(57)【要約】【課題】少ないアクセスポイント数で、無線セル間を車両が移動する際に無線端末とネットワーク間の通信を良好に維持しつつハンドオーバを実現する。【解決手段】（ａ）アクセスポイントＡＰnが形成する無線セルＣＥn内に無線端末１０の前方側アンテナＡＴ1が進入すると、アンテナＡＴ1を用いて無線端末１０とＡＰｎ間でレイヤ２のセットアップを行った後、（ｂ）ＡＴ1を用いてＡＰnを経由して無線端末１０とネットワーク間の通信を行い、（ｃ）無線セルＣＥnから前方側のアクセスポイントＡＰn+1が形成する無線セルＣＥn+1内に後方側アンテナＡＴ2が進入すると、（ｄ）アンテナＡＴ2を用いて無線端末１０とＡＰn+1間でレイヤ２のセットアップを行った後、ＡＴ2を用いてＡＰｎ+1を経由して無線端末１０とネットワーク間の通信を行う、という一連の処理を車両の移動に従って繰り返すことで無線セル間ハンドオーバを実現する。【選択図】  図９
2005080192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末とネットワークとの間で車両の移動ルートに沿って設置された複数のアクセスポイントを経由して通信を行う無線通信方法であって、
（ａ）任意の第１アクセスポイントが形成する第１無線セル内への前記第１アンテナの進入に伴い、前記第１アンテナを用いて前記無線端末と前記第１アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行うステップと、
（ｂ）前記第１アンテナを用いて前記第１アクセスポイントを経由して前記無線端末と前記ネットワーク間の通信を行うステップと、
（ｃ）前記第１無線セルから前記車両の移動方向前方側に隣接する第２アクセスポイントが形成する第２無線セル内への前記第２アンテナの進入に伴い、前記第２のアンテナを用いて前記無線端末と前記第２アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行うステップと、
（ｄ）前記第２アンテナを用いて前記第２アクセスポイントを経由して前記無線端末と前記ネットワーク間の通信を行うステップと、
を含む通信手順を前記車両の移動に従って繰り返すことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末と、車両の移動ルートに沿って設置され、互いに離間する無線セルをそれぞれ形成すると共にネットワークに接続されたアクセスポイントとを具備し、前記無線端末と前記ネットワークとの間で前記アクセスポイントを経由して通信を行う無線通信システムであって、
前記第１及び第２のアンテナ間の距離をＬ、前記車両の移動方向における前記無線セルの長さをＤ、前記無線セル間の距離をＹ、前記車両の移動速度をｖ、前記無線端末と前記アクセスポイント間のレイヤ２のセットアップに要する時間をｔとしたとき、
Ｌ≦Ｄ−ｔ・ｖ
Ｙ≦Ｌ−ｔ・ｖ
を満たすことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末と、
車両の移動ルートに沿って設置され、互いに離間する無線セルをそれぞれ形成すると共にネットワークに接続されたアクセスポイントとを具備し、
前記無線端末は、前記第１アンテナが任意の第１無線セル内に進入したとき該第１無線セルを形成する第１アクセスポイントとの間で前記第１のアンテナを用いてレイヤ２のセットアップを行った後、前記第１アンテナを用いて前記第１アクセスポイントを経由して前記ネットワークと通信を行い、前記第２アンテナが前記第１無線セルから前記車両の移動方向前方側に隣接する第２無線セル内に進入したとき、前記第２アンテナを用いて該第２無線セルを形成する第２アクセスポイントとの間で前記セットアップを行った後、前記第２アンテナを用いて前記第２アクセスポイントを経由して前記ネットワークと通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
前記第１アンテナ及び第２アンテナ間の距離をＬ、前記車両の移動方向における前記無線セルの長さをＤ、前記無線セル間の距離をＹ、前記車両の移動速度をｖ、前記無線端末と前記アクセスポイント間のレイヤ２のセットアップに要する時間をｔとしたとき、
Ｌ≦Ｄ−ｔ・ｖ
Ｙ≦Ｌ−ｔ・ｖ
を満たすことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
車両内に設置される無線端末として用いられる無線通信装置であって、
前記車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナと、
前記車両の移動ルートに沿って設置された複数のアクセスポイントにより形成される互いに離間した複数の無線セルのうちの任意セル内に前記第１アンテナまたは第２アンテナが進入したかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき、前記任意セル内に前記第１アンテナが進入したときは前記第１アンテナを用いて前記任意セルを形成する任意アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行い、前記任意セル内に前記第２アンテナが進入したときは前記第２アンテナを用いて前記任意アクセスポイントとの間で前記セットアップを行うセットアップ手段と、
前記第１アンテナ及び第２アンテナのうち該セットアップが完了したアンテナが通信に使用されるように前記第１アンテナと第２アンテナとの切替を行うアンテナ切替手段と、
前記アンテナ切替手段により切り替えられたアンテナを用いて前記複数のアクセスポイントに接続されるネットワークとの間の通信を行う通信手段とを具備することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電車またはバスなどの車両に設置された無線端末とネットワーク間で車両の移動ルートに沿って配置されたアクセスポイントを介して通信を行う無線通信方法、システム、及び当該無線端末に適した無線通信装置に関する。より詳しくは、複数のアクセスポイントによって形成される無線セル間を車両が移動する際に無線端末とネットワーク間の通信を維持するための無線セル間ハンドオーバ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車またはバスなどの車両に設置された無線端末とネットワーク間の無線通信を行う無線通信システムでは、車両の移動ルートに沿ってネットワーク側の無線通信装置であるアクセスポイント（ＡＰ）が配置される。アクセスポイントと無線端末間で無線により通信を行うことが可能な範囲、言い換えればアクセスポイントのカバーエリア（サービスエリア）を無線セルと呼ぶ。
【０００３】
このような無線通信システムでは、アクセスポイントが形成する無線セル間を車両が移動する際に、車両内の無線端末とネットワーク間の通信を中断することなくハンドオーバを実現することが一つの課題となる。従来の技術では、車両の移動方向において隣接する無線セルを互いに一定の長さだけ重複させると共に、各々の無線端末に二つのアンテナを設置し、無線セルの重複領域を無線端末が通り抜ける間に、次の無線セルと無線端末間でレイヤ２のセットアップを行い、セットアップが完了すると通信に用いるアンテナを切り替えることで、無線セル間ハンドオーバを実現している（非特許文献参照）。
【０００４】
具体的に説明すると、図１に示すように車両に設置される無線端末は２つのアンテナＡＴ1，ＡＴ2を有する。無線端末とネットワークとの通信は、アンテナＡＴ1，ＡＴ2のいずれかを用いて行う。アンテナＡＴ1，ＡＴ2の間隔は、車両の移動方向における無線セルＣＥn，ＣＥn+1，…の個々の長さＤ(m)及び間隔Ｘ(m)より十分に小さく設定される。アクセスポイントＡＰn，ＡＰn+1，…は、図２に示されるように無線セルＣＥn，ＣEn+1，…の重複領域の長さＸが次式を満たすように配置される。  
Ｘ≧ｔ・ｖ        （１）  
ここで、ｔは無線端末とアクセスポイントＡＰn，ＡＰn+1，…間のレイヤ２のセットアップ時間(s)、ｖは車両の移動速度(m/s)である。
【０００５】
無線セル間ハンドオーバは、次の手順で行われる。図３に示すように、携帯端末が無線セルＣＥn内に存在し、隣接する無線セルＣＥn+1及びＣＥn-1には存在しない場合、無線端末はアンテナＡＴ1，ＡＴ2のいずれか一方を用いてアクセスポイントＡＰn経由でネットワークとの通信を行う。
【０００６】
図３に示されるように無線端末が無線セルＣＥnの存在している状態から、無線セルＣＥn+1へのハンドオーバを行うために、まず図４に示すように無線端末が無線セルＣＥnとＣＥn+1との重複領域に移動すると、アンテナＡＴ1を用いて無線端末とアクセスポイントＡＰn+1間でレイヤ２のセットアップを開始する。このときＸは式（１）を満たすため、アンテナＡＴ1が無線セルＣＥn内にいる間に、無線端末とアクセスポイントＡＰn+1間のレイヤ２セットアップは完了する。この後、無線端末はアンテナＡＴ1からＡＴ2に切り替えて、アクセスポイントＡＰn+1経由でネットワークとの通信を行う。
【０００７】
【非特許文献１】P.Seite, “Soft Handoff in a DS-CDMA Microcellular Network”, in proceedings of the 44th IEEE Vehicular Technology Conference, pp. 530-534, June 1994.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の技術では、車両の移動ルートの全長をｍ(m)とすれば、移動ルートに沿ってｍ／（Ｄ−ｔ・ｖ）個以上の無線セルを配置することが必要であり、ｍが大きくなると、アクセスポイントの数が膨大となる。従って、システム全体のコストが高くなり、またアクセスポイントの設置場所の確保も困難になる、という問題点がある。
【０００９】
本発明は、少ないアクセスポイント数で、無線セル間を車両が移動する際に無線端末とネットワーク間の通信を良好に維持しつつ無線セル間ハンドオーバを実現できる無線通信方法及びシステ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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末とネットワークとの間で車両の移動ルートに沿って設置された複数のアクセスポイントを経由して通信を行う際、（ａ）任意の第１アクセスポイントが形成する第１無線セル内への第１アンテナの進入に伴い、第１アンテナを用いて無線端末と第１アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行うステップと、（ｂ）第１アンテナを用いて第１アクセスポイントを経由して無線端末とネットワーク間の通信を行うステップと、（ｃ）第１無線セルから車両の移動方向前方側に隣接する第２アクセスポイントが形成する第２無線セル内への第２アンテナの進入に伴い、第２のアンテナを用いて無線端末と第２アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行うステップと、（ｄ）第２アンテナを用いて第２アクセスポイントを経由して無線端末とネットワーク間の通信を行うステップと、を含む通信手順を車両の移動に従って繰り返すことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線通信システムは、車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末と、車両の移動ルートに沿って設置され、互いに離間する無線セルをそれぞれ形成すると共にネットワークに接続されたアクセスポイントとを具備し、無線端末とネットワークとの間でアクセスポイントを経由して通信を行う無線通信システムであって、第１及び第２のアンテナ間の距離をＬ、車両の移動方向における無線セルの長さをＤ、無線セル間の距離をＹ、車両の移動速度をｖ、無線端末とアクセスポイント間のレイヤ２のセットアップに要する時間をｔとしたとき、Ｌ≦Ｄ−ｔ・ｖ及びＹ≦Ｌ−ｔ・ｖを満たすことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信システムは、車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナを有する無線端末と、車両の移動ルートに沿って設置され、互いに離間する無線セルをそれぞれ形成すると共にネットワークに接続されたアクセスポイントとを有し無線端末は、第１アンテナが任意の第１無線セル内に進入したとき該第１無線セルを形成する第１アクセスポイントとの間で第１のアンテナを用いてレイヤ２のセットアップを行った後、第１アンテナを用いて第１アクセスポイントを経由してネットワークと通信を行い、第２アンテナが第１無線セルから車両の移動方向前方側に隣接する第２無線セル内に進入したとき、第２アンテナを用いて該第２無線セルを形成する第２アクセスポイントとの間でセットアップを行った後、第２アンテナを用いて第２アクセスポイントを経由してネットワークと通信を行う。
【００１３】
本発明に係る無線通信装置は、上記無線通信システムにおいて車両内に設置される無線端末として好適な無線通信装置であって、車両の移動方向前方側及び後方側にそれぞれ設置された第１アンテナ及び第２アンテナと、車両の移動ルートに沿って設置された複数のアクセスポイントにより形成される互いに離間した複数の無線セルのうちの任意セル内に第１アンテナまたは第２アンテナが進入したかどうかを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づき、任意セル内に第１アンテナが進入したときは第１アンテナを用いて任意セルを形成する任意アクセスポイントとの間でレイヤ２のセットアップを行い、任意セル内に第２アンテナが進入したときは第２アンテナを用いて任意アクセスポイントとの間でセットアップを行うセットアップ手段と、第１アンテナ及び第２アンテナのうち該セットアップが完了したアンテナが通信に使用されるように第１アンテナと第２アンテナとの切替を行うアンテナ切替手段と、このアンテナ切替手段により切り替えられたアンテナを用いて複数のアクセスポイントに接続されるネットワークとの間の通信を行う通信手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、アクセスポイント数を大幅に削減し、低システムコストで、車両の移動に対して無線端末とネットワーク間の通信を良好に維持しつつ無線セル間ハンドオーバを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。  
図５に、本実施形態における無線端末１０の配置を示す。無線端末１０は二つのアンテナ１１及び１２を有し、電車やバスなどの車両２０内に設置される。第１アンテナ１１は車両２０の移動方向前方側に、第２アンテナ１２は車両２０の移動方向後方側にそれぞれ設置されている。アンテナ１１，１２間の距離をＬ(m)とする。
【００１６】
一方、図６に示すように車両２０が移動する移動ルートに沿って所定間隔でアクセスポイント２１が設置されている。アクセスポイント２１はネットワーク２３に接続され、ネットワーク２３側の無線通信装置として機能し、無線セル２２を形成する。無線セル２２は、アクセスポイント２１と無線端末１０が無線と通信を行うことのできるエリア、言い換えればアクセスポイント２１のサービスエリアである。無線セル２２は車両２０の移動方向においてＤ(m)で示される長さを有し、また車両２０の移動方向において離間して配置される。
【００１７】
本実施形態の無線通信システムは、基本的に車両２０内に設置された無線端末１０とネットワーク２３との間でアクセスポイント２１を介して無線通信を行う。ここで、無線端末１０は車両２０とネットワーク２３に接続される運行管理その他を司るセンタ等との間の通信に用いられてもよいし、車両２０内の乗客が所持している携帯端末とネットワーク２３間の通信を行うための無線アクセスポイントとして用いられてもよい。後者の場合、無線端末１０と携帯端末は無線ＬＡＮにより無線接続されることになる。
【００１８】
従来の技術では前述したように、車両の移動方向において隣接する無線セルは互いに一部で重複していたのに対して、本実施形態では図６に示されるように各々の無線セル２２は車両２０の移動方向において距離Ｙ(m)だけ離間している。従って、移動ルートの全長が同じであれば、無線セル２２の数、すなわちアクセスポイント２１の個数は従来よりも少なくなっている。
【００１９】
ここで、車両２０の移動速度（例えば、最高速度）をｖ、無線端末１０とアクセスポイント２１間のレイヤ２のセットアップに要する時間（以下、レイヤ２セットアップ時間という）をｔとすると、アンテナ１１，１２間の距離Ｌは次式（２）を満たすように設定される。  
Ｌ≦Ｄ−ｔ・ｖ      （２）
一方、アクセスポイント２１は無線セル２２間の距離Ｙが次式（３）を満たすように配置される。  
Ｙ≦Ｌ−ｔ・ｖ      （３）
【００２０】
図７に、無線端末１０の要部の概略構成を示す。アンテナ１１，１２は、無線リンク処理部１３を介して通信部１４に接続される。無線リンク処理部１３は、例えば無線送受信部及び無線リンク切替スイッチを有する。無線リンク処理部１３に含まれる無線送受信部は、アンテナ１１または１２を介してアクセスポイント２１からのＲＦ信号の受信及びアクセスポイント２１へのＲＦ信号の送信を行う。
【００２１】
すなわち、受信時にはアンテナ１１または１２からの受信信号の物理レイヤ、リンクレイヤ（レイヤ２）が無線送受信部によって終端され、ＩＰパケットなどの上位レイヤ信号が無線リンク切替スイッチを介して通信部１４に供給される。一方、送信時には、通信部１４が送信する上位レイヤ信号は無線リンク切替スイッチを介して無線送受信部に供給され、無線送受信部によって送信ＲＦ信号に変換された後、アンテナ１１または１２に供給される。また、通信部１４はＯＳＩ(Open Systems Interconnection)基本参照モデルで規定されるレイヤ３のプロトコル処理を行う機能を有する。
【００２２】
アンテナ１１，１２には、さらにアンテナ位置判定部１５が接続される。アンテナ位置判定部１５は、無線セル２２に対するアンテナ１１，１２の相対位置の判定、具体的にはアンテナ１１，１２が無線セル２２内に進入したか否かの判定を行う。アクセスポイント２１は、一般に無線セル２２内に特定の識別信号を送信しており、この識別信号をアンテナ１１，１２は受信する。ここで、アンテナ１１，１２が無線セル２２内に位置しているときは、そのアンテナの位置での受信電界強度が無線セル２２外にあるときに比べて大きくなる。従って、アンテナ位置判定部１５では、例えばアンテナ１１，１２毎に受信電界強度を測定して閾値判定を行い、あるアンテナの受信電界強度が閾値以上になれば、当該アンテナが無線セル２２内に進入したと判定することができる。
【００２３】
制御部１６は、アンテナ位置判定部１５の判定結果を受けて無線リンク処理部１３に対してレイヤ２セットアップのような通信プロトコル制御をはじめとする種々の通信制御を行い、さらに無線リンク処理部１３に制御信号を送り、アンテナ１１，１２の何れを通信に用いるかの切替制御を行う。制御部１６による無線リンク処理部１３及び通信部１４に対する制御の内容については、後に詳しく説明する。
【００２４】
次に、図８、図９及び図１０を参照して本実施形態におけるアクセスポイント２１を経由した無線端末１０とネットワーク２３間の通信手順、特に無線セル２２間を車両２０が移動する際に無線端末１０とネットワーク２３間の通信を維持するための無線セル間ハンドオーバの手順について説明する。図８は、無線セル間ハンドオーバ手順の流れを示すフローチャートであり、また図９及び図１０は、車両２０の図中左方向への移動に伴う無線端末１０上のアンテナ１１，１２とアクセスポイント２１及び無線セル２２との相対位置関係の変化を示している。
【００２５】
図８、図９及び図１０では、各々二つのアクセスポイント２１と無線セル２２について着目し、二つのアクセスポイントを符号ＡＰn，ＡＰn+1で、また二つの無線セルを符号ＣＥn，ＣＥn+1でそれぞれ表す。ここで、アクセスポイントＡＰn及びＡＰnにより形成される無線セルＣＥnに対して、アクセスポイントＡＰn+1及びＡＰn+1により形成される無線セルＣＥn+1は、車両２０の移動方向前方側に位置しているものとする。さらに、アンテナ１１，１２を符号ＡＴ1，ＡＴ2で表す。
【００２６】
まず、図９に示すように車両２０の移動方向前方側のアンテナＡＴ1が無線セルＣＥnに進入したかどうかを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、アンテナＡＴ1のみが無線セルＣＥnに進入すると、アンテナ位置判定部１５によってアンテナＡＴ1の受信電界強度が閾値以上になることにより、アンテナＡＴ1が無線セルＣＥn内に進入したと判定することができる。このとき、車両２０の移動方向後方側のアンテナＡＴ2は無線セルＣＥn内にまだ進入していなければ、その受信電界強度は閾値に満たないので、アンテナＡＴ2は無線セルＣＥn内に進入していないと判定される。
【００２７】
こうしてアンテナＡＴ1が無線セルＣＥnに進入したと判定されると、アクセスポイントＡＰnと無線端末１０との間でアンテナＡＴ1を用いてレイヤ２セットアップを開始する（ステップＳ１０２）。アンテナＡＴ1を用いたレイヤ２セットアップが完了すると（ステップＳ１０３）、アンテナＡＴ1を用いて無線端末１０とネットワーク２３間の無線通信が可能となる。無線端末１０は、アンテナＡＴ1を用いたレイヤ２セットアップの完了を認識すると、無線リンク処理部１３をアンテナＡＴ1側に接続し、アンテナＡＴ1を用いてアクセスポイントＡＰnを経由してネットワーク２３との間で通信を行う（ステップＳ１０４）。
【００２８】
次に、車両２０の移動に伴い車両２０の移動方向後方側のアンテナＡＴ2が無線セルＣＥnに進入したかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。この判定もアンテナ位置判定部１５によって、先と同様に行うことができる。すなわち、このときはアンテナ位置判定部１５によってアンテナＡＴ2の受信電界強度が閾値以上になることにより、アンテナＡＴ2が無線セルＣＥn内に進入したと判定される。
【００２９】
アンテナＡＴ2が無線セルＣＥnに進入したと判定されると、アクセスポイントＡＰnと無線端末１０との間でアンテナＡＴ2を用いてレイヤ２セットアップを開始する（ステップＳ１０６）。このとき、先の式（２）よりＤ−Ｌ＞ｔ・ｖであるため、車両２０の移動に伴ってアンテナＡＴ1が無線セルＣＥn外に出る前に、つまり無線端末１０がアンテナＡＴ1を用いてネットワーク２３と通信を行っている間に、アクセスポイントＡＰnと無線端末１０との間でアンテナＡＴ2を用いたレイヤ２セットアップが完了する（ステップＳ１０７）。無線端末１０は、アンテナＡＴ2を用いたレイヤ２セットアップの完了を認識すると、無線リンク処理部１３によって通信に使用するアンテナをＡＴ1からＡＴ2に切り替え、アンテナＡＴ2を用いてアクセスポイントＡＰnを経由してネットワーク２３との間の無線通信を続行する（ステップＳ１０８）。
【００３０】
以下、車両２０の移動に伴って車両２０が停止するまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８の手順を繰り返す。ステップＳ１０８において車両２０がさらに移動していれば（ステップＳ１０９でＮＯのとき）ｎが１つインクリメントされ、ステップＳ１０１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００３１】
すなわち、図１０に示すようにアンテナＡＴ1が無線セルＣＥnより車両２０の移動方向前方側にある次の無線セルＣＥn+1に進入すると、アクセスポイントＡＰn+1と無線端末１０との間でアンテナＡＴ1を用いてレイヤ２セットアップを開始する。このとき、先の式（３）よりＬ−Ｙ≧ｔ・ｖであるため、アンテナＡＴ2が無線セルＣＥn内にいる間に、つまり無線端末１０がアンテナＡＴ2を用いてネットワーク２３と通信を行っている間に、アンテナＡＴ1を用いたレイヤ２セットアップが完了する。無線端末１０は、アンテナＡＴ1を用いたレイヤ２セットアップの完了を認識すると、無線リンク処理部１３によって通信に使用するアンテナをＡＴ2からＡＴ1に切り替え、アンテナＡＴ1を用いてアクセスポイントＡＰn+1を経由してネットワーク２３との間の無線通信を続行する。
【００３２】
次に、車両２０がさらに移動して車両の移動方向後方側のアンテナＡＴ2が無線セルＣＥn+1に進入すると、アクセスポイントＡＰn+1と無線端末１０との間でアンテナＡＴ2を用いてレイヤ２セットアップを開始し、無線端末１０がアンテナＡＴ1を用いてネットワーク２３と通信を行っている間に、そのレイヤ２セットアップが完了する。無線端末１０は、アンテナＡＴ2を用いたレイヤ２セットアップの完了を認識すると、無線リンク処理部１３によって通信に使用するアンテナをＡＴ1からＡＴ2に切り替え、アンテナＡＴ2を用いてアクセスポイントＡＰn+1を経由してネットワーク２３との間の無線通信を続行する。
【００３３】
このように本実施形態によると、無線セル２２は車両２０の移動方向において距離Ｙ(m)だけ離間しているため、車両２０の移動ルートの全長が同じであれば、無線セル２２を形成するアクセスポイント２１の個数は従来に比較して削減される。例えば、移動ルートの全長をｍ(m)とおけば、移動ルートに沿ってｍ／（Ｄ＋Ｌ−ｔ・ｖ）個のアクセスポイント２１を設置すればよい。
【００３４】
さらに具体的に、無線方式としてIEEE 802.11を用いて本実施形態の無線通信システムを高速鉄道に適用した場合を想定し、前述した各々のパラメータをｖ＝３００（km/h），ｔ＝1（sec），Ｄ＝５００(m)と仮定する。この場合、無線端末１０における二つのアンテナ１１，１２間の距離Ｌを１００(m)〜４００(m)の範囲で変えたときに、ｍ＝１００(km)区間で必要となる無線セル数について本実施形態と従来の技術を比較して示すと、図１１のようになる。
【００３５】
従来の技術では、先の式（１）に示したように無線セル間の重複領域Ｘの長さをｔ・ｖ以上とする必要があるため、前述の通りｍ／（Ｄ−ｔ・ｖ）個以上の無線セルが必要であり、ｍ＝１００(km)区間当たりに必要な無線セル数は240個となる。これに対し、本実施形態では例えばＬ＝４００(m)の場合で、ｍ＝１００(km)区間当たりに必要な無線セル数は122.5個でよいため、アクセスポイント２１の数を大きく削減できる。このように本実施形態によれば、アクセスポイント数を大幅に削減して低いシステムコストで、良好な無線セル間ハンドオーバを実現することが可能である。
【００３６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００３７】
例えば、上記実施形態ではレイヤ２セットアップの完了を無線端末１０の内部（図７中の制御部１６）で判定しているが、無線端末１０をアンテナ機能とレイヤ２セットアップを司る機能を含む無線アクセスポイント部と通信部に分けて構成し、通信部から無線アクセスポイント部に周期的に問い合わせてもよい。また、ネットワーク２３側から周期的にping（pingコマンドともいう）のような信号を送信し、それを無線端末１０がアンテナ経由で受信することでレイヤ２セットアップの完了を判定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
電車またはバスなどの車両に設置された無線端末とネットワーク間で、車両の移動ルートに沿って配置されたアクセスポイントを経由して通信を行うシステムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の技術を説明するための車両内の構成を示す図
【図２】従来の技術における無線セルの配置を示す図
【図３】従来の技術における無線セル間ハンドオーバについて説明するための図
【図４】従来の技術における無線セル間ハンドオーバについて説明するための図
【図５】本発明の一実施形態に係る車両内のアンテナを含む無線端末の配置を示す図
【図６】同実施形態に係る無線セルの配置を示す図
【図７】同実施形態に係る無線端末の要部の構成を示すブロック図
【図８】同実施形態に係る無線セル間ハンドオーバの処理手順を示すフローチャート
【図９】同実施形態における無線セル間ハンドオーバについて説明するための図
【図１０】同実施形態における無線セル間ハンドオーバについて説明するための図
【図１１】単位区間内で必要な無線セル数とアンテナ間距離の関係を本発明の実施形態と従来の技術について比較して示す図
【符号の説明】
【００４０】
１０…無線端末
１１…第１アンテナ
１２…第２アンテナ
１３…無線リンク処理部
１４…通信部
１５…アンテナ位置判定部
１６…制御部（セットアップ手段）
２０…車両
２１…アクセスポイント
２２…無線セル
２３…ネットワーク
【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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