(57)【要約】      （修正有）【課題】基地局のセルを通過する端末局に対して、基地局とのネットワークエントリに要する時間を短縮する無線通信システムおよびネットワークエントリ方法を提供する。【解決手段】基地局１０の送受信部と有線あるいは無線接続され、端末局２０と同等のネットワークエントリの機能を有し、さらに端末局２０が基地局１０の送信信号を受信できるが基地局１０が端末局２０の送信信号を受信できない領域に位置していることを検出する端末位置検出手段を有する代理端末局３０が、端末位置を検出したときに、基地局１０が送信するネットワークエントリの制御信号を受信し、端末局２０が送信するネットワークエントリの制御信号と同じ制御信号を基地局１０に送信し、ネットワークエントリの制御信号に対応する基地局１０の応答信号を、端末局２０および代理端末局３０が共に受信してネットワークエントリのプロセスを進め、基地局１０と端末局２０が接続する。【選択図】図１
2011244345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末局がネットワークに接続される基地局との初期接続設定（以下、ネットワークエントリという）のプロセスを経て当該基地局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局の送受信部と有線接続され、前記端末局と同等の前記ネットワークエントリの機能を有し、さらに前記端末局が前記基地局の送信信号を受信できるが前記基地局が前記端末局の送信信号を受信できない領域に前記端末局が位置していることを検出する端末位置検出手段を有する代理端末局を備え、
前記代理端末局は、前記端末位置検出手段で前記端末局が前記領域に位置していることを検出したときに、前記基地局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号を受信し、前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号と同じ制御信号を前記基地局に送信する構成であり、
前記基地局は、前記ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、前記端末局および前記代理端末局は、共に前記応答信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として前記基地局と前記端末局が接続する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記代理端末局は、前記端末局の位置が、前記基地局の送信信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを開始できることを確認したタイミングで、前記ネットワークエントリのプロセスを開始する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
端末局がネットワークに接続される基地局との初期接続設定（以下、ネットワークエントリという）のプロセスを経て当該基地局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局の送受信部と無線接続され、前記端末局と同等の前記ネットワークエントリの機能を有し、さらに前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの最初の制御信号を受信する受信手段を有する代理端末局を備え、
前記代理端末局は、前記基地局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号を受信し、かつ前記受信手段で前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの最初の制御信号を受信したときに同じ制御信号を前記基地局に送信する構成であり、
前記基地局は、前記ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、前記端末局および前記代理端末局は、共に前記応答信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として前記基地局と前記端末局が接続する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記代理端末局は、前記端末局からの送信信号を受信でき、かつ前記基地局との間で制御信号を送受信できる位置に配置される
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
端末局がネットワークに接続される基地局との初期接続設定（以下、ネットワークエントリという）のプロセスを経て当該基地局と通信を行う無線通信システムのネットワークエントリ方法において、
前記基地局の送受信部と有線接続され、前記端末局と同等の前記ネットワークエントリの機能を有し、さらに前記端末局が前記基地局の送信信号を受信できるが前記基地局が前記端末局の送信信号を受信できない領域に前記端末局が位置していることを検出する端末位置検出手段を有する代理端末局を備え、
前記代理端末局は、前記端末位置検出手段で前記端末局が前記領域に位置していることを検出したときに、前記基地局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号を受信し、前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号と同じ制御信号を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、
前記端末局および前記代理端末局は、共に前記応答信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として前記基地局と前記端末局が接続する
ことを特徴とする無線通信システムのネットワークエントリ方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムネットワークエントリ方法において、
前記代理端末局は、前記端末局の位置が、前記基地局の送信信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを開始できることを確認したタイミングで、前記ネットワークエントリのプロセスを開始する
ことを特徴とする無線通信システムのネットワークエントリ方法。
【請求項７】
端末局がネットワークに接続される基地局との初期接続設定（以下、ネットワークエントリという）のプロセスを経て当該基地局と通信を行う無線通信システムのネットワークエントリ方法において、
前記基地局の送受信部と無線接続され、前記端末局と同等の前記ネットワークエントリの機能を有し、さらに前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの最初の制御信号を受信する受信手段を有する代理端末局を備え、
前記代理端末局は、前記基地局が送信する前記ネットワークエントリの制御信号を受信し、かつ前記受信手段で前記端末局が送信する前記ネットワークエントリの最初の制御信号を受信したときに同じ制御信号を前記基地局に送信し、
前記基地局は、前記ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、
前記端末局および前記代理端末局は、共に前記応答信号を受信して前記ネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として前記基地局と前記端末局が接続する
ことを特徴とする無線通信システムのネットワークエントリ方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無線通信システムのネットワークエントリ方法において、
前記代理端末局は、前記端末局からの送信信号を受信でき、かつ前記基地局との間で制御信号を送受信できる位置に配置される
ことを特徴とする無線通信システムのネットワークエントリ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末局（以下、ＭＳという) とネットワークに接続される基地局（以下、ＢＳという）との初期接続設定（以下、ネットワークエントリという）に要する時間を短縮する無線通信システムおよびネットワークエントリ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE802.16で規格化されているIEEE802.16e-2005（いわゆる Mobile ＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperability for microwave access)）等では、高速なデータ通信に加えて、ＶｏＩＰやストリーミング配信など、様々なアプリケーションに幅広く対応できるように設計されている。この規格に基づく無線通信システムでは、ＢＳとＭＳがデータ通信を開始する前に、ネットワークエントリを実施する必要がある。
【０００３】
図４は、ネットワークエントリの処理手順の一例を示す。
図４において、ＭＳはＢＳから報知されるＤＬ（ダウンリンク) 信号と同期し(S101)、システムパラメータを受信する(S102)。続いて、ＭＳはＢＳに対し初期レンジングを実行し(S103)、ＭＳとＢＳは相互に対応している機能情報を通知することでキャパビリティネゴシエーションを実行する(S104)。続いて、認証とトラフィック暗号鍵の生成を実行する(S105)。続いて、レジストレーションにおいて、ＭＳが対応する通信方式や機能情報がネットワークに登録される(S106)。続いて、ＭＳのＩＰアドレスが設定される(S107)。続いて、イベント管理のための日時設定が行われ(S108)、サービス提供のためのオペレーションパラメータが設定される(S109)。最後に接続設定としてサービスフローが有効となる(S110)。
【０００４】
図５は、ネットワークエントリの詳細な処理手順の一例を示す。
図５において、S101〜S110は、図４に示す各処理手順に対応する。S101では、ＢＳが送信するプリアンブルをＭＳが受信することにより同期を確立する。S102では、ＭＳはＢＳが送信するＤＬ−ＭＡＰ(downlink map)およびＤＣＤ(downlink channel descriptor) と、ＵＬ−ＭＡＰ(uplink map)およびＵＣＤ(uplink channel descriptor) を受信することで、システムパラメータを把握する。
【０００５】
S103では、ＭＳは初期レンジングとしてＣＤＭＡコードをＢＳへ送信する。ＢＳはその応答としてＲＮＧ−ＲＳＰ(ranging response)を送信し、この応答を受けてＭＳはＲＮＧ−ＲＥＱ(ranging request) を送信し、ＢＳは更にこの応答としてＲＮＧ−ＲＳＰを送信する。
【０００６】
S104では、ＭＳはＳＢＣ−ＲＥＱ(SS basic capability request) を送信し、ＢＳはこの応答してＳＢＣ−ＲＳＰ(SS basic capability response)を送信する。これらのメッセージにはＭＳおよびＢＳが対応する機能情報およびパラメータが含まれる。
【０００７】
S105では、ＭＳはＰＫＭ−ＲＥＱ(privacy key management request)を送信し、ＢＳはこの応答としてＰＫＭ−ＲＳＰ(privacy key management response) を送信する。この手順等によってＭＳにはデータを暗号化するための鍵情報が与えられる。ここで用いられる暗号化アルゴリズムはＭＳが有するX.509 証明書に基づいて決定される。
【０００８】
S106では、ＭＳがＲＥＧ−ＲＥＱ(registration request)を送信し、ＢＳはこの応答としてＲＥＧ−ＲＳＰ(registration response) を送信することによって登録が行われる。ここで、サポートされるＩＰのバージョン情報（IPv4/v6 あるいはEthernet（登録商標））、ＣＩＤ数、暗号化フロー数、ユーザーコネクション数、伝送速度（アップ／ダウンおよび総計）など、さまざまなパラメータが基地局側と端末側の間で認識および承認され、登録される。
【０００９】
S107では、ＤＨＣＰ’(Dynamic Host Configuration Protocol) によってＭＳにＩＰアドレスが割当てられる。具体的に、ＭＳはＤＨＣＰ discover をＢＳに送信し、その応答としてＢＳはＤＨＣＰ offerを送信する。続いてＭＳはＤＨＣＰ requestをＢＳに送信し、その応答としてＢＳはＤＨＣＰ ACKを送信する。ＭＳはＤＨＣＰ ACK内の情報によってＩＰアドレス、ゲートウェイおよびＤＮＳサーバアドレスを設定できる。
【００１０】
S108では、ＭＳはtime of day request をＢＳに送信し、その応答としてＢＳはtime of day responseを送信する。
【００１１】
S109では、ＭＳはサービスを開始するための設定ファイルをＢＳを介してダウンロードする。続いて、ＭＳはＢＳにＴＦＴＰ−ＣＰＬＴ(Config File TFTP complete) を送信し、ＢＳはその応答としてＴＦＴＰ−ＲＳＰ(Config File TFTP complete response)を送信する。
【００１２】
S110ではは、ＢＳはＭＳに対してＤＳＡ−ＲＥＱ(dynamic service addition request)を送信し、その応答としてＭＳはＢＳにＤＳＡ−ＲＳＰ(dynamic service addition response) を送信する。さらにその応答としてＢＳはＭＳにＤＳＡ−ＲＳＰ(dynamic service addition response) を送信する。この手順により、ＢＳとＭＳ間のサービスフローが有効となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】庄納崇  他、「ＷｉＭＡＸ教科書」、インプレス標準教科書、pp.203-210
【非特許文献２】Loutif Nuaymi 、「WiMAX Technology for Broadband Wireless Access」、British Library Cataloguing in Publication Data 、pp.175-181
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一般的な無線通信システムでは、ＭＳの送信電力はＢＳのそれと比較して小さい。したがって、図６に示すように、ＭＳが送信する電波をＢＳが受信できるエリア（エリアＢ）は、ＢＳが送信する電波をＭＳが受信できるエリア（エリアＡ）より小さいことがある。
【００１５】
そのため、エリアＢを除くエリアＡに位置するＭＳは、ＢＳからのプリアンブルやＤＬ信号を受信してネットワークエントリを開始しようとするが、ＢＳはＭＳからの送信信号を受信できないために、初期レンジング(S103)のプロセスを実施することができず、 ネットワークエントリを完了することができない。したがって、図６に示すエリアＢを除くエリアＡの領域からエリアＢに移動するＭＳは、エリアＢに移動してから初期レンジング(S103)以降のプロセスを実施する。すなわち、エリアＢに移動してから直ちにデータ通信が開始されるわけではなく、その開始にはネットワークエントリの完了を待たなければならない。
【００１６】
したがって、例えば鉄道や道路などの規定の経路を高速に移動するＭＳがＢＳと通信する無線通信システムでは、高速に移動するＭＳに対して、ＢＳのセル内で十分なデータ通信時間を確保するためには、エリアＢに移動してからのネットワークエントリに要する時間は短いことが要求される。特に、ＭＳの移動速度が速い場合は数秒でセルを通過することがあるため、ネットワークエントリに要する時間の短縮化への要望は高い。
【００１７】
本発明は、ＢＳのセルを通過するＭＳに対して、ＢＳとのネットワークエントリに要する時間を短縮することができる無線通信システムおよびネットワークエントリ方法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】
【００１８】
第１の発明は、端末局がネットワークエントリのプロセスを経て基地局と通信を行う無線通信システムにおいて、基地局の送受信部と有線接続され、端末局と同等のネットワークエントリの機能を有し、さらに端末局が基地局の送信信号を受信できるが基地局が端末局の送信信号を受信できない領域に端末局が位置していることを検出する端末位置検出手段を有する代理端末局を備え、代理端末局は、端末位置検出手段で端末局が領域に位置していることを検出したときに、基地局が送信するネットワークエントリの制御信号を受信し、端末局が送信するネットワークエントリの制御信号と同じ制御信号を基地局に送信する構成であり、基地局は、ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、端末局および代理端末局は、共に応答信号を受信してネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として基地局と端末局が接続する構成である。
【００１９】
第１の発明における代理端末局は、端末局の位置が、基地局の送信信号を受信してネットワークエントリのプロセスを開始できることを確認したタイミングで、ネットワークエントリのプロセスを開始する構成としてもよい。
【００２０】
第２の発明は、端末局がネットワークエントリのプロセスを経て基地局と通信を行う無線通信システムにおいて、基地局の送受信部と無線接続され、端末局と同等のネットワークエントリの機能を有し、さらに端末局が送信するネットワークエントリの最初の制御信号を受信する受信手段を有する代理端末局を備え、代理端末局は、基地局が送信するネットワークエントリの制御信号を受信し、かつ受信手段で端末局が送信するネットワークエントリの最初の制御信号を受信したときに同じ制御信号を基地局に送信する構成であり、基地局は、ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、端末局および代理端末局は、共に応答信号を受信してネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として基地局と端末局が接続する構成である。
【００２１】
第２の発明における代理端末局は、端末局からの送信信号を受信でき、かつ基地局との間で制御信号を送受信できる位置に配置される。
【００２２】
第３の発明は、端末局がネットワークエントリのプロセスを経て基地局と通信を行う無線通信システムのネットワークエントリ方法において、基地局の送受信部と有線接続され、端末局と同等のネットワークエントリの機能を有し、さらに端末局が基地局の送信信号を受信できるが基地局が端末局の送信信号を受信できない領域に端末局が位置していることを検出する端末位置検出手段を有する代理端末局を備え、代理端末局は、端末位置検出手段で端末局が領域に位置していることを検出したときに、基地局が送信するネットワークエントリの制御信号を受信し、端末局が送信するネットワークエントリの制御信号と同じ制御信号を基地局に送信し、基地局は、ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、端末局および代理端末局は、共に応答信号を受信してネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として基地局と端末局が接続する。
【００２３】
第３の発明における代理端末局は、端末局の位置が、基地局の送信信号を受信してネットワークエントリのプロセスを開始できることを確認したタイミングで、ネットワークエントリのプロセスを開始する。
【００２４】
第４の発明は、端末局がネットワークエントリのプロセスを経て基地局と通信を行う無線通信システムのネットワークエントリ方法において、基地局の送受信部と無線接続され、端末局と同等のネットワークエントリの機能を有し、さらに端末局が送信するネットワークエントリの最初の制御信号を受信する受信手段を有する代理端末局を備え、代理端末局は、基地局が送信するネットワークエントリの制御信号を受信し、かつ受信手段で端末局が送信するネットワークエントリの最初の制御信号を受信したときに同じ制御信号を基地局に送信し、基地局は、ネットワークエントリの制御信号に対応する応答信号を送信し、端末局および代理端末局は、共に応答信号を受信してネットワークエントリのプロセスを進め、その結果として基地局と端末局が接続する。
【００２５】
第４の発明における代理端末局は、端末局からの送信信号を受信でき、かつ基地局との間で制御信号を送受信できる位置に配置される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、ＢＳのセルを通過するＭＳに対して、ＢＳと双方向通信ができない位置でも、ＢＳからのネットワークエントリの制御信号を受信できる位置であれば、代理ＭＳがネットワークエントリの制御信号を代行して送信することにより、ＭＳがＢＳのセルに入る前にネットワークエントリを終了し、ＭＳとＢＳとの通信を行うことができる。これにより、ＢＳのセルを通過するＭＳに対して、ＢＳとのネットワークエントリに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の無線通信システムの実施例１の構成例を示す図である。
【図２】本発明のネットワークエントリ方法における処理手順の一例を示す図である。
【図３】本発明の無線通信システムの実施例２の構成例を示す図である。
【図４】ネットワークエントリの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】ネットワークエントリの詳細な処理手順の一例を示す図である。
【図６】ＢＳおよびＭＳが電波を受信できるエリアの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（無線通信システムの実施例１）
図１は、本発明の無線通信システムの実施例１の構成例を示す。
図１において、本実施例の無線通信システムは、バックボーンネットワーク１に接続されるＢＳ１０と、ＭＳ２０、代理ＭＳ３０から構成される。以下に、本発明のシステム構成とネットワークエントリ方法について説明する。
【００２９】
（ＢＳ１０および代理ＭＳ３０の装置構成）
ＢＳ１０のデータバッファ部１１は、バックボーンネットワーク１からデータを入力し、入力された時間順にデータを保存しているが、データの送信先ＭＳのＱｏＳクラスなどに応じて保存されているデータの順番を入れ換えることや、送信先ＭＳ毎に複数のバッファ領域でデータを保存することができる。
【００３０】
アクセス制御部１２は、受信部１６から入力するネットワークエントリに関する制御情報を把握し、ネットワークエントリに関してＭＳ３０へ通知する制御情報を作成すると共に、制御情報やデータの送信タイミング等のスケジュール情報について構築する。また、アクセス制御部１２は、ネットワークエントリに関する制御情報や、データバッファ部１１からスケジュール情報に従って取り出したデータを、送信データ生成部１３へ出力する。
【００３１】
送信データ生成部１３は、アクセス制御部１２から入力される制御情報とデータから無線フレームを生成する。送信部１４は、送信データ生成部１３で作成されたフレームを変調および周波数変換により無線信号に変換し、スケジュール情報に基づいて送受信の切り替えが制御されるＴＤＤスイッチ１５を介してアンテナ１７からＭＳ２０に送信する。また、 送信部１４は送信部１４と有線接続された代理ＭＳ３０に対して送信データ生成部１３で作成されたフレームを出力する。
【００３２】
ＢＳ１０のアンテナ１７で受信する無線信号は、ＴＤＤスイッチ１５を介して受信部１６に入力する。受信部１６は、ＵＬサブフレームの無線信号を周波数変換および復調し、復調した受信データおよび制御情報をデータバッファ部１１およびアクセス制御部１２に出力する。データバッファ部１１およびアクセス制御部１２は、受信データおよび制御情報をバックボーンネットワーク１に出力する。また、 受信部１６には受信部１６と有線接続された代理ＭＳ３０からの信号も入力する。
【００３３】
代理ＭＳ３０は、通常の端末であるＭＳ２０と同じ通信方式およびそのバージョンに対応するものであり、ネットワークエントリプロセスにおいて基地局から受信する制御信号に応じてＭＳ２０と同じシーケンスを実行する。また、代理ＭＳ３０はＭＳ２０と同じＭＡＣアドレスやX.509 証明書等の識別情報を有する。
【００３４】
ここで、ＢＳ１０は、あらかじめＭＳ２０のネットワークエントリに応じるために、ＭＳ２０に対応する代理ＭＳ３０を接続している。また、代理ＭＳ３０は、ＭＳ２０の位置を把握する機能を有し、図６のエリアＢを除くエリアＡ（ＢＳ１０のセル）に入ったＭＳ２０が、ＢＳ１０の送信信号を確実に受信してネットワークエントリプロセスを開始できるタイミングをトリガとして、ＭＳ２０と同等のネットワークエントリプロセスを開始する。また、ＢＳ１０がＭＳ２０の位置を認識して代理ＭＳ３０に通知してもよい。なお、ＭＳ２０の位置を把握する方法としては、ＭＳ２０と代理ＭＳ３０またはＢＳ１０との間で、他の狭帯域の無線通信システムを介して例えばＧＰＳ機能をもつＭＳ２０が位置情報を通知する方法でもよいし、代理ＭＳ３０またはＢＳ１０がレーダー等によりＭＳ２０の位置をセンシングする方法でもよい。
【００３５】
（本発明のネットワークエントリ方法における処理手順) 
図２は、本発明のネットワークエントリ方法における処理手順の一例を示す。これは、ＭＳ２０がエリアＢを除くエリアＡに位置するときのシーケンスである。
【００３６】
S201では、代理ＭＳ３０は、ＭＳ２０がＢＳ１０の送信信号を受信できる位置に入り確実にネットワークエントリプロセスを開始できるタイミングに応じて起動し、ＢＳ１０が送信するプリアンブルを受信することにより同期を確立する。また、エリアＡのＭＳ２０もＢＳ１０の送信信号を受信することができるため、ＭＳ２０もＢＳ１０が送信するプリアンブルを受信することにより同期を確立する。
【００３７】
S202では、代理ＭＳ３０は、ＢＳ１０が送信するＤＬ−ＭＡＰおよびＤＣＤと、ＵＬ−ＭＡＰおよびＵＣＤを受信することで、システムパラメータを把握する。また、エリアＡのＭＳ２０もＢＳ１０の送信信号を受信することができるため、ＭＳ２０もＢＳ１０が送信するＤＬ−ＭＡＰおよびＤＣＤと、ＵＬ−ＭＡＰおよびＵＣＤを受信することにより同期を確立する。
【００３８】
S203では、ＭＳ２０は初期レンジングとしてＣＤＭＡコードを送信するが、ＢＳ１０はエリアＢを除くエリアＡに位置するＭＳ２０の送信信号を受信できない（送信信号が届かない）ため、ＢＳ１０はこれを認識することはない。一方で、代理ＭＳ３０は、ＭＳ２０のＣＤＭＡコード送信と同様のタイミングでＣＤＭＡコードを送信する。ＢＳ１０は代理ＭＳ３０が送信したＣＤＭＡコードを受信し、その応答としてＵＬ−ＭＡＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にこのＵＬ−ＭＡＰを受信し、その応答としてＲＮＧ−ＲＥＱを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＲＮＧ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にこのＲＮＧ−ＲＳＰを受信する。
【００３９】
S204では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０はＳＢＣ−ＲＥＱを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、ＢＳ１０は代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＳＢＣ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＳＢＣ−ＲＳＰを受信する。
【００４０】
S205では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０はＰＫＭ−ＲＥＱを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号は受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＰＫＭ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＰＫＭ−ＲＳＰを受信する。
【００４１】
S206では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０はＲＥＧ−ＲＥＱを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＲＥＧ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＲＥＧ−ＲＳＰを受信する。
【００４２】
S207では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０はＤＨＣＰ discover を送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号は受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＤＨＣＰ offerを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＤＨＣＰ offerを受信し、その応答としてＤＨＣＰ requestを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号は受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＤＨＣＰ requestを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＤＨＣＰ requestを受信する。
【００４３】
S208では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０はtime of day request を送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてtime of day responseを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にtime of day responseを受信する。
【００４４】
S209では、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にconfiguration fileを受信し、ＴＦＴＰ−ＣＰＬＴを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＴＦＴＰ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＴＦＴＰ−ＲＳＰを受信する。
【００４５】
S210では、ＢＳ１０はＤＳＡ−ＲＥＱを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＤＳＡ−ＲＥＱを受信し、その応答としてＤＳＡ−ＲＳＰを送信する。ＢＳ１０はＭＳ２０の送信信号を受信できないが、代理ＭＳ３０の送信信号を受信するので、その応答としてＤＳＡ−ＲＳＰを送信する。ＭＳ２０および代理ＭＳ３０は共にＤＳＡ−ＲＳＰを受信することで、ネットワークエントリを完了する。ネットワークエントリ完了後、代理ＭＳ３０はＢＳ１０への信号の送信を停止する。
【００４６】
以上の手順によって、ＭＳ２０がエリアＢを除くエリアＡに位置している場合、ＢＳ１０は、ネットワークエントリに関する制御情報についてＭＳ２０が送信する信号を受信することはないが、ＭＳ２０と同じ識別情報を有する代理ＭＳ３０がＭＳ２０の送信と同等のタイミングで制御情報と同一の情報を送信することによって、当該制御情報を受信することができる。また、制御情報を受信したＢＳ１０はその制御情報に対する応答を送信し、ＭＳ２０はＢＳ１０からの送信信号を受信することができるため、ＭＳ２０がエリアＢを除くエリアＡに位置していても、ネットワークエントリプロセスを完了することが可能となる。これにより、従来方法であればＭＳ２０がエリアＢに移動してきてから初期レンジング(S103)以降のネットワークエントリプロセスを開始する必要があったが、本発明によりＭＳ２０はエリアＢに入る前にその処理を終えており、データ通信を開始することができる。
【００４７】
なお、ＭＳ２０がネットワークエントリ中にエリアＢに入れば、ＢＳ１０はＭＳ２０と代理ＭＳ３０から同一の制御信号を受信することになる。この場合には、ＢＳ１０でその一方のみを受信する制御を行うか、代理ＭＳ３０に対して処理を停止させる制御を行うことにより対応可能である。一方、ＭＳ２０がネットワークエントリ後もエリアＢの外にいれば、ＭＳ２０の送信信号はＢＳ１０に届かないので、ＢＳ１０からＭＳ２０への片方向通信となり、例えばＢＳ１０が再送を続けることになり、然るべき再送回数によってその処理を停止する。しかし、その間にＭＳ２０がエリアＢに入れば、ＭＳ２０とＢＳ１０との間で双方向通信を開始することができる。
【００４８】
また、代理ＭＳ３０が起動する前に、ＭＳ２０がＢＳ１０と同期を確立し、S203の初期レンジングを開始する場合には、その信号はＢＳ１０に届かず、かつ代理ＭＳ３０からも届かないのでネットワークエントリの処理は進まず、再トライとなる。そして、代理ＭＳ３０が起動し、ＭＳ２０および代理ＭＳ３０がともにＢＳ１０と同期を確立し、同時にS203の初期レンジングを開始すれば、図２に示すようにネットワークエントリの処理が進んでＢＳ１０とＭＳ２０との接続が完了する。
【００４９】
一方、代理ＭＳ３０が起動するときに、ＭＳ２０がＢＳ１０の送信信号を受信できていなくても、代理ＭＳ３０とＢＳ１０との間でネットワークエントリの処理が進み、ＢＳ１０はＭＳ２０と接続できたものと判断する。しかし、実際にはＢＳ１０とＭＳ２０のネットワークエントリは完了しておらず、接続できていない。このような事態にならないように、代理ＭＳ３０は、図６のエリアＢを除くエリアＡ（ＢＳ１０のセル）に入ったＭＳ２０が、ＢＳ１０の送信信号を確実に受信してネットワークエントリプロセスを開始できる位置にいることを確認し、そのタイミングで起動する必要がある。
【００５０】
（無線通信システムの実施例２）
図３は、本発明の無線通信システムの実施例２の構成例を示す。
図３において、本実施例の無線通信システムは、実施例１と異なり、代理ＭＳ３０はＢＳ１０と有線接続されておらず、無線によってＢＳ１０との間で制御情報を相互に通知する。代理ＭＳ３０は、予め判っているＭＳ２０の移動経路の近傍で、ＢＳ１０のセル端（エリアＡの境界）に位置するＭＳ２０からの送信信号を受信でき、かつＢＳ１０との間で制御信号を送受信できる位置に設置する。
【００５１】
データバッファ部１１、アクセス制御部１２、送信データ生成部１３の動作は実施例１と同じである。送信部１４は、送信データ生成部１３で作成されたフレームを変調および周波数変換により無線信号に変換し、スケジュール情報に基づいて送受信の切り替えが制御されるＴＤＤスイッチ１５を介してアンテナ１７からＭＳ２０および代理ＭＳ３０に送信する。
【００５２】
また、ＭＳ２０と代理ＭＳ３０から送信された信号は、ＢＳ１０のアンテナ１７で受信され、ＴＤＤスイッチ１５を介して受信部１６に入力される。受信部１６は、ＵＬサブフレームの無線信号を周波数変換および復調し、復調した受信データおよび制御情報をデータバッファ部１１およびアクセス制御部１２に出力する。データバッファ部１１およびアクセス制御部１２は受信データおよび制御情報をバックボーンネットワーク１に出力する。
【００５３】
代理ＭＳ３０は、ＢＳ１０と無線接続される構成を除いて実施例１のものと同等の機能を備え、通常の端末であるＭＳ２０と同じ通信方式およびそのバージョンに対応するものであり、ネットワークエントリプロセスにおいて基地局から受信する制御信号に応じてＭＳ２０と同じシーケンスを実行する。また、代理ＭＳ３０はＭＳ２０と同じＭＡＣアドレスやX.509 証明書等の識別情報を有する。
【００５４】
また、図２に示す本発明のネットワークエントリ方法における制御情報の通知手順は、そのまま本実施例にも適用される。
【００５５】
なお、本実施例では、代理ＭＳ３０がＢＳ１０のセル端に位置しているＭＳ２０からの送信信号を受信することができる位置に設置されているので、ＭＳ２０が送信する初期レンジングを受信できる。したがって、本実施例の代理ＭＳ３０はこれをネットワークエントリ処理の開始基準時とし、その直後に代理ＭＳ３０は初期レンジング(S203)を実施し、続いてそれ以降の手順を実施することができる。
【００５６】
（他の実施例）
以上説明した実施例１および実施例２は、１つのＭＳのネットワークエントリ方法であるが、これについては容易に複数のＭＳに対応させる拡張が可能である。具体的には、各ＭＳと同一の識別情報等を有する代理ＭＳを複数設置する、または各ＭＳと同一の識別情報等をリスト化したものを有する１つの代理ＭＳを設置することにより拡張可能である。
【００５７】
また、以上説明した実施例１および実施例２は、 Mobile ＷｉＭＡＸの仕様に基づいたものであるが、必ずしも Mobile ＷｉＭＡＸに限定するものではなく、他の無線通信方式についても適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    バックボーンネットワーク
１０  基地局（ＢＳ）
１１  データバッファ部
１２  アクセス制御部
１３  送信データ生成部
１４  送信部
１５  ＴＤＤスイッチ
１６  受信部
１７  アンテナ
２０  端末局（ＭＳ）
３０  代理端末局（代理ＭＳ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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