JP3671860B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末と無線通信を行う無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、この種の無線通信システムとして、特開２０００−２５３４４９号公報には、狭域通信（ＤＳＲＣ）や無線ＬＡＮを移動体通信システムに適用し、移動体の移動に追従して、基地局を切り替えてデータの送受信を行うものが記載されている。しかし、移動速度が速くなると基地局の切り替えが頻繁になり、その切り替えに伴う処理やデータのやりとりが増加するなどの問題がある。
【０００３】
本発明は、そのような狭域セルでの通信のみならず、狭域セルを包含する広域セルをも配置し、移動端末が広域セル基地局および狭域セル基地局と無線通信を行って、データ伝送を適切に行えるようにした無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００４】
また、本発明は、広域セルが狭域セルを包含する配置であることと、これら複数のシステムを用いて、移動しながらでもシステムを適切に切り替えて、通信状態を中断することなく通信を継続することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の無線通信システムでは、広域セル内に複数の狭域セルを含むセグメント毎に、広域セルにおいて移動端末と第１のシステムで無線通信を行う広域セル基地局と、狭域セルにおいて移動端末と第２のシステムで無線通信を行う狭域セル基地局とが配置され、広域セル基地局と狭域セル基地局とがセグメントマネージャによって統括され、さらに各セグメントマネージャがホームマネージャと通信を行うようになっており、
ホームマネージャは、移動端末からセグメントマネージャを介して送信される制御情報により、その移動端末がどのセグメントに属しているか示す位置情報を記憶し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、位置情報に基づいて、その移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャにデータを送信するようになっている。
【０００６】
このようにホームマネージャは、セグメントマネージャを介して送信された制御情報により移動端末の位置情報を記憶し、その位置情報に基づいて、データを移動端末に送信するときに、送信先の移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャにデータを送信しているから、通信中に移動端末が移動しても、データ伝送を継続して適切に行うことができる。
【０００７】
なお、第２のシステムは、第１のシステムに比べ、通信エリアが狭いが、伝送レートを高いものとすることができ、このように伝送レートの高いシステムを使用することによって、より多くの情報を送受信することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、セグメントマネージャは、移動端末から送信される制御情報により、その移動端末が第２のシステムで通信可能であるか否かの使用可否情報を保有し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し、使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信可能であることを判定すると、第２のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、第２のシステムを使用してデータを送信先の移動端末に確実に送信することができる。また、請求項４に記載の発明のように第１、第２のシステムの両方を使用してデータの送信を行うものに比べ、ネットワークリソースの有効活用を図ることができる。
【００１０】
この請求項２に記載の発明において、請求項３に記載の発明では、セグメントマネージャは、送信対象となる移動端末に対し、使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信不可であることを判定すると、第１のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、移動端末が例えば第２のシステムのセル外にいて狭域セル基地局と通信ができないような状態であっても、第１のシステムを使用してデータの送信を行うことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、セグメントマネージャは、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し第１のシステムと第２のシステムの両方を使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、移動端末は第１、第２のシステムのうち通信が可能な方のシステムを使用してデータを受信することができ、第１、第２のシステムのいずれが通信可能かを決める必要がないので、セグメントマネージャの負担を軽減することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、セグメント内の各狭域セル基地局とセグメントマネージャとの間に各狭域セル基地局を統括するローカルマネージャが配置され、このローカルマネージャを介して各狭域セル基地局とセグメントマネージャ間でデータの送受信が行われるようになっており、ローカルマネージャは、セグメントマネージャにデータを送信するときに送信元の移動端末と通信可能な狭域セル基地局を把握し、セグメントマネージャからデータを受信したときに、送信先の移動端末と通信が可能な狭域セル基地局にデータを送信することを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、ローカルマネージャを介在させることによって、セグメントマネージャの負担を軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に、この実施形態における無線通信システムの構成を示す。通信システムは、セグメント毎に、広域セルで移動端末１０と通信を行うシステム１（第１のシステム）の基地局（広域セル基地局）２１と、広域セルに含まれる複数の狭域セルで移動端末１０と通信を行うシステム２（第２のシステム）の基地局（狭域セル基地局）２２を含んで構成されている。
【００１７】
１つの広域セルに対するシステム１の基地局２１とその広域セルに含まれる複数の狭域セルに対するそれぞれのシステム２の基地局２２は、セグメントマネージャ３０によって統括して管理される。また、それぞれのセグメントマネージャ３０は、ホームマネージャ４０に接続されている。ホームマネージャ４０は、ネットワーク５０に接続されており、固定端末６０は、ネットワーク５０を介してホームマネージャ４０と接続される。
【００１８】
図２に、この実施形態におけるセルの配置を示す。広域セルのそれぞれに複数の狭域セルが含まれるようにセルが配置されている。広域セルは、システム１の基地局２１によってカバーされるエリアであり、狭域セルは、システム２の基地局２２によってカバーされるエリアである。
【００１９】
システム１の基地局２１と移動端末１０は、伝送レートは低いが、通信エリアが広い通信方式によって通信が行われる。このような通信は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡを用いた通信、携帯電話、ＰＨＳによって実現される。また、システム２の基地局２２と移動端末１０は、伝送レートは高いが、通信エリアが狭い通信方式によって通信が行われる。このような通信は、例えば、ＤＳＲＣを用いた通信によって実現される。
【００２０】
移動端末１０は、図３に示すように、システム１の基地局２１と通信を行うためのネットワークインターフェース（ＭＳ１）１１とシステム２の基地局２２と通信を行うためのネットワークインターフェース（ＭＳ２）１２と、そのいずれかを用いて通信を行う制御部１３とを備えている。
【００２１】
移動端末１０は、システム１の基地局２１およびシステム２の基地局２２と通信が可能な場合、制御情報についてはシステム１を使用して通信を行い、データについてはシステム２を使用して通信を行う。このように通信エリアの広いシステム１を使用して制御情報のやりとりを行うことにより、安定した通信を行うことができる。また、伝送レートの高いシステム２でデータの送受信を行っているため、より多くの情報をやりとりすることができる。なお、制御情報とは、通信相手先と通信を行うのに必要な情報であって、自身のアドレス、通信相手先のアドレス、およびシステム１、システム２のそれぞれについて使用の可否を示す情報を含むものである。
【００２２】
なお、移動端末１０が例えばシステム２のセル外にいてシステム２の基地局２２と通信が不可である場合、システム１の基地局２１と通信が可能であれば、制御情報およびデータともシステム１を介して通信を行う。また、システム１で移動端末１０の収容可能数を超えた場合のようにシステム１の基地局２１と通信が不可である場合、システム２の基地局２２と通信が可能であれば、制御情報およびデータともシステム２を介して通信を行う。このように通信が可能な方のシステムを利用することにより、通信を継続することができる。
【００２３】
なお、システム１では、データの通信のための通信用チャネルと制御情報の通信のための制御用チャネルが設けられており、制御用チャネルの使用帯域は通信用チャネルよりも狭く設定されている。このように制御用チャネルの使用帯域を狭くすることにより、そのチャネル数を増やすことができ、移動端末の収容可能数を増やすことができる。また、システム２では、通信用チャネルが設けられており、システム２で制御情報の通信を行う場合は、通信用チャネルを用いて行われる。
【００２４】
以下、上記した通信を行う場合の、移動端末１０、固定端末６０、ホームマネージャ４０、セグメントマネージャ３０のそれぞれの処理について説明する。
【００２５】
図４に、移動端末１０の制御部１３による待ち受け状態処理を示す。まず、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定する（ステップ１０１）。
【００２６】
この処理の詳細を図５に示す。まず、システム１で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ａ）。システム１で通信が可能である場合は、システム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ｂ）。システム２でも通信が可能である場合は、制御情報はシステム１を介して送受信し、データはシステム２を介して送受信することを決定する（ステップ１０１ｃ）。
【００２７】
なお、通信が可能か否かは、そのインターフェースで通信を行ったときの通話回線品質、例えば電界強度を用いて判定することができる。電界強度を用いて判定する場合、その判定の閾値にヒステリシスを持たせるとよい。例えば、（通信可能と判定する場合の閾値）＜（通信不可と判定する場合の閾値）とする。また、通信が可能か否かの判定は、移動端末の移動速度に基づいて行ってもよい。移動端末の速度から通信システムにおけるハンドオーバの頻度を推測することができ、頻繁に通信システムが切り替わるのを防止することができる。つまり、移動端末が高速で移動している場合は、セル領域の狭いシステムのカバーエリアの出入りが激しくなるので、セル領域の広いシステムでの通信に固定する。
【００２８】
システム１で通信が可能であり、システム２で通信が不可である場合は、制御情報、データともにシステム１を介して送受信を行うことを決定する（ステップ１０１ｄ）。また、システム１で通信が不可である場合は、システム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ｅ）。システム２で通信が可能である場合は、制御情報、データともにシステム２を介して送受信を行うことを決定する（ステップ１０１ｆ）。なお、システム１を介して送受信する場合は、ネットワークインターフェースＭＳ１を用いて送受信を行い、システム２を介して送受信する場合は、ネットワークインターフェースＭＳ２を用いて送受信を行う。
【００２９】
送受信を行うインターフェースを決定すると、次に制御情報が更新されたか否かを判定する（図４のステップ１０２）。制御情報が更新された場合は、その制御情報をセグメントマネージャ３０に送信する（ステップ１０３）。セグメントマネージャ３０は、送信された制御情報により、その移動端末におけるシステム１、システム２の使用の可否を示す使用可否情報を記憶する。また、その制御情報は、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０に送信される。ホームマネージャ４０は、セグメントマネージャ３０から送信された制御情報により、その移動端末がどのセグメントに属しているかを位置情報として登録する。
【００３０】
次に、通信を行うか否かを判定する（ステップ１０４）。通信を行わないことを判定すると、上記した処理を繰り返す。一方、通信を行うことを判定すると、通信相手先（固定端末あるいは移動端末）に送信を行う場合は、図６に示すリンク確立要求発呼処理を実行し、通信相手先（固定端末あるいは移動端末）から受信を行う場合は、図７に示すリンク確立要求受信処理を実行する。
【００３１】
リンク確立要求発呼処理では、図６に示すように、まず制御情報を送信して通信相手先とリンクを確立する。この場合の制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ２０１）、タイマをスタートし（ステップ２０２）、次に通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ２０３）。通信開始時には、システム１、２のうち、待ち受け状態処理において決定したシステムを用いて通信を行う。
【００３２】
この処理の詳細を図８に示す。送信時には、まず、制御情報が更新されたか否かを判定する（ステップ２０３ａ）。制御情報が更新されていないときは、データを送信する（ステップ２０３ｄ）。また、制御情報が更新された場合は、その制御情報をセグメントマネージャ３０、ホームマネージャ４０、および通信相手先に送信する（ステップ２０３ｂ）。このとき、システム１間あるいはシステム１とシステム２間でハンドオーバが発生していると、それまでに受信したデータ量を通信相手先に通知する（ステップ２０３ｃ）。このことにより、通信相手先は、送信データがこの移動端末にどれだけ到着しているかがわかるため、残りのデータを送信すればよい。したがって、ハンドオーバによるデータの欠落を防ぐことができる。この後、データを送信する（ステップ２０３ｄ）。次に、通信を継続するか否かを判定する（ステップ２０３ｅ）。これは、送信すべきデータまたは受信すべきデータがあるか否かにより判定される。通信を継続する場合は、この処理を終了する。
【００３３】
一方、受信時には、まず、更新された制御情報を通信相手先から受信したか否かを判定する（ステップ２０３ｆ）。更新された制御情報を受信したときには、その制御情報を記憶し（ステップ２０３ｇ）、タイマを初期化する（ステップ２０３ｈ）。また、制御情報でなくデータを受信したときには、ステップ２０３ｉの判定がＹＥＳになって、受信したデータ量を記憶し（ステップ２０３ｊ）、タイマを初期化する（ステップ２０３ｈ）。この後、通信を継続するか否かを判定する（ステップ２０３ｅ）。通信を継続する場合は、この処理を終了する。なお、更新された制御情報あるいはデータを受信せず、タイムアウトしたことを判定すると（ステップ２０３ｋ）、通信を終了する。すなわち、タイマにより、通信相手先と通信が可能か監視し、タイマ時間が経過すると、通信相手先との通信が不可能であるとして、通信を終了する。このことにより、ネットワーク５０への余分なトラヒックの流出を防ぐことができる。
【００３４】
また、上記した通信処理中に、システム１間でのハンドオーバが発生したか否かを判定する（図６のステップ２０４）。例えば、移動端末が、システム１の基地局２１によってカバーされる所定エリアから隣接したエリアに移動した場合、システム１間でのハンドオーバが発生したと判定される。これは、システム１の基地局２１との間の電界強度が、所定エリアにおいて除々に低下し、隣接したエリアにおいて除々に増加していく変化に基づいて判定することができる。システム１間でのハンドオーバが発生していないときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定する（ステップ２０５）。この処理は、図５に示すものと同じである。この後、ステップ２０３、２０４、２０５の処理を繰り返して通信を行う。
【００３５】
また、システム１間でのハンドオーバが発生したときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定し（ステップ２０６）、ステップ２０１に移行し、新たなエリアにおいて通信相手先とリンクを確立して、上記した処理を実行する。
【００３６】
また、通信相手先から受信を行う場合は、図７に示すリンク確立要求受信処理を実行する。リンク確立要求受信処理では、図７に示すように、通信相手先からのリンク確立要求に対する応答を行う（ステップ３０１）。この場合、通信相手先に制御情報を送信する。送信する制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。次に、タイマをスタートする（ステップ３０２）。この後、ステップ３０３、３０４、３０５の処理を繰り返して通信相手先と通信を行う。ステップ３０３、３０４、３０５の処理は、図６に示すリンク確立要求発呼処理のステップ２０３、２０４、２０５の処理と同じである。また、システム１間でのハンドオーバが発生したときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定し（ステップ３０６）、通信相手先に制御情報を送信して、新たなエリアにおいて通信相手先とリンクを確立する。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ３０７）、再度上記した処理を実行する。
【００３７】
なお、移動端末間で通信を行う場合のみならず、移動端末と固定端末間でも通信を行うことができる。この場合の固定端末６０における送信処理を図９に示し、受信処理を図１０に示す。
【００３８】
送信処理においては、図９に示すように、まず制御情報を送信して通信相手先とリンクを確立する。この場合の制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ４０１）、タイマをスタートし（ステップ４０２）、通信相手先と通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ４０３）。
【００３９】
また、受信処理においては、図１０に示すように、まず通信相手先からのリンク確立要求に対する応答を行う（ステップ５０１）。この場合、通信相手先に制御情報を送信する。送信する制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。次に、タイマをスタートする（ステップ５０２）。この後、通信相手先と通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ５０３）。
【００４０】
なお、ステップ４０３、５０３の処理は、図８に示すものと基本的に同じであるが、固定端末は移動しないので、その部分のみが図８に示すものと異なる。また、通信は、ネットワーク５０を介して行われる。
【００４１】
次に、ホームマネージャ４０について説明する。ホームマネージャ４０は、移動端末から送信される制御情報を基に移動端末がどのセグメントに属しているかを示す位置情報を移動端末毎に記憶し、移動端末あるいは固定端末から、ある移動端末にデータを送信する場合、その移動端末の位置情報を用いて、移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャ３０にデータをルーティングする。このホームマネージャ４０の処理を図１１に示す。
【００４２】
まず、データあるいは制御情報を移動端末あるいは固定端末から受信すると、それがデータ、制御情報のいずれであるかを判別する（ステップ６０１）。データを受信した場合には、送信先の移動端末の位置情報に従ってその移動端末が属するセグメントマネージャ３０にデータをルーティングする（ステップ６０２）。
【００４３】
また、制御情報を受信した場合には、その制御情報に従い、送信を行った移動端末の位置情報を更新する（ステップ６０３）。次に、通信相手先を指定しているか否かを判定する（ステップ６０４）。通信相手先と通信中のときには、制御情報に通信相手先を指定する通信相手先のアドレスが含まれており、待ち受け状態のときには、制御情報に通信相手先が指定されていない。通信相手先を指定している場合には、制御情報を指定された通信相手先に送信する（ステップ６０５）。
【００４４】
次に、セグメントマネージャ３０について説明する。セグメントマネージャ３０は、移動端末から送信される制御情報を基に、移動端末におけるシステム１、システム２の使用の可否を示す使用可否情報を移動端末毎に記憶し、移動端末にデータを送信する場合に、その移動端末に対する使用可否情報を基に、システム１あるいはシステム２を介して移動端末にデータを送信する。このセグメントマネージャ３０の処理を図１２に示す。
【００４５】
まず、データあるいは制御情報を受信すると、それがデータ、制御情報のいずれであるかを判別する（ステップ７０１）。
【００４６】
データを受信した場合には、それを移動端末、ホームマネージャ４０のいずれから受信したかを判別する（ステップ７０２）。ホームマネージャ４０からデータを受信した場合は、送信先の移動端末の使用可否情報に基づき、送信先の移動端末がシステム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ７０３）。システム２で通信が可能である場合は、システム２を介してデータを送信し（ステップ７０４）、システム２で通信が不可である場合は、システム１を介してデータを送信する（ステップ７０５）。
【００４７】
また、移動端末からデータを受信した場合には、送信先の移動端末が同じセグメントに属する移動端末であるか否かを判定する（ステップ７０６）。送信先の移動端末が異なるセグメントの場合には、データをホームマネージャ４０に送信する（ステップ７０７）。ホームマネージャ４０に送信されたデータは、上述したようにホームマネージャ４０から、送信先の移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャ３０に送信される。また、送信先の移動端末が同じセグメントの場合には、このセグメントマネージャ３０から送信先の移動端末にデータを送信することができるので、ステップ７０３に進むようにし、システム２あるいはシステム１でデータを送信する。
【００４８】
一方、制御情報を受信した場合には、それを移動端末、ホームマネージャ４０のいずれから受信したかを判別する（ステップ７０８）。ホームマネージャ４０からデータを受信した場合は、送信先の移動端末の使用可否情報に基づき、送信先の移動端末がシステム１で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ７０９）。システム１で通信が可能である場合は、システム１を介して制御情報を送信し（ステップ７１０）、システム１で通信が不可である場合は、システム２を介して制御情報を送信する（ステップ７１１）。
【００４９】
また、移動端末から制御情報を受信した場合には、送信元の移動端末における各通信システム（システム１、システム２）での通信の可否を記憶し（ステップ７１２）、ホームマネージャ４０にその移動端末の制御情報を送信する（ステップ７１３）。
【００５０】
図１３に、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す。移動端末から制御情報を送信する場合は、移動端末からシステム１を介してセグメントマネージャ３０に制御情報が送信され、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０に制御情報が送信され、ホームマネージャ４０から通信相手先に制御情報が送信される。この送信によって、送信元である移動端末の位置情報がセグメントマネージャ３０、ホームマネージャ４０に登録される。通信相手先から制御情報が送信される場合は、通信相手先からホームマネージャ４０に制御情報が送信され、ホームマネージャ４０からセグメントマネージャ３０に制御情報が送信され、セグメントマネージャ３０からシステム１を介して移動端末に制御情報が送信される。
【００５１】
また、移動端末からデータを送信する場合は、移動端末からシステム２を介してセグメントマネージャ３０にデータが送信され、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０にデータが送信され、ホームマネージャ４０から通信相手先にデータが送信される。通信相手先からデータが送信される場合は、通信相手先からホームマネージャ４０にデータが送信され、ホームマネージャ４０からセグメントマネージャ３０にデータが送信され、セグメントマネージャ３０からシステム２を介して移動端末にデータが送信される。
【００５２】
図１４に、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す。制御情報の送信については、システム１の通信が可能であるため、図１３の場合と同様の通信経路で通信が行われる。しかし、データの送信については、システム２が通信が不可であるため、移動端末からシステム１を介してセグメントマネージャ３０にデータが送信される。また、通信相手先から送信されたデータに対しては、セグメントマネージャ３０からシステム１を介してデータが移動端末に送信される。
【００５３】
図１５に、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す。制御情報の送信については、システム１の通信が不可であるため、移動端末からシステム２を介してセグメントマネージャ３０に制御情報が送信される。また、通信相手先から送信された制御情報に対しては、セグメントマネージャ３０からシステム２を介して制御情報が移動端末に送信される。また、データの送信については、システム２が通信が可能であるため、図１３の場合と同様の通信経路で通信が行われる。
【００５４】
上記した実施形態によれば、複数の通信システムを用いた移動端末において、通信中に移動していてもユーザが意識することなく、適切な通信システムに切り替えてデータ伝送を継続することができる。また、セル領域が狭い通信システムをセル領域が広い通信システムに内包し、セル領域が広い通信システムによって、システムの切り替えやルーティングの制御を行っている。これにより、セル間の移動に伴う制御およびデータのやりとりを減らし、制御の簡易化と余分なトラヒック流出の防止を図ることができる。
（その他の実施形態）
上記した実施形態では、セグメントマネージャ３０が移動端末毎に使用可否情報を記憶しておくことにより、その移動端末にデータを送信する場合、システム１とシステム２のいずれで通信を行うかを判定して送信するようになっているが、図１６、図１７、図１８に示すように、システム１とシステム２の両方を介してデータの送信を行うようにしてもよい。移動端末は、通信が可能ないずれかのシステムを介してデータを受信することができる。このようにすれば、セグメントマネージャ３０は、移動端末毎に使用可否情報を記憶しておく必要がなく、またシステム１とシステム２のいずれを使用するかの判定をしなくてもよいため、セグメントマネージャ３０の負担を軽くすることができる。但し、ネットワークリソースの有効活用からすれば、上記した実施形態のようにシステム１とシステム２のいずれかでデータを送信するのが好ましい。なお、図１６は、システム１、システム２とも通信が可能である場合、図１７は、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合、図１８は、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路をそれぞれ示す。
【００５５】
また、図１９に示すように、各セグメントにおけるシステム２の基地局２２の全てを、ローカルマネージャ７０により統括して管理するようにしてもよい。システム２の基地局２２は、ローカルマネージャ７０を介してセグメントマネージャ３０に通信を行う。ローカルマネージャ７０は、移動端末からシステム２のいずれかの基地局を介してデータを受信し、それをセグメントマネージャ３０に送信するときに、送信元の移動端末と通信可能なシステム２の基地局２２を把握し（例えば、移動端末の位置情報として登録しておく）、セグメントマネージャ３０からデータを受信したときに、送信先の移動端末と通信が可能なシステム２の基地局２２を選択してデータを送信する。なお、システム１が通信不可の場合には、制御情報もローカルマネージャ７０を介して送受信を行うようにする。図２０、図２１、図２２に、ローカルマネージャ７０を設けた場合の通信経路を示す。なお、図２０は、システム１、システム２とも通信が可能である場合、図２１は、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合、図２２は、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路をそれぞれ示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】セルの配置を示す図である。
【図３】移動端末１０の構成を示す図である。
【図４】移動端末１０による待ち受け状態処理を示すフローチャートである。
【図５】図４中のステップ１０１の詳細な処理を示すフローチャートである。
【図６】移動端末１０によるリンク確立要求発呼処理を示すフローチャートである。
【図７】移動端末１０によるリンク確立要求受信処理を示すフローチャートである。
【図８】図６中のステップ２０３の詳細な処理を示すフローチャートである。
【図９】固定端末６０における送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】固定端末６０における受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】ホームマネージャ４０の処理を示すフローチャートである。
【図１２】セグメントマネージャ３０の処理を示すフローチャートである。
【図１３】システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１４】システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図１５】システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１６】他の実施形態において、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１７】他の実施形態において、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図１８】他の実施形態において、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１９】本発明の他の実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２０】図１９に示す実施形態において、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図２１】図１９に示す実施形態において、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図２２】図１９に示す実施形態において、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【符号の説明】
１０…移動端末、２１…システム１の基地局、２２…システム２の基地局、
３０…セグメントマネージャ、４０…ホームマネージャ、
５０…ネットワーク、６０…固定端末、７０…ローカルマネージャ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末と無線通信を行う無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、この種の無線通信システムとして、特開２０００−２５３４４９号公報には、狭域通信（ＤＳＲＣ）や無線ＬＡＮを移動体通信システムに適用し、移動体の移動に追従して、基地局を切り替えてデータの送受信を行うものが記載されている。しかし、移動速度が速くなると基地局の切り替えが頻繁になり、その切り替えに伴う処理やデータのやりとりが増加するなどの問題がある。
【０００３】
本発明は、そのような狭域セルでの通信のみならず、狭域セルを包含する広域セルをも配置し、移動端末が広域セル基地局および狭域セル基地局と無線通信を行って、データ伝送を適切に行えるようにした無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００４】
また、本発明は、広域セルが狭域セルを包含する配置であることと、これら複数のシステムを用いて、移動しながらでもシステムを適切に切り替えて、通信状態を中断することなく通信を継続することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の無線通信システムでは、広域セル内に複数の狭域セルを含むセグメント毎に、広域セルにおいて移動端末と第１のシステムで無線通信を行う広域セル基地局と、狭域セルにおいて移動端末と第２のシステムで無線通信を行う狭域セル基地局とが配置され、広域セル基地局と狭域セル基地局とがセグメントマネージャによって統括され、さらに各セグメントマネージャがホームマネージャと通信を行うようになっており、
ホームマネージャは、移動端末からセグメントマネージャを介して送信される制御情報により、その移動端末がどのセグメントに属しているか示す位置情報を記憶し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、位置情報に基づいて、その移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャにデータを送信するようになっている。
【０００６】
このようにホームマネージャは、セグメントマネージャを介して送信された制御情報により移動端末の位置情報を記憶し、その位置情報に基づいて、データを移動端末に送信するときに、送信先の移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャにデータを送信しているから、通信中に移動端末が移動しても、データ伝送を継続して適切に行うことができる。
【０００７】
なお、第２のシステムは、第１のシステムに比べ、通信エリアが狭いが、伝送レートを高いものとすることができ、このように伝送レートの高いシステムを使用することによって、より多くの情報を送受信することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、セグメントマネージャは、移動端末から送信される制御情報により、その移動端末が第２のシステムで通信可能であるか否かの使用可否情報を保有し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し、使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信可能であることを判定すると、第２のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、第２のシステムを使用してデータを送信先の移動端末に確実に送信することができる。また、請求項４に記載の発明のように第１、第２のシステムの両方を使用してデータの送信を行うものに比べ、ネットワークリソースの有効活用を図ることができる。
【００１０】
この請求項２に記載の発明において、請求項３に記載の発明では、セグメントマネージャは、送信対象となる移動端末に対し、使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信不可であることを判定すると、第１のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、移動端末が例えば第２のシステムのセル外にいて狭域セル基地局と通信ができないような状態であっても、第１のシステムを使用してデータの送信を行うことができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、セグメントマネージャは、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し第１のシステムと第２のシステムの両方を使用してデータの送信を行うことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、移動端末は第１、第２のシステムのうち通信が可能な方のシステムを使用してデータを受信することができ、第１、第２のシステムのいずれが通信可能かを決める必要がないので、セグメントマネージャの負担を軽減することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、セグメント内の各狭域セル基地局とセグメントマネージャとの間に各狭域セル基地局を統括するローカルマネージャが配置され、このローカルマネージャを介して各狭域セル基地局とセグメントマネージャ間でデータの送受信が行われるようになっており、ローカルマネージャは、セグメントマネージャにデータを送信するときに送信元の移動端末と通信可能な狭域セル基地局を把握し、セグメントマネージャからデータを受信したときに、送信先の移動端末と通信が可能な狭域セル基地局にデータを送信することを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、ローカルマネージャを介在させることによって、セグメントマネージャの負担を軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に、この実施形態における無線通信システムの構成を示す。通信システムは、セグメント毎に、広域セルで移動端末１０と通信を行うシステム１（第１のシステム）の基地局（広域セル基地局）２１と、広域セルに含まれる複数の狭域セルで移動端末１０と通信を行うシステム２（第２のシステム）の基地局（狭域セル基地局）２２を含んで構成されている。
【００１７】
１つの広域セルに対するシステム１の基地局２１とその広域セルに含まれる複数の狭域セルに対するそれぞれのシステム２の基地局２２は、セグメントマネージャ３０によって統括して管理される。また、それぞれのセグメントマネージャ３０は、ホームマネージャ４０に接続されている。ホームマネージャ４０は、ネットワーク５０に接続されており、固定端末６０は、ネットワーク５０を介してホームマネージャ４０と接続される。
【００１８】
図２に、この実施形態におけるセルの配置を示す。広域セルのそれぞれに複数の狭域セルが含まれるようにセルが配置されている。広域セルは、システム１の基地局２１によってカバーされるエリアであり、狭域セルは、システム２の基地局２２によってカバーされるエリアである。
【００１９】
システム１の基地局２１と移動端末１０は、伝送レートは低いが、通信エリアが広い通信方式によって通信が行われる。このような通信は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡを用いた通信、携帯電話、ＰＨＳによって実現される。また、システム２の基地局２２と移動端末１０は、伝送レートは高いが、通信エリアが狭い通信方式によって通信が行われる。このような通信は、例えば、ＤＳＲＣを用いた通信によって実現される。
【００２０】
移動端末１０は、図３に示すように、システム１の基地局２１と通信を行うためのネットワークインターフェース（ＭＳ１）１１とシステム２の基地局２２と通信を行うためのネットワークインターフェース（ＭＳ２）１２と、そのいずれかを用いて通信を行う制御部１３とを備えている。
【００２１】
移動端末１０は、システム１の基地局２１およびシステム２の基地局２２と通信が可能な場合、制御情報についてはシステム１を使用して通信を行い、データについてはシステム２を使用して通信を行う。このように通信エリアの広いシステム１を使用して制御情報のやりとりを行うことにより、安定した通信を行うことができる。また、伝送レートの高いシステム２でデータの送受信を行っているため、より多くの情報をやりとりすることができる。なお、制御情報とは、通信相手先と通信を行うのに必要な情報であって、自身のアドレス、通信相手先のアドレス、およびシステム１、システム２のそれぞれについて使用の可否を示す情報を含むものである。
【００２２】
なお、移動端末１０が例えばシステム２のセル外にいてシステム２の基地局２２と通信が不可である場合、システム１の基地局２１と通信が可能であれば、制御情報およびデータともシステム１を介して通信を行う。また、システム１で移動端末１０の収容可能数を超えた場合のようにシステム１の基地局２１と通信が不可である場合、システム２の基地局２２と通信が可能であれば、制御情報およびデータともシステム２を介して通信を行う。このように通信が可能な方のシステムを利用することにより、通信を継続することができる。
【００２３】
なお、システム１では、データの通信のための通信用チャネルと制御情報の通信のための制御用チャネルが設けられており、制御用チャネルの使用帯域は通信用チャネルよりも狭く設定されている。このように制御用チャネルの使用帯域を狭くすることにより、そのチャネル数を増やすことができ、移動端末の収容可能数を増やすことができる。また、システム２では、通信用チャネルが設けられており、システム２で制御情報の通信を行う場合は、通信用チャネルを用いて行われる。
【００２４】
以下、上記した通信を行う場合の、移動端末１０、固定端末６０、ホームマネージャ４０、セグメントマネージャ３０のそれぞれの処理について説明する。
【００２５】
図４に、移動端末１０の制御部１３による待ち受け状態処理を示す。まず、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定する（ステップ１０１）。
【００２６】
この処理の詳細を図５に示す。まず、システム１で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ａ）。システム１で通信が可能である場合は、システム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ｂ）。システム２でも通信が可能である場合は、制御情報はシステム１を介して送受信し、データはシステム２を介して送受信することを決定する（ステップ１０１ｃ）。
【００２７】
なお、通信が可能か否かは、そのインターフェースで通信を行ったときの通話回線品質、例えば電界強度を用いて判定することができる。電界強度を用いて判定する場合、その判定の閾値にヒステリシスを持たせるとよい。例えば、（通信可能と判定する場合の閾値）＜（通信不可と判定する場合の閾値）とする。また、通信が可能か否かの判定は、移動端末の移動速度に基づいて行ってもよい。移動端末の速度から通信システムにおけるハンドオーバの頻度を推測することができ、頻繁に通信システムが切り替わるのを防止することができる。つまり、移動端末が高速で移動している場合は、セル領域の狭いシステムのカバーエリアの出入りが激しくなるので、セル領域の広いシステムでの通信に固定する。
【００２８】
システム１で通信が可能であり、システム２で通信が不可である場合は、制御情報、データともにシステム１を介して送受信を行うことを決定する（ステップ１０１ｄ）。また、システム１で通信が不可である場合は、システム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ１０１ｅ）。システム２で通信が可能である場合は、制御情報、データともにシステム２を介して送受信を行うことを決定する（ステップ１０１ｆ）。なお、システム１を介して送受信する場合は、ネットワークインターフェースＭＳ１を用いて送受信を行い、システム２を介して送受信する場合は、ネットワークインターフェースＭＳ２を用いて送受信を行う。
【００２９】
送受信を行うインターフェースを決定すると、次に制御情報が更新されたか否かを判定する（図４のステップ１０２）。制御情報が更新された場合は、その制御情報をセグメントマネージャ３０に送信する（ステップ１０３）。セグメントマネージャ３０は、送信された制御情報により、その移動端末におけるシステム１、システム２の使用の可否を示す使用可否情報を記憶する。また、その制御情報は、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０に送信される。ホームマネージャ４０は、セグメントマネージャ３０から送信された制御情報により、その移動端末がどのセグメントに属しているかを位置情報として登録する。
【００３０】
次に、通信を行うか否かを判定する（ステップ１０４）。通信を行わないことを判定すると、上記した処理を繰り返す。一方、通信を行うことを判定すると、通信相手先（固定端末あるいは移動端末）に送信を行う場合は、図６に示すリンク確立要求発呼処理を実行し、通信相手先（固定端末あるいは移動端末）から受信を行う場合は、図７に示すリンク確立要求受信処理を実行する。
【００３１】
リンク確立要求発呼処理では、図６に示すように、まず制御情報を送信して通信相手先とリンクを確立する。この場合の制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ２０１）、タイマをスタートし（ステップ２０２）、次に通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ２０３）。通信開始時には、システム１、２のうち、待ち受け状態処理において決定したシステムを用いて通信を行う。
【００３２】
この処理の詳細を図８に示す。送信時には、まず、制御情報が更新されたか否かを判定する（ステップ２０３ａ）。制御情報が更新されていないときは、データを送信する（ステップ２０３ｄ）。また、制御情報が更新された場合は、その制御情報をセグメントマネージャ３０、ホームマネージャ４０、および通信相手先に送信する（ステップ２０３ｂ）。このとき、システム１間あるいはシステム１とシステム２間でハンドオーバが発生していると、それまでに受信したデータ量を通信相手先に通知する（ステップ２０３ｃ）。このことにより、通信相手先は、送信データがこの移動端末にどれだけ到着しているかがわかるため、残りのデータを送信すればよい。したがって、ハンドオーバによるデータの欠落を防ぐことができる。この後、データを送信する（ステップ２０３ｄ）。次に、通信を継続するか否かを判定する（ステップ２０３ｅ）。これは、送信すべきデータまたは受信すべきデータがあるか否かにより判定される。通信を継続する場合は、この処理を終了する。
【００３３】
一方、受信時には、まず、更新された制御情報を通信相手先から受信したか否かを判定する（ステップ２０３ｆ）。更新された制御情報を受信したときには、その制御情報を記憶し（ステップ２０３ｇ）、タイマを初期化する（ステップ２０３ｈ）。また、制御情報でなくデータを受信したときには、ステップ２０３ｉの判定がＹＥＳになって、受信したデータ量を記憶し（ステップ２０３ｊ）、タイマを初期化する（ステップ２０３ｈ）。この後、通信を継続するか否かを判定する（ステップ２０３ｅ）。通信を継続する場合は、この処理を終了する。なお、更新された制御情報あるいはデータを受信せず、タイムアウトしたことを判定すると（ステップ２０３ｋ）、通信を終了する。すなわち、タイマにより、通信相手先と通信が可能か監視し、タイマ時間が経過すると、通信相手先との通信が不可能であるとして、通信を終了する。このことにより、ネットワーク５０への余分なトラヒックの流出を防ぐことができる。
【００３４】
また、上記した通信処理中に、システム１間でのハンドオーバが発生したか否かを判定する（図６のステップ２０４）。例えば、移動端末が、システム１の基地局２１によってカバーされる所定エリアから隣接したエリアに移動した場合、システム１間でのハンドオーバが発生したと判定される。これは、システム１の基地局２１との間の電界強度が、所定エリアにおいて除々に低下し、隣接したエリアにおいて除々に増加していく変化に基づいて判定することができる。システム１間でのハンドオーバが発生していないときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定する（ステップ２０５）。この処理は、図５に示すものと同じである。この後、ステップ２０３、２０４、２０５の処理を繰り返して通信を行う。
【００３５】
また、システム１間でのハンドオーバが発生したときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定し（ステップ２０６）、ステップ２０１に移行し、新たなエリアにおいて通信相手先とリンクを確立して、上記した処理を実行する。
【００３６】
また、通信相手先から受信を行う場合は、図７に示すリンク確立要求受信処理を実行する。リンク確立要求受信処理では、図７に示すように、通信相手先からのリンク確立要求に対する応答を行う（ステップ３０１）。この場合、通信相手先に制御情報を送信する。送信する制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。次に、タイマをスタートする（ステップ３０２）。この後、ステップ３０３、３０４、３０５の処理を繰り返して通信相手先と通信を行う。ステップ３０３、３０４、３０５の処理は、図６に示すリンク確立要求発呼処理のステップ２０３、２０４、２０５の処理と同じである。また、システム１間でのハンドオーバが発生したときには、データおよび制御情報をどのインターフェースで送受信するかを決定し（ステップ３０６）、通信相手先に制御情報を送信して、新たなエリアにおいて通信相手先とリンクを確立する。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ３０７）、再度上記した処理を実行する。
【００３７】
なお、移動端末間で通信を行う場合のみならず、移動端末と固定端末間でも通信を行うことができる。この場合の固定端末６０における送信処理を図９に示し、受信処理を図１０に示す。
【００３８】
送信処理においては、図９に示すように、まず制御情報を送信して通信相手先とリンクを確立する。この場合の制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。通信相手先とリンクを確立したことを判定すると（ステップ４０１）、タイマをスタートし（ステップ４０２）、通信相手先と通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ４０３）。
【００３９】
また、受信処理においては、図１０に示すように、まず通信相手先からのリンク確立要求に対する応答を行う（ステップ５０１）。この場合、通信相手先に制御情報を送信する。送信する制御情報は、自身のアドレスおよび通信相手先のアドレスを含む。次に、タイマをスタートする（ステップ５０２）。この後、通信相手先と通信（データおよび制御情報の送受信）を行う（ステップ５０３）。
【００４０】
なお、ステップ４０３、５０３の処理は、図８に示すものと基本的に同じであるが、固定端末は移動しないので、その部分のみが図８に示すものと異なる。また、通信は、ネットワーク５０を介して行われる。
【００４１】
次に、ホームマネージャ４０について説明する。ホームマネージャ４０は、移動端末から送信される制御情報を基に移動端末がどのセグメントに属しているかを示す位置情報を移動端末毎に記憶し、移動端末あるいは固定端末から、ある移動端末にデータを送信する場合、その移動端末の位置情報を用いて、移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャ３０にデータをルーティングする。このホームマネージャ４０の処理を図１１に示す。
【００４２】
まず、データあるいは制御情報を移動端末あるいは固定端末から受信すると、それがデータ、制御情報のいずれであるかを判別する（ステップ６０１）。データを受信した場合には、送信先の移動端末の位置情報に従ってその移動端末が属するセグメントマネージャ３０にデータをルーティングする（ステップ６０２）。
【００４３】
また、制御情報を受信した場合には、その制御情報に従い、送信を行った移動端末の位置情報を更新する（ステップ６０３）。次に、通信相手先を指定しているか否かを判定する（ステップ６０４）。通信相手先と通信中のときには、制御情報に通信相手先を指定する通信相手先のアドレスが含まれており、待ち受け状態のときには、制御情報に通信相手先が指定されていない。通信相手先を指定している場合には、制御情報を指定された通信相手先に送信する（ステップ６０５）。
【００４４】
次に、セグメントマネージャ３０について説明する。セグメントマネージャ３０は、移動端末から送信される制御情報を基に、移動端末におけるシステム１、システム２の使用の可否を示す使用可否情報を移動端末毎に記憶し、移動端末にデータを送信する場合に、その移動端末に対する使用可否情報を基に、システム１あるいはシステム２を介して移動端末にデータを送信する。このセグメントマネージャ３０の処理を図１２に示す。
【００４５】
まず、データあるいは制御情報を受信すると、それがデータ、制御情報のいずれであるかを判別する（ステップ７０１）。
【００４６】
データを受信した場合には、それを移動端末、ホームマネージャ４０のいずれから受信したかを判別する（ステップ７０２）。ホームマネージャ４０からデータを受信した場合は、送信先の移動端末の使用可否情報に基づき、送信先の移動端末がシステム２で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ７０３）。システム２で通信が可能である場合は、システム２を介してデータを送信し（ステップ７０４）、システム２で通信が不可である場合は、システム１を介してデータを送信する（ステップ７０５）。
【００４７】
また、移動端末からデータを受信した場合には、送信先の移動端末が同じセグメントに属する移動端末であるか否かを判定する（ステップ７０６）。送信先の移動端末が異なるセグメントの場合には、データをホームマネージャ４０に送信する（ステップ７０７）。ホームマネージャ４０に送信されたデータは、上述したようにホームマネージャ４０から、送信先の移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャ３０に送信される。また、送信先の移動端末が同じセグメントの場合には、このセグメントマネージャ３０から送信先の移動端末にデータを送信することができるので、ステップ７０３に進むようにし、システム２あるいはシステム１でデータを送信する。
【００４８】
一方、制御情報を受信した場合には、それを移動端末、ホームマネージャ４０のいずれから受信したかを判別する（ステップ７０８）。ホームマネージャ４０からデータを受信した場合は、送信先の移動端末の使用可否情報に基づき、送信先の移動端末がシステム１で通信が可能であるか否かを判定する（ステップ７０９）。システム１で通信が可能である場合は、システム１を介して制御情報を送信し（ステップ７１０）、システム１で通信が不可である場合は、システム２を介して制御情報を送信する（ステップ７１１）。
【００４９】
また、移動端末から制御情報を受信した場合には、送信元の移動端末における各通信システム（システム１、システム２）での通信の可否を記憶し（ステップ７１２）、ホームマネージャ４０にその移動端末の制御情報を送信する（ステップ７１３）。
【００５０】
図１３に、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す。移動端末から制御情報を送信する場合は、移動端末からシステム１を介してセグメントマネージャ３０に制御情報が送信され、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０に制御情報が送信され、ホームマネージャ４０から通信相手先に制御情報が送信される。この送信によって、送信元である移動端末の位置情報がセグメントマネージャ３０、ホームマネージャ４０に登録される。通信相手先から制御情報が送信される場合は、通信相手先からホームマネージャ４０に制御情報が送信され、ホームマネージャ４０からセグメントマネージャ３０に制御情報が送信され、セグメントマネージャ３０からシステム１を介して移動端末に制御情報が送信される。
【００５１】
また、移動端末からデータを送信する場合は、移動端末からシステム２を介してセグメントマネージャ３０にデータが送信され、セグメントマネージャ３０からホームマネージャ４０にデータが送信され、ホームマネージャ４０から通信相手先にデータが送信される。通信相手先からデータが送信される場合は、通信相手先からホームマネージャ４０にデータが送信され、ホームマネージャ４０からセグメントマネージャ３０にデータが送信され、セグメントマネージャ３０からシステム２を介して移動端末にデータが送信される。
【００５２】
図１４に、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す。制御情報の送信については、システム１の通信が可能であるため、図１３の場合と同様の通信経路で通信が行われる。しかし、データの送信については、システム２が通信が不可であるため、移動端末からシステム１を介してセグメントマネージャ３０にデータが送信される。また、通信相手先から送信されたデータに対しては、セグメントマネージャ３０からシステム１を介してデータが移動端末に送信される。
【００５３】
図１５に、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す。制御情報の送信については、システム１の通信が不可であるため、移動端末からシステム２を介してセグメントマネージャ３０に制御情報が送信される。また、通信相手先から送信された制御情報に対しては、セグメントマネージャ３０からシステム２を介して制御情報が移動端末に送信される。また、データの送信については、システム２が通信が可能であるため、図１３の場合と同様の通信経路で通信が行われる。
【００５４】
上記した実施形態によれば、複数の通信システムを用いた移動端末において、通信中に移動していてもユーザが意識することなく、適切な通信システムに切り替えてデータ伝送を継続することができる。また、セル領域が狭い通信システムをセル領域が広い通信システムに内包し、セル領域が広い通信システムによって、システムの切り替えやルーティングの制御を行っている。これにより、セル間の移動に伴う制御およびデータのやりとりを減らし、制御の簡易化と余分なトラヒック流出の防止を図ることができる。
（その他の実施形態）
上記した実施形態では、セグメントマネージャ３０が移動端末毎に使用可否情報を記憶しておくことにより、その移動端末にデータを送信する場合、システム１とシステム２のいずれで通信を行うかを判定して送信するようになっているが、図１６、図１７、図１８に示すように、システム１とシステム２の両方を介してデータの送信を行うようにしてもよい。移動端末は、通信が可能ないずれかのシステムを介してデータを受信することができる。このようにすれば、セグメントマネージャ３０は、移動端末毎に使用可否情報を記憶しておく必要がなく、またシステム１とシステム２のいずれを使用するかの判定をしなくてもよいため、セグメントマネージャ３０の負担を軽くすることができる。但し、ネットワークリソースの有効活用からすれば、上記した実施形態のようにシステム１とシステム２のいずれかでデータを送信するのが好ましい。なお、図１６は、システム１、システム２とも通信が可能である場合、図１７は、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合、図１８は、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路をそれぞれ示す。
【００５５】
また、図１９に示すように、各セグメントにおけるシステム２の基地局２２の全てを、ローカルマネージャ７０により統括して管理するようにしてもよい。システム２の基地局２２は、ローカルマネージャ７０を介してセグメントマネージャ３０に通信を行う。ローカルマネージャ７０は、移動端末からシステム２のいずれかの基地局を介してデータを受信し、それをセグメントマネージャ３０に送信するときに、送信元の移動端末と通信可能なシステム２の基地局２２を把握し（例えば、移動端末の位置情報として登録しておく）、セグメントマネージャ３０からデータを受信したときに、送信先の移動端末と通信が可能なシステム２の基地局２２を選択してデータを送信する。なお、システム１が通信不可の場合には、制御情報もローカルマネージャ７０を介して送受信を行うようにする。図２０、図２１、図２２に、ローカルマネージャ７０を設けた場合の通信経路を示す。なお、図２０は、システム１、システム２とも通信が可能である場合、図２１は、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合、図２２は、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路をそれぞれ示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】セルの配置を示す図である。
【図３】移動端末１０の構成を示す図である。
【図４】移動端末１０による待ち受け状態処理を示すフローチャートである。
【図５】図４中のステップ１０１の詳細な処理を示すフローチャートである。
【図６】移動端末１０によるリンク確立要求発呼処理を示すフローチャートである。
【図７】移動端末１０によるリンク確立要求受信処理を示すフローチャートである。
【図８】図６中のステップ２０３の詳細な処理を示すフローチャートである。
【図９】固定端末６０における送信処理を示すフローチャートである。
【図１０】固定端末６０における受信処理を示すフローチャートである。
【図１１】ホームマネージャ４０の処理を示すフローチャートである。
【図１２】セグメントマネージャ３０の処理を示すフローチャートである。
【図１３】システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１４】システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図１５】システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１６】他の実施形態において、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１７】他の実施形態において、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図１８】他の実施形態において、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図１９】本発明の他の実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２０】図１９に示す実施形態において、システム１、システム２とも通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【図２１】図１９に示す実施形態において、システム１の通信が可能で、システム２が通信が不可である場合の通信経路を示す図である。
【図２２】図１９に示す実施形態において、システム１の通信が不可で、システム２が通信が可能である場合の通信経路を示す図である。
【符号の説明】
１０…移動端末、２１…システム１の基地局、２２…システム２の基地局、
３０…セグメントマネージャ、４０…ホームマネージャ、
５０…ネットワーク、６０…固定端末、７０…ローカルマネージャ。
Claims (5)
- 広域セル内に複数の狭域セルを含むセグメント毎に、前記広域セルにおいて移動端末と第１のシステムで無線通信を行う広域セル基地局と、前記狭域セルにおいて移動端末と第２のシステムで無線通信を行う狭域セル基地局とが配置され、前記広域セル基地局と前記狭域セル基地局とがセグメントマネージャによって統括され、さらに各セグメントマネージャがホームマネージャと通信を行うようになっており、
前記ホームマネージャは、移動端末から前記セグメントマネージャを介して送信される制御情報により、その移動端末がどのセグメントに属しているか示す位置情報を記憶し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、前記位置情報に基づいて、その移動端末が属するセグメントのセグメントマネージャにデータを送信するようになっている無線通信システム。 - 前記セグメントマネージャは、移動端末から送信される制御情報により、その移動端末が第２のシステムで通信可能であるか否かの使用可否情報を保有し、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し、前記使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信可能であることを判定すると、第２のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記セグメントマネージャは、前記送信対象となる移動端末に対し、前記使用可否情報に基づいて第２のシステムで通信不可であることを判定すると、第１のシステムを使用してデータの送信を行うことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
- 前記セグメントマネージャは、他の端末からのデータを移動端末に送信するときに、その送信対象となる移動端末に対し第１のシステムと第２のシステムの両方を使用してデータの送信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記セグメント内の各狭域セル基地局と前記セグメントマネージャとの間に前記各狭域セル基地局を統括するローカルマネージャが配置され、このローカルマネージャを介して前記各狭域セル基地局と前記セグメントマネージャ間でデータの送受信が行われるようになっており、前記ローカルマネージャは、前記セグメントマネージャにデータを送信するときに送信元の移動端末と通信可能な狭域セル基地局を把握し、前記セグメントマネージャからデータを受信したときに、送信先の移動端末と通信が可能な狭域セル基地局にデータを送信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の無線通信システム。
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