(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】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を一つと、該マクロセルに内含され、該マクロ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と、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とを有し、第２の無線メディアの全ては、マクロセル無線モジュール１４ａが収容されるスイッチ１３に収容される。【選択図】図５
2008085759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線メディアを有する無線基地局において、
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と、
前記第１のセルに内含され、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と、
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と、を有し、
前記第２の無線メディアの全ては、前記第１の無線メディアが収容される前記データリンク層に収容される、
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、
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に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記第１の無線メディアはセルラーシステムであ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４】
前記第２の無線メディアは、「IEEE802.11」、「IEEE802.16」又は「IEEE802.20」に準拠したものであ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５】
前記第２の無線メディアに係る無線モジュールは、固定回線の加入者宅に設置され、該固定回線を利用して前記スイッチ手段に接続されることを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記第１の無線メディアと同じ無線方式の前記第２の無線メディアであって、前記第１のセル内において通信不安定な場所に配置される前記第２のセルを形成する、前記第１の無線メディアと同じ無線方式の前記第２の無線メディアが、該第１の無線メディアと同じ前記データリンク層に収容されることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【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を有する無線基地局に関する。
【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。
【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。
【特許文献１】特開２００３−８７８５８号公報
【特許文献２】特表２００５−５２３６１３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】
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ことのできる無線基地局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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を有する無線基地局において、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と、前記第１のセルに内含され、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と、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と、を有し、前記第２の無線メディアの全ては、前記第１の無線メディアが収容される前記データリンク層に収容されることを特徴とする。
【０００７】
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。
【０００８】
本発明に係る無線基地局においては、前記第１の無線メディアはセルラーシステムであ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、前記第２の無線メディアは、「IEEE802.11」、「IEEE802.16」又は「IEEE802.20」に準拠したものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線基地局においては、前記第２の無線メディアに係る無線モジュールは、固定回線の加入者宅に設置され、該固定回線を利用して前記スイッチ手段に接続されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線基地局においては、前記第１の無線メディアと同じ無線方式の前記第２の無線メディアであって、前記第１のセル内において通信不安定な場所に配置される前記第２のセルを形成する、前記第１の無線メディアと同じ無線方式の前記第２の無線メディアが、該第１の無線メディアと同じ前記データリンク層に収容されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、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ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
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。本実施形態では、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）。
【００１４】
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、本実施形態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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、本実施形態ではＩＰ（Internet Protocol）パケットを送受する。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。また、センサーアンテナ１６を設け、センサーアンテナ１６で観測したデータから無線情報を得てもよい。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
次に、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】
【００４０】
図５は、上述したコグニティブ基地局１０の一実施例である。
図５において、コグニティブ基地局１０は、マクロセル無線モジュール１４ａ、マイクロセル無線モジュール１４ｂおよびピコセル無線モジュール１４ｃを備える。マクロセル無線モジュール１４ａは、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。マクロセルとしては、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セルである。マイクロセル無線モジュール１４ｂは、マクロセルよりも狭い範囲の通信エリアを提供するマイクロセルを形成する。マイクロセルとしては、例えば、「IEEE802.16」又は「IEEE802.20」準拠のセルである。ピコセル無線モジュール１４ｃは、マイクロセルよりも狭い範囲の通信エリアを提供するピコセルを形成する。ピコセルとしては、例えば、「IEEE802.11」準拠のセルである。マイクロセルおよびピコセルは、マクロセル内に配置される。
【００４１】
マクロセル無線モジュール１４ａ、マイクロセル無線モジュール１４ｂおよびピコセル無線モジュール１４ｃは、各々のセルの配置に対応した場所に設置される。各無線モジュール１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、別途設けられたスイッチ１３に通信回線を介して接続される。なお、図５では、コグニティブ基地局１０が備える他の構成（コア網側インタフェース１１、仮想ＭＡＣ処理部１２、無線環境認識部１５）については省略している。
【００４２】
図５に示されるように、スイッチ１３には、マクロセルが一つだけ収容される。そして、そのマクロセルに内含されるマイクロセルおよびピコセルの全てが、該マクロセルと同じスイッチ１３に収容される。これにより、一つのマクロセルと、該マクロセルに内含されるマイクロセルおよびピコセルの全てとは、同一のスイッチ１３に収容され、同じリンク層Ｐ２で処理される。
【００４３】
図５に示されるコグニティブ基地局１０によれば、マクロセルと、該マクロセルに内含されるマイクロセルおよびピコセルが、それぞれの無線メディアの特徴を活かしたサービスエリアとして利用できるとともに、一基地局のサービスエリアを構成することになる。これにより、周波数利用効率の向上、ユーザの利便性の向上など様々な効果が得られる。さらに、異種の無縁メディア間の無線リンクの切り替えは、シームレスに行われるとともに、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。これにより、無線通信の信頼性向上、通信アプリケーション動作の安定性向上等の効果が得られる。
【００４４】
また、本実施例によれば、ピコセルおよびマイクロセルの各々に関して、そのセル範囲を覆うマクロセルが必ず同じコグニティブ基地局１０のスイッチ１３に収容されていることから、一つのマクロセルの中にあれば、該同じスイッチ１３による切り替えによって、ピコセルおよびマイクロセルに係るセル間移動が可能になる。これにより、従来、問題となっていたピコセルやマイクロセルに係るセル間移動（ローミング）の際のネットワーク層での切り替えや、見かけ上のリンク層での切り替え処理が不要となる。なお、マクロセル間でのローミング処理は従来と同様に必要であるが、マクロセルのエッジにピコセル又はマイクロセルが存在している場合でも、本実施例によれば、マクロセルでのローミング処理を行えばよいことから、その処理の負荷が非常に軽くなる。
【００４５】
なお、「IEEE802.11」、「IEEE802.16」又は「IEEE802.20」準拠等のピコセル又はマイクロセルを形成する無線モジュールは、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光ファイバー回線等の固定回線の加入者宅に設け、該固定回線を利用して、該加入者宅を覆うマクロセルと同じコグニティブ基地局１０のスイッチ１３に接続するようにしてもよい。例えば、該無線モジュールを固定回線のセットボックス装置に内蔵させるようにしてもよい。
【００４６】
また、マクロセルと同じ無線方式の無線メディアの無線モジュールを小型基地局として、地下街やビルなどマクロセル内の通信不安定な場所に電波障害対策用に用いる場合、該小型基地局をADSL又は光ファイバー回線等によりマクロセルと同じコグニティブ基地局１０のスイッチ１３に接続するようにしてもよい。
【００４７】
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。
例えば、上述した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、上述の実施形態では、本発明に係る無線通信装置として、主にコグニティブ基地局１０（無線基地局）について説明したが、本発明に係るコグニティブ端末１００（無線端末）の構成は、コグニティブ基地局１０に対応したものである。但し、コグニティブ端末１００は、無線環境認識部１５を具備する必要はない。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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係るコグニティブ基地局１０の構成を示すブロック図である。
【図２】同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３】同実施形態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】同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。
【図５】本発明の一実施形態に係るコグニティブ基地局１０の一実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…コグニティブ基地局１０（無線基地局）、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、１５…無線環境認識部、１６…センサーアンテナ、３０…アドレス対応テーブル、１００…コグニティブ端末、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】
2008085759.tif 000003
【図２】
2008085759.tif 000004
【図３】
2008085759.tif 000005
【図４】
2008085759.tif 000006
【図５】
2008085759.tif 000007