(57)【要約】【課題】ＭＡＣ層より上位の層における通信が無線基地局と無線端末との間で確立されていない場合であっても、無線端末の位置情報を送受信することができる無線通信システム、無線端末及び通信方法を提供する。【解決手段】本発明に係る無線端末１０は、無線端末１０の現在位置を示す位置情報データＱを含む端末ＭＡＣメッセージＴを生成するＭＡＣメッセージ処理部１２を備え、端末ＭＡＣメッセージＴは、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において送信される。【選択図】図４
2008301137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と、前記無線基地局と通信する無線端末とを備える無線通信システムであって、
前記無線端末は、
前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
取得した前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するＭＡＣメッセージ生成部と、
生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信する送信部とを備え、
前記無線基地局は、
前記ＭＡＣメッセージを受信する受信部と、
受信した前記ＭＡＣメッセージから前記位置情報を抽出する位置情報抽出部とを備えており、
前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送受信される
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
無線基地局と通信する無線端末であって、
前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
取得した前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するＭＡＣメッセージ生成部と、
生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信する送信部とを備え、
前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送信される
ことを特徴とする無線端末。
【請求項３】
前記ＭＡＣメッセージは、前記無線通信システムを提供する通信事業者固有の情報を格納するためのＴＬＶフィールドを有しており、
前記生成部は、前記ＴＬＶフィールドに前記位置情報を挿入することを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項４】
前記ＭＡＣメッセージは、前記位置情報を格納するために生成されることを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項５】
前記無線基地局と前記無線端末との前記ＭＡＣ層における通信は確立されており、
前記無線基地局と前記無線端末との前記ＭＡＣ層より上位の層における通信は確立されていないことを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項６】
前記位置情報取得部で取得した前記位置情報に基づいて前記移動端末の移動速度を示す速度情報を算出する速度情報算出部を更に有し、
前記ＭＡＣメッセージ生成部は、前記ＭＡＣメッセージに前記速度情報算出部で算出された前記速度情報を含むＭＡＣメッセージを生成することを特徴とする請求項２に記載の無線端末。
【請求項７】
無線基地局と、前記無線基地局と通信する無線端末とによって実行される無線通信方法であって、
前記無線端末が、前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得するステップＡと、
前記無線端末が、前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するステップＢと、
前記無線端末が、生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信するステップＣと、
前記無線基地局が、前記ＭＡＣメッセージを受信するステップＤと、
前記無線基地局が、受信した前記ＭＡＣメッセージから前記位置情報を抽出するステップＥとを備え、
前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送受信されることを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
前記ステップBにおいて、前記無線端末は、前記無線基地局からの要求に応じて、前記MACメッセージを生成することを特徴とする請求項７に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末の位置情報を送受信する無線通信システム、無線端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムにおいて、無線端末の位置情報を利用した様々なサービスの提供が行われている。
【０００３】
無線端末の位置情報は、人工衛星からの電波の到達時間差を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）や、複数の基地局からの電波の到達角度及び到達時間を利用した三角測量などを用いることによって得られる。
【０００４】
一般的に、無線端末における位置情報の取得は、位置情報を利用するアプリケーション（周辺地図や周辺施設情報の取得）の実行と連動して行われる。無線端末は、位置情報をアプリケーションサーバに無線基地局を介して送信する。アプリケーションサーバは、受信した無線端末の位置情報に基づいて、アプリケーションに対応する情報を無線基地局を介して無線端末に送信する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２０６９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、無線基地局において無線端末の位置を予め把握しておき、無線端末の位置に応じて通信品質の迅速な確保を行いたいという要請がある。そのためには、無線基地局が、無線端末の正確な位置情報を定期的に取得する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上述のように、ユーザが位置情報を利用するアプリケーションを実行するまでは、無線基地局は、無線端末の位置情報を把握することができない。即ち、無線端末と無線基地局との間において、ＭＡＣ層より上位の層において接続が確立されていなければ、無線端末は位置情報を無線基地局に送信することができない。
【０００７】
また、ユーザが位置情報を利用するアプリケーションを実行している場合であっても、無線端末の高速移動やセルエッジへの移動により無線端末と無線基地局との通信状態が悪化したときには、無線基地局は、無線端末の位置情報を取得することができない。即ち、ＭＡＣ層より上位の層における接続状態が良好でなければ、無線端末はアプリケーションを利用して位置情報を無線基地局に送信することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＭＡＣ層より上位の層における通信が無線基地局と無線端末との間で確立されていない場合であっても、無線端末の位置情報を送受信することができる無線通信システム、無線端末及び無線通信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】
【０００９】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線基地局と、前記無線基地局と通信する無線端末とを備える無線通信システムであって、前記無線端末は、前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、取得した前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するＭＡＣメッセージ生成部と、生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信する送信部とを備え、前記無線基地局は、前記ＭＡＣメッセージを受信する受信部と、受信した前記ＭＡＣメッセージから前記位置情報を抽出する位置情報抽出部とを備えており、前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送受信されることを要旨とする。
【００１０】
第１の特徴に係る無線通信システムによれば、無線基地局は、無線端末と無線基地局とのＭＡＣ層において送受信することができるＭＡＣメッセージから無線端末の位置情報を取得することができる。従って、無線基地局と無線端末とがＭＡＣ層より上位の層で通信を行っていない場合であっても、無線基地局は、無線端末の位置を正確に把握することができる。その結果、無線基地局が無線端末とＭＡＣ層より上位の層で通信を開始する際には、無線端末の位置に応じた通信品質の迅速な確保を行うことができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、無線基地局と通信する無線端末であって、前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、取得した前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するＭＡＣメッセージ生成部と、生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信する送信部とを備え、前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送信されることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記ＭＡＣメッセージは、前記無線通信システムを提供する通信事業者固有の情報を格納するためのＴＬＶフィールドを有しており、前記生成部は、前記ＴＬＶフィールドに前記位置情報を挿入することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記ＭＡＣメッセージは、前記位置情報を格納するために生成されることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記無線基地局と前記無線端末との前記ＭＡＣ層における通信は確立されており、前記無線基地局と前記無線端末との前記ＭＡＣ層より上位の層における通信は確立されていないことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記位置情報取得部で取得した前記位置情報に基づいて前記移動端末の移動速度を示す速度情報を算出する速度情報算出部を更に有し、前記ＭＡＣメッセージ生成部は、前記ＭＡＣメッセージに前記速度情報算出部で算出された前記速度情報を含むＭＡＣメッセージを生成することを要旨とする。
【００１６】
本発明の第７の特徴は、無線基地局と、前記無線基地局と通信する無線端末とによって実行される無線通信方法であって、前記無線端末が、前記無線端末の現在位置を示す位置情報を取得するステップＡと、前記無線端末が、前記位置情報を含むＭＡＣメッセージを生成するステップＢと、前記無線端末が、生成された前記ＭＡＣメッセージを前記無線基地局に送信するステップＣと、前記無線基地局が、前記無線端末から送信された前記ＭＡＣメッセージを受信するステップＤと、前記無線基地局が、受信した前記ＭＡＣメッセージから前記位置情報を抽出するステップＥとを備え、前記ＭＡＣメッセージは、前記無線端末と前記無線基地局とのＭＡＣ層において送受信されることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記ステップＢにおいて、前記無線端末は、前記無線基地局からの要求に応じて、前記MACメッセージを生成することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の特徴によれば、ＭＡＣ層より上位の層における通信が無線基地局と無線端末との間で確立されていない場合であっても、無線端末の位置情報を送受信することができる無線通信システム、無線端末及び無線通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。
【００２０】
１．実施形態
（１）無線通信システムの概略
まず、実施形態に係る無線通信システムの概略について説明する。図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成図である。
【００２１】
同図に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、無線端末１０と無線基地局１００とを備える。無線端末１０と無線基地局１００とは、ＷｉＭＡＸ規格（ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５）に基づく構成を有している。なお、図１では、無線基地局１００の無線エリアをセルＣ１００として表している。
【００２２】
無線端末１０は、セルＣ１００内に入った場合、無線基地局１００との間においてレンジング処理及び登録処理を行う。また、無線端末１０は、無線基地局１００と通信を行う場合には、さらにＩＰ接続処理を行う。
【００２３】
無線端末１０のＭＡＣ（Media Access Control）層は、無線基地局１００から報知されるＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ、ＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）、ＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）を検出して、変調方式などのDownlink Channel及びUplink Channelのパラメータに関する情報を取得する。
【００２４】
初期のレンジング処理において、無線端末１０は、最小送信電力を利用して所定の間隔でレンジング要求ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を無線基地局１００に送信する。無線基地局１００からの応答がない場合、無線端末１０は、送信電力を引き上げてレンジング要求ＭＡＣメッセージを再送する。無線基地局１００からレンジング応答ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＳＰ）があった場合、無線端末１０は、Ｕｐｌｉｎｋ上でデータを送信できる状態となる。
【００２５】
登録処理において、無線端末１０は、登録要求ＭＡＣメッセージ（ＲＥＧ−ＲＥＱ）を無線基地局１００に送信する。無線基地局１００は、登録応答ＭＡＣメッセージ（ＲＥＧ−ＲＳＰ）を無線端末１０に送信する。これにより、無線端末１０と無線基地局１００とは、Internet Protocol（ＩＰ）接続を確立することができる状態となる。
【００２６】
なお、無線端末１０は、無線基地局１００との間で登録処理を完了した後においても、無線基地局１００にレンジング要求ＭＡＣメッセージを定期的に送信する。  
【００２７】
無線端末１０は、無線基地局１００と通信を行う場合、ＩＰ接続処理を行う。本実施形態において、ＩＰ接続及びＩＰ通信とは、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層より上位の層における接続及び通信をいう。無線端末１０と無線基地局１００との間でＩＰ接続が確立されると、無線端末１０は、ユーザデータパケットをＭＡＣメッセージに包んで無線基地局１００に送信する。本実施形態では、ＭＡＣメッセージに変換されたユーザデータパケットをデータＭＡＣメッセージ（ＤＡＴＡ）という。また、無線端末１０は、無線基地局１００とＩＰ接続を確立した後においても、無線基地局１００にレンジング要求ＭＡＣメッセージを定期的に送信する。
【００２８】
以上のように、無線端末１０は、セルＣ１００に在圏する間、レンジング要求ＭＡＣメッセージ、登録要求ＭＡＣメッセージ及びデータＭＡＣメッセージなどの端末ＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信している。このようなＭＡＣメッセージは、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において送信される。
【００２９】
本実施形態に係る無線端末１０は、レンジング要求ＭＡＣメッセージ、登録要求ＭＡＣメッセージ及びデータＭＡＣメッセージなどの無線基地局１００に送信するＭＡＣメッセージ（後述する端末ＭＡＣメッセージＴに相当するもの）のいずれにも、無線端末１０の現在位置を示す位置情報Ｐを挿入することができる。また、無線基地局１００は、無線端末１０から受信したＭＡＣメッセージに挿入された位置情報Ｐを抽出することができる。
【００３０】
（２）無線端末の構成
次に、無線端末１０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、無線端末１０の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、本発明と関連する構成について主に説明する。
【００３１】
図２に示すように、無線端末１０は、位置情報処理部（位置情報取得部）１１、ＭＡＣメッセージ処理部１２、コネクション管理部１３、データ判定部１４、無線通信部１５、転送判定部１６及び上位層処理部１７を備えている。また、図２において、符号Ｑは、位置情報処理部１１からＭＡＣメッセージ処理部１２へ転送される位置情報データを示し（以下、位置情報データＱと称する）、符号Ｒは、無線通信部１５からデータ判定部１４へ、さらには、当該データ判定部１４からＭＡＣメッセージ処理部１２へ転送される基地局ＭＡＣメッセージを示し（以下、基地局ＭＡＣメッセージＲと称する）、符号Ｔは、ＭＡＣメッセージ処理部１２からデータ判定部１４へ、さらには、当該データ判定部１４から無線通信部１５へ転送され、その後、無線通信部１５から基地局１００へ送信される端末ＭＡＣメッセージを示す（以下、端末ＭＡＣメッセージＴと称する）。なお、位置情報処理部１１は、ＧＰＳ受信機と接続されている。ＧＰＳ受信機は、無線端末１０の内部に搭載されていてもよい。
【００３２】
位置情報処理部１１は、無線端末１０の現在位置を示す位置情報ＰをＧＰＳ受信機から定期的に取得する。位置情報Ｐとしては、測位時刻、緯度、経度及び高度などが該当する。位置情報処理部１１は、取得した位置情報Ｐを所定のフォーマットに変換することにより、位置情報データＱを作成する。なお、所定のフォーマットとしては、後述する位置情報サーバとの取り決めに従った適切なフォーマットを用いる。適切なフォーマットの一例として、ＮＭＥＡ（National Marine Electronics Association）−０１８３フォーマットを図３に示す。
【００３３】
ＭＡＣメッセージ処理部１２は、無線基地局１００宛てに送信する端末ＭＡＣメッセージＴを生成する。ＭＡＣメッセージ処理部１２は、位置情報処理部１１から定期的に位置情報データＱを取得し、位置情報データＱを端末ＭＡＣメッセージＴに挿入する。即ち、ＭＡＣメッセージ処理部１２は、位置情報を含み、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において認識できる端末ＭＡＣメッセージＴを生成する。ＭＡＣメッセージ処理部１２は、生成した端末ＭＡＣメッセージＴをデータ判定部１４に転送する。なお、端末ＭＡＣメッセージＴの詳細な構成については後述する。
【００３４】
また、ＭＡＣメッセージ処理部１２は、無線基地局１００から受信した基地局ＭＡＣメッセージＲがＭＡＣ層における制御情報を含む場合には、基地局ＭＡＣメッセージＲの内容を解釈する。ＭＡＣメッセージ処理部１２は、基地局ＭＡＣメッセージＲがＭＡＣ層より上位の層において解釈すべきデータを含んでいる場合には、基地局ＭＡＣメッセージＲをデータパケットに変換して上位層に転送する。
【００３５】
コネクション管理部１３は、端末ＭＡＣメッセージＴの送信に用いるべきコネクション（チャネルなど）に関する情報を管理している。コネクションは、無線基地局１００によって動的に割当てられ、基地局ＭＡＣメッセージＲによって無線端末１０に通知される。従って、コネクション管理部１３は、新たなコネクションが通知されるたびにコネクションに関する情報を書き換えることができる。コネクション管理部１３は、コネクションに関する情報の提供を求められた場合、適切なコネクションに関する情報を提供する。
【００３６】
データ判定部１４は、無線基地局１００から受信した基地局ＭＡＣメッセージＲにコネクションに関する情報が挿入されている場合には、コネクションに関する情報を抽出しコネクション管理部１３に転送する。この場合、データ判定部１４は、コネクションに関する情報が抽出された基地局ＭＡＣメッセージＲをＭＡＣメッセージ処理部１２に転送する。
【００３７】
また、データ判定部１４は、ＭＡＣメッセージ処理部１２から転送された端末ＭＡＣメッセージＴを取得した場合には、適切なコネクションに関する情報の提供をコネクション管理部１３に求める。データ判定部１４は、コネクション管理部１３から通知される適切なコネクションに端末ＭＡＣメッセージＴを送信する。
【００３８】
無線通信部１５は、端末ＭＡＣメッセージＴの送信及び基地局ＭＡＣメッセージＲの受信を行う。即ち、無線通信部１５は、ＷｉＭＡＸ規格に準拠した無線通信における物理層のインターフェースとして機能する。なお、無線通信部１５には、Low Noise Amplifier（ＬＮＡ）、パワーアンプ、アップコンバーター及びダウンコンバーターなどが含まれる。
【００３９】
転送判定部１６は、無線基地局１００に送信すべきユーザデータを上位層から取得した場合には、無線基地局１００の送信アドレスを検索して送信経路を決定する。また、転送判定部１６は、そのユーザデータパケットをＭＡＣメッセージ処理部１２に転送する。ＭＡＣメッセージ処理部１２は、転送判定部１６から転送されたユーザデータパケットをデータＭＡＣメッセージに包む。一方、転送判定部１６は、ＭＡＣメッセージ処理部１２からユーザデータパケットを取得した場合には、上位層に転送する。
【００４０】
上位層処理部１７は、無線基地局１００に送信するユーザデータパケットを転送判定部１６に転送する。また、上位層処理部１７は、転送判定部１６からデータパケットを受信した場合には、データパケットの内容を解釈する。
【００４１】
（３）端末ＭＡＣメッセージＴの構成
次に、端末ＭＡＣメッセージＴの構成について、図４を用いて説明する。図４は、端末ＭＡＣメッセージＴの一例として、データＭＡＣメッセージの構成を示している。
【００４２】
同図に示すように、データＭＡＣメッセージは、ユーザデータフィールドとTime,Length,Value（ＴＬＶ）フィールドとを有する。
【００４３】
ユーザデータフィールドには、上位層からＭＡＣメッセージ処理部１２に転送されたユーザデータパケットが格納されている。
【００４４】
ＴＬＶフィールドは、無線通信システムを提供する通信事業者固有の情報を格納するための領域であり、ヘッダー部とデータ部とを有する。ヘッダー部には、ＴＬＶフィールドのデータ長及び位置情報データＱのデータ長（Length）と、通信事業者コード（Code）とが格納されている。データ部には、位置情報データＱが格納されている。このようなＴＬＶフィールドとしては、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４に規定されたＴＬＶフィールドを用いることができる。
【００４５】
なお、ＭＡＣメッセージ処理部１２は、端末ＭＡＣメッセージＴの最大長が規定されている場合、所定の最大長を超えない端末ＭＡＣメッセージＴを選択して位置情報データＱを挿入する。また、ＭＡＣメッセージ処理部１２は、生成する端末ＭＡＣメッセージＴの全てに位置情報データＱを挿入する必要はなく、定期的に位置情報データＱを端末ＭＡＣメッセージＴに挿入すればよい。
【００４６】
以上、データＭＡＣメッセージの構成について説明したが、レンジング要求ＭＡＣメッセージ及び登録要求ＭＡＣメッセージにおいても、それぞれが有するＴＬＶフィールドに位置情報データＱを挿入することができる。
【００４７】
（４）無線基地局の構成
次に、無線基地局１００の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、無線基地局１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、本発明と関連する構成について主に説明する。
【００４８】
図５に示すように、無線基地局１００は、無線通信部１０１、ＭＡＣメッセージ処理部１０２、位置情報管理部１０３、コネクション管理部１０４、データ判定部１０５、データ転送部１０６、上位層処理部１０７及び有線通信部１０８を備えている。また、図５において、符号Ｑは、無線端末１０からの位置情報データ（前述した位置情報データＱと同じもの）を示し、かかる位置情報データＱは、位置情報管理部１０３からデータ転送部１０６へ転送され、さらに、データ転送部１０６から有線通信部１０８へ転送される。符号Ｒは、ＭＡＣメッセージ処理部１０２から無線通信部１０１へ転送される基地局ＭＡＣメッセージ（前述した基地局ＭＡＣメッセージＲと同じもの）を示す。符号Ｔは、無線通信部１０１からＭＡＣメッセージ処理部１０２へ転送される端末ＭＡＣメッセージ（前述した端末ＭＡＣメッセージＴと同じもの）を示す。
【００４９】
無線通信部１０１は、端末ＭＡＣメッセージＴの受信及び基地局ＭＡＣメッセージＲの送信を行う。即ち、無線通信部１０１は、ＷｉＭＡＸ規格に準拠した無線通信における物理層のインターフェースとして機能する。なお、無線通信部１０１には、Low Noise Amplifier（ＬＮＡ）、パワーアンプ、アップコンバーター及びダウンコンバーターなどが含まれる。
【００５０】
ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、無線端末１０から受信した端末ＭＡＣメッセージＴに含まれる位置情報データＱを抽出し、位置情報管理部１０３に転送する。また、ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、端末ＭＡＣメッセージＴがデータＭＡＣメッセージである場合には、データＭＡＣメッセージに含まれているユーザデータパケットをデータ判定部１０５に転送する。さらに、ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、無線端末１０に送信するデータパケットをデータ判定部１０５より取得した場合、データパケットをＭＡＣメッセージに包むことにより基地局ＭＡＣメッセージを生成し、無線通信部１０１に転送する。
【００５１】
位置情報管理部１０３は、ＭＡＣメッセージ処理部１０２から転送される位置情報データＱを格納する。
【００５２】
コネクション管理部１０４は、図１に示すＣ１００内に在圏する無線端末１０に動的にコネクションを割当てて管理している。コネクション管理部１０４は、コネクションに関する情報の提供を求められた場合、適切なコネクションに関する情報を提供する。
【００５３】
データ判定部１０５は、無線端末１０に送信するデータパケットを受信した場合、適切なコネクションに関する情報の提供をコネクション管理部１０４に求める。データ判定部１０５は、コネクション管理部１０４から通知される適切なコネクションに基地局ＭＡＣメッセージＲが送信されるように設定する。
【００５４】
また、データ判定部１０５は、ＭＡＣメッセージ処理部１０２から転送されたユーザデータパケットをデータ転送部１０６に転送する。
【００５５】
データ転送部１０６は、定期的に位置情報管理部１０３から位置情報データＱを取出して有線通信部１０８に転送する。また、データ転送部１０６は、データ判定部１０５からユーザデータパケットが転送された場合には、ユーザデータパケットを上位層処理部１０７に転送する。また、データ転送部１０６は、上位層処理部１０７から無線端末１０に送信するデータパケットが転送された場合には、データパケットをデータ判定部１０５に転送する。
【００５６】
上位層処理部１０７は、無線端末１０に送信するデータパケットをデータ転送部１０６に転送する。また、上位層処理部１０７は、データ転送部１０６からユーザデータパケットを受信した場合には、ユーザデータパケットの内容を解釈する。
【００５７】
有線通信部１０８は、ネットワーク側から無線端末１０に送信するデータパケットを取得した場合、当該無線端末１０に送信するデータパケットをデータ転送部１０６に転送する。なお、この有線通信部１０８は、無線基地局１００の外部に配置された位置情報サーバと有線接続されている。即ち、有線通信部１０８は、Ethernet(登録商標）規格などに準拠した有線通信における物理層のインターフェースとして機能する。有線通信部１０８は、データ転送部１０６から転送される位置情報データＱを、定期的に位置情報サーバに送信する。
【００５８】
（５）無線通信システムの動作（その１）
次に、上述した無線通信システムの動作について、図６を参照しながら説明する。図６は、無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。なお、本実施形態に係る無線端末１０は、現在位置を示す位置情報Ｐを定期的に取得し、位置情報データＱを作成しているものとする。
【００５９】
ステップＳ１０１において、無線端末１０は、位置情報データＱを含むレンジング要求ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を生成する。
【００６０】
ステップＳ１０２において、無線端末１０は、レンジング要求ＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信する。
【００６１】
ステップＳ１０３において、無線基地局１００は、レンジング要求ＭＡＣメッセージを受信し、レンジング要求ＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００６２】
ステップＳ１０４において、無線基地局１００は、初期のレンジング処理に成功したことを示すレンジング応答ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＳＰ）を無線端末１０に送信する。
【００６３】
ステップＳ１０５において、無線端末１０は、位置情報データＱを含む登録要求ＭＡＣメッセージ（ＲＥＧ−ＲＥＱ）を生成する。
【００６４】
ステップＳ１０６において、無線端末１０は、登録要求ＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信する。
【００６５】
ステップＳ１０７において、無線基地局１００は、登録要求ＭＡＣメッセージを受信し、登録要求ＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００６６】
ステップＳ１０８において、無線基地局１００は、登録処理に成功したことを示す登録応答ＭＡＣメッセージ（ＲＥＧ−ＲＳＰ）を無線端末１０に送信する。
【００６７】
ステップＳ１０９において、無線端末１０は、位置情報データＱを含むデータＭＡＣメッセージ（ＤＡＴＡ）を生成する。
【００６８】
ステップＳ１１０において、無線端末１０は、データＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信する。
【００６９】
ステップＳ１１１において、無線基地局１００は、データＭＡＣメッセージを受信し、データＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００７０】
なお、図示しないが、無線端末１０は、無線基地局１００とＩＰ接続を確立しない場合、即ち、データＭＡＣメッセージを送信しない場合であっても、無線基地局１００のＭＡＣ層で認識される端末ＭＡＣメッセージＴ（例えば、レンジング要求ＭＡＣメッセージ）に位置情報データＱを付加して、無線基地局１００に定期的に送信することができる。
【００７１】
（６）無線通信システムの動作（その２）
次に、無線端末１０がハンドオーバーする場合における無線通信システムの動作について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、無線通信システムの構成を示す構成図である。図８は、無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【００７２】
図７に示すように、無線通信システムは、図１に示した無線通信システムに対して、無線基地局１００と同様の構成を有する無線基地局２００をさらに備える。同図では、無線基地局２００の無線エリアをセルＣ２００として表している。この図７において、無線端末１０は、無線基地局１００とＩＰ通信を行いながらセルＣ１００のセルエッジに移動したものとする。
【００７３】
ステップＳ２０１において、無線端末１０は、位置情報データＱを含むデータＭＡＣメッセージ（ＤＡＴＡ）を生成する。
【００７４】
ステップＳ２０２において、無線端末１０は、データＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信する。
【００７５】
ステップＳ２０３において、無線基地局１００は、データＭＡＣメッセージを受信し、データＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００７６】
ステップＳ２０４において、無線端末１０は、無線基地局２００から報知されるＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ、ＤＣＤ（Downlink Channel Descriptor）及びＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）を検出する。
【００７７】
ステップＳ２０５において、無線端末１０は、位置情報データＱを含むレンジング要求ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を生成する。
【００７８】
ステップＳ２０６において、無線端末１０は、レンジング要求ＭＡＣメッセージを無線基地局２００に送信する。
【００７９】
ステップＳ２０７において、無線基地局２００は、レンジング要求ＭＡＣメッセージを受信し、レンジング要求ＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００８０】
ステップＳ２０８において、無線基地局１００は、初期のレンジング処理に成功したことを示すレンジング応答ＭＡＣメッセージ（ＲＮＧ−ＲＳＰ）を無線端末１０に送信する。
【００８１】
ステップＳ２０９において、無線端末１０は、位置情報データＱを含む登録要求ＭＡＣメッセージ（ＲＥＧ−ＲＥＱ）を生成する。
【００８２】
ステップＳ２１０において、無線端末１０は、登録要求ＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信する。
【００８３】
ステップＳ２１１において、無線基地局１００は、登録要求ＭＡＣメッセージを受信し、登録要求ＭＡＣメッセージに含まれる位置情報データＱを抽出する。
【００８４】
以降、無線端末１０は、データＭＡＣメッセージ又はレンジング要求ＭＡＣメッセージに位置情報データＱを挿入して、無線基地局１００に定期的に送信することができる。
【００８５】
（６）作用及び効果
本実施形態に係る無線端末１０は、図２で示した通り、無線端末１０の現在位置を示す位置情報データＱを含む端末ＭＡＣメッセージＴを生成するＭＡＣメッセージ処理部１２を備え、端末ＭＡＣメッセージＴは、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において送信される。
【００８６】
具体的に、無線端末１０は、レンジング要求ＭＡＣメッセージ、登録要求ＭＡＣメッセージ、又は、データＭＡＣメッセージが有するＴＬＶフィールドに位置情報データＱを挿入し、無線基地局１００に定期的に送信する。無線基地局１００は、定期的に受信する各ＭＡＣメッセージから位置情報データＱを抽出する。
【００８７】
このように、無線基地局１００は、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において認識することができる端末ＭＡＣメッセージＴから無線端末１０の位置情報を取得することができる。従って、無線基地局１００と無線端末１０とがＩＰ通信を行っていない場合であっても、無線基地局１００は、無線端末１０の位置を正確に把握することができる。
【００８８】
ここで、一般的に、無線端末１０の高速移動やセルエッジへの移動により無線基地局１００とのＩＰ接続が切断された場合であっても、無線基地局１００とのＭＡＣ層における接続は維持される場合がある。
【００８９】
本実施形態に係る無線端末１０は、端末ＭＡＣメッセージＴに位置情報を含ませているため、ＩＰ通信の通信状態が悪化した場合であっても、位置情報を無線基地局１００に送信できる可能性を高める。
【００９０】
さらに、無線基地局１００は、セルＣ１００内に在圏する全ての無線端末の位置情報を収集することにより、無線端末が集中する場所や道路などを特定することができる。従って、セルＣ１００内で無線基地局を新設する際に、最適な配置位置及び配置台数を決定することができる。
【００９１】
２．実施形態の第１変更例
（１）無線通信システム
次に、実施形態の第１変更例について説明する。本変更例に係る無線通信システム、無線端末１０及び無線基地局１００の構成は上記実施形態と同様である。上記実施形態との相違点は、無線端末１０が位置情報に加えて速度情報を無線基地局１００に通知する点である。以下においては、再び図２を用いて当該相違点について主に説明する。
【００９２】
本変更例に係る無線端末１０が有する位置情報処理部１１は、位置情報取得部として、無線端末１０の現在位置を示す位置情報Ｐを、ＧＰＳ受信機から定期的に取得する。また、位置情報処理部１１は、速度情報算出部として、少なくとも２つの位置情報Ｐを用いて無線端末１０の速度及び方向を算出し、速度情報データＳを作成する。
【００９３】
ＭＡＣメッセージ処理部１２は、位置情報データＱと速度情報データＳとをＴＬＶフィールドに挿入することにより端末ＭＡＣメッセージＴを生成する。
【００９４】
無線通信部１５は、端末ＭＡＣメッセージＴを無線基地局１００に送信する。
【００９５】
無線基地局１００は、端末ＭＡＣメッセージＴを受信して、端末ＭＡＣメッセージＴから位置情報データＱと速度情報データＳとを抽出する。抽出された位置情報データＱと速度情報データＳとは、位置情報サーバに送信される。
【００９６】
位置情報サーバは、位置情報データＱと速度情報データＳとに基づいて無線端末１０の移動方向などを算出し、無線基地局１００に通知することができる。
【００９７】
（２）作用及び効果
本変更例に係る無線端末１０は、無線端末１０の現在位置を示す位置情報データＱと速度情報データＳとを含み、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において認識することができる端末ＭＡＣメッセージＴを生成するＭＡＣメッセージ処理部１２を備える。
【００９８】
従って、無線基地局１００は、無線端末１０の位置と移動速度とを把握することができる。その結果、無線端末１０の移動速度に応じたアンテナ出力の制御をすることができる。
【００９９】
また、無線基地局１００は、位置情報サーバから無線端末１０の周辺地図情報を取得し、無線端末１０の位置と移動速度から移動方向を予測することができる。その結果、無線端末１０の移動方向に予めアンテナの指向性を向けておくことができる。
【０１００】
３．実施形態の第２変更例
（１）無線通信システム
次に、実施形態の第２変更例について説明する。本変更例に係る無線通信システム、無線端末１０及び無線基地局１００の構成は上記実施形態と同様である。上記実施形態との相違点は、無線端末１０が位置情報を格納するための端末ＭＡＣメッセージＴを新たに生成する点である。以下においては、さらに図２を用いて当該相違点について主に説明する。
【０１０１】
（２）無線端末の構成
位置情報処理部１１は、無線端末１０の現在位置を示す位置情報ＰをＧＰＳ受信機から定期的に取得する。  位置情報処理部１１は、位置情報Ｐから位置情報データＱを作成し、ＭＡＣメッセージ処理部１２に転送する。
【０１０２】
ＭＡＣメッセージ処理部１２は、位置情報データＱを含み、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において認識することができる位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を生成する。ＭＡＣメッセージ処理部１２は、位置情報の送信要求を示す位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）を無線基地局１００から受信した場合に、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を生成する。
【０１０３】
新たに生成された位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）は、無線通信部１５から無線基地局１００に送信される。
【０１０４】
（３）位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の構成
次に、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の構成について、図９を用いて説明する。図９（ａ）は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の構成を示している。
【０１０５】
同図に示すように、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）は、ヘッダー部とデータ部とを有する。ヘッダー部には、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）が位置情報データＱを含むことを示すTypeが記述されている。データ部には、位置情報データＱが格納されている。
【０１０６】
なお、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）や、位置情報取得ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫ）には、データ部は付加されず、このため、位置情報データＱについては格納されない。
【０１０７】
（４）無線基地局の構成
以下、図５を用いて説明する。無線通信部１０１は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の受信及び位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）の送信を行う。また、無線通信部１０１は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の受信に成功したことを示す位置情報取得ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫ）の送信を行う。
【０１０８】
ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、無線端末１０から受信した位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）に含まれる位置情報データＱを抽出し、位置情報管理部１０３に転送する。また、ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）を定期的に生成し、無線通信部１０１に転送する。また、ＭＡＣメッセージ処理部１０２は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の受信に成功した場合には、位置情報取得ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫ）を生成し、無線通信部１０１に転送する。
【０１０９】
（５）無線通信システムの動作
次に、上述した無線通信システムの動作について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【０１１０】
ステップＳ３０１において、無線基地局１００は、位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）を生成する。
【０１１１】
ステップＳ３０２において、無線基地局１００は、位置情報要求ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＥＱ）を無線端末１０に送信する。
【０１１２】
ステップＳ３０３において、無線端末１０は、位置情報データＱを含む位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を生成する。
【０１１３】
ステップＳ３０４において、無線端末１０は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を無線基地局１００に送信する。
【０１１４】
ステップＳ３０５において、無線基地局１００は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を受信し、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）に含まれる位置情報データＱを抽出する。
【０１１５】
ステップＳ３０６において、無線基地局１００は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）の受信に成功したことを示す位置情報取得ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＡＣＫ）を無線端末１０に送信する。
【０１１６】
以上のような動作を無線端末１０と無線基地局１００とは定期的に繰り返し行う。
【０１１７】
（６）作用及び効果
本実施形態に係る無線端末１０は、無線端末１０の現在位置を示す位置情報データＱを含み、無線端末１０と無線基地局１００とのＭＡＣ層において送信することができる位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）を生成するＭＡＣメッセージ処理部１２を備える。無線基地局１００は、位置情報応答ＭＡＣメッセージ（ＧＰＳ＿ＩＮＦＯ＿ＲＳＰ）から位置情報データＱを抽出する。
【０１１８】
このように、無線端末１０と無線基地局１００との間にＩＰ接続が確立されているか否かに関わらず、無線基地局１００は、無線端末１０の位置情報を取得することができる。即ち、無線端末１０がセルＣ１００内に在圏している間、無線基地局１００は、無線端末１０の位置を正確に把握することができる。
【０１１９】
その結果、無線基地局１００は、無線端末１０の位置に応じた通信品質の確保を行うことができる。
【０１２０】
４．その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【０１２１】
例えば、上記実施形態では、無線端末１０がＧＰＳ受信機から位置情報Ｐを取得することとしたが、三角測量法や三辺測量法など一般的に利用されている位置測定法を用いて位置情報を取得することができる。
【０１２２】
また、上記実施形態では、セルＣ１００内に在圏する無線端末１０について説明したが、無線基地局１００は無線端末１０と同じ構成を有する複数の無線端末とＭＡＣ層における通信を行うことができる。
【０１２３】
また、上記実施形態の第２変更例では、無線基地局１００が位置情報要求ＭＡＣメッセージを送信することとしたが、無線基地局１００は位置情報要求ＭＡＣメッセージを送信しなくてもよい。この場合、無線端末１０は定期的に位置情報応答ＭＡＣメッセージを無線基地局１００に送信すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である（その１）。
【図２】本発明の実施形態に係る無線端末１０の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係る無線端末が１０が作成する位置情報データＱのフォーマットの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線端末１０が生成するデータＭＡＣメッセージの構成を示す図である。
【図５】本発明の本実施形態に係る無線基地局１００の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略動作を示すシーケンス図である（その１）。
【図７】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である（その２）。
【図８】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略動作を示すシーケンス図である（その２）。
【図９】本発明の実施形態の第２変更例に係る無線端末１０が生成する位置情報応答ＭＡＣメッセージの構成（ａ）を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の第２変更例に係る無線通信システムの概略動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｃ１００…セル
Ｃ２００…セル
基地局ＭＡＣメッセージ…Ｒ
端末ＭＡＣメッセージ…Ｔ
Ｐ…位置情報
Ｑ…位置情報データ
Ｓ…速度情報データ
１０…無線端末
１１…位置情報処理部
１２…ＭＡＣメッセージ処理部
１３…コネクション管理部
１４…データ判定部
１５…無線通信部
１６…転送判定部
１７…上位層処理部
１００…無線基地局
２００…無線基地局
１０１…無線通信部
１０２…ＭＡＣメッセージ処理部
１０３…位置情報管理部
１０４…コネクション管理部
１０５…データ判定部
１０６…データ転送部
１０７…上位層処理部
１０８…有線通信部
【図１】
2008301137.tif 000003
【図２】
2008301137.tif 000004
【図３】
2008301137.tif 000005
【図４】
2008301137.tif 000006
【図５】
2008301137.tif 000007
【図６】
2008301137.tif 000008
【図７】
2008301137.tif 000009
【図８】
2008301137.tif 000010
【図９】
2008301137.tif 000011
【図１０】
2008301137.tif 000012