(57)【要約】【課題】本発明は、安定した通信を確保することが可能な通信システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明による通信システムは、基地局５０３と、基地局５０３と通信可能に接続された端末局５０４，５０５，５０６とを備える通信システムであって、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とは、無線通信および有線通信可能に接続され、基地局５０３は、同一のデータを無線通信および有線通信のそれぞれで端末局５０４，５０５，５０６に送信し、端末局５０４，５０５，５０６は、基地局５０３から無線通信および有線通信で受信した各データのうちのいずれか一方を選択する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、前記基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、
前記基地局と前記端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、
前記基地局は、同一のデータを前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで前記端末局に送信し、
前記端末局は、前記基地局から前記無線通信および前記有線通信で受信した各前記データのうちのいずれか一方を選択する、通信システム。
【請求項２】
前記端末局は、同一のデータを前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記端末局から前記無線通信および前記有線通信で受信した各前記データのうちのいずれか一方を選択する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記端末局は、前記基地局から前記無線通信および前記有線通信で受信した各前記データのうちの先に受信した前記データを選択することを特徴とする、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記基地局は、前記端末局から前記無線通信および前記有線通信で受信した各前記データのうちの先に受信した前記データを選択することを特徴とする、請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、前記無線通信で前記データを送信するときの遅延時間と、前記有線通信で前記データを送信するときの遅延時間とが同じになるように、前記データを送信するタイミングを制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項６】
前記端末局は、前記無線通信で前記データを送信するときの遅延時間と、前記有線通信で前記データを送信するときの遅延時間とが同じになるように、前記データを送信するタイミングを制御することを特徴とする、請求項２に記載の通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、前記データが前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで前記端末局に送達されたことを確認したとき、次回は前記無線通信および前記有線通信のうちのいずれか一方を優先して前記データを送信することを特徴とする、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項８】
前記基地局は、前記データが前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで前記端末局に送達されたことを確認したとき、次回は前記無線通信を優先して前記データを送信することを特徴とする、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項９】
第１端末局と、前記第１端末局と通信可能に接続された第２端末局とを備える通信システムであって、
前記第１端末局と前記第２端末局とは、有線通信可能に接続され、かつ基地局を介して無線通信可能に接続され、
前記第１端末局は、同一のデータを前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで前記第２端末局に送信し、
前記第２端末局は、前記第１端末局から前記無線通信および前記有線通信で受信した各前記データのうちのいずれか一方を選択する、通信システム。
【請求項１０】
基地局と、前記基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、
前記基地局と前記端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、
前記基地局は、同一のデータを前記無線通信または前記有線通信で前記端末局に送信する、通信システム。
【請求項１１】
前記基地局は、前記無線通信または前記有線通信で前記データを送信中に、前記無線通信または前記有線通信に切り替えて前記データを送信することを特徴とする、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記基地局は、前記有線通信で前記データを送信中に前記端末局との前記無線通信が可能になったとき、前記無線通信で前記データを送信することを特徴とする、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記基地局は、前記無線通信と前記有線通信とを一定間隔ごとに切り替えて交互に前記データを送信することを特徴とする、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記基地局は、予め定められた前記無線通信または前記有線通信で前記データを送信することを特徴とする、請求項１０に記載の通信システム。
【請求項１５】
第１端末局と、前記第１端末局と通信可能に接続された第２端末局とを備える通信システムであって、
前記第１端末局と前記第２端末局とは、有線通信可能に接続され、かつ基地局を介して無線通信可能に接続され、
前記第１端末局は、同一のデータを前記無線通信または前記有線通信で前記第２端末局に送信する、通信システム。
【請求項１６】
基地局と、前記基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、
前記基地局と前記端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、
前記基地局は、前記無線通信で送信するデータである無線通信データと、前記有線通信で送信するデータである有線通信データとを、前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで同時に前記端末局に送信する、通信システム。
【請求項１７】
第１端末局と、前記第１端末局と通信可能に接続された第２端末局とを備える通信システムであって、
前記第１端末局と前記第２端末局とは、有線通信可能に接続され、かつ基地局を介して無線通信可能に接続され、
前記第１端末局は、前記無線通信で送信するデータである無線通信データと、前記有線通信で送信するデータである有線通信データとを、前記無線通信および前記有線通信のそれぞれで同時に前記第２端末局に送信する、通信システム。
【請求項１８】
基地局と、前記基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、
前記基地局と前記端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、
前記基地局は、前記無線通信で送信するデータである無線通信データと、前記有線通信で送信するデータである有線通信データとが同時に前記端末局で受信されるように、前記無線通信データおよび前記有線通信データを送信するタイミングを制御する、通信システム。
【請求項１９】
第１端末局と、前記第１端末局と通信可能に接続された第２端末局とを備える通信システムであって、
前記第１端末局と前記第２端末局とは、有線通信可能に接続され、かつ基地局を介して無線通信可能に接続され、
前記第１端末局は、前記無線通信で送信するデータである無線通信データと、前記有線通信で送信するデータである有線通信データとが同時に前記第２端末局で受信されるように、前記無線通信データおよび前記有線通信データを送信するタイミングを制御する、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末装置などの通信端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、無線区間についてはロングタームエボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）と称し、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution：ＳＡＥ）と称される通信方式が検討されている（例えば、非特許文献１〜４）。この通信方式は３．９Ｇ（3.9 Generation）システムとも呼ばれる。
【０００３】
ＬＴＥのアクセス方式としては、下り方向はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、上り方向はＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が用いられる。また、ＬＴＥは、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）とは異なり、回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
【０００４】
非特許文献１（５章）に記載される、３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図１を用いて説明する。図１は、ＬＴＥ方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図１において、１つの無線フレーム（Radio frame）は１０ｍｓである。無線フレームは１０個の等しい大きさのサブフレーム（Subframe）に分割される。サブフレームは、２個の等しい大きさのスロット（slot）に分割される。無線フレーム毎に１番目および６番目のサブフレームに下り同期信号（Downlink Synchronization Signal）が含まれる。同期信号には、第一同期信号（Primary Synchronization Signal：Ｐ−ＳＳ）と、第二同期信号（Secondary Synchronization Signal：Ｓ−ＳＳ）とがある。
【０００５】
３ＧＰＰでの、ＬＴＥシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献１（５章）に記載されている。ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルにおいてもｎｏｎ−ＣＳＧセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。
【０００６】
物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）は、基地局装置（以下、単に「基地局」という場合がある）から移動端末装置（以下、単に「移動端末」あるいは「端末局」という場合がある）などの通信端末装置（以下、単に「通信端末」あるいは「端末局」という場合がある）への下り送信用のチャネルである。ＢＣＨトランスポートブロック（transport block）は、４０ｍｓ間隔中の４個のサブフレームにマッピングされる。４０ｍｓタイミングの明白なシグナリングはない。
【０００７】
物理制御フォーマットインジケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨｓのために用いるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの数を、基地局から通信端末へ通知する。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム毎に送信される。
【０００８】
物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＣＣＨは、後述のトランスポートチャネルの１つである下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、後述のトランスポートチャネルの１つであるページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）のリソース割り当て（allocation）情報、ＤＬ−ＳＣＨに関するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）情報を通知する。ＰＤＣＣＨは、上りスケジューリンググラント（Uplink Scheduling Grant）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ（Acknowledgement）／Ｎａｃｋ（Negative Acknowledgement）を運ぶ。ＰＤＣＣＨは、Ｌ１／Ｌ２制御信号とも呼ばれる。
【０００９】
物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＤＳＣＨには、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）、およびトランスポートチャネルであるＰＣＨがマッピングされている。
【００１０】
物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel：ＰＭＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＭＣＨには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）がマッピングされている。
【００１１】
物理上り制御チャネル（Physical Uplink Control Channel：ＰＵＣＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＣＣＨは、下り送信に対する応答信号（response signal）であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。ＰＵＣＣＨは、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートを運ぶ。ＣＱＩとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またＰＵＣＣＨは、スケジューリングリクエスト（Scheduling Request：ＳＲ）を運ぶ。
【００１２】
物理上り共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＵＳＣＨには、トランスポートチャネルの１つである上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）がマッピングされている。
【００１３】
物理ＨＡＲＱインジケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ）は、基地局から通信端末への下り送信用のチャネルである。ＰＨＩＣＨは、上り送信に対する応答信号であるＡｃｋ／Ｎａｃｋを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel：ＰＲＡＣＨ）は、通信端末から基地局への上り送信用のチャネルである。ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）を運ぶ。
【００１４】
下り参照信号（リファレンスシグナル（Reference Signal）：ＲＳ）は、ＬＴＥ方式の通信システムとして既知のシンボルである。以下の５種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号（Cell-specific Reference Signal：ＣＲＳ）、ＭＢＳＦＮ参照信号（MBSFN Reference Signal）、移動端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）であるデータ復調用参照信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭ−ＲＳ）、位置決定参照信号（Positioning Reference Signal：ＰＲＳ）、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）。通信端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力（Reference Signal Received Power：ＲＳＲＰ）測定がある。
【００１５】
非特許文献１（５章）に記載されるトランスポートチャネル（Transport channel）について、説明する。下りトランスポートチャネルのうち、報知チャネル（Broadcast Channel：ＢＣＨ）は、その基地局（セル）のカバレッジ全体に報知される。ＢＣＨは、物理報知チャネル（ＰＢＣＨ）にマッピングされる。
【００１６】
下り共有チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＤＬ−ＳＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が可能である。ＤＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング（Persistent Scheduling）ともいわれる。ＤＬ−ＳＣＨは、通信端末の低消費電力化のために通信端末の間欠受信（Discontinuous reception：ＤＲＸ）をサポートする。ＤＬ−ＳＣＨは、物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）へマッピングされる。
【００１７】
ページングチャネル（Paging Channel：ＰＣＨ）は、通信端末の低消費電力を可能とするために通信端末のＤＲＸをサポートする。ＰＣＨは、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知が要求される。ＰＣＨは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）のような物理リソースへマッピングされる。
【００１８】
マルチキャストチャネル（Multicast Channel：ＭＣＨ）は、基地局（セル）のカバレッジ全体への報知に使用される。ＭＣＨは、マルチセル送信におけるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）サービス（ＭＴＣＨとＭＣＣＨ）のＳＦＮ合成をサポートする。ＭＣＨは、準静的なリソース割り当てをサポートする。ＭＣＨは、ＰＭＣＨへマッピングされる。
【００１９】
上りトランスポートチャネルのうち、上り共有チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）には、ＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）による再送制御が適用される。ＵＬ−ＳＣＨは、ダイナミックあるいは準静的（Semi-static）なリソース割り当てをサポートする。ＵＬ−ＳＣＨは、物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２０】
ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、制御情報に限られている。ＲＡＣＨは、衝突のリスクがある。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）へマッピングされる。
【００２１】
ＨＡＲＱについて説明する。ＨＡＲＱとは、自動再送要求（Automatic Repeat reQuest：ＡＲＱ）と誤り訂正（Forward Error Correction）との組合せによって、伝送路の通信品質を向上させる技術である。ＨＡＲＱには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送によって誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。
【００２２】
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）エラーが発生した場合（ＣＲＣ＝ＮＧ）、受信側から送信側へ「Ｎａｃｋ」を送信する。「Ｎａｃｋ」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればＣＲＣエラーが発生しない場合（ＣＲＣ＝ＯＫ）、受信側から送信側へ「Ａｃｋ」を送信する。「Ａｃｋ」を受信した送信側は次のデータを送信する。
【００２３】
非特許文献１（６章）に記載される論理チャネル（ロジカルチャネル：Logical channel）について、説明する。報知制御チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるＢＣＣＨは、トランスポートチャネルである報知チャネル（ＢＣＨ）、あるいは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２４】
ページング制御チャネル（Paging Control Channel：ＰＣＣＨ）は、ページング情報（Paging Information）およびシステム情報（System Information）の変更を送信するための下りチャネルである。ＰＣＣＨは、通信端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるＰＣＣＨは、トランスポートチャネルであるページングチャネル（ＰＣＨ）へマッピングされる。
【００２５】
共有制御チャネル（Common Control Channel：ＣＣＣＨ）は、通信端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。ＣＣＣＨは、通信端末がネットワークとの間でＲＲＣ接続（connection）を有していない場合に用いられる。下り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。上り方向では、ＣＣＣＨは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２６】
マルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel：ＭＣＣＨ）は、１対多の送信のための下りチャネルである。ＭＣＣＨは、ネットワークから通信端末への１つあるいはいくつかのＭＴＣＨ用のＭＢＭＳ制御情報の送信のために用いられる。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられる。ＭＣＣＨは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
【００２７】
個別制御チャネル（Dedicated Control Channel：ＤＣＣＨ）は、１対１にて、通信端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。ＤＣＣＨは、通信端末がＲＲＣ接続（connection）である場合に用いられる。ＤＣＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる。
【００２８】
個別トラフィックチャネル（Dedicated Traffic Channel：ＤＴＣＨ）は、ユーザ情報の送信のための個別通信端末への１対１通信のチャネルである。ＤＴＣＨは、上りおよび下りともに存在する。ＤＴＣＨは、上りでは上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）へマッピングされる。
【００２９】
マルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic channel：ＭＴＣＨ）は、ネットワークから通信端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。ＭＴＣＨは、ＭＢＭＳ受信中の通信端末のみに用いられるチャネルである。ＭＴＣＨは、マルチキャストチャネル（ＭＣＨ）へマッピングされる。
【００３０】
ＣＧＩとは、セルグローバル識別子（Cell Global Identifier）のことである。ＥＣＧＩとは、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバル識別子（E-UTRAN Cell Global Identifier）のことである。ＬＴＥ、後述のＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）およびＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）において、ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルが導入される。
【００３１】
ＣＳＧ（Closed Subscriber Group）セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル（以下「特定加入者用セル」という場合がある）である。特定された加入者は、ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）の１つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている１つ以上のセルを「ＣＳＧセル（ＣＳＧ  ｃｅｌｌ（ｓ））」と呼ぶ。ただし、ＰＬＭＮにはアクセス制限がある。
【００３２】
ＣＳＧセルは、固有のＣＳＧアイデンティティ（CSG identity：ＣＳＧ  ＩＤ）を報知し、ＣＳＧインジケーション（CSG Indication）にて「ＴＲＵＥ」を報知するＰＬＭＮの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのＣＳＧ  ＩＤを用いてＣＳＧセルにアクセスする。
【００３３】
ＣＳＧ  ＩＤは、ＣＳＧセルまたはセルによって報知される。ＬＴＥ方式の通信システムにＣＳＧ  ＩＤは複数存在する。そして、ＣＳＧ  ＩＤは、ＣＳＧ関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末（ＵＥ）によって使用される。
【００３４】
通信端末の位置追跡は、１つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても通信端末の位置を追跡し、通信端末を呼び出す、換言すれば通信端末が着呼することを可能にするために行われる。この通信端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。
【００３５】
３ＧＰＰにおいて、Ｈｏｍｅ−ＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ＮＢ；ＨＮＢ）、Ｈｏｍｅ−ｅＮｏｄｅＢ（Ｈｏｍｅ−ｅＮＢ；ＨｅＮＢ）と称される基地局が検討されている。ＵＴＲＡＮにおけるＨＮＢ、およびＥ−ＵＴＲＡＮにおけるＨｅＮＢは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献２には、ＨｅＮＢおよびＨＮＢへのアクセスの３つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード（Open access mode）と、クローズドアクセスモード（Closed access mode）と、ハイブリッドアクセスモード（Hybrid access mode）とが開示されている。
【００３６】
また３ＧＰＰでは、リリース１０として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の規格策定が進められている（非特許文献３、非特許文献４参照）。ＬＴＥ−Ａは、ＬＴＥの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。
【００３７】
ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚまでのより広い周波数帯域幅（transmission bandwidths）をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（Component Carrier：ＣＣ）を集約する（「アグリゲーション（aggregation）する」とも称する）、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）が検討されている。ＣＡについては、非特許文献１に記載されている。
【００３８】
ＣＡが構成される場合、移動端末はネットワーク（Network：ＮＷ）と唯一つのＲＲＣ接続（RRC connection）を有する。ＲＲＣ接続において、一つのサービングセルがＮＡＳモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル（Primary Cell：ＰＣｅｌｌ）と呼ぶ。下りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア（Downlink Primary Component Carrier：ＤＬ  ＰＣＣ）である。上りリンクで、ＰＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア（Uplink Primary Component Carrier：ＵＬ  ＰＣＣ）である。
【００３９】
移動端末の能力（ケーパビリティ（capability））に応じて、セカンダリセル（Secondary Cell：ＳＣｅｌｌ）が、ＰＣｅｌｌとともに、サービングセルの組を形成するために構成される。下りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア（Downlink Secondary Component Carrier：ＤＬ  ＳＣＣ）である。上りリンクで、ＳＣｅｌｌに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア（Uplink Secondary Component Carrier：ＵＬ  ＳＣＣ）である。
【００４０】
一つのＰＣｅｌｌと一つ以上のＳＣｅｌｌとからなるサービングセルの組が、一つの移動端末に対して構成される。
【００４１】
また、ＬＴＥ−Ａでの新技術としては、より広い帯域をサポートする技術（Wider bandwidth extension）、および多地点協調送受信（Coordinated Multiple Point transmission and reception：ＣｏＭＰ）技術などがある。３ＧＰＰでＬＴＥ−Ａのために検討されているＣｏＭＰについては、非特許文献１に記載されている。
【００４２】
モバイルネットワークのトラフィック量は、増加傾向にあり、通信速度も高速化が進んでいる。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａが本格的に運用を開始されると、更に通信速度が高速化されることが見込まれる。
【００４３】
また、３ＧＰＰにおいて、将来の膨大なトラフィックに対応するために、スモールセルを構成するスモールｅＮＢ（以下「小規模基地局装置」という場合がある）を用いることが検討されている。例えば、多数のスモールｅＮＢを設置して、多数のスモールセルを構成することによって、周波数利用効率を高めて、通信容量の増大を図る技術などが検討されている。具体的には、移動端末が２つのｅＮＢと接続して通信を行うデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity；略称：ＤＣ）などがある。ＤＣについては、非特許文献１に記載されている。
【００４４】
デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行うｅＮＢのうち、一方を「マスターｅＮＢ（略称：ＭｅＮＢ）」といい、他方を「セカンダリｅＮＢ（略称：ＳｅＮＢ）」という場合がある。
【００４５】
さらに、高度化する移動体通信に対して、２０２０年以降にサービスを開始することを目標とした第５世代（以下「５Ｇ」という場合がある）無線アクセスシステムが検討されている。例えば、欧州では、ＭＥＴＩＳという団体で５Ｇの要求事項がまとめられている（非特許文献５参照）。
【００４６】
５Ｇ無線アクセスシステムでは、ＬＴＥシステムに対して、システム容量は１０００倍、データの伝送速度は１００倍、データの処理遅延は１０分の１（１／１０）、通信端末の同時接続数は１００倍として、更なる低消費電力化、および装置の低コスト化を実現することが要件として挙げられている。
【００４７】
このような要求を満たすために、周波数を広帯域で使用してデータの伝送容量を増やすこと、ならびに周波数利用効率を上げてデータの伝送速度を上げることが検討されている。これらを実現するために、空間多重を可能とする、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）およびビームフォーミングなどの技術が検討されている。
【００４８】
また、ＬＴＥ−ＡにおいてもＭＩＭＯの検討は引き続き行われており、ＭＩＭＯの拡張としてＲｅｌｅａｓｅ１３より、２次元のアンテナアレイを用いるＦＤ（Ｆｕｌｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）−ＭＩＭＯが検討されている。ＦＤ−ＭＩＭＯについては非特許文献６に記載されている。
【００４９】
５Ｇ無線アクセスシステムは、２０２０年から予定されているサービス開始当初は、ＬＴＥシステムと混在して配置されることが検討されている。ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局をＤＣ構成で接続し、ＬＴＥ基地局をＭｅＮＢ、５Ｇ基地局をＳｅＮＢとすることで、セル範囲の大きいＬＴＥ基地局でＣ−ｐｌａｎｅデータを処理し、ＬＴＥ基地局と５Ｇ基地局でＵ−ｐｌａｎｅ処理をする構成が考えられている。
【００５０】
また、音データを転送可能な複数の通信インターフェースを携帯電話機との間で同時接続可能な構成とし、携帯電話機から音データを複数の通信インターフェースのうちのいずれかによって適切に転送させる近距離無線通信装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２０１３−２０１７６７号公報
【非特許文献】
【００５２】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１３．０．０
【非特許文献２】３ＧＰＰ  Ｓ１−０８３４６１
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  Ｖ９．０．０
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．９１２  Ｖ１０．０．０
【非特許文献５】”Scenarios, requirements and KPIs for 5G mobile and wireless system”、［online］、平成２５（２０１３）年４月３０日、ＩＣＴ−３１７６６９−ＭＥＴＩＳ／Ｄ１．１、［平成２８年１月２５日検索］、インターネット<https://www.metis2020.com/documents/deliverables/>
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．８９７  Ｖ１３．０．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５３】
例えば、工場の生産ラインにおいて、生産ラインのレイアウト変更を容易にするために、ケーブルを不要とする無線通信を実施することが考えられる。しかし、工場内には、大型の金属製の装置、あるいは移動用の台車または滑車などの反射物が多く存在し、これらの反射物で反射した反射波が無線通信の信号に干渉することが多くなったり、工場内の機器から大きなＥＭＩ（Electromagnetic Interference）が発生したりすることによって無線通信を確実に行うことができず、安定した通信を確保することができないという問題がある。
【００５４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、安定した通信を確保することが可能な通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５５】
上記の課題を解決するために、本発明による通信システムは、基地局と、基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、基地局と端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、基地局は、同一のデータを無線通信および有線通信のそれぞれで端末局に送信し、端末局は、基地局から無線通信および有線通信で受信した各データのうちのいずれか一方を選択する。
【発明の効果】
【００５６】
本発明によると、通信システムは、基地局と、基地局と通信可能に接続された端末局とを備える通信システムであって、基地局と端末局とは、無線通信および有線通信可能に接続され、基地局は、同一のデータを無線通信および有線通信のそれぞれで端末局に送信し、端末局は、基地局から無線通信および有線通信で受信した各データのうちのいずれか一方を選択するため、安定した通信を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来の無線通信装置を備える通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図１の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【図３】従来の有線通信装置を備える通信システムの構成の一例を示す図である。
【図４】図３の通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１による基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１による端末局の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１による通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１による通信システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１によるデータ伝送の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１によるデータ伝送の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１によるデータ伝送の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１によるデータ伝送の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態２による通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００５９】
＜実施の形態１＞
まず、従来の無線通信および有線通信について説明する。
【００６０】
＜従来の無線通信を行う通信システム＞
工場内の生産ラインを構築する一つ一つのＦＡ（Factory Automation）機器を無線接続して制御することが検討されている。ＦＡ機器としては、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、サーボ機器、およびセンサ等が挙げられる。ＰＬＣは、論理演算または順序操作などのプロブラムに従って逐次制御を行う装置である。無線接続が検討されている理由は、無線接続すると配線を減らすことが可能であり、製造する製品の種類が変わるときにＦＡ機器のレイアウト変更を容易に行うことができるからである。
【００６１】
図１は、従来の無線通信装置を備える通信システムの構成の一例を示す図であり、工場内の生産ラインを想定して管理室とＦＡ機器とが無線通信する場合を示している。図１において、ＰＣ（Personal Computer）１０１、マスター局１０２、および基地局１０３は、管理室に備えられ、スレーブ局１０７，１０８，１０９のそれぞれにＦＡ機器が接続されている。
【００６２】
図１に示すように、ＰＣ１０１は、例えばＦＡ機器の起動または停止の制御を行い、全ＦＡ機器の動作状況および生産の出来高の監視を行う。マスター局１０２は、当該マスター局１０２がＰＬＣである場合は、スレーブ局１０７，１０８，１０９のそれぞれに接続されている各ＦＡ機器に対して、次に行う指示をデータとして送信する。基地局１０３は、マスター局１０２から受けた指令を無線通信で端末局１０４，１０５，１０６に送信する。端末局１０４，１０５，１０６は、無線通信を行う際に基地局１０３から送信されたデータを受信する。スレーブ局１０７，１０８，１０９は、マスター局１０２から受信したデータを用いて各ＦＡ機器の制御を行うとともに、ＦＡ機器の監視データ等を端末局１０４，１０５，１０６に送信する。
【００６３】
次に、処理の流れを説明する。なお、マスター局１０２はＰＬＣである。ＰＬＣでは、予めユーザが作成したアプリケーションプログラムであるラダープログラムに基づいて、例えば以下の（ａ）〜（ｃ）の処理を行うものとする。
（ａ）スレーブ局１０７は、物が流れてきたことをセンサで検出する。
（ｂ）スレーブ局１０８は、物が流れてきたことを検出したら赤色灯を点灯する。
（ｃ）スレーブ局１０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、条件に応じて選択されたコンベアに物を搬送する。ここで、条件とは、物である製品のサイズ（大、中、小）である。例えば、製品のサイズが「大」であるときはコンベアＡに搬送され、製品サイズが「中」であるときはコンベアＢに搬送され、製品サイズが「小」であるときはコンベアＣに搬送される。
【００６４】
まず、マスター局１０２は、ラダープログラムに基づいたＣＰＵ（Central Processing Unit）の指示を基地局１０３に送信する。ＣＰＵの指示を受けた基地局１０３は、ＦＡ機器を実行させるためのラダープログラムに基づく指示データを、各端末局１０４，１０５，１０６に送信する。ラダープログラムに基づく指示として、基地局１０３は、最初に端末局１０４に指示データを送信する。端末局１０４は、基地局１０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局１０７に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「センサがアサートされたら通知する」という処理を実行する指示である。スレーブ局１０７は、物が流れてきたことをセンサが検出すると、当該検出したことを示す情報であるアサート情報を端末局１０４に送信する。端末局１０４は、アサート情報を基地局１０３に送信する。基地局１０３は、受信したアサート情報をマスター局１０２に送信する。マスター局１０２では、スレーブ局１０７から受信したアサート情報をＣＰＵが認識すると、ラダープログラムに基づいて次の処理を行うためにスレーブ局１０８に指示を出す。すなわち、マスター局１０２は、ラダープログラムに基づく指示データを基地局１０３に送信する。
【００６５】
基地局１０３は、次のラダープログラムに基づく指示データを端末局１０５に送信する。端末局１０５は、基地局１０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局１０８に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「赤色灯を点灯する」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局１０８は、赤色灯を点灯する。
【００６６】
マスター局１０２は、スレーブ局１０８に対して赤色灯を点灯する指示データを送信した後、次のラダープログラムに基づく指示データを基地局１０３に送信する。基地局１０３は、指示データを端末局１０６に送信する。端末局１０６は、基地局１０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局１０９に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「流れてきた物のサイズを判定し、「大」ならコンベアＡへ、「中」ならコンベアＢへ、「小」ならコンベアＣへ振り分ける」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局１０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、予め指示した条件に応じたコンベアに物を搬送する。
【００６７】
次に、上記で説明した処理の流れについて、図２のプロトコルスタックの例を用いて説明する。
【００６８】
図２に示すように、アプリケーション層２０１，２０６は、ＦＡ制御スイッチ、またはラダープログラム等のマスター局１０２からの指示を行う等のプロトコルを示している。トランスポート層２０２，２０７は、例えばＴＣＰまたはＵＤＰであり、ポート番号によってどこと通信するのかを区別して送信する仕組みを提供する、あるいはデータの送達確認による高信頼性伝送等を実現している。ネットワーク層２０３，２０８であるＩＰは、データにＩＰアドレスによる送信先のアドレッシングを行う。
【００６９】
リンク層２０４，２０９は、例えば３ＧＰＰ準拠の無線通信プロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。図２の例では、３ＧＰＰ準拠のプロトコルを示しているが、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（登録商標、以下同じ）、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標、以下同じ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｄ等の無線ＬＡＮ準拠のものであってもよい。物理層２０５，２１０は、ＣＲＣ付与、誤り訂正、６４ＱＡＭ等多値変調、ＯＦＤＭ／ＣＤＭ等の処理、無線周波数への周波数変換、およびアンテナからの放射を行う。
【００７０】
次に、図２のプロトコルスタックにおけるデータの流れについて説明する。なお、図２において、左側のプロトコルスタックは基地局１０３に対応し、右側のプロトコルスタックは端末局１０４，１０５，１０６に対応するものとする。
【００７１】
アプリケーション層２０１では、例えば生産ラインを管理する操作者が、ラダープログラムを用いて各ＦＡ機器に指示を出す。トランスポート層２０２であるＴＣＰ／ＵＤＰは、上位の階層であるアプリケーション層２０１からの送信要求を受ける。トランスポート層２０２では、エラー検出、エラー訂正、および再送制御等を行う。ネットワーク層２０３であるＩＰは、ネットワークへのアドレスの割り当て、データの伝送経路の管理および選択、データの送受信、および優先制御等の機能を有する。ネットワーク層２０３は、トランスポート層２０２からデータが送られてくると、当該データをリンク層２０４に送る。リンク層２０４であるＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣは、通信相手の識別および認識等を行う。その後、物理層２０５にデータが送られると、物理層２０５は、無線信号を用いてデジタル信号の送受信ができるようにする。これにより、基地局１０３からデータが無線通信で送信される。
【００７２】
基地局１０３から送信されたデータは、端末局１０４，１０５，１０６に設けられたアンテナで受信され、物理層２１０に届く。物理層２１０では、データと信号の変換方式、および信号の変復調方式等が定義されている。リンク層２０９であるＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣは、物理層２１０から送られてきたデータを受け取ると、通信相手の識別および認識等を行う。ネットワーク層２０８であるＩＰは、リンク層２０９から送られてきたデータを受け取ると、ネットワークへのアドレスの割り当て、データの伝送経路の管理および選択、データの送受信、および優先制御などを行う。トランスポート層２０７であるＴＣＰ／ＵＤＰは、上位の階層であるアプリケーション層２０１からの送信要求を受ける。
【００７３】
上記で説明した無線通信の性能は、通信環境に大きな影響を受ける。特に、建物内の装置等の反射物で反射した反射波が無線通信の信号に干渉することが多くなり、障害物に遮られて十分なＳＮ比を確保することができないことがある。また、生産ラインのレイアウト変更時には、ＦＡ機器の設置場所を変更すると、その都度、無線通信の性能が劣化する可能性があるといった問題がある。
【００７４】
＜従来の有線通信を行う通信システム＞
図３は、従来の有線通信装置を備える通信システムの構成の一例を示す図であり、工場内の生産ラインを想定して管理室とＦＡ機器とが有線通信する場合を示している。図３において、ＰＣ３０１、マスター局３０２、および基地局３０３は、管理室に備えられ、スレーブ局３０７，３０８，３０９のそれぞれにＦＡ機器が接続されている。
【００７５】
図３に示すように、ＰＣ３０１は、例えばＦＡ機器の起動または停止の制御を行い、全ＦＡ機器の動作状況および生産の出来高の監視を行う。マスター局３０２は、当該マスター局３０２がＰＬＣである場合は、スレーブ局３０７，３０８，３０９のそれぞれに接続されている各ＦＡ機器に対して、次に行う指示をデータとして送信する。基地局３０３は、マスター局３０２から受けた指令を無線通信で端末局３０４，３０５，３０６に送信する。端末局３０４，３０５，３０６は、無線通信を行う際に基地局３０３から送信されたデータを受信する。スレーブ局３０７，３０８，３０９は、マスター局３０２から受信したデータを用いて各ＦＡ機器の制御を行うとともに、ＦＡ機器の監視データ等を端末局３０４，３０５，３０６に送信する。スイッチングハブ３１０は、宛先等を解析して必要な機器にデータを送信する機能を有する。
【００７６】
次に、処理の流れを説明する。なお、マスター局３０２はＰＬＣである。ＰＬＣでは、予めユーザが作成したアプリケーションプログラムであるラダープログラムに基づいて、例えば以下の（ａ）〜（ｃ）の処理を行うものとする。
（ａ）スレーブ局３０７は、物が流れてきたことをセンサで検出する。
（ｂ）スレーブ局３０８は、物が流れてきたことを検出したら赤色灯を点灯する。
（ｃ）スレーブ局３０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、条件に応じて選択されたコンベアに物を搬送する。ここで、条件とは、物である製品のサイズ（大、中、小）である。例えば、製品のサイズが「大」であるときはコンベアＡに搬送され、製品サイズが「中」であるときはコンベアＢに搬送され、製品サイズが「小」であるときはコンベアＣに搬送される。
【００７７】
まず、マスター局３０２は、ラダープログラムに基づいたＣＰＵの指示を基地局３０３に送信する。ＣＰＵの指示を受けた基地局３０３は、ＦＡ機器を実行させるためのラダープログラムに基づく指示データを、スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で各端末局３０４，３０５，３０６に送信する。ラダープログラムに基づく指示として、基地局３０３は、最初に端末局３０４に指示データを送信する。端末局３０４は、スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で基地局３０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局３０７に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「センサがアサートされたら通知する」という処理を実行する指示である。スレーブ局３０７は、物が流れてきたことをセンサが検出すると、当該検出したことを示す情報であるアサート情報を端末局３０４に送信する。端末局３０４は、アサート情報を、スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で基地局３０３に送信する。基地局３０３は、受信したアサート情報をマスター局３０２に送信する。マスター局３０２では、スレーブ局３０７から受信したアサート情報をＣＰＵが認識すると、ラダープログラムに基づいて次の処理を行うためにスレーブ局３０８に指示を出す。すなわち、マスター局３０２は、ラダープログラムに基づく指示データを基地局３０３に送信する。
【００７８】
基地局３０３は、次のラダープログラムに基づく指示データを、スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で端末局３０５に送信する。端末局３０５は、基地局３０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局３０８に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「赤色灯を点灯する」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局３０８は、赤色灯を点灯する。
【００７９】
マスター局３０２は、スレーブ局３０８に対して赤色灯を点灯する指示データを送信した後、次のラダープログラムに基づく指示データを基地局３０３に送信する。基地局３０３は、指示データを、スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で端末局３０６に送信する。端末局３０６は、基地局３０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局３０９に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「流れてきた物のサイズを判定し、「大」ならコンベアＡへ、「中」ならコンベアＢへ、「小」ならコンベアＣへ振り分ける」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局３０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、予め指示した条件に応じたコンベアに物を搬送する。
【００８０】
次に、上記で説明した処理の流れについて、図４のプロトコルスタックの例を用いて説明する。
【００８１】
図４に示すように、アプリケーション層４０１，４０６は、ＦＡ制御スイッチ、またはラダープログラム等のマスター局３０２からの指示を行う等のプロトコルを示している。トランスポート層４０２，４０７は、例えばＴＣＰまたはＵＤＰであり、ポート番号によってどこと通信するのかを区別して送信する仕組みを提供する、あるいはデータの送達確認による高信頼性伝送等を実現している。ネットワーク層４０３，４０８であるＩＰは、データにＩＰアドレスによる送信先のアドレッシングを行う。
【００８２】
リンク層４０４，４０９は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同じ）であり、プロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。図４の例では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔのプロトコルを示しているが、ＨＤＬＣ（High-Level Data Link Control）またはＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Interface）でもよい。物理層４０５，４１０は、電気信号または光信号のプロトコルを示す。
【００８３】
次に、図４のプロトコルスタックにおけるデータの流れについて説明する。なお、図４において、左側のプロトコルスタックは基地局３０３に対応し、右側のプロトコルスタックは端末局３０４，３０５，３０６に対応するものとする。
【００８４】
通信をする際、データは、アプリケーション層４０１から、トランスポート層４０２であるＴＣＰ／ＵＤＰを通り、ネットワーク層４０３であるＩＰに渡される。その後、リンク層４０４であるＥｔｈｅｒｎｅｔ、および物理層４０５にデータが順に渡され、基地局３０３からデータが有線通信で送信される。
【００８５】
スイッチングハブ３１０を経由して有線通信で端末局３０４，３０５，３０６に受信されたデータは、物理層４１０、リンク層４０９であるＥｔｈｅｒｎｅｔ、ネットワーク層４０８であるＩＰ、およびトランスポート層４０７であるＴＣＰ／ＵＤＰを通り、スレーブ局３０７，３０８，３０９に渡される。
【００８６】
スレーブ局３０７，３０８，３０９局側からマスター局３０２側にデータを送信するときは、上記と逆の経路を経て通信が行われる。
【００８７】
上記で説明した有線通信は、無線通信と比較して配線が増える。また、製造する製品の種類が変わるとＦＡ機器のレイアウト変更が生じ、これに伴う各機器のネットワーク間での配線が煩雑になり、誤接続等が生じるといった問題がある。
【００８８】
本実施の形態は、上記で説明した問題を解決するためになされたものであり、以下に詳細に説明する。
【００８９】
＜実施の形態１による通信システム＞
本実施の形態１は、基地局と端末局とのデータの送受信を無線通信および有線通信の両方で行う場合について説明する。
【００９０】
図５は、本発明の実施の形態１による通信システムの構成の一例を示す図であり、工場内の生産ラインを想定して管理室とＦＡ機器とが無線通信する場合を示している。図５において、ＰＣ５０１、マスター局５０２、および基地局５０３は、管理室に備えられ、スレーブ局５０７，５０８，５０９のそれぞれにＦＡ機器が接続されている。
【００９１】
図５に示すように、ＰＣ５０１は、例えばＦＡ機器の起動または停止の制御を行い、全ＦＡ機器の動作状況および生産の出来高の監視を行う。マスター局５０２は、当該マスター局５０２がＰＬＣである場合は、スレーブ局５０７，５０８，５０９のそれぞれに接続されている各ＦＡ機器に対して、次に行う指示をデータとして送信する。基地局５０３は、マスター局５０２から受けた指令を無線通信および有線通信で端末局５０４，５０５，５０６に送信する。端末局５０４，５０５，５０６は、無線通信および有線通信を行う際に基地局５０３から送信されたデータを受信し、あるいはスレーブ局５０７，５０８，５０９から受信したデータを送信する。スレーブ局５０７，５０８，５０９は、マスター局５０２から受信したデータを用いて各ＦＡ機器の制御を行うとともに、ＦＡ機器の監視データ等を端末局５０４，５０５，５０６に送信する。スイッチングハブ５１０は、宛先等を解析して必要な機器にデータを送信する機能を有する。
【００９２】
次に、図５の通信システムにおける処理の流れを説明する。なお、マスター局５０２はＰＬＣである。ＰＬＣでは、予めユーザが作成したアプリケーションプログラムであるラダープログラムに基づいて、例えば以下の（ａ）〜（ｃ）の処理を行うものとする。
（ａ）スレーブ局５０７は、物が流れてきたことをセンサで検出する。
（ｂ）スレーブ局５０８は、物が流れてきたことを検出したら赤色灯を点灯する。
（ｃ）スレーブ局５０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、条件に応じて選択されたコンベアに物を搬送する。ここで、条件とは、物である製品のサイズ（大、中、小）である。例えば、製品のサイズが「大」であるときはコンベアＡに搬送され、製品サイズが「中」であるときはコンベアＢに搬送され、製品サイズが「小」であるときはコンベアＣに搬送される。
【００９３】
まず、マスター局５０２は、ラダープログラムに基づいたＣＰＵの指示を基地局５０３に送信する。ＣＰＵの指示を受けた基地局５０３は、ＦＡ機器を実行させるためのラダープログラムに基づく指示データを、各端末局５０４，５０５，５０６に無線通信および有線通信で送信する。ラダープログラムに基づく指示として、基地局５０３は、最初に端末局５０４に指示データを無線通信および有線通信で送信する。基地局５０３から端末局５０４に送信される指示データは、同一のデータである。具体的には、無線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３のアンテナからデータが送信され、端末局５０４のアンテナでデータが受信される。有線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３から送信された指示データは、スイッチングハブ５１０を経由して端末局５０４に受信される。
【００９４】
端末局５０４は、無線通信および有線通信のそれぞれで同一のデータを受信し、任意のいずれか一方のデータをスレーブ局５０７に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「センサがアサートされたら通知する」という処理を実行する指示である。当該指示に基づき、スレーブ局５０７は、物が流れてきたことをセンサが検出すると、当該検出したことを示す情報であるアサート情報を端末局５０４に送信する。端末局５０４は、アサート情報を無線通信および有線通信で基地局５０３に送信する。具体的には、無線通信でアサート情報を送信するときは、端末局５０４のアンテナからアサート情報が送信され、基地局５０３のアンテナでアサート情報が受信される。有線通信でアサート情報を送信するときは、端末局５０４から送信されたアサート情報は、スイッチングハブ５１０を経由して基地局５０３に受信される。
【００９５】
基地局５０３は、受信したアサート情報をマスター局５０２に送信する。マスター局５０２では、スレーブ局５０７から受信したアサート情報をＣＰＵが認識すると、ラダープログラムに基づいて次の処理を行うためにスレーブ局５０８に指示を出す。すなわち、マスター局５０２は、ラダープログラムに基づく指示データを基地局５０３に送信する。
【００９６】
基地局５０３は、次のラダープログラムに基づく指示データを無線通信および有線通信で端末局５０５に送信する。具体的には、無線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３のアンテナからデータが送信され、端末局５０５のアンテナでデータが受信される。有線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３から送信された指示データは、スイッチングハブ５１０を経由して端末局５０５に受信される。
【００９７】
端末局５０５は、基地局５０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局５０８に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「赤色灯を点灯する」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局５０８は、赤色灯を点灯する。
【００９８】
マスター局５０２は、スレーブ局５０８に対して赤色灯を点灯する指示データを送信した後、次のラダープログラムに基づく指示データを基地局５０３に送信する。基地局５０３は、指示データを無線通信および有線通信で端末局５０６に送信する。具体的には、無線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３のアンテナからデータが送信され、端末局５０６のアンテナでデータが受信される。有線通信で指示データを送信するときは、基地局５０３から送信された指示データは、スイッチングハブ５１０を経由して端末局５０６に受信される。
【００９９】
端末局５０６は、基地局５０３から指示データを受信すると、当該指示データをスレーブ局５０９に送信する。ここで、指示データに含まれる指示は、「流れてきた物のサイズを判定し、「大」ならコンベアＡへ、「中」ならコンベアＢへ、「小」ならコンベアＣへ振り分ける」という処理を実行する指示である。指示を受けたスレーブ局５０９は、流れてきた物をアームロボットで掴み、予め指示した条件に応じたコンベアに物を搬送する。
【０１００】
＜実施の形態１による基地局５０３＞
図６は、基地局５０３の構成の一例を示すブロック図である。基地局５０３は、無線通信および有線通信を行う機能を有している。
【０１０１】
まず、基地局５０３から端末局５０４，５０５，５０６にデータを送信する場合について説明する。
【０１０２】
インターフェース部６０１は、マスター局５０２からの指示をデータ処理部６０２に伝送するために、電気変換およびフォーマット変換を行う機能を有している。データ処理部６０２は、インターフェース部６０１から受け取ったマスター局５０２の指示を、制御部６０３の指示に従って蓄積し、セレクタ６０４にデータを送る機能を有している。なお、データ処理部６０２は、マスター局５０２の指示を、制御部６０３の指示に従って加工した後に蓄積してもよい。データ処理部６０２は、内部にデータを蓄積するメモリを有している。このメモリは、送信する優先順位、およびＡＲＱの送達確認ができるまでの一時格納場所として用いる。また、データ処理部６０２は、制御部６０３に対して、到達したデータに関連する情報である到達データ関連情報を通知する機能を有していてもよい。到達データ関連情報としては、例えば、送信先情報、データサイズ、所要のＱｏＳ（Quality of Service）［許容できる遅延時間等］に関する情報、および情報が基地局５０３に到達した時間情報等が挙げられる。所要のＱｏＳに関する情報としては、例えば、マスター局５０２と基地局５０３間のＩＥＥＥ８０２．１ＱにおけるＰＣＰ（Priority Code Point）でもよく、ＩＥＴＦ２４７４に規定されているＤｉｆｆＳｅｒｖのＤＳフィールド等の優先制御関連情報でもよい。また、所要のＱｏＳに関する情報としては、ＰＣ５０１で予め設定された、マスター局５０２経由で指定された通信データ種別毎の優先制御設定情報リスト［通信データ毎にＩＤと優先順位を付与］、および各通信データのヘッダに付与されるＩＤ情報でもよい。情報が基地局５０３に到達した時間情報としては、例えば、ＩＥＥＥ１５８８におけるＰＴＰ（Precision time protocol）から得られた時間情報でもよく、ＮＴＰ（Network Time Protocol）から得られた時間情報でもよい。また、情報が基地局５０３に到達した時間情報としては、ＲＴＰ（Real-time transport Protocol）のようなデータヘッダに付与されるタイムスタンプでもよい。
【０１０３】
データ処理部６０２は、制御部６０３からの送信データ指定情報、例えば、蓄積しているデータの送信または再送指示、あるいは送信タイミングの指示を受信する機能を有してもよい。このように、データ処理部６０２は、制御部６０３の指示に従ってセレクタ６０４に送信するデータを加工している。
【０１０４】
セレクタ６０４は、データを送受信する際に、無線通信と有線通信とを切り替える機能を有する。なお、図６では、セレクタ６０４と表記しているが、セレクタ６０４は、無線通信または有線通信のいずれか一方を選択するのではなく、同一のデータを有線通信および無線通信に複製してデータを送信する。また、セレクタ６０４は、データ処理部６０２から送信されたデータを受信する。そして、有線インターフェース部６０５と無線インターフェース部６０６とに複製したデータを送信する。
【０１０５】
有線インターフェース部６０５は、データ処理部６０２からセレクタ６０４を経由して流れてきた信号を受信し、当該信号を有線通信で送信する。
【０１０６】
無線インターフェース部６０６は、本実施の形態１では３ＧＰＰ準拠のプロトコルであるものとして説明しているが、ＧＳＭやｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ/ｂ/ｇ/ｎ/ａｃ/ａｄ等の無線ＬＡＮ準拠のものであってもよい。無線インターフェース部６０６は、データ処理部６０２からセレクタ６０４を経由して流れてきた信号を受信し、当該信号を無線通信で送信する。
【０１０７】
次に、基地局５０３が端末局５０４，５０５，５０６からデータを受信する場合について説明する。
【０１０８】
有線インターフェース部６０５は、端末局５０４，５０５，５０６からデータを受信し、当該データをセレクタ６０４に送信する機能を有する。また、無線インターフェース部６０６も端末局５０４，５０５，５０６からデータを受信し、当該データをセレクタ６０４に送信する機能を有する。セレクタ６０４は、スレーブ局５０７，５０８，５０９から有線インターフェース部６０５および無線インターフェース部６０６を通じて受信したデータの内、任意のいずれか一方のデータをデータ処理部６０２に送信する。なお、セレクタ６０４は、制御部６０３からの指示に基づいて有線通信で受信するのか、無線通信で受信するのかを判断して切り替えてもよい。
【０１０９】
データ処理部６０２は、セレクタ６０４から出力されたデータを受け取る。データ処理部６０２は、受け取ったデータを制御部６０３に送る機能を有する。データ処理部６０２は、制御部６０３に対して、到達データ関連情報を通知する機能を有する。到達データ関連情報としては、例えば、有線インターフェース部６０５による伝送、無線インターフェース部６０６による伝送区別情報、送信元情報、データサイズ、下りデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、所要のＱｏＳ（Quality of Service）［許容できる遅延時間等］に関する情報、および基地局５０３から送信したデータが端末局に到達した時間と、端末局５０４，５０５，５０６から送信したデータが基地局５０３に到達した時間との両方の情報等が挙げられる。
【０１１０】
有線インターフェース部６０５から送られる所要のＱｏＳ情報としては、例えば、マスター局５０２と基地局５０３間のＩＥＥＥ８０２．１ＱにおけるＰＣＰ（Priority Code Point）でもよく、ＩＥＴＦ２４７４に規定されているＤｉｆｆＳｅｒｖのＤＳフィールド等の優先制御関連情報でもよい。また、所要のＱｏＳ情報としては、ＰＣ５０１で予め設定された、マスター局５０２経由で指定された通信データ種別毎の優先制御設定情報リスト［通信データ毎にＩＤと優先順位を付与］、および各通信データのヘッダに付与されるＩＤ情報でもよい。高速制御が必要な装置に対して送信する制御データを優先して送信することにより、遅延時間を短くする、またはデータを規定時間内に確実に伝送することができる。また、同一の装置においても装置の動作状況のログ等の緊急を要しないデータの送信を後回しにすることができ、低遅延動作が必要なｍｏｔｉｏｎ−ｃｏｎｔｒｏｌ用の信号等を確実に伝送することができる。基地局５０３が送信したデータが端末局５０４，５０５，５０６に到達した時間情報としては、例えば、ＩＥＥＥ１５８８におけるＰＴＰ（Precision time protocol）から得られた時間を元に端末局５０４，５０５，５０６で付与したタイミング情報でもよく、ＮＴＰ（Network Time Protocol）から得られた時間情報から得られた時間を元に端末局５０４，５０５，５０６で付与したタイミング情報でもよい。また、基地局５０３が送信したデータが端末局５０４，５０５，５０６に到達した時間情報としては、ＲＴＰ（Real-time transport Protocol）のようなデータヘッダに付与されるタイムスタンプでもよい。ＰＣ５０１から予めマスター局５０２経由で指定された通信データ種別毎の許容遅延時間情報リスト［通信データ毎にIDと許容遅延時間を付与］を規定しておくことによって、上記の時間情報を基に許容遅延時間を越えそうなデータを優先的に送信することが可能となり、様々な複数の装置を接続しても低遅延動作が必要なｍｏｔｉｏｎ−ｃｏｎｔｒｏｌ用の信号等を確実に伝送することができる。
【０１１１】
無線インターフェース部６０６から送られる所要のＱｏＳ情報としては、例えば、無線チャネル設定時に割り付ける通信データ毎のＩＤがある。下り設定時にマスター局５０２経由で指定された通信データ種別毎の優先制御設定情報リスト［通信データ毎にＩＤと優先順位を付与］で対応付けを行う。タイムスタンプについても３ＧＰＰ関連のＬＴＥ、５Ｇでは無線伝送されるタイミングが管理されるため、そのタイムスタンプを制御部６０３に送付する。無線ＬＡＮ等の場合は、有線通信と同一処理である。
【０１１２】
インターフェース部６０１は、データ処理部６０２からのデータを受信し、当該データをマスター局５０２に報告する機能を有する。
【０１１３】
＜実施の形態１による端末局５０４，５０５，５０６＞
図７は、端末局５０４の構成の一例を示すブロック図である。端末局５０４は、無線通信および有線通信を行う機能を有している。なお、図７は、端末局５０４の構成を示しているが、端末局５０５，５０６についても同様である。
【０１１４】
まず、端末局５０４が基地局５０３からデータを受信する場合について説明する。
【０１１５】
有線インターフェース部７０５は、基地局５０３からデータを受信し、当該データをセレクタ７０４に送信する機能を有する。また、無線インターフェース部７０６も同様に、基地局５０３からデータを受信し、セレクタ７０４に送信する機能を有する。セレクタ７０４は、基地局５０３を経由してマスター局５０２から送信されたデータを、有線インターフェース部７０５および無線インターフェース部７０６を通じて受信し、受信したデータの内、任意のいずれか一方をデータ処理部７０２に送信する。なお、セレクタ７０４は、制御部７０３からの指示に基づいて有線通信で受信するのか、無線通信で受信するのかを判断して切り替えてもよい。
【０１１６】
データ処理部７０２は、セレクタ７０４から出力されたデータを受け取る。データ処理部７０２は、受け取った到達データ関連情報を制御部７０３に送る機能も有する。インターフェース部７０１は、データ処理部７０２から出力されたデータを受信し、スレーブ局５０２への指示を行う機能を有する。
【０１１７】
次に、端末局５０４から基地局５０３にデータを送信する場合について説明する。
【０１１８】
インターフェース部７０１は、スレーブ局５０２からの送信の報告を受けて、そのスレーブ局５０２からの報告をデータ処理部７０２に出力する機能を有する。データ処理部７０２は、インターフェース部７０１から受け取ったスレーブ局５０２の報告をセレクタ７０４に送る機能を有する。
【０１１９】
データ処理部７０２は、内部にデータを蓄積するメモリの機能を有しており、蓄積したデータを一度にセレクタ７０４に送信することも可能である。データ処理部７０２は、制御部７０３に到達データ関連情報を送信する機能を有する。また、データ処理部７０２は、制御部７０３からの送信データ指定等の指示を受信する機能も有する。データ処理部７０２は、制御部７０３からの指示を受けてセレクタ７０４にデータを送信する。セレクタ７０４は、同一のデータを複製したデータを、有線インターフェース部７０５と無線インターフェース７０６とに送信する。
【０１２０】
有線インターフェース部７０５は、データ処理部７０２からセレクタ７０４を経由して流れてきた信号を受信し、当該信号を有線通信で送信する。
【０１２１】
無線インターフェース部７０６は、例えばＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線ネットワークを示している。無線インターフェース部７０６は、データ処理部７０２からセレクタ７０４を経由して流れてきた信号を受信し、当該信号を無線通信で送信する。
【０１２２】
＜実施の形態１による通信システムの処理の説明＞
本実施の形態１による通信システムについて、図８のプロトコルスタックを用いて説明する。
【０１２３】
図８に示すように、トランスポート層８０２，８１０は、ＴＣＰ/ＵＤＰであり、エラーの検出、エラーの訂正、および再送制御を行い、通信する経路の確立を決定している。ネットワーク層８０３，８１１は、ＩＰであり、トランスポート層８０２，８１０からの要求を受けてデータを送信している。また、ネットワーク層８０３，８１１は、受信したデータをトランスポート層８０２，８１０に報告する機能を有する。
【０１２４】
アダプテーションレイヤ８０４は、無線通信および有線通信に同一データを送信し、アダプテーションレイヤ８１２は、無線通信および有線通信で受信したデータのうちの任意のいずれか一方を上位レイヤに伝送し、マスター局５０２またはスレーブ局５０７，５０８，５０９が無線通信および有線通信でデータを送受信するための処理を行っている。
【０１２５】
リンク層８０５，８１５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔであり、有線通信時のプロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。リンク層８０７，８１３は、例えばＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣであり、無線通信時のプロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。物理層８０６，８０８，８１４，８１６は、例えばＲＪ４５またはＣＡＴ５等の規格の送信媒体である。アプリケーション層８０１，８０９は、マスター局５０２からスレーブ局５０７，５０８，５０９への指示情報、またはスレーブ局５０７，５０８，５０９からの監視情報である。
【０１２６】
本実施の形態１による通信システムにおけるデータの流れを、図８のプロトコルスタックを用いて説明する。
【０１２７】
アプリケーション層８０１から送信されたマスター局５０２からの指示は、トランスポート層８０２であるＴＣＰ/ＵＤＰ、およびネットワーク層８０３であるＩＰを経て、アダプテーションレイヤ８０４に伝送される。アダプテーションレイヤ８０４では、有線通信と無線通信で同一のデータを送信する。ここで、アダプテーションレイヤ８０４は、上記で説明した図６のデータ処理部６０２、セレクタ６０４、および制御部６０３の機能に相当する。
【０１２８】
データが無線通信で送信されるときは、リンク層８０７であるＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣにデータが渡される。その後、データは、物理層８０８に渡され、基地局５０３から無線通信で送信される。受信側である端末局５０４，５０５，５０６は、受け取ったデータを物理層８１４、およびリンク層８１３であるＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣを経由してアダプテーションレイヤ８１２に送られる。
【０１２９】
データが有線通信で送信されるときは、リンク層８０５であるＥｔｈｅｒｎｅｔにデータが渡される。その後、物理層８０６に渡されて、基地局５０３側からデータが有線通信で送信される。受信側がある端末局５０４，５０５，５０６は、受け取ったデータを物理層８１６、およびリンク層８１５であるＥｔｈｅｒｎｅｔを経由してアダプテーションレイヤ８１２に送られる。
【０１３０】
無線通信および有線通信で受信されたデータは、アダプテーションレイヤ８１２で任意のいずれか一方が選択される。選択されたデータは、アダプティブレイヤ８１２から、ネットワーク層８１１であるＩＰ、およびトランスポート層８１０であるＴＣＰ/ＵＤＰを通り、アプリケーション層８０９からスレーブ局５０７，５０８，５０９側に指示として出力される。
【０１３１】
以上のことから、本実施の形態１によれば、有線通信および無線通信で同一のデータを送信し、受信装置において有線通信および無線通信で同一データを受信した際に、有線通信または無線通信のいずれか一方を選択することによって、レイアウト変更等で一時的に工場内の無線通信環境が悪くなる可能性があるときに、有線通信ケーブルを敷設することで常時安定した通信を提供することができる。すなわち、本実施の形態１による通信システムによれば、安定した通信を確保することが可能となる。
【０１３２】
なお、上記では、１系統の無線通信、および１系統の有線通信の両方から同一データを送信する場合について説明したが、無線通信および有線通信のそれぞれが複数系統である場合も同様である。
【０１３３】
上記では、無線通信時、マスター局５０２に基地局５０３を設置する場合について説明したが、図９に示すように、マスター局５０２にも第１端末局である端末局９０１を設けてもよい。この場合、別途設けた基地局９０２を単に経由して、マスター局５０２に接続された端末局９０１と、スレーブ局５０７，５０８，５０９に接続された第２端末局である端末局５０４，５０５，５０６との間で通信すればよく、上記で説明した図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１３４】
また、図９に示す通信システムにおいて、マスター局５０２に接続された端末局９０１と、スレーブ局５０７，５０８，５０９に接続された端末局５０４，５０５，５０６とが直接通信してもよい。このような通信は、無線ＬＡＮによる接続、または３ＧＰＰでＰＣ５として規格化されている通信に相当する。この場合、上記で説明した基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１３５】
また、上記では、ネットワーク層８０３においてＩＰ処理を行う場合を一例として説明したが、ネットワーク層８０３においてＩＰ処理およびＥｔｈｅｒｎｅｔ処理を行い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理後のデータをアダプテーションレイヤ８０４で処理してもよい。この場合、アダプテーションレイヤ８０４の出力は、上記と同様にリンク層（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ）８０７に入力されて上記と同様の処理が行われるが、リンク層（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）８０５の処理がなくなり、直接物理層８０６に入力される。また、リンク層（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）８１５の処理もなくなり、ネットワーク層８１１においてＩＰ処理およびＥｔｈｅｒｎｅｔ処理が行われる。
【０１３６】
＜変形例１＞
実施の形態１では、基地局５０３のセレクタ６０４、および端末局５０４，５０５，５０６のセレクタ７０４のそれぞれが、無線通信および有線通信で受信したデータのうちの任意の１つを選択する場合について説明した。本変形例１では、基地局５０３のセレクタ６０４、および端末局５０４，５０５，５０６のセレクタ７０４のそれぞれが、無線通信および有線通信で受信したデータのうちの先に到着したデータを選択することを特徴とする。
【０１３７】
具体的には、送信側のアダプテーションレイヤ８０４でタイムスタンプを付与し、受信側のアダプテーションレイヤ８１２で同一のタイムスタンプになる無線通信および有線通信それぞれから到着したデータの管理を行い、先に受信したデータのみを上位レイヤであるネットワーク層８１１に渡し、もう一方のデータを廃棄する。これにより、無線通信および有線通信の両方のデータが到着するのを待つことによって遅延が発生したり、上位レイヤに無線通信および有線通信の両方のデータが入力されて不整合が発生したりすることを回避できる。
【０１３８】
さらに、ネットワーク層８０３から取得したデータをアダプテーションレイヤ８０４から送信する際、データの分割単位を無線通信および有線通信で同一サイズにすることが望ましい。物理層８０６，８０８，８１４，８１６で送られるデータサイズではなく、リンク層８０５およびリンク層８０７に入力されるデータサイズが同一サイズであることが望ましい。アダプテーションレイヤ８１２でＩＰパケットまたはＴＣＰパケットなどの１つ分がすべて到着しなくても、セレクタ６０４，７０４において先に到着したデータの選択が可能となり、ＩＰ／ＴＣＰパケット等の１つ分の到着を確認するためのパケット組立用メモリを無線通信および有線通信の両方で確保する必要がなくなるためメモリ量を削減することができる（図１０，１１参照）。
【０１３９】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例１を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例１を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１４０】
＜変形例２＞
実施の形態１では、データ処理部内での送達確認待ちのメモリについて、送信する優先順位、およびＡＲＱの送達確認できるまでのデータの一時格納場所として説明したが、有線通信での送達確認結果を無線通信用の送達確認待ちのメモリ管理に適用したり、無線通信での送達確認結果を有線通信用の送達確認待ちのメモリ管理に適用したりすることが望ましい。
【０１４１】
通常、無線通信と有線通信とでは、データの送信単位が異なる。また、無線通信および有線通信では、他の装置にデータが輻輳すると、送信待ちまたは再送が発生する。これらの要因のため、データ処理部は、無線通信用の送達確認待ちメモリと、有線通信用の送達確認待ちメモリとを別々に保有する必要がある。仮に、無線通信で送達確認できたデータについては、無線通信の送達確認待ちメモリを解放するだけではなく、有線通信の当該データに対応した送達確認待ちメモリを解放するとよい。
【０１４２】
また、図１２に示すように、有線通信の当該データの送受信処理そのものを停止（仕掛データの受信処理用リソースの解放）してもよい。有線通信でパケット到達を確認したとき、無線リソースを解放するために、自局内のリソースを解放するとともに、基地局と端末局との不整合を回避するには、ＲＬＣ（Radio Link Control）でＡＭ（Acknowledgeｄ Mode）モード／ＵＭ（Uｎacknowledgeｄ Mode）モードで動作しているときには、ＲＬＣのｓｄｕ（Service Data Unit）破棄指示を受信側に送信する。
【０１４３】
ｓｄｕ破棄指示は、指定したＳＮ（Sequence Number）よりも若番で特定の窓サイズの中に含まれるＳＮに対応したｓｄｕを廃棄すると、複数のｓｄｕを破棄するときに処理を軽減することができる。特定の窓サイズは、ＲＲＣ（Radio Resource Control）のメッセージ（RRC Connection Reconfiguration Request）で事前に設定できるようにするとよい。この仕組みを設けることによって、タイムアウトするまで再送処理を行うことを回避することができ、次パケットを速やかに送信することが可能となる（図１３参照）。また、有線通信と無線通信とは個別にリンクを設定しているため、有線通信による次パケットは、当該ＲＬＣ ｓｄｕ ｄｉｓｃａｒｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅを待たないで送信してもよい。
【０１４４】
なお、図１３において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは有線通信のリンク層であるが、フォーマット変換のみでデータの中身に関与しないため、カッコ付きで記載している。
【０１４５】
上記では、図５に示す通信システムに変形例２を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例２を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１４６】
＜変形例３＞
無線通信では各種低遅延伝送技術が検討されており、有線通信でもインターネット網経由での接続など各種あり、無線通信および有線通信ともにアプリケーションのデータを伝送して対向装置に届くまでの時間は様々になる。本変形例３では、単純に送信データを複製するだけでなく、アダプテーションレイヤにおいて遅延時間を設け、無線通信および有線通信のいずれもが同一の遅延時間になるようにする。
【０１４７】
以上の構成とすることによって、例えば、レイアウト変更等で一時的に工場内の無線通信環境が悪くなる可能性があり、かつ有線通信ケーブルを敷設している場合において、スレーブ局での制御遅延が無線通信および有線通信で全く変わらないため、ヒューマンエラー等の設定ミスの心配がなく、無線通信と有線通信との切り替えが可能となる。
【０１４８】
具体的には、セレクタ６０４，７０４に伝送遅延程度の遅延素子を設け、制御部６０３，７０３から送信タイミング情報を指示することによって実現する。
【０１４９】
また、より具体的には、無線伝送における伝送誤りによるデータの再送、あるいは有線伝送における他端末とのデータ衝突回避のための待ち時間が無ければ対向装置に同時にデータが到着する時間分の値を遅延素子に設定し、制御部６０３，７０３から送信タイミング情報を指示することよって実現すると、平均的に遅延時間を最小化することができる。
【０１５０】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例３を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例３を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１５１】
＜変形例４＞
本変形例４では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、図５に示すように有線通信および無線通信で行う。また、有線通信と無線通信とで同一のデータが送信される。受信側では、データを受け取る際に、予めユーザが有線通信または無線通信のどちらの通信方式を優先してデータを取得するかを任意に選択することができる。ただし、選択した方のデータが所定時間内に到着しないとき、または選択していない方のデータが到着した時は、ユーザが選択していない方のデータを採用する。
【０１５２】
本変形例４の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１５３】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。入力されたデータは、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積される。このとき、入力されたデータは、セレクタ１３０４に送信される。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によってデータ処理部１３０２が有するメモリに蓄積されたデータを有線通信と無線通信との両方に複製して送信する。
【０１５４】
そして、データは、有線インターフェース部１３０５を通って有線通信で基地局５０３から送信されるとともに、無線インターフェース部１３０６を通って無線通信で基地局５０３から送信される。ここで、ディップスイッチ１３０７によって有線通信または無線通信のどちらのデータを優先して使用するのかを予め選択可能とする。
【０１５５】
基地局５０２からデータが送信されると、当該送信後に端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。このとき、有線通信で受信したタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、有線インターフェース部１３０５を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通ってデータ処理部１３０２に送られる。また、無線通信で受信したタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、無線インターフェース部１３０６を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通ってデータ処理部１３０２に送られる。そして、有線通信および無線通信の送達確認のタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、制御部１３０３に送信される。
【０１５６】
制御部１３０３は、有線通信と無線通信とのデータの送達を確認し、有線通信と無線通信とのデータの送達が確認できれば、予め無線通信を優先することを選択したことに従って、無線通信のデータを使用する。その際、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積された情報はクリアされる。有線通信のデータの送信に問題があって送達が確認できず、無線通信のデータの送達のみが確認できたときは、無線通信のデータを使用する。無線通信のデータの送信に問題があり送達が確認できず、有線通信のデータの送達のみが確認されたときは、無線通信のデータは使用せずに有線通信のデータを使用する。制御部１３０３がデータの到達を確認することができれば、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積したデータは消去される。データを消去する指示は、制御部１３０３が行う。
【０１５７】
例えば、工場で生産実績のある生産ラインが稼働しているとき、過去の実績により有線通信または無線通信のどちらの通信品質が信頼できるのかをユーザが把握できていたとする。この場合、ユーザは、動作実績に応じて有線通信または無線通信のどちらの通信方式を優先するのかを選択することができる。なお、ユーザは、過去のＦＡ機器の動作実績から、有線通信または無線通信のどちらの通信方式を優先するのかを判断することができるとする。
【０１５８】
ここで、ユーザが選択した通信方式によって所定時間内にデータの送受信を行うことができなかった場合として、生産ラインのＦＡ機器を制御する際に、今まで無線通信の通信方式を使用した制御で製品を製造していたとする。その生産ラインが稼働中に不具合が発生し通信が成立しない場合、もう一方の有線通信での通信が成立していれば、ユーザの選択していない有線通信を採用する。これには二つの長所がある。一つ目は、無線通信の突然の通信遮断または通信品質の劣化により通信が成立しないとき、その無線通信でのデータの送信を採用せず有線通信を採用することによってバックアップとしての通信の役割を担うことである。これは、通信品質の確保または低遅延といった通信を行うのに必要である。二つ目は、通信異常の早期発見の役割を有することである。データの送受信の通信実績がある無線通信の通信方式から有線通信に切り替わることによって、何らかのトラブルが発生していることをユーザが瞬時に識別することができ、トラブル発生時の初動対応が早くなるといった効果がある。
【０１５９】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例４を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例４を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１６０】
＜変形例５＞
本変形例５では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、有線通信または無線通信で行う。また、有線通信または無線通信のいずれか一方のみで１つのデータを送信中に、必要に応じて有線通信から無線通信、または無線通信から有線通信に切り替える。
【０１６１】
本変形例５の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１６２】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。入力されたデータは、データ処理部１３０２からセレクタ１３０４に送信される。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によって有線通信または無線通信のいずれか一方で送信する。データは、有線インターフェース部１３０５または無線インターフェース部１３０６を通り、有線通信または無線通信で基地局５０３から送信される。また、データの送信中に、ディップスイッチ１３０７で有線通信または無線通信のいずれのデータを優先して使用するのか選択して切り替えることが可能である。このとき、ディップスイッチ１３０７は、送信する一つのデータの塊（例：ＩＰパケット）単位で切り替えることが可能である。以下では、データを有線通信から無線通信に切り替えて送信する場合について説明する。
【０１６３】
基地局５０３からデータが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６からの到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。端末局５０４，５０５，５０６から有線通信でタイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる場合、当該タイミング情報（ＡＣＫ情報）は、有線インターフェース部１３０５を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。ここで、データの送信中にディップスイッチ１３０７が無線通信の送信に切り替えると、セレクタ１３０４は制御部１３０３からの指示によって有線通信から無線通信にデータの送信を切り替える。このとき、有線通信でのデータの送信はＯＦＦとなる。
【０１６４】
無線通信に切り替わってデータが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。無線通信で受信したタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、無線インターフェース部１３０６を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。このように、ディップスイッチ１３０７によって、データの送信中に有線通信から無線通信、または無線通信から有線通信に切り替えることが可能である。制御部１３０３は、データ処理部１３０２から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）を受信することによって、送信する一つのデータの塊（例：ＩＰパケット）ごとに送達確認を行い、データの送信中に有線通信または無線通信に切り替えることが可能となる。
【０１６５】
工場の生産ラインにおいて管理室とＦＡ機器とを有線通信または無線通信で接続する場合を想定して説明すると、基地局５０３から各スレーブ局５０７，５０８，５０９に接続されている端末局５０４，５０５，５０６にデータを送信する際、一つのデータの塊（例：ＩＰパケット）ごとに有線通信で送信することが可能であり、また、有線通信から切り替えて無線通信で送信することも可能である。つまり、送信する一つのデータの塊ごとに有線通信または無線通信に切り替えてデータを送信することが可能である。
【０１６６】
このように、一つのデータの塊ごとに有線通信または無線通信に切り替えて送信可能とすることによって、有線通信または無線通信のいずれか一方でデータを送信中に通信トラブルが発生した場合であっても、有線通信または無線通信に切り替えることによって通信品質の確保および低遅延でデータを送信することができるといった効果が期待できる。
【０１６７】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例５を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例５を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１６８】
＜変形例６＞
本変形例６では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、図５に示すように有線通信および無線通信で行う。また、有線通信と無線通信とで同一のデータが送信される。このとき、基地局５０３は、無線通信を優先的に選択してデータを送信する。
【０１６９】
本変形例６の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１７０】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。入力されたデータは、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積される。このとき、データ処理部１３０２は、セレクタ１３０４にデータを送信する。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によってデータ処理部１３０２が有するメモリに蓄積されたデータを有線インターフェース部１３０５と無線インターフェース部１３０６との両方にコピーして送信する。このとき、無線通信を優先して送信を行うため、データは、無線インターフェース部１３０６を通り、無線通信で基地局５０３から送信される。また、無線通信を優先しながらも、データは、有線インターフェース部１３０５を通り、有線通信で基地局５０３から送信される。なお、ディップスイッチ１３０７によって予め有線通信または無線通信のいずれのデータを優先して使用するのか選択が可能であるものとする。本変形例６では、無線通信を優先するために、無線通信が選択されている。
【０１７１】
基地局５０３からデータが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。このとき、有線通信で送信されてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、有線インターフェース部１３０５を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。また、無線通信で送られてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、無線インターフェース部１３０６を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。
【０１７２】
有線通信および無線通信のそれぞれで送信されてきた送達確認のタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、データ処理部１３０２から制御部１３０３に送られる。制御部１３０３は、有線通信および無線通信によるデータの送達を確認し、無線通信によるデータの送達が確認できれば、無線通信を優先しているため無線通信によるデータを使用する。この場合、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積された情報はクリアされる。また、無線通信によるデータの送信に問題があり送達が確認できず、有線通信によるデータの送達のみが確認された場合は、無線通信によるデータは使用せず、有線通信によるデータを使用する。データの到達が確認できれば、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積したデータは消去される。消去する指示は、制御部１３０３が行う。
【０１７３】
現在、工場の生産ラインでは、少量多品種の生産に対応するために工程のレイアウト変更を頻繁行う場合が多い。例えば、基地局から端末局に対してＦＡ機器を制御するデータを送信する場合、有線通信でデータを送信しようとするとケーブル配線が煩雑になる、またはケーブルの誤接続を修正する必要があるなど、特に生産工程の立ち上げ初期は効率的な稼働が難しい。これに対して、本変形例６によれば、有線通信よりも無線通信を優先的に選択することによって、生産工程の立ち上げ初期等における生産効率向上の効果が期待できる。
【０１７４】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例６を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例６を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１７５】
＜変形例７＞
本変形例７では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、図５に示すように有線通信および無線通信で行う。また、有線通信と無線通信とで同一のデータが送信される。このとき、基地局５０３は、有線通信でデータを送信中に無線通信によるデータの送信が確認できたときは、次回送信するデータは無線通信による送信を優先する。
【０１７６】
本変形例７の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１７７】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。入力されたデータは、データ処理部１３０２が有するメモリに蓄積される。このとき、データ処理部１３０２は、セレクタ１３０４にデータを送信する。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によってデータ処理部１３０２が有するメモリに蓄積されたデータを有線インターフェース部１３０５に送信する。データは、有線インターフェース部１３０５を通り、有線通信で基地局５０３から送信される。
【０１７８】
基地局５０３からデータが有線通信で送信され後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。有線通信で送信されてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、有線インターフェース部１３０５を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。
【０１７９】
また、基地局５０３は、有線通信によるデータの送信中に無線通信によるデータの送信を行う。データは、無線インターフェース部１３０６を通り、無線通信で基地局５０３から送信される。基地局５０３から無線通信でデータが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。無線通信で送信されてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、無線インターフェース部１３０６を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。制御部１３０３は、データ処理部１３０２から受け取ったタイミング情報（ＡＣＫ情報）から無線通信の送達が確認された場合、次回は無線通信でデータを送信する制御を行う。この場合、制御部１３０３は、有線通信によるデータの送信を止める。
【０１８０】
例えば、基地局から端末局に対してＦＡ機器を制御するデータを送信する場合において、ある一つのデータの塊（例：ＴＣＰパケット）を送信したとき、有線接続は確立して信頼できているものとする。このとき、無線接続がまだ確立していなければそのまま有線接続を採用する。一方、有線通信によるデータの送信中に無線接続が確立すれば、次回にデータの塊を送信するときは、無線接続を優先することが可能であると判断し、アダプテーションレイヤで有線接続から無線接続への切り替えを行う。
【０１８１】
このような通信方法は、基地局と端末局とのデータの送受信を有線通信および無線通信で行うものではあるが、無線通信の優先順位を高くしている。無線接続が確立する実績または無線通信の通信品質が事前に担保されているのであれば、優先して無線通信への切り替えを行う。このように、有線通信でデータを送信中に無線通信が確立したと判断されれば、次回は無線接続を優先する。生産工場のレイアウトを変更する場合は、まず有線通信で通信を行い、生産ラインを稼働させながら無線通信の系を構築する。そして、徐々に有線通信から無線通信に切り替え、生産工場全体で無線通信が確立すると有線通信をＯＦＦにし、煩雑なケーブル配線を撤去することが可能となる。
【０１８２】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例７を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例７を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１８３】
＜変形例８＞
本変形例８では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、図５に示すように有線通信および無線通信で行う。また、有線通信と無線通信とで同一のデータが送信される。このとき、基地局５０３は、無線通信と有線通信とを一定の時間間隔ごとに切り替えて交互にデータを送信する。
【０１８４】
本変形例８の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１８５】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。入力されたデータは、データ処理部１３０２からセレクタ１３０４に送信される。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によって有線通信と無線通信とを一定の時間間隔で交互に切り替えてデータを送信する。
【０１８６】
一定の時間間隔内では無線通信によるデータの送信を行う。この場合、データは、無線インターフェース部１３０６を通り、無線通信で基地局５０３から送信される。基地局５０３からデータが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。無線通信で送信されてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、無線インターフェース部１３０６を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。
【０１８７】
一定の時間間隔内における無線通信によるデータの送信が終わると同時に、有線通信によるデータの送信が行われる。有線通信と無線通信とを切り替える選択を行うディップスイッチ１３０７が一定の時間間隔で交互に切り替わり、次の一定の時間間隔内では有線通信での送信を行う。この場合、データは、有線インターフェース部１３０５を通り、有線通信で基地局５０３から送信される。基地局５０３データが送信された後、端末局５０４，５０５，５０６から到達タイミング情報（ＡＣＫ情報）が送信されてくる。有線通信で送信されてきたタイミング情報（ＡＣＫ情報）は、有線インターフェース部１３０５を通った後、制御部１３０３の指示に基づいてセレクタ１３０４を通り、データ処理部１３０２に送られる。以降同様に、一定の時間間隔内において無線通信によるデータの送信が行われる。
【０１８８】
例えば、基地局から端末局に対してＦＡ機器を制御するデータを送信する場合、一定の時間間隔で有線通信と無線通信とを切り替えることによって、常に有線通信および無線通信の通信状況の動作確認を行い、有線通信および無線通信の通信品質を維持する効果がある。例えば、有線通信を長時間使用していて突然無線通信に切り替えたときに、万が一、通信機器が劣化して動作不良を起こすことを防ぐ効果が期待できる。
【０１８９】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例８を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例８を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１９０】
＜変形例９＞
本変形例９では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を、図５に示すように有線通信および無線通信で行う。また、有線通信と無線通信とで同一のデータが送信される。このとき、ネットワーク管理者は、有線通信と無線通信との切り替えを行うことができる。
【０１９１】
本変形例９の処理について、図１４を用いて説明する。
【０１９２】
マスター局５０２からの指示データは、インターフェース部１３０１を通って、データ処理部１３０２に入力される。その後、データ処理部１３０２からセレクタ１３０４にデータが送信される。セレクタ１３０４は、制御部１３０３からの指示によって有線通信または無線通信に切り替える。制御部１３０３は、ディップスイッチ１３０７によって、有線通信によるデータまたは無線通信によるデータのいずれを優先して使用するのか選択することが可能である。ディップスイッチ１３０７は、外部のＰＣと接続されている場合は、当該ＰＣからネットワーク管理者が操作することによって、任意に有線通信と無線通信との切り替えが可能となる。
【０１９３】
例えば、基地局から端末局に対してＦＡ機器を制御するデータを送信する場合において、ネットワーク管理者が有線通信と無線通信とを切り替える管理を行う。これにより、生産ラインの稼働中にネットワーク管理者が緊急停止等の操作が必要な際に効果がある。
【０１９４】
なお、上記では、図５に示す通信システムに変形例９を適用する場合について説明したが、図９に示す通信システムに変形例９を適用することも可能である。この場合、図６に示す基地局５０３の機能をそのままマスター局５０２に接続された端末局９０１が有することになる。
【０１９５】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、有線通信および無線通信で同一のデータを送信し、同時に受信を完了する場合について説明した。本実施の形態２では、有線通信および無線通信で同時にデータを送信する場合について説明する。
【０１９６】
基地局と端末局との間において有線通信および無線通信でデータを送受信する通信システムの構成は、実施の形態１の図５または図９と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、実施の形態１との違いについて、図１５のプロトコルスタックを用いて説明する。
【０１９７】
図１５に示すように、トランスポート層１４０２，１４１０は、ＴＣＰ/ＵＤＰであり、無線通信でどこと通信するのかを区別して送信する仕組みを提供している。ネットワーク層１４０３，１４１１は、ＩＰであり、データにＩＰアドレスを割り振り、パケットを使って通信を行う。アダプテーションレイヤ１４０４，１４１２は、有線通信か無線通信のどちらでデータを送受信するのかを決定し、マスター局５０２またはスレーブ局５０７，５０８，５０９が無線通信または有線通信でデータを送信するための切り替えを行う。また、アダプテーションレイヤ１４０４，１４１２は、データの送受信のタイミングを決めている。
【０１９８】
リンク層１４０５，１４１５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔであり、プロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。リンク層１４０７，１４１３は、ＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣであり、無線通信時のプロトコル間のデータの受け渡しのためのインターフェースである。物理層１４０６，１４０８，１４１４，１４１６は、例えばＲＪ４５またはＣＡＴ５等の規格の送信媒体である。
【０１９９】
本実施の形態２による通信システムにおけるデータの流れについて、図１５のプロトコルスタックを使って説明する。
【０２００】
トランスポート層１４０２は、ＴＣＰ/ＵＤＰで無線通信を使ってどこと通信するのかを区別している。そして、無線通信および有線通信のデータがネットワーク層１４０３であるＩＰに渡される。有線通信と無線通信で同時にデータが送信されるように、ネットワーク層１４０３であるＩＰで有線通信および無線通信のデータの伝送経路の管理および選択が行われ、アダプテーションレイヤ１４０４に伝えられる。これにより、有線通信および無線通信で同時にデータが送信される。
【０２０１】
無線通信でデータが送信されるときは、リンク層１４０７であるＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣにデータが渡される。その後、データは、物理層１４０８に渡されて、基地局５０３から無線通信で送信される。受信側である端末局５０４，５０５，５０６は、受け取ったデータを物理層１４１４、リンク層１４１３であるＰＤＣＰ/ＲＬＣ/ＭＡＣ、およびアダプテーションレイヤ１４１２を経由してネットワーク層１４１１であるＩＰに送られる。そして、トランスポート層１４１０であるＴＣＰ/ＵＤＰを通り、スレーブ局５０７，５０８，５０９側でデータを受信する。
【０２０２】
一方、有線通信でデータが送信されるときは、リンク層１４０５であるＥｔｈｅｒｎｅｔにデータが渡される。その後、データは、物理層１４０６に渡されて、基地局５０３から有線通信で送信される。受信側である端末局５０４，５０５，５０６は、受け取ったデータを物理層１４１６、リンク層１４１５であるＥｔｈｅｒｎｅｔ、およびアダプテーションレイヤ１４１２を経由してネットワーク層１４１１であるＩＰに送られる。そして、トランスポート層１４１０であるＴＣＰ/ＵＤＰを通り、スレーブ局５０７，５０８，５０９側でデータを受信する。
【０２０３】
このように、本実施の形態２によれば、ネットワーク層１４０３であるＩＰでデータの伝送経路の管理および選択、データの送受信単位の変換および調整、優先制御などの機能を使用しながら、有線通信で送信するデータである有線通信データと、無線通信で送信するデータである無線通信データとが同時に送信されるように管理を行うことができる。従って、有線通信および無線通信で同時にデータ送信を行いながら通信品質を確保することができる。すなわち、本実施の形態２による通信システムによれば、安定した通信を確保することが可能となる。
【０２０４】
＜変形例１＞
本変形例１では、基地局５０３と端末局５０４，５０５，５０６とのデータの送受信を有線通信および無線通信で行う。また、有線通信および無線通信によるデータの受信が同時に完了するように、有線通信および無線通信のそれぞれの送信タイミングを調整する。
【０２０５】
基地局５０３は、無線通信および有線通信の両方でデータを同時に送信する。このとき、有線通信および無線通信で同時にデータを送信すると、有線通信の伝送路と無線通信の伝送路との違いによって受信側でデータを受信するタイミングがずれる。従って、有線通信および無線通信のそれぞれの送信タイミングを制御する。
【０２０６】
具体的には、トランスポート層においてデータの送信タイミングに有線通信と無線通信とで時間差をつけることによって、受信側において有線通信および無線通信による各データの受信を完了するタイミングが同時になるようにすることが可能とする。
【０２０７】
このように、有線通信および無線通信によってデータを送信する際に、受信側でデータの受信が同時に完了するように送信タイミングを調整することによって、通信品質を確保した上で、さらに低遅延な通信システムを構築できる効果がある。
【０２０８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０２０９】
１０１  ＰＣ、１０２  マスター局、１０３  基地局、１０４，１０５，１０６  端末局、１０７，１０８，１０９  スレーブ局、２０１  アプリケーション層、２０２  トランスポート層、２０３  ネットワーク層、２０４  リンク層、２０５  物理層、２０６  アプリケーション層、２０７  トランスポート層、２０８  ネットワーク層、２０９  リンク層、２１０  物理層、３０１  ＰＣ、３０２  マスター局、３０３  基地局、３０４，３０５，３０６  端末局、３０７，３０８，３０９  スレーブ局、４０１  アプリケーション層、４０２  トランスポート層、４０３  ネットワーク層、４０４  リンク層、４０５  物理層、４０６  アプリケーション層、４０７  トランスポート層、４０８  ネットワーク層、４０９  リンク層、４１０  物理層、５０１  ＰＣ、５０２  マスター局、５０３  基地局、５０４，５０５，５０６  端末局、５０７，５０８，５０９  スレーブ局、５１０  スイッチングハブ、６０１  インターフェース部、６０２  データ処理部、６０３  制御部、６０４  セレクタ、６０５  有線インターフェース部、６０６  無線インターフェース部、７０１  インターフェース部、７０２  データ処理部、７０３  制御部、７０４  セレクタ、７０５  有線インターフェース部、７０６  無線インターフェース部、８０１  アプリケーション層、８０２  トランスポート層、８０３  ネットワーク層、８０４  アダプテーションレイヤ、８０５  リンク層、８０６  物理層、８０７  リンク層、８０８  物理層、８０９  アプリケーション層、８１０  トランスポート層、８１１  ネットワーク層、８１２  アダプテーションレイヤ、８１３  リンク層、８１４  物理層、８１５  リンク層、８１６  物理層、９０１  端末局、９０２  基地局、１３０１  インターフェース部、１３０２  データ処理部、１３０３  制御部、１３０４  セレクタ、１３０５  有線インターフェース部、１３０６  無線インターフェース部、１３０７  ディップスイッチ、１４０１  アプリケーション層、１４０２  トランスポート層、１４０３  ネットワーク層、１４０４  アダプテーションレイヤ、１４０５  リンク層、１４０６  物理層、１４０７  リンク層、１４０８  物理層、１４０９  アプリケーション層、１４１０  トランスポート層、１４１１  ネットワーク層、１４１２  アダプテーションレイヤ、１４１３  リンク層、１４１４  物理層、１４１５  リンク層、１４１６  物理層。
【図１】
2020077989.tif 000003
【図２】
2020077989.tif 000004
【図３】
2020077989.tif 000005
【図４】
2020077989.tif 000006
【図５】
2020077989.tif 000007
【図６】
2020077989.tif 000008
【図７】
2020077989.tif 000009
【図８】
2020077989.tif 000010
【図９】
2020077989.tif 000011
【図１０】
2020077989.tif 000012
【図１１】
2020077989.tif 000013
【図１２】
2020077989.tif 000014
【図１３】
2020077989.tif 000015
【図１４】
2020077989.tif 000016
【図１５】
2020077989.tif 000017