短くなっており、拡張バッファ１６１が不要となっているか否かを判定する。このとき例えばフレーム比較部１５４は、制御フラグテーブル１６３内のフラグＥｘＶを参照することによって、拡張バッファの要否を判定する。
ステップＳ３６にて拡張バッファが不要でないと判定されると、処理をステップＳ３４に移して、フレーム比較部１５４は読み出した各フレームのうち最も品質が高いフレームを選択し、ステップＳ３５にて固定通信網Ｎへ送信する。
なお、拡張バッファ１６１が不要であるときにフラグＥｘＶの設定値を変更する手順については後述の拡張バッファ削除手順で説明する。

ステップＳ３６にて拡張バッファ１６１が不要であると判定されると、フレーム比較部１５４は、ステップＳ３７にて拡張バッファ１６１内に有効なフレームが格納されているか否かを判定する。フレーム比較部１５４は、例えば当該の移動端末に対してバッファ期間テーブル１４３に記憶されているバッファ期間が既に拡張前の元のバッファ期間長に短縮されており、ステップＳ３２でフレームを読み出した格納場所が拡張バッファ１６１の末尾であるとき、拡張バッファ内１６１に有効なフレームが格納されていないと判定する。
フレーム比較部１５４は、ステップＳ３７にて拡張バッファ１６１内に有効なフレームが格納されていると判定すると、処理をステップＳ３４に移して、読み出した各フレームのうち最も品質が高いフレームを選択しステップＳ３５にて固定通信網Ｎへ送信する。

フレーム比較部１５４は、ステップＳ３７にて拡張バッファ１６１内に有効なフレームが格納されていないと判定すると、ステップＳ３８にて、制御フラグテーブル１６３内のフラグＥｘＤＶを、拡張バッファ１６１内に有効なフレームが格納されていないことを意味する”０”に設定する。そして処理をステップＳ３４に移して、読み出した各フレームのうち最も品質が高いフレームを選択しステップＳ３５にて固定通信網Ｎへ送信する。

次に、図２０を参照して拡張バッファ１６１の削除手順を説明する。図２０は、拡張バッファの削除手順を示すフローチャートである。
ステップＳ４１において、図５に示す接続制御部１３２は、無線ネットワーク制御装置１００と移動端末ＭＴとを接続しているいずれかの経路が切断されると、リソース管理テーブル１４２からこの経路に関するデータ識別番号及びデータ伝送時間を削除する。

ステップＳ４２において、図９に示すバッファ制御部１５２は、リソース管理テーブル１４２から経路が削除されると、この経路を使用していた移動端末ＭＴからのフレーム受信に対して拡張バッファ１６１がまだ必要であるか否かを判定する。このときバッファ制御部１５２は、各経路のデータ伝送時間の間の差の最大値が、固定バッファ１６０のバッファ長の受信時間に対応するバッファ期間よりも長いとき、拡張バッファ１６１が必要であると判定する。
拡張バッファ１６１がもはや不要であると判定すると、バッファ制御部１５２は、ステップＳ４３において、制御フラグテーブル１６３のフラグＥｘＶの値を、拡張バッファ１６１が不要であることを示す”０”に設定する。

拡張バッファ１６１が固定バッファ１６０に追加されると、図１８のステップＳ２７において、バッファ期間が拡張後のバッファ長に対応する期間に延長されているので、現在バッファに格納しようとしているフレームと、バッファから読み出され送信されようとしているフレームとの間には拡張後のバッファ長分だけ間隔があり、この段階では拡張バッファ１６１に有効なフレームが格納されている。この様子を図２１に示す。
図示の例では、図１５と同様に、経路１〜ｎのうち、固定バッファ１６０内の経路Ａ用のバッファＢ１−０〜Ｂ１−１５および拡張バッファ１６１内の経路Ａ用のバッファＢ１−１６〜Ｂ１−３１が、割り当てられた経路からフレームを受信した場合を示している。

図２１の時刻ｔ１に示すように、経路Ａから現在受信しているフレーム（Ｄｎ＋４２）と、バッファから読み出されて送信されているフレーム（Ｄｎ＋１０）とは、固定バッファ１６０に拡張バッファ１６１を加えた３２フレーム分の間隔がある。したがって、拡張バッファ１６１が空になる前に新たなフレームが拡張バッファ１６１に格納されるため、拡張バッファ１６１が空になるのを待っていては拡張バッファ１６１を削除することはできない。

このためバッファ制御部１５２は、拡張バッファ１６１の削除に先だって、当該の移動端末ＭＴから受信したフレームをバッファリングするバッファ期間を、拡張前の短いバッファ期間に短縮する。このためバッファ制御部１５２は、図２０のステップＳ４４において、バッファ期間の短縮が可能であるか否かを判定する。
例えば、受信フレームが音声データである場合には、データ伝送にリアルタイム性が要求される反面、短期間であればフレームを廃棄しても問題が生じない。したがって受信フレームが音声データである場合には、バッファ制御部１５２は、ステップＳ４４の判定が常に肯定であるものとして、図２１に示すように拡張バッファ１６１が不要になった時刻ｔ２において、バッファ期間を固定バッファ１６０のバッファ長（１６フレーム）に対応する時間に短縮し、バッファ期間テーブル１４３を更新する（Ｓ４５）。
バッファ期間の短縮によって、時刻ｔ２ではフレームＤｎ＋１１〜Ｄｎ＋２７が送信時期となるため、このときフレーム比較部１５４は、最近のフレームＤｎ＋２７のみを送信し、バッファＢ１−１１〜Ｂ１−２６に格納されていた他のフレームＤｎ＋１１〜Ｄｎ＋２６を廃棄する。

受信フレームがパケットデータである場合には常にフレーム内に有効データが含まれているとは限らない。したがってバッファ制御部１５２は、ステップＳ４４において、短縮すべきバッファ期間に対応するフレーム数分の空フレームが生じるのをまって、この空フレーム列の先頭が送信予定時刻となるときにフレーム期間を短縮する。図２２は、受信フレームがパケットデータである場合のバッファ期間の短縮手順の説明図である。
図示の例でも、時刻ｔ１における受信フレーム（Ｄｎ＋４２）と、バッファから読み出されて送信されているフレーム（Ｄｎ＋１０）とは３２フレーム分の間隔がある。
ここで時刻ｔ２において拡張バッファが不要になり、バッファ制御部１５２は、送信予定時刻を迎えているフレームＤｎ＋１１を先頭とする１６個分のフレームが空データであるか否かを判定してバッファ期間が短縮できるか否かを判定する。

ここでは送信予定時刻を迎えているフレームＤｎ＋１１は空データではないためフレームを廃棄することができない。
このまま時刻ｔ２〜時刻ｔ３まで、フレームＤｎ＋１２〜Ｄｎ＋１７が順次送信される。時刻ｔ４に至ると、この時点で送信予定時刻となったフレームＤｎ＋１８を先頭とする１６個のフレームＤｎ＋１８〜Ｄｎ＋３３が空データであったとする。そこで時刻ｔ４においてバッファ制御部１５２は、固定バッファ１６０のバッファ長に対応する時間にバッファ期間を短縮し、バッファ期間テーブル１４３を更新する。
バッファ期間の短縮によって、時刻ｔ４ではフレームＤｎ＋１８〜Ｄｎ＋３４が送信時期となるため、このときフレーム比較部１５４は、最近のフレームＤｎ＋３４のみを送信し、バッファＢ１−１８〜Ｂ１−３３に格納されていた他のフレームＤｎ＋１８〜Ｄｎ＋３３を廃棄する。（フレームＤｎ＋１８〜Ｄｎ＋３３は空データなので廃棄しても問題ない）

図２０に戻り、その後ステップＳ４６にてバッファ制御部１５２は、フレーム比較部１５４が順次拡張バッファからフレームを読み出して、拡張バッファ１６１が空になったことを示すフラグＥｘＤＶ＝０となるまで待った後（図２１の時刻ｔ３及び図２２の時刻ｔ５）、ステップＳ４７において、確保された拡張バッファ１６１の記憶領域を解放することによって拡張バッファを削除する。

上記の実施例では、図１４及び図１７の（Ａ）及び図１７の（Ｂ）に示すように、固定バッファ１６０のバッファ長（フレーム個数）を２の倍数である１６個とし、拡張バッファ１６１のバッファ長を固定バッファ１６０のバッファ長と同様であることとした。
そしてフレームナンバーを２進数表現したビット列のうち、０〜（バッファ長−１）の整数が占める下位ビット列に従って、各バッファ１６０及び１６１内におけるフレームの格納位置を決定し、またフレームナンバーを２進数表現したビット列のうち、この下位ビット列より１つ上位のビットの値によって、各バッファ１６０及び１６１のどちらにフレームを格納するかを決定した。

しかし本発明は、各バッファ１６０及び１６１のバッファ長を２の倍数とする場合だけでなく、その他の任意の数Ｍである場合にも適用可能である。図２３の（Ａ）及び図２３の（Ｂ）は、固定バッファ及び拡張バッファの他の構成例を示す図（その１）である。
図２３の（Ａ）及び図２３の（Ｂ）に示す構成例では、固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のバッファ長を各々フレームＭ個分とする。

図９に示すバッファ割当部１５３は、フレームナンバーを除数Ｍで割った剰余に従って、各バッファ１６０及び１６１内におけるフレームの格納位置を決定し、フレームナンバーを除数Ｍで割った商を用いて、固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれにフレームを格納するかを決定する。この例では、フレームナンバーを除数Ｍで割った商が奇数であるか否かに従って、固定バッファ１６０及び拡張バッファ１６１のいずれにフレームを格納するかを決定する。
このとき、バッファ制御部１５２は、バッファを拡張する時点で固定バッファ１６０に格納されていたフレームのフレームナンバーを除数Ｍで割った商が奇数であるか偶数であるかを制御フラグテーブル１６３に保持しておく。

バッファ割当部１５３は、拡張時に固定バッファ１６０に格納されていたフレームのフレームナンバーをＭで割った商が奇数であるときには、図２３の（Ａ）に示すように、フレームナンバーをＭで割った商が奇数であるフレームを固定バッファ１６０に格納し、この商が偶数であるフレームを拡張バッファ１６１に格納する。
一方で、バッファ割当部１５３は、拡張時に固定バッファ１６０に格納されていたフレームのフレームナンバーをＭで割った商が偶数であるときには、図２３の（Ｂ）に示すように、フレームナンバーをＭで割った商が偶数であるフレームを固定バッファ１６０に格納し、この商が奇数であるフレームを拡張バッファ１６１に格納する。

以上、本発明を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明したが、本発明の容易な理解のために、本発明の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１）
移動端末と無線で通信を行う複数の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置であって、同じ前記移動端末から異なる前記基地局を各々経由して受信した同じ内容のフレームのうちから固定ネットワーク上で伝送されるフレームを選択する無線ネットワーク制御装置において、
前記異なる基地局を経由したフレームを各々バッファリングするバッファと、
前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間の、前記異なる基地局の間における差を検出する伝送時間差検出部と、
前記データ伝送時間の差の大きさに応じて前記バッファを拡張するバッファ制御部と、
を備えることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。

（付記２）
前記バッファ制御部は、前記同じ移動端末と通信を始める新たな基地局と、当該移動端末と既に通信している他の基地局と、の間の前記データ伝送時間の差が所定の設定時間よりも大きいとき、前記バッファを拡張することを特徴とする付記１に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記３）
前記所定の設定時間は、拡張前の前記バッファが同じ前記基地局を経由したフレームを同時にバッファリングできる数のフレームの受信時間の合計と同じまたはそれより短い時間に定められることを特徴とする付記２に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記４）
受信した前記フレームに前記バッファ内の格納位置を割り当てるバッファ割当部を備え、
前記バッファ内における前記フレームの格納位置は、フレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定まることを特徴とする付記１に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記５）
前記除数は、１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数であることを特徴とする付記４に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記６）
前記バッファは、所定のバッファ長を有する固定バッファと、拡張時にこの固定バッファに追加される拡張バッファと、を含み、
前記バッファ割当部は、拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商を用いて、拡張後に受信したフレームを前記固定バッファ及び前記拡張バッファのいずれに格納するかを、決定することを特徴とする付記４に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記７）
前記バッファ割当部は、
拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納し、
拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納する、
ことを特徴とする付記６に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記８）
前記除数は、１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数であることを特徴とする付記６に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記９）
受信した前記フレームに前記バッファ内の格納位置を割り当てるバッファ割当部を備え、
前記バッファ内における前記フレームの格納位置が、フレーム順序を示すフレームナンバーを表すビット列のうち所定の下位ビット列によって定められることを特徴とする付記１に記載の無線ネットワーク制御装置。

（付記１０）
前記バッファは、所定のバッファ長を有する固定バッファと、拡張時にこの固定バッファに追加される拡張バッファと、を含み、
前記バッファ割当部は、拡張後に受信したフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値が、拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値と等しいとき、拡張後に受信したフレームを前記固定バッファに格納し、等しくないとき拡張後に受信したフレームを前記拡張バッファに格納することを特徴とする付記９に記載の無線ネットワーク制御装置。
（付記１１）
同じ移動端末から送信され、複数の異なる基地局を各々経由して、これら基地局を制御する無線ネットワーク制御装置で各々受信された同じ内容のフレームのうちからいずれかを選択して固定ネットワーク上へと伝送する、前記移動端末のハンドオーバー方法において、
前記異なる基地局を経由して前記無線ネットワーク制御装置で受信したフレームを所定のバッファにて各々バッファリングし、
前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間の、前記異なる基地局の間における差を検出し、
前記データ伝送時間の差の大きさに応じて前記バッファを拡張することを特徴とするハンドオーバー方法。

（付記１２）
前記同じ移動端末と通信を始める新たな基地局と、当該移動端末と既に通信している他の基地局と、の間の前記データ伝送時間の差が所定の設定時間よりも大きいとき、前記バッファを拡張することを特徴とする付記１１に記載のハンドオーバー方法。

（付記１３）
前記所定の設定時間は、拡張前の前記バッファが同じ前記基地局を経由したフレームを同時にバッファリングできる数のフレームの受信時間の合計と同じまたはそれより短い時間に定められることを特徴とする付記１２に記載のハンドオーバー方法。

（付記１４）
前記バッファ内における前記フレームの格納位置を、フレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定めることを特徴とする付記１１に記載のハンドオーバー方法。

（付記１５）
前記除数は、１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数であることを特徴とする付記１４に記載のハンドオーバー方法。

（付記１６）
所定のバッファ長を有する固定バッファに拡張バッファを追加することにより、前記バッファの拡張を行い、
拡張後に受信したフレームを前記固定バッファ及び前記拡張バッファのいずれに格納するかを、拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商を用いて決定することを特徴とする付記１４に記載のハンドオーバー方法。

（付記１７）
拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納し、
拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるとき、拡張後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納する、
ことを特徴とする付記１６に記載のハンドオーバー方法。

（付記１８）
前記除数は、１つの基地局を経由したフレームに対して割り当てられたバッファリング可能なフレーム数であることを特徴とする付記１６に記載のハンドオーバー方法。

（付記１９）
前記バッファ内におけるフレームの格納位置を、フレーム順序を示すフレームナンバーを表すビット列のうち所定の下位ビット列によって定めることを特徴とする付記１１に記載のハンドオーバー方法。

（付記２０）
所定のバッファ長を有する固定バッファに拡張バッファを追加することにより、前記バッファの拡張を行い、
拡張後に受信したフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値が、拡張時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値と等しいとき、拡張後に受信したフレームを前記固定バッファに格納し、等しくないとき拡張後に受信したフレームを前記拡張バッファに格納することを特徴とする付記１９に記載のハンドオーバー方法。

本発明は、移動通信網において移動端末と無線で通信を行う複数の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置、及び移動端末が異なる基地局がカバーするエリアに移動する際に行われるハンドオーバー方法に利用可能であり、特に３ＧＰＰにて技術仕様が作成された、Ｗ−ＣＤＭＡ等の第３世代携帯電話に対応する移動通信網に使用されるネットワーク制御装置及び移動端末のハンドオーバー方法に好適に利用可能である。

第３世代携帯電話に対応する移動通信網の構成略図である。 無線ネットワーク制御装置によるバッファリング処理の説明図である。 隣接する基地局間のハンドオーバーの間に、移動端末が予定外の基地局に接続された状態の説明図である。 本発明による無線ネットワーク制御装置におけるバッファ制御動作の例を示す図である。 本発明の実施例による無線ネットワーク制御装置の概略構成図である。 図５に示したダイバーシチハンドオーバー制御部の概略構成図である。 リソース管理テーブルのデータ構造の例を示す図である。 バッファ期間テーブルのデータ構造の例を示す図である。 図６に示した選択合成部の概略構成図である。 受信フレームをバッファに格納する格納手順を示すフローチャートである。 図９に示した固定バッファの構成例を示す図である。 受信フレームを固定バッファに格納する格納手順を示す説明図である。 フレーム喪失が生じた場合の受信フレームの格納手順を示す図である。 拡張バッファが固定バッファに追加された場合のバッファの構成例を示す図である。 受信フレームを拡張バッファに格納する格納手順を示す説明図である。 制御フラグテーブルのデータ構造の構成例を示す図である。 フレームの格納箇所を固定バッファ及び拡張バッファのどちらにするかを説明する図である。 バッファ拡張手順を示すフローチャートである。 フレームの送信手順を示すフローチャートである。 拡張バッファの削除手順を示すフローチャートである。 音声データ受信時のバッファ期間の短縮手順の説明図である。 パケットデータ受信時のバッファ期間の短縮手順の説明図である。 固定バッファ及び拡張バッファの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 移動通信網
１００ 無線ネットワーク制御装置
２００ 交換機
ＢＳ１、ＢＳ２ 基地局
Ａ１、Ａ２ 基地局ＢＳ１、ＢＳ２のカバーエリア
ＭＴ 移動端末

Claims (9)

1. 移動端末と無線で通信を行う複数の基地局を制御する無線ネットワーク制御装置であって、同じ前記移動端末から異なる前記基地局を経由する各経路を介して受信した同じ内容のフレームのうちのいずれかのフレームを選択する無線ネットワーク制御装置において、
   前記異なる基地局を経由したフレームを各々バッファリングするための固定バッファの領域及び前記固定バッファの領域とは別の拡張バッファの領域を確保可能なメモリと、
   前記各経路について前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間を検出する伝送時間検出部と、
   前記データ伝送時間の前記各経路間の差が所定時間を超えるとき、前記フレームのバッファリングのために前記固定バッファの領域と前記拡張バッファの領域とを用い、前記データ伝送時間の前記各経路間の差が所定時間を超えないとき、前記フレームのバッファリングのために前記拡張バッファの領域を用いずに前記固定バッファの領域が用いられるように前記メモリの記憶領域を制御するバッファ制御部と、
   を備えることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
2. 受信した前記フレームに前記固定バッファ内及び前記拡張バッファ内の格納位置を割り当てるバッファ割当部を備え、
   前記固定バッファ内及び前記拡張バッファ内における前記フレームの格納位置は、フレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定まることを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワーク制御装置。
3. 前記バッファ割当部は、前記各経路間の差が所定時間を超える時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商を用いて、前記拡張バッファの使用を開始した後に受信したフレームを前記固定バッファ及び前記拡張バッファのいずれかに格納するかを、決定することを特徴とする請求項２に記載の無線ネットワーク制御装置。
4. 前記バッファ割当部は、
   前記各経路間の差が所定時間を超える時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるとき、前記拡張バッファの使用を開始した後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が奇数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納し、
   前記各経路間の差が所定時間を超える時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるとき、前記拡張バッファの使用を開始した後に受信されかつそのフレームナンバーを前記所定除数で除した商が偶数であるフレームを前記固定バッファに格納し、そうでないフレームを前記拡張バッファに格納する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線ネットワーク制御装置。
5. 受信した前記フレームに前記固定バッファ内及び前記拡張バッファ内の格納位置を割り当てるバッファ割当部を備え、
   前記固定バッファ内及び前記拡張バッファ内における前記フレームの格納位置が、フレーム順序を示すフレームナンバーを表すビット列のうち所定の下位ビット列によって定められることを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワーク制御装置。
6. 前記バッファ割当部は、前記拡張バッファの使用を開始した後に受信したフレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値が、前記各経路間の差が所定時間を超える時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを表すビット列のうち前記下位ビット列よりも１つ上位のビット値と等しいとき、前記拡張バッファの使用を開始した後に受信したフレームを前記固定バッファに格納し、等しくないとき前記拡張バッファの使用を開始した後に受信したフレームを前記拡張バッファに格納することを特徴とする請求項５に記載の無線ネットワーク制御装置。
7. 同じ移動端末から送信され、複数の異なる基地局を各々経由して、これら基地局を制御する無線ネットワーク制御装置で各々受信された同じ内容のフレームのうちからいずれかのフレームを選択して伝送する、前記移動端末のハンドオーバ方法において、
   前記移動端末から前記異なる基地局を経由する各経路を介して前記無線ネットワーク制御で受信したフレームをメモリに設けられた固定バッファの領域に各々バッファリングし、
   前記各経路について前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間のデータ伝送時間を検出し、
   前記データ伝送時間の前記各経路間の差が所定時間を超えるとき、前記固定バッファの領域と前記メモリの前記固定バッファの領域とは別に確保した拡張バッファの領域とを用いて前記フレームがバッファリングされ、前記データ伝送時間の前記各経路間の差が所定時間を超えないとき、前記拡張バッファの領域は用いずに前記固定バッファの領域を用いて前記フレームがバッファリングされるように前記メモリの記憶領域を制御する
   ことを特徴とするハンドオーバ方法。
8. 前記固定バッファ内及び前記拡張バッファ内における前記フレームの格納位置を、フレーム順序を示すフレームナンバーを所定除数で割った剰余に従って定めることを特徴とする請求項７に記載のハンドオーバ方法。
9. 前記拡張バッファの使用を開始した後に受信したフレームを前記固定バッファ及び前記拡張バッファのいずれかに格納するかを、前記各経路間の差が所定時間を超える時に前記固定バッファに格納されている前記フレームのフレームナンバーを前記所定除数で除した商を用いて決定することを特徴とする請求項８に記載のハンドオーバ方法。

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