JP2013239967A - 無線通信システム、及び接続切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線端末側にハンドオーバの機能を備えることなく、任意の無線通信方式においてハンドオーバを実現する。
【解決手段】無線端末１と無線接続を確立した基地局装置２−１は、隣接する基地局装置２−２、２−３、…にハンドオーバ申請を行う。基地局装置２−２、２−３、…は、ハンドオーバ申請を許諾した場合、無線端末１からの送信信号の受信レベルを逐次測定して、基地局装置２−１に通知する。基地局装置２−１は無線端末１からの送信信号の受信レベルを逐次測定し、基地局装置２−２、２−３、…から通知された受信レベルと比較する。基地局装置２−１は、基地局装置２−２の受信レベルの方が大きいと判断した場合、基地局装置２−２にハンドオーバ実行指示を送信し、確立していた無線端末１との無線接続を解放する。ハンドオーバ実行指示を受信した基地局装置２−２は、無線端末１と無線接続を確立する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システム、及び接続切替方法に関する。

近年、一般家庭やオフィス、あるいは駅や空港での公衆ホットスポットサービスなど、端末からの無線通信をアクセスとして利用し、光回線に代表されるブロードバンド接続を介して身近にインターネットを利用できる環境が普及しつつある。特に、近年のブロードバンドルータには無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信機能が内蔵されているものも多く、家庭内やオフィスにおいて簡便にＬＡＮが構築できるようになってきている。

一方、無線ＬＡＮに代表される高速アクセスだけでなく、無線タグなどのＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用した物品や人員の管理、火災感知センサや人感センサ等を用いたセキュリティ管理にも多数の小型無線デバイスが用いられるようになってきており、今後、様々な無線通信方式が家庭やオフィス内で用いられるような状況が容易に想定される。

[フレキシブルワイヤレス（ソフトウェア無線）技術]
このような状況の中、１つの共通の無線ゲートウェイ装置を用いて、複数の無線方式をサポートしたり、新しい無線方式に柔軟に対応したりする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示す技術では、無線ゲートウェイ装置は、無線信号の受信部、受信信号のデジタル化（アナログ−デジタル変換）部、およびデジタル信号の伝送部のみに簡略化した構成である。無線ゲートウェイ装置でデジタル化した受信信号は、ネットワークを介して強力な演算能力を持つ信号処理サーバに伝送され、信号処理サーバ側で受信信号の復調・復号等の処理を行うことができる。

さらに、例えば、信号処理の遅延が大きいと困難を伴うような無線通信、例えば無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸ（ワイマックス、Worldwide Interoperability for Microwave Access）に代表されるような高速無線通信では、無線ゲートウェイ装置内で信号処理を行い、無線タグやセンサ類など、処理遅延に寛容な無線通信では、信号処理サーバで信号処理を行うといったように、使用する無線通信方式に応じて、信号処理を行う装置を適応的に切り替える技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に示す技術では、無線ゲートウェイ装置自身が、検出した無線通信方式に基づいて自基地局装置あるいは信号処理サーバで信号処理を行うかを判定し、切り替えることができる。また、無線ゲートウェイ装置で新規に必要となるソフトウェア信号処理を、適時ネットワーク上のプログラムサーバからダウンロードして信号処理部を書き換えることができる。

なお、これらの無線ゲートウェイシステム構成は、インターネットやＷＡＮ（Wide Area Network）などの広域ネットワークを媒介するネットワークとして想定することもできるが、これに限らず、オフィス内ネットワークやホームネットワーク等に代表されるＬＡＮ環境において、信号処理サーバとしてＰＣ（Personal Computer）を利用したり、ホームゲートウェイあるいはサービスゲートウェイといった装置を利用したりといった構成をとることもできる。

[ハンドオーバ技術]
図１０は、ハードハンドオーバ(ハードハンドオフ)を行う既存の無線通信システムを示す図である。同図に示す無線通信システムのセルは、それぞれ周波数チャネルが異なる。そこで、無線端末に２つ以上の無線部（無線機）を備えておく。同図では、無線端末は第１無線部と第２無線部の２つの無線部を備えており、これらは異なるセルの基地局装置と通信する。無線端末の端末ハンドオーバ制御装置は、第１無線部、第２無線部それぞれによって受信した信号を信号処理部が処理した結果に基づいて異なるセルの通信状態を比較し、通信状態の良好な周波数チャネルを有するセルを在圏セルとして選択する。無線端末の端末ハンドオーバ制御装置が、選択した在圏セルの基地局に通信先を切り替えることによって、セル間ハンドオーバ機能を実現する。ネットワーク上の基地局ハンドオーバ制御装置は、無線端末の在圏セルの集中管理を行う。このハードハンドオーバは、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等のシステムに採用されている（例えば、非特許文献１、第１２章参照）。

図１１は、ソフトハンドオーバ（ソフトハンドオフ）を行う既存の無線通信システムを示す図である。同図に示す無線通信システムは、セル固有の符号を用いて拡散・逆拡散を行う１周波数セル繰り返しのＣＤＭＡシステムである。つまり、各セルでは、それぞれセル固有符号が異なる。そこで同図に示す無線端末の信号処理部は、無線部が受信した信号に対して、複数セルの固有符号を用いて逆拡散及び復号を行いながら異なるセルと送受信を行う。無線端末の端末ハンドオーバ制御装置は、信号処理部による信号処理結果に基づいて異なるセルの通信状態を比較し、良好な通信状態のセルを在圏セルとして選択すると、選択した在圏セルの基地局に通信先を切り替え、セル間ハンドオーバ機能を実現する。ネットワーク上の基地局ハンドオーバ制御装置は、無線端末の在圏セルの集中管理を行う。このソフトハンドオーバは、第３世代携帯電話システムに採用されている（例えば、非特許文献１、第７章参照)。

特開２００７−１６６２７８号公報 特開２００９−２３１９０３号公報

三瓶 政一、「ディジタルワイヤレス伝送技術」、ピアソンエデュケーション、２００２年

携帯電話やＰＨＳなどの移動通信システムでは、無線端末の移動およびマルチセル構成を前提としており、周波数チャネルや符号の違いを用いて、無線端末と複数の基地局との通信状態を比較して在圏セルを選択し、通信セルを切替えるためのハンドオーバ機能を、無線端末側に備える必要がある。

また、Ｚｉｇｂｅｅ（ジグビー）や特定小電力無線などの自営無線方式では、ＩＳＭ（Industry-Science-Medical）帯などを用いた単一セル運用（無線端末が特定の接続先基地局を選択して接続する）を前提に設計されており、ハンドオーバの仕組みがない。無線ＬＡＮの場合でも、基地局を切り替えてネットワークに再接続するには、ＥＳＳ−ＩＤ（Extended Service Set Identifier）の切り替えや再認証の手続きが必要であり、場合によっては周波数チャネルの切り替えを伴う。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、無線端末側にハンドオーバの機能を備えることなく、任意の無線通信方式においてハンドオーバを実現する無線通信システム、及び接続切替方法を提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、無線端末と無線通信する複数の基地局装置を有する無線通信システムであって、前記基地局装置は、無線信号を送受信する無線部と、信号処理を行う信号処理部とを備え、前記無線端末と無線接続を確立しているハンドオーバ元の前記基地局装置は、ハンドオーバ申請を他の前記基地局装置に送信するハンドオーバ申請部と、前記無線端末との接続に必要な接続必要情報を前記他の基地局装置に通知する接続必要情報通知部と、当該基地局装置の前記信号処理部が前記無線端末から受信した信号の受信状態と、前記他の基地局装置から通知された受信状態とを比較する受信状態比較部と、前記受信状態比較部による比較の結果、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態のほうが良好であると判断した場合、良好な受信状態の前記他の基地局装置にハンドオーバ実行指示を送信するハンドオーバ指示部とをさらに備え、前記他の基地局装置は、前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から前記ハンドオーバ申請を受信し、ハンドオーバ申請の諾否を判断する諾否判断部と、前記諾否判断部が許諾と判断した場合に、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記接続必要情報を用いて当該他の基地局装置の信号処理部が前記無線端末から受信した信号の受信状態を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信状態通知部と、前記ハンドオーバ元の基地局装置から前記ハンドオーバ実行指示を受信し、前記無線端末との接続を前記ハンドオーバ元の基地局装置から引き継ぐ接続切替部とをさらに備える、ことを特徴とする無線通信システムである。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記無線端末と信号を送受信する機能を実行するための無線信号処理モジュールを取得し、取得した前記無線信号処理モジュールを実装して当該基地局装置の前記信号処理部に前記無線端末と信号を送受信する前記機能を追加する信号処理モジュール取得部をさらに備える、ことを特徴とする。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記諾否判断部は、前記無線端末が利用する無線周波数が当該他の基地局装置において送受信可能な無線周波数範囲か否か、前記無線信号処理モジュールを取得して動作させるために必要なリソースの空きがあるか否か、現在の当該他の基地局装置における処理負荷、あるいは収容トラフィックに対して許容できない著しい通信品質劣化を生じるか否かのうち１以上に基づいて前記ハンドオーバ申請の諾否を判断する、ことを特徴とする。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記他の基地局装置の信号処理部は、前記接続切替部が前記ハンドオーバ実行指示を受信したときに、前記無線端末と使用する無線周波数帯あるいは無線周波数チャネルが重複する他の無線端末と接続している場合、前記無線端末との通信と前記他の無線端末との通信を時間的に切り替える、ことを特徴とする。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記受信状態比較部は、前記受信状態に基づいて前記無線端末の接続先を選択し、接続先として選択された前記他の基地局装置に前記無線端末からの受信信号を送信するよう指示し、前記他の基地局装置は、前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から受信信号を送信するよう指示された場合、当該他の基地局装置の前記無線部が前記無線端末から受信した受信信号を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信信号通知部をさらに備え、前記ハンドオーバ元の基地局装置の前記信号処理部は、当該基地局装置の前記無線部が前記無線端末から受信した受信信号と、前記他の基地局装置から通知された前記受信信号とに基づいて信号受信処理を行う、ことを特徴とする。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記ハンドオーバ元の基地局装置は、前記信号処理部から出力された前記無線端末への送信信号を接続先として選択された前記他の基地局装置に送信する送信信号通知部をさらに備え、前記ハンドオーバ元の基地局装置の前記無線部は、当該基地局装置の前記信号処理部から出力された前記送信信号を無線により前記無線端末へ送信し、前記他の基地局装置の前記無線部は、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記送信信号を無線により前記無線端末へ送信する、ことを特徴とする。

また本発明は、上述した無線通信システムであって、前記他の基地局装置は、前記接続切替部が前記ハンドオーバ実行指示を受信した場合、前記無線端末の通信先であるホスト端末の機能を実行するためのプログラムモジュールを取得し、取得した前記プログラムモジュールを当該他の基地局装置に実装する仮想ホスト端末モジュール取得部と、前記プログラムモジュールの実装により生成され、前記ホスト端末の機能を実行する仮想ホスト端末機能実行部とを備え、前記仮想ホスト端末機能実行部は、前記無線端末との通信結果を前記ホスト端末に通知する、ことを特徴とする。

また本発明は、無線端末と無線通信する複数の基地局装置を有する無線通信システムが実行する接続切替方法であって、前記無線端末と無線接続を確立しているハンドオーバ元の前記基地局装置のハンドオーバ申請部が、ハンドオーバ申請を他の前記基地局装置に送信するハンドオーバ申請過程と、前記他の基地局装置の諾否判断部が、前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から前記ハンドオーバ申請を受信し、ハンドオーバ申請の諾否を判断する諾否判断過程と、前記ハンドオーバ元の基地局装置の接続必要情報通知部が、前記無線端末との接続に必要な接続必要情報を前記他の基地局装置に通知する接続必要情報通知過程と、前記ハンドオーバ元の基地局装置の信号処理部が、前記無線端末へ送信する信号及び前記無線端末から受信した信号の信号処理を行う信号処理過程と、前記他の基地局装置の信号処理部が、前記諾否判断過程においてが許諾と判断された場合に、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記接続必要情報を用いて前記無線端末から受信した信号の信号処理を行う信号受信処理過程と、前記他の基地局装置の受信状態通知部が、前記信号受信処理過程における前記信号の受信状態を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信状態通知過程と、前記ハンドオーバ元の基地局装置の受信状態比較部が、前記信号処理過程における前記信号の受信状態と、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態とを比較する受信状態比較過程と、前記ハンドオーバ元の基地局装置のハンドオーバ指示部が、前記受信状態比較過程における比較の結果、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態のほうが良好であると判断した場合、良好な受信状態の前記他の基地局装置にハンドオーバ実行指示を送信するハンドオーバ指示過程と、前記他の基地局装置の接続切替部が、前記ハンドオーバ元の基地局装置から前記ハンドオーバ実行指示を受信し、前記無線端末との接続を前記ハンドオーバ元の基地局装置から引き継ぐ接続切替過程とを有し、前記他の無線端末はさらに他の無線端末との間で、上述した前記ハンドオーバ元の無線端末と前記他の無線端末との間の処理過程を繰り返す、ことを特徴とする接続切替方法である。

本発明によれば、無線端末側にハンドオーバの機能を備えることなく、任意の無線通信方式においてハンドオーバを実現することができる。

本発明の一実施形態による無線通信システムの基本構成例を示すブロック図である。 同実施形態による基本構成例の基地局装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態による基本構成例の無線通信システムの制御フローを示す図である。 第１の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。 第５の実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態による基地局装置の構成を示すブロック図である。 従来技術のハードハンドオーバを行う無線通信システムを示す図である。 従来技術のソフトハンドオーバを行う無線通信システムを示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。

［基本の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態による無線通信システムの基本構成例を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図に示す無線通信システムは、無線端末１と、複数の基地局装置２と、プログラムサーバ３とを備えて構成される。以下、複数の基地局装置２をそれぞれ、基地局装置２−１、２−２、２−３、…と記載し、基地局装置２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…）が無線通信可能な範囲であるセルをセルＣｉと記載する。また、同図においては、無線端末１とプログラムサーバ３を１台ずつ示しているが、それぞれ複数台を備え得る。基地局装置２間は、ネットワーク７により接続され、基地局装置２とプログラムサーバ３は、ネットワーク７及びネットワーク８を介して接続される。無線端末１は、基地局装置２との間の無線通信をアクセスとして利用してネットワーク８に接続し、ホスト端末４と通信する。

無線端末１は、無線部１１及び信号処理部１２を備えて構成される。無線部１１は、基地局装置２から受信した無線アナログ信号をデジタル信号に変換し、信号処理部１２に出力する。また、無線部１１は、信号処理部１２から入力されたデジタル信号を無線アナログ信号に変換し、無線信号として基地局装置２に送信する。信号処理部１２は、デジタル信号処理を行う。すなわち、信号処理部１２は、無線部１１から入力された信号にデジタル復調処理や誤り訂正復号化処理などのデジタル信号受信処理を行い、受信データ列を得る。また、信号処理部１２は、ホスト端末４へ送信する送信データ列に誤り訂正符号化処理やデジタル変調処理などのデジタル信号送信処理を行い、生成されたデジタル信号を無線部１１に出力する。

基地局装置２は、ソフトウェアを書き換えることによって様々な無線規格の信号処理を実装することができるソフトウェア無線基地局装置である。

プログラムサーバ３は、様々な無線規格の無線信号処理モジュールを記憶する。無線信号処理モジュールは、基地局装置２において無線信号の通信処理を実行させるためのソフトウェア（プログラムモジュール）である。
ホスト端末４は、例えばコンピュータ装置であり、無線端末１と通信する。

図２は、基地局装置２の構成を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図に示すように、基地局装置２は、無線部２１、信号処理部２２、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、及びハンドオーバ制御部２５を備えて構成される。

無線部２１は、無線端末１からから受信した無線アナログ信号をデジタル信号に変換し、信号処理部２２に出力する。また、無線部２１は、信号処理部２２から入力されたデジタル信号を無線アナログ信号に変換し、無線信号として基地局装置２に送信する。信号処理部２２は、デジタル信号処理を行う。すなわち、信号処理部２２は、無線部２１から入力された信号にデジタル復調処理や誤り訂正復号化処理などのデジタル信号受信処理を行い、受信データ列を得る。また、信号処理部２２は、無線端末１へ送信する送信データ列に誤り訂正符号化処理やデジタル変調処理などのデジタル信号送信処理を行い、デジタル信号を生成して無線部２１に出力する。

信号処理モジュール取得部２３は無線信号処理モジュールをプログラムサーバ３からダウンロードする。信号処理モジュール取得部２３は、信号処理部２２が現在実装している無線信号処理モジュールに、ダウンロードした無線信号処理モジュールを追加し、現在は対応していない無線規格に対応できるように信号処理部２２の信号処理機能を変更する。通信部２４は、ネットワーク７を介して信号を送受信する。

ハンドオーバ制御部２５は、ハンドオーバ（接続切替）機能を実現し、ハンドオーバ申請部２５１、諾否判断部２５２、接続必要情報通知部２５３、受信状態通知部２５４、受信状態比較部２５５、ハンドオーバ指示部２５６、及び接続切替部２５７を備えて構成される。

ハンドオーバ申請部２５１は、自基地局装置に無線端末１が接続されている場合、他の基地局装置２に基地局間ハンドオーバ申請を送信する。諾否判断部２５２は、他の基地局装置２から受信したハンドオーバ申請の諾否を判断する。接続必要情報通知部２５３は、無線端末１と通信するために信号処理部２２において必要な接続条件等を示す接続必要情報を、ハンドオーバ申請を許諾した他の基地局装置２に通知する。受信状態通知部２５４は、無線端末１から受信した信号の受信状態を表す受信信号レベルを、基地局間ハンドオーバ申請の送信元の基地局装置２に通知する。受信状態比較部２５５は、自基地局装置における受信信号レベルと、他の基地局装置２から通知された受信信号レベルとを比較し、ハンドオーバが必要であるか否かを判断する。ハンドオーバ指示部２５６は、受信状態比較部２５５においてハンドオーバが必要であると判断された場合、自基地局装置よりも受信信号レベルが大きい（受信状態が良好な）他の基地局装置２にハンドオーバ実行指示を送信する。接続切替部２５７は、他の基地局装置２からハンドオーバ実行指示を受信すると、無線端末１の通信先であるホスト端末４への接続経路を、ハンドオーバ実行指示の送信元の基地局装置２から自基地局装置に切替える。

なお、本実施形態の無線通信システムにおいてセル間のハンドオーバを行う場合、無線端末１が通信開始時に使用した周波数チャネルやセル固有符号の切り替えは行わない。また、本実施形態の無線通信システムでは、ネットワーク７あるいはネットワーク８上で無線端末１の在圏セルの集中管理や、無線端末１側でのハンドオーバ制御は行わない。

以下、基地局装置２−ｉ（ｉ＝１、２、…）について記載する場合には、その内部構成の符号に「−ｉ」付与して記載する。例えば、基地局装置２−１が備える無線部２１、信号処理部２２、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、ハンドオーバ制御部２５は、無線部２１−１、信号処理部２２−１、信号処理モジュール取得部２３−１、通信部２４−１、ハンドオーバ制御部２５−１と記載する。

図３は、図１に示す基本実施例の無線通信システムの制御フローを示す図である。
セルＣ１に在圏する無線端末１が、例えば定期的に発信するビーコン信号や基地局探索のためのプローブ信号などの無線信号を送信すると、基地局装置２−１の無線部２１−１は、無線端末１が送信した無線信号を受信する。信号処理部２２−１は、ソフトウェア無線（フレキシブルワイヤレス）技術により、無線部２１−１が受信した無線信号を検出する（ステップＳ１−１）。信号処理部２２−１は、受信した無線信号から無線端末１が（データ）通信に用いる無線規格を判断する。例えば信号処理部２２−１は、無線周波数、無線周波数帯域幅、シンボル速度、スペクトル形状などから無線規格を判断する。あるいは、例えば、イーサネットや専用制御線・電話回線など、有線無線の通信規格を問わず、無線端末１と基地局装置２との間で共通に別途具備していることが予め分かっている制御信号伝送手段を用いて、無線端末１がデータ通信に使用する無線規格を設定して送信してもよい。この場合、信号処理部２２−１は、受信信号から無線規格を取得する。

信号処理部２２−１は、判断した無線規格を実装していなければ、信号処理モジュール取得部２３−１に無線規格を通知する。信号処理モジュール取得部２３−１は、信号処理部２２−１から通知された無線規格による信号処理を行うための無線信号処理モジュールをプログラムサーバ３から読み出し、読み出した無線信号処理モジュールを信号処理部２２−１に実装する（ステップＳ１−２）。これにより、信号処理部２２−１は、無線端末１が使用する無線規格の信号処理が可能となる。基地局装置２−１は、無線端末１との無線接続を確立する（ステップＳ１−３）。

続いて基地局装置２−１のハンドオーバ制御部２５−１は、ネットワーク７を介して無線端末１が移動する可能性があるセルの基地局装置２にハンドオーバ申請を送信する（ステップＳ１−４）。無線端末１が移動する可能性があるセルの基地局装置２とは、例えば、基地局装置２−１のセルＣ１と隣接あるいはオーバーラップするセルの基地局装置２や、基地局装置２−１との距離が所定以内の基地局装置２などの周辺の基地局装置２、あるいは、予め移動先として登録されている基地局装置２などである。ここでは、ハンドオーバ申請の送信先の基地局装置２を、セルがオーバーラップしている周辺の基地局装置２−ｊ（ｊ＝２，３，…）として説明する。ハンドオーバ申請には、無線端末１との接続に使用している無線周波数や無線規格などが設定される。

基地局装置２−ｊの諾否判断部２５２−ｊは、基地局装置２−１から受信したハンドオーバ申請の諾否を判断する（ステップＳ２−１、Ｓ３−１）。具体的には、諾否判断部２５２−ｊは、以下の（１）〜（３）により諾否を判断する。

（１）ハンドオーバ申請に設定されている無線周波数が、自基地局装置において送受信可能な無線周波数範囲に含まれるか。
（２）ハンドオーバ申請に設定されている無線規格を自基地局装置が実装しているか。実装していなければ、その無線規格の無線信号処理モジュールをダウンロードして動作させるために必要なハードウェアリソースの空き（余裕）が自基地局装置にあるか。
（３）自基地局装置が現在無線通信を行っている他の無線端末１による処理負荷や収容トラフィックが所定以下であり、ハンドオーバを引き受けることによって他の無線端末１（収容トラヒック）との通信品質を許容できないほど著しく低下させることがないか。

諾否判断部２５２−ｊは、（１）〜（３）の全てを満たす場合、ハンドオーバ申請を許諾すると判断し、いずれかを満たさない場合、ハンドオーバ申請を拒否すると判断する。諾否判断部２５２−ｊは、ハンドオーバ申請を拒否すると判断した場合、拒否を基地局装置２−１に通知する。
一方、諾否判断部２５２−ｊは、ハンドオーバ申請を許諾すると判断した場合、許諾を基地局装置２−１に通知する（ステップＳ２−２、Ｓ３−２）。さらに、ハンドオーバ申請により通知された無線規格を実装していない場合、信号処理モジュール取得部２３−ｊは、その無線規格による信号処理を行うための無線信号処理モジュールをプログラムサーバ３から読み出す。信号処理モジュール取得部２３−ｊは、読み出した無線信号処理モジュールを信号処理部２２−ｊに実装する（ステップＳ２−３、Ｓ３−３）。

基地局装置２−１のハンドオーバ申請部２５１−１は、許諾を通知した基地局装置２−ｊに接続必要情報を通知する（ステップＳ１−５）。接続必要情報には、信号処理部２２が無線端末１との無線通信に使用している通信チャネルや基地局固有識別情報、認証情報など、無線端末１との無線通信に必要な各種情報が設定される。

基地局装置２−１は、接続を確立した無線端末１と無線通信を行う（ステップＳ１−６）。具体的には、無線部２１−１は、無線端末１から送信された無線アナログ信号を受信し、デジタル信号に変換して信号処理部２２−１に出力し、信号処理部２２−１は、無線部２１−１から入力されたデジタル信号にデジタル信号受信処理を行って得られた受信データを通信部２４−１に出力する。通信部２４−１は、受信データを接続先のホスト端末４宛てに送信する。また、信号処理部２２−１は、通信部２４−１がホスト端末４から受信した送信データにデジタル信号送信処理を行って得られたデジタル信号列を無線部２１−１に出力する。無線部２１−１は入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、無線信号として無線端末１へ送信する。

一方、基地局装置２−ｊの無線部２１−ｊは、無線端末１から受信した無線アナログ信号を受信し、デジタル信号に変換して信号処理部２２−ｊに出力し、信号処理部２２−ｊは、基地局装置２−１から受信した接続必要情報を用いて、無線端末１が送信した無線信号のデジタル信号受信処理を行う（ステップＳ２−４、Ｓ３−４）。

基地局装置２−ｊの受信状態通知部２５４−ｊは、無線端末１から受信した信号の受信信号レベルを信号処理部２２−ｊから取得し、通信部２４−ｊを介して基地局装置２−１に通知する（ステップＳ２−５、Ｓ３−５）。基地局装置２−ｊは、基地局装置２からハンドオーバ実行指示を受信するか、他の基地局装置２からのハンドオーバ申請を受信するまでこの通知を随時行う。

基地局装置２−１の受信状態比較部２５５−１は、信号処理部２２−１から随時取得した自基地局装置の受信信号レベルと、他の基地局装置２−ｊから通知された受信信号レベルとを比較する（ステップＳ１−７）。基地局装置２−１の受信状態比較部２５５−１は、自基地局装置の信号受信レベルが最も大きいと判断した場合（ステップＳ１−８：ＹＥＳ）、再びステップＳ１−６からの処理を行う。

一方、基地局装置２−１の受信状態比較部２５５−１が、自基地局装置の信号受信レベルよりも他の基地局装置２の受信レベルが大きいと判断した場合（ステップＳ１−８：ＮＯ）、ハンドオーバが必要と判断し、ハンドオーバ指示部２５６−１にハンドオーバの実行を指示する。ハンドオーバ指示部２５６−１は、自基地局装置よりも受信レベルが大きい基地局装置２をハンドオーバ先として決定し、ハンドオーバ実行指示を送信する（ステップＳ１−９）。ここでは、基地局装置２−２をハンドオーバ先とする。基地局装置２−１のハンドオーバ指示部２５６−１は、ホスト端末４への接続経路を、基地局装置２−１から基地局装置２−２に切替え、信号処理部２２−１は、確立していた無線端末１との接続を解放する（ステップＳ１−１０）。

基地局装置２−２の接続切替部２５７−２は、基地局装置２−１からハンドオーバ実行指示を受信すると（ステップＳ２−６）、ホスト端末４への接続経路を、基地局装置２−１から基地局装置２−２に切替える（ステップＳ２−７）。基地局装置２−２の信号処理部２２−２は、基地局装置２−１における無線端末１との接続状態を引継ぎ、無線接続を確立する。
以降、基地局装置２−２は、周辺の基地局装置２−１、２−３、…にハンドオーバ申請を送信し、基地局装置２−１のステップＳ１−４以降と同様の処理を行う（ステップＳ２−８）。

上記処理により、基地局装置２間においてハンドオーバ制御（ステップＳ１−４〜Ｓ１−１０の処理）を委譲しながら、基地局間ハンドオーバを行う。

なお、ステップＳ１−１０、ステップＳ２−７における接続経路切り替えは、例えば以下のように実施する。

（ケース１）ネットワーク７がＩＰ（インターネットプロトコル、Internet Protocol）ネットワークの場合、ＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク、virtual private network）により、基地局装置２（あるいはＳＧＷ（サービス・ゲートウェイ、Service Gateway））を同一サブネット配下に置いておく。そして、基地局装置２−１、２−２は、無線端末１のアドレス宛の信号のルーチング先を基地局装置２−１から基地局装置２−２に変更するよう、ネットワーク７に設置されているルータのルーチングテーブルを書き換える。あるいは、端末がネットワークを移動した場合でも、同じＩＰアドレスにより接続を継続できる既存の技術（モバイルＩＰ）を用いて、無線端末１のＩＰ問題を解決する。

（ケース２）独自方式（Ｚｉｇｂｅｅや特定小電力無線など）で、ハンドオーバ元とハンドオーバ先とでホームネットワークが異なるなど、ハンドオーバ前後でホームネットワークを跨ぐ場合、ハンドオーバ元の基地局装置２は、ハンドオーバ先の基地局装置２に無線端末１の通信先であるホスト端末４（またはホスト端末４の機能）の識別情報を通知する。ハンドオーバ先の基地局装置２は、通知された識別情報により特定されるホスト端末４の機能（仮想ホスト端末機能）を実現するソフトウェアである仮想ホスト端末モジュールをネットワーク上のサーバから取得し、仮想ホスト端末機能を実装する。これは、例えば、遠隔から管理できるＪＡＶＡ（登録商標）ベースのサービスプラットフォームであるＯＳＧｉ（Open Services Gateway initiative）フレームワークを利用して、バンドルとして実装することができる。これにより、無線端末１は、ハンドオーバ先の基地局装置２に実装された仮想ホスト端末機能と通信する。そして、ハンドオーバ先の基地局装置２に実装した仮想ホスト端末機能による無線端末１との通信結果は、元の接続先であるホスト端末４に随時送信するか、ハンドオーバ制御が発生するたびにハンドオーバ先の基地局装置２に送信し、通信の最後にホスト端末４に通知する。あるいは、移動先と移動元のＳＧＷ間において、無線信号から得られた送信データを直接トンネリングし、ハンドオーバ先の基地局装置２からホスト端末４に無線端末１との通信結果を常に送信する。

なお、ハンドオーバ申請先の基地局装置２が、ハンドオーバ対象の無線端末１（以下、「第１の無線端末」と記載する。）と使用する無線周波数帯あるいは無線周波数チャネルを同じくする別の無線端末１（以下、「第２の無線端末」と記載する。）と既に通信している場合がある。この場合でも、ハンドオーバ申請先の基地局装置２の諾否判断部２５２は、上記の（１）〜（３）の条件を満たしていればハンドオーバ申請を許諾すると判断し、許諾を返送する。許諾を返送した基地局装置２が、ハンドオーバ元の基地局装置２からハンドオーバ実行指示制御を受信し、ハンドオーバ制御が委譲された後は、第１の無線端末との通信と第２の無線端末との通信を時間的に切り替える。つまり、ハンドオーバ先の基地局装置２の信号処理部２２は、ソフトウェア無線技術を用いて、第１の無線端末に対する接続状態（周波数チャネルや基地局識別記号等）と、第２の無線端末に対する接続状態を時間的に切り替える。周波数帯あるいは周波数チャネルを同じくする異なる無線通信規格が同時に通信することは一般的に困難であるが、これにより、スループットが低下する等のデメリットが許容の範囲内と判断できれば、２つの無線端末に対する接続を担保することができる。

続いて、上述した基本構成例に基づく実施形態を説明する。以下では、基本構成例との差分を中心に説明する。

［第１の実施形態］
図４は、本発明の第１の実施形態の無線通信システムの接続構成例を示す図である。同図に示すように、ネットワーク７には基地局装置２−１、２−２、２−３、…が接続されており、ネットワーク８にはホスト端末４が接続されている。なお、プログラムサーバ３は省略している。本実施形態では、信号受信レベルとして受信電力強度（ＲＳＳＩ）を用いて在圏セルを特定し、１台の基地局装置２のみが無線端末１と無線信号を送受信する完全切換え型のハンドオーバを行う。

（処理Ａ−１）基地局装置２−１の無線部２１−１が、無線端末１から送信された上りパケットを受信すると、基地局装置２−１は、図３のステップＳ１−１〜Ｓ１−７の処理を行う。また、基地局装置２−２は、図３のＳ２−１〜Ｓ２−５の処理を行い、基地局装置２−３は、Ｓ３−１〜Ｓ３−５の処理を行う。これにより、基地局装置２−１の受信状態比較部２５５−１は、周辺の基地局装置２−２、２−３、…から受信信号レベルとしてＲＳＳＩを受信し、自基地局装置と周辺の基地局装置２のＲＳＳＩを比較する。

（処理Ａ−２）図３のステップＳ１−８において、基地局装置２−１の受信状態比較部２５５−１は、自基地局装置のＲＳＳＩ値が他の基地局装置２を下回ると判断した場合、図３のステップＳ１−９以降の処理を行う。

（処理Ａ−３）図３のステップＳ１−９において、基地局装置２−１のハンドオーバ指示部２５６−１は、ＲＳＳＩ値が最大である一つの基地局装置２を接続先基地局として特定し、特定した接続先基地局にハンドオーバ実行指示を送信してハンドオーバ制御を委譲する。

（処理Ａ−４）ハンドオーバ制御を委譲された基地局装置２は、図３のステップＳ２−６からの処理を行って基地局装置２−１における無線端末１との無線接続状態を引き継ぎ、送受信を継続する。

［第２の実施形態］
第２の実施形態の無線通信システムの接続構成例は、図４に示す第１の実施形態の無線通信システムの基地局装置２を、図５に示す基地局装置２ａに置き換えた構成である。本実施形態の無線通信システムは、無線端末１が送信した上り信号を複数の基地局装置２ａにより受信し、無線端末１宛ての下り信号を１台の基地局装置２ａから送信する。

図５は、基地局装置２ａの構成を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、図２に示す基本の実施形態による基地局装置２と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す基地局装置２ａが基地局装置２と異なる点は、信号処理部２２、ハンドオーバ制御部２５に代えて信号処理部２２ａ、ハンドオーバ制御部２５ａを備える点、受信信号通知部２６をさらに備える点である。

信号処理部２２ａは、自基地局装置の無線部２１から出力されたデジタル信号と、他の基地局装置２ａの無線部２１から出力されたデジタル信号を用いて、デジタル信号受信処理を行う。なお、信号処理部２２ａは、デジタル信号送信処理については、図２の信号処理部２２と同様の処理を行う。

ハンドオーバ制御部２５ａが、基地局装置２のハンドオーバ制御部２５と異なる点は、受信状態比較部２５５に代えて受信状態比較部２５５ａを備える点である。受信状態比較部２５５ａは、信号受信レベルから無線端末１の接続先基地局となる基地局装置２ａを特定し、特定した接続先基地局に自基地局装置が入っていれば、接続先基地局として特定した他の基地局装置２ａに受信信号送信指示を送信する。

受信信号通知部２６は、他の基地局装置２ａから受信信号送信指示を受信した場合、無線部２１が出力したデジタル信号を、受信信号送信指示の送信元の基地局装置２ａに送信する。

以下、複数の基地局装置２ａをそれぞれ、基地局装置２ａ−１、２ａ−２、…と記載する。

（処理Ｂ−１）基地局装置２ａ−１、２ａ−２、２ａ−３は、第１の実施形態の（処理Ａ−１）における基地局装置２−１、２−２、２−３と同様の処理を行う。これにより、基地局装置２ａ−１の受信状態比較部２５５ａは、周辺の基地局装置２ａ−２、２ａ−３、…からＲＳＳＩを受信し、自基地局装置と周辺の基地局装置２ａのＲＳＳＩを比較する。

（処理Ｂ−２）図３のステップＳ１−７において、基地局装置２ａ−１の受信状態比較部２５５ａは、ＲＳＳＩ値が大きい複数の周辺セルの基地局装置２ａを、接続先基地局として特定する。この場合、ＲＳＳＩが所定の閾値よりも大きい基地局装置２ａを特定してもよく、ＲＳＳＩが大きい順に所定数の基地局装置２ａを特定してもよく、これらの組み合わせによって特定してもよい。

（処理Ｂ−３）図３のステップＳ１−８において、基地局装置２ａ−１の受信状態比較部２５５ａは、（処理Ｂ−２）において特定した接続先基地局に自基地局装置が含まれるかを判断する。

（処理Ｂ−４）基地局装置２ａ−１の受信状態比較部２５５ａは、（処理Ｂ−３）において、接続先基地局に自基地局装置が含まれると判断した場合、接続先基地局として特定した他の基地局装置２ａ−２、２ａ−３、…に受信信号送信指示を送信し、無線端末１から受信した上り信号を基地局装置２ａ−１に通知するよう指示する。基地局装置２ａ−１は、図３のステップＳ１−６からの処理を行う。

（処理Ｂ−５）図３のステップＳ１−６において、無線端末１からの上り信号については、ハンドオーバ制御を行っている基地局装置２ａ−１が取りまとめを行って、複数の基地局装置２ａによるダイバーシチ受信を行う。すなわち、基地局装置２ａ−１の無線部２１は、受信した上り信号より得たデジタル信号を信号処理部２２ａに出力する。さらに、受信信号送信指示を受信した他の基地局装置２ａ−２、２ａ−３、…の受信信号通知部２６は、無線部２１が受信した上り信号より得たデジタル信号を基地局装置２ａ−１に送信する。基地局装置２ａ−１の信号処理部２２ａは、無線部２１が受信したデジタル信号と、他の基地局装置２ａ−２、２ａ−３、…から受信したデジタル信号を用いて、デジタル信号受信処理を行う。例えば、最も受信状態のよい単一の基地局装置２ａの受信デジタル信号のみを選択してデジタル信号受信処理を行ってもよく、複数あるいは全ての基地局装置２ａの受信デジタル信号を最大比合成して得られたデジタル信号にデジタル信号受信処理を行ってもよい。
なお、基地局装置２ａ−１は、下り信号については、基本構成例や、第１の実施形態と同様に自基地局装置のみによる単一局送信を行う。

（処理Ｂ−６）（処理Ｂ−３）において、基地局装置２ａ−１の受信状態比較部２５５ａが接続先基地局に自基地局装置が含まれないと判断した場合、ハンドオーバ指示部２５６は、図３のステップＳ１−９以降の処理を行い、最もＲＳＳＩが高い他の基地局装置２ａにハンドオーバ制御を委譲する。ハンドオーバ制御を委譲された他の基地局装置２ａは、図３のステップＳ２−６からの処理を行う。

本実施形態によれば、複数基地局を用いたダイバーシチ受信を行うことにより、上り通信における符号誤り率の改善やスループットの向上といった効果が期待できる。また、マルチパス環境下において、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）のように多重遅延波を許容できる変復調方式を適用した場合、さらなるパスダイバーシチ効果も期待できる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態の無線通信システムの接続構成例は、図４に示す第１の実施形態の無線通信システムの基地局装置２を、図６に示す基地局装置２ｂに置き換えた構成である。本実施形態の無線通信システムは、複数の基地局装置２ｂにより上り信号の受信と下り信号の送信を行う。

図６は、基地局装置２ｂの構成を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、図５に示す第２の実施形態による基地局装置２ａと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す基地局装置２ｂが基地局装置２ａと異なる点は、ハンドオーバ制御部２５ａに代えてハンドオーバ制御部２５ｂを備える点、送信信号通知部２７をさらに備える点である。

ハンドオーバ制御部２５ｂが、基地局装置２ａのハンドオーバ制御部２５ａと異なる点は、受信状態比較部２５５ａに代えて受信状態比較部２５５ｂを備える点である。受信状態比較部２５５ｂは、信号受信レベルから無線端末１の接続先基地局となる基地局装置２ｂを特定し、特定した接続先基地局に自基地局装置が入っていれば、接続先基地局として特定した他の基地局装置２ｂにＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）送受信指示を送信する。

送信信号通知部２７は、受信状態比較部２５５ｂが他の基地局装置２ｂにＭＩＭＯ送受信指示を送信した場合、信号処理部２２ａが送信データから生成したデジタル信号列を、ＭＩＭＯ送受信指示の送信先の基地局装置２ｂに送信する。

以下、複数の基地局装置２ｂをそれぞれ、基地局装置２ｂ−１、２ｂ−２、…と記載する。

本実施形態では、第２の実施形態の（処理Ｂ−４）、（処理Ｂ−５）の処理を、以下の（処理Ｃ−４）、（処理Ｃ−５）とする他は、基地局装置２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３は、（処理Ｂ−１）〜（処理Ｂ−３）、（処理Ｂ−６）の基地局装置２ａ−１、２ａ−２、２ａ−３と同様の処理を行う。

（処理Ｃ−４）基地局装置２ｂ−１の受信状態比較部２５５ｂは、接続先基地局に自基地局装置が含まれると判断した場合、接続先基地局として特定した他の基地局装置２ｂ−２、２ｂ−３、…にＭＩＭＯ送受信指示を送信し、無線端末１から受信した上り信号を基地局装置２ｂ−１に通知するとともに、基地局装置２ｂ−１と同じ送信データの下り信号を無線端末１に送信するよう指示する。基地局装置２ｂ−１は、図３のステップＳ１−６からの処理を行う。

（処理Ｃ−５）図３のステップＳ１−６において、ハンドオーバ制御を行っている基地局装置２ｂ−１が取りまとめを行い、上り信号については複数の基地局装置２ｂによるＭＩＭＯ受信、下り信号についても複数の基地局装置２ｂによるＭＩＭＯ送信を行う。具体的には、上り通信については、（処理Ｂ−５）と同様の処理を行い、基地局装置２ｂ−１の信号処理部２２ａは、無線部２１が受信したデジタル信号と、ＭＩＭＯ送受信指示の送信先である他の基地局装置２ｂ−２、２ｂ−３、…から受信したデジタル信号を用いて、デジタル信号受信処理を行う。

一方、下り通信を行う場合、基地局装置２ｂ−１の信号処理部２２ａは、無線端末１への送信データから生成したデジタル信号列を無線部２１に出力する。送信信号通知部２７は、接続先基地局として特定した（ＭＩＭＯ送受信指示の送信先である）他の基地局装置２ｂ−２、２ｂ−３、…に、信号処理部２２ａが生成したデジタル信号列を送信する。基地局装置２ｂ−１の無線部２１と、接続先基地局として特定した基地局装置２ｂ−２、２ｂ−３、…の無線部２１は、基地局装置２ｂ−１の信号処理部２２ａが生成したデジタル信号列を無線信号として無線端末１に送信する。

上記のように、上り、下りともＭＩＭＯ伝送を行うことにより、基地局−無線端末間の伝送路容量の増大が期待できる。

［第４の実施形態］
図７は、本発明の第４の実施形態の無線通信システムの接続構成例を示す図である。同図に示すように、ネットワーク７には基地局装置２−１、２−２、…が接続されており、ネットワーク８にはプログラムサーバ３及びホスト端末４が接続されている。基本の実施形態では、セル同士がオーバーラップしている基地局装置２間でハンドオーバを行っているが、本実施形態では、セル同士がオーバーラップしていない基地局装置２でハンドオーバを行う。他のセルとオーバーラップしていないセルを「孤立セル」と記載する。

本実施形態では、セル同士がオーバーラップしていなくても、予め移動先の孤立セルを決めてハンドオーバ申請を送信しておき、図３に示す制御フローを適用する。これにより、無線端末１は、移動先でも同じ環境で無線接続して使用することができる。

例えば、同図に示すように、自宅に設置された基地局装置２−１は、予め移動先の孤立セルとして病院のセルＣ２を決めておく。基地局装置２−１は、図３に示すステップＳ１−１〜Ｓ１−３の処理を行い、セルＣ１に在圏する無線端末１との無線接続を確立する。

図３のステップＳ１−４において、基地局装置２−１のハンドオーバ制御部２５−１は、移動先として予め決めておいたセルＣ２の基地局装置２−２にハンドオーバ申請を送信する。以降、基地局装置２−１及び基地局装置２−２は、図３と同様の処理を行う。

上述したように、本実施形態では、例えば自宅と病院など、セルがオーバーラップしていない遠隔の孤立セル同士であっても、自宅の基地局装置２において、病院で無線端末１を相互に接続したいという要求を予め把握できており、かつ、無線通信接続の途中断が許容される無線方式であれば、基本の実施形態のハンドオーバと同じ制御フローを用いて、孤立セル間での無線端末１の移動が可能になる。

［第５の実施形態］
図８は、本発明の第５の実施形態の無線通信システムの接続構成例を示す図である。
同図に示すように、本実施形態の無線通信システムは、無線端末１と、複数の基地局装置２ｃと、プログラムサーバ３ｃと、ホスト端末４とを備えて構成される。以下、複数の基地局装置２ｃをそれぞれ、基地局装置２ｃ−１、２ｃ−２、…と記載し、基地局装置２ｃ−ｉ（ｉ＝１，２，…）が接続されるローカルネットワークをローカルネットワーク９−ｉと記載する。また、基地局装置２ｃ間は、ネットワーク７により接続され、基地局装置２ｃとプログラムサーバ３ｃは、ネットワーク７及びネットワーク８を介して接続される。また、ホスト端末４は、ローカルネットワーク９−１に接続される。プログラムサーバ３ｃは、無線信号処理モジュールに加え、ホスト端末４の機能を実行するためのプログラムモジュールである仮想ホスト端末モジュールを記憶している。

図９は、基地局装置２ｃの構成を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、図２に示す基本の実施形態による基地局装置２と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示す基地局装置２ｃが基地局装置２と異なる点は、仮想ホスト端末モジュール取得部２８、及び仮想ホスト端末機能実行部２９をさらに備える点である。仮想ホスト端末機能実行部２９は、プログラムサーバ３ｃから仮想ホスト端末モジュールを取得する。仮想ホスト端末機能実行部２９は、仮想ホスト端末モジュールを実装し、ホスト端末４と同様の機能を実行する。

以下、基地局装置２ｃ−ｉ（ｉ＝１、２、…）について記載する場合には、その内部構成の符号に「−ｉ」付与して記載する。

本実施形態では、ホスト端末４の機能自体をモジュール化（ソフトウェアプログラムとして作成）した仮想ホスト端末モジュールをプログラムサーバ３ｃからダウンロードできるようにしておく。そして、無線端末１が、ホスト端末４が接続されるローカルネットワークのセルから他のセルにハンドオーバしている間は、ハンドオーバ先のセルの基地局装置２ｃがダウンロードした仮想ホスト端末モジュールと通信を行う。そして、基地局装置２ｃは、セル間でハンドオーバ制御が移る度に仮想ホスト端末モジュールとの通信結果も一緒に移動させ、最終的には、一括して、本来の通信先であるホスト端末４と通信結果を共有する。なお、基地局装置２ｃは、ハンドオーバ制御が移るたびに通信結果を随時ホスト端末４に通知してもよい。

例えば、基地局装置２ｃ−１が無線端末１から送信された上りパケットを受信すると、基地局装置２ｃ−１は、図３のステップＳ１−１〜Ｓ１−７の処理を行う。また、基地局装置２ｃ−２は、図３のＳ２−１〜Ｓ２−５の処理を行い、基地局装置２ｃ−３は、Ｓ３−１〜Ｓ３−５の処理を行う。これにより、ローカルネットワーク９−１のセルＣ１に在圏する無線端末１は、基地局装置２ｃ−１との接続を確立し、ホスト端末４との間で通信を行う。

図３のステップＳ１−８において、基地局装置２ｃ−１の受信状態比較部２５５−１は、自基地局装置の信号受信レベルが基地局装置２ｃ−２の受信レベルを下回ると判断すると、基地局装置２ｃ−１は、ステップＳ１−９〜Ｓ１−１０の処理を行い、基地局装置２ｃ−２は、ステップＳ２−６〜Ｓ２−７の処理を行う。これにより、無線端末１が基地局装置２ｃ−２のセルＣ２（ローカルネットワーク９−２）にハンドオーバする。
なお、ステップＳ１−９において、基地局装置２ｃ−１のハンドオーバ指示部２５６−１は、無線端末１の通信先としてホスト端末４（またはホスト端末４のホスト端末機能）を識別する識別情報を、ハンドオーバ実行指示に設定して、あるいは、ハンドオーバ実行指示とは異なる信号に設定して基地局装置２ｃ−２に通知する。

基地局装置２ｃ−２の仮想ホスト端末モジュール取得部２８は、基地局装置２ｃ−１から通知された識別情報により特定されるホスト端末４のホスト端末機能を実現する仮想ホスト端末モジュールをプログラムサーバ３からダウンロードして実装する。これにより、基地局装置２ｃ−２において仮想ホスト端末機能実行部２９が生成される。なお、このとき、基地局装置２ｃ−２の仮想ホスト端末機能実行部２９は、基地局装置２ｃ−１またはホスト端末４から、これまでのホスト端末４と無線端末１との通信結果を取得してもよい。

基地局装置２ｃ−２が、無線端末１との通信を確立すると、仮想ホスト端末機能実行部２９は無線端末１と通信し、取得した通信結果以降の処理を行う。基地局装置２ｃ−２の仮想ホスト端末機能実行部２９は、随時、あるいは無線端末１との通信を終了した場合、ホスト端末４に通信結果を通知する。

なお、さらに他の基地局装置２ｃへハンドオーバが行われる場合、基地局装置２ｃ−２の仮想ホスト端末機能実行部２９は、ホスト端末４にこれまでの通信結果を通知してもよく、ハンドオーバ先の基地局装置２ｃにこれまでの通信結果を通知してもよい。後者の場合、無線端末１が接続を終了したときに通信していた基地局装置２ｃの仮想ホスト端末機能実行部２９が、本来の通信先であるホスト端末４に一括して通信結果を通知する。

以上説明したように、本発明の実施形態では、基地局装置間でハンドオーバ制御の委譲を自律的に繰り返すことで、無線端末を介したハンドオーバ制御を必要とすることなく、基地局装置同士が事前に自律的に交渉を行う。そして、ハンドオーバ先の基地局装置がハンドオーバ元の基地局装置の状態を模擬（ハンドオーバ元の基地局装置における無線端末と接続をそのまま引き継いで実行）し、基地局装置間で自律的にハンドオーバ制御の委譲を繰り返して通信接続を切り替えていく。これにより、ハンドオーバ機能を備えていないあらゆる無線方式のセル間ハンドオーバを、ソフトウェア無線技術を用いて実現することができる。

また、上述した実施形態では、ハンドオーバ先の基地局装置が、無線端末と通信を行っている基地局装置からハンドオーバ申請を受信した時点でハンドオーバの許諾の可否を判断する。従って、ハンドオーバ元の基地局あるいはネットワーク上の無線基地局管理装置等を用いて、ハンドオーバ先の基地局装置の能力や無線接続状態等を予め把握・管理しておく必要がなく、基地局装置間での自律的な交渉によってのみ、セル間の無線接続ハンドオーバ制御を実現する。

なお、基地局装置２を所定の無線規格の無線通信のみを行う基地局装置２としてもよい。この場合、図３のステップＳ２−１、Ｓ３−１において、（２）の条件を、ハンドオーバ申請に設定されている無線規格を自基地局装置が実装しているか、のみとする。

上述した基地局装置２、基地局装置２ａ、基地局装置２ｂ、基地局装置２ｃ、プログラムサーバ３、プログラムサーバ３ｃ、及びホスト端末４は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、基地局装置２の信号処理部２２、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、及びハンドオーバ制御部２５、基地局装置２ａの信号処理部２２ａ、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、ハンドオーバ制御部２５ａ、及び受信信号通知部２６、基地局装置２ｂの信号処理部２２ａ、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、ハンドオーバ制御部２５ｂ、受信信号通知部２６、及び送信信号通知部２７、基地局装置２ｃの信号処理部２２、信号処理モジュール取得部２３、通信部２４、ハンドオーバ制御部２５、仮想ホスト端末モジュール取得部２８、及び仮想ホスト端末機能実行部２９、プログラムサーバ３、プログラムサーバ３ｃ、及びホスト端末４の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

１ 無線端末
２、２−１〜２−５、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｃ−１、２ｃ−２ 基地局装置
３、３ｃ プログラムサーバ
４ ホスト端末
１１、２１ 無線部
１２、２２、２２ａ 信号処理部
２３ 信号処理モジュール取得部
２４ 通信部
２５、２５ａ、２５ｂ ハンドオーバ制御部
２５１ ハンドオーバ申請部
２５２ 諾否判断部
２５３ 接続必要情報通知部
２５４ 受信状態通知部
２５５、２５５ａ、２５５ｂ 受信状態比較部
２５６ ハンドオーバ指示部
２５７ 接続切替部
２６ 受信信号通知部
２７ 送信信号通知部
２８ 仮想ホスト端末モジュール取得部
２９ 仮想ホスト端末機能実行部
７、８ ネットワーク
９−１、９−２ ローカルネットワーク

Claims (8)

1. 無線端末と無線通信する複数の基地局装置を有する無線通信システムであって、
   前記基地局装置は、
   無線信号を送受信する無線部と、
   信号処理を行う信号処理部とを備え、
   前記無線端末と無線接続を確立しているハンドオーバ元の前記基地局装置は、
   ハンドオーバ申請を他の前記基地局装置に送信するハンドオーバ申請部と、
   前記無線端末との接続に必要な接続必要情報を前記他の基地局装置に通知する接続必要情報通知部と、
   当該基地局装置の前記信号処理部が前記無線端末から受信した信号の受信状態と、前記他の基地局装置から通知された受信状態とを比較する受信状態比較部と、
   前記受信状態比較部による比較の結果、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態のほうが良好であると判断した場合、良好な受信状態の前記他の基地局装置にハンドオーバ実行指示を送信するハンドオーバ指示部とをさらに備え、
   前記他の基地局装置は、
   前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から前記ハンドオーバ申請を受信し、ハンドオーバ申請の諾否を判断する諾否判断部と、
   前記諾否判断部が許諾と判断した場合に、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記接続必要情報を用いて当該他の基地局装置の信号処理部が前記無線端末から受信した信号の受信状態を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信状態通知部と、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置から前記ハンドオーバ実行指示を受信し、前記無線端末との接続を前記ハンドオーバ元の基地局装置から引き継ぐ接続切替部とをさらに備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局装置は、前記無線端末と信号を送受信する機能を実行するための無線信号処理モジュールを取得し、取得した前記無線信号処理モジュールを実装して当該基地局装置の前記信号処理部に前記無線端末と信号を送受信する前記機能を追加する信号処理モジュール取得部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記諾否判断部は、前記無線端末が利用する無線周波数が当該他の基地局装置において送受信可能な無線周波数範囲か否か、前記無線信号処理モジュールを取得して動作させるために必要なリソースの空きがあるか否か、現在の当該他の基地局装置における処理負荷、あるいは収容トラフィックに対して許容できない著しい通信品質劣化を生じるか否かのうち１以上に基づいて前記ハンドオーバ申請の諾否を判断する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記他の基地局装置の信号処理部は、前記接続切替部が前記ハンドオーバ実行指示を受信したときに、前記無線端末と使用する無線周波数帯あるいは無線周波数チャネルが重複する他の無線端末と接続している場合、前記無線端末との通信と前記他の無線端末との通信を時間的に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記受信状態比較部は、前記受信状態に基づいて前記無線端末の接続先を選択し、接続先として選択された前記他の基地局装置に前記無線端末からの受信信号を送信するよう指示し、
   前記他の基地局装置は、前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から受信信号を送信するよう指示された場合、当該他の基地局装置の前記無線部が前記無線端末から受信した受信信号を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信信号通知部をさらに備え、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置の前記信号処理部は、当該基地局装置の前記無線部が前記無線端末から受信した受信信号と、前記他の基地局装置から通知された前記受信信号とに基づいて信号受信処理を行う、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 前記ハンドオーバ元の基地局装置は、前記信号処理部から出力された前記無線端末への送信信号を接続先として選択された前記他の基地局装置に送信する送信信号通知部をさらに備え、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置の前記無線部は、当該基地局装置の前記信号処理部から出力された前記送信信号を無線により前記無線端末へ送信し、
   前記他の基地局装置の前記無線部は、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記送信信号を無線により前記無線端末へ送信する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
7. 前記他の基地局装置は、前記接続切替部が前記ハンドオーバ実行指示を受信した場合、前記無線端末の通信先であるホスト端末の機能を実行するためのプログラムモジュールを取得し、取得した前記プログラムモジュールを当該他の基地局装置に実装する仮想ホスト端末モジュール取得部と、
   前記プログラムモジュールの実装により生成され、前記ホスト端末の機能を実行する仮想ホスト端末機能実行部とを備え、
   前記仮想ホスト端末機能実行部は、前記無線端末との通信結果を前記ホスト端末に通知する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
8. 無線端末と無線通信する複数の基地局装置を有する無線通信システムが実行する接続切替方法であって、
   前記無線端末と無線接続を確立しているハンドオーバ元の前記基地局装置のハンドオーバ申請部が、ハンドオーバ申請を他の前記基地局装置に送信するハンドオーバ申請過程と、
   前記他の基地局装置の諾否判断部が、前記ハンドオーバ元の前記基地局装置から前記ハンドオーバ申請を受信し、ハンドオーバ申請の諾否を判断する諾否判断過程と、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置の接続必要情報通知部が、前記無線端末との接続に必要な接続必要情報を前記他の基地局装置に通知する接続必要情報通知過程と、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置の信号処理部が、前記無線端末へ送信する信号及び前記無線端末から受信した信号の信号処理を行う信号処理過程と、
   前記他の基地局装置の信号処理部が、前記諾否判断過程においてが許諾と判断された場合に、前記ハンドオーバ元の基地局装置から受信した前記接続必要情報を用いて前記無線端末から受信した信号の信号処理を行う信号受信処理過程と、
   前記他の基地局装置の受信状態通知部が、前記信号受信処理過程における前記信号の受信状態を前記ハンドオーバ元の基地局装置に通知する受信状態通知過程と、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置の受信状態比較部が、前記信号処理過程における前記信号の受信状態と、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態とを比較する受信状態比較過程と、
   前記ハンドオーバ元の基地局装置のハンドオーバ指示部が、前記受信状態比較過程における比較の結果、前記他の基地局装置から通知された前記受信状態のほうが良好であると判断した場合、良好な受信状態の前記他の基地局装置にハンドオーバ実行指示を送信するハンドオーバ指示過程と、
   前記他の基地局装置の接続切替部が、前記ハンドオーバ元の基地局装置から前記ハンドオーバ実行指示を受信し、前記無線端末との接続を前記ハンドオーバ元の基地局装置から引き継ぐ接続切替過程とを有し、
   前記他の無線端末はさらに他の無線端末との間で、上述した前記ハンドオーバ元の無線端末と前記他の無線端末との間の処理過程を繰り返す、
   ことを特徴とする接続切替方法。

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