(57)【要約】【課題】複数の無線メディアをシームレスに統合する際に、ネットワーク層における処理負荷の増大を防止する。【解決手段】無線端末局および無線基地局のそれぞれに固有の物理アドレスを用いて自局と端末局との間で確立するリンクにより送受するリンクフレームを、各無線メディアの無線リンクの一つ若しくは複数を用いて伝送するデータリンク層を有し、最も広範なマクロセルを形成するマクロセル無線モジュール１４ａを一つだけデータリンク層に接続し、マクロセルよりも狭い範囲のピコセルを形成するピコセル無線モジュール１４ｂを一つ若しくは複数を通信回線を介してデータリンク層に接続し、データリンク層には、マクロセル無線モジュール１４ａにより形成されるマクロセルがピコセルにおいて検出されたピコセル無線モジュール１４ｂが選択的に接続されることを特徴とする。【選択図】図５
2008167285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線メディアから構成される無線基地局において、
無線端末局および無線基地局のそれぞれに固有の物理アドレスを用いて自局と端末局との間で確立するリンクにより送受するリンクフレームを、各無線メディアの無線リンクの一つ若しくは複数を用いて伝送するデータリンク層を有し、
最も広範な通信エリアを提供する第１のセルを形成する第１の無線メディアを一つだけ前記データリンク層に接続し、
前記第１のセルよりも狭い範囲の通信エリアを提供する第２のセルを形成する第２の無線メディアを一つ若しくは複数を通信回線を介して前記データリンク層に接続し、
前記データリンク層には、前記第１の無線メディアにより形成される第１のセルが第２のセルにおいて検出された第２の無線メディアが選択的に接続される、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記データリンク層は、通信ネットワークからの第２の無線メディア接続用の接続点アドレスを有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記データリンク層は、
前記リンクフレームの前記無線リンクへの分配と、前記無線リンクからの前記リンクフレームの受け渡しを行うスイッチ手段を有し、
前記スイッチ手段には、前記第１の無線メディアおよび自データリンク層に接続された前記第２の無線メディアの全てが接続される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
複数の無線メディアから構成される無線基地局に係るセル無線検出装置であり、
最も広範な通信エリアを提供する第１のセルを形成する第１の無線メディアからの無線信号を受信する受信手段と、
該受信信号から第１のセルを検出するセル検出手段と、
を備えたことを特徴とするセル無線検出装置。
【請求項５】
前記セル検出手段は、最良の無線環境を提供可能な第１のセルを検出することを特徴とする請求項４に記載のセル無線検出装置。
【請求項６】
前記セル検出手段は、第１のセルの識別子を検出することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のセル無線検出装置。
【請求項７】
前記セル検出手段は、第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層が有する接続点アドレスを検出することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のセル無線検出装置。
【請求項８】
複数の無線メディアから構成される無線基地局に係る回線接続装置であり、
セル無線検出装置によって検出された第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層に、第２の無線メディアを通信回線を介して接続する通信接続処理手段を備えたことを特徴とする回線接続装置。
【請求項９】
セル無線検出装置によって検出された第１のセルの識別子から、当該第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層が有する接続点アドレスを取得する手段を備え、
前記通信接続処理手段は、該接続点アドレスに通信接続することを特徴とする請求項８に記載の回線接続装置。
【請求項１０】
前記通信接続処理手段は、セル無線検出装置によって検出された第１のセルに係る接続点アドレスに通信接続することを特徴とする請求項８に記載の回線接続装置。
【請求項１１】
複数の無線メディアから構成される無線基地局に係る回線接続装置であり、
通信ネットワークに接続される中央制御装置に通信接続する通信接続処理手段を備え、
前記通信接続処理手段は、
セル無線検出装置によって検出された第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層に通信接続する要求を前記中央制御装置に対して行い、
前記中央制御装置によって通信接続された前記データリンク層と第２の無線メディアを通信接続する、
ことを特徴とする回線接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線メディアから構成される無線基地局、セル無線検出装置および回線接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な無線メディアが開発されている。例えば、広範なサービスエリアを提供する携帯電話では、その技術の進歩とサービスエリアの拡充により、通話に加えてインターネットアクセス等のデータ通信についても、非常に普及してきている。また、無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）、例えばIEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）の無線ＬＡＮの標準規格「IEEE802.11」（例えば「IEEE802.11g」、「IEEE802.11j」）に準拠のものは、設置の利便性と装置の低廉化により、ノート型パーソナルコンピュータなどに端末装置の内蔵化が進み、家庭やオフィス、さらにはホットスポットと呼ばれる公共の場での利用が可能になってきている。また、標準規格「IEEE802.16e」に準拠の「Mobile WiMAX」と呼ばれる無線アクセス方式は、新たに注目されるものとして、サービス実現に向けた技術検討が行われている。また、MBWA（Mobile Broadband Wireless Access）と呼ばれる無線アクセス方式標準規格「IEEE802.20」の検討も行われている。個々の無線メディアは、それぞれに、端末局との無線通信が可能な通信エリアとなるセルを形成する。
【０００３】
上述したような各種の無線メディアは、一般的に物理層では互換性が全くないが、それら複数の無線メディアをシームレスに統合するための技術が、例えば特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、無線ＬＡＮと公衆無線ネットワークとを接続する技術が開示されている。これらの従来技術では、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルの第３層（ネットワーク層）に統合処理を設けている。また、特許文献３には、RFポートとセル制御装置を組み合わせることで、複数のRFポートを集約する技術が開示されている。また、特許文献４には、複数種類の無線メディア間で垂直方向にローミングする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−８７８５８号公報
【特許文献２】特表２００５−５２３６１３号公報
【特許文献３】特開２００１−３１３６５８号公報
【特許文献４】特表２００４−５１７５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した特許文献１、２記載の従来技術では、いずれもネットワーク層での処理となっているために、基地局装置または端末装置上でネットワーク層の処理を行うＯＳ（オペレーティングシステム）に対して機能追加が必要となり、ＯＳの負荷が増大する。さらに、ネットワーク層における通信ＩＤが無線メディアの切り替え時（ハンドオーバ時）に変更されるので、ＯＳに対して、通信ＩＤの変更に伴う処理が要求されるが、この処理負荷は決して小さいものではない。
【０００５】
また、特許文献３、４記載の従来技術では、複数種類の無線メディアが様々な大きさのセルを重複するように形成していると、その重複地域内を移動する端末局はセル間を渡り歩くことになってハンドオーバが頻発し、処理負荷が増大する。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数種類の無線メディアを用いて様々な大きさのセルが重複するように形成されている場合に、各無線メディアをシームレスに統合すると共に、ハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することのできる無線基地局、セル無線検出装置および回線接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線基地局は、複数の無線メディアから構成される無線基地局において、無線端末局および無線基地局のそれぞれに固有の物理アドレスを用いて自局と端末局との間で確立するリンクにより送受するリンクフレームを、各無線メディアの無線リンクの一つ若しくは複数を用いて伝送するデータリンク層を有し、最も広範な通信エリアを提供する第１のセルを形成する第１の無線メディアを一つだけ前記データリンク層に接続し、前記第１のセルよりも狭い範囲の通信エリアを提供する第２のセルを形成する第２の無線メディアを一つ若しくは複数を通信回線を介して前記データリンク層に接続し、前記データリンク層には、前記第１の無線メディアにより形成される第１のセルが第２のセルにおいて検出された第２の無線メディアが選択的に接続されることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線基地局においては、前記データリンク層は、通信ネットワークからの第２の無線メディア接続用の接続点アドレスを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る無線基地局においては、前記データリンク層は、前記リンクフレームの前記無線リンクへの分配と、前記無線リンクからの前記リンクフレームの受け渡しを行うスイッチ手段を有し、前記スイッチ手段には、前記第１の無線メディアおよび自データリンク層に接続された前記第２の無線メディアの全てが接続されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るセル無線検出装置は、複数の無線メディアから構成される無線基地局に係るセル無線検出装置であり、最も広範な通信エリアを提供する第１のセルを形成する第１の無線メディアからの無線信号を受信する受信手段と、該受信信号から第１のセルを検出するセル検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るセル無線検出装置においては、前記セル検出手段は、最良の無線環境を提供可能な第１のセルを検出することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るセル無線検出装置においては、前記セル検出手段は、第１のセルの識別子を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るセル無線検出装置においては、前記セル検出手段は、第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層が有する接続点アドレスを検出することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る回線接続装置は、複数の無線メディアから構成される無線基地局に係る回線接続装置であり、セル無線検出装置によって検出された第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層に、第２の無線メディアを通信回線を介して接続する通信接続処理手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る回線接続装置においては、セル無線検出装置によって検出された第１のセルの識別子から、当該第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層が有する接続点アドレスを取得する手段を備え、前記通信接続処理手段は、該接続点アドレスに通信接続することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る回線接続装置においては、前記通信接続処理手段は、セル無線検出装置によって検出された第１のセルに係る接続点アドレスに通信接続することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る回線接続装置は、複数の無線メディアから構成される無線基地局に係る回線接続装置であり、通信ネットワークに接続される中央制御装置に通信接続する通信接続処理手段を備え、前記通信接続処理手段は、セル無線検出装置によって検出された第１のセルを形成する第１の無線メディアの接続先である無線基地局のデータリンク層に通信接続する要求を前記中央制御装置に対して行い、前記中央制御装置によって通信接続された前記データリンク層と第２の無線メディアを通信接続することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る第１の無線メディアとしては、例えばセルラーシステムが利用可能である。本発明に係る第２の無線メディアとしては、例えば「IEEE802.11」、「IEEE802.16」又は「IEEE802.20」に準拠したものが利用可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数種類の無線メディアを用いて様々な大きさのセルが重複するように形成されている場合に、各無線メディアをシームレスに統合すると共にハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
［無線基地局の基本構成］
まず、本発明に係る無線基地局の基本構成を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコグニティブ基地局１０の基本構成を示すブロック図である。図１において、コグニティブ基地局１０は、コア網側インタフェース１１、仮想ＭＡＣ（Media Access Control）処理部１２、スイッチ１３、複数の無線メディアの無線モジュール１４および無線環境認識部１５を備える。ここでの説明においては、複数の無線メディアの無線モジュール１４として、IEEE802.11gの無線モジュール１４−１，１４−２と、IEEE802.11jの無線モジュール１４−３，１４−４と、IEEE802.16eの無線モジュール１４−５とを有する（以下、特に区別しないときは「無線モジュール１４」と称する）。
【００２２】
IEEE802.16eの無線モジュール１４−５は、最も広範な通信エリアを提供する第１のセルを形成する。IEEE802.11gの無線モジュール１４−１，１４−２およびIEEE802.11jの無線モジュール１４−３，１４−４の各々は、該第１のセルに内含され、該第１のセルよりも狭い範囲の通信エリアを提供する第２のセルを形成する。なお、無線メディアの種類は、ここで扱うものに限定されない。例えば、携帯電話サービスを提供するセルラーシステムの無線モジュールや、IEEE802.20の無線モジュールなどを備えるようにしてもよい。
【００２３】
コグニティブ基地局１０は、コア網側インタフェース１１を介して、無線通信ネットワークのコアネットワークと接続する。各コグニティブ基地局１０は、コアネットワークを介して相互に接続される。また、各コグニティブ基地局１０は、コアネットワークを介して、インターネット等の無線通信ネットワークの外部のネットワークに接続することができる。
【００２４】
コア網側インタフェース１１は、コアネットワークとの間で、ネットワーク層の通信データとして、ここではＩＰ（Internet Protocol）パケットを送受する。
【００２５】
仮想ＭＡＣ処理部１２は、仮想ＭＡＣアドレスを用いたリンクを確立するための処理を行う。仮想ＭＡＣアドレスは、物理アドレスであり、基地局および端末局の各々に対して、唯一に予め付与される。コグニティブ基地局１０の仮想ＭＡＣ処理部１２は、端末局の仮想ＭＡＣ処理部との間で、仮想ＭＡＣアドレスを用いたリンクを確立する。仮想ＭＡＣ処理部１２は、このリンクを用いて伝送するフレームを生成する。このフレームのことを、説明の便宜上、「リンクフレーム」と称する。リンクフレームには、コアネットワークから受信されたＩＰパケットが格納される。仮想ＭＡＣ処理部１２は、生成したリンクフレームをスイッチ１３に出力する。また、仮想ＭＡＣ処理部１２は、スイッチ１３からリンクフレームを受け取り、該リンクフレームからＩＰパケットを取り出してコア網側インタフェース１１に出力する。
【００２６】
スイッチ１３は、仮想ＭＡＣ処理部１２から入力されるリンクフレームを各無線モジュール１４へ分配し、又、各無線モジュール１４から入力されるリンクフレームを仮想ＭＡＣ処理部１２へ出力する。
【００２７】
無線モジュール１４は、自己に固有のＭＡＣアドレスを有する。無線モジュール１４に固有のＭＡＣアドレスのことを、仮想ＭＡＣアドレスと区別するために、説明の便宜上、「実ＭＡＣアドレス」と称する。実ＭＡＣアドレスは、従来、利用されているものである。無線モジュール１４は、同じ無線メディアの無線モジュールとの間で、実ＭＡＣアドレスを用いた無線リンクを確立する。無線リンクは、周波数チャネル単位で確立される。
【００２８】
無線モジュール１４は、無線リンクを用いて伝送する無線フレームを生成する。無線フレームには、スイッチ１３から受け取ったリンクフレームが格納される。また、無線モジュール１４は、無線リンクにより受信した無線フレームからリンクフレームを取り出してスイッチ１３に出力する。
【００２９】
無線環境認識部１５は、無線環境を認識し、その認識結果に基づき、スイッチ１３に対して、仮想ＭＡＣ処理部１２から入力されるリンクフレームの分配先を指示する。具体的に説明すれば、まず、無線環境認識部１５は、各無線モジュール１４から無線情報を取得する。無線情報としては、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の値、バックグラウンド雑音レベル、変調方式、送信バッファに蓄積されている送信待ちのデータ量、送信失敗を示すNACK信号を相手局から受信した回数、相手局から受信した無線フレームの不良率などが挙げられる。
【００３０】
無線環境認識部１５は、その無線情報に基づいて、各無線メディアの通信状況を判断する。例えば、どの無線メディアが良好な通信状態であるのかを判断する。さらには、どの無線メディアのどの周波数チャネルが良好な通信状態であるのかを判断する。また、長期的な統計データや短期的な統計データを用いて、将来的に良好な通信状態が得られるであろう無線メディア、さらにはその周波数チャネルを特定する推定処理を行う。
【００３１】
無線環境認識部１５は、各無線メディアの通信状況に基づき、スイッチ１３に対して、仮想ＭＡＣ処理部１２から入力されるリンクフレームの分配先を指示する。リンクフレームの分配先としては、現時点で良好の通信状態であるもの、もしくは、将来的に良好な通信状態が得られるであろうものであって、一つ若しくは複数の無線モジュール１４を指示し、さらにはその無線モジュール１４における周波数チャネルを一つ若しくは複数を指示する。また、分配比率についても、各無線メディアの通信状況に基づいて決定し、スイッチ１３に指示するようにしてよい。
【００３２】
スイッチ１３は、無線環境認識部１５から指示された分配先へ、仮想ＭＡＣ処理部１２から受け取ったリンクフレームを順番に出力する。なお、無線環境認識部１５から分配比率が指示された場合には、その分配比率に従って、各分配先へリンクフレームを分配し出力する。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る通信プロトコル上の階層構造を説明するための説明図である。図２において、無線リンク層Ｐ１は、無線モジュール１４間で確立される無線リンクに対応する階層であって、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）に属する従来からあるものである。これに対して、本実施形態では、無線リンク層Ｐ１の上位に、新たにリンク層Ｐ２を設ける。リンク層Ｐ２は、仮想ＭＡＣ処理部１２間で確立されるリンクに対応する階層である。リンク層Ｐ２は、データリンク層に属するものであって、無線リンク層Ｐ１の上位階層に位置する。
【００３４】
図２に示されるように、一つのコグニティブ基地局１０と一つのコグニティブ端末１００の間には、データリンク層において、無線モジュールを意識しない、唯一のリンクがリンク層Ｐ２で確立される。そのリンク層Ｐ２の一つのリンクにおいては、一つ若しくは複数の無線リンクを用いたリンクフレームの伝送が行われる。但し、リンク層Ｐ２においては、そのことを意識しない。つまり、リンクフレームの伝送に、どの無線リンクがいくつ使用されるのかを意識することはない。
【００３５】
なお、図２において、コグニティブ端末１００において、ＯＳはネットワーク層の処理を行う。そのネットワーク層の処理では、リンク層Ｐ２との間で、コグニティブ基地局１０との間で送受信するＩＰパケットのやり取りを行う。このとき、コグニティブ基地局１０との間にはリンク層Ｐ２の一リンクのみが確立されているとして、ネットワーク層の処理が行われる。
【００３６】
図３は、本実施形態に係る仮想ＭＡＣアドレスと実ＭＡＣアドレスを対応付けるアドレス対応テーブル３０の構成例である。図３には、コグニティブ基地局１０に具備される場合のものが示されている。図３において、アドレス対応テーブル３０は、端末局毎に、仮想ＭＡＣアドレスと実ＭＡＣアドレスを対応付けている。図３の例では、端末Ａの端末識別情報「端末_Ａ」に関し、端末Ａの仮想ＭＡＣアドレス「仮想ＭＡＣ_端末Ａ」と、端末Ａが有する各無線モジュールの実ＭＡＣアドレス「実ＭＡＣ_１１ｇ_端末Ａ−１」，「実ＭＡＣ_１１ｇ_端末Ａ−２」，「実ＭＡＣ_１１ｊ_端末Ａ−１」，「実ＭＡＣ_１１ｊ_端末Ａ−２」，「実ＭＡＣ_１６ｅ_端末Ａ−１」との組が記録されている。「実ＭＡＣ_１１ｇ_端末Ａ−１」及び「実ＭＡＣ_１１ｇ_端末Ａ−２」は、IEEE802.11gの無線モジュールの実ＭＡＣアドレスである。「実ＭＡＣ_１１ｊ_端末Ａ−１」及び「実ＭＡＣ_１１ｊ_端末Ａ−２」は、IEEE802.11jの無線モジュールの実ＭＡＣアドレスである。「実ＭＡＣ_１６ｅ_端末Ａ−１」は、IEEE802.16eの無線モジュールの実ＭＡＣアドレスである。
【００３７】
コグニティブ基地局１０は、図３に示されるアドレス対応テーブル３０から、端末Ａの仮想ＭＡＣアドレスと、端末Ａが有する各無線モジュールの実ＭＡＣアドレスとを取得することができる。アドレス対応テーブル３０は、予めコグニティブ基地局１０に設定される。若しくは、端末Ａとの間で、ある無線モジュールを用いた無線リンクの確立後に、該無線リンクを用いて、仮想ＭＡＣアドレスおよび実ＭＡＣアドレスの情報を、直接的に又は関数等で間接的に交換し、アドレス対応テーブル３０を作成するようにしてもよい。
【００３８】
図４は、本実施形態に係る通信データの構造を示すフレームフォーマット図である。データ部２００は、ネットワーク層の通信データが格納されるものであり、本実施形態ではＩＰパケットが格納される。リンクフレーム２１０は、リンク層Ｐ２の通信データが格納されるものである。リンクフレーム２１０には、そのヘッダ部分にリンク層Ｐ２における送信元（自局）の仮想ＭＡＣアドレスと宛先（相手局）の仮想ＭＡＣアドレスを格納する。そして、リンクフレーム２１０のペイロード部分にデータ部２００を格納する。また、リンク層Ｐ２間の制御情報または管理情報をリンクフレーム２１０のヘッダ部に格納するようにしてもよい。
【００３９】
無線フレーム２２０は、無線リンク層Ｐ１の通信データが格納されるものである。無線フレーム２２０は、従来、利用されているものである。無線フレーム２２０には、そのヘッダ部分に無線リンク層Ｐ１における送信元（自無線モジュール）の実ＭＡＣアドレスと宛先（相手無線モジュール）の実ＭＡＣアドレスを格納する。そして、無線フレーム２２０のペイロード部分にリンクフレーム２１０を格納する。
【００４０】
仮想ＭＡＣ処理部１２は、コアネットワークから受信されたＩＰパケットを送信バッファに格納する。そして、送信バッファからＩＰパケットを読み出し、該ＩＰパケットを格納するリンクフレーム２１０を生成する。このとき、仮想ＭＡＣ処理部１２は、アドレス対応テーブル３０から相手局の仮想ＭＡＣアドレスを取得する。仮想ＭＡＣ処理部１２は、生成したリンクフレーム２１０をスイッチ１３に出力する。
【００４１】
また、仮想ＭＡＣ処理部１２は、スイッチ１３から受け取ったリンクフレーム２１０を受信バッファに格納する。そして、受信バッファ中のリンクフレーム２１０からＩＰパケットを取り出し、コア網側インタフェース１１に出力する。このとき、データリンク層における伝送順序を保証するための処理を行う。つまり、リンク層Ｐ２の一つのリンクに対し、複数の無線リンクを使用してリンクフレームの伝送が行われる場合があるので、各無線リンクの伝送途上で、リンク層Ｐ２における伝送順序の逆転が生じる可能性がある。このため、その伝送順序の逆転を補正する処理を行う。例えば、リンクフレームのヘッダ中にシーケンス番号を設け、そのシーケンス番号に基づいて、受信バッファ中のリンクフレームを処理するようにすればよい。
【００４２】
本実施形態によれば、図２に示されるようにリンク層Ｐ２を設け、コグニティブ基地局１０とコグニティブ端末１００の間において、リンク層Ｐ２でのリンクフレームの伝送が行われる。そのリンクフレームの伝送では、無線リンク層Ｐ１において一つ若しくは複数の無線リンクが使用される。その使用される無線リンクの無線メディアは、無線環境に応じて、一つ若しくは複数が選択される。さらには、無線環境に応じて、使用される周波数チャネルが一つ若しくは複数が選択される。
【００４３】
ここで、無線リンク層Ｐ１での伝送は、無線リンク層Ｐ１内で閉じた処理で実現される。つまり、無線メディアの切り替えや周波数チャネルの切り替えは、無線リンク層Ｐ１に閉じた処理、具体的には、図１のスイッチ１３と無線環境認識部１５によって実現される。従って、仮想ＭＡＣ処理部１２等、リンク層Ｐ２以上の上位階層では、リンク層Ｐ２の唯一のリンクによってデータリンク層での伝送が行われると認識される。
【００４４】
上述したように本実施形態によれば、無線メディア間および周波数チャネル間の無線リンクの切り替えを無線リンク層Ｐ１で閉じた処理によってシームレスに行うことができる。また、無線リンク層Ｐ１およびリンク層Ｐ２から成るデータリンク層に閉じた処理で、複数の無線メディアをシームレスに統合することが可能になる。これにより、複数の無線メディアをシームレスに統合する際に、ネットワーク層に新たな処理を追加することは不要であり、ネットワーク層における処理負荷の増大を防止することができる。従って、基地局装置または端末装置上でネットワーク層の処理を行うＯＳに対する機能追加は必要ない。
【００４５】
さらに、無線メディア間の切り替えは、ネットワーク層の通信リンクに対して全く影響を及ぼさない。従って、無線メディア間の切り替え時にネットワーク層の通信ＩＤが変更されることはない。これにより、ネットワーク層の通信ＩＤの変更に伴うＯＳの処理負荷の増大の問題についても解消される。そして、ＯＳに対する処理負荷の増大が防止されることで、アプリケーション動作の安定性向上に役立つ。
【００４６】
また、無線メディア間の切り替え時にネットワーク層の通信ＩＤが変更されないので、「Mobile IP」等におけるＩＰ上のモビリティの管理コストが低減可能になる。例えば「Mobile IP」においては、「Care of Address」と「Home Address」のバインディングが非常に重要な処理であるが、不安定な無線環境下で、複数の無線メディアを頻繁に切り替えながら使用する場合には、そのバインディングの処理負荷が大変に大きくなる。実際の無線環境はめまぐるしく変化するので、それに対して最適にしかも素早く追随しようとすると、通信のペイロードに費やされるコストに比べて、管理コストになるバインディングの方が負荷が大きいという逆転現象が生じる。しかしながら、本実施形態によれば、そのバインディングが不要となることから、そのような管理コストの問題は生じない。
【００４７】
なお、コグニティブ基地局１０には、リンク層Ｐ２を有していない従来の無線端末も接続可能である。これは、無線リンク層Ｐ１の無線リンクが利用可能なことによる。リンク層Ｐ２を有していない従来の無線端末と接続する場合には、リンク層Ｐ２をスルーするように設定すればよい。このことは、コグニティブ端末１００についても同様である。
【００４８】
また、コグニティブ基地局１０とコグニティブ端末１００がそれぞれ有する無線メディアの種類は、完全に一致している必要はない。
【００４９】
以上が本発明に係る無線基地局の基本構成の説明である。
【００５０】
次に、本発明に係る無線基地局の特徴的構成を説明する。
図５は、本実施形態に係るコグニティブ基地局１０の特徴的構成を説明するための概略構成図である。図５において、コグニティブ基地局１０は、コグニティブ基地局主装置１０Ａと無線モジュール１４とに分けて設けられる。コグニティブ基地局主装置（以下、単に「主装置」と称する）１０Ａは、図１中のコア網側インタフェース１１と仮想ＭＡＣ処理部１２とスイッチ１３と無線環境認識部１５を備える。主装置１０Ａと各無線モジュール１４の間は、通信回線で接続する。各無線モジュール１４は、通信回線を介して、図１中のスイッチ１３および無線環境認識部１５に接続する。
【００５１】
主装置１０Ａには、各種無線メディアの複数の無線モジュール１４を通信回線を介して接続することができるが、最も広範なセルを形成する無線メディアの無線モジュール１４については一つだけを主装置１０Ａに接続する。図５の例では、最も広範なセルを形成する無線メディアの無線モジュール１４として、マクロセルを形成するマクロセル無線モジュール１４ａが用いられている。マクロセル無線モジュール１４ａは、携帯電話サービスを提供するセルラーシステムなどに利用される。図５において、一つの主装置１０Ａには、一つのマクロセル無線モジュール１４ａが通信回線により接続される。マクロセル−１を形成するマクロセル無線モジュール１４ａ−１は、通信回線を介して、主装置１０Ａ−１に接続されている。また、マクロセル−２を形成するマクロセル無線モジュール１４ａ−２は、通信回線を介して、主装置１０Ａ−２に接続されている。
【００５２】
また、図５の例では、マクロセルよりも小さなセルを形成する無線メディアの無線モジュール１４として、ピコセルを形成するピコセル無線モジュール１４ｂが設けられる。ピコセル無線モジュール１４ｂは、自己が形成するピコセルがマクロセルに重複するように配置されている。そのマクロセルとの重複部分は、ピコセルの全てであってもよく、もしくはピコセルの一部であってもよい。ピコセル無線モジュール１４ｂは通信ネットワーク４０を介して主装置１０Ａに接続されるが、その接続先は切替えが可能であるように構成される。つまり、ピコセル無線モジュール１４ｂは、特定の一主装置１０Ａに固定的に接続されるのではなく、複数の主装置１０Ａのうちのいずれか一つに選択的に接続される。図５の例では、複数のピコセル無線モジュール１４ｂが設けられているが、各ピコセル無線モジュール１４ｂは、主装置１０Ａ−１又は主装置１０Ａ−２のいずれか一方に選択的に接続される。
【００５３】
ピコセル無線モジュール１４ｂの接続先には、複数のマクロセルのうち、最適なマクロセルを形成しているマクロセル無線モジュール１４ａの接続先の主装置１０Ａを選択するように構成する。例えば図５において、ピコセル圏内にある端末局が当該ピコセル無線モジュール１４ｂを利用して無線通信しているときにピコセル圏外に移動すると、今度は在圏するマクロセルのマクロセル無線モジュール１４ａを利用して無線通信を継続することになる。このとき、移動前に利用していたピコセル無線モジュール１４ｂと、移動後に利用するマクロセル無線モジュール１４ａとが同じ主装置１０Ａに接続されていれば、図２で説明されるリンク層Ｐ２内での切替えで済むので、ネットワーク層におけるハンドオーバは発生しない。しかし、移動前に利用していたピコセル無線モジュール１４ｂと、移動後に利用するマクロセル無線モジュール１４ａとが異なる主装置１０Ａに接続されているならば、図２で説明されるリンク層Ｐ２内での切替えでは済まず、ネットワーク層におけるハンドオーバが発生してしまう。
【００５４】
このようなハンドオーバを防止するためには、ピコセル無線モジュール１４ｂは、自ピコセルが重複するマクロセルを形成しているマクロセル無線モジュール１４ａの接続先である主装置１０Ａに接続されていればよい。但し、異なるマクロセルの境界付近に在るピコセル無線モジュール１４ｂについては、自ピコセルが重複するマクロセルが複数あり得るので、接続すべき主装置１０Ａを一つに絞らなければならない。そこで、ピコセル無線モジュール１４ｂの接続先となる主装置１０Ａを選択する際に、当該ピコセル無線モジュール１４ｂが形成するピコセルにおいてマクロセルを検出し、その検出結果のマクロセルを形成しているマクロセル無線モジュール１４ａの接続先である主装置１０Ａを選択する。複数のマクロセルが検出された場合には、最良の無線環境を提供可能なものを選択する。例えば、受信強度が最大のマクロセルを検出するように構成する。また、無線環境は、様々な要因で変化し得るので、ピコセル無線モジュール１４ｂの接続先は、適宜、再選択することが好ましい。
【００５５】
次に、図５に係るいくつかの実施例を挙げて、本発明に係る無線基地局の特徴的な構成を説明する。
【実施例１】
【００５６】
図６は、図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例１を説明するための全体構成図である。図６では、複数のコグニティブ基地局１０の主装置１０Ａが設けられており、各主装置１０Ａはバックボーン回線網（コアネットワーク）５８に接続されている。バックボーン回線網５８との接続はレイヤ３（Ｌ３）接続である。Ｌ３接続はＩＰを利用して行うことができる。
【００５７】
主装置１０Ａには、通信回線５１を介して一つのマクロセル無線モジュール１４ａが接続されている。マクロセル無線モジュール１４ａはマクロセルを形成する。主装置１０Ａは、通信ネットワーク４０を介して無線モジュール１４を接続するための接続点を有する。この接続点は、レイヤ２（Ｌ２）接続するためのものであり、Ｌ２アドレスを有する。従って、主装置１０Ａの接続点アドレスが分かれば、通信ネットワーク４０を介して、当該主装置１０ＡにＬ２接続することができる。
【００５８】
通信ネットワーク４０には、データベース５７が接続されている。データベース５７は、マクロセル無線モジュール１４ａ毎に、その接続先である主装置１０Ａの接続点アドレスを格納する。図６に例示されるように、データベース５７には、マクロセル無線モジュール１４ａが形成するマクロセルの識別子（マクロセルＩＤ）と接続点アドレスの組が記録されている。データベース５７は、通信ネットワーク４０を介したアクセスに応じて、マクロセルＩＤと接続点アドレスの検索を行い、その検索結果を通信ネットワーク４０を介して返信する。
【００５９】
マクロセルＩＤは、マクロセル無線モジュール１４ａ毎に付与された識別子である。マクロセル無線モジュール１４ａは、マクロセルＩＤを無線送信する。これにより、マクロセル圏内において、当該マクロセルのマクロセルＩＤを無線受信することができる。
【００６０】
マクロセル無線モジュール１４ａが形成するマクロセル圏内には、ユーザ宅５２が在り、該ユーザ宅５２内にはピコセルを形成するピコセル無線モジュールである無線ＬＡＮモジュール１４ｂが設置されている。また、ユーザ宅５２内には、通信ネットワーク４０に接続するための物理回線５５を接続する回線接続装置５３ａが設けられている。物理回線５５としては、例えば、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光収容回線などが挙げられる。従って、回線接続装置５３ａとしては、例えば、ＡＤＳＬモデム、光収容回線用のＳＴＢ（セットトップボックス）などが挙げられる。無線ＬＡＮモジュール１４ｂは回線接続装置５３ａに接続されている。
【００６１】
物理回線５５は中継電話局５６に接続されている。回線接続装置５３ａは、物理回線５５および中継電話局５６を介して通信ネットワーク４０に接続することができる。通信ネットワーク４０との接続はレイヤ２（Ｌ２）接続である。Ｌ２接続は、例えば、ＰＰＰ（Point to Point Protocol）、Ｌ２ＴＰ（Layer-2 Tonneling Protocol）又はＶＬＡＮ（Virtual LAN）参加等により行うことができる。
【００６２】
無線端末１００ａは、図２で説明されるコグニティブ端末であり、マクロセル無線モジュールおよび無線ＬＡＮモジュールを有する。従って、図６に示されるように、無線端末１００ａは、マクロセル圏内においてマクロセル無線モジュール１４ａを利用した無線通信を行うことができると共に、ピコセル圏内において無線ＬＡＮモジュール１４ｂを利用した無線通信を行うことができる。また、無線端末１００ａは、マクロセルＩＤの検出機能を有する。
【００６３】
無線端末１００ａは、通信インタフェース５４を介して回線接続装置５３ａに接続し、回線接続装置５３ａとの間でデータを送受することができる。通信インタフェース５４は、有線又は無線のいずれであってもよい。
【００６４】
但し、通信インタフェース５４は、回線接続装置５３ａから所定距離の範囲内で通信可能である。その通信可能範囲は、回線接続装置５３ａに接続される無線ＬＡＮモジュール１４ｂが形成するピコセル圏内に制限される。これは、無線端末１００ａで検出されるマクロセルＩＤを利用可能な回線接続装置５３ａを制限するためである。マクロセルＩＤの検出については後述する。
【００６５】
図７は、図６に示す無線端末１００ａの構成を示すブロック図である。図７において、無線端末１００ａは、マクロセル無線モジュール１４ａ’および無線ＬＡＮモジュール１４ｂ’、並びに各無線モジュール１４ａ’，１４ｂ’と接続される通信処理部６１を有する。通信処理部６１は、コグニティブ無線端末としての通信制御処理などを行う。通信処理部６１には、データを表示する表示部６２、データ入力等の操作を行うための操作部６３、音声通信等の音声入力用のマイク６４および音声通信等の音声出力用のスピーカ６５が接続される。
【００６６】
また、無線端末１００ａは、マクロセルＩＤ検出部７１および出力部７２を有する。マクロセルＩＤ検出部７１は、マクロセル無線モジュール１４ａ’の受信信号から、マクロセルＩＤを検出する。マクロセルＩＤは、マクロセルを形成するマクロセル無線モジュール１４ａによって無線送信されている。従って、自無線端末１００ａがマクロセル圏内にあれば、その在圏するマクロセルを形成しているマクロセル無線モジュール１４ａからの無線信号を受信することができ、該受信信号からマクロセルＩＤを検出することができる。
【００６７】
なお、マクロセル無線モジュール１４ａ’によって、複数のマクロセル無線モジュール１４ａからの無線信号が受信されて複数のマクロセルＩＤが検出された場合には、最大の受信強度が得られるマクロセル無線モジュール１４ａのマクロセルＩＤを選択する。又は、所定のセル選択アルゴリズムに従ってマクロセルＩＤを選択するようにしてもよい。一般に携帯電話機はローミングを行うために自身の位置でのセル選択アルゴリズムを有しており、そのセル選択アルゴリズムを利用することができる。
【００６８】
出力部７２は、マクロセルＩＤ検出部７１により検出されたマクロセルＩＤを、通信インタフェース５４を介して回線接続装置５３ａに出力する。
【００６９】
図７において、マクロセル無線モジュール１４ａ’とマクロセルＩＤ検出部７１と出力部７２は、マクロセル無線検出装置７０ａを構成する。
【００７０】
図８は、図６に示す回線接続装置５３ａの構成を示すブロック図である。図８において、回線接続装置５３ａは、無線ＬＡＮモジュール接続部８１とＬ２接続処理部８２と物理回線接続部８３と入力部８４とコグニティブ基地局主装置接続処理部８５を有する。
【００７１】
無線ＬＡＮモジュール接続部８１は、無線ＬＡＮモジュール１４ｂとの接続を行い、無線ＬＡＮモジュール接続部８１との間でデータを送受する。Ｌ２接続処理部８２は、通信ネットワーク４０を介したＬ２接続を行い、Ｌ２接続によるデータの送受を行う。物理回線接続部８３は、物理回線５５を接続し、物理回線５５による信号の送受を行う。
【００７２】
入力部８４は、通信インタフェース５４を介して、無線端末１００ａからマクロセルＩＤを入力する。その入力されたマクロセルＩＤは、コグニティブ基地局主装置接続処理部８５に出力される。
【００７３】
コグニティブ基地局主装置接続処理部８５は、入力されたマクロセルＩＤに基づいて、主装置１０Ａの接続点アドレスの検索を行う。コグニティブ基地局主装置接続処理部８５は、Ｌ２接続処理部８２によりデータベース５７に接続し、入力されたマクロセルＩＤに対応する接続点アドレスを検索するように要求し、その応答としてデータベース５７から検索結果の接続点アドレスを受け取る。
【００７４】
コグニティブ基地局主装置接続処理部８５は、その取得した接続点アドレスをＬ２接続処理部８２に出力する。Ｌ２接続処理部８２は、その接続点アドレスにＬ２接続する。これにより、該接続点アドレスを有する主装置１０Ａとの間でＬ２接続が確立する。
【００７５】
Ｌ２接続処理部８２は、そのＬ２接続した主装置１０Ａと無線ＬＡＮモジュール１４ｂとを接続する処理を行う。これにより、無線ＬＡＮモジュール１４ｂは、主装置１０Ａに接続される。その接続先の主装置１０Ａは、当該無線ＬＡＮモジュール１４ｂが形成するピコセルにおいて検出されたマクロセルＩＤに対応するマクロセル無線モジュール１４ａが接続されている主装置である。
【００７６】
なお、コグニティブ基地局主装置接続処理部８５は、データベース５７から、マクロセルＩＤと接続点アドレスの組から構成される対照表をダウンロードし、該対照表を保持するようにしてもよい。これにより、データベース５７へのアクセス回数を減らすことができる。
【００７７】
次に、図９を参照して、実施例１に係るコグニティブ基地局構成手順を説明する。図９は、実施例１に係るマクロセル無線測定処理の流れを示すフローチャートである。図９において、ステップＳ１では、回線接続装置５３ａに物理回線５５としてのＡＤＳＬ、光ファイバアクセス回線（光収容回線）などを接続する。ステップＳ２では、回線接続装置５３ａの無線装置用インタフェース（通信インタフェース５４）にマクロセル無線検出装置７０ａ（無線端末１００ａ）を接続する。
【００７８】
ステップＳ３では、マクロセル無線検出装置７０ａにより、マクロセルの電波を受信し、マクロセルＩＤの検出を開始する。ステップＳ４では、検出されたマクロセルＩＤが複数ある場合に、最良のマクロセルＩＤを判定する。ステップＳ５では、既に主装置１０Ａに接続済みの場合において、今回検出されたマクロセルＩＤが現在接続中の主装置１０Ａに係るマクロセルＩＤと同じであるか判断する。この判断の結果、同じマクロセルＩＤならばステップＳ１２に進み、一方、異なるマクロセルＩＤならばステップＳ６に進む。
【００７９】
ステップＳ６では、マクロセルＩＤと接続点アドレスの組から構成される対照表が回線接続装置５３ａに内蔵されているかを判断する。この判断の結果、対照表が回線接続装置５３ａに内蔵されている場合には、ステップＳ７で、該対照表を参照し、今回検出されたマクロセルＩＤに対応する接続点アドレスを検索し取得する。一方、対照表が回線接続装置５３ａに内蔵されていない場合には、ステップＳ８でデータベース５７にアクセスし、ステップＳ９で、今回検出されたマクロセルＩＤに対応する接続点アドレスを検索し取得する。
【００８０】
ステップＳ１０では、ステップＳ７又はＳ９で取得された接続点アドレスの採用を決定する。ステップＳ１１では、その接続点アドレスを用いて主装置１０Ａに接続し、コグニティブ基地局としての動作を開始する。
【００８１】
ステップＳ１２では、本マクロセル無線測定処理を終了する。ステップＳ１３では、無線環境が変わる目安の所定時間が経過するまで待機する。該所定時間が経過したならば、ステップＳ２に移行し、再び、マクロセル無線測定処理を行う。
【００８２】
上述した実施例１によれば、無線ＬＡＮモジュール１４ｂは、自ピコセルに在圏中の無線端末１００ａで検出されたマクロセルＩＤに対応するマクロセル無線モジュール１４ａが接続されている主装置１０Ａに接続される。これにより、無線端末１００ａの移動等によりピコセルからマクロセルへと無線通信に利用するセルの移行が生じたとしても、移行前後のセルを形成する各無線モジュール１４ｂ，１４ａは共に同じ主装置１０Ａに接続されているので、図２で説明されるリンク層Ｐ２内での切替えで済み、ネットワーク層におけるハンドオーバを回避することができる。これにより、ハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することが可能になる。
【実施例２】
【００８３】
図１０は、図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例２を説明するための全体構成図である。この図１０において図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。実施例２では、図１０に示されるように、図７に示したマクロセル無線検出装置７０ａを独立した一つの装置として設ける。マクロセル無線検出装置７０ａは、固定的に回線接続装置５３ａに接続する。これにより、実施例２では、実施例１と同様にハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することができるが、さらには、無線端末の有無によらず、いつでもマクロセル無線測定処理を行うことができる。これにより、例えば定期的にマクロセル無線測定処理を実行することで、無線環境の変化に対して迅速にコグニティブ基地局の最適化を図ることが可能になる。
【実施例３】
【００８４】
図１１は、図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例３を説明するための全体構成図である。この図１１において図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。実施例３では、図１１に示されるように、マクロセル無線モジュール１４ａがビーコンにより、自己が接続している主装置１０Ａの接続点アドレスを無線送信する。無線端末１００ｂは、ビーコンを受信し、受信したビーコンから接続点アドレスを検出する。回線接続装置５３ｂは、無線端末１００ｂにより検出された接続点アドレスを用いて、主装置１０Ａへの接続を行う。
【００８５】
図１２は、図１１に示す無線端末１００ｂの構成を示すブロック図である。図１２において、図７の無線端末１００ａと異なる点はマクロセルＩＤ検出部７１の代わりに接続点アドレス検出部７３を設けた点のみである。接続点アドレス検出部７３は、マクロセル無線モジュール１４ａ’で受診されたビーコンから、接続点アドレスを検出する。出力部７２は、マクロセルＩＤ検出部７１により検出された接続点アドレスを、通信インタフェース５４を介して回線接続装置５３ｂに出力する。従って、マクロセル無線検出装置７０ｂは、接続点アドレスを検出するものとなる。
【００８６】
図１３は、図１１に示す回線接続装置５３ｂの構成を示すブロック図である。図１３において、図８の回線接続装置５３ａと異なる点はコグニティブ基地局主装置接続処理部８５を具備していない点のみである。図１３の回線接続装置５３ｂにおいて、入力部８４は、通信インタフェース５４を介して、無線端末１００ｂから接続点アドレスを入力する。その入力された接続点アドレスは、Ｌ２接続処理部８２に出力される。Ｌ２接続処理部８２は、入力部８４から受け取った接続点アドレスにＬ２接続する。これにより、該接続点アドレスを有する主装置１０Ａとの間でＬ２接続が確立する。
【００８７】
上述の実施例３では、実施例１と同様にハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することができるが、さらには、データベース５７が不要となるとともに、データベース５７へのアクセスに要した通信負荷がなくなる。
【実施例４】
【００８８】
図１４は、図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例４を説明するための全体構成図である。この図１４において図６の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。実施例４では、図１４に示されるように、中央制御装置９１を設ける。中央制御装置９１はルータ９２を介して通信ネットワーク４０に接続される。また、中央制御装置９１はデータベース５７に接続している。回線接続装置５３ｃは、中央制御装置９１に常時、Ｌ２接続する。
【００８９】
図１５は、図１４に示す回線接続装置５３ｃの構成を示すブロック図である。図１５において、図８の回線接続装置５３ａと異なる点はコグニティブ基地局主装置接続処理部８５の代わりにコグニティブ基地局主装置接続要求部８６を設けた点のみである。
【００９０】
図１５の回線接続装置５３ｃにおいて、Ｌ２接続処理部８２は、常時、中央制御装置９１にＬ２接続する。コグニティブ基地局主装置接続要求部８６は、その常時接続された中央制御装置９１に対して、入力部８４から受け取ったマクロセルＩＤを送信し、マクロセルＩＤに対応する接続点アドレスへの接続を要求する。
【００９１】
中央制御装置９１は、その要求に応じて、受信したマクロセルＩＤに対応する接続点アドレスをデータベース５７から取得する。そして、中央制御装置９１は、取得した接続点アドレスへのＬ２接続を行い、その接続点アドレスへのＬ２接続のリンクと、回線接続装置５３ｃからのＬ２接続のリンクとを接続する。これにより、回線接続装置５３ｃと、接続点アドレスを有する主装置１０ＡとがＬ２接続される。Ｌ２接続処理部８２は、そのＬ２接続により主装置１０Ａと無線ＬＡＮモジュール１４ｂとを接続する処理を行う。これにより、無線ＬＡＮモジュール１４ｂは、主装置１０Ａに接続される。
【００９２】
なお、回線接続装置５３ｃ側のＬ２接続のリンクと、主装置１０Ａ側のＬ２接続のリンクとの接続には、Ｌ３接続を用いてもよい。
【００９３】
上述の実施例４では、実施例１と同様にハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することができるが、さらには、回線接続装置から主装置へ直接的にＬ２接続を行う処理が不要となると共に、データベース５７へのアクセスに要した通信負荷がなくなる。
【００９４】
また、中央制御装置９１が定期的にマクロセル検出の実施を遠隔操作するようにしてもよい。
【００９５】
なお、上述の実施例において、最も広範な通信エリアを提供するマクロセルを形成するマクロセル無線モジュール１４ａについては、特定の一主装置１０Ａに固定的に接続されるので、主装置１０Ａに具備するようにしてもよい。
【００９６】
また、上述の実施例では、最も広範な通信エリアを提供するセルとしてマクロセルを例に挙げたが、マクロセルよりも小さな通信エリアを提供する無線メディアのセルを最も広範な通信エリアを提供するセルとしてもよい。
【００９７】
また、無線モジュールと主装置間の接続に利用する通信回線は、有線又は無線のいずれであってもよい。
【００９８】
また、無線端末と回線接続装置を接続する通信インタフェース５４として、例えば、無線端末の充電端子を利用して通信ケーブルを接続するようにしてもよい。さらには、クレードル型充電器を利用し、無線端末をクレードル型充電器にセットした時に、無線端末と回線接続装置５３ａとが通信接続されるようにしてもよい。この場合、無線端末がクレードル型充電器にセットされる度に、マクロセルの再検出を実施することができる。
【００９９】
上述したように本実施形態によれば、複数種類の無線メディアを用いて様々な大きさのセルが重複するように形成されている場合に、各無線メディアをシームレスに統合することができる。さらに、ハンドオーバによる処理負荷の増大を防止することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、以下に示すような効果が得られる。
（１）コグニティブ基地局において最も広範な基準セル（例えばマクロセル）よりも小さな小セル（例えばピコセル）を形成する無線モジュールが接続されるべき主装置をその時点のその位置での無線環境に応じて適切に判定し、無線モジュールを最適の主装置に自動的に接続することが可能になる。
（２）ＡＤＳＬモデムや光収容回線用ＳＴＢなどの回線接続装置に接続される宅内用無線ＬＡＮモジュール等、各地に点在する無線モジュールを利用することができるので、コグニティブ基地局の構成の自由度が格段に向上する。
（３）複数の基準セルの境界付近にある小セルをどの基準セルのコグニティブ基地局配下にするべきかをシミュレーション等によって事前に判定することは難しいが、本実施形態によれば、実際の無線環境に応じて適切に判定することができる。従って、シミュレーション等による事前のセル配置設計作業が大幅に簡略化される。
（４）小セルの無線モジュールについては自由に設置および撤去を行うことができると共に、その無線モジュール構成の変化に応じてコグニティブ基地局を自動的に再構築させることができる。これにより、例えば、催し物会場や災害場所等での無線通信用として臨時に設置されるピコセル無線モジュールを自由に設置および撤去しながら、コグニティブ基地局を自動的に構築することができ、非常に効率がよい。
（５）コグニティブ基地局の運用中においても、無線環境に応じて小セルの収容先のコグニティブ基地局を変更することができる。
（６）広域のサービスエリアを提供するコグニティブ基地局を実現すると共に適切なセル構成を実現することができ、周波数利用効率の向上、ハンドオーバ発生頻度の縮小、円滑なセル間移動の実現、通信品質の向上など、格別な効果が得られる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態に係るコグニティブ基地局１０の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る通信プロトコル上の階層構造を説明するための説明図である。
【図３】本発明に係るアドレス対応テーブル３０の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る通信データの構造を示すフレームフォーマット図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコグニティブ基地局１０の特徴的構成を説明するための概略構成図である。
【図６】図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例１を説明するための全体構成図である。
【図７】図６に示す無線端末１００ａの構成を示すブロック図である。
【図８】図６に示す回線接続装置５３ａの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明に係るマクロセル無線測定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例２を説明するための全体構成図である。
【図１１】図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例３を説明するための全体構成図である。
【図１２】図１１に示す無線端末１００ｂの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１１に示す回線接続装置５３ｂの構成を示すブロック図である。
【図１４】図５に示すコグニティブ基地局１０の実施例４を説明するための全体構成図である。
【図１５】図１４に示す回線接続装置５３ｃの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…コグニティブ基地局（無線基地局）、１０Ａ…コグニティブ基地局主装置、１１…コア網側インタフェース、１２…仮想ＭＡＣ処理部、１３…スイッチ、１４…無線モジュール、１４ａ…マクロセル無線モジュール、１４ｂ…無線ＬＡＮモジュール（ピコセル無線モジュール）、１５…無線環境認識部、３０…アドレス対応テーブル、４０…通信ネットワーク、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ…回線接続装置、５１…通信回線、５４…通信インタフェース、５５…物理回線、５７…データベース、６１…通信処理部、７０ａ，７０ｂ…マクロセル無線検出装置、７１…マクロセルＩＤ検出部、７２…出力部、７３…接続点アドレス検出部、８２…Ｌ２接続処理部、８４…入力部、８５…コグニティブ基地局主装置接続処理部、８６…コグニティブ基地局主装置接続要求部、９１…中央制御装置、１００，１００ａ，１００ｂ…コグニティブ端末（無線端末）、２１０…リンクフレーム、２２０…無線フレーム、Ｐ１…無線リンク層、Ｐ２…リンク層
【図１】
2008167285.tif 000003
【図２】
2008167285.tif 000004
【図３】
2008167285.tif 000005
【図４】
2008167285.tif 000006
【図５】
2008167285.tif 000007
【図６】
2008167285.tif 000008
【図７】
2008167285.tif 000009
【図８】
2008167285.tif 000010
【図９】
2008167285.tif 000011
【図１０】
2008167285.tif 000012
【図１１】
2008167285.tif 000013
【図１２】
2008167285.tif 000014
【図１３】
2008167285.tif 000015
【図１４】
2008167285.tif 000016
【図１５】
2008167285.tif 000017