(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、ｎ＋１以上の通信手段が無線通信経路を確立した場合に、通信品質が最も低い無線通信経路を確立している前記通信手段へ無線通信経路の遮断を指示し、
前記遮断の前記指示を受けた前記通信手段は、自通信手段の無線通信経路を遮断し、他の通信手段との間で無線通信経路を確立していない基地局を探索する
ことを特徴とする通信冗長化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記探索において前記通信手段が新たな基地局を発見したとき、当該通信手段と新たな基地局との間の無線通信経路の通信品質がいずれかの他の通信手段の無線通信経路の通信品質より高いとき、当該通信手段へ新たな基地局との間の無線通信経路の確立を指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信冗長化装置。
【請求項３】
前記通信手段は、前記通信先装置が前記複数の無線通信経路のそれぞれにおいて送信する、そのそれぞれが同一の内容のパケットを受信し、
前記制御手段は、前記通信手段が受信した前記同一の内容の複数のパケットの内の何れかのパケットを利用する一方で、他のパケットを廃棄することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の通信冗長化装置。
【請求項４】
前記受信した何れかのパケットの利用とは、前記受信した何れかのパケットを転送先装置に転送することであることを特徴とする請求項３に記載の通信冗長化装置。
【請求項５】
前記通信先装置から受信したパケットには、前記制御部が不要なパケットを廃棄するために用いる情報が含まれており、
前記制御手段は、前記転送先装置に転送するパケットに含まれる前記不要なパケットを廃棄するために用いる情報を削除し、該情報を削除後のパケットを前記転送先装置に転送することを特徴とする請求項４に記載の通信冗長化装置。
【請求項６】
前記複数の基地局の重複度はｍ（ｍは２以上の整数）であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の通信冗長化装置。
【請求項７】
請求項６に記載の通信冗長化装置と、前記基地局、前記通信先装置とを含んだ通信冗長化システムであって、
前記複数の基地局の重複度がｍとなるように前記基地局が設置されており、
前記通信先装置は前記複数の基地局と接続され、
前記通信先装置と前記通信冗長化装置とは、前記複数の基地局及び前記複数の無線通信経路を経由した通信を行なうことを特徴とする通信冗長化システム。
【請求項８】
そのそれぞれが別個の基地局との間で別個の無線通信経路を確立する複数の通信手段が、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信ステップと、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御ステップと、
を行い、
前記制御ステップは、ｎ＋１以上の通信手段が無線通信経路を確立した場合に、通信品質が最も低い無線通信経路を確立している前記通信手段へ無線通信経路の遮断を指示し、
前記遮断の前記指示を受けた前記通信手段は、自通信手段の無線通信経路を遮断し、他の通信手段との間で無線通信経路を確立していない基地局を探索する
ことを特徴とする通信冗長化方法。
【請求項９】
通信冗長化プログラムであって、
コンピュータを、
そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、ｎ＋１以上の通信手段が無線通信経路を確立した場合に、通信品質が最も低い無線通信経路を確立している前記通信手段へ無線通信経路の遮断を指示し、
前記遮断の前記指示を受けた前記通信手段は、自通信手段の無線通信経路を遮断し、他の通信手段との間で無線通信経路を確立していない基地局を探索する
通信冗長化装置として機能させることを特徴とする通信冗長化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冗長化した通信経路にて通信を行なうための、通信冗長化端末、通信冗長化システム、通信冗長化方法及び通信冗長化プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動局である通信端末等が、固定局である基地局等と無線通信を行なう無線通信システムが広く普及している。このような無線通信システムでは、通信端末等が、移動しながら無線通信を行なう。そのため、通信端末等と基地局等の間で行われる通信の通信状況は刻々と変化する。
【０００３】
このように通信状況が変化するような条件下で、安定した無線通信を行なうために、特許文献１に記載の無線通信に使用する無線チャネルの切り替えを行なうための技術や、特許文献２に記載のハンドオーバを高速化するための技術というような、種々の技術が用いられている。
【０００４】
まず、特許文献１に記載の技術について説明する。特許文献１には、無線ＬＡＮのような外部の影響を受ける通信システムにおいて、良好な通信を実現するために複数の無線チャネルを用意しておき、通信状況に応じて無線チャネルを切り替えて使用することが記載されている。
【０００５】
より具体的に説明する。特許文献１に記載の通信システムでは、使用中の無線チャネルによる通信の通信品質を表す値として、Ｓ／Ｎ比(signal-noise ratio)を測定する。そして、測定したＳ／Ｎ比と、予め設定した閾値を比較する。そして、比較により使用中の無線チャネルによる通信のＳ／Ｎ比が、閾値レベル以下に低下したことが分かった場合には、周囲の妨害波も含めた測定実施時の無線の状況に基づいて新たに通信に使用する無線チャネルを決定し、決定した無線チャネルへの切り替えを行って通信を継続する。
【０００６】
次に、特許文献２に記載の技術について説明する。特許文献２には、複数の無線機を同時に使用する場合において、無線基地局間のハンドオーバを高速に行うための無線通信システムが記載されている。
【０００７】
より具体的に説明すると、特許文献２に記載の無線通信システムでは、複数の基地局のそれぞれに対応する無線通信部を複数設ける。また、特許文献２に記載の無線通信システムでは、これら複数の無線通信部による無線状態を常時監視する。このように特許文献２に記載の無線通信システムでは、常時監視を行なうことによって無線状態の良い無線通信部を把握できることから、常に品質の良い無線通信部を基地局との通信用に選択することができ、ハンドオーバに要する時間を短時間に抑える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４４７６1号公報
【特許文献２】特開２００５−３４１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１や特許文献２に記載の技術を利用することにより、無線チャネルの切り替えを伴う基地局間のハンドオーバを実施することができる。そして、切り替えた無線チャネルにて、ハンドオーバ先の基地局と通信することにより、安定した通信を継続することが可能となる。
【００１０】
しかしながら、これらの技術では、無線チャネル及び基地局を切り替えてハンドオーバを行なうという制御処理に伴い、無線通信経路が遮断する瞬間があるという問題がある。
【００１１】
この問題を考慮し、無線チャネルを切り替えてハンドオーバを行なう際に、切り替え前の無線チャネルでの無線通信経路を１本繋いだままの状態で、切り替え後の無線チャネルにてハンドオーバを行なうことが考えられる。これにより、無線通信経路が切れない構成となる。しかし、その繋いだままの無線通信経路の状態が不安定であった場合には、結果として通信品質は保てない。
【００１２】
そこで、本発明は、無線通信において通信品質を保つと共に、通信が遮断することを防止することが可能な、通信冗長化端末、通信冗長化システム、通信冗長化方法及び通信冗長化プログラ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】
【００１３】
本発明の第１の観点によれば、そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、を備えることを特徴とする通信冗長化装置が提供される。
【００１４】
本発明の第２の観点によれば、上記第１の観点により提供される通信冗長化装置と、前記基地局、前記通信先装置とを含んだ通信冗長化システムであって、前記複数の基地局の重複度がｍ（ｍは２以上の整数）となるように前記基地局が設置されており、前記通信先装置は前記複数の基地局と接続され、前記通信先装置と前記通信冗長化装置とは、前記複数の基地局及び前記複数の無線通信経路を経由した通信を行なうことを特徴とする通信冗長化システムが提供される。
【００１５】
本発明の第３の観点によれば、そのそれぞれが別個の基地局との間で別個の無線通信経路を確立する複数の通信手段が、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信ステップと、ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御ステップと、を行なうことを特徴とする通信冗長化方法が提供される。
【００１６】
本発明の第４の観点によれば、通信冗長化プログラムであって、コンピュータを、そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、を備える通信冗長化装置として機能させることを特徴とする通信冗長化プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線通信において通信品質を保つと共に、通信が遮断することを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態である無線通信システムが設置される環境の一例を表す図である。
【図２】本発明の実施形態である無線通信システムに含まれる機能ブロックを表すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態におけるパケット内へのシーケンス番号の付与について表すイメージ図である。
【図４】本発明の実施形態における固定局側通信制御部の送信時の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態における移動局側通信制御部の通信開始時の基地局選択の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における移動局側通信制御部の基地局選択の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態における各基地局との無線通信経路の確立状態の推移を表すタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施形態における移動局側通信制御部の受信時の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態におけるタイマに基づいたシーケンス番号の管理についての動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態における移動局側通信制御部の送信時の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態における固定局側通信制御部の受信時の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。本実施形態は、構造物や遮蔽物の存在する閉域の環境等において、移動端末が基地局間のハンドオーバを行うという、無線通信システムに関する。このような無線通信システムにおいて、一般的な技術では通信時や、ハンドオーバ時に無線通信経路は冗長化されていない。そのため、移動端末の移動に伴う通信状況の変化によって、一時的に通信性能が低下することがある。
【００２０】
そこで、本実施形態では、無線通信を行う際に、常時２本以上の複数の無線通信経路を確立するようにすることで冗長化構成をとる。具体的には、それらの複数の無線通信経路それぞれで少なくとも１つずつ同一の内容のパケットを受け取ると共に、同一の内容のパケットを複数受け取ったことによる矛盾が生じないように、受け取った複数の同一のパケットの内の不要なパケットについては廃棄を行なう。これにより、矛盾を生じさせることなく、複数の無線通信経路で冗長化した無線通信を行なうことができる。
【００２１】
また、移動端末が移動することにより、既存の無線通信経路での通話品質が低下することが考えられる。そこで、本実施形態では、３つ以上の無線通信経路が確立された場合には、通信品質が最も低い無線通信経路を遮断する。そして、少なくとも２つの無線通信経路での通信を継続しつつ、更に通信品質の高い新たな無線通信経路を検索する。
【００２２】
本実施形態では、このようにして、通信品質が高い無線通信経路が常時冗長化された状態を維持することによって、無線通信でシームレスな通信を可能とし、信頼性の向上を図る。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態である無線通信システム１が設置された環境の一例を表す図である。
【００２５】
図１を参照すると、無線通信システム１は、上位装置１００、固定局側制御装置２００、第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３、第４基地局３０４及び移動端末４００を含む。
【００２６】
また、移動端末４００は、移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２、移動局側第３通信部４０３、移動局側制御装置４１０及び下位装置４２０を含む。
【００２７】
ここで、本実施形態は、上位装置１００と下位装置４２０との間で通信を行うシステムである。上位装置１００と下位装置４２０は、パケット通信によってデータを送受信する。
【００２８】
固定局側制御装置２００及び移動局側制御装置４１０は、これら上位装置１００と下位装置４２０との間でのパケット通信についての制御を行なう。
【００２９】
第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３及び第４基地局３０４は、移動端末４００と無線通信を行なう基地局である。
【００３０】
移動端末４００内の無線機である、移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２、移動局側第３通信部４０３及び移動局側制御装置４１０は、これら基地局との間で無線通信経路を確立する。
【００３１】
以上まとめると、本実施形態では、これら各機器が以下に説明するように有線又は及び無線により接続されることにより上位装置１００と下位装置４２０による通信経路を実現する。
【００３２】
まず、上位装置１００と固定局側制御装置２００は有線及び無線の何れか又はこれらの組み合わせにより接続される。また、固定局側制御装置２００と、第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３及び第４基地局３０４とは有線接続される。
【００３３】
更に、第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３及び第４基地局３０４は、移動端末４００内の、移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３の何れかと無線接続される。
【００３４】
また、移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３は、移動端末４００内にて移動局側制御装置４１０と有線接続される。更に、移動局側制御装置４１０は、移動端末４００内にて下位装置４２０と有線接続される。
【００３５】
次に、各基地局の通信エリアと移動端末４００の移動範囲について説明する。
【００３６】
図１に、第１基地局３０１と通信可能なエリアを、第１基地局通信エリア３１０として表す。同様に、第２基地局３０２と通信可能なエリアを第２基地局通信エリア３２０として表す。また、第３基地局３０３と通信可能なエリアを第３基地局通信エリア３３０として表す。更に、第４基地局３０４と通信可能なエリアを第４基地局通信エリア３４０として表す。
【００３７】
また、図１に、移動端末４００が移動する可能性がある範囲を端末移動範囲２として表す。
【００３８】
各基地局は、自身の通信可能エリアに在圏する移動端末４００と無線通信を行なうことができる。そして、仮に複数の基地局の通信可能エリアが重複しているのであれば、複数の基地局のそれぞれは重複したエリアに在圏している移動端末４００と無線通信を行なうことができる。このように、通信可能エリアが重複している場合に、その度合を基地局の「重複度」と呼ぶ。例えば、２つの基地局の通信可能エリアが重複している場合には、重複度は２となる。
【００３９】
そして、端末移動範囲２内の全ての地点において基地局の重複度が所定の数以上となるようにする必要がある。また、ハンドオーバを実現するために、端末移動範囲２内の少なくとも一部の地点において重複度を所定の数よりも多くする必要がある。
【００４０】
そして、重複度の所定の数は、通常時やハンドオーバ時において常に確立すべき最小の無線通信経路の数により定まる。この点、上述したように本実施形態では、常に確立すべき最小の無線通信経路の数を２としている。
【００４１】
そのため、本実施形態では、重複度の所定の数は２となる。つまり、端末移動範囲２内の全ての地点において基地局の重複度が２となるようにする。更に、ハンドオーバを実行するためには、端末移動範囲２内の少なくとも一部の地点において重複度を３以上とする必要がある。これらの条件を満たすため、移動端末４００が端末移動範囲２内のどこに移動したとしても少なくとも２つの基地局の通信エリアに移動端末４００が在圏し、移動端末４００が端末移動範囲２内の少なくとも一部の地点に移動した場合には少なくとも３つの基地局の通信エリアに移動端末４００が在圏するように意図的に基地局を設置する。
【００４２】
これにより、移動端末４００が、端末移動範囲２内のどこに移動したとしても少なくとも２つの基地局と同時に通信できると共に、少なくとも端末移動範囲２内の少なくとも一部の地点に移動した場合にはハンドオーバを実施することが可能となる。
【００４３】
次に、図２を参照して、固定局側制御装置２００及び移動局側制御装置４１０に含まれる各機能ブロックについて詳細に説明する。
【００４４】
固定局側制御装置２００は、固定局側パケット変換部２１０、固定局側送信部２２０、固定局側受信部２３０及び固定局側シーケンス番号保存部２４０を含む。
【００４５】
固定局側パケット変換部２１０は、固定局側受信部２３０を介して上位装置１００からパケットを受信する。そして、固定局側パケット変換部２１０は、受信したパケットを複製することによって、同一の内容のパケットを送信先となる基地局の数だけ生成する。また、固定局側パケット変換部２１０は、生成した同一の内容のパケットそれぞれに、パケットの内容が同一であるか否かを判断するための識別情報として同一のシーケンス番号を付与し、このシーケンス番号を付与したパケットを、固定局側送信部２２０を介して各基地局に対して１つずつ送信する。
【００４６】
また、固定局側パケット変換部２１０は、固定局側受信部２３０を介して基地局から受信したパケットに含まれるシーケンス番号を削除する。そして、固定局側パケット変換部２１０は、このシーケンス番号を削除したパケットを、固定局側送信部２２０を介して上位装置１００に対して送信する。ここで、本実施形態におけるシーケンス番号の詳細な内容については後述する。
【００４７】
固定局側送信部２２０は、上位装置１００や、各基地局に対してパケットを送信する部分である。
【００４８】
固定局側受信部２３０は、上位装置１００や、各基地局からパケットを受信する部分である。また、固定局側受信部２３０は、各基地局から同一の内容のパケットを複数受信した場合には、最初に受信したパケットのみを上位装置１００に送信するパケットとし、他の不要なパケットを廃棄する。
【００４９】
固定局側シーケンス番号保存部２４０は、各基地局から受信したパケットに含まれるシーケンス番号を保存する部分である。
【００５０】
一方で、移動局側制御装置４１０は、基地局選択部４１１、移動局側送信部４１２、移動局側受信部４１３、移動局側パケット変換部４１４及び移動局側シーケンス番号保存部４１５を含む。移動局側制御装置４１０は、基地局選択部４１１を含む以外は、概ね固定局側制御装置２００と同等の構成となっている。
【００５１】
基地局選択部４１１は、パケットの送受信に用いる無線通信経路を選択する部分である。移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３は、基地局選択部４１１が選択した無線通信経路を使用して通信を行なう。移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３が受信したパケットは移動局側受信部４１３に送信される。また、移動局側送信部４１２が送信したパケットは、第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３を介して各基地局に送信される。
【００５２】
移動局側送信部４１２は、下位装置４２０に対してパケットを送信する部分である。また、移動局側送信部４１２は、各基地局に対して各移動局側通信部を介してパケットを送信する部分である。
【００５３】
移動局側受信部４１３は、下位装置４２０からパケットを受信する部分である。また、移動局側受信部４１３は、各移動局側通信部を介して各基地局からパケットを受信する部分である。また、移動局側受信部４１３は、各基地局から同一の内容のパケットを複数受信した場合には、最初に受信したパケットのみを下位装置４２０に送信するパケットとし、他の不要なパケットを廃棄する。
【００５４】
移動局側パケット変換部４１４は、移動局側受信部４１３を介して下位装置４２０から受信したパケットを複製することにより、同一の内容のパケットを送信先となる基地局の数だけ生成する。そして、移動局側パケット変換部４１４は、生成した同一の内容のパケットそれぞれに、パケットの内容が同一であるか否かを判断するための識別情報として同一のシーケンス番号を付与する。更に、移動局側パケット変換部４１４は、このシーケンス番号を付与したパケットを、移動局側送信部４１２を介して各基地局に対して１つずつ送信する。
【００５５】
更に、移動局側パケット変換部４１４は、移動局側受信部４１３を介して各移動局側通信部から受信したパケットに含まれるシーケンス番号を削除する。そして、移動局側パケット変換部４１４は、このシーケンス番号を削除したパケットを、移動局側送信部４１２を介して下位装置４２０に対して送信する。
【００５６】
移動局側シーケンス番号保存部４１５は、各基地局から受信したパケットに含まれるシーケンス番号を保存する部分である。
【００５７】
次に、本実施形態におけるシーケンス番号について詳細に説明をする。
【００５８】
本実施形態では、各基地局と、各移動局側通信部とが、基地局と移動局側通信部の組み合わせ毎に、それぞれ異なる無線チャネルを利用して複数の無線通信経路を確立する。
【００５９】
そして、固定局側制御装置２００と移動局側制御装置４１０は、これら冗長化された複数の無線通信経路を利用して通信を行なう。具体的には、固定局側制御装置２００と移動局側制御装置４１０それぞれが、自身が送信するパケットを複製することによって、同一の内容パケットを複数生成する。そして、この複数のパケットを無線通信経路それぞれにおいて１つずつ送信する。これにより、複数の無線通信経路のそれぞれを利用した通信を行なう。
【００６０】
このように送信側は同一の内容のパケットを複数送信する。しかしながら、受信側では、同一の内容のパケットを複数受信したとしても、そのパケット全てを上位装置１００や下位装置４２０に転送する必要はなく、その内の１つのパケットさえ上位装置１００や下位装置４２０に転送できればよい。そこで、受信側では、複数の無線通信経路で受信した複数の同一の内容のパケットの内、最初に受信したパケットのみを上位装置１００や下位装置４２０に転送し、それ以後に受信した同一の内容のパケットについては破棄をする。
【００６１】
このような処理を行なうためには、受信した多数のパケットの内の、どのパケットとどのパケットとが同一の内容のパケットであるのかを特定する必要がある。そこで、本実施形態では、同一の内容のパケットを特定するために、送信側が送信する同一の内容のパケットそれぞれに、同一のシーケンス番号を含ませる。そして、受信側では、このシーケンス番号が過去に受信したパケットのシーケンス番号と同一か否かを確認し、シーケンス番号が同一なのであれば、過去に受信したパケットと同一の内容のパケットであることが分かる。そして、過去に受信したパケットと同一の内容のパケットは再度受信する必要がないことから、受信したパケットについては廃棄をする。一方で、シーケンス番号が異なるのであれば、過去に受信したパケットとは内容の異なるパケットであることから、受信したパケットを下位装置４２０に転送する。
【００６２】
次に、シーケンス番号を含ませるパケットの具体的な構成について図３を参照して説明する。図３に表わされるように、パケットは、ヘッダ部とペイロード部分に大別される。
【００６３】
そして、ヘッダ部分には通信に用いるプロトコルに準拠した情報が格納される。例えば、通信に用いるプロトコルのバージョン、ヘッダ長、パケット長等の情報、送信元アドレス及び宛先アドレス等の情報が格納される。
【００６４】
一方で、ペイロード部分には、送受信されるデータの本体が含まれる。そして、本実施形態では、このペイロードの先頭部分に、シーケンス番号を含ませるための領域として１６ビット分を付与する。そして、この領域に、まずシーケンス番号「１」を格納してからパケットを送信し、その後、新たな内容のパケットを送信するたびに、格納するシーケンス番号の値を１つずつ増やしていく。その過程で、シーケンス番号の値が、１６ビットで表すことができる最大の値である６５，５３６未満の小さい値であれば、シーケンス番号の値を１つずつ増やすことを継続する。そして、シーケンス番号の値を増やすことを継続した結果、シーケンス番号が６５，５３６以上となるならば、シーケンス番号の値を１にリセットする。そして、再度シーケンス番号が６５，５３６以上となるまで、新たな内容のパケットを送信するたびに、格納するシーケンス番号の値を１つずつ増やしていくことを繰り返す。
【００６５】
こうすることにより、同じ内容のパケットには同一のシーケンス番号が付与され、異なる内容のパケットには、異なるシーケンス番号が付与されることとなる。そのため、受信側では、パケット内の所定の位置に格納されている、このシーケンス番号を参照しさえすれば、受信した多数のパケットの内の、どのパケットと、どのパケットが同一の内容のパケットであるかを把握することができる。
【００６６】
次に、本発明の具体的な動作の内容について図４乃至図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
最初に図４を参照して、固定局側制御装置２００が、上位装置１００から受信したパケットを各基地局に送信する際の動作について説明する。かかるパケットは、上位装置１００を送信元、下位装置４２０を宛先とするパケットである。
【００６８】
まず、固定局側制御装置２００は、送信するパケットに付与するシーケンス番号の値である「Ｎ」を「１」にセットする（ステップＳ１１）。なお、Ｎは正の整数であるとする。
【００６９】
次に、固定局側制御装置２００は、上位装置１００から下位装置４２０を宛先とするパケットを受信するまで待機をする（ステップＳ１２においてＮｏ）。
【００７０】
そして、固定局側制御装置２００は、上位装置１００から下位装置４２０を宛先とするパケットを受信すると（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、受信したパケットのペイロードの先頭部分に、シーケンス番号を格納するための１６ビット分の領域を付与し、この領域にＮの値を格納する。更に固定局側制御装置２００は、このシーケンス番号を付与したパケットを送信先となる基地局の数だけ複製する。
【００７１】
その後、固定局側制御装置２００は、第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３及び第４基地局３０４に対して複製したパケットをそれぞれ１つずつ送信する（ステップＳ１４）。
【００７２】
次に、固定局側制御装置２００は、シーケンス番号の値であるＮに「１」を加算することによりシーケンス番号を１つ増やす（ステップＳ１５）。次に、固定局側制御装置２００は、加算後のシーケンス番号の値であるＮが、１６ビットで表すことができる最大の値である６５，５３６以上であるか否かを確認する（ステップＳ１６）。
【００７３】
シーケンス番号の値Ｎが６５，５３６未満の値であれば（ステップＳ１６においてＮｏ）、シーケンス番号の値を、ステップＳ１５で１つ増やした値のままとして再度ステップＳ１２からの処理を行なう。一方で、シーケンス番号の数である値Ｎが、６５，５３６以上の値であれば（ステップＳ１６においてＹｅｓ）、ステップＳ１１に戻り、シーケンス番号の値Ｎを１にリセットし、その後、再度ステップＳ１２からの処理を行なう。
【００７４】
これにより、同一のシーケンス番号が付与された同一の内容のパケットが、各基地局に対して１つずつ送信される。
【００７５】
次に、図５を参照して、移動端末４００側の動作について説明する。
【００７６】
移動端末４００では、上位装置１００及び下位装置４２０間での通信が開始される前に、予め無線通信経路を確立する必要がある。
【００７７】
そのために、まず、各移動局側通信部（移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３）が、無線通信経路を確立するために基地局の検索を行なう（ステップＳ２１、ステップＳ２２においてＮｏ）。ここで、本実施形態における基地局の検索は、当業者にとって良く知られている一般的な技術を利用すればよい。
【００７８】
すると、何れかの移動局側通信部（移動局側第１通信部４０１、移動局側第２通信部４０２及び移動局側第３通信部４０３の何れか）が、通信先となる基地局（第１基地局３０１、第２基地局３０２、第３基地局３０３及び第４基地局３０４の何れか）を発見し、発見した基地局との間で無線通信経路を確立する（ステップＳ２２においてＹｅｓ）。これにより、１つ目の無線通信経路が確立したこととなる。
【００７９】
更に、ステップＳ２２にて無線通信経路を確立した移動局側無線通信部以外の移動局側無線通信部が、基地局の検索を継続する（ステップＳ２３、ステップＳ２４においてＮｏ）。
【００８０】
そして、ステップＳ２２にて無線通信経路を確立した移動局側無線通信部以外の移動局側無線通信部が、基地局を発見し、発見した基地局との間で無線通信経路を確立する（ステップＳ２４においてＹｅｓ）。これにより、２つ目の無線通信経路が確立したこととなる。
【００８１】
このようにして、２つの無線通信経路を確立すると固定局側制御装置２００と移動端末４００は、確立した２つの無線通信経路それぞれを介して、上位装置１００と下位装置４２０との間で送受信されるパケットを中継する。
【００８２】
これにより、上位装置１００と下位装置４２０との間の、複数の無線通信経路による冗長化された通信が可能となる。
【００８３】
次に、図６を参照して、基地局選択部４１１が行なう基地局選択制御について説明する。基地局選択部４１１は、３つ以上の無線通信経路が確立された場合に、通信品質が高い２つの無線通信経路での通信を継続し、他の通信品質が低い無線通信経路での通信は遮断する。なお、以下の説明においては、通信品質を表す尺度として電界強度を用いる。しかしながらこれは一例に過ぎず、通信品質を表す尺度としてＳ／Ｎ比等の他の尺度を用いるようにしても良い。
【００８４】
また、前提として、図５を参照して説明した処理が実施され、現在、移動端末４００と２つの基地局との間で、２つの無線通信経路が確立しているものとする。
【００８５】
ここで、移動端末４００には３つの移動局側通信部が含まれているため、ステップＳ２２及びステップＳ２４にて無線通信経路を確立した移動局側無線通信部以外の、未だ無線通信経路を確立していない移動局側通信部が１つ存在する。以下の説明では、この未だ無線通信経路を確立していない移動局側通信部を「空き移動局側通信部」と呼ぶ。また、ステップＳ２２にて無線通信経路を確立した移動局側無線通信部を「第１通信中移動局側通信部」と呼ぶ。更に、ステップＳ２４にて無線通信経路を確立した移動局側無線通信部を「第２通信中移動局側通信部」と呼ぶ。
【００８６】
図６を参照すると、まず、空き移動局側通信部が基地局の検索を行なう（ステップＳ３１、ステップＳ３２においてＮｏ）。
【００８７】
そして、空き移動局側通信部が、第１通信中移動局側通信部及び第２通信中移動局側通信部の何れとも無線通信経路を確立していない新たな基地局を発見すると（ステップＳ３２においてＹｅｓ）、空き移動局側通信部は発見した基地局の電界強度を測定する。また、第１通信中移動局側通信部も自身が通信を行っている基地局である第１通信中基地局の電界強度を測定する。更に、第２通信中移動局側通信部も、自身が通信を行っている基地局である第２通信中基地局の電界強度を測定する。そして、基地局選択部４１１は、これら測定された電界強度の比較を行なう。
【００８８】
具体的には、基地局選択部４１１は、まず、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度と、第１通信中基地局の電界強度とを比較する（ステップＳ３３）。
【００８９】
ステップＳ３３における比較の結果、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度が、第１通信中基地局の電界強度よりも弱い場合には（ステップＳ３３においてＮｏ）、ステップＳ４１に進む。そして、基地局選択部４１１は、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度と、第２通信中基地局の電界強度とを比較する（ステップＳ４１）。
【００９０】
ステップＳ３３における比較の結果、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度が、第２通信中基地局の電界強度よりも弱い場合には（ステップＳ４１においてＮｏ）、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度は、各通信中基地局の電界強度よりも弱いこととなる。そのため、空き移動局側通信部が発見した基地局を、ハンドオーバ先として選択することはせず、空き移動局側通信部は再度新たな基地局の検索を行なう（ステップＳ３１）。
【００９１】
一方、ステップＳ３３における比較の結果、空き移動局側通信部が発見した基地局の電界強度が、第１通信中基地局の電界強度よりも強い場合には（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、ステップＳ３４に進む。そして、基地局選択部４１１は、第１通信中基地局の電界強度と、第２通信中基地局の電界強度とを比較する（ステップＳ４１）。
【００９２】
ここで、第１通信中基地局の電界強度よりも、第２通信中基地局の電界強度が強い場合は（ステップＳ３４においてＮｏ）、空き移動局側通信部が発見した基地局、第１通信中基地局、及び第２通信中基地局の３つの基地局の中で第１通信中基地局の電界強度がもっとも弱いこととなる。そこで、第１通信中基地局との間の無線通信経路を遮断することとする。
【００９３】
そのために、まず空き移動局側通信部が、自身が発見した基地局との間で新たに無線通信経路を確立する。そして、既存の２つの無線通信経路に加えて、計３つの無線通信経路にて冗長化した通信を行なうことにより、上位装置１００と下位装置４２０が送受信するパケットを中継する（ステップＳ３９）。このようにして、新たな無線通信経路を確立する間も既存の２つの無線通信経路を繋いだままとして通信を継続することにより、無線通信において通信品質を保ちつつ、無線通信経路を遮断することなく無線通信を継続することが可能となる。
【００９４】
その後、電界強度がもっとも弱い第１通信中基地局との間の無線通信経路を遮断する（ステップＳ４０）。そして、ステップＳ３９において新たに確立した無線通信経路の基地局を新たな第１通信中基地局とし、第１通信中基地局と無線通信経路を確立していたがステップＳ４０において無線通信経路を遮断された移動局側無線通信部を新たな空き移動局側通信部とした上で、再度ステップＳ３１の処理を行なう。
【００９５】
すなわち、新たな空き移動局側通信部が新たな基地局の検索を開始する（ステップＳ３１）。
【００９６】
また、ステップＳ３４の比較の結果、第１通信中基地局の電界強度が第２通信中基地局の電界強度よりも強い場合（ステップＳ３４においてＹｅｓ）と、ステップＳ４１の比較の結果、発見した基地局の電界強度が、第２通信中基地局の電界強度よりも強い場合（ステップＳ４１においてＹｅｓ）には、空き移動局側通信部が発見した基地局、第１通信中基地局、及び第２通信中基地局の３つの基地局の中で第２通信中基地局の電界強度がもっとも弱いこととなる。そこで、第２通信中基地局との間の無線通信経路を遮断することとする。
【００９７】
そのために、まず空き移動局側通信部が、自身が発見した基地局との間で新たに無線通信経路を確立する。そして、既存の２つの無線通信経路に加えて、計３つの無線通信経路にて冗長化した通信を行なうことにより、上位装置１００と下位装置４２０が送受信するパケットを中継する（ステップＳ３６又はステップＳ４３）。このようにして、新たな無線通信経路を確立する間も既存の２つの無線通信経路を繋いだままとして通信を継続することにより、無線通信において通信品質を保ちつつ、無線通信経路を遮断することなく無線通信を継続することが可能となる。
【００９８】
その後、電界強度がもっとも弱い第２通信中基地局との間の無線通信経路を遮断する（ステップＳ３７又はステップＳ４４）。そして、ステップＳ３６又はステップＳ４３において新たに確立した無線通信経路の基地局を新たな第２通信中基地局とし、第２通信中基地局と無線通信経路を確立していたがステップＳ３７又はステップＳ４４において無線通信経路を遮断された移動局側無線通信部を新たな空き移動局側通信部とした上で、再度ステップＳ３１の処理を行なう。
【００９９】
すなわち、新たな空き移動局側通信部が新たな基地局の検索を開始する（ステップＳ３１）。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態では、空き移動局側通信部が基地局を探索している間や、ステップＳ３５乃至３７や、ステップＳ３８乃至４０や、ステップＳ４２乃至４４においてハンドオーバを実行する期間であるハンドオーバ期間の間も含めて、常時少なくとも２つの無線通信経路による通信を継続する。そのため、本実施形態では、複数の無線通信経路による冗長化された無線通信を常時行なうことが可能となる、という効果を奏する。
【０１０１】
この点について、図７を参照して説明を行なう。図７は、移動端末４００と、各基地局との無線通信経路の確立状態の推移を表すタイミングチャートである。
【０１０２】
まず、図中のＴ１の時点で、何れかの移動局側通信部が、第１基地局３０１と無線通信経路を確立する（図５のステップＳ２１及びステップＳ２２においてＹｅｓの処理に相当）。
【０１０３】
続いて、図中のＴ２の時点で、何れかの移動局側通信部が、第２基地局３０２と無線通信経路を確立する（図５のステップＳ２３及びステップＳ２４においてＹｅｓの処理に相当）。
【０１０４】
これにより、Ｔ２の時点以降は２つの無線通信経路を経由した通信が各基地局と各移動局側通信部の間で行われる。
【０１０５】
その後、端末４００のユーザが図１に表す移動端末範囲２の左側から右側に移動したとする。これにより、端末４００は第３基地局通信エリア３３０に在圏する。
【０１０６】
これに伴い、未だ無線通信経路を確立していない移動局側通信部が、第３基地局３０３を検索により発見する（図６のステップＳ３１及びステップＳ３２においてＹｅｓの処理に相当）。このように３つの無線通信経路が確立すると、基地局選択部４１１は、これら３つの無線通信経路における基地局の電界強度を比較する（図６のステップＳ３３、ステップＳ３４及びステップＳ４１の処理に相当）。今回は、第１基地局３０１の電界強度が最も弱いとする（図６のステップＳ３３においてＹｅｓ及びステップＳ３４においてＮｏの処理に相当）。
【０１０７】
すると、Ｔ３の時点で、第３基地局３０３を発見した移動局側通信部が第３基地局３０３と無線通信経路を確立する（図６のステップＳ３８の処理に相当）。これにより、３つの無線通信経路が確立される（図６のステップＳ３９の処理に相当）。
【０１０８】
次に、Ｔ４の時点で、第１基地局３０１との無線通信経路を遮断する（図６のステップＳ４０の処理に相当）。
【０１０９】
次に、第１基地局３０１と無線通信経路を確立していた移動局側通信部が、第４基地局３０４を検索により発見する（図６のステップＳ３１及びステップＳ３２においてＹｅｓの処理に相当）。このように３つの無線通信経路が確立すると、基地局選択部４１１は、これら３つの無線通信経路における基地局の電界強度を比較する（図６のステップＳ３３、ステップＳ３４及びステップＳ４１の処理に相当）。今回は、第２基地局３０２の電界強度が最も弱いとする（図６のステップＳ３３においてＹｅｓ及びステップＳ３４においてＹｅｓの処理に相当）。
【０１１０】
すると、Ｔ５の時点で、第３基地局３０３を発見した移動局側通信部が第４基地局３０４と無線通信経路を確立する（図６のステップＳ３５の処理に相当）。これにより、３つの無線通信経路が確立される（図６のステップＳ３６の処理に相当）。
【０１１１】
次に、Ｔ６の時点で、第１基地局３０１との無線通信経路を遮断する（図６のステップＳ３７の処理に相当）。
【０１１２】
このようにして、本実施形態では、空き移動局側通信部が基地局を探索している間や、ハンドオーバ期間も含めて、常時少なくとも２つの無線通信経路による通信を継続する。そのため、本実施形態では、複数の無線通信経路による冗長化された無線通信を常時行なうことが可能となる、という効果を奏する。
【０１１３】
なお、本実施形態を変形し、常時少なくとも３つの無線通信経路による通信を継続するようにしても良い。この場合４つの無線通信経路が確立したことを契機としてハンドオーバを行なうようにすれば良い。
【０１１４】
また、３つよりも更に増やして、常時少なくとも４つよりも多い数の無線通信経路による通信を継続するようにしても良い。
【０１１５】
次に、図８を参照して、移動局側制御装置４１０が、各基地局から送信されたパケットを受信する際の動作について説明する。かかるパケットは、上位装置１００を送信元、下位装置４２０を宛先とするパケットである。
【０１１６】
移動局側制御装置４１０内の移動局側受信部４１３は、基地局から送信されたパケットを何れかの移動局側通信部を介して受信するまで待機をする（ステップＳ５１においてＮｏ）。
【０１１７】
そして、移動局側受信部４１３は、基地局から送信されたパケットを何れかの移動局側通信部を介して受信すると（ステップＳ５１においてＹｅｓ）、受信したパケットに含まれているシーケンス番号が、移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存されているシーケンス番号と一致するかを確認する（ステップＳ５２）。ここで、移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存されているシーケンス番号とは、過去に受信したパケットのシーケンス番号である。そして、同じシーケンス番号のパケットは、同内容であることから、既に受信済みのパケットのシーケンス番号と同じシーケンス番号のパケットは、これ以上受信する必要が無い。そのため、ステップＳ５２の確認を行い、受信したパケットのシーケンス番号が、保存されているシーケンス番号と一致した場合には（ステップＳ５２においてＹｅｓ）、受信したパケットを廃棄する。そして、再度、ステップＳ５１から処理を行なう。
【０１１８】
一方で、シーケンス番号が一致しない場合には（ステップＳ５２においてＮｏ）、受信したパケットと同じシーケンス番号のパケットは未受信ということであり、受信したパケットを下位装置４２０に送信する必要がある。また、受信したパケットのシーケンス番号を、移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存する必要がある。
【０１１９】
そこで、移動局側受信部４１３は、まず、受信したパケットのシーケンス番号を移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存する（ステップＳ５３）。
【０１２０】
次に、移動局側受信部４１３は、移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存したシーケンス番号にタイマをセットする（ステップＳ５４）。タイマをセットする理由及びタイマの詳細な内容については、図９を参照して後述する。
【０１２１】
移動局側受信部４１３は、受信したパケット内のシーケンス番号を削除する。この点、図３を参照して説明したように、本実施形態ではパケットのペイロード部の先頭１６ビットにシーケンス番号が格納されている。そのため、移動局側受信部４１３は、このパケットのペイロード部の先頭１６ビットを削除する。なお、シーケンス番号を削除する理由であるが、かかるシーケンス番号は固定局側制御装置２００及び移動端末４００における制御に用いるものであり、パケットの送信元や宛先である、上位装置１００や下位装置４２０にとっては関係のない情報だからである。
【０１２２】
シーケンス番号を削除したパケットは、移動局側送信部４１２を介して下位装置４２０へ送信する（ステップＳ５６）。その後、ステップＳ５１に戻り、新たにパケットを受信した場合には（ステップＳ５１においてＹｅｓ）、ステップＳ５２以降の処理を繰り返す。
【０１２３】
以上図４乃至図８を参照して説明した動作にて、上位装置１００から送信されたパケットは、下位装置４２０にて受信される。つまり、上位装置１００及び下位装置４２０間の通信を実現することができる。また、かかる通信を複数の無線通信経路を介した、冗長化した通信により行なうことができる。
【０１２４】
更に、図８を参照して説明した動作にて、同一の内容のパケットを複数受け取ったことによる矛盾が生じないように、受け取った複数の同一のパケットの内の不要なパケットについては廃棄を行なう。これにより、矛盾を生じさせることなく、複数の無線通信経路で冗長化した無線通信を行なうことができる。
【０１２５】
また、本実施形態では、図６を参照して説明した動作にて、３つ以上の無線通信経路が確立された場合には、電界強度が最も弱い無線通信経路を遮断する。これにより、電界強度が強い無線通信経路が常時冗長化された状態を維持することによって、無線通信でシームレスな通信を可能とし、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【０１２６】
次に、本実施形態におけるタイマについて説明する。上述したステップＳ５３やステップＳ５４の説明時に述べたようにタイマは移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存したシーケンス番号に対してセットされる。
【０１２７】
ここで、本実施形態で、タイマをセットする理由について説明する。
【０１２８】
本実施形態では、シーケンス番号を１６ビットで表現する。そのため、本実施形態にて使用するシーケンス番号は「１」から「６５，５３５」までである。これを考慮して、ステップＳ１６の説明時に述べたように、シーケンス番号が「６５，５３５」以上となる場合には、シーケンス番号をリセットし、再度「１」からシーケンス番号をカウントする。
【０１２９】
このようにすると、例えば１つ目に受信したパケットのシーケンス番号は「１」となり、更に、例えば６５，５３６番目に受信したパケットのシーケンス番号も「１」となる。よって、これら２つのパケットをシーケンス番号によって区別することはできない。
【０１３０】
しかしながら、これら２つのパケットは異なる内容のパケットである。そのため、仮にシーケンス番号が同じ「１」であっても、これら２つのパケットを区別し、１つ目に受信したパケットのみならず６５，５３６番目のパケットも廃棄することなく、受信を行なう必要がある。
【０１３１】
そこで、本実施形態では、受信したパケットのシーケンス番号を、受信済みのパケットのシーケンス番号として移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存するが、保存したシーケンス番号にタイマをセットする（ステップＳ５３及びステップＳ５４）。そして、タイマが経過したことを契機として、保存したシーケンス番号を、移動局側シーケンス番号保存部４１５から削除する。これにより、削除されたシーケンス番号のパケットについて、未だ受信を行っていない状態とする。
【０１３２】
このようにすれば、例えば１つ目に受信したパケットのシーケンス番号「１」が削除されて、シーケンス番号「１」のパケットについては、未だ受信を行っていない状態となる。そのため、その後、６５，５３６番目の、シーケンス番号「１」のパケットは、未受信と判断されることになり、廃棄されることなく受信されることになる（ステップＳ５２においてＮｏ）。
【０１３３】
本実施形態では、このようにしてシーケンス番号を管理することによって、６５，５３６番目以降のパケットの受信を可能とする。
【０１３４】
次に、図９を参照して、本実施形態の移動局側シーケンス番号保存部４１５におけるタイマに基づいたシーケンス番号の管理について説明をする。
【０１３５】
図９を参照すると、まず移動局側シーケンス番号保存部４１５は、自身に新たにシーケンス番号が保存されたか否かを確認し（ステップＳ６１）、新たにシーケンス番号が保存するまで待機する（ステップＳ６１においてＮｏ）。
【０１３６】
ここで、新たにシーケンス番号が保存された場合には（ステップＳ６１においてＹｅｓ、ステップＳ５３）、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、新たに保存されたシーケンス番号にタイマがセットされたか否かを確認し（ステップＳ６２）、タイマがセットされるまで待機する（ステップＳ６２においてＮｏ）。
【０１３７】
ここで、新たに保存されたシーケンス番号にタイマがセットされた場合には（ステップＳ６２においてＹｅｓ、ステップＳ５４）、ステップＳ６３に進む。なお、本実施形態においてセットするタイマの長さは、本実施形態を構築する環境やシステムの状態で変化する。そのため、これらを考慮した上で任意の長さのタイマをセットすると良い。例えば、シーケンス番号を格納するために用いるビット数を１６ビットよりも多くするのであれば、利用できるシーケンス番号の総数が増える。よって、この場合にはタイマの時間を長くすると良い。また、例えば本実施形態の通信における通信速度が高速の場合には、短時間で多くのパケットの送受信がなされ、シーケンス番号の消費も早くなる。よって、この場合にはタイマの時間を短くすると良い。
【０１３８】
ステップＳ６３では、ステップＳ６２においてセットされたタイマが経過していないか否かを確認する（ステップＳ６３）
確認の結果、タイマが経過していない場合には（ステップＳ６４においてＮｏ）、再度タイマを確認することを繰り返す（ステップＳ６３、ステップＳ６４においてＮｏ）。
【０１３９】
一方で、確認の結果タイマが経過している場合には（ステップＳ６４においてＹｅｓ）、ステップＳ６５に進む。そして、セットされたタイマが経過したシーケンス番号を削除する。そして、再度ステップＳ６１に戻り、ステップＳ６５で削除したシーケンス番号が、新たに保存されるまで待機をする（ステップＳ６１）。また、新たにシーケンス番号が保存された場合には（ステップＳ６１においてＹｅｓ、ステップＳ５３）、ステップＳ６２以降の処理を再度実行する。
【０１４０】
本実施形態では、このような処理を全てのシーケンス番号について行なうことにより、６５，５３６番目以降のパケットの受信を可能とすることができる。
【０１４１】
続いて、図１０及び図１１を参照して、下位装置４２０から送信されたパケットを、上位装置１００が受信する場合の動作について説明をする。
【０１４２】
下位装置４２０は、上述した動作により上位装置１００からパケットを受信すると、その応答として上位装置１００へのパケットを移動局側制御装置４１０へ送信する。また、下位装置４２０は、応答のみならず、自発的にも上位装置１００へのパケットを移動局側制御装置４１０へ送信する。
【０１４３】
かかるパケットは、下位装置４２０を送信元、上位装置１００を宛先とするパケットである。なお、前提として図５及び図６を参照して説明した処理により、移動端末４００は複数の基地局との間に、複数の無線通信経路を確立している状態であるとする。
【０１４４】
また、移動端末４００は、図９を参照して説明したように、タイマに基づいて移動局側シーケンス番号保存部４１５に保存されたシーケンス番号の管理を行っているが、固定局側制御装置２００も同様の管理方法にて固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存されたシーケンス番号の管理を行っているものとする。
【０１４５】
まず、図１０を参照して、移動端末４００による送信時の動作について説明する。移動端末４００は、送信するパケットに付与するシーケンス番号の値である「Ｍ」を「１」にセットする（ステップＳ７１）。なお、Ｍは正の整数であるとする。
【０１４６】
次に、移動端末４００は、下位装置４２０から上位装置１００を宛先とするパケットを受信するまで待機をする（ステップＳ７２においてＮｏ）。
【０１４７】
そして、移動端末４００は、下位装置４２０から上位装置１００を宛先とするパケットを受信すると（ステップＳ７２においてＹｅｓ）、受信したパケットのペイロードの先頭部分に、シーケンス番号を格納するための１６ビット分の領域を付与し、この領域にＭの値を格納する。更に移動端末４００は、このシーケンス番号を付与したパケットを、送信に利用する無線通信経路の数だけ複製する。なお、かかるペイロード番号の付与等の処理は、図３を参照して説明した、固定局側制御装置２００によるペイロード番号の付与等の処理と同じようにして行なう。
【０１４８】
その後、移動端末４００は、無線通信経路を確立している無線通信部を介して、無線通信経路を確立している基地局に対して、複製したパケットをそれぞれ１つずつ送信する（ステップＳ７４）。
【０１４９】
次に、移動端末４００は、シーケンス番号の値であるＭに「１」を加算することによりシーケンス番号を１つ増やす（ステップＳ７５）。次に、移動端末４００は、加算後のシーケンス番号の値であるＭが、１６ビットで表すことができる最大の値である６５，５３６以上であるか否かを確認する（ステップＳ７６）。
【０１５０】
シーケンス番号の値Ｍが６５，５３６未満の値であれば（ステップＳ７６においてＮｏ）、シーケンス番号の値を、ステップＳ７５で１つ増やした値のままとして再度ステップＳ７２からの処理を行なう。一方で、シーケンス番号の数である値Ｍが、６５，５３６以上の値であれば（ステップＳ７６においてＹｅｓ）、ステップＳ７１に戻り、シーケンス番号の値Ｍを１にリセットし、その後、再度ステップＳ７２からの処理を行なう。
【０１５１】
これにより、同一のシーケンス番号が付与された同一の内容のパケットが、無線通信経路を確立している無線通信部を介して、無線通信経路を確立している各基地局に対して１つずつ送信される。
【０１５２】
次に、図１１を参照して、固定局側制御装置２００による受信時の動作について説明する。
【０１５３】
まず、固定局側受信部２３０が、移動端末４００内の下位装置４２０からのパケットを何れかの基地局を介して受信するまで待機をする（ステップＳ８１においてＮｏ）。何れかの基地局は、移動端末４００内の下位装置４２０からのパケットを受信すると、この受信したパケットを、固定局側制御装置２００内の固定局側受信部２３０へ送信する。
【０１５４】
そして、固定局側受信部２３０は、移動端末４００内の下位装置４２０からのパケットを何れかの基地局を介して受信すると（ステップＳ８１においてＹｅｓ）、受信したパケットに含まれているシーケンス番号が、固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存されているシーケンス番号と一致するかを確認する（ステップＳ８２）。ここで、固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存されているシーケンス番号とは、過去に受信したパケットのシーケンス番号である。そして、同じシーケンス番号のパケットは、同内容であることから、既に受信済みのパケットのシーケンス番号と同じシーケンス番号のパケットは、これ以上受信する必要が無い。そのため、ステップＳ８２の確認を行い、受信したパケットのシーケンス番号が、保存されているシーケンス番号と一致した場合には（ステップＳ８２においてＹｅｓ）、受信したパケットを廃棄する。そして、再度、ステップＳ８１から処理を行なう。
【０１５５】
一方で、シーケンス番号が一致しない場合には（ステップＳ８２においてＮｏ）、受信したパケットと同じシーケンス番号のパケットは未受信ということであり、受信したパケットを上位装置１００に送信する必要がある。また、受信したパケットのシーケンス番号を、固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存する必要がある。
【０１５６】
そこで、固定局側受信部２３０は、まず、受信したパケットのシーケンス番号を固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存する（ステップＳ８３）。
【０１５７】
次に、固定局側受信部２３０は、固定局側シーケンス番号保存部２４０に保存したシーケンス番号にタイマをセットする（ステップＳ８４）。タイマをセットする理由及びタイマの詳細な内容については、図９を参照して上述した通りである。
【０１５８】
固定局側受信部２３０は、受信したパケット内のシーケンス番号を削除する。この点、図３を参照して説明したように、本実施形態ではパケットのペイロード部の先頭１６ビットにシーケンス番号が格納されている。そのため、固定局側受信部２３０は、このパケットのペイロード部の先頭１６ビットを削除する。なお、シーケンス番号を削除する理由であるが、かかるシーケンス番号は固定局側制御装置２００及び移動端末４００における制御に用いるものであり、パケットの送信元や宛先である、上位装置１００や下位装置４２０にとっては関係のない情報だからである。
【０１５９】
シーケンス番号を削除したパケットは、固定局側送信部２２０を介して上位装置１００へ送信する（ステップＳ８６）。その後、ステップＳ８１に戻り、新たにパケットを受信した場合には（ステップＳ８１においてＹｅｓ）、ステップＳ８２以降の処理を繰り返す。
【０１６０】
以上図１０及び図１１を参照して説明した動作にて、下位装置４２０から送信されたパケットは、上位装置１００にて受信される。つまり、上位装置１００及び下位装置４２０間の通信を実現することができる。また、かかる通信を複数の無線通信経路を介した、冗長化した通信により行なうことができる。
【０１６１】
更に、図１１を参照して説明した動作にて、同一の内容のパケットを複数受け取ったことによる矛盾が生じないように、受け取った複数の同一のパケットの内の不要なパケットについては廃棄を行なう。これにより、矛盾を生じさせることなく、複数の無線通信経路で冗長化した無線通信を行なうことができる。
【０１６２】
また、本実施形態では、図６を参照して説明した動作にて、３つ以上の無線通信経路が確立された場合には、電界強度が最も弱い無線通信経路を遮断する。これにより、電界強度が強い無線通信経路が常時冗長化された状態を維持することによって、無線通信でシームレスな通信を可能とし、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【０１６３】
なお、上記の上位装置、固定局側制御装置、各基地局及び移動端末のそれぞれは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の上位装置、固定局側制御装置、各基地局及び移動端末が協働して行なわれる無線通信方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【０１６４】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory）)を含む。
【０１６５】
また、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【０１６６】
例えば、本実施形態に含まれる基地局の数、移動局側通信部の数及び移動端末４００の数は上述の実施形態に含まれる数には限定されない。
【０１６７】
また、上位装置１００及び下位装置４２０は、本実施形態により提供される通信環境を利用する装置であればよく、上位装置１００及び下位装置４２０が具体的にどのような装置であるかについて特に限定はない。また、これら上位装置１００及び下位装置４２０の間で送受信されるデータの具体的な内容についても特に限定はない。
【０１６８】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１６９】
（付記１）  そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信冗長化装置。
【０１７０】
（付記２）  前記制御手段は、ｎ＋１以上の通信手段が無線通信経路を確立した場合に、何れかの通信手段に自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を指示し、
前記指示を受けた前記通信手段は、指示を受けたことを契機として自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を実施することを特徴とする付記１に記載の通信冗長化装置。
【０１７１】
（付記３）  前記制御手段は、各通信手段と各基地局それぞれとの間の通信品質に基づいて通信手段を選択し、該選択した通信手段に対して前記切替の指示をすることを特徴とする付記２に記載の通信冗長化装置。
【０１７２】
（付記４）  前記通信手段は、前記通信先装置が前記複数の無線通信経路のそれぞれにおいて送信する、そのそれぞれが同一の内容のパケットを受信し、
前記制御手段は、前記通信手段が受信した前記同一の内容の複数のパケットの内の何れかのパケットを利用する一方で、他のパケットを廃棄することを特徴とする付記１乃至３の何れか１に記載の通信冗長化装置。
【０１７３】
（付記５）  前記受信した何れかのパケットの利用とは、前記受信した何れかのパケットを転送先装置に転送することであることを特徴とする付記４に記載の通信冗長化装置。
【０１７４】
（付記６）  前記通信先装置から受信したパケットには、前記制御部が不要なパケットを廃棄するために用いる情報が含まれており、
前記制御手段は、前記転送先装置に転送するパケットに含まれる前記不要なパケットを廃棄するために用いる情報を削除し、該情報を削除後のパケットを前記転送先装置に転送することを特徴とする付記５に記載の通信冗長化装置。
【０１７５】
（付記７）  前記複数の基地局の重複度はｍ（ｍは２以上の整数）であることを特徴とする付記１乃至６の何れか１に記載の通信冗長化装置。
【０１７６】
（付記８）  付記７に記載の通信冗長化装置と、前記基地局、前記通信先装置とを含んだ通信冗長化システムであって、
前記複数の基地局の重複度がｍとなるように前記基地局が設置されており、
前記通信先装置は前記複数の基地局と接続され、
前記通信先装置と前記通信冗長化装置とは、前記複数の基地局及び前記複数の無線通信経路を経由した通信を行なうことを特徴とする通信冗長化システム。
【０１７７】
（付記９）  そのそれぞれが別個の基地局との間で別個の無線通信経路を確立する複数の通信手段が、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信ステップと、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御ステップと、
を行なうことを特徴とする通信冗長化方法。
【０１７８】
（付記１０）  通信冗長化プログラムであって、
コンピュータを、
そのそれぞれが別個の基地局との間で無線通信経路を確立し、該確立した無線通信経路を経由して通信先装置との通信を行なう複数の通信手段と、
ハンドオーバ期間において、何れかの通信手段が自通信手段との間で無線通信経路を確立する基地局の切替を行うことから前記通信先装置との通信を行わない間であっても、ｎ個（ｎは２以上の整数）の他の通信手段に前記通信先装置との通信を継続させる制御手段と、
を備える通信冗長化装置として機能させることを特徴とする通信冗長化プログラム。
【０１７９】
（付記１１）  常に２本以上の無線通信経路で通信を可能とするシステムであって、移動通信端末に第１、第２、第３、第４基地局の何れかと通信する第１無線通信部と第２無線通信部及び第３無線通信部を含み、前記移動通信端末の第１無線通信部と第２無線通信部及び第３無線通信部で、同時に同一のパケットを受け取り、処理をする通信手段備えることを特徴とする。
【０１８０】
（付記１２）  基地局のハンドオーバ時に、無線通信経路を確立していない無線通信部が電界強度の強い基地局を発見し、３本目の無線通信経路を確立し、第１無線通信部と第２無線通信部及び第３無線通信部で、同時に同一のパケットを受け取り処理した後、電界強度が弱い無線通信経路を遮断する。それにより無線通信経路を確立していない無線通信部は、電界強度の強い新たな基地局を検索する通信手段を特徴とする。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
本発明は、無線端末を備える通信端末を要するネットワーク構成において、接続中の基地局をシームレスに切り替える際に適用可能であり、特に基地局間を頻繁に移動し、且つ、通信断が許されない高品質な無線通信システムが必要な状況において好適である。
【符号の説明】
【０１８２】
１  無線通信システム
１００  上位装置
２００  固定局側制御装置
２１０  固定局側パケット変換部
２２０  固定局側送信部
２３０  固定局側受信部
２４０  固定局側シーケンス番号保存部
３０１  第１基地局
３０２  第２基地局
３０３  第３基地局
３０４  第４基地局
３１０  第１基地局通信エリア
３２０  第２基地局通信エリア
３３０  第３基地局通信エリア
３４０  第４基地局通信エリア
４００  移動端末
４０１  第１通信部
４０２  第２通信部
４０３  第３通信部
４１０  移動局側制御装置
４１１  基地局選択部
４１２  移動局側送信部
４１３  移動局側受信部
４１４  移動局側パケット変換部
４１５  移動局側シーケンス番号保存部
４２０  下位装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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