JP2007251655A - 帯域予約型通信サービスにおけるハンドオーバー方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯域保証型通信サービスが受けながらのハンドオーバーを可能とすることにある。
【解決手段】無線端末７とＰＮＣＢとの間で、帯域保証付き無線通信サービスを開始する際に、ＰＮＣＢは、有線ネットワーク１９を介して、隣接するエリア１６，１８のＰＮＣＡとＰＮＣＣに対して、帯域予約要求を発行する。帯域予約要求を受けたＰＮＣＡおよびＰＮＣＣは、該帯域予約要求に応じて、無線端末７に提供する帯域保証付き無線通信サービスに必要な帯域を予約する。無線端末７がエリア１８へ移動すると、無線端末７の接続先がＰＮＣＣへ動的に変更される。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置が帯域保証型通信サービスを受けながら、他のエリアに移動することを可能にするためのハンドオーバー方法に関する。

無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等）には、ハンドオーバーについての手法が定められている。このハンドオーバーは、共通のネットワーク識別子（ＥＳＳＩＤ）を複数のアクセスポイント（ＡＰ）に設定し、クライアントがそれらのＡＰ間を移動した際にクライアント側で動的に通信先ＡＰの切り替えを行い、無線通信を継続的に利用可能とするものである。しかしながら、この無線ＬＡＮ規格には、ＡＰ切り替え時に発生する通信不能時間について考慮されていない。そのため、帯域保証などのＱｏＳ（Quality of Service）対応が必要な無線通信を行う際には、ハンドオーバー時に通信が瞬断するなどの不具合が発生する。よって、このような不具合を解消するために、ハンドオーバー時に移動先であると予測されるＡＰに対して有線ＬＡＮ経由で帯域確保要求のための通信を行い、ハンドオーバー時の帯域保証を実現する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅなどのＱｏＳ規格に記載されている通り、ＱｏＳ実現手法には、大きく分けて帯域優先型と帯域保証型の２つの手法が含まれる。帯域優先型は、各パケットに優先度を設け、その優先度に従って通信を行うものであり、一定時間内の確実な帯域確保を保証するものではない。これに対し、帯域保証型は、通信管理を行う装置（Piconet Coordinator：PNC）から、実際に通信を行う装置に対し、事前に通信に利用可能な時間を通知することによって、一定時間内の確実な通信帯域確保を保証するものである。

ここで、本明細書において述べる帯域保証とは、後者の確実な通信帯域確保を意味する。
特開２００４−１８０１２３号公報

今後、無線ＱｏＳ通信における通信ソースは、ＶｏＩＰなどの音声情報から、ＶＯＤ（Video On Demand）などによる映像情報へと変遷していくことが予想される。一般的には、音声のＱｏＳ通信には、８ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓの帯域が必要であるとされる。これに対し、映像情報の通信には、音声の通信帯域に比して、はるかに大きい情報量を通信可能な通信帯域（数百ｋｂｐｓから数十Ｍｂｐｓ）が要求されるため、ハンドオーバー発生時の瞬断防止に関しては、より厳密な対策が必要となる。

また、このような高速なＱｏＳ対応無線通信手段として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ（ＷＬＡＮ）の改良版であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、また、より近距離をターゲットとしたＩＥＥＥ８０２．１５．３ａ（ＷＰＡＮ）などの規格が立案されている。しかし、特にＷＰＡＮには、ハンドオーバーの仕組み自体が定義されておらず、無線機器の移動に対応することができない。

また、上述したハンドオーバー時の帯域保証を実現する手法の場合、映像情報の通信に関しては、ハンドオーバー時の帯域保証を実現することができない場合が発生することが予想される。

本発明の目的は、帯域保証型通信サービスが受けながらのハンドオーバーを可能とすることにある。

本発明は、上記目的を達成するため、 通信装置が帯域保証型通信サービスを受けながら各管理装置により管理されるエリア間を移動するためのハンドオーバー方法であって、通信装置と接続して帯域保証型通信サービスを提供する管理装置は、他の管理装置に対して帯域保証を要求し、前記要求を受信した前記他の管理装置は、前記要求に応じて帯域を予約し、前記通信装置の前記エリアの移動に伴い前記通信装置が接続する管理装置を前記他の管理装置に変更する場合は、前記他の管理装置は前記予約した帯域を前記通信装置に提供する帯域保証型通信サービス用に割り当てることを特徴とするハンドオーバー方法を提供する。

本発明によれば、帯域保証型通信サービスを受けながらのハンドオーバーを可能とし、帯域保証型通信サービスを受けている場合においても移動することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。図２は図１のＰＮＣの構成を示すブロック図である。図３は図１の無線端末の構成を示すブロック図である。

無線通信システムは、図１に示すように、基地局またはアクセスポイントなどの無線通信管理を行う複数のＰＮＣ（Piconet Coordinator）Ａ，Ｂ，Ｃを備える。ＰＮＣＡは、エリア１６に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＡを提供し、当該サービスの管理を行う。ＰＮＣＢは、エリア１７に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＢを提供し、当該サービスの管理を行う。ＰＮＣＣは、エリア１８に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＣを提供し、当該サービスの管理を行う。

ここで、各無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＡ，Ｂ，Ｃを受ける無線端末としては、無線端末７〜１５があり、これらの無線端末７〜１５のうち、無線端末７は、無線通信サービスを受けながら移動する無線端末とする。また、他の無線端末８〜１５は、それぞれ対応するエリアで提供される無線通信サービスを定常的に受ける無線端末である。

各ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃは、有線ネットワーク１９を介して、相互に通信可能に接続されている。また、各ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃは、有線ネットワーク１９を介して、ネットワークカメラ２０と通信可能に接続されている。

上記ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃは、図２に示すように、ＣＰＵ１０００を有する。ＣＰＵ１０００は、メモリ１００１に格納されているプログラムに従って、バス１００２を介して、有線ＬＡＮ部１００３、ＰＣＩブリッジ１００４、および無線ＬＡＮ部１００５を制御する。メモリ１００１は、また、ＰＮＣテーブルおよびＱｏｓＩＤの記録などに用いられる。有線ＬＡＮ通信部１００３は、有線ネットワーク１９と接続され、他のＰＮＣと有線通信を行う。ＰＣＩブリッジ１００４は、バス１００２と無線ＬＡＮ部１００５とのブリッジングを行う。無線ＬＡＮ部１００５は、上記無線端末と無線通信を行う。

上記無線端末７〜１５は、図３に示すように、ＣＰＵ２０００を有する。ＣＰＵ２０００は、メモリ２００１に格納されているプログラムに従って、バス２００２を介して、ＰＣＩブリッジ２００３および無線ＬＡＮ部２００４を制御する。メモリ２００１は、また、ＱｏｓＩＤの管理などに用いられる。ＰＣＩブリッジ２００３は、バス２００２と無線ＬＡＮ部２００４のブリッジングを行う。無線ＬＡＮ部２００５は、上記ＰＮＣと無線通信を行う。

次に、本無線通信システムにおける帯域予約型ハンドオーバー方式について図４〜図６を参照しながら説明する。図４は図１の各ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ保持されている、ＰＮＣに関する情報が記述されているＰＮＣテーブルの一例を示す図である。図５はＩＥＥＥ８０２．１５．３のビーコン信号とスーパーフレーム（Superframe）の関係を示す図である。図６は無線端末７がエリア１７からエリア１８へ移動した際の帯域保証付き無線通信サービスの遷移を示すシーケンス図である。ここでは、現在エリア１７内にある無線端末７が、ＩＥＥＥ８０２．１５．３の規格に準拠した帯域保証付き無線通信サービスを受けながら、エリア１８へ移動する場合について説明する。また、他の無線端末８〜１５は、対応するエリアにおいて提供される無線通信サービス毎に異なる周波数チャネルを用いて、帯域保証を必要としない無線通信サービスを受けているものとする。

各ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃは、それぞれの無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＡ，Ｂ，Ｃが提供されるエリア１６，１７，１８に隣接するＰＮＣに関する情報が記述されているＰＮＣテーブルを保持する。このＰＮＣテーブルには、図４に示すように、隣接するＰＮＣに関する情報として、隣接するＰＮＣの名称と、そのＩＰアドレス情報が記述されている。本例の場合、ＰＮＣＡは、図４（ａ）に示すようなＰＮＣテーブルを保持する。このＰＮＣテーブルには、ＰＮＣＡに隣接するＰＮＣの名称である「ＰＮＣＢ」と、そのＩＰアドレス情報である「１９２．１６８．０５」が記述されている。ＰＮＣＢは、図４（ｂ）に示すような、ＰＮＣＡとＰＮＣＣのそれぞれの関する情報が記述されているＰＮＣテーブルを保持する。ＰＮＣＣは、図４（ｃ）に示すような、ＰＮＣＢに関する情報が記述されているＰＮＣテーブルを保持する。

次に、無線端末７が、帯域保証付き無線通信サービスを用いて、ネットワークカメラ２０からの映像ストリームを、有線ネットワーク１９およびＰＮＣＢを経由して、受信し、受信した映像ストリームを視聴する場合について説明する。

無線端末７は、エリア１７において、ＰＮＣＢと接続されている。このとき、無線端末７は、ＰＮＣＢのビーコン（Beacon）信号を受信し、このビーコン信号を分析して無線通信に参加している。

一般に、ビーコン信号は、図５に示すように、スーパーフレーム（Superframe）と呼ばれる周期で繰り返し発生される。このビーコン信号とスーパーフレーム（Superframe）の関係は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３に規定されている。無線端末７は、ＰＮＣＢから発信されたビーコン信号を受信し、このビーコン信号に含まれるスーパーフレームの構成（動作時間やルール）を解析する。特に、帯域保証が必要ない無線通信を行う際、無線端末７は、どの無線端末も利用可能なタイムスロットを用いて通信する。このタイムスロットは、ＣＡＰ（Contention Access Period）またはＭＣＴＡ（Management Channel Time Allocation Period）のいずれかの時間を用いることができる。

無線端末７がネットワークカメラ２０の映像を視聴しながらエリア１７からエリア１８へ移動する際には、無線端末７は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３の規格に準拠した帯域保証付き無線通信サービスを受けながら、エリア１７からエリア１８へ移動する。

具体的には、図６に示すように、まず、無線端末７はエリア１７内においてビーコン信号のサーチを行う（１００）。このエリア１７においては、ＰＮＣＢが無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＢを提供しているので、無線端末７は、ＰＮＣＢが発信するビーコン信号を受信する。そして、無線端末７は、ビーコン信号に含まれる情報に従ってＰＮＣＢと無線接続する（１０１）。

ＰＮＣＢと接続した無線端末７が有線ネットワーク１９を介してネットワークカメラ２０の存在を知り、このネットワークカメラ２０の映像を視聴する場合、無線端末７は、帯域保証付き通信サービスをＰＮＣＢへ要求する（１０２）。この要求は、ＰＮＣＢが発信するビーコン信号により明示されるＣＡＰまたはＭＣＴＡのタイムスロットを用いて、無線端末７からＰＮＣＢへ通知される。この要求を受信したＰＮＣＢは、図４（ｂ）に示すＰＮＣテーブルを参照して周辺のＰＮＣを特定し、有線ネットワーク１９を介して、特定した周辺のＰＮＣに対して帯域保証予約要求を送信する（１０３，１０５）。ここでは、図４（ｂ）に示すＰＮＣテーブルには、ＰＮＣＡとＰＮＣＣのそれぞれのＩＰアドレス情報が記載されているので、これらのＩＰアドレスに対して上記帯域保証予約要求のＩＰパケットが送信されることになる。すなわち、各ＰＮＣＡ，Ｃに対して帯域保証予約要求が送信される。これ以降のＰＮＣ間の通信は、全て有線ネットワーク１９を介して行われる。

次いで、ＰＮＣＢは、送信した帯域保証予約要求に対するＰＮＣＡとＰＮＣＣからの回答を待つ。ＰＮＣＢは、ＰＮＣＡとＰＮＣＣのそれぞれから帯域予約了承を示す回答を受信すると、ＰＮＣＢは、無線端末７に対して帯域保証付き無線通信サービス許可を示す返答を送信する（１０７）。この帯域保証付き無線通信サービス許可を示す返答には、ＰＮＣＢから発行された一意のＱｏＳＩＤが付与される。

これに対し、ＰＮＣＡとＰＮＣＣの両方またはいずれか一方から帯域保証予約不可の回答が返された場合、ＰＮＣＢは、帯域保証付き無線通信サービスのハンドオーバーを利用することができないことを無線端末７へ通知する。ただし、無線端末７とＰＮＣＢ間のＱｏＳ通信サービスは実行される。

以上のプロセス１００〜１０７を経て無線端末７とネットワークカメラ２０との間で帯域保証付き通信サービスが開始される（１０８）。この帯域保証付き通信サービスは、無線上では、図５に示すＣＴＡタイムスロットの一部を無線端末７とＰＮＣＢ間の無線通信に割り振ることで実現される。すなわち、無線端末７とＰＮＣＢは、両者間の無線通信のために、一定期間毎に繰り返されるスーパーフレーム内の一定時間を占有することができる。無線端末７は、ＰＮＣＢから指定された帯域保証付き無線通信占有時間以外の時間帯には、通信チャネルを切り替えて、その他のＰＮＣが存在するか否かのチェックを行う（１０９，１１０）。

ここで、無線端末７が無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＢの提供エリア１７から移動しなければ、その他のＰＮＣＡ，ＰＮＣＣとは通信することができない。そのため、無線端末７は、スーパーフレーム毎に帯域保証付き無線通信とその他のＰＮＣの捜索（１０９，１１０）を繰り返し実行することになる（１１１）。

無線端末７が、ＰＮＣＣにより無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＣが提供されるエリア１８へ移動すると、無線端末７は、ＰＮＣＣからのビーコン信号を見つける（１１３）。そして、無線端末７は、このビーコン信号に含まれる情報に従ってＰＮＣＣと接続する（１１４）。ＰＮＣＣは、ＰＮＣＢから要求された帯域保証予約要求（１０５）によって無線端末７のための無線帯域を既に確保している。無線端末７とＰＮＣＣとの間で無線接続が確立すると、無線端末７は、ＰＮＣＣからのビーコン信号により示されたＣＡＰまたはＭＣＴＡタイムスロットを用いて、ＱｏＳＩＤをＰＮＣＣへ送信する（１１５）。このＱｏＳＩＤは、帯域保証付き無線通信サービス許可時（１０７）にＰＮＣＢから付与されたＱｏＳＩＤである。

次いで、ＰＮＣＣは、保持するＰＮＣテーブルに記述されたＰＮＣＢに対して、ＱｏＳＩＤの問い合わせを行う（１１６）。このＱｏＳＩＤの問い合わせは、問い合わせを行うＰＮＣに保持されているＰＮＣテーブルに記述されたＰＮＣの数分行われる。本例の場合は、図４（ｃ）に示すように、ＰＮＣＣが保持するＰＮＣテーブルには、ＰＮＣＢに関する情報のみが記述されているので、ＰＮＣＢのみに対して、ＱｏＳＩＤの問い合わせが行われることになる。

このＱｏＳＩＤの問い合わせを受けたＰＮＣＢは、ＱｏＳＩＤによる帯域保証付き無線通信サービスを無線端末７に対して提供していたことを確認し、ＱｏＳＩＤの問い合わせを行ったＰＮＣＣに対して、ＱｏＳＩＤの確認応答を返す（１１７）。また、ＰＮＣＢは、無線端末７へ提供していた帯域保証付き無線通信サービスを無効化する。さらに、ＰＮＣＢは、保持するＰＮＣテーブルに記載されたＰＮＣに対して帯域保証予約破棄要求を送信する（１１８）。ここで、ＱｏＳＩＤの問い合わせを行ったＰＮＣであるＰＮＣＣに対しては、上記同帯域保証予約破棄要求は送信されない。また、同時にＰＮＣＢが無線端末７向けに提供する帯域は、無線端末７が再度ＰＮＣＢの無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＢの提供エリア１７内へ移動することに備えるために、継続的に確保される。

無線端末７への帯域保証付き無線通信サービスを新たに提供するＰＮＣＣは、ＰＮＣテーブルに記述されたＰＮＣでかつＱｏＳＩＤの確認応答（１１７）を返さないＰＮＣが存在する場合は、有線ネットワーク１９を介して当該ＰＮＣに帯域保証予約要求を行う。本例の場合は、該当するＰＮＣが存在しないため、帯域保証予約要求は、行われない。

この後、無線端末７は、ＰＮＣＣが提供する無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＣの下で、帯域保証付き無線通信サービスを受ける（１１９）。無線端末７は、無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＢのサービスを受けていた場合と同様に、ＰＮＣＣから指定された帯域保証付き無線通信占有時間以外の時間帯には、通信チャネルを切り替えて、他のＰＮＣが存在するか否かのチェックを行う（１２０）。このチェックは、スーパーフレーム毎に繰り返し行われる（１２１）。ここで、ＰＮＣＣに対しては、既にＱｏＳ予約が行われているので、ＰＮＣＣから無線端末７へのハンドオーバー許可通知は省かれている。これは、ハンドオーバー処理におけるＰＮＣと無線端末間のハンドシェイク手順を簡略化することにより、無通信時間を削減するためである。

無線端末７においてネットワークカメラ２０からの映像の視聴が終了される際には、無線端末７から帯域保証付き無線通信サービスの終了要求（ＱｏＳ通信終了要求）がＰＮＣＣに対して送信される（１２２）。この終了要求を受けたＰＮＣＣは、無線端末７に対して提供する帯域保証付き無線通信サービスを無効化し、さらに、ＰＮＣＣが保持するＰＮＣテーブルに記述された全てのＰＮＣに対して帯域保証予約破棄要求を送信する（１２３）。本例の場合、ＰＮＣＣのＰＮＣテーブルに記述されたＰＮＣは、ＰＮＣＢのみであるので、ＰＮＣＢのＩＰアドレスを用いて有線ネットワーク１９を介して帯域保証予約破棄要求をＰＮＣＢへ送信する。ＰＮＣＣは、全てのＰＮＣに対する帯域保証予約破棄要求の送信が完了すると、無線端末７へ帯域保証付き無線通信サービスが完了したことを通知する（１２４）。

次に、ＰＮＣの処理について図７〜図９を参照しながら説明する。図７〜図９は図１のＰＮＣの処理手順を示すフローチャートである。図７〜図９のフローチャートにより示される手順は、メモリ１００２に格納されているプログラムに従って、ＣＰＵ１００１により実行される。

ＰＮＣは、図７に示すように、まず、周辺のＰＮＣに関する情報が記載されたＰＮＣテーブルの初期化、各ＰＮＣが使用する無線チャネルの初期化などを実施する（ステップＳ３００）。次いで、ＰＮＣは、帯域保証を必要としない通常の無線サービスを開始する（ステップＳ３０１）。そして、ＰＮＣは、自身が設定したスーパーフレームのＣＡＰスロットまたはＭＣＴＡスロット（図５に示す）において、管理下の無線端末からのＱｏＳ通信要求の有無を判定する（ステップＳ３０２）。ここで、管理下の無線端末からのＱｏＳ通信要求がなければ、ＰＮＣは、後述するステップＳ３１９へ進む。

上記ステップＳ３０２において管理下の無線端末からのＱｏＳ通信要求があると判定された場合、ＰＮＣは、このＱｏＳ通信要求にＱｏｓＩＤが付加されているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ＱｏＳ通信要求にＱｏｓＩＤが付加されていない場合、ＰＮＣは、新規にＱｏＳ通信が要求されていると見なす。そして、ＰＮＣは、図８に示すように、ＰＮＣ自身が管理する無線通信エリアにおいて新たなＱｏＳ通信帯域確保が可能か否かを判定する（ステップＳ３０５）。この判定結果、要求されたＱｏＳ通信帯域を確保することができない場合、ＰＮＣは、ＱｏＳ通信が不可能である旨を、ＱｏＳ通信要求元の無線端末へ通知する（ステップＳ３０７）。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３１９へ進む。

これに対し、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が確保可能な場合は、ＰＮＣテーブルに基づいて周辺のＰＮＣに対するＱｏＳ帯域予約要求を行う（ステップＳ３０６）。そして、ＰＮＣは、ＱｏＳ帯域予約要求先のＰＮＣからの応答に基づいて、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能か否かを判定する（ステップＳ３０９）。ここで、周辺のＰＮＣのいずれかからＱｏＳ通信帯域の予約が不可能である旨の応答を得た場合は、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約不可能であると判定する。これに対し、周辺に存在する全てのＰＮＣからＱｏＳ通信帯域の予約が可能である旨の応答を得た場合は、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能であると判定する。

上記ステップＳ３０９において上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約不可能であると判定された場合、ＰＮＣは、ＱｏＳ通信要求元の無線端末に対してＱｏＳ通信を許可する（ステップＳ３１４）。この場合、ＱｏＳハンドオーバーが不可能である旨（無線端末のエリア間移動通信は不可能であり、エリア間の移動時にはＱｏＳ通信を行うことができない旨）がＱｏＳ通信要求元の無線端末に対して通知される。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３１９へ進む。

上記ステップＳ３０９において上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能であると判定された場合、ＰＮＣは、ＱｏＳ通信に対応するＱｏｓＩＤを発行し、周辺のＰＮＣに対してＱｏｓＩＤの通知とともに帯域予約を行う（ステップＳ３１１）。さらに、ＰＮＣは、ＱｏｓＩＤを、確保した帯域に関連づけて保存する。そして、ＰＮＣは、ハンドオーバーに対応した（無線端末の移動通信が可能である）ＱｏＳ通信が開始可能である旨と、発行したＱｏｓＩＤとを、ＱｏＳ通信要求元の無線端末へ通知する（ステップＳ３１３）。次いで、ＰＮＣは、後述するステップＳ３１９へ進む。

上記ステップＳ３０３においてＱｏＳ通信要求にＱｏｓＩＤが付加されていると判定された場合、ＰＮＣは、既存のＱｏＳ通信のハンドオーバー処理であると見なす。そして、ＰＮＣテーブルに記載されている周辺のＰＮＣの全てに対して、ＱｏｓＩＤの確認を行う（ステップＳ３０４）。

次いで、ＰＮＣは、上記ＱｏｓＩＤの確認先のＰＮＣからＱｏＳＩＤ応答が返されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。ここでは、ＱｏｓＩＤ付きのＱｏＳ通信要求がなされた場合は、既存のＱｏＳ通信のハンドオーバー処理であるため、ＱｏＳ通信サービスを提供していたＰＮＣのみから上記ＱｏＳＩＤ応答が返されることになる。また、他のＰＮＣからは、上記ＱｏＳＩＤ応答は返されない。ＰＮＣは、上記ＱｏＳＩＤ応答を返えさないＰＮＣに対しては、ＱｏｓＩＤを通知して、ＱｏＳ帯域予約要求を実施する（ステップＳ３１０）。次いで、ＰＮＣは、ＱｏＳ帯域予約要求先のＰＮＣからの応答に基づいて、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能か否かを判定する（ステップＳ３１２）。ここで、帯域周辺のＰＮＣのいずれかから帯域予約が不可能である旨の応答を得た場合は、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約不可能であると判定する。これに対し、周辺に存在する全てのＰＮＣから帯域予約が可能である旨の応答を得た場合は、上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能であると判定する。

上記ステップＳ３１２において上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約不可能であると判定された場合、ＰＮＣは、ＱｏＳ通信要求元の無線端末に対してＱｏＳハンドオーバーが不可能である旨を通知する（ステップＳ３１５）。すなわち、無線端末のエリア間移動通信は不可能であり、エリア間移動時にはＱｏＳ通信を行うことができない旨が、ＱｏＳ通信要求元の無線端末に対して通知される。

上記ステップＳ３１２において上記要求されたＱｏＳ通信帯域が予約可能であると判定された場合、ＰＮＣは、周辺のＰＮＣに対してＱｏｓＩＤの通知とともに帯域予約を行う（ステップＳ３１６）。この際、周辺に存在する全てのＰＮＣが帯域予約可能であった場合は、継続的にハンドオーバーに対応した（無線端末の移動通信が可能である）ＱｏＳ通信が可能であるため、ＱｏＳ通信要求元の無線端末への通知は行われない。

このようにして周辺の全てのＰＮＣからのＱｏＳＩＤ応答の有無に対する確認が終了すると（ステップＳ３１７）、新たにＱｏＳ通信サービスを行うＰＮＣは、ＱｏＳ通信要求元の無線端末に対して、当該ＰＮＣとのＱｏＳ通信を許可する（ステップＳ３１８）。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３１９へ進む。

ステップＳ３１９においては、ＰＮＣは、周辺のＰＮＣからＱｏｓＩＤの確認要求の有無を判定する。ここで、周辺のＰＮＣからのＱｏｓＩＤの確認要求が無い場合、ＰＮＣは、後述するステップＳ３４０へ進む。これに対し、周辺のＰＮＣからＱｏｓＩＤの確認要求があると、ＰＮＣは、現在サービス中のＱｏｓＩＤに基づいて、確認要求のＱｏｓＩＤに対応するＱｏＳ通信をサービス中であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、確認要求のＱｏｓＩＤに対応するＱｏＳ通信がサービス中でない場合、ＰＮＣは、後述するステップＳ３４０へ進む。これに対し、確認要求のＱｏｓＩＤに対応するＱｏＳ通信がサービス中である場合、ＰＮＣは、確認要求元のＰＮＣに対して、ＱｏＳＩＤ応答を返す（ステップＳ３２１）。対応するＱｏｓＩＤに対応するＱｏＳ通信をサービス中のＰＮＣは、確認要求がされたＱｏｓＩＤに対応するＱｏＳ通信サービスを停止する（ステップＳ３２２）。そして、ＰＮＣは、ＰＮＣテーブルに記載された周辺のＰＮＣの全てに対して、帯域予約の破棄を要求する（ステップＳ３２３）。ただし、ＰＮＣは、自身の帯域予約分については、再度無線端末が移動してきた場合に備えて保持する。

次いで、ＰＮＣは、周辺のＰＮＣからの帯域予約要求の有無を判定する（ステップＳ３４０）。ここで、周辺のＰＮＣからの帯域予約要求がない場合、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２４へ進む。これに対し、上記帯域予約要求がある場合、ＰＮＣは、この帯域予約要求に添付されたＱｏｓＩＤを参照して、当該ＱｏｓＩＤに対応する帯域予約が既に行われているか否かを判定する（ステップＳ３４１）。ここで、上記ＱｏｓＩＤに対応する帯域予約が行われている場合、ＰＮＣは、帯域予約要求元のＰＮＣに対して、帯域予約が可能である旨の応答を返す（ステップＳ３４５）。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２４へ進む。これに対し、帯域予約要求に添付されたＱｏｓＩＤに対応する帯域予約が存在しない場合、ＰＮＣは、当該ＰＮＣの管理下において要求された帯域分の新たな帯域予約が可能か否かを判定する（ステップＳ３４２）。

上記ステップＳ３４２において帯域予約が不可能であると判定された場合、ＰＮＣは、帯域予約要求元のＰＮＣに対して、帯域予約が不可能である旨の応答を返す（ステップＳ３４４）。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２４へ進む。上記ステップＳ３４２において帯域予約が可能であると判定された場合、ＰＮＣは、帯域予約要求に相当する帯域の確保とそれに対応するＱｏｓＩＤの保存を行う（ステップＳ３４３）。そして、ＰＮＣは、帯域予約要求元のＰＮＣに対して、帯域予約が可能である旨の応答を返す（ステップＳ３４５）。

次いで、ＰＮＣは、周辺のＰＮＣからの帯域予約破棄要求の有無を判定する（ステップＳ３２４）。ここで、帯域予約破棄要求がない場合、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２７へ進む。これに対し、帯域予約破棄要求がある場合、ＰＮＣは、この帯域予約破棄要求に添付されたＱｏｓＩＤを参照し、当該ＱｏｓＩＤに対応する帯域予約が既にあるか否かを判定する（ステップＳ３３２５）。上記ＱｏｓＩＤに対応する帯域予約が既にある場合、ＰＮＣは、帯域予約破棄要求に添付されたＱｏｓＩＤに対応する予約帯域の破棄を行うとともに、このＱｏｓＩＤをメモリから消去する（ステップＳ３２６）。そして、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２７へ進む。これに対し、上記帯域予約破棄要求に添付されたＱｏｓＩＤに対応する帯域予約がない場合、ＰＮＣは、後述するステップＳ３２７へ進む。

ステップＳ３２７において、ＰＮＣは、ＰＮＣ自身の管理下でサービスを提供中の無線端末から、ＱｏＳ通信サービスの終了要求が行われたか否かを判定する。ここで、ＱｏＳ通信サービスの終了要求がない場合、ＰＮＣは、上記ステップＳ３０２へ戻る。これに対し、ＱｏＳ通信サービスの終了要求が行われた場合、ＰＮＣは、終了要求がされたＱｏｓＩＤに対応するサービス中のＱｏＳ通信サービスを停止する（ステップＳ３２８）。次いで、ＰＮＣは、周辺のＰＮＣに対する帯域予約破棄要求とともにＰＮＣ自身の帯域予約の無効化を行う（ステップＳ３２９）。そして、ＰＮＣは、停止したＱｏＳ通信サービスに対応するＱｏｓＩＤをメモリから消去し（ステップＳ３３０）、上記ステップＳ３０２へ戻る。

このように、本実施の形態によれば、映像情報などの大容量な帯域保証付き無線通信サービスが要求されるような場合においても、ＰＮＣ間のハンドオーバーを可能とし、場所を選ばずに、高品位な映像ストリーミングをユーザに提供することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図１０〜図１２を参照しながら説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１１は無線端末２７がエリア２８からエリア２９へ移動した際の帯域保証付き無線通信サービスの遷移を示すシーケンス図である。図１２は各ＰＮＣＤ、ＰＮＣＥ、ＰＮＣＦがそれぞれ保持するＱｏｓテーブルの一例を示す図である。

無線端末７がエリア１７からエリア１８へ移動することに伴いハンドオーバーが発生すると、上記第１の実施の形態で述べた手順に従って、無線端末７の接続先がＰＮＣＢからＰＮＣＣへ切り替えられる。ここで、エリア１７とエリア１８が重複する程度（例えば重複領域の大きさ、形状など）に応じて、ＰＮＣＢからＰＮＣＣへの切り替えタイミングを遅らせることが望ましい場合がある。

本実施の形態においては、無線端末が隣接するエリアへ移動する際に、現在のエリアと移動先エリアが重複する程度（例えば重複領域の大きさ、形状など）に応じて、ＰＮＣへの切り替えタイミングを遅らせるハンドオーバーの手順について説明する。

本実施の形態においては、図１０に示すような、基本的には、上記第１の実施の形態と同様の構成を有する無線通信システムが構築されている。この無線通信システムは、具体的には、複数のＰＮＣＤ，Ｅ，Ｆを備える。ＰＮＣＤは、エリア２８に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＤを提供し、当該サービスの管理を行う。ＰＮＣＥは、エリア２９に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＥを提供し、当該サービスの管理を行う。ＰＮＣＦは、エリア３０に対して無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＦを提供し、当該サービスの管理を行う。各ＰＮＣＤ，Ｅ，Ｆは、有線ネットワーク３１を介して、相互に通信可能に接続されている。また、各ＰＮＣＤ，Ｅ，Ｆは、有線ネットワーク３１を介して、ネットワークカメラ３２と通信可能に接続されている。また、各ＰＮＣＤ，Ｅ，Ｆは、上記第１の実施の形態と同様に、それぞれに隣接するＰＮＣに関する情報が記述されたＰＮＣテーブルを保持する。

ここでは、無線端末２７がネットワークカメラ３２からの映像ストリーム視聴するために、帯域保証付き無線通信サービスを、無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＤの提供エリア２８において開始するものとする。その後、無線端末２７は、無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＥの提供エリア２９へ移動するものとする。

詳細には、図１１に示すように、無線端末２７は、エリア２８において、ビーコン信号のサーチを行う（２００）。このエリア２８において、ＰＮＣＤが無線サービスを提供中であるので、無線端末２７は、ＰＮＣＤが発信するビーコン信号を受信し、このビーコン信号に含まれる情報に従ってＰＮＣＤと接続する（２０１）。ＰＮＣＤと接続した無線端末２７は、有線ネットワーク３１を介して、ネットワークカメラ３２の存在を知る。そして、無線端末２７は、ネットワークカメラ３２のストリーム映像を視聴するために、カメラ３２との帯域保証付き無線通信サービスをＰＮＣＤへ要求する（２０２）。この要求は、ＰＮＣＤが発信するビーコン信号にて明示されるＣＡＰまたはＭＣＴＡのタイムスロットを用いて、無線端末２７からＰＮＣＤへ送信される。

この要求を受信したＰＮＣＤは、この帯域保証付き無線通信サービスに対して一意のＱｏＳＩＤを生成する。そして、ＰＮＣＤは、自身の無線通信利用状況を調べ、無線端末２７からの帯域保証付き無線通信サービスに対応可する帯域が確保可能な場合は、その結果と生成されたＱｏＳＩＤをＱｏＳサービステーブルに保存する。

上記Ｑｏｓテーブルは、ＰＮＣ毎に保持されるものである。このＱｏｓテーブルには、図１２に示すように、「Qos ID」、「In Service」、「Reservation」、「Bandwidth」のそれぞれの項目に関するデータが記述されている。ここで、「QoS ID」は、帯域保証付き無線通信サービスを開始するＰＮＣが生成する一意のＱｏｓＩＤである。なお、複数のＰＮＣにより帯域保証付き無線通信サービスが開始される可能性がある場合は、ＱｏｓＩＤの重複を防ぐために、各ＰＮＣで生成可能なＱｏｓＩＤの範囲を初期設定すればよい。また、ＰＮＣ間で有線通信を行い、相互に重複しないＱｏｓＩＤを生成するようにすればよい。

「In Service」は、帯域保証付き無線通信サービスを現在サービス中であるか否かを示す。「Reservation」は、帯域保証付き無線通信サービスのハンドオーバーに使用する帯域の予約が行われているか否かを示す。「Bandwidth」は、対応するＱｏＳＩＤによる帯域保証付き無線通信サービスが必要とする帯域幅を示す。図１２（ａ）に示すテーブルは、ＰＮＣＤが保持するＱｏｓテーブルである。図１２（ｂ）に示すテーブルは、ＰＮＣＥが保持するＱｏｓテーブルである。図１２（ｃ）に示すテーブルは、ＰＮＣＦが保持するＱｏｓテーブルである。

次いで、ＰＮＣＤは、有線ネットワーク３１を介して、周辺のＰＮＣに対してＱｏＳＩＤ付き帯域保証予約要求を送信する（２０３）。本例の場合、この要求は、ＰＮＣＤが保持するＰＮＣテーブルに基づいてＰＮＣＥへ送信される。そして、ＰＮＣＤは、送信した帯域保証予約要求に対するＰＮＣＥからの回答を待つ（２０４）。ここで、ＰＮＣＥから帯域保証予約要求に対する帯域確保を示す回答が返されると、ＰＮＣＤは、無線端末２７に対して、帯域保証付き無線通信サービス許可を示す返答を行う（２０５）。この返答には、ＰＮＣＤによりＱｏＳサービスに対して発行された一意のＱｏＳＩＤが付与される。この返答の際に、ＰＮＣＤ，ＰＮＣＥのそれぞれのＱｏＳサービステーブルは、図１２（ａ），（ｂ）に示す状態となる。すなわち、ＰＮＣＤのＱｏＳサービステーブルには、ＱｏＳＩＤ＝０００１の帯域保証付き無線通信サービス（２Ｍｂｐｓ）がサービス中であることが示されている。また、ＰＮＣＥのＱｏＳサービステーブルには、ＱｏＳＩＤ＝０００１の帯域保証付き無線通信サービス（２Ｍｂｐｓ）が予約中であることが示されている。ここで、関与しないＰＮＣＦのＱｏＳサービステーブルには、帯域保証付き無線通信サービスがサービスでないことおよび予約されていないことが示している。

また、ＰＮＣＥから帯域保証予約不可の回答を得た場合、ＰＮＣＤは、帯域保証付き無線通信サービスのハンドオーバーが利用することができないことを無線端末２７へ通知する。この場合、上記第１の実施の形態と同じく、無線端末２７とＰＮＣＤ間のＱｏＳ通信サービスは実行される。ただし、ハンドオーバーは不可能である。

以上のプロセス（２００〜２０５）を経て無線端末２７とネットワークカメラ３２の間で帯域保証付き無線通信サービスが開始される（２０６）。この際、無線端末２７は、ハンドオーバー処理の実行可否を判定するために、ＰＮＣＤとの無線通信におけるエラー率を計測する。このエラー率の計測は、受信したパケットのＦＣＳ（Frame Check Sequence）を検査することにより、行われる。無線端末２７は、ＰＮＣＤとの無線通信におけるエラー率がある一定の割合（例えば、５０％）を超えるまでは、継続的にプロセスを繰り返す（２０８）。

無線端末２７は、上記第１の実施の形態と同様に、ＰＮＣＤからビーコン信号によって指定された帯域保証付き無線通信サービス占有時間以外の時間帯には、通信チャネルを切り替えて、その他のＰＮＣが存在するか否かのチェックを行う（２０７）。ここで、仮に無線端末２７がＰｉｃｏｎｅｔＤのサービス提供エリア２８（エリア３３を除く）から移動しなければ、他のＰＮＣＥ，Ｆと通信を行うことができない。そのため、無線端末２７は、スーパーフレーム毎に帯域保証付き無線通信サービス（２０６）と他のＰＮＣの捜索（２０７）を繰り返し実施する（２０８）。

ここで、ＰＮＣＤを経て帯域保証付き無線通信サービスを受けている無線端末２７がＰＮＣＤとＰＮＣＥの２つのＰＮＣによるサービス提供可能エリア３３へ移動すると（２０）、無線端末２７は、ＰＮＣＥからのビーコン信号を見つける（２１０）。この際、上記エラー率が一定の割合を超えた場合、無線端末２７は、帯域保証付き無線通信サービスの通信先を、ビーコン信号を受信し（２１０）かつＱｏＳＩＤを送信する（２１１）ＰＮＣＥへ変更する（２１８）。そして、無線端末２７は、ビーコン信号に含まれる情報に従ってＰＮＣＥと通信することが可能となる。ＰＮＣＥは、ＰＮＣＤから要求されたＱｏＳＩＤ付きの帯域保証予約要求（２０３）により、無線端末２７のための無線帯域（２Ｍｂｐｓ）を既に確保している。無線端末２７は、ＰＮＣＥからのビーコン信号によって明示されたＣＡＰまたはＭＣＴＡタイムスロットを用いて、帯域保証付き無線通信サービス許可（２０５）時にＰＮＣＤから付与されたＱｏＳＩＤをＰＮＣＥへ送信する（２１１）。

ＱｏＳＩＤを受信したＰＮＣＥは、無線端末２７の次のハンドオーバーに備えるために、ＰＮＣテーブルに記述されているＰＮＣの全てに対して、ＱｏＳＩＤ付きの帯域保証予約要求を送信する（２１２，２１４）。本例の場合、ＰＮＣＥが保持するＰＮＣテーブルには、ＰＮＣＤとＰＮＣＦに関する情報が記述されているので、ＰＮＣＥは、有線ネットワーク３１を介して、ＰＮＣＤ、ＰＮＣＦのそれぞれに対してＱｏｓＩＤ付きの帯域保証予約要求を送信する。そして、ＰＮＣＥは、ＰＮＣＤ、ＰＮＣＦのそれぞれからのＱｏｓＩＤ付きの帯域保証予約要求に対する回答を待つ。

ＱｏＳＩＤ付きの帯域保証予約要求を受けたＰＮＣＦは、ＱｏＳサービステーブルを参照し、通知されたＱｏＳＩＤに対応する帯域予約がなされているか否かを調べる。ここでは、図１２（ｃ）に示す通り、ＰＮＣＦのＱｏＳサービステーブルには、ＱｏＳＩＤに対応する帯域予約がなされていないため、ＰＮＣＦは、自身の無線通信利用状況を調べる。ここで、帯域保証予約要求された帯域保証付き無線通信サービスに対応可能な帯域を確保可能な場合は、その結果とＱｏＳＩＤおよび予約帯域とがＰＮＣＦのＱｏＳサービステーブルに保存される。また、帯域予約が可能なことを示す返答がＰＮＣＥへ返される（２１３）。

ＱｏＳＩＤ付きの帯域保証予約要求を受けたＰＮＣＤは、ＱｏＳサービステーブルを参照し、通知されたＱｏＳＩＤに対応する帯域予約がなされているか否かを調べる。図１２（ａ）に示す通り、ＰＮＣＤのＱｏＳサービステーブルには、このＱｏＳＩＤに対応するサービスを提供中であることが示されている。そのため、このＱｏＳＩＤに対応する帯域予約が可能と判定し、ＰＮＣＤは、帯域予約が可能なことをＰＮＣＥに対して返答する（２１５）。

ＰＮＣＥは、いずれかのＰＮＣＤ、ＰＮＣＤＦから帯域保証予約不可の回答を得た場合、帯域保証付き無線通信サービスのハンドオーバーを利用することができないことを無線端末２７へ通知する。これに対して、両方のＰＮＣＤ、ＰＮＣＦから帯域保証予約可能の回答を得た場合、ＰＮＣＥは、無線端末２７が予約した帯域を利用しての無線通信を実際に開始する（２２０）までの期間、上記プロセス２０９〜２１５を繰り返し実施する（２１９）。この繰り返しは、無線端末２７がＰＮＣＥのサービス提供エリア２９を離れたか否かを検出するために、スーパーフレーム毎に行われる。この繰り返し期間中に、無線端末２７からのＱｏＳＩＤの送信（２１１）がなくなると、ＰＮＣＥは、無線端末２７がＰＮＣＥのサービス提供エリア２９を離れたと見なされる。この場合、ＰＮＣＥは、帯域保証予約要求を行ったＰＮＣＦへ対して帯域保証予約破棄要求を行い、無駄な帯域予約を無効化する。また、この繰り返しは、３つ以上のＰＮＣによるサービス提供エリアが重なった場合に、第３のＰＮＣが誤って帯域予約破棄を行うことを防止するためである。

ここで、上記帯域予約破棄要求は、それぞれのＰＮＣが保持するＰＮＣテーブルに記載されたＰＮＣに対して行われる。しかし、現在無線端末２７に対して帯域保証付き無線通信サービスを提供しているＰＮＣは、同帯域予約破棄要求が行われても、この要求を無視し、帯域保証付き無線通信サービスを継続する。これは、ＱｏＳサービステーブルの「In Service」が「True」であるか否かに基づいて容易に判断することが可能である（図１２を参照）。

無線端末２７は、上記プロセスを繰り返す期間中（２１９）、有線ネットワーク３１およびＰＮＣＤ２２を介して、ネットワークカメラ３２の映像の視聴を継続する。これと同時に、無線端末２７は、ＰＮＣＤとの無線通信におけるエラー率の計測を実施する。無線端末２７は、ＰＮＣＤとの無線通信におけるエラー率がある一定の割合（例えば、５０％）を超えるまでは、継続的にプロセスを繰り返す（２１９）。ここで、上記エラー率が一定の割合を超えた場合、無線端末２７は、帯域保証付き無線通信サービスの通信先を、ビーコン信号を受信し（２１０）かつＱｏＳＩＤを送信する（２１１）ＰＮＣＥへ変更する（２１８）。これにより、帯域保証付き無線通信サービスの新たな提供元となったＰＮＣＥは、ＰＮＣテーブルに記載されているＰＮＣＤとＰＮＣＦに対してＱｏＳサービスの提供元の変更を通知する（２２１，２２２）。また、ＰＮＣＥは、ＱｏＳサービステーブルの「In Service」を「True」に、「Reservation」を「Not True」にそれぞれ書き換える。

ＰＮＣＥからのサービス提供元変更通知を受けたＰＮＣＤは、ＱｏＳサービステーブルの「In Service」を「Not True」に、「Reservation」を「True」にそれぞれ書き換える。また、無線端末２７は、再度ＰＮＣＤのサービス提供エリア２８内へ移動することに備えて帯域予約を継続する。さらに、ＰＮＣＥからのサービス提供元変更通知を受けたＰＮＣＦは、ＱｏＳサービステーブルの「In Service」が「Not True」で、「Reservation」が「True」であることを確認する。確認の結果、状態が異なる場合は、それぞれを上記状態に修正する。

この後、無線端末２７は、ＰＮＣＥが管理する無線通信サービスＰｉｃｏｎｅｔＥの下で帯域保証付き無線通信サービスを受ける（２２３）。この際、無線端末２７は、ＰＮＣＥからのビーコン信号によって指定された帯域保証付き無線通信サービス占有時間以外の時間帯には、通信チャネルを切り替えて、他のＰＮＣの存在をチェックする（２２４，２２５）。そして、上記プロセス２２３〜２２５が、スーパーフレーム毎に繰り返し行われる（２２６）。

無線端末２７においてネットワークカメラ３２の映像の視聴が終了される際には、無線端末２７から帯域保証付き無線通信サービスの終了要求がＰＮＣＥに対して送信される（２２７）。この終了要求を受けたＰＮＣＥは、無線端末２７に対する帯域保証付き無線通信サービスを無効化する。ＰＮＣＥは、さらに、保持するＰＮＣテーブルに記載された全てのＰＮＣに対して帯域保証予約破棄要求を送信する（２２７，２２８）。本例の場合、ＰＮＣＥのＰＮＣテーブルには、ＰＮＣＤとＰＮＣＦの２つのＰＮＣが記載されているため、ＰＮＣＥは、有線ネットワーク３１を介して、帯域保証予約破棄要求をＰＮＣＤ、ＰＮＣＦのそれぞれへ送信する（２２８，２２９）。この帯域保証予約破棄要求を受信したＰＮＣＤとＰＮＣＦは、それぞれのＱｏＳサービステーブルの指定されたＱｏＳＩＤに対応する「Reservation」に「Not True」を設定し、対応する予約帯域を破棄する。ＰＮＣＥは、全てのＰＮＣに対する帯域保証予約破棄要求の送信が完了すると、無線端末２７に対して、帯域保証付き無線通信サービスが完了したことを通知する（２３０）。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図１３および図１４を参照しながら説明する。図１３は本発明の第３の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１４は各ＰＮＣのスーパーフレームのタイミングテーブルの一例を示す図である。

本実施の形態においては、ハンドオーバー時の接続不能時間を削減するための方法について説明する。

本実施の形態は、図１３に示すよう構成を有する無線通信システムを構築する。この無線通信システムは、複数のＰＮＣａ〜ｉを備える。各ＰＮＣａ〜ｉは、帯域保証付き無線通信サービスを含む無線通信サービスを対応するエリア６０〜６８に提供するとともに、その管理を行う。各エリア６０〜６８は、隣接するエリアと重複する領域を有する。各ＰＮＣａ〜ｉは、有線ネットワーク７０を介して、相互に通信可能に接続される。

各ＰＮＣは、ＩＥＥＥ８０２．１５．３のＴＤＭＡ形式に準拠した無線通信を行う。各ＰＮＣａ〜ｉにおいては、以下に示すようなチャネル設定が行われる。

ＰＮＣａ，ＰＮＣｃ，ＰＮＣｇ，ＰＮＣｉ：Ｃｈａｎｎｅｌ１
ＰＮＣｂ，ＰＮＣｈ：Ｃｈａｎｎｅｌ２
ＰＮＣｄ，ＰＮＣｆ：Ｃｈａｎｎｅｌ３
ＰＮＣｅ：Ｃｈａｎｎｅｌ４
それぞれの通信チャネルを利用する各ＰＮＣのスーパーフレーム（Superframe）構成は、図１４に示すような構成に設定される。ここで、図１４中の横軸は、絶対時間を示しており、Ｃｈａｎｎｅｌ１のスーパーフレームとＣｈａｎｎｅｌ２のスーパーフレームは、それぞれ、ビーコン信号の時間分遅れたタイミングで動く。また、同様にＣｈａｎｎｅｌ２とＣｈａｎｎｅｌ３およびＣｈａｎｎｅｌ３とＣｈａｎｎｅｌ４も、それぞれビーコン信号の時間分遅れたタイミングで動く。

本実施の形態においては、上記第１および第２の実施の形態と同様に、無線端末７１は、帯域保証付き無線通信サービスを受けながら、帯域保証付き無線通信サービス以外の時間帯には、他のＰＮＣから発信されるビーコン信号の捜索を行う。ここで、無線端末７１がＰＮＣｄから帯域保証付き無線通信サービスを受ける場合、ＰＮＣｄから指定されるサービスタイムスロットを用いて帯域保証付き無線通信サービスを受ける。このサービスタイムスロットと他のＰＮＣ（ＰＮＣｅなど）のビーコン信号のタイムスロットとが一致すると、無線端末７１は、他のＰＮＣからのビーコン信号を受信することができない。

このような不具合をさけるため、各ＰＮＣａ〜ｉは、有線ネットワーク７０を介して、相互にそれぞれが利用する通信チャネルに従って同期を取る。Ｃｈａｎｎｅｌ１を利用するＰＮＣａ，ＰＮＣｃ，ＰＮＣｇ，ＰＮＣｉは、図１４に示すＣｈａｎｎｅｌ１と同一のタイミングで動作する。Ｃｈａｎｎｅｌ２を利用するＰＮＣｂ，ＰＮＣｈは、図１４に示すＣｈａｎｎｅｌ２と同一のタイミングで動作する。Ｃｈａｎｎｅｌ３を利用するＰＮＣｄ，ＰＮＣｆは、Ｃｈａｎｎｅｌ３と同一のタイミングで動作する。Ｃｈａｎｎｅｌ４を利用するＰＮＣｅは、Ｃｈａｎｎｅｌ４と同一のタイミングで動作する。このように同期を相互にとることで、同一のチャネルで動作するＰＮＣ間には、重複するサービス提供エリアが存在しないことになる。そのため、無線端末７１は、帯域保証付き無線通信サービスを受けた後に、他のＰＮＣから発信されるビーコン信号を効率よく監視することができる。

次に、帯域保証付き無線通信サービスのために利用または予約するタイムスロットについて説明する。

図１３に示すように、ＰＮＣｄのエリア６３において無線端末７１が帯域保証付き無線通信サービスを開始する際に、エリア６３に隣接する各エリアのＰＮＣａ，ＰＮＣｅ，ＰＮＣｇ（ＰＮＣｂ，ＰＮＣｈ）は、無線端末７１のハンドオーバーに備える。すなわち、各ＰＮＣａ，ＰＮＣｅ，ＰＮＣｇ（ＰＮＣｂ，ＰＮＣｈ）は、有線ネットワーク７０を介して同等の無線通信帯域を確保する。ここで、帯域確保とは、帯域保証付き無線通信サービスを行うために必要十分な時間（タイムスロット）を、無線端末とＰＮＣに占有させることで実現されるものである。

本例では図１４のように、各無線通信チャネルのスーパーフレームがオフセット付きで同期され、更に帯域保証付き無線通信サービスのためのタイムスロット確保、及びハンドオーバー対応の帯域予約のためのタイムスロット確保が、表１に示すように行われる。

すなわち、絶対時間で同一のタイムスロット（図１４のＱｏＳ Ｈａｎｄｏｖｅｒ １およびＱｏＳ Ｈａｎｄｏｖｅｒ ２）が帯域保証付き無線通信サービスの提供および予約のために利用される。このようなタイムスロット構成を採用することにより、無線端末７１は、帯域保証付き無線通信サービスを受ける際に、どのＰＮＣと接続しても、同一の物理時間を自身の占有通信タイムスロットとして利用することができる。そのため、映像データなどを遅滞無く受信することができる。

図１４に示すタイムスロット構成の場合、占有型タイムスロットであるＣＴＡ１ａ，ｂ，ｃ、ＣＴＡ２ａ，ｂ，ｅ、ＣＴＡ３ａ，ｄ，ｅ、ＣＴＡ４ｃ，ｄ，ｅの各タイムスロットを確保することが必要不可欠である。しかし、ＣＴＡ１ａ，ｂ，ｃ、ＣＴＡ２ａ，ｂ、ＣＴＡ３ａの各タイムスロットは、必ず占有スロットとする必要はない。これは、これらのタイムスロットが、占有スロットである必要があるＱｏＳ Ｈａｎｄｏｖｅｒ １のタイミングより以前のスロットであるためである。これにより、これらのタイムスロットは、ＣＡＰまたはＭＣＴＡとして有効利用することができる。また、それ以外のＣＴＡ２ｅ、ＣＴＡ３ｄ，ｅ、ＣＴＡ４ｃ，ｄ，ｅのタイム各スロットも、この占有スロットを利用可能な複数の端末を定義することにより、有効利用可能である。

また、さらなる帯域保証付き無線通信サービスが要求されたときには、ダイナミックに同通信サービスに関係するＰＮＣでスーパーフレームを変更し、ＱｏＳ Ｈａｎｄｏｖｅｒ ２などの共通占有タイムスロット領域を増すことにより、対応可能である。このようなダイナミックなスーパーフレーム構成が難しい場合、図１３のような構成において、帯域保証付き無線通信サービスを行う最大数を想定し、共通占有タイムスロットを想定された最大数分確保可能なようにスーパーフレームを決定すればよい。

本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードを、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の第１の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１のＰＮＣの構成を示すブロック図である。 図１の無線端末の構成を示すブロック図である。 図１の各ＰＮＣＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ保持されている、ＰＮＣに関する情報が記述されているＰＮＣテーブルの一例を示す図である。 ＩＥＥＥ８０２．１５．３のビーコン信号とスーパーフレーム（Superframe）の関係を示す図である。 無線端末７がエリア１７からエリア１８へ移動した際の帯域保証付き無線通信サービスの遷移を示すシーケンス図である。 図１のＰＮＣの処理手順を示すフローチャートである。 図１のＰＮＣの処理手順を示すフローチャートである。 図１のＰＮＣの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。 無線端末２７がエリア２８からエリア２９へ移動した際の帯域保証付き無線通信サービスの遷移を示すシーケンス図である。 各ＰＮＣＤ、ＰＮＣＥ、ＰＮＣＦがそれぞれ保持するＱｏｓテーブルの一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る帯域予約型ハンドオーバー方式が適用される無線通信システムの構成を示すブロック図である。 各ＰＮＣのスーパーフレームのタイミングテーブルの一例を示す図である。

符号の説明

Ａ〜Ｆ ＰＮＣ（無線通信管理装置）
ａ〜ｉ ＰＮＣ
７〜１５，２７，７１ 無線端末
１６〜１８，２８〜３０，６０〜６８ エリア
１９，３１，７０ 有線ネットワーク
１０００，２０００ ＣＰＵ
１００１，２００１ メモリ
１００３ 有線ＬＡＮ部
１００５，２００４ 無線ＬＡＮ部

Claims (12)

1. 通信装置が帯域保証型通信サービスを受けながら各管理装置により管理されるエリア間を移動するためのハンドオーバー方法であって、
   通信装置と接続して帯域保証型通信サービスを提供する管理装置は、他の管理装置に対して帯域保証を要求し、
   前記要求を受信した前記他の管理装置は、前記要求に応じて帯域を予約し、
   前記通信装置の前記エリアの移動に伴い前記通信装置が接続する管理装置を前記他の管理装置に変更する場合は、前記他の管理装置は前記予約した帯域を前記通信装置に提供する帯域保証型通信サービス用に割り当てることを特徴とするハンドオーバー方法。
2. 前記管理装置は、前記通信装置との間で前記帯域保証型通信サービスを開始する際に、前記他の管理装置に対して帯域保証を要求することを特徴とする請求項１記載のハンドオーバー方法。
3. 前記管理装置は、隣接する他の管理装置に対して前記帯域保証を要求することを特徴とする請求項１又は２記載のハンドオーバー方法。
4. 前記管理装置は、前記帯域保証を要求する管理装置に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
5. 前記要求を受信した前記他の管理装置は、前記要求に基づく帯域の予約が可能か否かを判定し、該判定の結果に基づいて前記要求に対する応答を前記管理装置に通知することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
6. 前記管理装置は、前記帯域保証の要求に対する前記帯の管理装置からの応答に基づいて、前記通信装置対して帯域保証型ハンドオーバーを提供可能か否かを判定することを特徴とする請求項５記載のハンドオーバー方法。
7. 前記管理装置は、前記通信装置に対する帯域保証型通信サービスの提供を終了する際に、前記他の管理装置による帯域予約の破棄を前記他の管理装置に指示することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
8. 前記管理装置により管理されるエリアから前記他の管理装置により管理されるエリアに前記通信装置が移動した場合に、前記管理装置は前記通信装置に提供する帯域保証型通信サービスのための帯域を予約することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
9. 前記他の管理装置は、前記通信装置の移動に応じて、隣接する管理装置に対して帯域の予約を要求することを特徴とする請求項８記載のハンドオーバー方法。
10. 前記通信装置は、接続する管理装置との通信エラーレートが一定値を超えた場合に、接続先の管理装置を変更することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
11. 互いにエリアが重複する管理装置には、異なる利用チャネルを割り当て、さらに、異なるタイミングで制御信号を送信するようにしたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。
12. 帯域保証型通信サービスを提供している管理装置が該通信サービスにために占有している占有時間と、隣接ずる管理装置が予約している時間とを同期させることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のハンドオーバー方法。

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