JP4276207B2 - データリンク伝送制御方法、移動通信システム、及び基地局 - Google Patents

データリンク伝送制御方法、移動通信システム、及び基地局 Download PDF

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Description

本発明は、データリンク伝送制御方法、移動通信システム、及び基地局に係り、より詳しくは、移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御方法、移動局と複数の基地局から構成されパケットにより情報の送受信を行う移動通信システム、及び、移動通信システムを構成する基地局に関する。
図５および図６は、従来の移動通信システムにおける自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御方法を説明するための構成図およびフローチャートの例である。
基地局２では、図６の矢印Ｔ１でネットワーク１から入力されるパケットをまずデータリンク伝送制御部３に入力して、自動再送要求制御を行いながらデータリンク伝送制御を実行する。該データリンク伝送制御部３は、入力された該パケットの識別を可能とするためにパケット番号を付与して、さらに該パケットに対して伝送中に生じる誤りを検出できるようにＣＲＣ（cyclic redundancy check）等の誤り検出可能なパリティを付加した後に、該パケットを記憶すると共に切替器４を介して送受信機５に出力する。そして該送受信機５は、送信信号に変調した後に基地局アンテナ６を介して移動局３１に送信する（図６の矢印Ｔ２）。
一方、移動局３１では、移動局アンテナ３２からの信号を送受信機３３で受信した後に、データリンク伝送制御部３４に受信したパケットを出力して、自動再送要求制御を含んだデータリンク伝送制御を実行する。該データリンク伝送制御部３４は、入力した該パケットに対して付加されているパリティを用いて誤り検出を行う。その検出の結果、該パケットに誤りがある場合、データリンク伝送制御部３４は、ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号を基地局２に送信することにより、該パケットの再送要求を基地局２のデータリンク伝送制御部３に通知する（図６の矢印Ｔ３）。そして該データリンク伝送制御部３は、再送要求されたパケットを再送する（図６の矢印Ｔ４）。
また、該パケットに誤りがない場合、データリンク伝送制御部３４は、該パケットをデータ入出力端３５から出力すると共に、ＡＣＫ（Acknowledgment）信号を基地局２に送信することにより、該パケットの到達確認を基地局２のデータリンク伝送制御部３に通知する（図６の矢印Ｔ５）。そして該データリンク伝送制御部３は、再送のために記憶していた該パケット番号のパケットを削除する。
ところで、移動局３１が移動することにより、該移動局３１と今まで通信していた基地局２との通信品質が劣化して他の基地局１２との通信品質が良好となった場合、該移動局３１は基地局１２を介して基地局２に対して通信する基地局変更を要求する（図６の矢印Ｔ６、Ｔ７）。該要求により該基地局２のデータリンク伝送制御部３は、切替器４の接続先を送受信機５からネットワーク１に変更することにより自動再送要求制御を行ったパケットを変更先基地局１２へ転送できるようにする（図６の矢印Ｔ８、Ｔ９）。そして、基地局１２のデータリンク伝送制御部１３に対して自動再送要求制御を実行せずそのまま切替器１４を介して送受信機１５に出力させるよう制御を実行する（図６の矢印Ｔ１０）。
この方法により、通信相手基地局の変更に関わらず自動再送要求制御はそのまま１つのデータリンク伝送制御部３が行うので（図６の矢印Ｔ８〜Ｔ１６）、通信相手となる基地局が変更する度にパケット番号のリセットが生じることなくパケット伝送が可能となる。
そして、さらに基地局２から離れた基地局２２に変更になった場合でも、上記方法を用いることで自動再送要求制御を行いながらパケット伝送を行うことができる。
また、従来の移動通信システムのハンドオーバについては、下記の特許文献１に記載のように、ハンドオーバの際に行われる基地局の切り替えを仮想ゾーン制御装置で行うことで、小無線ゾーン化したときのハンドオーバ制御量を削減し、通信回線の瞬断時間の短縮を図っていた。
特開平１０−１３６４２６号公報
しかしながら、このように従来の移動通信システムにおけるデータリンク伝送制御方法では、移動局の移動に関わらず自動再送要求制御を含んだデータリンク伝送を一連のパケット伝送が開始された基地局２のデータリンク伝送制御部３で一括して行うため、移動局の移動に伴いデータリンク伝送制御後のパケットの基地局間転送が増加するためパケットの伝送遅延時間は増大する。そして該伝送遅延時間の増大によりスループットが低下する問題があった。
このように、従来の移動通信システムにおけるデータリンク伝送制御方法では、移動局が他の基地局のセル内に移動しても１つの基地局が自動再送要求制御を含んだデータリンク伝送制御を行うことで移動局の移動性に対応できるが、伝送遅延時間の増大によりスループットが低下する問題があった。
また、移動通信システム内に、ネットワーク内の交換機の負荷軽減を図るべく、再送制御を行う回線制御局を基地局とは別に設ける技術（例えば、上記の特許文献１にも記載）も知られている。
ところが、この技術では、ネットワークから到達するパケットは、まず始めに回線制御局に到着し、該回線制御局により複製されて、配布先の基地局に配布される。配布先の基地局は、パケットを送信するべき基地局を指定する信号を、移動局から受信している。そして、配布先の基地局は、該信号に基づいて自局が送信すべきか否かを判断し、自局が送信すべきと判断した場合、移動局に対し該パケットを送信する。この時に、移動局が受信したパケットに誤りが発生した場合、移動局は、基地局経由で回線制御局に対して該パケットの再送を要求する。このように、基地局ではなく回線制御局がパケットを再送するため、再送までの遅延時間が増大し、回線制御局と基地局との間のトラヒック量が増大してしまうという問題があった。
一方、上記特許文献１に記載のシステムでは、ハンドオーバ制御量は減少するものの、１回のハンドオーバ及び再送にかかる時間は依然として従来と変わりが無いか或いは余分に時間を要するため、通信が中断するという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、移動局の移動に対応しながら、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができるデータリンク伝送制御方法、移動通信システム、及び基地局を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るデータリンク伝送制御方法は、移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御方法であって、一の基地局が、前記移動局宛てのパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケットを、蓄積するとともに複製し、前記一の基地局が、他の基地局に該複製したパケットを配布し、前記他の基地局が、該配布されたパケットを蓄積し、前記一の基地局を含む１つ又は複数の基地局が、前記識別情報が付加されたパケット又は該配布されたパケットを前記移動局へ送信することを特徴とする。
即ち、この方法では、複数の基地局のうち一の基地局が、移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報（例えば、一意の番号、文字、記号又はこれらの組合せなど）が付加されたパケットを、蓄積するとともに複製し、他の基地局に該複製したパケットを配布する。なお、当該識別情報が付加されたパケットについては、一の基地局が自局でパケットに識別情報を付加してもよいし、予め識別情報が付加されたパケットを他の基地局から受信してもよい。
そして、他の基地局が、該配布されたパケットを蓄積する。その後、一の基地局を含む１つ又は複数の基地局が、識別情報が付加されたパケット又は該配布されたパケットを移動局へ送信する。このように、パケットの配布を行う回線制御局を基地局とは別に設けずに、各基地局においてパケットを蓄積して、１つ又は複数の基地局がパケットを移動局へ送信するため、ネットワーク内のトラヒックを低減することができ、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、基地局（一の基地局と他の基地局を含む）が、前記パケットに対するタイマーのタイムアウトにより前記パケットを削除するか、前記パケットと同一のパケットが前記移動局に到達した旨の通知により前記パケットを削除するか、又は、削除すべきパケットを特定するための識別情報の通知に基づいて、前記識別情報に対応するパケットを削除することが望ましい。これにより、基地局において蓄積中のパケットの削除処理を円滑化することができる。
このとき、一の基地局が、前記削除すべきパケットを特定するための識別情報を前記他の基地局に通知する際には、該一の基地局がパケットを削除する度に該識別情報を通知する第１の方法、所定時間内において最後に削除されたパケットの識別情報を通知する第２の方法、又は所定の規則に基づき定められる特定のパケットが削除されたときに該パケットの識別情報を通知する第３の方法のうち１つの方法又は複数の方法の組合せを用いることが望ましい。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、一の基地局が、新たな基地局をパケット配布先の基地局とする旨の前記移動局からの要求を受信した際に、該一の基地局にて蓄積中の、前記識別情報が付加されたパケットを複製し、複製したパケットを新たな基地局に配布することが望ましい。これにより、新たな基地局は、一の基地局に蓄積されている識別情報が付加されたパケットを得ることができ、移動局からの要求に沿ってパケット配布先の基地局として動作することが可能となる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、他の基地局が、該他の基地局をパケット配布先の基地局から除外する旨の前記移動局からの要求を受信した際に、該他の基地局にて蓄積中の前記移動局宛てのパケットを削除することが望ましい。これにより、パケット配布先の基地局から除外される基地局では、蓄積中の該移動局宛てのパケットが削除され、不要となったパケットの整理を迅速に行うことができる。なお、上記他の基地局は、除外する旨の移動局からの要求を、該移動局から直接受信してもよいし、一の基地局経由で受信してもよい。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、一の基地局、他の基地局、又はこれら両方が、移動局宛てのパケットを受信して蓄積した際に、該パケットを蓄積していることを該移動局に通知し、該移動局が、該通知を受信した後に、通知した基地局の中から１つの基地局を選択し、該基地局にパケットの送信を要求し、要求された基地局が該パケットを送信することが望ましい。即ち、一の基地局のみならず、他の基地局も該移動局宛のパケットを蓄積するため、該パケットを蓄積していることを移動局に通知することで、移動局が選択してパケット送信を要求した１つの基地局から移動局への該パケットの送信が実現される。
なお、このとき、一の基地局、他の基地局、又はこれら両方が、移動局宛てのパケットを複数蓄積しているときに該移動局から送信要求を受信した場合、該移動局に該パケットを送信すると共に、該移動局宛てのパケットを複数蓄積している旨を該移動局へ通知することが望ましい。これにより、パケットを蓄積していることの移動局への通知をまとめて行うことが可能となり、該通知処理の負荷を軽減することができる。例えば、基地局から送信するパケットにピギーバックで、以降のパケットがあることを通知する態様が考えられる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、移動局が、自局宛のパケットを送信させる基地局を変更する場合、変更元の基地局に、以後送信を中止するよう通知するとともに、変更先の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する旨と送信対象の最初のパケットの識別情報とを通知することが望ましい。これにより、変更元の基地局との通信が中止され、変更先の基地局から移動局へのパケット送信が、移動局の要求に従い、送信対象の最初のパケットの識別情報に対応するパケットから再開され、移動局宛のパケットを送信させる基地局の変更を円滑に行うことができる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、移動局が、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択し、移動局が、選択された一の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求することが望ましい。これにより、例えば受信品質が最も高い基地局などを一の基地局として選択することが可能となり、該選択された基地局から移動局へのパケットの送信を良好な状態で実現することができる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、移動局が、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択し、移動局が、選択した一の基地局に各基地局についての受信品質を通知し、該一の基地局が、各基地局についての受信品質に基づいて、該一の基地局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断し、該一の基地局が、該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示することが望ましい。これにより、各基地局についての受信品質に基づく上記判断結果に応じた他の基地局の各々への動作指示に従い、他の基地局が、送信動作又は送信回避動作を適切に行うことが可能となる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、移動局が、複数の基地局から同一のパケットをそれぞれ受信する際に、該パケットに対するダイバーシチ受信を行うことが望ましく、受信品質を向上させることができる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、前記移動局又は各基地局が、各基地局についての受信品質に基づいて、通信状態を遷移すべき基地局に、通信状態の遷移を要求することが望ましい。これにより、時間平均的な受信品質に応じた適切な通信状態の遷移要求が移動局から発せられ、基地局は適切な通信状態に遷移することが可能となる。
なお、通信状態は、移動局に対しパケットの送受信を行っていない第１の状態と、移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを移動局に送信することができる第２の状態と、移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを複製し、複製後のパケットを配布するとともに、該付加後のパケットを送信することができる第３の状態と、第３の状態にある基地局から、複製されたパケットを受信し、複製パケットを移動局に送信することができる第４の状態とを含んで構成とすることが望ましい。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御方法では、一の基地局は、識別情報と配布するパケットとをカプセル化し、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布し、配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断することが望ましい。この場合、基地局において、配布されてきたカプセル化パケットが識別情報を含むか否かを確実に判断することができ、識別情報に基づく制御を円滑に実行することが可能となる。
ところで、上記データリンク伝送制御に係る発明は、以下の移動通信システムの発明として捉えることもできる。これらの発明は、技術的思想としては同一であるため、同様の作用・効果を奏する。
即ち、本発明に係る移動通信システムは、移動局と複数の基地局から構成され、パケットにより情報の送受信を行うとともに自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動通信システムであって、前記基地局が、前記移動局宛てパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケットを複製する複製手段と、複製されたパケットを他の基地局に配布する配布手段と、自局にて前記識別情報が付加されたパケット又は他の基地局から配布されたパケットを蓄積する蓄積手段と、前記識別情報が付加されたパケット又は前記配布されたパケットを前記移動局へ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする。
このとき、本発明に係る移動通信システムでは、基地局が、前記蓄積手段により蓄積された前記パケットを削除する削除手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
ここでは、基地局が、該基地局がパケットを削除する度に該削除されたパケットの識別情報を通知する第１の方法、所定時間内において最後に削除されたパケットの識別情報を通知する第２の方法、又は所定の規則に基づき定められる特定のパケットが削除されたときに該パケットの識別情報を通知する第３の方法のうち１つの方法又は複数の方法の組合せによって、前記削除すべきパケットの識別情報を他の基地局に通知する削除パケット通知手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、基地局が、移動局からのパケットの再送要求を受信した場合に、該再送要求に応じてパケットを再送するパケット再送手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、基地局が、移動局宛てのパケットを受信して蓄積した場合に、該パケットを蓄積していることを該移動局に通知する蓄積通知手段とをさらに備え、前記送信手段が、該移動局からの要求に応じて該移動局にパケットを送信することを特徴とし、該移動局が、該通知を受信した場合に、通知した基地局の中から１つの基地局を選択する選択手段と、選択された基地局にパケットの送信を要求する送信要求手段とをさらに備えた構成とすることが望ましい。
ここでは、基地局が、移動局宛てのパケットを複数蓄積しているときに該移動局から送信要求を受信した場合、前記送信手段により該移動局にパケットを送信させると共に、該移動局宛てのパケットを複数蓄積している旨を前記蓄積通知手段により該移動局へ通知させるよう制御する通知制御手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、移動局が、自局宛のパケットを送信させる基地局を変更する場合、変更元の基地局に、以後送信を中止するよう通知するとともに、変更先の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する旨と送信対象の最初のパケットの識別情報とを通知する変更時通知手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択する選択手段と、選択された一の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する送信要求手段と、をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択する選択手段と、選択された一の基地局に各基地局についての受信品質を通知する受信品質通知手段とをさらに備え、基地局が、一の基地局として自局が選択された場合、前記各基地局についての受信品質に基づいて、自局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断する判断手段と、該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する指示手段とをさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、移動局が、複数の基地局から同一のパケットをそれぞれ受信する際に、該パケットに対するダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、各基地局についての受信品質に基づいて、各基地局が所定の複数の通信状態のうち何れの通信状態にあるかを判定する判定手段と、該判定結果に基づいて、通信状態を遷移すべき基地局に、通信状態の遷移を要求する状態遷移要求手段と、をさらに備えた構成とすることが望ましい。
ここでは、所定の複数の通信状態が、移動局に対しパケットの送受信を行っていない第１の状態と、前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを移動局に送信することができる第２の状態と、前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを複製し、複製後のパケットを配布するとともに、該付加後のパケットを送信することができる第３の状態と、前記第３の状態にある基地局から、複製されたパケットを受信し、複製パケットを移動局に送信することができる第４の状態とを含む構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る移動通信システムでは、配布手段は、識別情報と配布するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布するカプセル化パケット配布手段と、配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
ところで、上記のデータリンク伝送制御に係る発明および移動通信システムに係る発明の要部については、以下の基地局の発明、移動局の発明として捉えることもできる。これらの発明は、技術的思想としては同一であるため、同様の作用・効果を奏する。
即ち、本発明に係る基地局は、パケットにより情報の送受信を行うとともに自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動通信システムを、移動局とともに構成する基地局であって、前記移動通信システムに複数台含まれており、前記移動局宛てパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケットを複製する複製手段と、複製されたパケットを他の基地局に配布する配布手段と、自局にて前記識別情報が付加されたパケット及び他の基地局から配布されたパケットを蓄積する蓄積手段と、蓄積されたパケットを前記移動局へ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする。
ここでは、複数の基地局から送信される信号の受信品質に基づいて該移動局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択して該一の基地局に各基地局についての受信品質を通知する移動局、によって、自局が前記一の基地局として選択された場合に、前記各基地局についての受信品質に基づいて、自局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断する判断手段と、該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する指示手段と、をさらに備えた構成とすることが望ましい。
また、本発明に係る基地局では、配布手段は、識別情報と配布するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布するカプセル化パケット配布手段と、配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
ところで、本発明は、以下のような態様を採用することもできる。
本発明に係るデータリンク伝送制御方法は、移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御方法であって、前記移動局が一の基地局との接続中に他の基地局との接続を一の基地局に要求した場合、当該一の基地局は、データリンク伝送制御情報を前記他の基地局に転送する態様も採用しうる。
本発明に係る移動通信システムは、移動局と複数の基地局から構成され、パケットにより情報の送受信を行う移動通信システムであって、前記移動局は、前記基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動局伝送制御手段と、通信相手となる基地局との接続を要求する接続要求手段とを有し、前記基地局は、前記移動局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う基地局伝送制御手段と、他の基地局に対してデータリンク伝送制御情報を転送する転送手段とを有し、前記基地局伝送制御手段は、前記移動局からの他の基地局との接続要求があった場合、当該他の基地局にデータリンク伝送制御情報を前記転送手段により転送させる態様も採用しうる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御装置は、移動局との間でパケットにより情報の送受信を行う基地局に搭載されたデータリンク伝送制御装置であって、パケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御に関するデータリンク伝送制御情報を、他の基地局に対して転送する転送手段と、前記移動局からの他の基地局との接続要求があった場合、当該他の基地局に前記データリンク伝送制御情報を前記転送手段により転送させる基地局伝送制御手段と、を有する態様も採用しうる。
これらデータリンク伝送制御方法に係る発明、移動通信システムに係る発明、データリンク伝送制御装置に係る発明は、技術的思想としては同一であるため、以下、データリンク伝送制御方法に係る発明により、作用・効果を説明する。
上記データリンク伝送制御方法は、移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う方法であるが、移動局が一の基地局との接続中に他の基地局との接続を要求した場合、一の基地局は、パケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御に関するデータリンク伝送制御情報を他の基地局に転送する。これにより、移動局の移動に応じて、一連のデータリンク伝送制御情報が、データリンク伝送制御を実行する基地局間で転送され、新たな基地局がデータリンク伝送制御を引継いで未到達確認のパケットのみの再送を行う。
このため、従来のように一の基地局が継続してデータリンク伝送制御を行う場合に比べ、パケットの基地局間転送の増加によるパケットの伝送遅延時間の増大を回避できるので、移動局の移動に対応しながら、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができる。
このようなデータリンク伝送制御方法では、一の基地局は、データリンク伝送制御情報を、前記他の基地局への前記移動局宛のパケットの転送タイミングと同時に他の基地局に転送しても良いし、前記移動局宛のパケットの転送タイミングと異なるタイミングで他の基地局に転送しても良い。
即ち、上記移動通信システムにおいては、基地局に設けた転送手段が他の基地局に対して前記移動局宛のパケットも転送し、前記基地局伝送制御手段は、前記データリンク伝送制御情報を、前記他の基地局への前記移動局宛のパケットの転送タイミングと同時に又は異なるタイミングで、前記他の基地局に前記転送手段により転送させるよう構成することができる。また、上記データリンク伝送制御装置においては、転送手段が他の基地局に対して前記移動局宛のパケットも転送し、前記基地局伝送制御手段は、前記データリンク伝送制御情報を、前記他の基地局への前記移動局宛のパケットの転送タイミングと同時に又は異なるタイミングで、前記他の基地局に前記転送手段により転送させるよう構成することができる。
また、上記データリンク伝送制御方法では、転送元となる一の基地局は、移動局からの他の基地局との接続要求に基づき、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケットとデータリンク伝送制御情報とを他の基地局に転送した後に当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットを当該他の基地局に転送する、ことが望ましい。また、上記移動通信システムでは、基地局に設けた基地局伝送制御手段が、移動局からの他の基地局との接続要求に基づき、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケットとデータリンク伝送制御情報とを他の基地局に転送させた後に当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットを当該他の基地局に前記転送手段により転送させるよう構成することが望ましい。また、上記データリンク伝送制御装置では、基地局伝送制御手段は、前記移動局からの他の基地局との接続要求に基づき、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケットとデータリンク伝送制御情報とを他の基地局に転送させた後に当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットを当該他の基地局に前記転送手段により転送させるよう構成することが望ましい。
この場合、他の基地局に転送した後に一の基地局（転送元の基地局）で受信された当該移動局宛のパケットが、もれなく当該他の基地局に転送されるので、基地局間でのデータリンク伝送制御の引き継ぎをより確実に実行でき、データリンク伝送制御の信頼性を向上させることができる。
また、上記データリンク伝送制御方法では、転送先となる他の基地局は、移動局からの当該他の基地局との接続要求があった直後から、一の基地局より、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケット及びデータリンク伝送制御情報を受信するまでの間に、当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットをメモリに蓄積する、ことが望ましい。また、上記移動通信システムでは、基地局に設けた基地局伝送制御手段は、移動局からの当該基地局との接続要求があった直後から、以前に接続していた基地局より、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケット及びデータリンク伝送制御情報を受信するまでの間に、当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットをメモリに蓄積するよう構成することが望ましい。また、上記データリンク伝送制御装置では、基地局伝送制御手段は、当該データリンク伝送制御装置が搭載された基地局との接続要求が、前記移動局からあった直後から、以前に接続していた基地局より、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケット及びデータリンク伝送制御情報を受信するまでの間に、当該移動局宛のパケットを受信した場合、受信したパケットをメモリに蓄積するよう構成することが望ましい。
この場合、転送先となる他の基地局において、移動局からの当該他の基地局との接続要求があった直後から、一の基地局より、当該移動局に関するデータリンク伝送制御情報、又は当該移動局宛のパケット及びデータリンク伝送制御情報を受信するまでの間に、受信された当該移動局宛のパケットは、廃棄されることなくメモリに蓄積されるので、基地局間でのデータリンク伝送制御の引き継ぎをより確実に実行でき、データリンク伝送制御の信頼性を向上させることができる。
また、上記データリンク伝送制御方法では、転送先となる他の基地局は、移動局からのパケットの再送要求を受信し且つ一の基地局から当該移動局宛のパケットを受信していない場合、当該一の基地局に対し当該移動局宛のパケットの転送要求を送信する、ことが望ましい。また、上記移動通信システムでは、基地局に設けた基地局伝送制御手段が、移動局からのパケットの再送要求を受信し且つ以前に接続していた基地局から当該移動局宛のパケットを受信していない場合、当該以前に接続していた基地局に対し当該移動局宛のパケットの転送要求を送信するよう構成することが望ましい。また、上記データリンク伝送制御装置では、基地局伝送制御手段は、前記移動局からのパケットの再送要求を受信し且つ以前に接続していた基地局から当該移動局宛のパケットを受信していない場合、当該以前に接続していた基地局に対し当該移動局宛のパケットの転送要求を送信するよう構成することが望ましい。
この場合、転送先となる他の基地局において、移動局からのパケットの再送要求を受信したものの、転送元の一の基地局から当該移動局宛のパケットを受信していない場合、当該一の基地局に対し当該移動局宛のパケットの転送要求を送信するので、当該移動局宛のパケットをより早く転送させることができ、引継ぎに係る処理の迅速化によりスループットを増大させることができる。
ところで、一の基地局から他の基地局へのデータリンク伝送制御の引継ぎは、移動局宛パケットとデータリンク伝送制御情報とを同時に転送する態様に限定されるものではなく、以下のように段階的に転送してもよい。即ち、データリンク伝送制御方法では、一の基地局は、移動局からの他の基地局との接続要求があった場合、当該移動局に対するデータリンク伝送制御情報のみ転送し、当該他の基地局から当該移動局宛パケットの転送要求を受信した場合、当該他の基地局に当該移動局宛のパケットを転送するようにしてもよい。また、移動通信システムでは、基地局に設けた基地局伝送制御手段が、移動局からの他の基地局との接続要求があった場合、当該移動局に対するデータリンク伝送制御情報のみ転送させ、当該他の基地局から当該移動局宛パケットの転送要求を受信した場合、当該他の基地局に当該移動局宛のパケットを転送させるよう構成してもよい。また、データリンク伝送制御装置では、基地局伝送制御手段は、前記移動局からの他の基地局との接続要求があった場合、当該移動局に対するデータリンク伝送制御情報のみ転送させ、当該他の基地局から当該移動局宛パケットの転送要求を受信した場合、当該他の基地局に当該移動局宛のパケットを転送させるよう構成してもよい。
このように、一の基地局と他の基地局との間でやりとりし、転送先の他の基地局から当該移動局宛パケットの転送要求を受信したことをもって、一の基地局から他の基地局へ当該移動局宛のパケットを転送することで、データリンク伝送制御の引継ぎをより確実に実行することができる。
なお、パケットの転送は、パケット単位のみならず、１つのパケットを分割したブロック単位で行うようにすることが望ましい。ブロック単位での転送を可能とすることで、基地局間での未到達のブロックのみの再送が可能となり、パケット転送量を削減できるという利点がある。
ところで、上記データリンク伝送制御方法では、一の基地局は、データリンク伝送制御情報と転送するパケットとをカプセル化し、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、データリンク伝送制御情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送し、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含んで構成されていると判断することが望ましい。
また、上記移動通信システムでは、転送手段は、データリンク伝送制御情報と転送するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記データリンク伝送制御情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送するカプセル化パケット転送手段と、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
また、上記データリンク伝送制御装置では、転送手段は、データリンク伝送制御情報と転送するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記データリンク伝送制御情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送するカプセル化パケット転送手段と、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
これらの発明では、一の基地局において、転送されてきたカプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含むか否かを確実に判断することができ、データリンク伝送制御情報に基づく制御を円滑に実行することが可能となる。
ところで、上記とは別の態様、即ち、データリンク伝送制御を行う基地局が、データリンク伝送制御情報に代わり、該データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を、移動局に送信する態様を採用することもできる。
即ち、本発明に係るデータリンク伝送制御方法は、移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御方法であって、データリンク伝送制御を行う基地局は、データリンク伝送制御情報に代わり、該データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を前記移動局に送信し、該移動局は、前記制御基地局識別情報に基づいて、前記データリンク伝送制御を行う基地局を認識する態様も採用しうる。
また、本発明に係る移動通信システムは、移動局と複数の基地局から構成され、パケットにより情報の送受信を行う移動通信システムであって、前記基地局は、前記移動局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う基地局伝送制御手段と、データリンク伝送制御情報に代わり、データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を前記移動局に送信する送信手段とを有し、前記移動局は、前記制御基地局識別情報に基づいて、前記データリンク伝送制御を行う基地局を認識して、前記基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動局伝送制御手段と、通信相手となる基地局との接続を要求する接続要求手段とを有する態様も採用しうる。
また、本発明に係るデータリンク伝送制御装置は、移動局との間でパケットにより情報の送受信を行う基地局に搭載されたデータリンク伝送制御装置であって、前記移動局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う基地局伝送制御手段と、データリンク伝送制御情報に代わり、データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を前記移動局に送信する送信手段と、を有する態様も採用しうる。
この場合、データリンク伝送制御を行う基地局が、データリンク伝送制御情報に代わり、該データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を移動局に送信することで、移動局は、制御基地局識別情報に基づいて、前記データリンク伝送制御を行う基地局を認識することができる。これにより、移動局は当該データリンク伝送制御を行う基地局との間で、パケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御（例えば、新たな基地局との接続要求等）を行うことができる。このように、移動局と基地局が、データリンク伝送制御情報に代わり、制御基地局識別情報を用いてデータリンク伝送制御を行うことにより、送受信される制御情報のデータ量を削減することができ、ネットワークトラヒック量を軽減することができる。
ところで、上記データリンク伝送制御方法では、基地局は、制御基地局識別情報と転送するパケットとをカプセル化し、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、制御基地局識別情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送し、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが制御基地局識別情報を含んで構成されていると判断することが望ましい。
また、上記移動通信システムでは、送信手段は、制御基地局識別情報と転送するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、制御基地局識別情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送するカプセル化パケット転送手段と、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが制御基地局識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
また、上記データリンク伝送制御装置では、送信手段は、制御基地局識別情報と転送するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、制御基地局識別情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送するカプセル化パケット転送手段と、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが制御基地局識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、を含んで構成とすることが望ましい。
これらの発明では、基地局において、転送されてきたカプセル化パケットが制御基地局識別情報を含むか否かを確実に判断することができ、制御基地局識別情報に基づく制御を円滑に実行することが可能となる。
本発明によれば、移動局の移動に対応しながら、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができる。
本発明に係るデータリンク伝送制御方法及び移動通信システムの各種実施形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について図１および図２を用いて説明する。最初に、図１に基づき、第１実施形態における移動通信システムの構成を説明する。本第１実施形態の移動通信システムは、移動局１３１と、複数の基地局１０２、１１２、１２２とを含んで構成されており、各基地局はネットワーク１を介して相互に通信可能とされている。
移動局１３１は、移動局アンテナ３２を介して、無線ネットワークからのデータの受信及び無線ネットワークへのデータの送信を行う送受信機３３と、後述する自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御部３４と、パケットデータの入出力端子としてのデータ入出力端３５とを含んで構成されている。このうちデータリンク伝送制御部３４は、基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動局伝送制御部３４Ａと、通信相手となる基地局との接続を要求する接続要求部３４Ｂとを含んで構成されている。
基地局１０２は、基地局アンテナ６を介して、無線ネットワークからのデータの受信及び無線ネットワークへのデータの送信を行う送受信機５と、後述する自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うとともに基地局１０２内の各構成部を制御するデータリンク伝送制御部１０３と、基地局変更の要求を受けた場合等に変更先の基地局へデータリンク伝送制御情報を送信する転送部１０５と、データリンク伝送制御部１０３によるパケットデータ等の一時記憶域として機能する蓄積部１０４とを含んで構成されている。他の基地局１１２、１２２も、基地局１０２と同様に構成されている。
次に、本第１実施形態での動作を説明する。ここでは、移動局が最寄りの１つ以上の基地局との通信品質を監視し、現在通信中の基地局よりも他の基地局の方がより通信品質が良い通信を行えると判断した場合、該移動局は基地局変更を要求するものとする。また、当初は、移動局１３１は、基地局１０２との間で通信品質が良好であり、該基地局１０２とのみ通信可能な状態であるとする。
基地局１０２では、図２の矢印Ｓ１でネットワーク１から入力されるパケットをデータリンク伝送制御部１０３に入力して、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。該データリンク伝送制御部１０３は、はじめにパケットの識別を可能とするためにパケット番号を付与した後に、該パケットを記憶すると共に送受信機５に出力する。
また、該データリンク伝送制御部１０３に入力されるパケットのヘッダに記述されているパケット番号で識別可能な場合は、前記のように新たにパケット番号を付与しないで、該パケットをそのまま記憶すると共に送受信機５に出力する。そして該送受信機５は、入力されたパケットを送信信号に変調した後に基地局アンテナ６を介して該移動局１３１へ送信する（図２の矢印Ｓ２）。
一方、移動局１３１では、移動局アンテナ３２からの信号を送受信機３３で受信した後に、データリンク伝送制御部３４に受信したパケットを入力して、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。該データリンク伝送制御部３４は、入力した該パケットに対して付加されているパリティを用いて誤り検出を行う。検出の結果、該パケットに誤りがある場合、該データリンク伝送制御部３４は、ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号を基地局１０２に送信することにより、該パケットの再送要求を該データリンク伝送制御部１０３に通知する（図２の矢印Ｓ３）。そして該データリンク伝送制御部１０３は、記憶していた該パケット番号のパケットを再送する（図２の矢印Ｓ４）。
また、該パケットに誤りがない場合、該データリンク伝送制御部３４は、該パケットをデータ入出力端３５から出力すると共に、ＡＣＫ（Acknowledgment）信号を基地局１０２に送信することにより該パケットの到達確認を基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に通知する（図２の矢印Ｓ５）。そして該データリンク伝送制御部１０３は、再送のために記憶していた該パケット番号のパケットを削除する。
つぎに移動局１３１が移動することにより、該移動局１３１と今まで通信していた基地局１０２との通信品質が劣化して隣接基地局１１２とのそれが良好となった場合、該移動局１３１は、まず基地局１１２を介して基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に対して基地局変更の要求を送信する（図２の矢印Ｓ６、Ｓ７）。本実施形態では基地局変更の要求と共に、変更先の基地局番号を通知する方法とする。
該基地局変更の要求を受けた基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３は、変更先である基地局１１２に対して転送部１０５を介してデータリンク伝送制御情報を送信する（図２の矢印Ｓ８）。本実施形態では、データリンク伝送制御情報として到達確認がされていないパケット番号および最新のパケット番号を用いる方法として説明する。そして該データリンク伝送制御部１０３は、記憶していた該移動局１３１に対するパケットを全て削除してパケット送信を停止する。さらに以降において、図２の矢印Ｓ９のように該データリンク伝送制御部１０３に到着する移動局１３１宛のパケットは、矢印Ｓ１０のように、そのまま転送部１０５により基地局１１２に転送させる設定とする。
変更先である基地局１１２のデータリンク伝送制御部１１３では、基地局１０２からのデータリンク伝送制御情報を入力する前に該移動局１３１宛のパケットを入力した場合は、データリンク伝送制御情報が入力されるまで該パケットを一時、蓄積部１１４にて蓄積する。そしてデータリンク伝送制御情報を入力した後に、該蓄積部１１４で蓄積しているパケットに対して、該データリンク伝送制御情報である最新パケット番号のつぎの番号を付与した後に、今まで説明してきた処理（矢印Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）を行って送信する。
さらに移動局が他の基地局のセル内に移動しても、上記動作により本発明のデータリンク伝送制御方法が可能となる。
このように、パケット番号のリセットを行う手順を実行する必要がなく、移動局と直接通信している基地局のデータリンク伝送制御部を用いることができるので、移動局の移動に関わらず常に最短経路でのデータリンク転送制御を行うことができ、従来よりもパケットの転送遅延時間を短縮することができる。
つぎに、上記動作について図３を用いて更に具体的に説明する。
はじめに移動局１３１は、変更元の基地局１０２との通信品質が良好な状態とする。変更先基地局１１２が、データリンク伝送制御を行っている基地局１０２に対し隣接の基地局である場合、再送によるトラヒックの増加や遅延時間の増大の影響があまりないので、そのまま変更元の基地局１０２において自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行い、変更先基地局が、該データリンク伝送制御を行っている基地局１０２から離れた基地局１２２となった場合に、該移動局宛パケットとデータリンク伝送制御情報を変更先基地局１２２に転送して、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を変更先基地局１２２で行う実施形態として説明する。
図３の(１)の時点において、移動局宛のパケットがネットワークから基地局１０２に入力される。基地局１０２は入力された該パケットに対してパケット番号１の付与、ＣＲＣの付加をして該パケットを記憶した後に移動局１３１に送信する。移動局１３１では受信した該パケットに誤りを検出しなかったので到達確認を基地局１０２に送信する。そして、基地局１０２は該パケット番号１の到達確認により、記憶しておいた該パケット番号１のパケットを削除する。
つぎに図３の(２)の時点において、該移動局宛のパケットが基地局１０２に入力される。該基地局１０２は、パケット番号２の付与、ＣＲＣの付加をして該パケットを記憶した後に移動局１３１に送信する。今回は、移動局１３１で受信したパケットに誤りを検出したので、ＮＡＣＫ（Negative Acknowledgment）信号を基地局１０２に送信することにより、基地局１０２に対してパケット番号２のパケット再送を要求する。基地局１０２は、該再送要求によりパケット番号２のパケットを再送信する。しかし、再度受信したパケットにも誤りを検出したので、移動局１３１は再び基地局１０２に対してパケット番号２の再送を要求する。またこの時点において、基地局１１２との通信品質が基地局１０２とのそれよりも良好となったため、基地局１１２を介して基地局１０２に対して基地局の変更を要求する。該基地局１１２は基地局１０２の隣接基地局なので自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御はそのまま基地局１０２が行うため、基地局１１２に対してはそのまま送信するよう制御する。そして該再送パケットであるパケット番号２のパケットを基地局１１２を介して移動局１３１へ送信する。移動局１３１は受信した該パケットに誤りを検出しなかったので、ＡＣＫ（Acknowledgment）信号を基地局１１２を介して基地局１０２に送信することにより、到達確認を基地局１０２に送信する。基地局１０２は該パケット番号２のパケットに対する到達を確認したので、記憶しておいた該パケット番号２のパケットを削除する。
つぎのパケットが図３の(３)の時点において基地局１０２に入力される。基地局１０２は、パケット番号３の付与、ＣＲＣの付加をして該パケットを記憶した後に基地局１１２を介して移動局１３１に送信する。移動局１３１は受信した該パケットに誤りを検出しなかったので到達確認を基地局１１２を介して基地局１０２に送信する。基地局１０２は該パケット番号３の到達確認により、記憶しておいた該パケット番号３のパケットを削除する。
つぎのパケットが図３の(４)の時点において基地局１０２に入力される。上記と同様に、パケット番号４の付与、ＣＲＣの付加をして該パケットを記憶した後に基地局１１２を介して移動局１３１に送信する。ここでは移動局１３１が受信したパケットに誤りを検出したので、基地局１１２を介して基地局１０２に対してパケット番号４の再送を要求する。またこの時点において、基地局１２２との通信品質が基地局１１２とのそれよりも良好となったため、移動局１３１は基地局１２２を介して基地局１０２に対して基地局の変更を要求する。基地局１０２では変更先基地局が隣接基地局ではないので、該基地局１２２に対して自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御の変更を通知する。
ここで該移動局１３１が現在データリンク伝送制御を行っている基地局番号を通知させることにより、該基地局１２２は以降において該移動局１３１に対するデータリンク伝送制御を行わなければならないことを認識できるので、この場合は基地局１０２が該通知をする必要はない。そしてネットワーク内にあるパケット送信先を変更する装置に対して、以降の該移動局宛パケットを基地局１２２に入力するよう要求する。この装置は、移動局１３１の位置登録情報等を用いてパケットの送信先を変更できる機能を有したものである。また基地局１０２において該基地局変更の要求を受信したタイミングは、パケット番号４の再送パケットを送信した直後であるため、該パケットに対する到達確認または再送要求が移動局１３１から通知されていない。したがって、該再送パケットの到達確認または再送要求が通知されるまで、基地局１０２は基地局１２２に対してデータリンク伝送制御情報の出力をしない。よってこの時点での基地局１２２は、図３の(５)の時点で入力された該移動局宛パケットを蓄積し続けるだけの状態である。
そして移動局１３１では該再送パケットに誤りを検出しなかったとする。よって移動局１３１は、基地局１２２を介して基地局１０２にパケット番号４の到達確認を送信する。基地局１０２では該再送パケット番号４の到達が確認できたので、変更先基地局である基地局１２２に対してデータリンク伝送制御情報として最新パケット番号は４番であることのみを通知する。仮に到達確認できていないパケットがある場合は、到達確認できていないパケット番号と最新パケット番号を通知する。また以降において、基地局１１２を用い送受信する該移動局宛パケットはないので、基地局１０２は基地局１１２に対してこのことを通知する。これにより基地局１１２は、移動局１３１に割当てていた基地局１１２のリソースを解放することができる。
また基地局１２２は、図３の(５)の時点で入力されて蓄積されているパケットに対して、基地局１０２からのデータリンク伝送制御情報である最新パケット番号が４番であることよりパケット番号５を該パケットに付与して、ＣＲＣを付加した後に該パケットを記憶すると共に移動局１３１に送信する。移動局１３１は、受信した該パケットに誤りを検出しなかったので到達確認を基地局１２２に送信する。基地局１２２は該パケット番号５の到達確認により、記憶しておいた該パケット番号５のパケットを削除する。
以上、上記動作を繰返すことにより移動局１３１の移動に関わらず、本発明のデータリンク伝送制御方法が可能となる。
このような第１実施形態によれば、パケット番号のリセットを行う手順を実行する必要がなく、移動局１３１と直接通信している基地局のデータリンク伝送制御部を用いることができるので、移動局１３１の移動に関わらず常に最短経路でのデータリンク転送制御を行うことができ、従来よりもパケットの転送遅延時間を短縮することができ、システムのスループットを増大させることができる。
［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態について図１および図４を用いて説明する。はじめに移動局１３１と基地局１０２との通信品質が良好な状態とする。つまり該移動局１３１は該基地局１０２とのみ通信可能な状態である。
基地局１０２では、ネットワーク１から入力されるパケットをデータリンク伝送制御部１０３に入力して、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。本実施形態では１つのパケットを無線フレームに適合するように複数のブロックに分割して送信する場合について説明する。該データリンク伝送制御部１０３は、図４（ｂ）で明記したように、入力されたパケットを複数のブロックに分割して、該ブロックに、分割したブロックの順序性を保つためにブロック番号と、分割前のパケットを識別できるようにパケット番号とを付与した後に、伝送中に生じる誤りを検出できるようにＣＲＣ等の誤り検出可能なパリティを付加して送受信機５に出力する。送受信機５は、入力されたブロックを送信信号に変調した後に基地局アンテナ６を介して移動局１３１に送信する。なお、図４（ａ）には、第１実施形態のデータリンク伝送制御部でのパケット構成を示す。
一方、移動局１３１では、移動局アンテナ３２からの信号を送受信機３３で受信した後に、データリンク伝送制御部３４に受信したブロックを出力する。そして該データリンク伝送制御部３４は、入力した該ブロックに対して付加されているパリティを用いて誤り検出を行う。検出の結果、該ブロックに誤りがない場合、データリンク伝送制御部３４は、基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に、該ブロックの到達確認を通知する。また該ブロックに誤りがある場合、データリンク伝送制御部３４は、該ブロックの再送要求を基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に通知する。そして該データリンク伝送制御部１０３は、記憶していた該ブロックを再送する。このようにして、１パケット分の全ブロックが誤りなく受信されたら、データリンク伝送制御部１０３が各ブロックに分割するのと逆の操作により、データリンク伝送制御部３４でブロックを合成して１つのパケットとした後に、データ入力端３５から該パケットを出力する。
つぎに移動局１３１の移動により基地局の変更が生じる場合について説明する。本実施形態では、移動局と同時に通信する基地局数に制限を設けず、移動局は同時に複数の基地局からのパケットを受信可能とする。また第１実施形態で説明したように、移動局との同時通信相手基地局数が１局の場合でも当然可能である。
移動局１３１と今まで通信していた基地局１０２との通信品質が若干劣化して隣接基地局１１２とのそれが良好になり、基地局１０２と基地局１１２の２つの基地局と通信が可能になったとする。この場合、該移動局１３１は基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に対して基地局の接続を要求する。通信品質が若干劣化しただけなので、第１実施形態と異なり該移動局１３１は基地局１０２と基地局１１２の２局と通信をしている状態である。該接続要求を受けた基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３は、基地局１１２に対して該移動局１３１が接続を要求していることを通知する。そしてデータリンク伝送制御部１０３は、以降において入力される該移動局１３１宛の一部のパケットをパケット番号と対応付けした後に転送部１０５を介して基地局１１２に送信する。ブロック毎の自動再送要求制御はデータリンク伝送制御部１１３が行うが、移動局で受信されるパケットの順序を保つためのパケット番号の対応付けは、どちらかの基地局にあるデータリンク伝送制御部で行われる。本実施形態では基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３が該パケット番号の対応付けを行うこととする。該基地局１１２のデータリンク伝送制御部１１３は、基地局１０２から入力されるパケットをブロックに分割した後に、ブロック番号とデータリンク伝送制御部１０３において対応付けされている分割前のパケット番号とを付与して、さらにパリティの付加を行った後に移動局１３１に送信する。
つぎに移動局１３１と基地局１０２との通信品質がさらに劣化して、基地局１１２との通信のみが可能になったとする。この場合、該移動局１３１は、通信品質が良好な基地局１１２を介して基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３に対して、基地局１０２からのパケット送信停止の要求をする。該要求を受けた基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３は、到達確認されていないブロックが含まれるパケットと該パケットのパケット番号、および到達確認されていないブロック番号、そして最新のパケット番号を転送部１０５を介してデータリンク伝送制御情報として基地局１１２のデータリンク伝送制御部１１３に送信する。そして該移動局１３１宛のブロックまたはパケットは、基地局１１２から該移動局１３１宛のブロックまたはパケットの転送要求があるまでそのまま蓄積する。さらに該転送要求があるまでネットワーク１から入力される該移動局宛のパケットもそのまま蓄積する。
そしてあるタイミングで基地局１１２は、データリンク伝送制御情報を送信した基地局１０２に対して該移動局宛パケットまたはブロックの転送を要求する。このあるタイミングは、移動局から送信されるデータ伝送を促進する信号が受信された時点でもよい。そして該転送要求を受けた基地局１０２のデータリンク伝送制御部１０３は、記憶している該移動局１３１宛のブロックまたはパケットを基地局１１２に転送した後に全て削除して、以降において基地局１０２に到着した該移動局１３１宛のパケットはそのまま基地局１１２に転送させる設定とする。該基地局１１２のデータリンク伝送制御部１１３は、基地局１０２から転送された到達確認できてないブロックを含むパケットを各ブロックに分割した後に、再送が要求されているブロックのみを移動局１３１に再送する。ブロックは固定長なので、入力されるパケットとそのパケット番号およびブロック番号が分かれば必要なブロックのみを再送することができる。また以降において基地局１１２に入力される移動局１３１宛の新たなパケットは、通知された最新のパケット番号に基づいたパケット番号を付与する。なお、データリンク伝送制御部１０３は、必要なブロックのみを転送することもできる。
以上のような動作により本発明のデータリンク伝送制御方法が実現可能となる。
このように、パケット番号のリセットが生じることなく移動局と通信している基地局のデータリンク伝送制御部を用いることができるので、移動局の移動に関わらず常に最短経路でのデータリンク転送制御を行うことができ、従来よりもパケットの転送遅延時間を短縮することができ、システムのスループットを増大させることができる。
なお、上記のデータリンク伝送制御情報としては、以下のような項目が考えられ、何れも採用することができる。即ち、(1)到達確認が行われていないパケット番号、(2)到達確認が行われたパケット番号、(3)再送要求がされているパケット番号、(4)最新のパケット番号、(5)到達確認が行われていないブロック番号、(6)到達確認が行われたブロック番号、(7)再送要求がされているブロック番号、(8)最新のブロック番号、(9)上記(1)〜(8)の組み合わせといった項目を採用することができる。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。最初に、図７、図２２、図２３に基づき、第３実施形態における移動通信システムの構成を説明する。本第３実施形態の移動通信システムは、図７に示すように、移動局２３１と、複数の基地局２０２、２１２、２２２とを含んで構成されており、各基地局はネットワーク１を介して相互に通信可能とされている。
移動局２３１は、移動局アンテナ２３２を介して無線ネットワークからのデータの受信及び無線ネットワークへのデータの送信を行う送受信機２３３と、後述する自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御部２３４と、パケットデータの入出力端子としてのデータ入出力端２３５とを含んで構成されている。
このうちデータリンク伝送制御部２３４は、機能的には図２３に示す機能ブロックより構成される。即ち、データリンク伝送制御部２３４は、基地局からのパケット蓄積通知の受信時に該基地局の中から１つの基地局を選択するとともに各基地局についての受信品質に基づいて自局宛のパケットを送信させる１つの基地局を選択する選択部２３４Ａと、選択された基地局にパケットの送信を要求する送信要求部２３４Ｂと、自局宛のパケットを送信させる基地局を変更する場合、変更元の基地局に送信中止を通知するとともに、変更先の基地局に送信要求及び対象の最初のパケット番号を通知する変更時通知部２３４Ｃと、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定部２３４Ｄと、受信品質に基づき選択された位置の基地局に各基地局についての受信品質を通知する受信品質通知部２３４Ｅと、各基地局についての受信品質に基づいて、各基地局が所定の複数の通信状態のうち何れの通信状態にあるかを判定する判定部２３４Ｆと、該判定結果に基づいて、通信状態を遷移すべき基地局に、通信状態遷移を要求する状態遷移要求部２３４Ｇとを含んで構成されている。また、送受信機２３３は、複数の基地局から同一のパケットをそれぞれ受信する際に該パケットに対するダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信部２３３Ａを含んで構成されている。
一方、基地局２０２は、図７に示すように、基地局アンテナ２０８を介して、無線ネットワークからのデータの受信及び無線ネットワークへのデータの送信を行う送受信機２０７と、後述する自動再送制御を実行するために各パケットに対し識別情報として一意の番号を付与する等の自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うとともに基地局２０２内の各構成部を制御するデータリンク伝送制御部２０３と、パケットを複製するパケット複製部２０６と、複製したパケットを他の基地局に配布する配布部２０５と、データリンク伝送制御部２０３によるパケットデータ等の一時記憶域として機能する蓄積部２０４とを含んで構成されている。
このうちデータリンク伝送制御部２０３は、機能的には図２２に示す機能ブロックより構成される。即ち、データリンク伝送制御部２０３は、移動局宛てパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加する識別情報付加部２０３Ａと、タイマーのタイムアウト又は移動局からのパケット到達通知に基づいてパケットを削除する第１の削除部２０３Ｂと、タイマーのタイムアウト又は他の基地局からの削除パケットの番号通知に基づいてパケットを削除する第２の削除部２０３Ｃと、当該基地局をパケット配布先の基地局から除外する旨の移動局からの要求に基づいて自局にて蓄積中の該移動局宛てパケットを削除する第３の削除部２０３Ｄと、削除すべきパケットの番号を他の基地局に通知する削除パケット通知部２０３Ｅと、新たにパケット配布先となる基地局にパケットを配布する配布制御部２０３Ｆと、移動局からの再送要求に応じてパケットを再送するパケット再送部２０３Ｇと、移動局宛てのパケットを受信して蓄積した場合に該パケットを蓄積していることを該移動局に通知する蓄積通知部２０３Ｈと、移動局宛てのパケットを複数蓄積しているときに該移動局から送信要求を受信した場合に、該移動局にパケットを送信すると共にパケットを複数蓄積している旨を該移動局へ通知するよう制御する通知制御部２０３Ｉと、各基地局についての受信品質に基づいて、自局から配布予定のパケットを移動局に送信させるか否かを他の基地局の各々について判断する判断部２０３Ｊと、該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する指示部２０３Ｋとを含んで構成されている。なお、他の基地局２１２、２２２も、基地局２０２と同様に構成されている。
ところで、基地局の各々は、移動局２３１に対して、図８（ａ）に示す４つの状態のいずれかとなり、移動局２３１からの要求に応じてそれぞれの状態に遷移する。ここで、これら４つの状態について説明する。
１つ目は、アイドル状態である。この状態は、基地局が移動局２３１に対してパケットの送信または受信を行っていない状態である。
２つ目は、パケット送信可能状態である。この状態は、基地局がネットワーク１からパケットを受信した場合、該パケットに一意の番号を付加した後に、該パケットを移動局に送信できる状態である。また、この状態は、一時点では、いずれか１つの基地局のみがなり得る状態であり（同時に複数の基地局が該状態にはならない）、その他の基地局はアイドル状態となっている。
３つ目は、パケット複製および送信可能状態である。この状態は、基地局が以下の一連の動作を行う状態である。即ち、該基地局がネットワーク１からパケットを受信した場合、該パケットに一意の番号を付与した後に、該番号も含めて該パケットの複製を行い、複製されたパケット（以下、「複製パケット」という。）を、移動局２３１が要求した他の基地局に配布する。そして、該基地局が移動局２３１からパケット送信の要求を受信した場合に、該パケットを移動局２３１に送信する。このような動作を行う状態である。また、この状態も、一時点では、いずれか１つの基地局のみがなり得る状態であり（同時に複数の基地局が該状態にはならない）、その他の基地局は、後述の複製パケット送信状態、またはアイドル状態となっている。
４つ目は、複製パケット送信可能状態である。この状態では、基地局がパケット複製および送信可能状態の基地局から複製パケットを受信し、且つ、基地局が移動局２３１からパケット送信の要求を受信した場合に、複製パケットを移動局に送信できる状態である。この状態は、ある基地局がパケット複製および送信可能状態に遷移した場合に、他の基地局において発生する状態である。
次に、本第３実施形態の動作を説明する。まず、上記の各状態における基地局および移動局２３１の動作について説明する。
（１）パケット送信可能状態における基地局および移動局の動作
以下の式（１）が成立している場合、Ψi =１となる第ｉ番目の基地局が、移動局２３１に対してパケット送信可能状態となり、Ψj =０となるその他（ｉ≠ｊ）の基地局は、アイドル状態となる。
Figure 0004276207
ここで、Ｐmed(i)は、第ｉ番目の基地局が送信する報知信号若しくは共通パイロット信号などに関する時間平均的な受信電力値（例えば、短区間受信電力中央値など）、又は当該時間平均的な受信電力と干渉電力との比（以下「時間平均的な受信電力対干渉電力比」という。）を表す。Ｐmed_maxは、第１番目から第Ｎ番目までの基地局についての時間平均的な受信電力値の最大値または時間平均的な受信電力対干渉電力比の最大値を表す。Ψi は、Ｐmed_maxとＰmed(i)との差を所定の閾値Ｔｈに対して比較判定した結果の二値（１または０）を表す。また、本実施形態では、Ｎ＝３の場合について説明し、図７の基地局２０２、基地局２１２、基地局２２２をそれぞれ、第１番目の基地局、第２番目の基地局、第３番目の基地局として説明する。
上記式（１）が成立している場合とは、図９の地点Ａに移動局２３１が位置する場合のように、移動局２３１において測定される、複数基地局（本実施形態では、基地局２０２〜基地局２２２）が送信する報知信号、または、共通パイロット信号などの時間平均的な受信電力値または受信電力対干渉電力比などが１つだけ大きい場合である。これは、例えば、Ψ1 =１、 Ψ2 =０、 Ψ3 =０となっている場合であり、基地局２０２が該移動局２３１に対してパケット送信可能状態となり、基地局２１２および基地局２２２がアイドル状態となっている。
パケットが該パケット送信可能状態の基地局に到着した場合の処理について図１０を用いて説明する。基地局２０２は、ネットワーク１から到着した該パケットに対してデータリンク伝送制御部２０３にて一意の番号を付与し、移動局での受信パケットの誤り検出のためにＣＲＣなどを付加した後に蓄積する（図１０のＳ３０１およびＳ３０２）。そして、データリンク伝送制御部２０３は、パケット複製部２０６に対してそのまま送受信機２０７に出力するように制御することにより、移動局２３１に対して該パケットを送信する（Ｓ３０３）。移動局２３１は、受信したパケットについて誤り検出処理（Ｓ３０４）を行い、誤りが検出されない場合、パケットの到達確認を該基地局２０２に対して通知する（Ｓ３０５およびＳ３０６）。また、誤りが検出された場合、移動局２３１はパケットの再送要求を該基地局２０２に対して通知する（Ｓ３０５およびＳ３０７）。基地局２０２は、移動局２３１からの通知が到達確認の場合、一意の番号に対応する蓄積しているパケットを削除する（Ｓ３０８よびＳ３１０）。また、移動局２３１からの通知が再送要求の場合、基地局２０２は、一意の番号に対応するパケットを再送する（Ｓ３０８よびＳ３０９）。
（２）アイドル状態における基地局および移動局の動作
前述のように、Ψj =０である第ｊ番目の基地局は、移動局に対してアイドル状態となる。
パケットが該アイドル状態の基地局に到着した場合の処理について図１１を用いて説明する。ここでは、基地局２１２および基地局２２２がアイドル状態とする。アイドル状態にある基地局２１２は、移動局２３１宛てのパケットをそのまま他の基地局又はパケット送信可能状態の基地局２０２に直接転送するように、データリンク伝送制御部２１３が配布部２１５を制御する。このため、パケットが基地局２１２に到着した場合、基地局２１２は、転送先である他の基地局又は基地局２０２にパケットを転送する（図１１のＳ３１１およびＳ３１２）。
なお、基地局２１２、２２２は同様の構成をしているため、パケットが基地局２２２に到着した場合も、上記同様の動作が行われる。
（３）パケット複製および送信可能状態、複製パケット送信可能状態における基地局および移動局の動作
以下の式（２）が成立している場合には、Ψi =１となる複数基地局のいずれか１つの基地局が、移動局２３１に対してパケット複製および送信可能状態となり、Ψi =１であり且つ該パケット複製および送信可能状態でない基地局は、複製パケット送信可能状態となる。
Figure 0004276207
用いられる記号は、式（１）と同様である。
式（２）が成立している場合は、図９の地点Ｂに移動局２３１が位置する場合のように、移動局２３１において測定される時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が複数大きい場合、例えば、本実施形態のようにΨ1 =１、 Ψ2 =１、 Ψ3 =０となっている場合であり、基地局２０２または基地局２１２のいずれか１つの基地局が、パケット複製および送信可能状態となる。このいずれか１つの基地局は、遷移前においてパケット送信可能状態であった基地局、または、時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が大きい基地局とすることが可能である。本実施形態では、基地局２０２をパケット複製および送信可能状態とし、基地局２１２を複製パケット送信可能状態として説明を続ける。
パケットがパケット複製および送信可能状態である基地局２０２に到着した場合の処理について図１２を用いて説明する。基地局２０２は、ネットワーク１から到着した該パケットに対して一意の番号を付加し、移動局での受信パケットの誤り検出のためにＣＲＣなどを付加した後に、該パケットを蓄積すると共に、該番号を含めて該パケットの複製を行う（図１２のＳ３２１およびＳ３２２）。そして、基地局２０２は複製パケットを複製パケット送信可能状態である基地局２１２に配布し（Ｓ３２３）、基地局２１２は配布されたパケットを蓄積する（Ｓ３２４）。さらに、基地局２０２は、該移動局２３１宛てパケットを蓄積していることを移動局２３１に通知する（Ｓ３２５ｂ）。
また、移動局２３１は、前述のように、時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が最大となる基地局が、パケット複製および送信可能状態となるように、状態遷移を要求する。これにより、移動局２３１への新たなパケットの通知を行う基地局を１つにすることができる。これは、時間平均的な受信品質が最高となる基地局から通知させるため、実現可能となる。この場合、該通知のための余分な電力を削減することができ干渉を抑制することが可能となる。
但し、該干渉の影響がさほど問題とならない場合は、図１２のＳ３２５ｂおよびＳ３２５ａに示すように、パケットを受信した基地局（パケット複製および送信可能状態の基地局、または複製パケット送信可能状態の基地局）がそれぞれ移動局２３１に通知する方法も可能である。
該通知を受信した移動局２３１は、その時点において複数基地局（本実施形態では、基地局２０２および基地局２１２の２局）から送信されている報知信号、共通パイロット信号などの信号の瞬時の受信電力または瞬時の受信電力対干渉電力比が最大となる基地局を選択し（Ｓ３２６）、移動局２３１にパケットを送信するよう該選択した基地局に対し要求する（Ｓ３２７）。この要求の具体的な方法は、該基地局を特定できる基地局の番号と通知されたパケットの番号を基地局に要求することで可能となる。
また、該要求の方法については、選択した基地局に直接上り回線で要求する方法、または、選択されなかった基地局で受信された該要求を選択した基地局に基地局間ネットワークを介して通知する方法を採用可能である。これは、移動局と各基地局間の瞬時の受信品質は、上り回線と下り回線では異なり、下り回線の受信品質では選択した基地局と移動局間が最高であっても、上り回線の受信品質では、他の基地局と移動局間が最高となり得るためである。
そして、該要求を受けた基地局（本実施形態では基地局２０２）は、移動局２３１に対して該パケットを送信する（Ｓ３２８）。このとき、基地局２０２は、移動局２３１宛のパケットを複数蓄積している旨を移動局２３１に通知してもよい。これにより蓄積されている以降のパケットについては、基地局は改めて通知を行う必要がなくなるためである。
移動局２３１は、受信したパケットについて誤り検出処理（Ｓ３２９）を行い、誤りが検出されない場合、パケットの到達確認をパケット複製および送信可能状態の基地局２０２に通知する（Ｓ３３０およびＳ３３１）。この通知は、基地局２０２に直接、または、基地局２１２を介して行ってもよい。また、誤りが検出された場合、移動局２３１は、その時点において瞬時の又は時間平均的な受信品質が最高となる基地局を選択し（Ｓ３３２）、該基地局に対してパケットの再送要求を通知する（Ｓ３３３）。
到達確認を受け取った基地局２０２は、一意の番号に対応する蓄積しているパケットを削除する（Ｓ３３４およびＳ３３７）。また、基地局２０２は該パケットの番号を複製パケット送信可能状態の基地局２１２に通知する（Ｓ３３６）。通知を受けた基地局２１２は、該通知により蓄積している複製パケットを削除する（Ｓ３３８）。
一方、基地局２０２は、再送要求を受信した場合、一意の番号に対応するパケットを再送する（Ｓ３３３、Ｓ３３４、Ｓ３３５）。
以上のようにして、パケットの配布を行う回線制御局を基地局とは別に設けずに、各基地局においてパケットを蓄積して、１つ又は複数の基地局がパケットを移動局へ送信するため、ネットワーク内のトラヒックを低減することができ、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができる。
なお、図１２において基地局２０２から基地局２１２へのＳ３３６の複製パケット削除通知については、図１４に示す３つの方法を採用することができる。
即ち、第１の方法では図１４（ａ）のように、基地局２０２は、Ｓ３３１の移動局からの到達確認を受信する度に、基地局２１２へ削除すべきパケットの一意のパケット番号を通知する（Ａ１）。このとき通知と同時に、基地局２０２内に蓄積された該当パケットを削除してもよい。
また、第２の方法では、基地局２０２が所定時間内における最新パケット番号の通知を行う。即ち、基地局２０２は、Ｓ３３１の移動局からの到達確認の受信により、図１４（ｂ）の処理を開始し、所定の削除間隔の時間が設定された削除タイマーを起動し（Ｂ１）、上記の到達確認に対応するパケット番号を記憶する（Ｂ２）。なお、このとき、同時に、基地局２０２内に蓄積された該当パケットを削除してもよい。その後、新たな到達確認を受信すると（Ｂ３で肯定判定）、該到達確認に対応するパケット番号を記憶していく（Ｂ２）。そして、削除タイマーがタイムアウトするに至ると（Ｂ４で肯定判定）、その時点で記憶しているパケット番号のうち最新のパケット番号、即ち、タイマーで計時された所定時間内に受信された到達確認に対応するパケットのうち最新パケットの番号を通知する（Ｂ５）。
さらに、第３の方法では、基地局２０２が特定パケットの削除により（例えば削除された１０パケットごとに）通知を行う。即ち、基地局２０２は、Ｓ３３１の移動局からの到達確認の受信により、図１４（ｃ）の処理を開始し、カウンタｎ＝１にリセットした後（Ｃ１）、上記の到達確認に対応するパケット番号を記憶する（Ｃ２）。なお、この記憶と同時に、基地局２０２内に蓄積された該当パケットを削除してもよい（Ｃ５でも同様）。その後、新たな到達確認を受信すると（Ｃ３で肯定判定）、カウンタｎを１つカウントアップして（Ｃ４）、該到達確認に対応するパケット番号を記憶していく（Ｃ５）。そして、カウンタｎが１０になった時点、即ち、到達確認を１０パケット分受信した時点でＣ６にて肯定判定され、その時点で記憶しているパケット番号のうち最新のパケット番号を通知する（Ｃ７）。
上記のうち第１の方法では、通知の頻度が高いため通知によるトラヒック量が多いもののバッファ管理が容易になるという利点がある。第２の方法では、一般的に、通知の頻度が低いためバッファ管理が煩雑になるものの通知によるトラヒック量が少なくなるという利点がある。第３の方法は、一般的に、トラヒック量とバッファ管理の両面につき第１、第２の方法の中間的な位置にある。
本実施形態では、上記３つの方法を適宜採用することで、トラヒック量とバッファ管理の両面をバランス良く制御することが可能となる。
ところで、図１２において基地局２０２、２１２にて蓄積されたパケットを削除するトリガーとしてタイマーを採用してもよい。この例を図１３に基づき説明する。
即ち、図１３に示すように、基地局２０２は、ネットワーク１から到着した該パケットに対して一意の番号を付与し、移動局での受信パケットの誤り検出のためにＣＲＣなどを付加した後に、該パケットを蓄積すると共に、該番号を含めて該パケットの複製を行う（図１３のＳ３２１およびＳ３２２Ｘ）。また、このとき基地局２０２にパケットが入力されたことをトリガーとして、蓄積したパケットに関する削除タイミングを計時するための削除タイマーを基地局２０２が起動する。なお、基地局２０２は、対象のパケットを初めて送信する時点で削除タイマーを起動してもよい。
そして、基地局２０２は、複製パケットを複製パケット送信可能状態である基地局２１２に対して配布する（Ｓ３２３）。基地局２１２は、配布されたパケットを蓄積すると共に、基地局２１２にパケットが入力されたことをトリガーとして、蓄積したパケットに関する削除タイミングを計時する削除タイマーを起動する（Ｓ３２４Ｘ）。さらに、基地局２０２は、該移動局２３１宛てパケットを蓄積していることを移動局２３１に通知する（Ｓ３２５ｂ）。
また、移動局２３１は、前述のように、時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が最大となる基地局がパケット複製および送信可能状態となるように、状態遷移を要求することで、移動局への新たなパケットの通知を行う基地局を１つにすることができる。これは、時間平均的な受信品質が最高の基地局から通知させるため、実現可能となる。この場合、該通知のための余分な電力を削減することができ干渉を抑制することが可能となる。
但し、該干渉の影響がさほど問題とならない場合は、図１２のＳ３２５ｂおよびＳ３２５ａに示すように、パケットを受取った基地局（パケット複製および送信可能状態の基地局、または複製パケット送信可能状態の基地局）がそれぞれ移動局２３１に通知する方法も可能である。
該通知を受信した移動局２３１は、その時点において複数基地局（ここでは基地局２０２および基地局２１２の２局）から送信されている報知信号、共通パイロット信号などの信号の瞬時の受信電力または瞬時の受信電力対干渉電力比が最大となる基地局を選択し（Ｓ３２６）、該基地局に対して該パケットを送信することを要求する（Ｓ３２７）。この要求の具体的な方法は、該基地局を特定できる基地局の番号と通知されたパケットの番号を基地局に要求することで可能となる。
また、該要求の方法は、選択した基地局に直接上り回線で要求する方法、または、選択されなかった基地局で受信された該要求を選択した基地局に基地局間ネットワークを介して通知する方法を採用可能である。これは、移動局と各基地局間の瞬時の受信品質は、上り回線と下り回線では異なり、下り回線の受信品質では選択した基地局と移動局間が最高であっても、上り回線の受信品質では、他の基地局と移動局間が最高となり得るためである。
そして、該要求を受けた基地局（ここでは基地局２０２）は、移動局２３１に対して該パケットを送信する（Ｓ３２８）。このとき、基地局２０２は、移動局２３１宛のパケットを複数蓄積している旨を移動局２３１に通知してもよい。
移動局２３１は、受信したパケットについて誤り検出処理（Ｓ３２９）を行い、誤りが検出されない場合、パケットの到達確認をパケット複製および送信可能状態の基地局２０２に通知する（Ｓ３３０およびＳ３３１）。この通知は、基地局２０２に直接、または、基地局２１２を介して行ってもよい。また、誤りが検出された場合、移動局２３１は、その時点において瞬時の又は時間平均的な受信品質が最高となる基地局を選択し（Ｓ３３２）、該基地局に対してパケットの再送要求を通知する（Ｓ３３３）。
その後、基地局２０２は、移動局２３１から再送要求を受信した場合には、一意の番号に対応するパケットを再送する（Ｓ３３３、Ｓ３３４、Ｓ３３５）。
図１３の例では、基地局２０２において、Ｓ３２２Ｘで開始した削除タイマーがタイムアウトになった時点で、該タイマーに対応する蓄積パケットを削除する（Ｓ３３６ＸおよびＳ３３７）。また、基地局２１２でも、Ｓ３２４Ｘで開始した削除タイマーがタイムアウトになった時点で、該タイマーに対応する蓄積パケットを削除する（Ｓ３３６ＹおよびＳ３３８）。
このような図１３の処理によれば、削除通知（図１２のＳ３３６）を行う必要がなくなるので、これらの制御パケットによる基地局間ネットワークのトラヒック増加を抑制することができる。また、移動局からのパケットの到達確認（図１３のＳ３３１）も必ずしも必要ではないので、さらなるトラヒック削減も図ることができる。なお、図１３での削除タイマーのタイムアウト値は、該パケットに対する再送要求が到着しないと考えられる時間に設定するものとする。
ところで、本実施形態では、パケットを送信する基地局が１つの場合（図１２、図１３）について説明したが、干渉などがさほど問題にならない場合、または複数基地局から送信される同一パケットを移動局においてダイバーシチ受信により受信品質を向上できる場合などでは、基地局２０２および基地局２１２が、同一のパケットをそれぞれ送信することも可能である。つぎに、この例について、図１５を用いて具体的に説明する。
基地局２０２は、ネットワーク１から到着した該パケットに対して一意の番号を付加し、移動局での受信パケットの誤り検出のためにＣＲＣなどを付加した後に、該パケットを蓄積すると共に、該番号を含めて該パケットの複製を行う（図１５のＳ３４１およびＳ３４２）。そして、基地局２０２は、複製パケットを複製パケット送信可能状態である基地局２１２に配布し（Ｓ３４３）、基地局２１２は配布されたパケットを蓄積する（Ｓ３４４）。
つぎに、基地局２０２および基地局２１２は、それぞれ蓄積パケットがあることを移動局に通知する（Ｓ３４５）。なお、移動局が、パケットを受信可能な状態である場合には、該Ｓ３４５の通知は省略可能である。そして、基地局２０２および基地局２１２は、それぞれ蓄積パケットを移動局に対して送信する（Ｓ３４６）。
移動局２３１は、受信したパケットについて誤り検出処理（Ｓ３４７）を行う。この時に、複数基地局から送信された同一のパケットに対して、ダイバーシチを行うことも可能である。また、該ダイバーシチの方法としては、受信された同一パケットの同一ビットについて、ビット毎にそのまま合成する第１の方法、または受信電力または受信電力対干渉電力比で重み付けした後にビット毎に合成する第２の方法、誤り検出後のパケットの中から誤りが検出されないパケットを選択する第３の方法などを採用可能である。そして、誤りが検出されない場合、移動局２３１は、パケットの到達確認をパケット複製および送信可能状態の基地局２０２に通知する（Ｓ３４８およびＳ３４９）。
到達確認を受け取った基地局２０２は、一意の番号に対応する蓄積しているパケットを削除する（Ｓ３５１およびＳ３５５）。また、基地局２０２は、該パケットの番号を複製パケット送信可能状態である基地局２１２に通知する（Ｓ３５４）。通知を受けた基地局２１２は、該通知により、蓄積している複製パケットを削除する（Ｓ３５６）。前述した図１３のようなタイマーを使用する方法により、Ｓ３５４の該通知を省略することは可能である。
一方、Ｓ３４８で誤りが検出された場合、移動局は、基地局２０２または基地局２１２の一方に対してパケットの再送要求を通知する（Ｓ３５０）。基地局２０２は、再送要求を受取った場合、基地局２１２に該再送パケットを再配布するか、または該再送パケットの番号を通知する（Ｓ３５２）。そして、基地局２０２および基地局２１２は、それぞれ要求されたパケットを再送する（Ｓ３５３）。
さらに、図９において移動局２３１が移動して地点Ｃ付近に到着し、大きな時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比がさらに得られるような状態になった場合、例えば、Ψ1 =１、 Ψ2 =１、 Ψ3 =１となった場合も同様に、基地局２０２は、基地局２０２に到着するパケットの複製を基地局２１２および基地局２２２に配布する。
つぎに、図８（ｂ）に示したある状態から別の状態に遷移する各種のイベントにおける基地局および移動局の動作について説明する。
（４）イベントＡの説明
移動局において、上記の式（１）が成立している状態から式（２）が成立する状態に遷移することにより、移動局２３１が、パケット送信可能状態の基地局（Ψi =１であった第ｉ番目の基地局）に対しパケット複製および送信可能状態に遷移するよう要求し、新たにΨi =１となったアイドル状態の基地局に対し複製パケット送信可能状態に遷移するよう要求することが、イベントＡである（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
パケット送信可能状態からパケット複製および送信可能状態に遷移する基地局を基地局２０２とし、アイドル状態から複製パケット送信状態に遷移する基地局を基地局２１２として図１６を用いて具体的に説明する。
移動局２３１は、式（１）から式（２）が成立する状態になったら、基地局２０２に対してパケット複製および送信可能状態に遷移することと、新たにΨi =１となった基地局２１２を特定する基地局の番号とを基地局２０２に通知する（図１６のＳ３６１およびＳ３６２）。
該通知を受けた基地局２０２は、基地局２１２に対して複製パケット送信可能状態に遷移することを要求する（Ｓ３６３）と共に、その時点において蓄積している該移動局２３１宛てのパケットを複製して（Ｓ３６４）、複製パケットを基地局２１２に配布（Ｓ３６６）する。そして、基地局２０２は、パケット複製および送信可能状態に遷移する（Ｓ３６７）。
基地局２１２は、基地局２０２からの遷移要求により、複製パケット送信可能状態に遷移する（Ｓ３６５）。また、基地局２１２は、配布された複製パケットを蓄積する（Ｓ３６８）。これにより、基地局２１２に対して再送が要求されても、即座に再送を行うことが可能となる。
そして、以降において基地局２０２に到着するパケットは、前述したように基地局２０２により複製されて基地局２１２に配布される。
（５）イベントＢの説明
移動局において、式（２）が成立している状態から式（１）が成立する状態に遷移することにより、複製パケット送信可能状態の基地局がΨi =０になり、パケット複製および送信可能状態の基地局のみがΨi =１（他の基地局は、Ψi =０）となった場合、移動局２３１が、パケット複製および送信可能状態の基地局に対してパケット送信可能状態に遷移するよう要求し、複製パケット送信可能状態の基地局に対してアイドル状態に遷移するよう要求することが、イベントＢである（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
パケット複製および送信可能状態からパケット送信可能状態に遷移する基地局を基地局２０２とし、複製パケット送信可能状態からアイドル状態に遷移する基地局を基地局２１２として図１７を用いて具体的に説明する。
移動局２３１は、式（２）から式（１）が成立する状態になったら、基地局２０２に対してパケット送信可能状態に遷移することと、Ψi =０ つまりアイドル状態となる基地局２１２を特定する基地局の番号とを基地局２０２に通知する（図１７のＳ３７１およびＳ３７２）。２つの基地局は、該移動局宛てのパケットを扱っているので、基地局２１２に対して要求する方法でも可能である。この場合は、基地局２１２に対して、アイドル状態に遷移することを要求し、パケット送信可能状態に遷移する基地局の番号（基地局２０２）を通知することで可能である。本実施形態では、前者の方法として説明を続ける。
該通知を受けた基地局２０２は、基地局２１２に対してアイドル状態に遷移するよう要求し（Ｓ３７３）、パケット送信可能状態に遷移する（Ｓ３７４）。
基地局２１２は、アイドル状態に遷移すると共に、蓄積している該パケットを削除する（Ｓ３７５）。基地局２０２は、以降において到着するパケットは、複製を行わず、また他の基地局に配布も行わない。
（６）イベントＣの説明
移動局において、式（２）が成立している状態から式（１）が成立する状態に遷移することにより、パケット複製および送信可能状態の基地局がΨi =０になり、複製パケット送信可能状態の基地局がΨi =１となった場合、移動局２３１が、パケット複製および送信可能状態の基地局に対してアイドル状態に遷移するよう要求し、複製パケット送信可能状態の基地局に対してパケット送信可能状態に遷移するようが要求することが、イベントＣである。
パケット複製および送信可能状態からアイドル状態に遷移する基地局を基地局２０２とし、複製パケット送信可能状態からパケット送信可能状態に遷移する基地局を基地局２１２として図１８を用いて具体的に説明する。
移動局２３１は、式（２）から式（１）が成立する状態になったら、基地局２０２に対してアイドル状態に遷移することと、パケット送信可能状態に遷移する基地局２１２を特定する基地局の番号とを基地局２０２に通知する（図１８のＳ３８１およびＳ３８２）。
該通知を受けた基地局２０２は、基地局２１２に対して、パケット送信可能状態に遷移するよう要求する。そして、一意の番号を付与する基地局が変更になるので、基地局２０２は、さらに、第１実施形態にて明記したように、現在蓄積しているパケット（到達確認が得られていないパケット）の番号とパケットに付与する一意の番号の最新値とを通知する（Ｓ３８３ａ）。本イベント発生時では、基地局２１２もパケットを蓄積しているので、基地局２１２に問合せをすることにより両基地局にて蓄積されている異なるパケットのみを送信する方法でも可能である（Ｓ３８３ｂ）。よって、Ｓ３８３ａまたはＳ３８３ｂの何れかの方法が行われる。
そして、基地局２０２は、アイドル状態に遷移し、蓄積しているパケットを削除する（Ｓ３８４）。また、基地局２０２は、アイドル状態において該移動局２３１宛てのパケットを受信した場合は、前述の「（２）アイドル状態における基地局および移動局の動作」で説明したように、基地局２１２にそのまま転送するように制御する。
一方、基地局２１２は、基地局２０２からの遷移要求により、パケット送信可能状態に遷移する（Ｓ３８５）。
（７）イベントＤの説明
移動局において、式（１）が成立している状態から式（２）が成立する状態に遷移すると共に、新たにΨi =１となった基地局からの時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が最大となること等により、移動局２３１が、パケット送信可能状態の基地局（Ψi =１であった第ｉ番目の基地局）に対して複製パケット送信可能状態に遷移するよう要求し、新たにΨi =１となったアイドル状態の基地局に対してパケット複製および送信可能状態に遷移するよう要求することが、イベントＤである。
パケット送信可能状態から複製パケット送信可能状態に遷移する基地局を基地局２０２とし、アイドル状態からパケット複製および送信可能状態に遷移する基地局を基地局２１２として図１９を用いて具体的に説明する。
移動局２３１は、式（１）から式（２）が成立する状態になったら、基地局２０２に対して複製パケット送信可能状態に遷移することと、新たにパケット複製および送信可能状態に遷移する基地局を特定する基地局の番号とを基地局２０２に通知する（図１９のＳ３９１およびＳ３９２）。
該通知を受けた基地局２０２は、基地局２１２に対して、パケット複製および送信可能状態に遷移するよう要求する。そして、一意の番号を付与する基地局が変更になるので、基地局２０２は、さらに、第１実施形態にて明記したように、現在基地局２０２が蓄積しているパケット（到達確認が得られていないパケット）の番号とパケットに付与する一意の番号の最新値とを通知する（Ｓ３９３）。これは、基地局２１２は、移動局宛てのパケットを蓄積していないアイドル状態から遷移するためである。そして、基地局２０２は、複製パケット送信可能状態に遷移する（Ｓ３９４）。
基地局２１２は、これらの通知に基づいて、パケット複製および送信可能状態に遷移し、基地局２０２から送出された該パケットを蓄積する（Ｓ３９５）。そして、基地局２１２は、新たに基地局２１２に到達するパケットを複製し、該複製パケットを基地局２０２に配布するように制御する。
（８）イベントＥの説明
移動局において、式（２）が成立しており、時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が最大となる基地局に変更が生じたことなどにより、移動局２３１が、パケット複製および送信可能状態の基地局に対して複製パケット送信可能状態に遷移するよう要求し、複製パケット送信可能状態の基地局に対してパケット複製および送信可能状態に遷移するよう要求することが、イベントＥである。
パケット複製および送信可能状態から複製パケット送信可能状態に遷移する基地局を基地局２０２とし、複製パケット送信可能状態からパケット複製および送信可能状態に遷移する基地局を基地局２１２として図２０を用いて具体的に説明する。
時間平均的な受信電力値または時間平均的な受信電力対干渉電力比が最大となる基地局が基地局２０２から基地局２１２になったら、移動局２３１は、 基地局２０２に対して複製パケット送信可能状態に遷移するよう要求するとともに、基地局２１２に対してパケット複製および送信可能状態に遷移するよう要求する（図２０のＳ４０１およびＳ４０２）。
該通知を受けた基地局２０２は、複製パケット送信可能状態に遷移する（Ｓ４０４）。そして、一意の番号を付与する基地局が変更になるので、基地局２０２は、第１実施形態にて明記したように、現在蓄積しているパケット（到達確認が得られていないパケット）の番号とパケットに付与する一意の番号の最新値とを通知する。また、基地局２１２もパケットを蓄積しているので、基地局２０２は、基地局２１２に問合せをすることで両基地局にて蓄積されている異なるパケットのみを送信する方法でも可能である（Ｓ４０３）。基地局２０２にて蓄積しているパケットは、そのまま蓄積されるが、タイムアウトにより削除する方法の場合は、蓄積している全てのパケットに対して、この時点で削除タイマーが起動される。
基地局２１２は、これらの通知に基づいて、パケット複製および送信可能状態に遷移する（Ｓ４０５）。そして、基地局２１２は、新たに基地局２１２に到達するパケットを複製し、該複製パケットを基地局２０２に配布するように制御する。
以上の第３実施形態によれば、パケットの配布を行う回線制御局を基地局とは別に設けずに、各基地局においてパケットを蓄積して、１つ又は複数の基地局がパケットを移動局へ送信するため、ネットワーク内のトラヒックを低減することができ、パケットの伝送遅延時間を短縮することでスループットを増大しシステム全体の性能を向上することができる。
［第４実施形態］
次に、図２１を用いて、ハンドオーバ送信制御に関する動作を説明する。移動通信システムの構成は、第３実施形態と同様の図７の構成とする。
移動局は、複数基地局から送信される報知信号、共通パイロット信号などを受信することにより、移動局と複数基地局間の時間平均的な受信品質（ここでは例えば、伝搬損失）を求める。そして、移動局は、求めた時間平均的な受信品質を、一意の番号を付加するパケット複製および送信可能状態の基地局に通知する。該パケット複製および送信可能状態の基地局は、通知された複数の時間平均的な受信品質に基づいて、複製パケット送信可能状態の基地局のそれぞれに対してパケット単位での送信を指示する。各基地局は、該指示に従って新規のパケットを送信する。また、再送時は、移動局が再送要求した基地局のみが、パケットを再送する。
一意の番号を付加する基地局によるパケット単位での送信指示は、具体的には次のように実行される。一意の番号を付加する基地局は、複数の時間平均的な伝搬損失を用いて以下の式（３）に基づいてＳi（ｊ）を求め、自局に入力されるパケットに対して該Ｓi（ｊ）が小さい基地局順に「送信を指示する識別子」を付加する。また、該Ｓi（ｊ）が同じ場合、一意の番号を付加する基地局は、時間平均的な伝搬損失がより小さい基地局に「送信を指示する識別子」を付加する。なお、以下の式（３）の伝播損失については、更に受信品質を示す指標である、希望波信号対干渉電力比（ＣＩＲ）、受信信号対干渉電力比（ＳＩＲ）、希望波信号対雑音電力比（ＣＮＲ）、受信信号対雑音電力比（ＳＮＲ）の何れであっても良い。
Figure 0004276207
なお、ｉは基地局の番号、ｊはＬiの更新後に入力されたパケット数を表す。
一例として、移動局に対してパケットを送信することが可能な３つの基地局（ｉ＝１〜３）が存在する状態で時間平均的な伝搬損失が更新されたとき以降の動作を説明する。また、ｉ＝１をパケット複製および送信可能状態の基地局とし、ｉ＝２および３を複製パケット送信可能状態の基地局とし、それぞれの時間平均的な伝搬損失が以下の場合とする。
第１番目基地局（ｉ＝１）と移動局間の伝搬損失：Ｌ1＝１
第２番目基地局（ｉ＝２）と移動局間の伝搬損失：Ｌ2＝２
第３番目基地局（ｉ＝３）と移動局間の伝搬損失：Ｌ3＝３
時間平均的な伝搬損失の更新後における第１番目のパケットを第Ｋ番目パケットとする。この時点において各Ｓi（ｊ）は全てゼロであるので、一意の番号を付加する基地局は、最小の伝搬損失である第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
この識別子は、１ビット長で可能である。即ち、識別子が“１”とされたパケットは送信するよう動作させ、識別子が“０”とされたパケットは送信せずそのまま蓄積するよう動作させることで、１ビットの識別子による指示が可能となる。該識別子の付加後における各Ｓi（ｊ）値は、以下の通りとなる。
Figure 0004276207
次に、第（Ｋ＋１）番目のパケットが入力される。この時点においてＳ2（０）およびＳ3（０）がゼロであるので、一意の番号を付加する基地局は、より小さい伝搬損失である第２番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。そして、この時点における各Ｓi（ｊ）値は、以下の通りとなる。
Figure 0004276207
第（Ｋ＋２）番目のパケットが入力された時点において、Ｓ3（０）のみがゼロで最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第３番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。そして、この時点における各Ｓi（ｊ）値は、以下の通りとなる。
Figure 0004276207
このようにして、一意の番号を付加する基地局は、入力されたパケットを複製すると共に、複製パケットを配布する際に、上記の式（３）に基づいて、ある基地局に対するパケットの送信可の識別子を有効にする。その後の第（Ｋ＋３）番目から第（Ｋ＋１０）番目のパケットに対する式（３）の計算結果と識別子の状態が図２１に示されている。
図２１に示すように、その後、第（Ｋ＋３）番目のパケットが入力されると、上記のようにＳ1（１）が最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋４）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ1（２）およびＳ2（１）が“２／６”で等しいので、一意の番号を付加する基地局は、より小さい伝搬損失である第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋５）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ2（１）が最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第２番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋６）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ1（３）およびＳ3（１）が“３／６”で等しいので、一意の番号を付加する基地局は、より小さい伝搬損失である第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋７）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ3（１）が最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第３番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋８）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ1（４）およびＳ2（２）が“４／６”で等しいので、一意の番号を付加する基地局は、より小さい伝搬損失である第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋９）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ2（２）が最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第２番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
第（Ｋ＋１０）番目のパケットが入力された時点では、Ｓ1（５）が最小値であるので、一意の番号を付加する基地局は、第１番目の基地局から送信するよう識別子を付加する。
そして、各基地局は、識別子が１となっているパケットのみを移動局に送信する。
なお、時間平均的な伝搬損失が更新された場合、一意の番号を付加する基地局は、ｊ＝０とリセットすることによりＳi（ｊ）をクリアした後に、上記処理の実行を継続する。
また、移動局が再送を要求する時は、移動局はその時点において最小の伝搬損失となる基地局を選択し、選択された基地局からパケットを再送するよう要求する。このように移動局により選択された任意の基地局からパケットの再送が実行できるのは、各基地局が、配布された複製パケットを蓄積しているからである。
以上説明した構成および動作とすることにより、移動局からパケット到着を報知する手順を行うことなく、各基地局は、時間平均的な伝搬損失に基づいて適切なパケット送信を行うことができると共に、再送パケットはその時点における最小伝搬損失となる基地局から即座に送信することが可能となるので、他セルまたは他移動局に対する干渉を低減しながら迅速な再送を行うことが可能となる。
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について図２８〜図３１を用いて説明する。図２８に示すように第５実施形態における移動通信システムは、前述した第１実施形態の移動通信システム（図１）と同様に、移動局１１３１と、複数の基地局１１０２、１１１２とを含んで構成されており、各基地局はネットワーク１を介して相互に通信可能とされている。
このうち移動局１１３１の構成は、第１実施形態の移動局１３１と同様である。基地局１１０２の構成については、第１実施形態の基地局１０２に対し、パケットを複製するパケット複製部１１０７が追加され、図１の転送部１０５に代わり、他の基地局への複製パケットの配布及び他のデータリンク伝送制御を行う基地局へのパケットの転送を行う転送／配布部１１０５が設けられている。また、データリンク伝送制御部１１０３は、移動局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うとともに、データリンク伝送制御情報に代わり、データリンク伝送制御を行う基地局を識別するための制御基地局識別情報を移動局に送信する点で、第１実施形態と異なる。また、基地局１１１２は、基地局１１０２と同様の構成とされている。
次に、本第５実施形態での動作を説明する。ここでは、当初、移動局１１３１と基地局１１０２の間の無線通信品質は良好であるが、移動局１１３１と基地局１１１２の間の無線通信品質は良好でないため、移動局１１３１は基地局１１０２とのみ通信可能な初期状態であるとする。この初期状態での動作を図２９に沿って説明する。
基地局１１０２では、図２９のＳ４１でネットワーク１から入力されたパケットがデータリンク伝送制御部１１０３に入力され、データリンク伝送制御部１１０３は、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。ここでデータリンク伝送制御部１１０３は、各パケットに対して識別情報を付与する（Ｓ４２）。本実施形態で用いる識別情報は、データリンク伝送制御部１１０３に入力されたパケットの識別を可能とするためのパケット識別情報と、該データリンク伝送制御を行っている制御基地局（即ち、識別情報の付与を行う基地局）の識別を可能とするための制御基地局識別情報とで構成される。また、データリンク伝送制御部１１０３は、受信したパケットの誤り検出のためにＣＲＣなどをパケットに付加して該付加後のパケット（即ち、識別情報が付与されたパケット）を蓄積部１０４に記憶する（Ｓ４２）と共に送受信機５に出力する。送受信機５は、該パケットを送信信号に変調した後に、基地局アンテナ６を介して移動局１１３１に送信信号を送信する（Ｓ４３）。
一方、移動局１１３１は、移動局アンテナ３２からの信号を送受信機３３により受信・復調した後に、該復調で得られたパケットをデータリンク伝送制御部１０３４に入力する。データリンク伝送制御部１０３４は、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うとともに、入力されたパケットに対し、付加されているＣＲＣを用いて誤り検出を行う（Ｓ４４）。その検出の結果、パケットに誤りがある場合、データリンク伝送制御部１０３４は、付与されている識別情報に基づいて、再送を要求するパケットの番号と、制御基地局である基地局１１０２とを認識し、該認識結果に基づいてＮＡＣＫ信号を基地局１１０２に対して送信する（Ｓ４５）。これにより、該パケットの再送要求がデータリンク伝送制御部１１０３に通知される。なお、この通知方法としては、基地局１１０２に直接通知する方法や、他の基地局を介して通知する方法等を採用することができる。そして、データリンク伝送制御部１１０３は、ＡＣＫ信号が入力されたものでないと判断し（Ｓ４７）、記憶してある該パケットを再送する（Ｓ４３）。
一方、誤り検出にてパケットに誤りがない場合、デ一タリンク伝送制御部１０３４は、付与されている識別情報に基づいて、制御基地局である基地局１１０２を認識し、該認識結果に基づいてＡＣＫ信号を基地局１１０２に対して送信する（Ｓ４６）。これにより、該パケットの到達確認がデータリンク伝送制御部１１０３に通知される。そして、データリンク伝送制御部１１０３は、ＡＣＫ信号が入力されたと判断し（Ｓ４７）、再送のために記憶してあるパケットを削除する（Ｓ４８）。
次に、移動局１１３１が移動することにより、移動局１１３１と今まで通信していた基地局１１０２との通信品質が劣化してきて、隣接の基地局１１０２との通信品質と同等程度になってきた場合、前述した実施形態で説明したように、移動局１１３１は基地局１１０２と基地局１１１２から同一のパケットを送信するよう、基地局１１０２に要求する（Ｓ４９）。該要求により、基地局１１０２のデータリンク伝送制御部１１０３は、その時以降において基地局１１０２にパケットが入力されると（Ｓ５０）、該パケットに対し上記Ｓ４２と同様の処理を行って（Ｓ５１）送受信機５により移動局１１３１へ送信する（Ｓ５２）と共に、パケット複製部１１０７により該パケットを複製し（Ｓ５３）、複製したパケットを転送／配布部１１０５により基地局１１１２のデータリンク伝送制御部１１１３へ配布する（Ｓ５４）。
データリンク伝送制御部１１１３は、データリンク伝送制御部１１０３によって、そのまま送受信機１５に配布パケットを出力するよう制御されるので、基地局１１０２と基地局１１１２から同一のパケットが送信される（Ｓ５２）。
ここでデータリンク伝送制御部１１１３が、到着したパケットをそのまま出力するか、前述のような自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うか、の判断は、到着したパケットに識別情報が付与されているか否かを検出することで可能となる。つまり、データリンク伝送制御部１１１３は、入力されたパケットに識別情報が付与されていることを検出した場合、到着したパケットをそのまま送受信機１５に出力する。一方、データリンク伝送制御部１１１３は、入力されたパケットに識別情報が付与されていないと検出した場合、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。
移動局１１３１は、前述と同様に受信パケットについて誤り検出を行い（Ｓ５５）、ＮＡＣＫまたはＡＣＫを基地局１１０２に出力する（Ｓ５６およびＳ５７）。基地局１１０２では、上記と同様に、ＡＣＫが入力されたか否かが判断され（Ｓ５８）、ＮＡＣＫであればパケットが再送され（Ｓ５２）、ＡＣＫであれば、記憶しているパケットが削除される（Ｓ５９）。
次に、移動局１１３１と基地局１１０２との通信品質が劣化してきて、基地局１１１２との通信品質が良好になってきたとする。この遷移状態で複数の基地局から移動局へパケットを送信する場合の動作を図３０に沿って説明する。
移動局１１３１は、基地局１１０２のデータリンク伝送制御部１１０３に対して、データリンク伝送制御を実行する基地局変更の要求を通知する（図３０のＳ６１）。該通知も、前述と同様に、基地局１１０２に直接通知する方法や、他の基地局を介して通知する方法等を採用することが可能である。
該基地局変更の要求を受けたデータリンク伝送制御部１１０３は、転送／配布部１１０５を介し、変更先である基地局１１１２に移動局１１３１に対するデータリンク伝送制御の開始を要求する（Ｓ６２）。さらに、この時以降において、データリンク伝送制御部１１０３に入力されるパケットは、そのまま転送／配布部１１０５により基地局１１１２に転送させる設定とする。このため、データリンク伝送制御１１０３にパケットが入力されると（Ｓ６３）、該パケットは、そのまま転送／配布部１１０５により基地局１１１２に転送される（Ｓ６４）。
変更元のデータリンク伝送制御部１１０３は、再送のために記憶しているパケットに対してのみデータリンク伝送制御を、図２９のＳ５２からＳ５９までの動作と同様に、そのまま引き続き行う。つまり、これらパケットについては到達確認が終了するまで、変更元のデータリンク伝送制御部１１０３が、そのまま再送制御を行う。この時も、前述と同様に、基地局１１０２と基地局１１１２から同一のパケットが移動局１１３１へ送信されている。
一方、変更先である基地局１１１２のデータリンク伝送制御部１１１３は、到着した識別情報が付加されていないパケット（Ｓ６４又はＳ６５により到達したパケット）に対して、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う。ここでデータリンク伝送制御部１１１３は、各パケットに対して識別情報を付与するとともに、受信したパケットの誤り検出のためにＣＲＣなどをパケットに付加して該付加後のパケット（即ち、識別情報が付与されたパケット）を蓄積部１１４に記憶する（Ｓ６６）と共に送受信機１５に出力する。送受信機１５は、該パケットを送信信号に変調した後に、基地局アンテナ１６を介して移動局１１３１に送信信号を送信する（Ｓ６７）。
上記識別情報が付与されたパケットは複製部１１１７により複製され（Ｓ６８）、該複製パケットは転送／配布部１１１５を介して基地局１１０２のデータリンク伝送制御部１１０３に配布される（Ｓ６９）。該データリンク伝送制御部１１０３では、パケットに識別情報が付与されているので、該パケットはそのまま送受信機５に出力するように制御されるので、基地局１１０２と基地局１１１２から同一のパケットが送信される（Ｓ６７）。
移動局１１３１は、前述と同様に受信パケットについて誤り検出を行い（Ｓ７０）、基地局１１１２を認識し、ＮＡＣＫまたはＡＣＫを基地局１１１２に出力する（Ｓ７１およびＳ７２）。基地局１１１２では、ＡＣＫが入力されたか否かが判断され（Ｓ７３）、ＮＡＣＫであればパケットが再送され（Ｓ６７）、ＡＣＫであれば、記憶しているパケットが削除される（Ｓ７４）。
次に、上記同様に、移動局１１３１と基地局１１０２との通信品質が劣化し基地局１１１２との通信品質が良好になってきた遷移状態において、単一の基地局から移動局へパケットを送信する場合の動作を図３１に沿って説明する。
前述した実施形態で説明したように、基地局１１１２のデータリンク伝送制御部１１１３は、基地局１１１２のみからパケット送信を受ける旨の要求を移動局１１３１から受信したことにより（図３１のＳ８１）、パケットの複製を行わないように制御する。このため、その時以降において基地局１１０２にパケットが入力された場合（Ｓ８２）、該パケットは基地局１１１２に転送され（Ｓ８３）、基地局１１１２でのみ前述の処理が実行される（Ｓ８４〜Ｓ９０）。
即ち、基地局１１１２のデータリンク伝送制御部１１１３は、各パケットに対して識別情報を付与するとともに、受信したパケットの誤り検出のためにＣＲＣなどをパケットに付加して該付加後のパケット（即ち、識別情報が付与されたパケット）を蓄積部１１４に記憶する（Ｓ８４）と共に送受信機１５に出力する。送受信機１５は、該パケットを送信信号に変調した後に、基地局アンテナ１６を介して移動局１１３１に送信信号を送信する（Ｓ８５）。
移動局１１３１は、前述と同様に受信パケットについて誤り検出を行い（Ｓ８６）、基地局１１１２を認識し、ＮＡＣＫまたはＡＣＫを基地局１１１２に出力する（Ｓ８７およびＳ８８）。基地局１１１２では、ＡＣＫが入力されたか否かが判断され（Ｓ８９）、ＮＡＣＫであればパケットが再送され（Ｓ８５）、ＡＣＫであれば、記憶しているパケットが削除される（Ｓ９０）。
以上説明したように、データリンク伝送制御を行う制御基地局が、データリンク伝送制御情報に代わり、該制御基地局を識別するための制御基地局識別情報を移動局に送信することで、移動局は、制御基地局識別情報に基づいて該制御基地局を認識することができ、移動局は制御基地局との間で、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御（例えば、新たな基地局との接続要求等）を行うことができる。このように、移動局と基地局が、データリンク伝送制御情報に代わり、制御基地局識別情報を用いてデータリンク伝送制御を行うことにより、送受信される制御情報のデータ量を削減することができ、ネットワークトラヒック量を軽減することができる。
また、本実施形態では、識別情報は、常に、基地局を識別する情報とパケットを識別する情報とから構成されるものとして説明したが、１つの基地局のデータリンク伝送制御部のみが自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を実行している状態では、パケットを識別する情報のみで識別情報を構成し、２つ以上の基地局のデータリンク伝送制御部が自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を実行している状態では、パケットを識別する情報と基地局を識別する情報とで識別情報を構成することで、識別情報のビット数をさほど増加させないで本発明が可能となる。
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について説明する。この第６実施形態では、一の基地局から他の基地局にデータリンク伝送制御情報のみを転送する第１の方法と、データリンク伝送制御情報とパケットを同時に転送するか又は識別情報が付加されたパケットを転送する第２の方法について順に説明する。なお、本実施形態ではＩＰ（Internet Protocol）パケットを用いた場合について説明するが、該ＩＰパケットと同様なパケット構成であるパケットであれば、本実施形態は適用可能である。
まず、第１の方法を説明する。図３２には、この第１の方法を実行するための装置構成例を示す。図３２に示す移動通信システムでは、複数の基地局２１０２、２１１２がネットワーク１を介して相互に通信可能とされている。
基地局２１０２は、基地局アンテナ６を介して、無線ネットワークからのデータの受信及び無線ネットワークへのデータの送信を行う送受信機５と、第１実施形態で述べた自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うとともに基地局２１０２内の各構成部を制御するデータリンク伝送制御部２１０３と、基地局変更の要求を受けた場合等に変更先の基地局へデータリンク伝送制御情報を送信するとともに後述のカプセル化を行うカプセル化および転送部２１０５と、データリンク伝送制御部２１０３によるパケットデータ等の一時記憶域として機能する蓄積部２１０４と、受信されたカプセル化パケットのデカプセル化を行う（カプセルを解く）デカプセル部２１０６とを含んで構成されている。
このうちカプセル化および転送部２１０５は、機能的には図３３（ａ）に示す機能ブロックより構成される。即ち、カプセル化および転送部２１０５は、データリンク伝送制御情報と転送するパケットとをカプセル化するカプセル化部２１０５Ａと、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、データリンク伝送制御情報の長さと転送するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを転送するカプセル化パケット転送部２１０５Ｂと、転送されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、転送するパケットのヘッダに記録された該転送するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含んで構成されていると判断する構成判断部２１０５Ｃとを含んで構成されている。
なお、他の基地局２１１２も、上記のような基地局２１０２と同様に構成されている。
次に、第１の方法に係る動作を説明する。基地局２１０２のデータリンク伝送制御部２１０３は、データリンク伝送制御情報をカプセル化及び転送部２１０５に出力する。該カプセル化及び転送部２１０５は、図３４に示したように、ＩＰヘッダ部の発信元ＩＰアドレスには基地局２１０２のＩＰアドレスを、宛先ＩＰアドレスには基地局２１１２のＩＰアドレスをそれぞれ設定する。さらに、データリンク伝送制御情報をＵＤＰ又はＴＣＰのデータとして基地局に転送するために、プロトコル番号にはＵＤＰ又はＴＣＰを表す番号を設定し、パケット長にはＩＰヘッダ部とＩＰデータ部（ＵＤＰ又はＴＣＰヘッダ部とＵＤＰ又はＴＣＰのデータ部）のそれぞれの長さの合計値を設定する。そして、ＵＤＰ又はＴＣＰのデータ部には、転送するデータリンク伝送制御情報を入力し、基地局に転送するＩＰパケットを構成する。構成した該ＩＰパケットは、ネットワーク１に送出される。送出された該ＩＰパケットは、設定した宛先ＩＰアドレスにより基地局２１１２に到達する。
基地局２１１２では、到達した該ＩＰパケットはデカプセル部２１１６に入力される。該デカプセル部２１１６は、図３５に示した流れ図に沿って処理を行う。なお、図３５は後述の第２の方法に係る処理手順も記述している。
まず始めに、入力したパケットの最も外側にあるＩＰヘッダ部のプロトコル番号を識別する（図３５のＳ５０１）。この例の場合、識別したプロトコル番号はＩＰのカプセル化を表さない（Ｓ５０２で否定判断される）ので、ＩＰデータ部の中にあるＵＤＰ又はＴＣＰのデータ部を抽出してデータリンク伝送制御情報とする（Ｓ５０７）。抽出した該データリンク伝送制御情報は、データリンク伝送制御部２１１３に入力される。該データリンク伝送制御部２１１３では、入力されたデータリンク伝送制御情報により、前述した実施形態で説明してきたデータリンク伝送制御が実行される。
例えば、データリンク伝送制御情報に移動局のＩＰアドレス又は機体番号などのように移動局を特定する情報と、最新パケットのパケットを一意に識別する番号とが含まれている場合、該移動局宛てパケットの自動再送制御には、該番号の次の番号が用いられる。また、データリンク伝送制御情報に、移動局を特定する情報と、移動局からのＡＣＫの情報又は蓄積パケットの削除の情報とが含まれている場合、蓄積部２１１４に蓄積されている該移動局宛てのＡＣＫに対応するパケット又は削除情報に対応するパケットを削除する。
次に、第２の方法（データリンク伝送制御情報とパケットを同時に転送するか又は識別情報が付加されたパケットを転送する方法）について説明する。第２の方法は、パケット伝送中のハンドオーバ又はサイトダイバーシチなどにより、ＡＣＫ待ちとして蓄積しているパケットと該パケットを一意に識別する情報とをハンドオーバ先基地局に転送する場合、送信待ちとして保持しているパケットと該パケットを一意に識別する情報とをハンドオーバ先基地局に転送する場合、ハンドオーバ先基地局から送信するために、パケットと、該パケットを一意に識別する情報と制御基地局識別情報の両方又は一方とを転送する場合、該パケットを一意に識別する情報、制御基地局識別情報、パケットを送信するか否かを示す情報又はこれらの組合せと複製したパケットとを複製パケット送信可能状態の基地局に配布する場合などに用いられる。
図３６には、第２の方法を実行するための装置構成例を示す。図３６に示す基地局２２０２は、図３２の基地局２１０２の構成に加えて、パケットを複製するパケット複製部２２０６をさらに備え、カプセル化および転送部２１０５に代わって、複製したパケットを他の基地局に配布するとともに後述のカプセル化を行うカプセル化および配布部２２０５を備えている。
このうちカプセル化および配布部２２０５は、機能的には図３３（ｂ）に示す機能ブロックより構成される。即ち、カプセル化および配布部２２０５は、データリンク伝送制御情報と配布するパケットとをカプセル化するカプセル化部２２０５Ａと、カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、データリンク伝送制御情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布するカプセル化パケット配布部２２０５Ｂと、配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットがデータリンク伝送制御情報を含んで構成されていると判断する構成判断部２２０５Ｃとを含んで構成されている。
なお、他の基地局２２１２も、上記のような基地局２２０２と同様に構成されている。
次に、第２の方法に係る動作を説明する。ここでは、基地局２２０２から基地局２２１２に、複製した識別情報が付加されたパケットを配布する場合について説明する。
基地局２２０２のデータリンク伝送制御部２１０３は、識別情報を付加したパケットをパケット複製部２２０６に入力する。該パケット複製部２２０６は、入力した該識別情報を付加したパケットを送受信送受信機５に出力すると共に、該パケットを複製した後にカプセル化及び配布部２２０５に出力する。該カプセル化及び配布部２２０５は、図３７に示したように、ＩＰヘッダ部（ａ）の発信元ＩＰアドレスには基地局２２０２のＩＰアドレス、 宛先ＩＰアドレスには基地局２２１２のＩＰアドレスをそれぞれ設定する。さらに、目的の移動局に転送するＩＰ パケットを他の基地局に転送するために、プロトコル番号にはＩＰのカプセル化を表す番号を設定し、パケット長にはＩＰヘッダ部（ａ）と目的の基地局に転送するＩＰパケットと識別情報のそれぞれの長さの合計値を設定する。
そして、ＩＰヘッダ部（ａ）のＩＰデータ部には、目的の移動局に転送するＩＰパケットと識別情報を入力して基地局に転送するＩＰパケットを構成する。構成した該ＩＰパケットは、ネットワーク１に送出される。 送出された該ＩＰパケットは、設定した宛先ＩＰアドレスにより基地局２２１２に到達する。
基地局２１１２では、到達した該ＩＰパケットはデカプセル部２１１６に入力される。該デカプセル部２１１６は、前述と同様に、図３５に示した流れ図に沿って処理を行う。まず始めに、入力されたパケットの最も外側にあるＩＰヘッダ部のプロトコル番号を識別する（図３５のＳ５０１）。この例の場合、識別したプロトコル番号はＩＰのカプセル化を表す（Ｓ５０２で肯定判断される）ので、最も外側にあるＩＰヘッダ部（図３７のＩＰヘッダ部（ａ））のパケット長を解析することにより、基地局へ転送するパケットのパケット長Ｘ１を取得する（Ｓ５０３）。次に、外側から２番目のＩＰヘッダ部（図３７のＩＰヘッダ部（ｂ））のパケット長を解析することにより、目的の移動局に転送するパケットのパケット長Ｘ２を取得する（Ｓ５０４）。そして、得られたパケット長Ｘ１とＸ２と最も外側にあるＩＰヘッダ部の長さを用いた次の式（４）が成立する場合（Ｓ５０５で肯定判断される場合）、識別情報がない、つまりＩＰヘッダ部（ａ）のＩＰデータ部には目的の基地局に転送するＩＰパケットのみがあると判断される。
（Ｘ１）−（最も外側にあるＩＰヘッダの長さ）＝（Ｘ２） ・・・（４）
この場合は、ＩＰヘッダ部（ａ）のＩＰデータ部を抽出して目的の移動局に転送するＩＰパケットとして以下の処理を行う（Ｓ５０８）。即ち、抽出された目的の移動局に転送するＩＰパケットは、データリンク伝送制御部２１１３に入力され、該データリンク伝送制御部２１１３では、入力された該ＩＰパケットに対して、前述した実施形態で説明してきたデータリンク伝送制御が実行される。
一方、式（４）が成立しない場合（Ｓ５０５で否定判断される場合）、識別情報があると判断して以下の処理を行う（Ｓ５０６）。この場合は、ＩＰヘッダ部（ａ）のＩＰデータ部の先頭から長さＸ２だけの情報が、目的の移動局に転送するＩＰパケットとして分離して抽出され、ＩＰヘッダ部（ａ）のＩＰデータ部の残りが識別情報として分離して抽出される。抽出された目的の移動局に転送するＩＰパケットと識別情報とは、データリンク伝送制御部２１１３に入力され、該データリンク伝送制御部２１１３では、入力された該ＩＰパケットと該識別情報を用いて、前述した実施形態で説明してきたデータリンク伝送制御が実行される。
ここでは、基地局に転送又は配布するパケットとして、図３４、図３７に示した２つの異なる構成のＩＰパケットの場合についてそれぞれ説明したが、以上説明した方法を用いることにより、ある基地局から他の基地局に転送又は配布するパケットが、データリンク伝送制御情報のみを含む場合、データリンク伝送制御情報と目的の移動局に転送するＩＰパケットとを含む場合又は識別情報が付加されたＩＰパケットである場合、及び、目的の移動局に転送するＩＰパケットのみを含む場合を、それぞれ識別することが可能となり、データリンク伝送制御情報や識別情報に基づく制御を円滑に実行することが可能となる。
以上説明した各実施形態によれば、移動局の移動に応じて、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を実行する基地局を変更することにより、伝送遅延時間の増大を抑制して従来よりもスループットを増大することが可能となる。また、自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う基地局が変更しても一連のデータリンク伝送制御情報を転送することにより新たな基地局が引継いで未到達確認のパケットまたはブロックのみの再送を行うので、スループットの低下を回避できる。
また、各基地局がパケットを蓄積することにより、再送の遅延時間および基地局間ネットワーク内のトラヒックの増加を低減することが可能となる。また、ハンドオーバ時でもスムーズなパケット伝送が可能となる。
また、ハンドオーバすべき所定の受信レベルの範囲に移動局が存在する場合には、複数の基地局から同じパケットを送信し、移動局が前記範囲外に移動した段階で基地局を切り替えることで、最も移動局に近い基地局でハンドオーバ制御を行うことを実現しながらハンドオーバ制御にかかる時間をなくし、再送までの遅延を短縮化することで、より効率的なデータリンク伝送を実現することができる。
第１、第２実施形態に係る移動通信システムのシステム構成図である。 第１実施形態の動作を説明するためのタイムチャートである。 第１実施形態での動作を具体的に説明するための動作相関図である。 （ａ）は第１実施形態のデータリンク伝送制御部でのパケット構成を示す図であり、（ｂ）は第２実施形態のデータリンク伝送制御部でのパケットおよびブロック構成を示す図である。 従来の移動通信システムのシステム構成図である。 従来の移動通信システムにおけるデータリンク伝送制御方法の動作を説明するためのタイムチャートである。 第３実施形態に係る移動通信システムのシステム構成図である。 （ａ）は第３実施形態に係る送信制御の方法を説明するための状態遷移図であり、（ｂ）は各イベント毎の状態遷移を示す表である。 第３実施形態における移動局の位置を説明するための図である。 パケットがパケット送信可能状態の基地局に到着した場合の処理を説明するための図である。 パケットがアイドル状態の基地局に到着した場合の処理を説明するための図である。 パケットがパケット複製および送信可能状態の基地局に到着した場合の処理を説明するための図である。 図１２の処理で各基地局にて蓄積されたパケットを削除するトリガーとしてタイマーを採用した例を説明するための図である。 図１２において基地局２０２から基地局２１２へのパケット削除通知に関する各種方法を説明するための図であり、（ａ）は基地局２０２がパケットを削除する度に削除対象のパケット番号を通知する第１の方法、（ｂ）は所定時間内において最後に削除されたパケットの番号を通知する第２の方法、（ｃ）は１０個のパケットが削除される度に最後に削除されたパケットの番号を通知する第３の方法をそれぞれ示す。 図１２において基地局２０２、２１２が同一のパケットをそれぞれ移動局に送信する例を説明するための図である。 イベントＡにおける対象基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 イベントＢにおける対象基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 イベントＣにおける対象基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 イベントＤにおける対象基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 イベントＥにおける対象基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 第４実施形態におけるパケット伝送ハンドオーバ送信制御の動作を説明するための表である。 第３実施形態の基地局内のデータリンク伝送制御部を構成する機能ブロックを示す図である。 第３実施形態の移動局内のデータリンク伝送制御部を構成する機能ブロックを示す図である。 本発明に係る移動局制御プログラムの第１の態様を示す流れ図である。 本発明に係る移動局制御プログラムの第２の態様を示す流れ図である。 本発明に係る移動局制御プログラムの第３の態様を示す流れ図である。 移動局制御プログラムが記録された記録媒体及びその周辺機器の構成図である。 第５実施形態に係る移動通信システムのシステム構成図である。 第５実施形態における初期状態での動作を説明するための図である。 第５実施形態の遷移状態で複数の基地局から移動局へパケットを送信する場合の動作を説明するための図である。 第５実施形態の遷移状態で単一の基地局から移動局へパケットを送信する場合の動作を説明するための図である。 第６実施形態に係る第１の方法を実行する移動通信システムのシステム構成図である。 （ａ）はカプセル化および転送部の機能ブロック図であり、（ｂ）はカプセル化および配布部の機能ブロック図である。 第６実施形態の第１の方法に係るＩＰパケットの構成を示す図である。 第６実施形態の第１、第２の方法に係る処理手順を示す流れ図である。 第６実施形態に係る第２の方法を実行する移動通信システムのシステム構成図である。 第６実施形態の第２の方法に係るＩＰパケットの構成を示す図である。
符号の説明
１…ネットワーク、２、１２、２２、１０２、１１２、１２２、１１０２、１１１２…基地局、３、１３、２３、３４、１０３、１１３、１２３、１０３４、１１０３、１１１３…データリンク伝送制御部、１１０５、１１１５…転送／配布部、１１０７、１１１７…パケット複製部、４、１４、２４…切替器、１０４、１１４、１２４…蓄積部、１０５、１１５、１２５…転送部、５、１５、２５、３３…送受信機、６、１６、２６…基地局アンテナ、３１、１３１、１１３１…移動局、３２…移動局アンテナ、３４Ａ、１０３４Ａ…移動局伝送制御部、３４Ｂ、１０３４Ｂ…接続要求部、３５…データ入出力端、２０２、２１２、２２２…基地局、２０３…データリンク伝送制御部、２０３Ａ…識別情報付加部、２０３Ｂ…削除部、２０３Ｃ…削除部、２０３Ｄ…削除部、２０３Ｅ…削除パケット通知部、２０３Ｆ…配布制御部、２０３Ｇ…パケット再送部、２０３Ｈ…蓄積通知部、２０３Ｉ…通知制御部、２０３Ｊ…判断部、２０３Ｋ…指示部、２０４…蓄積部、２０５…配布部、２０６…パケット複製部、２０７…送受信機、２０８…基地局アンテナ、２３１…移動局、２３２…移動局アンテナ、２３３…送受信機、２３３Ａ…ダイバーシチ受信部、２３４…データリンク伝送制御部、２３４Ａ…選択部、２３４Ｂ…送信要求部、２３４Ｃ…変更時通知部、２３４Ｄ…測定部、２３４Ｅ…受信品質通知部、２３４Ｆ…判定部、２３４Ｇ…状態遷移要求部、２３５…データ入出力端、２１０２、２１１２、２２０２、２２１２…基地局、２１０３、２１１３…データリンク伝送制御部、２１０４、２１１４…蓄積部、２１０５、２１１５…カプセル化および転送部、２１０５Ａ…カプセル化部、２１０５Ｂ…カプセル化パケット転送部、２１０５Ｃ…構成判断部、２１０６、２１１６…デカプセル部、２２０５、２２１５…カプセル化および配布部、２２０５Ａ…カプセル化部、２２０５Ｂ…カプセル化パケット配布部、２２０５Ｃ…構成判断部、２２０６、２２１６…パケット複製部。

Claims (30)

  1. 移動局と複数の基地局との間でパケットの送受信を行うための自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行うデータリンク伝送制御方法であって、
    一の基地局が、前記移動局宛てのパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケットを、蓄積するとともに複製し、
    前記一の基地局が、他の基地局に該複製したパケットを配布し、
    前記他の基地局が、該配布されたパケットを蓄積し、
    前記一の基地局を含む１つ又は複数の基地局が、前記識別情報が付加されたパケット又は該配布されたパケットを前記移動局へ送信する、
    ことを特徴とするデータリンク伝送制御方法。
  2. 前記基地局が、
    前記パケットに対するタイマーのタイムアウトにより前記パケットを削除するか、
    前記パケットと同一のパケットが前記移動局に到達した旨の通知により前記パケットを削除するか、
    又は、削除すべきパケットを特定するための識別情報の通知に基づいて、前記識別情報に対応するパケットを削除する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のデータリンク伝送制御方法。
  3. 前記一の基地局が、前記削除すべきパケットを特定するための識別情報を前記他の基地局に通知する際に、
    該一の基地局がパケットを削除する度に該識別情報を通知する第１の方法、所定時間内において最後に削除されたパケットの識別情報を通知する第２の方法、又は所定の規則に基づき定められる特定のパケットが削除されたときに該パケットの識別情報を通知する第３の方法のうち、１つの方法又は複数の方法の組合せを用いる、
    ことを特徴とする請求項２記載のデータリンク伝送制御方法。
  4. 前記一の基地局が、
    新たな基地局をパケット配布先の基地局とする旨の前記移動局からの要求を受信した際に、該一の基地局にて蓄積中の、前記識別情報が付加されたパケットを複製し、
    複製したパケットを前記新たな基地局に配布する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  5. 前記他の基地局が、
    該他の基地局をパケット配布先の基地局から除外する旨の前記移動局からの要求を受信した際に、該他の基地局にて蓄積中の前記移動局宛てのパケットを削除する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  6. 前記一の基地局、前記他の基地局、又はこれら両方が、前記移動局宛てのパケットを受信して蓄積した際に、該パケットを蓄積していることを該移動局に通知し、
    該移動局が、該通知を受信した後に、通知した基地局の中から１つの基地局を選択し、
    該基地局にパケットの送信を要求し、
    要求された基地局が、該パケットを送信する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  7. 前記一の基地局、前記他の基地局、又は、これら両方が、
    前記移動局宛てのパケットを複数蓄積しているときに該移動局から送信要求を受信した場合、該移動局に該パケットを送信すると共に、該移動局宛てのパケットを複数蓄積している旨を該移動局へ通知する、
    ことを特徴とする請求項６記載のデータリンク伝送制御方法。
  8. 前記移動局が、自局宛のパケットを送信させる基地局を変更する場合、
    変更元の基地局に、以後送信を中止するよう通知するとともに、変更先の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する旨と送信対象の最初のパケットの識別情報とを通知する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  9. 前記移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、
    前記移動局が、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択し、
    前記移動局が、選択された一の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  10. 前記移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、
    前記移動局が、各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択し、
    前記移動局が、選択した一の基地局に各基地局についての受信品質を通知し、
    該一の基地局が、前記各基地局についての受信品質に基づいて、該一の基地局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断し、
    該一の基地局が、該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  11. 前記移動局が、複数の基地局から同一のパケットをそれぞれ受信する際に、該パケットに対するダイバーシチ受信を行う、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  12. 前記移動局が、複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定し、
    前記移動局又は各基地局が、各基地局についての受信品質に基づいて、通信状態を遷移すべき基地局に、通信状態の遷移を要求する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  13. 前記通信状態は、
    移動局に対しパケットの送受信を行っていない第１の状態と、
    前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを移動局に送信することができる第２の状態と、
    前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを複製し、複製後のパケットを配布するとともに、該付加後のパケットを送信することができる第３の状態と、
    前記第３の状態にある基地局から、複製されたパケットを受信し、複製パケットを移動局に送信することができる第４の状態と、
    を含んで構成されたことを特徴とする請求項１２記載のデータリンク伝送制御方法。
  14. 前記一の基地局は、
    前記識別情報と配布するパケットとをカプセル化し、
    カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布し、
    配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断する、
    ことを特徴とする請求項１記載のデータリンク伝送制御方法。
  15. 移動局と複数の基地局から構成され、パケットにより情報の送受信を行うとともに自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動通信システムであって、
    前記基地局が、
    前記移動局宛てパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケットを複製する複製手段と、
    複製されたパケットを他の基地局に配布する配布手段と、
    自局にて前記識別情報が付加されたパケット又は他の基地局から配布されたパケットを蓄積する蓄積手段と、
    前記識別情報が付加されたパケット又は前記配布されたパケットを前記移動局へ送信する送信手段と、
    を備えたことを特徴とする移動通信システム。
  16. 前記基地局が、
    前記蓄積手段により蓄積された前記パケットを削除する削除手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  17. 前記基地局が、
    該基地局がパケットを削除する度に該削除されたパケットの識別情報を通知する第１の方法、所定時間内において最後に削除されたパケットの識別情報を通知する第２の方法、又は所定の規則に基づき定められる特定のパケットが削除されたときに該パケットの識別情報を通知する第３の方法のうち、１つの方法又は複数の方法の組合せによって、前記削除すべきパケットの識別情報を他の基地局に通知する削除パケット通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１６記載の移動通信システム。
  18. 前記基地局が、
    前記移動局からのパケットの再送要求を受信した場合に、該再送要求に応じてパケットを再送するパケット再送手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  19. 前記基地局が、
    前記移動局宛てのパケットを受信して蓄積した場合に、該パケットを蓄積していることを該移動局に通知する蓄積通知手段と、をさらに備え、
    前記送信手段が、該移動局からの要求に応じて該移動局にパケットを送信することを特徴とし、
    該移動局が、
    該通知を受信した場合に、通知した基地局の中から１つの基地局を選択する選択手段と、
    選択された基地局にパケットの送信を要求する送信要求手段と、をさらに備えた、
    ことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  20. 前記基地局が、
    前記移動局宛てのパケットを複数蓄積しているときに該移動局から送信要求を受信した場合、前記送信手段により該移動局にパケットを送信させると共に、該移動局宛てのパケットを複数蓄積している旨を前記蓄積通知手段により該移動局へ通知させるよう制御する通知制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１９記載の移動通信システム。
  21. 前記移動局が、
    自局宛のパケットを送信させる基地局を変更する場合、変更元の基地局に、以後送信を中止するよう通知するとともに、変更先の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する旨と送信対象の最初のパケットの識別情報とを通知する変更時通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  22. 前記移動局が、
    複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、
    各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択する選択手段と、
    選択された一の基地局に、自局宛のパケットの送信を要求する送信要求手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  23. 前記移動局が、
    複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、
    各基地局についての受信品質に基づいて、自局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択する選択手段と、
    選択された一の基地局に各基地局についての受信品質を通知する受信品質通知手段と、
    をさらに備え、
    前記基地局が、
    前記一の基地局として自局が選択された場合、前記各基地局についての受信品質に基づいて、自局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断する判断手段と、
    該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する指示手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  24. 前記移動局が、
    複数の基地局から同一のパケットをそれぞれ受信する際に、該パケットに対するダイバーシチ受信を行うダイバーシチ受信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  25. 前記移動局が、
    複数の基地局から送信される信号の受信品質を測定する測定手段と、
    各基地局についての受信品質に基づいて、各基地局が所定の複数の通信状態のうち何れの通信状態にあるかを判定する判定手段と、
    該判定結果に基づいて、通信状態を遷移すべき基地局に、通信状態の遷移を要求する状態遷移要求手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  26. 前記所定の複数の通信状態は、
    移動局に対しパケットの送受信を行っていない第１の状態と、前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを移動局に送信することができる第２の状態と、前記移動局宛てのパケットに、該パケットを特定するための識別情報を付加し、付加後のパケットを複製し、複製後のパケットを配布するとともに、該付加後のパケットを送信することができる第３の状態と、前記第３の状態にある基地局から、複製されたパケットを受信し、複製パケットを移動局に送信することができる第４の状態とを含んで構成されている、
    ことを特徴とする請求項２５記載の移動通信システム。
  27. 前記配布手段は、
    前記識別情報と配布するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、
    カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布するカプセル化パケット配布手段と、
    配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、
    を含んで構成されることを特徴とする請求項１５記載の移動通信システム。
  28. パケットにより情報の送受信を行うとともに自動再送要求制御を含むデータリンク伝送制御を行う移動通信システムを、移動局とともに構成する基地局であって、
    前記移動通信システムに複数台含まれており、
    前記移動局宛てパケットに該パケットを特定するための識別情報が付加されたパケット
    を複製する複製手段と、
    複製されたパケットを他の基地局に配布する配布手段と、
    自局にて前記識別情報が付加されたパケット及び他の基地局から配布されたパケットを蓄積する蓄積手段と、
    蓄積されたパケットを前記移動局へ送信する送信手段と、
    を備えた基地局。
  29. 複数の基地局から送信される信号の受信品質に基づいて該移動局宛のパケットを送信させる一の基地局を選択して該一の基地局に各基地局についての受信品質を通知する移動局、によって、自局が前記一の基地局として選択された場合に、前記各基地局についての受信品質に基づいて、自局から配布予定のパケットを前記移動局に送信させるか否かを、他の基地局の各々について判断する判断手段と、
    該判断結果に基づく送信動作を他の基地局に指示する指示手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項２８記載の基地局。
  30. 前記配布手段は、
    前記識別情報と配布するパケットとをカプセル化するカプセル化手段と、
    カプセル化により得られたカプセル化パケットの長さを表す、前記識別情報の長さと配布するパケットの長さの合計値を、該カプセル化パケットのヘッダに記録して該カプセル化パケットを配布するカプセル化パケット配布手段と、
    配布されてきたカプセル化パケットのヘッダに記録された該カプセル化パケットの長さから該カプセル化パケットのヘッダの長さを引いた長さと、配布するパケットのヘッダに記録された該配布するパケットの長さとが等しくない場合、該カプセル化パケットが識別情報を含んで構成されていると判断する構成判断手段と、
    を含んで構成されることを特徴とする請求項２８記載の基地局。
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