WO2004059882A1 - 無線通信システム、中継装置及び移動端末 - Google Patents

無線通信システム、中継装置及び移動端末 Download PDF

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WO2004059882A1
WO2004059882A1 PCT/JP2002/013547 JP0213547W WO2004059882A1 WO 2004059882 A1 WO2004059882 A1 WO 2004059882A1 JP 0213547 W JP0213547 W JP 0213547W WO 2004059882 A1 WO2004059882 A1 WO 2004059882A1
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WO
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communication
mobile terminal
signal
address
wireless
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Application number
PCT/JP2002/013547
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuhisa Aoki
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Publication date
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Priority to PCT/JP2002/013547 priority patent/WO2004059882A1/ja
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation

Definitions

  • the present invention generally relates to the technical field of mobile communication based on Mopile IP (Internet Protocol), and particularly to a wireless communication system capable of performing site diparticity, and a relay device and a mobile terminal used therein.
  • Mopile IP Internet Protocol
  • Mopile IP Internet Engineering Task Force
  • FIG. 1 shows an example of such a wireless communication system based on Movinore IP.
  • the wireless communication system 100 has a first router 102, a second router 104, a third router 106, and a home agent 108 that mutually distribute (route) communication signals through a network 101 such as the Internet.
  • the wireless communication system 100 has a plurality of wireless base stations, and a wide range of wireless servicers is formed by a set of wireless zones formed by these wireless base stations.
  • a home link of the mobile terminal 114 is formed in the wireless zone 112 of the wireless base station 110 connected to the home agent 108.
  • the mobile terminal 114 has a unique IP address (home address) that does not change with movement between wireless zones. The correspondence between the home address and the care-of address described later is managed by the home agent 108.
  • the first wireless base station 116 connected to the first router 102 performs wireless communication with mobile terminals in the wireless zone 118.
  • the second wireless base station 120 connected to the second router 104 performs wireless communication with mobile terminals in the wireless zone 122.
  • Third router 10 It is assumed that a partner node 124 in communication with the mobile terminal 114 is connected to 6.
  • the mobile terminal 114 having the home address HA is located in the wireless zone 118 of the first wireless base station 116 and communicates with the partner node 124.
  • the mobile terminal 114 has acquired a care-of address (careofa dd ress) Co A1 in the wireless zone 118, and the home agent 108 has a correspondence relationship between the care-of address Co A1 that can be changed by movement and the fixed home address HA. It is grasped.
  • the other node 124 knows the care-of address C O A1, and if so, a header indicating the destination of the communication signal (header). Information.
  • a communication signal is distributed by the third router 106 to the first router 102, and reaches the mobile terminal 114 under its control.
  • the communication signal delivered from the third router 106 is specified by specifying the home address HA as the destination of the communication signal.
  • the communication signal is delivered to the first router 102 via the home agent 108 and reaches the mobile terminal 114 under the communication.
  • the mobile terminal 114 When the mobile terminal 114 moves into the adjacent wireless zone 122, the mobile terminal 114 obtains another care-of address CoA2 to be used in the wireless zone 122. If the mobile terminal 114 establishes in the wireless zone 122 and performs communication there, it is desirable to use this care-of address Co A2. Therefore, after establishing the wireless zone, the mobile terminal 114 indicates to the home agent 108 that the care-of address associated with the home address HA should be changed from CoA1 to CoA2. Send the instruction signal. In addition, the mobile terminal 114 says to the first router 102 of the movement source, an instruction signal indicating that the communication signal addressed to CoAl should be converted into a cell addressed to CoA2 and the communication signal should be ⁇ . Further, the mobile terminal also sends an instruction signal indicating the change of the care-of address to the other node 124 as necessary. These indication signals are called binding 'update' signals.
  • a home node HA and a partner node that does not know the destination can send the communication signal to the home address HA, and through the home agent 108 and the second router 104, Communication signals can be transmitted to the mobile terminals 114.
  • the communication signal delivered to the old care-of address C o A 1 is delivered to the first router 102, but is re-sent to C o A 2 and retransmitted. It reaches the second router 104.
  • the correspondent node can communicate using the same IP address (particularly the home address).
  • This type of wireless communication system is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 2000-33032.
  • communication signals in a mobile communication environment are affected by fading in which the envelope level of radio waves fluctuates randomly.
  • a technique called diversity is often used.
  • a plurality of fading waves that vary independently of one another are prepared on the transmitting side, and these are combined on the receiving side.
  • diversity branch indicating a node that is a transmission source when implementing site diversity
  • Such a site-dipartition using a plurality of radio base stations is disclosed, for example, in International Publication No. WO95 / 32594 pamphlet.
  • a plurality of communication nodes that can be diversity branches are A plurality of communication nodes that can be diversity branches
  • a mobile terminal that can move between wireless zones formed by multiple communication nodes using the IP address associated with the home address.
  • a wireless communication system comprising:
  • the relay device has the received disgust I ⁇ communication signal addressed to the address based on the instruction signal created in response to the mobile terminal's request for site diversity, and includes the communication node indicated in the knitting instruction signal Send communication signals to two or more communication nodes,
  • At least one of the two or more communication nodes releases the force capsule and transmits the communication signal to the fit mobile terminal
  • a wireless communication system wherein the tfilB mobile terminal receives a communication signal from each of two or more communication nodes.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a wireless communication system capable of utilizing the present invention.
  • FIG. 2 shows a functional block diagram of an inset according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of the mobile terminal according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a wireless communication system that can utilize the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a wireless communication system according to the second embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram relating to main functions of the relay apparatus 200 according to the embodiment of the present application.
  • the relay apparatus includes first to third wireless communication systems as shown in FIG. It is possible to use as three routers.
  • the relay apparatus 200 has a receiving unit 202 and a transmitting unit 204 that receive a communication signal from a network or a wireless base station under the relay and transmit the communication signal to the communication signal.
  • the relay apparatus 200 is coupled to the receiving section 202, analyzes the contents of the instruction signal issued from the mobile terminal or another relay apparatus, or generates a desired instruction signal. It has 0 6.
  • the output of the instruction signal processing unit 206 is coupled to a control unit 208 that controls each unit in the middle thread device 200.
  • the middle unit 200 is coupled to the receiving unit 202 and has a unit 210 for transmitting a communication signal under the control of the control unit.
  • the middle thread butterfly device 200 has an encapsulation unit 212 that is coupled to the output of the M unit 210 and performs encapsulation necessary when transmitting a communication signal to the destination indicated by the instruction signal.
  • the communication signal encapsulated by the encapsulation unit 212 is transmitted to the network by the transmission unit 204.
  • a plurality of communication signals received from a plurality of wireless base stations by the receiving unit 202 are input to the combining unit 214 and combined.
  • the combined communication signal is transmitted to a higher-level device (not shown) in a wireless communication system such as an exchange via a transmission unit 204.
  • the combining performed here may be performed by selecting one communication signal having the best quality among the plurality of communication signals, or by combining a plurality of communication signals using a technique such as maximum ratio combining. It is also possible to form a linear combination.
  • FIG. 3 is a function block diagram relating to main functions of the mobile terminal 300 according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 300 has an antenna unit 302 and a radio unit 304 for communicating with a plurality of radio base stations (three in the illustrated example).
  • each radio section 304 demodulates a communication signal received from the antenna section 302 based on a parameter (for example, a spreading code) determined for each radio base station, and demodulates the communication signal. Compensation of the phase of the signal and compensation of the amplitude level using the amplifier are performed.
  • the mobile terminal 300 has a control device 303 that controls each unit in the mobile terminal.
  • the outputs from the wireless units 304 are combined by the combining unit 308 under the control of the control unit 306.
  • one communication signal having the best quality among a plurality of communication signals may be selected, or a method of combining multiple communication signals using a method such as maximum ratio combining may be used. It is also possible to form a linear combination.
  • the communication signal to be transmitted is duplicated under the control of the control unit 306.
  • the encapsulation unit 316 performs encapsulation as necessary for each radio base station. Then, the encapsulated communication signal is transmitted to a plurality of radio base stations serving as a diversity branch through each radio section 304 and antenna section 302.
  • the mobile terminal 300 has a wireless zone detecting unit 310 for detecting that the mobile terminal has entered a new wireless zone. This detection can be determined, for example, based on the received power level of a control signal transmitted from each wireless base station, but is not necessarily limited to this.
  • the control unit 310 starts processing for securing communication resources and performing other handover.
  • the mobile terminal 300 has a home agent of the mobile terminal, an instruction signal processing unit 312 for generating an instruction signal for a source router, a partner node, and the like in handover, and analyzing the content of the received instruction signal. .
  • the instruction signal according to the present embodiment includes information for notifying the change of the care-of address due to the handover of the mobile terminal, and further includes additional information as described later. It may also include information.
  • the additional information includes, for example, the IP address of the communication node that holds the communication signal, the number to be checked, the IP address of the wireless base station that is the destination of the communication signal, the communication node that synthesizes the communication signal, the synthesis This includes, but is not limited to, the number of communication signals subject to the expiration date and the expiration date for all or part of the instruction content.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal having the home address HA is located in the wireless zone 1 18 of the base station 1 and communicating with the correspondent node 1 2 4 .
  • the mobile terminal 114 has acquired the care-of address CoA1 in the first wireless zone 118, and the correspondence between the care-of address CoA1 and the home address HA is the home agent 108. It is grasped by. Then, it is assumed that the mobile terminal 114 belonging to the wireless zone 118 moves to be adjacent to the second wireless zone 122.
  • the destination signal of the communication signal from the correspondent node 124 is a care-of address CoA1
  • it is directly delivered to the first router 102, or If it is a muddle HA, it is indirectly delivered to the first router 102 via the home agent.
  • the communication signal arriving at the first router 102 is delivered to the mobile terminal 114 via the fiberless base station 116 as shown in steps 404 and 406.
  • at least the first router 102 has various units shown in the relay device 200 in FIG. 2, and the mobile terminal 114 also has various units shown in FIG.
  • step 408 when the mobile terminal 114 enters the overlapping area of the wireless zone, the mobile terminal 114 detects that it has entered the new wireless zone by the wireless zone detecting unit 310 (FIG. 3). This detection can be performed, for example, by the control unit 306 determining whether or not the reception level of the control signal periodically or constantly transmitted from the radio base station 120 has exceeded a predetermined value. It is possible. When the mobile terminal 114 enters the second wireless zone 122, the mobile terminal 114 obtains a care-of-address CoA2 to be used in the wireless zone.
  • a lower address is created based on information unique to the mobile terminal 114
  • a higher-order address is created based on the wireless zone area information, and a combination of these is referred to as a care-of address. It is possible to do.
  • the assignment of the care-of address of the mobile terminal may be managed by using an IP address management method such as DHCP (Dynamic Host Configuration).
  • DHCP Dynamic Host Configuration
  • the mobile terminal 114 requests processing required to perform site dyno-consistency in the overlapping area of the wireless zone. . Specifically, it requests the wireless base station 120 via the wireless base station 116 to establish a wireless link for performing communication in the second wireless zone 122. In response to this request, the wireless base station 120 and a higher-level device for wireless communication (not shown) return a response signal to the wireless base station 116 in steps 416 and 418, and Allocate communication resources for the wireless link with.
  • the radio base station 116 returns a response to the request to the mobile terminal 114 as shown in step 420, and sends a response signal to the radio base station 120 as shown in steps 422 and 424.
  • the mobile terminal 114 transmits the instruction signal created by the instruction signal processing unit 312 (FIG. 3) to the first router 102 via the radio base station 116 under the control of the control unit 306. I do.
  • the instruction contents of the instruction signal in this include, for example,
  • the first router 102 transmits a communication signal received from the network
  • the first router 102 transmits the other communication signal to the wireless base station 120 (for example, is realized by notifying the address of the wireless base station 120 (wireless base station 1
  • the mobile terminal 114 can acquire the address. )
  • This instruction signal is received by the receiving unit 202 of the first router 102, and the instruction signal processing unit 206 analyzes the content of the instruction. These pieces of information are stored in a memory (not shown) of the instruction signal processing unit.
  • step 428 when a communication signal arrives from the partner node or the like to the first router 102, as shown in step 430, in accordance with the instruction content of the instruction signal, the first router 102 One communication signal is duplicated using 210 (FIG. 2) to prepare two communication signals, and the encapsulation unit 212 (FIG. 2) is used to access the wireless base station in the first wireless zone. Capsulation is achieved by adding an IP header destined for the station 116 to one communication signal, and similarly encapsulating by adding an IP header destined for the wireless base station 118 in the second wireless zone to the other communication signal. Perform the conversion.
  • the respective communication signals that have been converted to power are transmitted to the respective radio base stations 116 and 120.
  • step 436 decapsulation is performed in the wireless base station 116 (encapsulation is released), and a communication signal is transmitted to the mobile terminal 114 as shown in step 438.
  • the The timing information is notified from the radio base station 116 to the mobile terminal and the radio base station 120.
  • the radio base station 1 16 transmits to the mobile terminal 1 14 in addition to the timing of the radio frame for starting the site diversity in order to enable transmission of a communication signal synchronized with the radio base station 1 20. It informs of the relationship between its timing and the Syriano V number which is incremented each time data such as a bucket number is transmitted.
  • the encapsulation is released at the radio base station 1 18 as shown in step 4 4 4, and as shown in steps 4 4 5 and 4 4 6 3 ⁇ 4 3 ⁇ 4 base station 1 16 and 1 2 0
  • the two terminals transmit communication signals to the mobile terminals 114.
  • the wireless frame and the data having the same serial number are transmitted to the mobile terminal 114, so that synchronized transmission is possible.
  • the time sequence for releasing the encapsulation and the point in time when the transmission timing is notified are not limited to those shown in the figure. This is because the communication signals transmitted from the respective radio base stations should be received by the mobile terminals 114 while maintaining the consistency. The mobile terminals 114 combine these received communication signals and perform the subsequent reception processing (not shown).
  • the communication signals addressed to the mobile terminals 114 located in the overlapping area of the wireless zone are similarly transmitted from each of the assassinated stations after being held. Sent to the mobile terminals 114 to perform site diversity. On the mobile terminal 114 side, these communication signals are combined in a combining unit 310 (FIG. 3).
  • the first router 102 performs encapsulation from the first router 102 to each wireless base station, releases the encapsulation at each radio base station, It is a principle to give a communication signal to a person.
  • the communication signal from the partner node is encapsulated with the destination of the communication signal indicated by the instruction signal (the destination IP address).
  • the source address of the instruction signal to be transmitted in step 426 is the care-of address COA1 in the first wireless zone, it is possible to simplify those processes. This is because the first router 102 receives the communication signal to the wireless base station 116 without any encapsulation for the base station 116.
  • the communication signal destined for Co Al is the power that is properly routed and reaches mobile terminal 114. Therefore, if the source address of the instruction signal belongs to the subordinate of the first router for duplicating the communication signal, etc., it is possible to omit the power cell addressed to the subordinate radio base station.
  • the mobile terminal can use the newly acquired care-of address CoA2. Therefore, let us consider a case where the newly obtained care-of address COA2 is used as the source address of the instruction signal in step 426.
  • the encapsulation in step 4330 for the wireless base station 120 in the second wireless zone is performed in response to the communication signal addressed to CoA1 from the partner node by the first router 102 addressed to CoA2.
  • the second router 102 performs the second force capsule from the first router 102 to the wireless base station 120.
  • the radio base station 120 releases the second encapsulation, and transmits a communication signal to a mobile terminal having a subordinate CoA 2 address.
  • a second encapsulation in this is not mandatory.
  • the first router 102 transmits a communication signal. Also reaches the mobile terminal 114 via the second router 104 and the subordinate wireless base station 120. Therefore, encapsulation can be simplified if the source address of the instruction signal is a care-of address given in the destination wireless zone.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a state after the flow shown in FIG. While the mobile terminal 114 moves between wireless zones, it is desirable from the viewpoint of transmission quality improvement to perform site diversity through each wireless base station for the source and destination wireless zones.
  • the expiration date was possible to determine the expiration date based on all or a part of the instruction content given by the instruction signal in step 426. This is U from the viewpoint that the duplication, encapsulation, and the like of the communication signal are not unnecessarily extended for a long time. However, it is not preferable that the expiration date S expires on the way between wireless zones.
  • the instruction signal having the same content is repeated to extend the expiration date. Desirably longer. For example, it is detected that the control signal level from the radio base station 116 is below a predetermined value, and after the mobile terminal 114 completes the transition between the radio zones (step 504), the site diversity Since these processes are no longer required, they need to be terminated. There are several ways to do this. For example, when the above expiration date expires, the communication signal and the like are not performed. It is also possible to end by issuing an instruction signal to notify the stoppage of duplication or the like, or by disconnecting the wireless link with the source.
  • the mobile terminal 1 14 that has completed the access to the wireless zone 1 2 2 sends an address to the home agent 1 08, the first router 10 2 and the correspondent node 1 2 4. Notify of changes.
  • the home agent is notified to change the care-of address associated with the home end address HA from Co A1 to Co A2.
  • the communication signal distributed via the home agent thereafter is distributed to the second router 104.
  • the mobile terminal 114 notifies the first router 102 of the movement source that the communication signal addressed to the care-of address CoA1 is encapsulated in CoA2.
  • the mobile terminal transmits the instruction signal after completing the transition between the wireless zones.
  • Mobile terminals move between zones! !] (While moving from one zone to the other), it is unlikely that you will return without moving to the other zone.
  • the communication between the mobile terminal and its home agent may take a relatively long time due to the length of the communication path, the processing speed of the passing device, and the like. Therefore, for example, if the IP address (CoA1) associated with the home address is changed to a care-of address (CoA2) for the other wireless zone before the completion of the tree between the zones.
  • a mobile terminal that has returned to the other wireless zone without establishing a tree may lose data via the home agent.
  • step 508 even after the notification of the address change in step 506 has been made, it is necessary for the change to be reflected in all communication nodes. It takes some time. Also, even if the address change is reflected in all the communication nodes that have been notified, there may be other nodes that are not aware of the previous address Co A1. For this reason, it is expected that communication signals will still be delivered to the old address CoA1. Before receiving the notification of the address change in step 506, the first norator 102 performs the above-described processing such as difficulty in communication signals, encapsulation, and transfer.
  • the normal encapsulation is performed without performing the right of the communication signal (the source address of the indication signal (CoA 2)).
  • the communication signal is distributed to the mobile terminal 114 via the second router 104 and the wireless base station 120.
  • the communication signal addressed to the new address CoA2 is delivered to the second router 104 and transmitted to the mobile terminal 114 via the subordinate radio base station 120.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a wireless communication system based on hierarchical Mobile IP.
  • This wireless communication system has a first router 102 and a second router 104 under its control, and has a higher-level relay device 602 connected to the network 101.
  • This higher-level relay device 602 is also called a mobility 'anchor' point (Mobility Anchor Point), and distinguishes communication within the subordinate areas 118 and 122 from communication performed beyond this area. By doing so, it is intended to enable high-speed communication.
  • Mobility Anchor Point Mobility Anchor Point
  • the first router 102 which is capable of directly distributing communication signals to other routers connected to the network 101, causes the first router 102 to perform communication signal encapsulation, encapsulation, and the like.
  • the relay device (FIG. 2) does not necessarily need to be provided in a node such as the first router 102. Not only can it be provided in the second router 104 at the tree destination, but it can also be provided in the higher-level relay device 602. Further, it is also possible to provide the home agent 108 and the third router 106, and to provide the same function as that of Rinori Nakaito (FIG. 2) in the partner node 124.
  • FIG. 2 the relay device according to the present invention does not necessarily need to be provided in a node such as the first router 102. Not only can it be provided in the second router 104 at the tree destination, but it can also be provided in the higher-level relay device 602. Further, it is also possible to provide the home agent 108 and the third router 106, and to provide the same function as that of Rinori
  • step 702 when the mobile terminal 114 enters the overlapping area of the wireless zone, the mobile terminal 114 detects that the mobile terminal 114 has entered the new wireless zone by the wireless zone detecting unit 310 (FIG. 3). I do.
  • the mobile terminal 114 requests the necessary processing to perform site diversity in the overlapping area of the wireless zone.
  • the notification to the radio base station 120 which is one of the diversity branches is made via the first router 102 and the second router 104. Specifically, it requests the establishment of a wireless link for performing communication in the second wireless zone 122.
  • the radio base station 120 and the higher-level device return a response signal in steps 710 and 712, and allocate communication resources for the radio link.
  • the radio base station 116 returns a response to the request to the mobile terminal 114 as shown in step 714, and sends a response signal to the radio base station 120 as shown in steps 716 and 718.
  • the mobile terminal 114 transmits the instruction signal created by the instruction signal processing unit 312 (FIG. 3) to the first router 102 under the control of the control unit 306.
  • the instruction content of the instruction signal at this age includes, for example,
  • the first router 102 should receive communication signals from the two stations, Tsuruji station, and combine the communication signals based on these.
  • the first router 102 receives a communication signal from the radio base station 120
  • the instruction signal is received by the receiving unit 202 of the first router 102, and the instruction signal processing unit 206 analyzes the instruction content.
  • a communication signal is sent from the mobile terminal 114 to each of the radio base stations 1 16 and 120, respectively. In addition, it is transmitted to other than the first wireless base station.
  • the communication signal is encapsulated so that it reaches the first router 102 finally.
  • the communication signal transmitted to the first wireless base station 116 is awarded as it is to the upper first router 102.
  • the communication signal transmitted to the second wireless base station 120 is transmitted to the first router 102 via the second router 104.
  • the first router 102 releases the necessary encapsulation and then sends the communication signal received from each wireless base station to the combining unit 2 14 (FIG. 2). And combine them and send them to the network side.
  • the site diversity of the uplink signal can be terminated by the expiration of the expiration date indicated by the instruction signal, the disconnection of the radio link, the instruction signal to terminate the uplink signal site diversity, etc. It is.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a wireless communication system according to the second embodiment of the present application.
  • This is an example of a wireless communication system conforming to the hierarchical Mopile IP as described in FIG.
  • the wireless communication system 800 it is possible to distribute (route) communication signals to each other through a network 81 such as the Internet, for example.
  • the wireless communication system 800 has a first router 802, a second router 803, a third router 804, and a fourth router 805, and these are the mobility 'anchor' points 825. Through this, it is possible to communicate with the fifth router 806 and home agent 808 connected to the network 801. Further, the wireless communication system 800 has a plurality of wireless base stations, and wireless service areas are formed by wireless zones associated with these wireless base stations.
  • the mobile terminal 814 has a unique IP address (home address) that does not change due to movement between wireless zones. The correspondence between the home address and a care-of address to be described later is managed by the home agent 808.
  • the first wireless base station 816 connected under the control of the first router 802 performs wireless communication with a mobile terminal in the first wireless zone 820.
  • a second wireless base station 817 is connected under the second router 802, and a third wireless base station is connected under the third router 804.
  • the base station 8 18 is connected
  • a fourth wireless base station 8 19 is connected under the fourth router 805, and each wireless base station is connected to the second, third, and fourth wireless zones 8. It is possible to communicate with the mobile terminals in 21, 22, and 23.
  • the first and second radio zones 820, 821 are adjacent to each other, and the second, third and fourth radio zones 821, 822, 823 are also mutually adjacent. Shall be adjacent.
  • the other node 824 in the communication with the mobile terminal 814 is connected S.
  • the mobile terminal 814 having the home address HA is located within the area A of the wireless zone 820 of the first wireless station 816 and communicates with the correspondent node 124. It is assumed that The mobile terminal 814 has acquired the care-of address CoA 1 in the wireless zone 820, and the correspondence between the care-of address CoA 1 and the home address HA is grasped by the home agent 808. ing. It is assumed that the mobile terminal 8 14 moves between the wireless zones as indicated by the arrow 8 26.
  • the mobile terminal 8 14 can continue to use the initial care-of address C A1 without changing the address of the mobile terminal. It is possible. This is advantageous for moving between wireless zones at high speed without having to change the address.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation according to the second embodiment of the present invention.
  • each base station under each router is omitted for simplicity, but in actuality, each base station is connected between the mobile terminal 814 and each router 802-805. A station intervenes to relay signals.
  • the communication signal addressed to the care-of address CoA1 is distributed to the first router 802 and transmitted to the subordinate mobile terminal 814.
  • step 906 when the mobile terminal 814 enters the overlapping area B of the first and second radio zones, the mobile terminal 814 detects that (310) Decide what to do site diparticity (306). Then, as shown in step 908, the first router 802 which handles the communication signal addressed to the care-of address CoA 1 and the request for the site diparticity issued from the mobile terminal 814 are received. . As shown in step 910, the first router 802 makes a request to the second router 803 based on the request from the mobile terminal 814. The request is made by wirelessly transmitting a communication signal received from the second router 803 S and the first router 802 to the care-of address CoA 1 through the subordinate wireless base station 8 17. is there.
  • the second router 803 responds to this request.
  • Steps 9 14 and 9 in addition to the radio link between the mobile terminal 8 14 and the radio base station 8 16, the radio link between the radio base station 8 17 is established. Then, the notification to that effect is sent to the first and second routers 802, 803. This means that site diversity # 1 has been completed.
  • step 916 when the communication signal addressed to CoA1 is subsequently delivered to the first router 802, as shown in step 918, the communication signal is combined and Is performed. More specifically, a communication signal to be transmitted to the wireless base station 816 under the first router 802 and an encapsulated communication signal to be transferred to the second router 803 are prepared. The former is transmitted to the mobile terminal 8 14, as shown in step 9 20. The latter is transmitted to the second router 803 as shown in step 922, the encapsulation is released in the second router 803, and transmitted to the mobile terminal 814 through the wireless link under its control Is done.
  • steps 924 and 925 when the mobile terminal 814 enters the area C and the site diversity is no longer required, communication with the base station 816 in the source wireless zone is performed.
  • the link power S is disconnected, and the first and second routers 802 and 803 are notified of the disconnection.
  • the first router 802 informs the second router 803 that it will terminate site-diparticity, and as shown in step 928, The second router 803 responds. Thereafter, the first router 802 will no longer have communication signals. However, the encapsulation of the communication signal into the second router 803 continues. Note that the order of steps 926 and 928 can be reversed. That is, the second router 803 informs the first router that it should terminate the site diversity based on the communication from the mobile terminal 814. It is also possible to request the first router 802 to respond to the request.
  • step 930 when the communication signal addressed to CoA1 is delivered to the first router 802, the second router 803 is sent to the destination as shown in step 933. Then, as shown in step 93, the packet is transmitted to the second router 803.
  • the second router 803 releases the encapsulation of the communication signal received from the first router 802, and passes the communication signal addressed to Co ⁇ ya Transmit to mobile terminal 8 14 through station 8 17.
  • FIG. 10 shows a flowchart following the sequence of FIG. As shown in Step 1002, when the mobile terminal 814 communicating in the area C enters the overlapping area D of the second and third wireless zones, the mobile terminal 814 It detects that you have entered a new wireless zone.
  • the mobile terminal 814 sends the second router 803 to the second router 803 via the radio link currently used for communication (through the radio base station 817). Notify that site diversity using the wireless base station under 804 is performed.
  • the second router 803 requests the third router 804 to obtain a communication signal from the first router 802.
  • the third router 804 responds, as shown in step 1008.
  • the third router 804 sends a CoA to the first router 802 based on the request (1006) from the second router 803. Request transfer of communication signal addressed to 1.
  • the first router 802 responds to this request.
  • a communication signal addressed to CoA1 is delivered thereafter, it is processed and encapsulated in the second router 803 and the third router 804. Therefore, the request from the third router 804 to the first router 802 in step 11010 has significance as an instruction signal for causing the first router 802 to perform encapsulation of the communication signal.
  • this indication signal is created exclusively by the mobile terminal.
  • the middle router the third router 804 is involved in the instruction signal. The point that the instruction signal is generated in response to the site diversity request issued by the mobile terminal is common to both embodiments.
  • steps 1011 and 1013 in addition to the wireless link between the mobile terminal 814 and the wireless base station 817, when the wireless link between the mobile station 814 and the base station 818 is established, a notification to that effect is given.
  • the second and third routers 803 and 804 are notified.
  • step 1014 upon receiving the communication signal addressed to the first router 802 CoCo, as shown in step 1016, the communication signal is hardened and force is converted.
  • the communication signal destined for Co A1 is encapsulated and transmitted to the second router 803, and moves through the radio base station 817 after the encapsulation is released in the second router 803. Sent to terminal 814.
  • the communication signal addressed to CoAl is transmitted encapsulated to the third router 804, and after the encapsulation is released at the third router 804, the radio base station is released. Sent to mobile terminal 814 through station 818.
  • FIG. 11 shows a flowchart following the sequence of FIG. As shown in step 1102, when the mobile terminal 814 communicating in the area D enters the overlapping area E of the second, third, and fourth wireless zones, the mobile terminal 814 Detect that you have entered a zone.
  • the mobile terminal 814 uses the wireless base station under the fourth router 805 to the third router 804 via the wireless link currently used for communication (through the wireless base station 818). To perform site diversity.
  • the third router 804 requests that the fourth router 805 obtain a communication signal addressed to CoAl from the first router 802, and the third router 804 responds .
  • the fourth router 805 responds to the request from the third router 804! /, And communication to CoA 1 to the first router 802
  • the first router 802 responds to this request by requesting the signal ⁇ .
  • the first router 802 receives the communication signal addressed to CoA1
  • the first router 802 prepares a total of three communication signals for the second, third, and fourth routers.
  • Steps 1111, 1113, and 1115 when the radio link between the mobile terminal 814 and the radio base stations 817 and 818 and the radio base station 819 are established, a notification to that effect is made. Is notified to the second, third and fourth routers 803, 804, 805.
  • step 1114 when the first router 802 receives the communication signal addressed to CoAl, as shown in step 1016, the communication signal is converted into a power cell.
  • the communication signal destined for CoA1 is encapsulated and transmitted to the second router 803, and after the encapsulation is released in the second router 803, the non-US Said to the mobile terminal 814 through 817.
  • the communication signal destined for CoAl is encapsulated and transmitted to the third router 804, and after the encapsulation is released in the third router 804, the mobile terminal passes through the radio base station 818. Sent to 814.
  • the communication signal destined for CoAl is encapsulated to the fourth router 805, and after the encapsulation is released in the fourth router 805, the mobile terminal 814 passes through the radio base station 819. Sent to.
  • step 1129, 1131, and 1133 when the mobile terminal 814 enters the overlapping area F of the second and fourth wireless zones, and no longer needs the diversity branch for the third wireless zone, the third The communication link with the wireless base station 818 in the wireless zone is disconnected, and the second, third, and fourth routers 803, 804, 805 are notified of the disconnection.
  • the third router 804 notifies the first router 802 that it should terminate site diversity for itself, and as shown in step 1132, the first router 802 Respond to Thereafter, the number of communication signals in the first router 802 decreases by one. However, the second And communication signal for the fourth router 803, 805; 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ Encapsulation will continue.
  • step 1 1 34 when the first router 802 receives the communication signal addressed to CoAl, it expands the communication signal as shown in step 1 1 36. Is performed.
  • the communication signal addressed to Co Al is encapsulated and transmitted to the second router 8 03, and the It is said to the mobile terminal 8 14 through the radio base station 8 17 after the release of the cellularization.
  • the communication signal addressed to CoAl is encapsulated and sent to the fourth router 805, and the fourth router 805 After the encapsulation is released in 5, it is transmitted to the mobile terminal 8 14 through the radio base station 8 19.
  • the wireless communication system for performing site diversity includes a plurality of communication nodes such as a wireless base station, a medium thread for relaying communication signals, and an IP address associated with a home address. It is formed by a mobile terminal that can move between wireless zones related to a plurality of communication nodes by using the communication node.
  • the relay device based on the instruction signal from the mobile terminal or the communication node serving as the di-parity branch, transmits the received communication signal addressed to the IP address, and transmits the communication signal to two or more communication nodes. I do. At least one of the two or more communication nodes transmits a communication signal obtained after releasing the force sensor to the mobile terminal. Then, the mobile terminal receives a communication signal from each of the two or more communication nodes.
  • the relay device encapsulates the communication signal from the partner node to the mobile terminal from the relay device to each wireless base station (the communication node indicated by the instruction signal), and each wireless base station performs power encapsulation.
  • the principle is to open the dagger and give a communication signal to mobile terminals under the control of the wireless base station.
  • the address of the transmission source of the instruction signal indicating that the observed communication signal should be transmitted to two or more communication nodes is determined in the source wireless zone. It is equal to the care-of address given (C o A 1). (The destination of the communication signal from the correspondent node is the care-of address (C o Al) of the movement source.)
  • the communication signal can be transmitted to a wireless base station under the control. Therefore, this is advantageous in that it does not have to encapsulate the communication signal for one of the diversity branches.
  • the address of the self-instruction signal indicating that the difficult communication signal should be transmitted to two or more communication nodes is given in the destination wireless zone. Level equal to address (Co2).
  • the transfer from the relay device to the destination wireless base station is Encapsulation is the principle, but force pusenoraido is not essential. Therefore, in this case, it is advantageous in that the second encapsulation in one of the die-parity branches can be omitted.
  • the transmission of the communication signal in the relay device is stopped after the elapse of the predetermined period indicated by the instruction signal.
  • a wireless communication system includes a plurality of relay devices that relay communication signals to mobile terminals in each wireless zone, in addition to a plurality of wireless base stations.
  • a predetermined relay device receives a communication signal addressed to the I-address received from the network based on an instruction signal from a mobile terminal or another relay device, and outputs two or more relay signals.
  • the communication signal is converted into a force signal and transmitted to each of the relay devices.
  • the two or more relay terminals obtain information on the I ⁇ address of the mobile terminal from the predetermined relay device, release the encapsulation of the communication signal received from the predetermined relay terminal, and transmit the communication signal to the I ⁇ address.
  • each wireless base station transmits a communication signal to the I ⁇ address, so that the mobile terminal belongs to the wireless zone to which the mobile terminal belongs. It is possible to communicate using the same I ⁇ address before and after the change. As a result, even if the mobile terminal moves at high speed and the I-address associated with the home address is not switched for each wireless zone, the mobile terminal can perform site diversity using the I-address as it is. become.
  • the relay device that makes the difficulties does not have to be the upper echelon of the radio base station that becomes a diversity branch (for example, an exchange that communicates with multiple radio base stations). This is because it is only necessary that each wireless base station can make communication signals difficult.
  • Distribution of communication signals in site diversity performed in a conventional wireless communication system could not be obtained by a higher-level device of each radio base station such as a higher-level switching center. This is advantageous in that all or a part of the processing functions such as holding and forwarding can be distributed to devices other than the above device.
  • providing the intermediary device in the radio base station means that in order to distribute communication signals to mobile terminals under the radio base station, processing such as packetization from the inner thread departure to the radio base station and release of the packet are performed. It is ⁇ ⁇ in that it does not need to be done.
  • the wireless communication system in each of the above embodiments is illustrated as having a relatively small number of routers and wireless base stations, but it should be noted that a large number of routers and the like may be actually connected to the network. Cost. It should also be noted that the correspondence between routers and wireless base stations may not be one-to-one.

Abstract

本発明は、モバイルＩＰ環境におけるサイトダイバーシチを可能にする無線通信システム、中継装置及び移動端末を提供することを目的とする。本発明による無線通信システムは、ダイバーシチブランチとなり得る複数の通信ノードと、通信信号を中継する中継装置と、ホームアドレスに関連付けられたＩＰアドレスを利用して、前記複数の通信ノードに関する無線ゾーンの間を移動することが可能な移動端末より成る。中継装置は、受信した前記ＩＰアドレス宛の通信信号を、移動端末のサイトダイバーシチの要求に応じて作成される指示信号に基づいて複製し、及び前記指示信号に示される通信ノードを含む２以上の通信ノードに通信信号を送信する。２以上の通信ノードの少なくとも１つは、カプセル化を開放して通信信号を前記移動端末に送信する。移動端末は、複数の通信ノードの各々から通信信号を受信する。

Description

無線通信システム、 中継装置及び移動端末 技術分野
本発明は、 一般にモパイル I P (I n t e r ne t Pr o t o c o l) に準 拠する移動体通信の技術分野に関し、 特にサイトダイパーシチを行うことが可能 な無線通信システム並びにそこで使用される中継装置及び移動端末に関する。 背景技術
ネットワーク技術の進展に伴って、 インターネットのプロトコノレ及ぴァーキテ クチャに関する研究開発が進んでいる。 特に、 通信端末が移動することを支援す るインターネット 'プロトコル（いわゆるモパイル I P)については、 I ETF (I n t e r ne t Eng i ne e r i ng Ta s k Fo r c e) のよつな組 織により、 標準化に向けての検討がなされている。
図 1は、 そのようなモバイノレ I Pに準拠した無線通信システムの一例を示す。 無線通信システム 100は、 例えばィンターネットのようなネットワーク 101 を通じて、 互いに通信信号を配信 （ルーティング） する第 1ルータ 102、 第 2 ルータ 104、第 3ルータ 106及ぴホームエージェント 108を有する。また、 無線通信システム 100は、 複数の無線基地局を有し、 これら無線基地局が形成 する各無線ゾーンの集合により、 広範な無線サービスェリァが形成される。 ホー ムエージェント 108に接続される無線基地局 110の無線ゾーン 112では、 移動端末 114のホームリンクが形成される。 この移動端末 114は、 無線ゾー ン間の移動によって変化することのない固有の I Pアドレス （ホームァドレス） を有する。 ホームアドレスと、 後述する気付アドレスとの対応関係は、 ホ ムェ 一ジェント 108にて管理される。
第 1ルータ 102に接続される第 1無線基地局 116は、 無線ゾーン 118内 の移動端末との無線通信を行う。 第 2ルータ 104に接続される第 2無線基地局 120は、 無線ゾーン 122内の移動端末との無線通信を行う。 第 3ルータ 10 6には、 移動端末 114との通信における相手ノード 124が接続されていると する。
次に、 この無線通信システムにおける通信信号の送受信について概説する。 ホ ームァドレス H Aを有する移動端末 114が、 第 1無線基地局 116の無線ゾー ン 118内に位置し、 相手ノード 124と通信を行うものとする。 移動端末 11 4は、 無線ゾーン 118内で気付ァドレス （c a r e o f a dd r e s s) Co A1を取得しており、 移動によって変化し得る気付アドレス Co A1と固定 のホームァドレス H Aとの対応関係はホームエージェント 108で把握されてい る。 無線ゾーン 118内の移動端末 114に通信信号を送信する に、 相手ノ ード 124が気付ァドレス C o A 1を知ってレ、たならば、 通信信号の宛先を示す ヘッダ （he a de r) 情報に。 o A 1を指定することで、 第 3ルータ 106に より第 1ルータ 102に通信信号が配信され、 配下の移動端末 114に届く。 一 方、 相手ノードが気付アドレス Co A1を知らず、 ホームアドレス HAし力知ら なかつたならば、 通信信号の宛先にホームァドレス H Aを指定することで、 第 3 ルータ 106から配信される通信信号は、 ホームエージェント 108を経由して 第 1ルータ 102に通信信号が配信され、 配下の移動端末 114に届く。
移動端末 114が移動して隣の無線ゾーン 122に入ると、移動端末 114は、 無線ゾーン 122内で使用すべき別の気付ァドレス C o A 2を取得する。 移動端 末 114が無線ゾーン 122に樹亍し、 そこで通信を行うならば、 この気付ァド レス Co A2を利用することが望ましい。 このため、 無線ゾーンの樹亍後に、 移 動端末 114は、 ホームエージェント 108に対して、 ホームアドレス H Aに関 連付ける気付ァドレスを、 C o A 1から C o A 2に変更すべきことを示す指示信 号を送信する。 また、 移動端末 114は、 移動元の第 1ルータ 102に対して、 CoAl宛の通信信号を C o A 2宛に力プセル化して^^すべきことを示す指示 信号を 言する。 更に、 移動端末は、 必要に応じて、 相手ノード 124にも気付 アドレスの変更を示す指示信号を 言する。 これらの指示信号は、 バインディン グ 'アップデート （B i nd i ng U da t e) 信号と呼ばれている。
ホームァドレス HAし力知らない相手ノ一ドは、 通信信号の宛先をホームァド レス HAにすることで、 ホームエージェント 108及ぴ第 2ルータ 104を通じ て通信信号を移動端末 1 1 4に送信することができる。 古レヽ気付ァドレス C o A 1宛に配信された通信信号は、 第 1ルータ 1 0 2に配信されるが、 C o A 2宛に 力プセル化されて再送信されるので、 この:^も第 2ルータ 1 0 4に届く。 この ように、 無線ゾーンの間を移動する移動端末が、 ネットワークのどこに接続され ていても、 相手ノードは同じ I Pアドレス （特に、 ホームアドレス） を利用して 通信することが可能になる。 なお、 この種の無線通信システムに関しては、 例え ば、 日本国公開特 報 2 0 0 0 - 3 3 2 8 2 5号公報に開示されている。 一方、 移動体通信環境下における通信信号は、 電波の包絡線レベルがランダム に変動してしまうフェージングの影響を受ける。 フェージングの影響を軽減させ るために、 ダイバーシチと呼ばれる技術がしばしば用いられる。 概して、 ダイパ ーシチは、 互いに独立に変動する複数のフェージング波を送信側で用意して、 受 信側でこれらを合成する。 ダイバーシチには様々な種類があるが、 例えば、 2以 上の無線基地局をダイバーシチブランチ （サイトダイパーシチを実現する際の送 信元となるノードのことを示す） として双方から送信することで、 無線ゾーンの 境界付近における通信信号の伝送品質を改善しょうとするものがある。 なお、 こ のような複数の無線基地局を利用したサイトダイパーシチについては、 例えば、 国際公開番号 WO 9 5 / 3 2 5 9 4号パンフレツトに開示されている。
目下のところ、 上述したようなモパイル I Pの通信環境にてサイトダイバーシ チを行うことはなされていない。 モパイル I Pにおけるルーティングでは、 通信 信号のヘッダに示される 1つの宛先 （ I Pァドレス） に向けて通信信号が配信さ れるので、 仮にダイバーシチを行おうとしても、 例えばダイバーシチブランチの 実現自体が困難である。 発明の開示
本発明は、 モパイル I P環境におけるサイトダイパーシチを可能にする無線通 信システム、 中糸 |¾置及び移動端末を ^することを目的とする。 この目的は、 以下に説明する部により解決される。 本発明によれば、
ダイバーシチブランチとなり得る複数の通信ノードと、
通信信号を中継する中糸1¾置と、 ホームァドレスに関連付けられた I Pァドレスを利用して、 己複数の通信ノ 一ドが形成する各無線ゾーンの間を移動することが可能な移動端末
を備えた無線通信システムであって、
ΙϋΙΒ中継装置は、 受信した嫌己 I Ρアドレス宛の通信信号を、 移動端末のサイ トダイパーシチの要求に応じて作成される指示信号に基づいて擁し、 及び編己 指示信号に示される通信ノードを含む 2以上の通信ノードに通信信号を送信し、
ΙίίΐΒ 2以上の通信ノ一ドの少なくとも 1つは、 力プセル化を開放して通信信号 を fit己移動端末に送信し、
tfilB移動端末は、 ΙίίΙΒ 2以上の通信ノ一ドの各々から通信信号を受信する ことを特徴とする無線通信システム
力 »される。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明を利用することの可能な無線通信システムの概略図を示す。 図 2は、 本願実施例による中 置の機能ブロック図を示す。
図 3は、 本願実施例による移動端末の機能ブロック図を示す。
図 4は、 本願第 1実施例による動作を説明するためのフローチャートを示す。 図 5は、 本願第 1実施例による動作を説明するためのフローチャートを示す。 図 6は、 本発明を利用することの可能な無線通信システムの概略図を示す。 図 7は、 本願第 1実施例による動作を説明するためのフローチヤ一トを示す。 図 8は、 本願第 2実施例による無線通信システムの概略図を示す。
図 9は、 本願第 2実施例による動作を説明するためのフ口一チヤ一トを示す。 図 1 0は、本願第 2実施例による動作を説明するためのフローチャートを示す。 図 1 1は、本願第 2実施例による動作を説明するためのフローチャートを示す。 発明を実施するための最良の形態
[第 1実施例]
図 2は、 本願実施例による中継装置 2 0 0の主要な機能に関する機能ブロック 図であり、 この中継装置は、 図 1に示すような無線通信システムの第 1ないし第 3ルータとして使用することが可能である。 中継装置 2 0 0は、 ネットワーク又 は配下の無線基地局からの通信信号を受信し、 及びそれらへ通信信号を送信する 受信部 2 0 2及び送信部 2 0 4を有する。 中継装置 2 0 0は、 受信部 2 0 2に結 合され、 移動端末又は他の中継装置から発せられた指示信号の内容を分析し、 又 は所望の指示信号を作成する指示信号処理部 2 0 6を有する。 指示信号処理部 2 0 6の出力は、 中糸維置 2 0 0内の各部を制御する制御部 2 0 8に結合される。 中|1¾置2 0 0は、 受信部 2 0 2に結合され、 制御部からの制御の下に通信信号 を する 部 2 1 0を有する。 中糸蝶置 2 0 0は、 ¾M部 2 1 0の出力に結 合され、 指示信号により示される宛先へ通信信号を送信する際に必要なカプセル 化を行うカプセル化部 2 1 2を有する。 カプセル化部 2 1 2でカプセル化された 通信信号は、 送信部 2 0 4によりネットワークに送信される。
—方、 受信部 2 0 2により複数の無線基地局から受信した複数の通信信号は、 合成部 2 1 4に入力され合成される。 合成された通信信号は、 送信部 2 0 4を通 じて、 例えば交換局のような無線通信システムにおける上位の装置 （図示せず） に送信される。 ここで行われる合成は、 複数の通信信号の中で最良の品質を有す る 1つの通信信号を選択することでもよいし、 あるいは最大比合成等の手法を利 用して複数の通信信号の線形結合を形成することも可能である。
図 3は、 本願実施例による移動端末 3 0 0の主要な機能に関する機能プロック 図である。 移動端末 3 0 0は、 複数の無線基地局 （図示の例では 3つ） と通信を するためのァンテナ部 3 0 2及び無線部 3 0 4を有する。下りの通信信号に関し、 各無線部 3 0 4では、無線基地局毎に定められたパラメータ （例えば、拡散符号） に基づいて、 アンテナ部 3 0 2から受信した通信信号の復調、 復調された通信信 号の位相の補償、 及び増幅部を利用した振幅レベルの補償等が行われる。 移動端 末 3 0 0は、 移動端末内の各部を制御する制御装置 3 0 6を有する。 各無線部 3 0 4からの出力は、 制御部 3 0 6の制御の下に合成部 3 0 8にて合成される。 こ こで行われる合成についても、複数の通信信号の中で最良の品質を有する 1つの 通信信号を選択することでもよいし、 あるいは最大比合成等の手法を利用して複 数の通信信号の線形結合を形成することも可能である。
上りの通信信号に関し、 送信すべき通信信号は、 制御部 3 0 6の制御の下に複 製部 3 1 4にて され、 無線基地局毎に必要に応じてカプセル化部 3 1 6にて カプセル化が行われる。 そして、 カプセル化の行われた通信信号は、 各無線部 3 0 4及ぴァンテナ部 3 0 2を通じて、 ダイバーシチブランチとなる複数の無線基 地局に送信される。
移動端末 3 0 0は、 移動端末が新たな無線ゾーンに入ったことを検出するため の無線ゾーン検出部 3 1 0を有する。 この検出は、 例えば、 各無線基地局から送 信される制御信号の受信電力レベルに基づいて判定することが可能であるが、 必 ずしもこれに限定されなレ、。 新たな無線ゾーンが検出されると、 制御部 3 0 6に より通信資源の確保その他のハンドオーバを行うための処理が開始される。 移動 端末 3 0 0は、 移動端末のホームエージェント、 ハンドオーバにおける移動元の ルータ、 相手ノード等に対する指示信号の作成、 及び受信した指示信号の内容を 分析するための指示信号処理部 3 1 2を有する。 従来の指示信号とは異なり、 本 実施例による指示信号は、 移動端末のハンドオーバに起因する気付ァドレスの変 更を通知するための情報が含まれるのはもちろんのこと、 後述するような更なる 付加情報をも含み得る。 付加情報には、 例えば、 通信信号の擁を行う通信ノー ドの I Pアドレス、 ¾すべき数、 した通信信号の^ ¾先となる無線基地局 の I Pアドレス、 通信信号を合成する通信ノード、 合成の対象となる通信信号の 数、 指示内容の全部又は一部に対する有効期限が含まれるが、 これらに限定され なレ、。
図 4は、 本願実施例による動作を説明するためのフローチャートを示す。 説明 の便宜上、 ホームアドレス HAを有する移動端末 1 1 4力 第 1無, «地局 1 1 6の無線ゾーン 1 1 8内に位置し、 相手ノード 1 2 4と通信を行っているものと する。 移動端末 1 1 4は、 第 1の無線ゾーン 1 1 8内で気付ァドレス C o A 1を 取得しており、 気付アドレス C o A 1とホームアドレス HAとの対応関係はホー ムエージェント 1 0 8で把握されている。 そして、 無線ゾーン 1 1 8に属するこ の移動端末 1 1 4が、 隣接する第 2の無線ゾーン 1 2 2に樹 ΐするよう移動する ものとする。
ステップ 4 0 2に示されるように、相手ノード 1 2 4からの通信信号の宛先力 気付ァドレス C o A 1であれば直接的に第 1ルータ 1 0 2に配信され、 又はホー ムァドレス HAであればホームエージェントを経由して間接的に第 1ルータ 10 2に配信される。 いずれにせよ、 第 1ルータ 102に到達した通信信号は、 ステ ップ 404， 406に示されるように、 無纖地局 116を経て移動端末 114 に配信される。 本実施例では、 少なくとも第 1ルータ 102は、 図 2の中継装置 200に示される各種の部を有し、 移動端末 114も図 3に示す各種の部を有す るものとする。
ステップ 408に示されるように、 移動端末 114が無線ゾーンの重複する領 域に入ると、 移動端末 114は、 無線ゾーン検出部 310 (図 3) により新たな 無線ゾーンに入ったことを検出する。 この検出は、 例えば、 無線基地局 120か ら定期的に又は定常的に送信される制御信号の受信レベルが所定値より大きくな つた力否かを制御部 306で判定することにより、 行うことが可能である。 移動 端末 114が第 2の無線ゾーン 122に入ると、 移動端末 114はその無線ゾー ン内で使用すべき気付ァドレス C o A 2を取得する。 気付ァドレスは、 例えば、 移動端末 114に固有の情報に基づいて下位アドレスを作成し、 無線ゾーンのェ リァ情報に基づレ、て上位ァドレスを作成し、 これらを統合したものを気付ァドレ スとすることが可能である。あるいは、 DHCP (Dyn am i c Ho s t C on f i gu r a t i on Pr o t o c o l) のような I Pァドレスを管理す る手法を利用して、 移動端末の気付アドレスの割り当てを管理してもよい。 尚、 エリア情報は、 各無線基地局が送信している。
さて、 ステップ 408の検出を行うと、 ステップ 410， 412, 414に示 されるように、 移動端末 114は、 無線ゾーンの重複する領域内でサイトダイノ 一シチを行うために必要な処理を要求する。 具体的には、 無線基地局 116を介 して無線基地局 120に対して、 第 2の無線ゾーン 122内で通信を行うための 無線リンクの確立を要求する。 この要求に応じて、 無^ ¾地局 120及び図示さ れていない無線通信のための上位の装置は、 ステップ 416， 418にて無線基 地局 116へ応答信号を返送するとともに、 移動端末 114との無線リンクのた めの通信資源を割り当てる。無線基地局 116は、ステップ 420に示すように、 要求に対する応答を移動端末 114に返し、 ステップ 422， 424に示すよう に、 無線基地局 120に応答信号の を送付する。 ステップ 426に示されるように、 移動端末 114は、 制御部 306の制御の 下に指示信号処理部 312 (図 3) にて作成した指示信号を無線基地局 116を 介して第 1ルータ 102に送信する。この における指示信号の指示内容には、 例えば、
(a) 第 1ルータ 102が、 ネットワークから受信した通信信号を するこ と、
(b)第 1ルータ 102力 （観により 2つになった）一方の通信信号を無線 基地局 116へ送信すること、
( c ) 第 1ルータ 102が、 他方の通信信号を無線基地局 120へ送信するこ と （例えば、 無線基地局 120のァドレスを通知して実現される （無線基地局 1
20の制御信号を受信することにより、 移動端末 114はそのァドレスを取得す ることができる。））、
(d) 指示内容の全部又は一部に関する有効期限
力 含まれている。 この指示信号は、 第 1ルータ 102の受信部 202により受 信され、指示信号処理部 206にて指示内容が分析される。尚、これらの情報は、 指示信号処理部の有するメモリ （図示せず） に記憶される。
ステップ 428に示されるように、 相手ノード等から第 1ルータ 102に通信 信号が到 ii "ると、 ステップ 430に示されるように、 指示信号の指示内容に従 つて、 第 1ルータ 102は、 部210 (図 2) を利用して、 通信信号を 1つ 複製し、 2つの通信信号を用意する。 そして、 カプセル化部 212 (図 2) を利 用して、 第 1の無線ゾーンの無線基地局 116宛の I Pヘッダを一方の通信信号 に付加することで力プセル化を行レヽ、 同様に他方の通信信号に第 2の無線ゾーン の無線基地局 118宛の I Pヘッダを付加することでカプセル化を行う。
ステップ 432, 434に示されるように、 力プセル化されたそれぞれの通信 信号は、 各無線基地局 116, 120に 言される。
ステップ 436に示されるように、 無^ ¾地局 116にてデカプセル化を行い (カプセル化を開放し）、ステップ 438に示されるように、通信信号を移動端末 114に送信する。
ステップ 440及ぴステップ 442に示されるように、 移動端末 114に関す るタイミング情報が、 無線基地局 1 1 6から移動端末及び無線基地局 1 2 0に通 知される。 すなわち、 無線基地局 1 1 6は、 無線基地局 1 2 0と同期した通信信 号の送信を可能とすべく、 移動端末 1 1 4に、 サイトダイバーシチを開始する無 線フレームのタイミングに加えて、 そのタイミングと例えばバケツト番号のよう なデータの送信毎にィンクリメントされるシリアノ V 号との間の関係を通知する。 ステップ 4 4 4に示されるように、無線基地局 1 1 8にてカプセル化を開放し、 ステップ 4 4 5， 4 4 6に示されるように、 錄^ ¾地局 1 1 6， 1 2 0の双方力 ら通信信号を移動端末 1 1 4に送信する。 この に、 無線基地局 1 1 6からの タイミング情報に基づいて、 無線フレーム及びシリアル番号の一致したデータを 移動端末 1 1 4に送信するので、 同期した送信が可能である。 なお、 カプセル化 を開放する時間的な順序、 送信タイミングを通知する時点は、 図示したものに限 定されなレ、。 各無線基地局から送信される通信信号 4 3 8 , 4 4 6力 整合性を 維持しつつ移動端末 1 1 4にて受信されればよいからである。 移動端末 1 1 4で は、 これら受信した通信信号を合成し、 後段の受信処理 （図示せず） を行うこと となる。
ステップ 4 4 8， 4 5 0に示されるように、 以後も同様に、 無線ゾーンの重複 する領域に位置する移動端末 1 1 4宛の通信信号は、 擁された後に各無驢地 局からそれぞれ移動端末 1 1 4に送信され、 サイトダイバーシチが行われる。 移 動端末 1 1 4の側では、 これらの通信信号は、 合成部 3 0 8 (図 3 ) にて合成さ れる。
このように、 第 1ルータ 1 0 2は、 第 1ルータ 1 0 2力ら各無^ ¾地局宛への カプセル化を行い、 各無線基地局にてカプセル化を開放し、 配下の移動端末に通 信信号を 言するのが原則である。 この におけるカプセル化は、 正確には、 相手ノードからの通信信号に対して、 指示信号に示される通信信号の転送先 （転 送先の I Pアドレス）を宛先とするカプセル化を行うことになる。しかしながら、 ステップ 4 2 6にて送信ざれる指示信号の送信元ァドレスが、 第 1の無線ゾーン における気付ァドレス C o A 1である^は、 それらの処理を簡 匕することが 可能になる。 というのは、 無線基地局 1 1 6に通信信号を 言することに関し、 無^ S地局 1 1 6宛のカプセル化を行わなくても、 第 1ルータ 1 0 2の受信した C o A l宛の通信信号は、 適切にルーティングされて移動端末 1 1 4に届く力ら である。 従って、 指示信号の送信元アドレスが、 通信信号の複製等を行う第 1ル ータの配下に属するものであるならば、 配下の無線基地局宛の力プセル化を省略 することができる。
また、 無線ゾーンの重複する領域では、 移動端末は、 新たに取得した気付アド レス C o A 2を利用することも可能である。 そこで、 ステップ 4 2 6の指示信号 の送信元ァドレスに、 新たに取得した気付ァドレス C o A 2を使用した場合を考 察する。 第 2の無線ゾーンの無線基地局 1 2 0に対するステップ 4 3 0における カプセル化は、 相手ノードから C o A 1宛の通信信号に対して、 第 1ルータ 1 0 2から C o A 2宛の第 1のカプセル化にカ卩えて、 第 1ルータ 1 0 2から無線基地 局 1 2 0宛の第 2の力プセル化を行うこととなる。 無線基地局 1 2 0では、 第 2 のカプセル化を開放して、 配下の C o A 2のァドレスを有する移動端末に通信信 号を送信する。 しかしながら、 この における第 2のカプセル化は必須ではな レヽ。 指示信号の 言元アドレス （C o A 2 ) を宛先アドレスにする通常のカプセ ル化 （第 1のカプセノレ化） が行われた時点で、 第 1ルータ 1 0 2が通信信号を送 信しても、 第 2ルータ 1 0 4及び配下の無線基地局 1 2 0を通じて移動端末 1 1 4に届く。 したがって、 指示信号の送信元アドレスが、 移動先の無線ゾーンにて 付与される気付ァドレスである には、 カプセル化を簡 匕することが可能に なる。
図 5は、 図 4に示すフロー以降の様子を示すフローチャートである。 移動端末 1 1 4が無線ゾーン間を移動する間は、 移動元及び移動先の無線ゾーンに関する 各無線基地局を通じて、 サイトダイバーシチを行うことが伝送品質向上の観点か ら望ましい。 一方、 ステップ 4 2 6の指示信号により行った指示内容の全部又は 一部にっレヽて、有効期限を定めることが可能であった。これは、通信信号の複製、 カプセル化及び 等を不必要に長期ィ匕させなレヽ観点から辩 Uである。 しかしな がら、 無線ゾーン間の 亍途中で有効期限力 S切れてしまうのは好ましくない。 こ のため、 移動端末 1 1 4の移行完了前に有効期限が到来しそうな場合には、 ステ ップ 5 0 2に示されるように、 同一内容の指示信号を再度 言して有効期限を延 長することが望ましい。 例えば、 無線基地局 1 1 6からの制御信号レベルが所定値以下であることを検 出し、移動端末 1 1 4が無線ゾーン間の移行を完了した後（ステップ 5 0 4 )は、 サイトダイバーシチのための各種の処理はもはや不要になので、 これらを終了さ せる必要がある。 これにはいくつかの方法が考えられる。 例えば、 上記の有効期 限が満了すれば、 通信信号の 等が行われなくなる。 また、 指示信号を出し複 製等の中止を通知することや、 移動元との無線リンクを切断することによつても 終了することが可能である。
ステップ 5 0 6に示されるように、 無線ゾーン 1 2 2への樹亍を終えた移動端 末 1 1 4は、 ホームエージェント 1 0 8、 第 1ルータ 1 0 2及び相手ノード 1 2 4にアドレスの変更を通知する。 先ず、 ホームエージェントに対しては、 ホーム 了ドレス HAに関連付けられる気付ァドレスを、 C o A 1から C o A 2に変更す るよう通知する。 これにより、 以後ホームエージェントを経由して配信される通 信信号は、第 2ルータ 1 0 4に配信されることになる。また、移動端末 1 1 4は、 移動元の第 1ルータ 1 0 2に対して、 気付ァドレス C o A 1宛の通信信号を C o A 2にカプセル化して するよう通知する。 更に、 好ましくは、 C o A lであ つた気付ァドレスが C o A 2に変わったことを相手ノード 1 2 4にも通知する。 本実施例によれば、 移動端末は、 無線ゾーン間の移行を完了した後に指示信号 を送信する。 移動端末がゾーン間を移！!]している間 （一方から他方のゾーンに移 動している間） は、 他方のゾーンに移動せず〖こ戻つてくる可能'性が小さくなレ、。 それに加えて、 移動端末とそのホームエージェントとの間の通信は、 通信経路の 長さ、経由する機器の処理速度等に起因して、比較的長時間を要する がある。 このため、 例えば、 ゾーン間の樹亍の完了前に、 ホームアドレスに関連付けられ ていた I Pアドレス （C o A 1 ) を他方の無線ゾーン用の気付ァドレス （C o A 2 )に変更したとすると、他方の無線ゾーンに樹亍せずに戻つて来た移動端末は、 ホームエージェント経由のデータを喪失してしまう虞がある。 無線ゾーン間の移 行完了後に、 ステップ 5 0 6における指示信号を送信することで、 そのような不 都合を回避することが可能になる。
ステップ 5 0 8に示されるように、 ステップ 5 0 6によるアドレス変更の通知 が行われた後であっても、 その変更内容が総ての通信ノードに反映されるには、 ある程度の時間を要する。 また、 通知の対象となった通信ノード総てにアドレス の変更が反映されたとしても、 従前のアドレス Co A1し力知らなレ、相手ノード も存在し得る。 このため、 依然として古いァドレス C o A 1宛に通信信号が配信 されてくることが予想される。 この に、 第 1ノレータ 102は、 ステップ 50 6のアドレス変更の通知を受ける前であれば、 通信信号の難、 カプセル化及び 転送等の上述した処理を行う。
ステップ 506の通知を受けた後であれば、 ステップ 510， 512に示され るように、 通信信号の權を行わずに、 通常のカプセル化 （指示信号の送信元ァ ドレス （ C o A 2 ) を宛先とする力プセル化） を行うことで、 通信信号は、 第 2 ルータ 104及び無線基地局 120を介して移動端末 114に配信される。 ステップ 514， 516， 518に示されるように、 新しいァドレス C o A2 宛の通信信号は、 第 2ルータ 104に配信され、 配下の無線基地局 120を経て 移動端末 114に酉己信される。
図 6は、階層化されたモバイル I Pに準拠する無線通信システムの概略を示す。 図中、 図 1で説明したのと同様の要素には同じ参照番号を付けている。 この無線 通信システムは、 第 1ルータ 102及び第 2ルータ 104を配下に有し、 ネット ワーク 101に接続される上位中継装置 602を有する。 この上位中継装置 60 2は、 モビリティ 'アンカ'ポイント （Mo b i 1 i t y Ancho r Po i n t) とも呼ばれ、 配下の領域 118， 122内での通信と、 この領域を越えて 行われる通信とを区別することで、 高速通信を可能にしょうとするものである。 上述した実施例では、 ネットワーク 101に接続された他のルータと直接的に 通信信号を互いに配信することが可能な第 1ルータ 102に、 通信信号の ¾ 、 カプセル化等を実行させていた。 しかしながら、 本発明による中継装置 （図 2) は、 必ずしも第 1ルータ 102のようなノードに設けることを要しない。 樹亍先 の第 2ルータ 104に設けることが可能であるのはもちろんのこと、 上位中継装 置 602に設けることも可能である。 また、 ホームエージェント 108、 第 3ル ータ 106に設けることや、 中糸麟置 （図 2) と同様な機能を相手ノード 124 に設けることも可能である。 図 7は、 上り信号に関するサイトダイバーシチを行うための手順を示すフロー チャートである。 主に図 4に関連して説明した下り信号の と同様に、 移動端 末 114が、 第 1の無線ゾーン 118から隣接する第 2の無線ゾーンに M1する ものとする。 ステップ 702に示されるように、 移動端末 1 14が無線ゾーンの 重複する領域に入ると、 移動端末 1 14は、 無線ゾーン検出部 310 (図 3) に より新たな無線ゾーンに入ったことを検出する。
ステップ 704， 706， 708に示されるように、 移動端末 1 14は、 無線 ゾーンの重複する領域内でサイトダイバーシチを行うために必要な処理を要求す る。 ダイバーシチブランチの一方となる無線基地局 1 20への通知は、 第 1ルー タ 102及び第 2ルータ 104を経由して行われる。 具体的には、 第 2の無線ゾ ーン 1 22内で通信を行うための無線リンクの確立を要求する。 この要求に応じ て、 無線基地局 1 20及ぴ上位の装置は、 ステップ 710, 712にて応答信号 を返送し、その無線リンクのための通信資源を割り当てる。無線基地局 1 16は、 ステップ 714に示すように、 要求に対する応答を移動端末 1 14に返し、 ステ ップ 716， 718に示すように、 無線基地局 1 20に応答信号の を送付す る。
ステップ 720に示されるように、 移動端末 1 14は、 制御部 306の制御の 下に指示信号処理部 312 (図 3) にて作成した指示信号を第 1ルータ 102に 送信する。 この齢における指示信号の指示内容には、 例えば、
(a) 第 1ルータ 102が、 2つの無,鶴地局からの通信信号を受け、 これら に基づいて通信信号を合成すべきこと
(b) 第 1ルータ 102力 S、 無線基地局 1 16からの通信信号を受けること、
(c) 第 1ルータ 102が、 無線基地局 120からの通信信号を受けること、
(d) 指示内容の全部又は一部に関する有効期限
力 含まれている。 この指示信号は、 第 1ルータ 102の受信部 202により受 信され、 指示信号処理部 206にて指示内容が分析される。
ステップ 722及び 726では、 移動端末 1 14から各無線基地局 1 1 6, 1 20に、 通信信号がそれぞれ 言される。 なお、 第 1無線基地局以外に送信され る通信信号は、 最終的に第 1ルータ 1 0 2に到針るように、 カプセル化が行わ れている。
ステップ 7 2 4に示されるように、 第 1無線基地局 1 1 6に送信された通信信 号は、 そのまま上位の第 1ルータ 1 0 2に謝言される。
ステップ 7 2 8に示されるように、 第 2無線基地局 1 2 0に 言された通信信 号は、 第 2ルータ 1 0 4を経由して、 第 1ルータ 1 0 2に送信される。
ステップ 7 3 0に示されるように、 第 1ルータ 1 0 2は、 必要なカプセル化の 開放を行った後に、各無線基地局から受信した通信信号を、合成部 2 1 4 (図 2 ) にて合成し、 ネットワーク側に送信する。
下り信号のサイトダイバーシチと同様に、 指示信号により示される有効期限の 満了、 無線リンクの切断、 上り信号サイトダイパーシチ終了の指示信号等によつ て、 上り信号のサイトダイバーシチを終了することが可能である。
[第 2実施例]
図 8は、 本願第 2実施例による無線通信システムの概略図を示す。 これは、 図 6で説明したような階層化されたモパイル I Pに準拠した無線通信システムの一 例である。 無線通信システム 8 0 0の中では、 例えばィンターネットのようなネ ットワーク 8 0 1を通じて、 互いに通信信号を配信 （ルーティング） することが 可能である。無線通信システム 8 0 0は、第 1ルータ 8 0 2、第 2ルータ 8 0 3、 第 3ルータ 8 0 4及び第 4ルータ 8 0 5を有し、 これらはモビリティ'アンカ 'ポ イント 8 2 5を通じて、 ネットワーク 8 0 1に接続された第 5ルータ 8 0 6及ぴ ホームエージェント 8 0 8と通信することが可能である。 また、 無線通信システ ム 8 0 0は、 複数の無線基地局を有し、 これら無線基地局に関連する各無線ゾー ンにより無線のサービスエリアが形成される。 移動端末 8 1 4は、 無線ゾーン間 の移動によって変ィ匕することのない固有の I Pァドレス （ホームァドレス） .を有 する。 ホームアドレスと、 後述する気付アドレスとの対応関係は、 ホームエージ ェント 8 0 8にて管理される。
第 1ルータ 8 0 2の配下に接続される第 1無線基地局 8 1 6は、 第 1の無線ゾ ーン 8 2 0内の移動端末との無線通信を行う。 同様に、 第 2ルータ 8 0 2の配下 には第 2無線基地局 8 1 7が接続され、 第 3ルータ 8 0 4の配下には第 3無線基 地局 8 1 8が接続され、 第 4ルータ 8 0 5の配下には第 4無線基地局 8 1 9が接 続され、 各無線基地局は、 第 2， 第 3， 第 4の無線ゾーン 8 2 1， 8 2 2， 8 2 3内の移動端末と通信することが可能である。 説明の便宜上、 第 1及び第 2の無 線ゾーン 8 2 0 , 8 2 1は互いに隣接し、 第 2、 第 3及ぴ第 4の無線ゾーン 8 2 1， 8 2 2， 8 2 3も互いに隣接するものとする。第 5ルータ 8 0 6の配下には、 移動端末 8 1 4との通信における相手ノード 8 2 4力 S接続されている。
次に、 この無線通信システムにおける通信信号の送受信について説明する。 説 明の前提として、 ホームアドレス HAを有する移動端末 8 1 4力 第 1無 ¾¾地 局 8 1 6の無線ゾーン 8 2 0の領域 A内に位置し、 相手ノード 1 2 4と通信を行 つているものとする。 移動端末 8 1 4は、 無線ゾーン 8 2 0内で気付ァドレス C o A 1を取得しており、 気付ァドレス C o A 1とホームァドレス HAとの対応関 係はホームエージェント 8 0 8で把握されている。 この移動端末 8 1 4力 矢線 8 2 6で示されるように、各無線ゾーン間を移動するものとする。本実施例では、 移動端末 8 1 4が、 第 1の無線ゾーン以外の無線ゾーンに入っても、 移動端末の ァドレスを変更せずに、 当初の気付ァドレス C o A 1を使用し続けることが可能 である。 これは、 アドレス変更を行う時間がなく、 無線ゾーン間を高速で移動す る に有利である。
図 9は、 本願第 2実施例による動作を説明するためのフロ一チヤ一トを示す。 図中、 理角军容易のため、 各ルータ配下の各無線基地局を省略しているが、 実際に は移動端末 8 1 4と各ルータ 8 0 2〜 8 0 5の間にはそれぞれ無線基地局が介在 し、 信号の中継が行われる。 ステップ 9 0 2， 9 0 4に示されるように、 気付ァ ドレス C o A 1宛の通信信号は、 第 1ルータ 8 0 2に配信され、 配下の移動端末 8 1 4に伝送される。
ステップ 9 0 6に示されるように、 移動端末 8 1 4が第 1及び第 2の無線ゾー ンの重複する領域 Bに入ると、 移動端末 8 1 4はそのことを検出し （3 1 0 ) 、 サイトダイパーシチを行うべきことを決定する （3 0 6 ) 。そして、 ステップ 9 0 8に示されるように、 気付ァドレス C o A 1宛の通信信号を取り扱う第 1ルー タ 8 0 2力 S、移動端末 8 1 4から発せられたサイトダイパーシチの要求を受ける。 ステップ 9 1 0に示されるように、 第 1ルータ 8 0 2は、 移動端末 8 1 4から の要求に基づいて、 第 2ルータ 8 0 3に要求を行う。 その要求は、 第 2ルータ 8 0 3力 S、 第 1ルータ 8 0 2から受信する通信信号を、 配下の無線基地局 8 1 7を 通じて気付ァドレス C o A 1宛に無線 言することである。
ステップ 9 1 2に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3は、 この要求に応じる。 ステップ 9 1 4 , 9 1 5に示されるように、 移動端末 8 1 4と無線基地局 8 1 6との間の無線リンクに加えて、 無線基地局 8 1 7との間の無線リンクが確立す ると、 その旨の通知が第 1及び第 2ルータ 8 0 2， 8 0 3に通知される。 これに より、 サイトダイバーシチを行う ¾1が完了したことになる。
ステップ 9 1 6に示されるように、 以後 C o A 1宛の通信信号が第 1ルータ 8 0 2に配信されると、 ステップ 9 1 8に示されるように、 通信信号の纏及び力 プセル化が行われる。 より具体的には、 第 1ルータ 8 0 2配下の無線基地局 8 1 6に伝送するための通信信号と、 第 2ルータ 8 0 3に転送するためにカプセル化 された通信信号を用意する。 前者は、 ステップ 9 2 0に示されるように、 移動端 末 8 1 4に伝送される。 後者は、 ステップ 9 2 2に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3に送信され、 第 2ルータ 8 0 3にてカプセル化が開放され、 配下の無線リ ンクを通じて移動端末 8 1 4に伝送される。
ステップ 9 2 4， 9 2 5に示されるように、 移動端末 8 1 4が領域 Cに入り、 サイトダイパーシチが不要になると、 移動元の無線ゾーンの無線基地局 8 1 6と の間の通信リンク力 S切断され、 そのことが第 1及ぴ第 2ルータ 8 0 2， 8 0 3に 通知される。
ステップ 9 2 6に示されるように、 第 1ルータ 8 0 2は、 第 2ルータ 8 0 3に 対して、 サイトダイパーシチを終了することを通知し、 ステップ 9 2 8に示され るように、 第 2ルータ 8 0 3はこれに応答する。 以後、 第 1ルータ 8 0 2におけ る通信信号の擁は行われなくなる。 ただし、 通信信号をカプセル化して第 2ル ータ 8 0 3に することは、 引き続き行われる。 なお、 ステップ 9 2 6， 9 2 8の順序を逆にすることも可能である。 すなわち、 第 2ルータ 8 0 3が、 移動端 末 8 1 4からの連絡に基づいて、 サイトダイパーシチを終了すべきことを第 1ル ータ 8 0 2に要求し、 第 1ルータ 8 0 2がこれに応じるようにすることも可能で ある。
ステップ 9 3 0に示されるように、 C o A 1宛の通信信号が第 1ルータ 8 0 2 に配信されると、 ステップ 9 3 2に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3を宛先と するカプセル化が行われ、 ステップ 9 3 4に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3 に送信される。
ステップ 9 3 6に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3は、 第 1ルータ 8 0 2か ら受信した通信信号のカプセル化を開放し、 C o A l宛の通信信号を、 無,醫±也 局 8 1 7を通じて移動端末 8 1 4に送信する。
図 1 0は、 図 9のシーケンスに続くフローチャートを示す。 ステップ 1 0 0 2 に示されるように、 領域 Cで通信をしていた移動端末 8 1 4が、 第 2及ぴ第 3の 無線ゾーンの重複する領域 Dに入ると、 移動端末 8 1 4は新たな無線ゾーンに入 つたことを検出する。
ステップ 1 0 0 4に示されるように、 移動端末 8 1 4は、 目下通信に使用して いる無線リンクを通じて （無線基地局 8 1 7を通じて） 第 2ルータ 8 0 3に対し て、 第 3ルータ 8 0 4の配下の無線基地局を利用するサイトダイバーシチを行う ことを通知する。
ステップ 1 0 0 6に示されるように、 第 2ルータ 8 0 3は、 第 3ルータ 8 0 4 力 第 1ルータ 8 0 2から通信信号を取得するよう要求する。 ステップ 1 0 0 8 に示されるように、 第 3ルータ 8 0 4は、 これに応答する。
ステップ 1 0 1 0に示されるように、 第 3ルータ 8 0 4は、 第 2ルータ 8 0 3 からの要求 ( 1 0 0 6 ) に基づいて、 第 1ルータ 8 0 2に対して C o A 1宛の通 信信号の転送を要求する。
ステップ 1 0 1 2に示されるように、第 1ルータ 8 0 2は、この要求に応じる。 これにより、 以後 C o A 1宛の通信信号が配信されたならば、 それを し、.第 2ルータ 8 0 3及び第 3ルータ 8 0 4宛にカプセル化して する。したがって、 ステップ 1 0 1 0における第 3ルータ 8 0 4から第 1ルータ 8 0 2への要求は、 第 1ルータ 8 0 2にて通信信号の »ぴカプセル化を行わせる指示信号として の意義を有する。 第 1実施例では、 この指示信号はもっぱら移動端末により作成 されていたが、 本実施例では中 1¾置 （第 3ルータ 804) が指示信号に関与し ている点に留意を要する。 なお、 指示信号が、 移動端末により発せられたサイト ダイバーシチの要求に応じて作成される点については、 両実施例に共通する。 ステップ 1011， 1013に示されるように、 移動端末 814と無線基地局 817との間の無線リンクに加えて、 無^ ¾地局 818との間の無線リンクが確 立すると、 その旨の通知が第 2及び第 3ルータ 803， 804に通知される。 ステップ 1014に示されるように、 第 1ルータ 802力 CoAl宛の通信 信号を受信すると、 ステップ 1016に示されるように、 通信信号の難及び力 プセル化が行われる。
ステップ 1018， 1020に示されるように、 Co A1宛の通信信号は、 第 2ルータ 803宛にカプセル化されて送信され、 第 2ルータ 803におけるカプ セル化の開放の後に、 無線基地局 817を通じて移動端末 814に送信される。 同様に、 ステップ 1022， 1024に示されるように、 CoAl宛の通信信 号は、 第 3ルータ 804宛にカプセル化されて送信され、 第 3ルータ 804にお けるカプセル化の開放の後に、 無線基地局 818を通じて移動端末 814に送信 される。
図 11は、 図 10のシーケンスに続くフローチャートを示す。 ステップ 110 2に示されるように、 領域 Dで通信をしていた移動端末 814が、 第 2、 第 3及 ぴ第 4の無線ゾーンの重複する領域 Eに入ると、 移動端末 814は新たな無線ゾ ーンに入ったことを検出する。
ステップ 1104に示されるように、 移動端末 814は、 目下通信に使用して いる無線リンクを通じて （無線基地局 818を通じて） 第 3ルータ 804に対し て、 第 4ルータ 805の配下の無線基地局を利用するサイトダイバーシチを行う ことを通知する。
ステップ 1106， 1108に示されるように、 第 3ルータ 804は、 第 4ル ータ 805が、 第 1ルータ 802から CoAl宛の通信信号を取得するよう要求 し、 第 3ルータ 804はこれに応答する。
ステップ 1110， 1112に示されるように、 第 4ルータ 805は、 第 3ル ータ 804からの要求に基づ！/、て、 第 1ルータ 802に対して C o A 1宛の通信 信号の^ ¾を要求し、 第 1ルータ 802はこの要求に応じる。 これにより、 第 1 ルータ 802は、 C o A 1宛の通信信号を受信した場合に、 第 2、 第 3及び第 4 ルータのために合計 3つの通信信号を用意することになる。
ステップ 1111， 1113， 1115に示されるように、 移動端末 814と 無線基地局 817, 818との間の無線リンクに加えて、 無線基地局 819との 間の無線リンクが確立すると、その旨の通知が第 2、第 3及び第 4ルータ 803， 804， 805に通知される。
ステップ 1114に示されるように、 第 1ルータ 802が、 CoAl宛の通信 信号を受信すると、 ステップ 1016に示されるように、 通信信号の,及び力 プセル化が行われる。
ステップ 1118， 1120に示されるように、 C o A 1宛の通信信号は、 第 2ルータ 803宛にカプセル化されて転送され、 第 2ルータ 803におけるカプ セル化の開放の後に、 無 US地局 817を通じて移動端末 814に 言される。 ステップ 1122， 1124に示されるように、 CoAl宛の通信信号は、 第 3ルータ 804宛にカプセル化されて転送され、 第 3ルータ 804におけるカプ セル化の開放の後に、 無線基地局 818を通じて移動端末 814に送信される。 ステップ 1126， 1128に示されるように、 CoAl宛の通信信号は、 第 4ルータ 805宛にカプセル化されて され、 第 4ルータ 805におけるカプ セル化の開放の後に、 無線基地局 819を通じて移動端末 814に送信される。 このようにして、 3つの無線基地局を利用したサイトダイパーシチが行われる。 ステップ 1129， 1131， 1133に示されるように、移動端末 814が、 第 2及び第 4無線ゾーンの重複する領域 Fに入り、 第 3の無線ゾーンに関するダ ィパーシチブランチが不要になると、 第 3の無線ゾーンの無線基地局 818との 間の通信リンクが切断され、 そのことが第 2、 第 3及び第 4ルータ 803， 80 4， 805に通知される。
ステップ 1130に示されるように、 第 3ルータ 804は、 第 1ルータ 802 に対して、 自身に関するサイトダイバーシチを終了すべきことを通知し、 ステツ プ 1132に示されるように、 第 1ルータ 802はこれに応答する。 以後、 第 1 ルータ 802における通信信号の»する個数が 1つ少なくなる。 ただし、 第 2 及び第 4ルータ 8 0 3， 8 0 5ヘ^^するための通信信号の;！ ¾¾ぴカプセル化 は、 引き続き行われる。
ステップ 1 1 3 4に示されるように、 第 1ルータ 8 0 2が、 C o A l宛の通信 信号を受信すると、 ステップ 1 1 3 6に示されるように、 通信信号の 及ぴカ プセル化が行われる。
ステップ 1 1 3 8， 1 1 4 0に示されるように、 C o A l宛の通信信号は、 第 2ルータ 8 0 3宛にカプセル化されて送信され、 第 2ルータ 8 0 3におけるカプ セル化の開放の後に、 無線基地局 8 1 7を通じて移動端末 8 1 4に 言される。 同様に、 ステップ 1 1 4 2， 1 1 4 4に示されるように、 C o A l宛の通信信 号は、 第 4ルータ 8 0 5宛にカプセル化されて送信され、 第 4ルータ 8 0 5にお けるカプセル化の開放の後に、 無線基地局 8 1 9を通じて移動端末 8 1 4に送信 される。
以上のように、 本願実施例によるサイトダイバーシチを行う無線通信システム は、 無線基地局のような複数の通信ノードと、 通信信号を中継する中糸 |¾置と、 ホームァドレスに関連付けられた I Pアドレスを利用して、 複数の通信ノ一ドに 関する無線ゾーンの間を移動することが可能な移動端末により形成される。 中継 装置は、 移動端末又はダイパーシチブランチとなる通信ノードからの指示信号に 基づレ、て、 受信したその I Pアドレス宛の通信信号を,し、 2以上の通信ノ一 ドに通信信号を 言する。 2以上の通信ノ一ドの少なくとも 1つは、 力プセノレ化 を開放した後に得られる通信信号を移動端末に送信する。 そして、 移動端末は、 2以上の通信ノ一ドの各々から通信信号を受信する。
これにより、 モパイル I P環境下におけるサイトダイパーシチを行うことが可 能になる。
中継装置は、 相手ノードから移動端末への通信信号に対して、 中継装置から各 無線基地局 （指示信号に示される通信ノード） 宛のカプセル化を行い、 そして、 各無線基地局は、 力プセゾレイ匕を開放し、 無線基地局配下の移動端末に通信信号を ¾f言するのが原則である。
これに対して、一実施例によれば、 觀した通信信号を 2以上の通信ノードに 送信すべきことを示す指示信号の送信元のァドレスが、 移動元の無線ゾーンにて 付与される気付ァドレス （C o A 1 )に等しい。 （相手ノードからの通信信号の宛 先は、移動元の気付アドレス （C o A l )である。） この無線ゾーンに関する無線 基地局への信号配信を行う中継装置は、 力プセル化を行わなくても配下の無線基 ±也局に、 その通信信号を送信することができる。 したがって、 これは、 一方のダ ィバーシチブランチに対して通信信号をカプセル化しなくて済む点で有利である。 また、 一実施例によれば、 難した通信信号を 2以上の通信ノードに送信すベ きことを示す ΙίίΙ己指示信号の^言元のァドレスが、 移動先の無線ゾーンにて付与 される気付アドレス （C o A 2) に等しレヽ。 この場合に、 移動先の無線基地局に 対しては、中継端末から移動端末 (C o A 2 )宛への第 1のカプセル化に加えて、 中継装置から移動後の無線基地局宛へのカプセル化を行うのが原則であるが、 力 プセノレイ匕は必須ではない。 したがって、 この場合は、 一方のダイパーシチブラン チにおける第 2のカプセル化を省略することが可能な点で有利である。
—実施例によれば、 指示信号により示される所定期間の経過後に、 中継装置に おける通信信号の»が中止される。 これにより、 不必要に長い期間にわたって 通信信号の ΐ«が行われることを回避することが可能になる。
一実施例による無線通信システムは、 複数の無線基地局に加えて、 各無線ゾー ン内の移動端末に通信信号を中継する複数の中継装置を有する。 複数の中継装置 の内め所定の中継装置は、移動端末又は他の中継装置からの指示信号に基づレ、て、 ネットワークから受信したその I Ρァドレス宛の通信信号を «し、 2以上の中 継装置の各々に通信信号を力プセル化して送信する。それら 2以上の中継端末は、 所定の中継装置から移動端末の I Ρアドレスに関する情報を取得し、 所定の中継 端末から受信した通信信号のカプセル化を開放し、 その I Ρアドレス宛に通信信 号を送信する。 移動端末が、 その I Ρアドレスを取得した無線ゾーンの圏外に位 置していたとしても、 各無線基地局は通信信号をその I Ρアドレス宛に送信する ので、 移動端末の所属する無線ゾーンの変化の前後を通じて同一の I Ρアドレス を使用して通信を行うことが可能になる。これにより、移動端末が高速で移動し、 ホームァドレスに関連付ける I Ρァドレスを無線ゾーン毎に切り替えなかったと しても、 その I Ρアドレスをそのまま使用して、 移動端末がサイトダイバーシチ を行うことが可能になる。 難を行う中継装置は、ダイバーシチブランチとなる無線基地局の上雌置 (例 えば、 複数の無線基地局と通信を行う交換局） でなくてもよレ、。 通信信号を難 して各無線基地局に できればよいからである。 従来の無線通信システムで行 われるサイトダイバーシチにおける通信信号の分配は、 上位交換局のような各無 線基地局の上位装置でし力 亍レ、得なかったが、 本願実施例は、 通信信号の擁及 び転送等の処理機能の全部又は一部を、 上ィ 4¾置以外の他の装置に分散させる得 る点で有利である。 また、 中 置を無線基地局に設けることは、 その無線基地 局の配下の移動端末に通信信号を配信する に、 中糸離置から無線基地局への パケット化及びその開放等の処理を行わずに済む点で辩 ϋである。
上記各実施例における無線通信システムは、 簡単のため、 比較的少数のルータ 及び無線基地局より成るように図示されているが、 実際には多数のルータ等がネ ットワークに接続され得る点に留意を要する。 また、 ルータと無線基地局の対応 関係が 1対 1でないこともあり得る点に留意を要する。
以上、 本発明の好ましい実施例を説明した力 本発明はこれに限定されるわけ ではなく、 本発明の要旨の範囲内で種々の変形及ぴ変更が可能である。

Claims

請求の範囲
1 . ダイバーシチブランチとなり得る複数の通信ノードと、
通信信号を中継する中継装置と、
ホームァドレスに関連付けられた I Pァドレスを利用して、 ¾ίίΙ己複数の通信ノ 一ドが形成する各無線ゾーンの間を移動することが可能な移動端末
を備えた無線通信システムであって、
ΙίίϊΒ中離置は、 受信した編己 I Ρアドレス宛の通信信号を、 移動端末のサイ トダイバーシチの要求に応じて作成される指示信号に基づレ、て、 該指示信号に示 される通信ノードを含む 2以上の通信ノードに 言する送信手段を有し、
IfrlH 2以上の通信ノ一ドは、 受信した該通信信号を tin己移動端末に送信する送 信手段を有し、
嫌己移動端末は、 複数の通信ノードの各々から通信信号を受信する受信手段を 有することを特徴とするサイトダィバーシチを行う無線通信システム。
2. 前記中；！ ¾置の送信手段による、 受信した前記 I Pアドレス宛の通信信号 の送信に際して、 前記移動端末からの嫌己指示信号を受信した通信ノ一ドを宛先 とする第 1のカプセル化に加えて、 l己指示信号に示される通信ノ一ドを宛先と する第 2のカプセル化を行うカプセル化手段を備えたことを特徴とする請求項 1 記載の無線通信システム。
3. 編己指示信号の送信元のアドレスが、 移動元の無線ゾーンにて tiriE移動端 末に付与される気付ァドレスに等しいことを特徴とする請求項 1記載の無線通信 システム。
4. l己中糸!^置が、 ダイバーシチブランチとなる通信ノードからの要求に応 じて、 該要求した通信ノ一ドにも受信した ΙίίΙ己 I Pアドレス宛の通信信号を送信 する送信手段を備えたことを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
5. tfrt己無線通信システムが、 tfilB複数の無線ゾーンの各々に関連して設けら れ、 各無線ゾーン内の移動端末に通信信号を中継する複数の中 ¾置を有し、 編己複数の中継装置の内の所定の中継端末は、 前記移動端末のサイトダイバー シチの要求に応じて作成される指示信号に基づいて、 受信した ffJlB I Pアドレス 宛の通信信号を複製し、 2以上の中継装置の各々に通信信号を力プセル化して送 信し、
ItilB 2以上の中継端末の各々力 前記所定の中継装置から受信した通信信号の デカプセル化を行い、 編己 I Pアドレスを有する前記移動端末に送信する 言手 段
を備えたことを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
6 . 2以上の通信ノ一ドの各々に通信信号を送信する前記移動端末からの指示 に基づレ、て、 中継端末が各通信ノ一ドから通信信号を受信することで、 上り信号 に関するサイトダイバーシチを行うことを特徴とする請求項 1記載の無線通信シ ステム。
7.編己 2以上の通信ノ一ドのうち少なくとも 1つの通信ノ一ドの送信手段は、 他の通信ノードに対して送信タイミング情報を通知し、
該他の通信ノードの 言手段は、 通知された送信タイミング情報に従って、 通 信信号の 言を開始することを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
8. 編己中継装置の送信手段は、 肅己 2以上の通信ノ一ドのうち、 前記 I Pァ ドレスを用いてルーティング可能なネットワーク内の通信ノードに対する jf己通 信信号の送信については、 特に、 該通信ノードのアドレスを用いたカプセル化を 行わずに送信することを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
9. ダイバーシチブランチとなり得る複数の通信ノードと、 ホームァドレスに 関連付けられた I Pアドレスを利用して、 lift己複数の無！ 1¾地局が形成する各無 線ゾーンの間を移動することが可能な移動端末とを有する無線通信システムにお ける、 通信信号を中継する中 !常置であって、
受信した漏己 I pアドレス宛の通信信号を、 移動端末のサイトダイバーシチの 要求に応じて作成される指示信号に基づいて ¾ する»手段と、
tiff己指示信号に示される通信ノードを含む 2以上の通信ノードの各々から、 前 記移動端末が通信信号を受信するように、 少なくとも 1つの通信信号を力プセル 化し、 ΙίΐΙ己 2以上の通信ノードに通信信号を送信する送信手段
を有することを特徴とする中継装置。
1 0. 受信した前記 I Pアドレス宛の通信信号の送信に際して、 前記移動端末 からの tiff己指示信号を受信した通信ノードを宛先とする第 1のカプセル化に加え て、 前記指示信号に示される通信ノードを宛先とする第 2のカプセル化を行う力 プセル化手段を有することを特徴とする請求項 9記載の中継装置。
1 1 . ttrt己指示信号の送信元のアドレスが、 移動元の無線ゾーンにて前記移動 端末に付与される気付ァドレスに等しいことを特徴とする請求項 9記載の中継装
1 2. ダイバーシチブランチとなる通信ノードからの要求に応じて、 該要求し た通信ノードにも受信した前記 I Pァドレス宛の通信信号を對言する送信手段を 有することを特徴とする請求項 9記載の中継装置。
1 3 . 2以上の通信ノ一ドの各々に通信信号を送信した Itif己移動端末からの指 示に基づいて、 各無線基地局からの通信信号を受信することで、 上り信号に関す るサイトダイパーシチを行うことを特徴とする請求項 9記載の中糸蝶置。
1 4. ホームァドレスに関連付けられた I Ρアドレスを利用して、 ダイバーシ チブランチとなり得る複数の通信ノ一ドが形成する各無線ゾーンの間を移動する ことが可能な移動端末であって、
通信信号を中継する中継装置が、 受信した ΙΐίϊΒ Ι Ρアドレス宛の通信信号を複 製し、 2以上の通信ノードの各々に通信信号を送信するように、 前記中継装置に 指示信号を送信する送信手段と、
嫌己 2以上の通信ノ一ドの各々から、 デカプセル化の行われた通信信号を含む 2以上の通信信号を受信する受信手段
を有することを特徴とする移動端
1 5. IB指示信号の送信元のアドレスが、 移動元の無線ゾーンにて付与され る気付ァドレスに等しいことを特徴とする請求項 1 4記載の移動端 1 6 . 2以上の通信ノ一ドの各々に送信する通信信号を、 中継端末が各通信ノ ードから受信するように、 前記中継装置に指示信号を送信することで、 上り信号 に関するサイトダイバーシチを行わせることを特徴とする請求項 1 4記載の移動
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