JP2007274520A - 無線通信システム、システム制御装置、無線基地局、通信制御方法、および通信制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】異なるサブネットの無線基地局に無線通信端末の帰属先が変更された場合であっても、移動元のサブネットから移動先サブネットへ転送を行うための転送元無線基地局として適切な無線基地局を動的に選定することができ、かつその動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができるようにする。
【解決手段】制御装置１が、各無線基地局の転送能力情報、帰属端末数や通信トラフィック量などの負荷情報、および各無線通信端末の帰属先情報を収集する。制御装置１は、無線通信端末がサブネットを越えて移動したことを検出すると、これらの情報を用いて移動元のサブネットから移動先のサブネットに対して安定した通信品質が確保できる転送元無線基地局を動的に選択し、サブネット間での安定した通信経路を動的に確保し、無線通信端末に対する通信品質の安定した確保を実現する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の無線基地局を備え、その複数の無線基地局が複数のサブネットに分割されてアドレス情報の管理が行われる無線通信システム、システム制御装置、無線基地局、通信制御方法、および通信制御プログラムに関する。

従来より、伝送媒体に無線を利用した無線ＬＡＮシステムでは、無線通信端末、特に音声や動画を扱うリアルタイム動画通信を行っている無線通信端末がサブネットを越えて移動する場合に、無線通信端末のＩＰアドレスを変更することなくその通信経路を確保するには、無線通信端末がアドレスを取得したサブネットと移動先のサブネットを接続できるように、移動元サブネット内の無線基地局と移動先サブネット内の無線基地局との間に通信経路を設定する必要がある。

こうした無線通信端末に対する継続的な通信経路を確保する従来の無線ＬＡＮシステムについて、図１０を参照して説明する。
まず、無線通信端末がサブネットを越えて移動を行ったことを、制御装置５０１および無線基地局５０２が認識する。
ここで、無線通信端末５０３が無線基地局５０２ｂから無線基地局５０２ｃに帰属先を変更するように移動した場合を例として説明すると、従来の制御装置５０１は、その無線通信端末５０３がサブネットを越えて移動する直前に帰属していた無線基地局５０２ｂと、新たに帰属した無線基地局５０２ｃとの間に、サブネット間の通信経路５０６を確保する。

このように、無線通信端末がサブネットを越えて移動した場合に、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局は、当該無線通信端末が最初に帰属した無線基地局やサブネットを越える直前に帰属していた無線基地局が選定されることとなっていた。

また、従来の無線基地局として、トラフィックが閾値を越えたかどうかを判定し、越えていれば、トポロジマップを参照して通信経路候補の有無を判定し、切り替えることによりトラフィック分散可能かどうかを判定し、可能であれば通信経路を切り替えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−６９０５０号公報

しかしながら、上述した従来の無線ＬＡＮシステムで、移動前のサブネット内で最後に帰属していた無線基地局を移動先サブネットへの転送元無線基地局として選定する場合、地理的にサブネットの変更点に近い位置に設置された無線基地局が選定されやすくなるため、そうしたサブネットの変更点に近い無線基地局に負荷が集中しやすくなり、安定した通信品質を確保できなくなる虞があった。

また、上述した従来の無線ＬＡＮシステムで、無線通信端末が最初に帰属した無線基地局を移動先サブネットへの転送元無線基地局として選定する場合についても、例えばバックボーンにも伝送媒体として無線を使用する無線基地局に初期帰属が行われていると、無線基地局としての転送能力が有線のバックボーンを有する無線基地局に比べて一般に低いため、無線帯域が逼迫し、安定した通信品質の確保が困難となる虞があった。

このように、従来の無線通信システムでは、通信経路として確保するための無線基地局を無線通信端末の移動経路や初期帰属位置に依存して選定するため、特定の無線基地局に負荷が集中する、あるいは、通信経路として適切でない無線基地局が選定される虞があった。このため、安定した通信経路の確保ができなくなる虞があった。

また、上述した特許文献１のものは、異なるサブネットの無線基地局に無線通信端末の帰属先が変更されるといった、無線通信端末のサブネットを越えた移動が発生しない場合であっても、各無線基地局間で接続した場合のシミュレーションを行ってトポロジマップを作成し続ける必要があるため、サブネット間の経路確保のために処理能力を使い続ける必要があり、大きな負荷がかかってしまっていた。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、異なるサブネットの無線基地局に無線通信端末の帰属先が変更された場合であっても、移動元のサブネットから移動先サブネットへ転送を行うための転送元無線基地局として適切な無線基地局を動的に選定することができ、かつその動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができ、安定した通信品質を確保することができる無線通信システム、システム制御装置、無線基地局、通信制御方法、および通信制御プログラムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の第１の態様としての無線通信システムは、無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、上記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムであって、無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定手段を備えたことを特徴とする。

上記複数の無線基地局それぞれについての情報を管理する無線基地局情報管理手段を備え、上記無線基地局選定手段は、上記無線基地局情報管理手段の無線基地局情報に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局の転送能力情報を含み、上記無線基地局選定手段は、該転送能力情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局における通信トラフィック量の情報を含み、上記無線基地局選定手段は、上記無線基地局情報管理手段に管理される各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも各無線基地局に対する無線通信端末の帰属数情報を含み、上記無線基地局選定手段は、該帰属数情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、上記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ上記帰属数が最も少ない無線基地局を上記転送元無線基地局として選定することが好ましい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から上記転送元無線基地局をランダムに選定することであってもよい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って上記転送元無線基地局を順次選定していくことであってもよい。

また、本発明の第２の態様としてのシステム制御装置は、複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムに用いられ、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置であって、無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定手段を備えたことを特徴とする。

上記複数の無線基地局それぞれについての情報を管理する無線基地局情報管理手段を備え、上記無線基地局選定手段は、上記無線基地局情報管理手段の無線基地局情報に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局の転送能力情報を含み、上記無線基地局選定手段は、該転送能力情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局における通信トラフィック量の情報を含み、上記無線基地局選定手段は、上記無線基地局情報管理手段に管理される各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも各無線基地局に対する無線通信端末の帰属数情報を含み、上記無線基地局選定手段は、該帰属数情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、上記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ上記帰属数が最も少ない無線基地局を上記転送元無線基地局として選定することが好ましい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から上記転送元無線基地局をランダムに選定することであってもよい。

上記無線基地局選定手段は、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って上記転送元無線基地局を順次選定していくことであってもよい。

また、本発明の第３の態様としての無線基地局は、複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、上記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムに用いられる無線基地局であって、当該無線基地局についての情報をシステム制御装置に送信する無線基地局情報送信手段と、上記システム制御装置により指定された無線基地局との間に、異なるサブネット間を接続する通信経路を確保する通信経路確保手段と、を備えたことを特徴とする。

上記無線基地局情報送信手段により送信される無線基地局の情報は、少なくとも当該無線基地局の通信トラフィック量の情報を含むことが好ましい。

上記無線基地局情報送信手段により送信される無線基地局の情報は、少なくとも当該無線基地局への無線通信端末の帰属情報を含むことが好ましい。

また、本発明の第４の態様としての通信制御方法は、無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、上記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムにおける通信制御方法であって、無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更されたと判別する変更判別工程と、上記変更判別工程で異なるサブネットに変更されたと判別された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定工程と、を備えたことを特徴とする。

上記無線基地局選定工程では、上記複数の無線基地局それぞれについての情報に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定工程では、少なくとも無線基地局の転送能力情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定工程では、各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定工程では、少なくとも無線基地局への帰属数情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定工程では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、上記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ上記帰属数が最も少ない無線基地局を上記転送元無線基地局として選定することが好ましい。

上記無線基地局選定工程では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から上記転送元無線基地局をランダムに選定することであってもよい。

上記無線基地局選定工程では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って上記転送元無線基地局を順次選定していくことであってもよい。

また、本発明の第５の態様としての通信制御プログラムは、無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、上記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムにおける通信制御プログラムであって、コンピュータに、無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更されたと判別する変更判別処理と、上記変更判別処理で異なるサブネットに変更されたと判別された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定処理と、を実行させることを特徴とする。

上記無線基地局選定処理では、上記複数の無線基地局それぞれについての情報に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定処理では、少なくとも無線基地局の転送能力情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定処理では、各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定処理では、少なくとも無線基地局への帰属数情報を用いて上記転送元無線基地局を選定することが好ましい。

上記無線基地局選定処理では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、上記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ上記帰属数が最も少ない無線基地局を上記転送元無線基地局として選定することが好ましい。

上記無線基地局選定処理では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から上記転送元無線基地局をランダムに選定することであってもよい。

上記無線基地局選定処理では、上記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って上記転送元無線基地局を順次選定していくことであってもよい。

以上のように、本発明によれば、異なるサブネットの無線基地局に無線通信端末の帰属先が変更された場合であっても、移動元のサブネットから移動先サブネットへ転送を行うための転送元無線基地局として適切な無線基地局を動的に選定することができ、かつその動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができ、安定した通信品質を確保することができる。

次に、本発明に係る無線通信システム、システム制御装置、無線基地局、通信制御方法、および通信制御プログラムを適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
まず、各実施形態の概略について説明する。

本実施形態は、複数の無線基地局が設置されたエリアを無線通信端末が自由に移動し、通信を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、無線通信端末がルーティング可能なエリアを越えて移動した場合においても、無線通信端末に対して安定した通信経路を選択する機能を有するものである。

〔第１の実施形態〕
次に、本発明の第１の実施形態としての無線通信システムについて、図１を参照して説明する。
本発明の第１の実施形態としての無線通信システムは、制御装置１と、無線基地局２（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・）とを含む。これら複数の無線基地局２は、サブネット５ａと５ｂとに分けられてアドレス情報が管理され、ルーティング装置４を介して通信可能に構成されている。

制御装置１は、無線基地局情報テーブル１１と、無線基地局選定処理部１２と、通信経路設定処理部１３と、無線通信端末情報テーブル１４とを備える。

無線基地局情報テーブル１１は、図２に示すように、この管理装置１による管理対象となる各無線基地局２について、無線基地局の基本サービス識別子であるＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）に、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスと、サブネットマスク情報と、転送能力情報と、端末の帰属数情報と、通信トラフィック量を含む負荷情報とを関連付けて格納する。

無線基地局選定処理部１２は、無線基地局情報テーブル１１に格納された情報に基づいて、サブネット間の通信経路として用いるための転送元無線基地局に最適な無線基地局を選択する。

通信経路設定処理部１３は、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合に、無線基地局２が有する通信経路確保部２３と通信を行い、無線通信端末３の移動元サブネットで選定された転送元無線基地局と、移動先サブネットにおける転送先無線基地局との間に通信経路の確保を要求する。

無線通信端末情報テーブル１４は、図３に示すように、管理対象となる無線基地局２に帰属する各無線通信端末３の個別識別子ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを管理し、無線通信端末３の移動を判別できるようにする。

また、全ての無線基地局２は、無線基地局情報通知部２１と、無線通信端末情報通知部２２と、通信経路確保部２３とを備える。

無線基地局情報通知部２１は、自局の転送能力情報、ＩＰアドレス、サブネット情報、および基本サービス識別子ＢＳＳＩＤを管理し、制御装置１に通知する。
無線通信端末情報通知部２２は、無線通信端末３が自局に帰属した時、および通信を開始した時に、その旨を制御装置１に通知する。
通信経路確保部２３は、制御装置１が持つ通信経路設定処理部１３からの要求に応じて、指定された無線基地局との間にサブネット間としての通信経路を確保する。

次に、本実施形態としての無線通信システムによる動作の概略について、図１を参照して説明する。
例えば無線通信端末３が、サブネット５ａに属する無線基地局２ｂに最初に帰属した後、サブネットを越えて移動し、サブネット５ｂに属する無線基地局２ｃに帰属先を変更した場合、継続的に通信を確保するためには、サブネット５ａに属する無線基地局と新規に帰属した無線基地局２ｃとの間に通信経路を設定する必要がある。

制御装置１は、管理対象となっている無線基地局２（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・）に関して、各無線基地局に帰属する無線通信端末の各種情報、例えば端末の帰属数や通信トラフィック量といった通信負荷情報、サブネット情報、無線基地局の転送能力情報などを管理する。

無線基地局２ｃは、無線通信端末３が新たに帰属すると、無線通信端末が帰属した際に発信する帰属要求メッセージを制御装置１に転送する。
制御装置１は、無線基地局２ｃから転送された帰属要求メッセージと管理している無線基地局情報テーブル１１から無線通信端末３がサブネットを越えて移動したことを認識すると共に、移動前に属していたサブネットを判別する。

無線基地局選定処理部１２は、移動前のサブネット５ａに属する各無線基地局２（図１の例では無線基地局２ａ，２ｂ）の中から、無線基地局の転送能力情報、および無線基地局の負荷情報に基づき、サブネット間の通信経路を構成する転送元無線基地局となる無線基地局を選定する。

こうして選定された転送元無線基地局と、サブネットを越えて移動した無線通信端末３が新たに帰属した無線基地局２ｃとの間に通信経路が確保されることにより、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合であっても、安定した通信状態を連続して確保し続けることができる。

一般に、伝送媒体に無線を利用した無線通信システムでは、無線通信端末、特に音声や動画を扱うリアルタイム動画通信を行っている無線通信端末がサブネットを越えて移動する場合に、無線通信端末のＩＰアドレスを変更することなく通信を継続するためには、無線通信端末３がアドレスを取得したサブネットと移動先のサブネットとの間を接続させる通信経路を設定する必要がある。

本実施形態では、こうした通信経路の設定に当たり、まず、無線通信端末に対して無線アクセスを提供する無線基地局群を管理する制御装置１により、各無線基地局の転送能力情報、帰属端末数や通信トラフィック量などの負荷情報、および各無線通信端末の帰属先情報を収集する。また、上記の転送能力情報は、ユーザからの設定入力であってもよい。
こうした情報を収集することにより制御装置１は、無線通信端末がサブネットを越えて移動したことを検出すると、移動元のサブネットから移動先のサブネットに対して安定した通信品質が確保できる転送元無線基地局を動的に選択し、サブネット間での安定した通信経路を動的に確保し、無線通信端末に対する通信品質の安定した確保を実現する。

次に、本実施形態としての無線通信システムの動作について、図１から図４を参照して説明する。

制御装置１は、各無線基地局の管理を開始する時点でそれら無線基地局２の無線基地局情報通知部２１、無線通信端末情報通知部２２を介して基本サービス識別子であるＢＳＳＩＤ、ＩＰアドレス、サブネットマスク、無線基地局の転送能力情報、端末帰属数、通信トラフィック量、および帰属する端末の個別情報識別子ＭＡＣアドレスを取得する。
このようにして、制御装置１は無線基地局情報テーブル１１、および無線通信端末情報テーブル１４の情報を初期情報として構成し、これらの情報を管理する。

ここで、無線基地局情報テーブル１１に格納される無線基地局の転送能力T<avail>は、無線基地局２の無線基地局情報通知部２１から通知されるデフォルトの転送能力情報に限定されず、ユーザにより設定しておくこともできる。このため、ネットワークの管理者が、ネットワークの運用ポリシーに従って適宜設定するといったことができる。
例えば、バックボーンにも伝送媒体として無線を使用する無線基地局では、バックボーンとなるネットワークと有線で接続されている無線基地局に比べて、通信エラーの発生や設置状態などにより、理論値通りの通信速度が出にくい状態が考えられる。こうした場合に、その無線基地局の転送能力T<avail>を予め理論値よりもかなり低く設定しておくことにより、バックボーンとなるネットワークと有線で接続されている無線基地局をより優先させることができ、サブネット間の通信経路を構成する転送元無線基地局の選定をより的確にできるようにすることができる。

また、端末帰属数T<max>、および通信トラフィック量T<real>については、無線基地局２の帰属数が変化した時、および通信の開始／終了時に、その無線基地局２の無線基地局情報通知部２１からその旨が制御装置１に送信されることで、随時更新されていくこととなる。

図４に、無線通信端末３の電源投入時からの制御シーケンスを示す。
無線通信端末３は、電源が投入されると周辺に設置された無線基地局の１つを選択し、ＭＡＣアドレスを含む帰属要求メッセージを送信する（ステップＳ１）。ここでは無線基地局２ｂが初期帰属無線基地局に選択された場合を例として説明する。

無線基地局２ｂは、受信した帰属要求メッセージを、転送帰属要求メッセージとして制御装置１に転送する（ステップＳ２）。
制御装置１は、受信した転送帰属要求メッセージに基づき、送信されたＭＡＣアドレスに帰属基地局の識別情報を関連付けるように無線通信端末情報テーブル１４を更新する（ステップＳ３）。

無線通信端末３の無線基地局２ｂへの帰属が完了すると、無線基地局２ｂが属するサブネットのＩＰアドレスが無線通信端末３に付与される。
こうして無線通信端末３が無線基地局２ｂに帰属した状態で無線通信端末３が移動していき、無線基地局２ｂの通信圏内から無線基地局２ｃの通信圏内に達すると（ステップＳ４）、無線通信端末３は無線基地局２ｃに対して帰属変更要求メッセージを送信する（ステップＳ５）。

無線基地局２ｃは、受信した帰属変更要求メッセージを転送帰属変更要求メッセージとして制御装置１に転送する（ステップＳ６）。
制御装置１は、受信した転送帰属変更要求メッセージに含まれるＭＡＣアドレスと無線基地局のＢＳＳＩＤにより無線通信端末情報テーブル１４を参照し、無線通信端末３が移動したことを認識する。

無線通信端末３の移動を認識した制御装置１は、無線基地局情報テーブル１１から、移動前後の無線基地局２ｂおよび２ｃの情報を取得し、無線基地局のＩＰアドレスとサブネット情報を比較することにより、無線通信端末３がサブネットを越えて移動を行ったかどうかを判定する（ステップＳ７）。

ここで、無線通信端末３がサブネットを越えて移動していると判別された場合、制御装置１は、移動元のサブネットから移動先サブネットの無線基地局２ｃへ情報を転送するための転送元無線基地局を、無線基地局選定処理部１２により、移動元サブネットに含まれる無線基地局２の中から選定する（ステップＳ８）。
この転送元無線基地局の選定動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。

まず、制御装置１は、無線通信端末３が移動前に帰属していた無線基地局２ｂの属するサブネット５ａに含まれる無線基地局の一覧を、無線基地局情報テーブル１１から取得する（ステップＳ８１）。図１に示す例では無線基地局２ａ，２ｂとなる。

こうして取得された各無線基地局２について、無線基地局選定処理部１２は、転送能力T<avail>−通信トラフィック量T<real>を算出する（ステップＳ８２）。
算出された各無線基地局２における転送能力T<avail>−通信トラフィック量T<real>、すなわち転送能力の余裕情報を比較し、値の最も大きいものから差が予め定められた割合内である無線基地局２を検索する（ステップＳ８３）。

この検索結果となった無線基地局２、すなわち転送能力の余裕が最大値から予め定められた割合内である無線基地局２について、端末帰属数T<max>が最低のものを検索し（ステップＳ８４）、１つの無線基地局に絞られれば（ステップＳ８５；Ｎｏ）その無線基地局２を転送元無線基地局として選定する（ステップＳ８７）。
この検索結果となる無線基地局２が複数存在する場合には（ステップＳ８５；Ｙｅｓ）、それらの無線基地局から転送元無線基地局をランダムに選定する（ステップＳ８６，Ｓ８７）。

こうして無線通信端末３に対する通信経路として用いるに適した転送能力の余裕を持ち、その中でも端末帰属数の少ない無線基地局２が、その通信経路を構成する転送元無線基地局として選定される。
図４の動作例では、無線基地局２ｂが選択されたものとして説明している。

制御装置１の通信経路設定処理部１３は、上述のように選定された無線基地局２ｂに対して、無線通信端末３を宛先に持つデータを無線基地局２ｃに転送させる通信経路確保要求を送信する（ステップＳ９）。
同様に無線基地局２ｃに対して、無線通信端末３から送付されたデータを無線基地局２ｂに転送するという通信経路確保要求を送信する（ステップＳ１０）。

このようにして、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合であっても、移動元サブネットから移動先のサブネットに情報を転送するために最適な転送元無線基地局を選定し、無線通信端末３に対する通信経路を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、無線通信端末の通信経路を確保するための転送元無線基地局を、転送能力T<avail>−通信トラフィック量T<real>で求められる転送能力の余裕や端末帰属数に基づいて選定しているので、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合であっても安定した通信経路を提供し続けることができ、無線通信端末に対して安定した通信品質を確保することができる。

また、転送元無線基地局を選定するのに用いられる無線基地局情報テーブル１１に格納される転送能力T<avail>をユーザにより設定しておくこともできるため、無線基地局の設置状況やネットワークの運用ポリシーに従って、転送元無線基地局がより適切に選定されるようにユーザによる自在な設定ができる。
このため、無線基地局の設置状況が複雑であったり、ネットワークの運用ポリシーを特に反映させたい場合であっても、特定の無線基地局に負荷を集中させることなく、転送元無線基地局を適切に選定することができ、安定した通信経路を確保することができる。このため、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合であっても、安定した通信品質を確保し続けることができる。

このように、異なるサブネットの無線基地局に無線通信端末の帰属先が変更された場合であっても、ＩＰアドレスを変更することなく移動元のサブネットと移動先のサブネットを接続することができ、通信経路として適切な無線基地局を動的に選定することができる。
さらに、こうした転送元無線基地局の動的選定を、選定が必要となった時に無線基地局情報テーブル１１から検索するだけで、特定の無線基地局に偏ることなく適切に行うことができるため、その動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができ、安定した通信品質を確保することができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態としての無線通信システムについて説明する。
この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態で、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合に、転送能力の余裕や端末帰属数に基づいて転送元無線基地局を選定しているのに替えて、転送元無線基地局をランダムまたは予め定められた順番に従って選定するようにしたものである。
上述した第１の実施形態と同様のものについては同符号とし、説明を省略する。

本発明の第２の実施形態における制御装置１は、図６に示すように、無線基地局情報テーブル６１と、無線基地局選定処理部６２と、通信経路設定処理部１３と、無線通信端末情報テーブル１４とを備える。

無線基地局情報テーブル６１は、図７に示すように、この管理装置１による管理対象となる各無線基地局２について、無線基地局の基本サービス識別子であるＢＳＳＩＤに、ＩＰアドレスと、サブネットマスク情報と、経路割り当て回数情報とを関連付けて格納する。

無線基地局選定処理部６２は、無線基地局情報テーブル６１に格納された情報に基づいて、サブネット間の通信経路として用いるための転送元無線基地局に最適な無線基地局を選択する。

次に、本実施形態としての無線通信システムの動作について説明する。
図４を用いて上述した無線通信端末３の電源投入時からの動作について、ステップＳ８で示される転送元無線基地局の選定動作以外は上述した第１の実施形態と同様の動作であり、説明を省略する。

本実施形態としての無線通信システムにおける転送元無線基地局の選定動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。

まず、制御装置１は、無線通信端末３が移動前に帰属していた無線基地局２ｂの属するサブネット５ａに含まれる無線基地局の一覧を、無線基地局情報テーブル６１から取得する（ステップＳ９１）。図６に示す例では無線基地局２ａ，２ｂとなる。

こうして取得された各無線基地局２について、無線基地局選定処理部６２は、無線基地局情報テーブル６１における経路割り当て回数が最小のもの、すなわち転送元無線基地局として選定された回数が他より少ないものを検索する（ステップＳ９２）。
この検索結果となる無線基地局２が複数存在する場合には（ステップＳ９３；Ｙｅｓ）、それらの無線基地局から転送元無線基地局をランダムに選定する（ステップＳ９４，Ｓ９５）。このランダムな選定は、乱数表を用いるなど、各種の方法を用いてよい。
上記ステップＳ９２での検索により１つの無線基地局に絞られれば（ステップＳ９３；Ｎｏ）その無線基地局２を転送元無線基地局として選定する（ステップＳ９５）。

以上のようにして、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合に、移動元サブネットから移動先サブネットにおける無線基地局２ｃへ情報を転送するための転送元無線基地局が、移動元サブネットに含まれる無線基地局からランダムに選定されることとなる。

このように、本発明の第２の実施形態によれば、無線通信端末の通信経路を確保するための転送元無線基地局を、移動元サブネットに含まれる無線基地局からランダムに選定するため、無線通信端末３がサブネットを越えて移動した場合であっても、ＩＰアドレスを変更することなく移動元のサブネットと移動先のサブネットを接続させ、転送元無線基地局を偏りなく選定することができ、安定した通信経路を提供し続けることができる。
このため、無線通信端末に対して安定した通信品質を確保することができる。

さらに、こうした転送元無線基地局の動的選定を、選定が必要となった時に無線基地局情報テーブル６１から検索するだけで、特定の無線基地局に偏ることなく適切に行うことができるため、その動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができ、安定した通信品質を確保することができる。

なお、上述した動作例では、転送元無線基地局をランダムに選定することとして説明したが、予め定められた順番に従って順次選定していく構成であってもよい。
この場合、無線基地局情報テーブル６１は、図９に示すように、無線基地局の基本サービス識別子であるＢＳＳＩＤに、ＩＰアドレスと、サブネットマスク情報と、選定順序情報とを関連付けて格納し、前回選定された無線基地局にフラグを立てる構成となる。
この選定順序は、各サブネット毎に１から順に割り当てられる。また、ユーザによって任意に設定することができる。

こうした構成により、上述したステップＳ９１で移動元サブネットに含まれる無線基地局２が検索されると、そのサブネット内で前回に選定された無線基地局の次の順番が設定された無線基地局が、無線基地局選定処理部６２により転送元無線基地局として選定されることとなる。

このように、本発明の第２の実施形態における予め定められた順番に従って順次選定する動作例によっても、転送元無線基地局を偏りなく選定することができ、安定した通信経路を提供し続けることができる。
このため、無線通信端末に対して安定した通信品質を確保することができる。

さらに、こうした転送元無線基地局の動的選定を、選定が必要となった時に無線基地局情報テーブル６１から検索するだけで、特定の無線基地局に偏ることなく適切に行うことができるため、その動的選定を行うための負荷を小さく抑えて処理能力を有効活用することができ、安定した通信品質を確保することができる。

〔各実施形態について〕
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
例えば、無線基地局を分割するサブネットの数や、各サブネットに含まれる無線基地局の数は、上述したものに限定されず、任意の数であってよい。

また、上述した各実施形態では、制御装置１が１つであるシステムとして説明したが、制御装置１が複数接続されたシステムであっても同様に実現することができる。
すなわち、無線通信端末３が移動することにより他の制御装置による管理範囲の無線基地局２に帰属先が変更された場合、移動元を管理範囲とした制御装置と移動先を管理範囲とする制御装置との間で無線基地局情報テーブル１１や無線通信端末情報テーブル１４の情報をやりとりすることによって、上述した各実施形態としての動作を同様に実現することができる。

また、上述した各実施形態としての無線通信システムを実現するための処理手順をプログラムとして記録媒体に記録することにより、本発明の各実施形態による上述した各機能を、その記録媒体から供給されるプログラムによって、システムを構成するコンピュータのＣＰＵに処理を行わせて実現させることができる。
この場合、上記の記録媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記録媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。
すなわち、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体および該記録媒体から読み出された信号は本発明を構成することになる。
この記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等を用いてよい。

この本発明に係るプログラムによれば、当該プログラムによって制御されるコンピュータに、上述した本発明に係る各実施形態としての無線通信システムにおける各機能を実現させることができる。

本発明の第１の実施形態としての無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 無線基地局情報テーブル１１の例を示す図である。 無線通信端末情報テーブル１４の例を示す図である。 無線通信端末がサブネットを越えて移動した場合の該無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。 第１の実施形態における制御装置１による無線基地局選択動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態としての無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 無線基地局情報テーブル６１の例を示す図である。 第２の実施形態における制御装置１による無線基地局選択動作を示すフローチャートである。 無線基地局情報テーブル６１の他の例を示す図である。 従来の無線通信システムの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１、６ 制御装置
１１、６１ 無線基地局情報テーブル
１２、６２ 無線基地局選定処理部
１３ 通信経路設定処理部
１４ 無線通信端末情報テーブル
２ 無線基地局
２１ 無線基地局情報通知部
２２ 無線通信端末情報通知部
２３ 通信経路確保部
３ 無線通信端末
５ サブネット

Claims (35)

1. 無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、前記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムであって、
   無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定手段を備えたことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記複数の無線基地局それぞれについての情報を管理する無線基地局情報管理手段を備え、
   前記無線基地局選定手段は、前記無線基地局情報管理手段の無線基地局情報に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局の転送能力情報を含み、
   前記無線基地局選定手段は、該転送能力情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局における通信トラフィック量の情報を含み、
   前記無線基地局選定手段は、前記無線基地局情報管理手段に管理される各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも各無線基地局に対する無線通信端末の帰属数情報を含み、
   前記無線基地局選定手段は、該帰属数情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
6. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、前記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ前記帰属数が最も少ない無線基地局を前記転送元無線基地局として選定することを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から前記転送元無線基地局をランダムに選定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
8. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って前記転送元無線基地局を順次選定していくことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
9. 複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムに用いられ、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置であって、
   無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定手段を備えたことを特徴とするシステム制御装置。
10. 前記複数の無線基地局それぞれについての情報を管理する無線基地局情報管理手段を備え、
    前記無線基地局選定手段は、前記無線基地局情報管理手段の無線基地局情報に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項９記載のシステム制御装置。
11. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局の転送能力情報を含み、
    前記無線基地局選定手段は、該転送能力情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項１０記載のシステム制御装置。
12. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも無線基地局における通信トラフィック量の情報を含み、
    前記無線基地局選定手段は、前記無線基地局情報管理手段に管理される各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項１１記載のシステム制御装置。
13. 前記無線基地局情報管理手段に管理される無線基地局の情報は、少なくとも各無線基地局に対する無線通信端末の帰属数情報を含み、
    前記無線基地局選定手段は、該帰属数情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項１２記載のシステム制御装置。
14. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、前記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ前記帰属数が最も少ない無線基地局を前記転送元無線基地局として選定することを特徴とする請求項１３記載のシステム制御装置。
15. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から前記転送元無線基地局をランダムに選定することを特徴とする請求項９記載のシステム制御装置。
16. 前記無線基地局選定手段は、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って前記転送元無線基地局を順次選定していくことを特徴とする請求項９記載のシステム制御装置。
17. 複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、前記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムに用いられる無線基地局であって、
    当該無線基地局についての情報をシステム制御装置に送信する無線基地局情報送信手段と、
    前記システム制御装置により指定された無線基地局との間に、異なるサブネット間を接続する通信経路を確保する通信経路確保手段と、を備えたことを特徴とする無線基地局。
18. 前記無線基地局情報送信手段により送信される無線基地局の情報は、少なくとも当該無線基地局の通信トラフィック量の情報を含むことを特徴とする請求項１７記載の無線基地局。
19. 前記無線基地局情報送信手段により送信される無線基地局の情報は、少なくとも当該無線基地局への無線通信端末の帰属情報を含むことを特徴とする請求項１７または１８記載の無線基地局。
20. 無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、前記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更されたと判別する変更判別工程と、
    前記変更判別工程で異なるサブネットに変更されたと判別された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定工程と、を備えたことを特徴とする通信制御方法。
21. 前記無線基地局選定工程では、前記複数の無線基地局それぞれについての情報に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２０記載の通信制御方法。
22. 前記無線基地局選定工程では、少なくとも無線基地局の転送能力情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２１記載の通信制御方法。
23. 前記無線基地局選定工程では、各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２２記載の通信制御方法。
24. 前記無線基地局選定工程では、少なくとも無線基地局への帰属数情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２３記載の通信制御方法。
25. 前記無線基地局選定工程では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、前記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ前記帰属数が最も少ない無線基地局を前記転送元無線基地局として選定することを特徴とする請求項２４記載の通信制御方法。
26. 前記無線基地局選定工程では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から前記転送元無線基地局をランダムに選定することを特徴とする請求項２０記載の通信制御方法。
27. 前記無線基地局選定工程では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って前記転送元無線基地局を順次選定していくことを特徴とする請求項２０記載の通信制御方法。
28. 無線通信端末との無線通信を制御する複数の無線基地局と、該複数の無線基地局での通信における各種制御を行うシステム制御装置とを備え、前記複数の無線基地局が複数のサブネットに分割された無線通信システムにおける通信制御プログラムであって、
    コンピュータに、
    無線通信端末の帰属先が１つのサブネットの無線基地局から異なるサブネットの無線基地局に変更されたと判別する変更判別処理と、
    前記変更判別処理で異なるサブネットに変更されたと判別された時、移動元のサブネットから移動先のサブネットへ情報を転送するための転送元無線基地局を、特定の無線基地局に偏らないように予め定められた処理手順に従って該移動元サブネットに含まれる無線基地局から選定する無線基地局選定処理と、を実行させることを特徴とする通信制御プログラム。
29. 前記無線基地局選定処理では、前記複数の無線基地局それぞれについての情報に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２８記載の通信制御プログラム。
30. 前記無線基地局選定処理では、少なくとも無線基地局の転送能力情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項２９記載の通信制御プログラム。
31. 前記無線基地局選定処理では、各無線基地局の転送能力から当該無線基地局の通信トラフィック量を引いた転送能力の余裕に基づいて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項３０記載の通信制御プログラム。
32. 前記無線基地局選定処理では、少なくとも無線基地局への帰属数情報を用いて前記転送元無線基地局を選定することを特徴とする請求項３１記載の通信制御プログラム。
33. 前記無線基地局選定処理では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局の内、前記転送能力の余裕が最大から予め定められた割合までであり、かつ前記帰属数が最も少ない無線基地局を前記転送元無線基地局として選定することを特徴とする請求項３２記載の通信制御プログラム。
34. 前記無線基地局選定処理では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から前記転送元無線基地局をランダムに選定することを特徴とする請求項２８記載の通信制御プログラム。
35. 前記無線基地局選定処理では、前記移動元サブネットに含まれる無線基地局から、予め定められた順番に従って前記転送元無線基地局を順次選定していくことを特徴とする請求項２８記載の通信制御プログラム。

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