(57)【要約】【課題】複数の無線通信メディアのそれぞれの通信環境の変化に応じて適切な無線通信メディアを選択し利用すること、さらには無線通信システム全体としての周波数有効利用、ＱｏＳの確保を実現する。【解決手段】無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチ手段を無線基地局１および無線端末２にそれぞれ備えるとともに、各無線通信メディア又はデータリンク層パケットスイッチ手段の状態に基づき、データリンク層パケットスイッチ手段を制御する制御手段を有する。【選択図】図１
2007243446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信メディアを用いて無線基地局と無線端末間の無線通信を行う無線通信システムにおいて、
無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチ手段を前記無線基地局および無線端末にそれぞれ備えるとともに、
各無線通信メディア又は前記データリンク層パケットスイッチ手段の状態に基づき、前記データリンク層パケットスイッチ手段を制御する制御手段を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記制御手段は、無線基地局毎の利用可能な無線通信メディアの候補を選択することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
複数の無線通信メディアを用いて無線通信を行う無線装置において、
無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチ手段と、
各無線通信メディア又は前記データリンク層パケットスイッチ手段の状態に基づいた、前記データリンク層パケットスイッチ手段の制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項４】
前記制御手段は、無線基地局毎に選択された利用可能な無線通信メディアの候補の中から、自無線装置で使用する無線通信メディアを選択することを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
【請求項５】
前記制御手段は、無線端末毎の通信品質、無線端末のプレゼンス情報、無線モジュール毎の利用状況又は無線モジュール毎の配下の無線端末の一覧に基づいた制御を行うことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線装置。
【請求項６】
無線通信メディアの各々に対応して設けられる一又は複数の無線モジュールを備え、
前記データリンク層パケットスイッチ手段は、前記無線モジュールに出力するパケットを格納するバッファを前記無線モジュール毎に有し、前記制御手段からの指示により前記バッファ内のパケットの廃棄、転送を行う、
ことを特徴とする請求項３から５のいずれかの項に記載の無線装置。
【請求項７】
前記データリンク層パケットスイッチ手段は、パケット単位で単一の無線モジュールに出力するか、或いは同一パケットを複数の無線モジュールに出力することを特徴とする請求項６に記載の無線装置。
【請求項８】
単一コネクションの通信の場合には、データリンク層パケット単位で前記データリンク層パケットスイッチ手段からの出力先の無線モジュールを選択し、且つ、受信したデータリンク層パケットを単一のＩＰフローとして統合し、
複数コネクションの通信の場合には、ＩＰケット単位で前記データリンク層パケットスイッチ手段からの出力先の無線モジュールを選択し、且つ、受信したデータリンク層パケットをＩＰフロー単位で統合する、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、別々の場所に設置された複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）システム）に接続して通信を行う場合に、モバイルＩＰ（Internet Protocol）を用いることによりシームレスなメディア切り替えを行う技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、非特許文献２には、複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと無線ＬＡＮシステム）に接続して通信を行うＩＴＳ（Intelligent Transport System）車両にモバイルルータを搭載した場合のＩＰ層での無線通信メディア切り替えを行う技術が記載されている。また、非特許文献３には、複数の物理回線を集約して一つの論理回線として提供するリンクアグリゲーションについて記載されている。但し、非特許文献３に記載の技術は、集約対象の各回線が同速度であることを想定しており、無線回線等の通信品質が変化する回線については考慮していない。また、無線通信メディアの選択においては、基地局間の相互干渉あるいはＱｏＳ（Quality Of Service）を考慮していない。
【非特許文献１】齊藤，他，“異種無線通信メディア間切替ソフトの開発”，Ｂ−５−２８９，電子情報通信学会総合大会，２００３
【非特許文献２】磯村，他，“通信メディアの切替え可能な車載用モバイルルータの実装”，Ｂ−７−１０３，電子情報通信学会総合大会，２００３
【非特許文献３】IEEE802.3ad Standard(IEEE Computer Society LAN MAN Standards Committee).Aggregation of Multiple Link Segments,2000.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した従来の技術では、各無線通信メディアの基地局は、個別に構成され、またその配置も異なっており、さらにモバイルＩＰを用いたＩＰ層でのシームレスなメディア切り替えを行う。このため、通信パケットの振り分けはＩＰ層で行われることになるので、各無線通信メディアの通信環境の変化に応じて、適切な無線通信メディアを選択し利用することができないという問題がある。また、基地局間の相互干渉が考慮されないので、無線通信システム全体としての周波数有効利用が図られない。同様に、複数の無線通信メディア、複数の基地局を利用する際の統合的なＱｏＳが確保されないといった問題がある。
【０００４】
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、複数の無線通信メディアのそれぞれの通信環境の変化に応じて適切な無線通信メディアを選択し利用すること、さらには無線通信システム全体としての周波数有効利用、ＱｏＳの確保を実現することのできる無線通信システムおよび無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、複数の無線通信メディアを用いて無線基地局と無線端末間の無線通信を行う無線通信システムにおいて、無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチ手段を前記無線基地局および無線端末にそれぞれ備えるとともに、各無線通信メディア又は前記データリンク層パケットスイッチ手段の状態に基づき、前記データリンク層パケットスイッチ手段を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る無線通信システムにおいては、前記制御手段は、無線基地局毎の利用可能な無線通信メディアの候補を選択することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る無線装置は、複数の無線通信メディアを用いて無線通信を行う無線装置において、無線通信メディアにおけるデータリンク層の上位に設けられ、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチ手段と、各無線通信メディア又は前記データリンク層パケットスイッチ手段の状態に基づいた、前記データリンク層パケットスイッチ手段の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る無線装置においては、前記制御手段は、無線基地局毎に選択された利用可能な無線通信メディアの候補の中から、自無線装置で使用する無線通信メディアを選択することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る無線装置においては、前記制御手段は、無線端末毎の通信品質、無線端末のプレゼンス情報、無線モジュール毎の利用状況又は無線モジュール毎の配下の無線端末の一覧に基づいた制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る無線装置においては、無線通信メディアの各々に対応して設けられる一又は複数の無線モジュールを備え、前記データリンク層パケットスイッチ手段は、前記無線モジュールに出力するパケットを格納するバッファを前記無線モジュール毎に有し、前記制御手段からの指示により前記バッファ内のパケットの廃棄、転送を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線装置においては、前記データリンク層パケットスイッチ手段は、パケット単位で単一の無線モジュールに出力するか、或いは同一パケットを複数の無線モジュールに出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る無線装置においては、単一コネクションの通信の場合には、データリンク層パケット単位で前記データリンク層パケットスイッチ手段からの出力先の無線モジュールを選択し、且つ、受信したデータリンク層パケットを単一のＩＰフローとして統合し、複数コネクションの通信の場合には、ＩＰケット単位で前記データリンク層パケットスイッチ手段からの出力先の無線モジュールを選択し、且つ、受信したデータリンク層パケットをＩＰフロー単位で統合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の無線通信メディアのそれぞれの通信環境の変化に応じて適切な無線通信メディアを選択し利用することができる。また、無線通信システム全体としての周波数有効利用、ＱｏＳの確保を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、無線基地局１及び無線端末２は、複数の無線通信メディアに対応している。図１の例では、４つの無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応しており、各無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの無線接続１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄによって、無線基地局１と無線端末２の間の無線通信が可能である。また、無線基地局１は基幹ネットワーク３に接続されている。基幹ネットワーク３は、各所に在る無線基地局１間の通信の中継や、外部のネットワーク（インターネット等）との通信の接続等を行う。
【００１５】
図２は、図１に示す無線基地局１の構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す無線端末２の構成を示すブロック図である。図２及び図３において、それぞれ対応する部分には同一の符号を付している。
【００１６】
無線基地局１及び無線端末２は、無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの無線モジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと、パケットスイッチ１２と、制御部１５と、上位層部１６と、データリンク層部１７と、ＰＨＹ（物理）層部１８とを備える。また、無線端末２は、アプリケーション層及びトランスポート層の処理部２０を有する。以下の説明においては、特に限定する場合を除き、無線基地局１と無線端末２を区別せずに各部を説明する。
【００１７】
無線モジュール１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ（以下、特に区別しないときは「無線モジュール１１」と称する）は、それぞれの無線通信メディアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応したＰＨＹ層及びデータリンク層の機能を有する。データリンク層の機能としては、例えば、ＭＡＣ（Medium Access Control）やＬＬＣ（Logical Link Control）などが挙げられる。無線モジュール１１は、パケットスイッチ１２との間で、データリンク層パケットを送受する。また、無線モジュール１１は、データリンク層パケットの無線送信及び無線受信を行う。
【００１８】
パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットのスイッチング機能を有する。パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１の各々に対応して設けられるバッファ１３を有する。バッファ１３は、無線モジュール１１との間で送受されるデータリンク層パケットのバッファリングを行う。また、パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットとＩＰパケットの相互変換を行う変換部１４を有する。パケットスイッチ１２は、上位層部１６との間で、ＩＰパケットを送受する。
【００１９】
制御部１５は、パケットスイッチ１２を制御する。上位層部１６は、ＩＰ層又はアクセスネットワーク内ルーティング層等のネットワーク制御機能を有する。
【００２０】
無線基地局１においては、基幹ネットワーク３へ接続するためのデータリンク層及びＰＨＹ層の各機能を有するデータリンク層部１７及びＰＨＹ層部１８を備えている。無線端末２においては、アプリケーション層及びトランスポート層の各機能を有する処理部２０と、有線ＬＡＮポート等へ接続するためのデータリンク層及びＰＨＹ層の各機能を有するデータリンク層部１７及びＰＨＹ層部１８を備えている。
【００２１】
パケットスイッチ１２は、上位層部１６から受け取ったＩＰパケットを変換部１４によりデータリンク層パケットに変換し、該データリンク層パケットを制御部１５から指定された無線モジュール１１に出力する。制御部１５は、単一コネクションの通信の場合には、データリンク層パケット単位で、出力先の無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指定する。一方、複数コネクションの通信の場合には、ＩＰパケット単位で、出力先の無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指定する。一つのデータリンク層パケットの出力先は、一つの無線モジュール１１であってもよく、或いは複数の無線モジュール１１であってもよい。パケットスイッチ１２は、同一のデータリンク層パケットを複数の無線モジュール１１にコピー出力する機能を有する。
【００２２】
また、パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１から受け取ったデータリンク層パケットを変換部１４によりＩＰパケットに変換し、該ＩＰパケットを上位層部１６に出力する。
【００２３】
また、パケットスイッチ１２は、制御部１５からの指示に従って、バッファ１３に格納しているデータリンク層パケットを廃棄する。また、パケットスイッチ１２は、各バッファ１３のバッファリングの状況を制御部１５に通知する。
【００２４】
無線モジュール１１は、送信時には、パケットスイッチ１２から受け取ったデータリンク層パケットを自己の無線通信メディアの固有フォーマットに変換し、無線送信する。また、受信時には、無線受信した固有フォーマットのデータリンク層パケットを共通フォーマットのデータリンク層パケットに変換し、パケットスイッチ１２に出力する。
【００２５】
また、無線モジュール１１は、無線環境の各種状況を制御部１５に通知する。その制御部１５に通知される無線環境状況としては、例えば、以下の（ａ）〜（ｄ）などが挙げられる。
（ａ）無線端末２毎の通信品質
例えば、上り方向（無線端末２から無線基地局１の方向）及び下り方向（無線基地局１から無線端末２の方向）のそれぞれのパケットエラーレート（ＰＥＲ）、遅延時間、伝送速度、スループット等である。
（ｂ）無線端末２のプレゼンス情報
例えば、無線端末２の位置、移動速度（移動方向を含む）等である。
（ｃ）無線モジュール１１毎の利用状況
例えば、チャネル利用率等である。
（ｄ）無線モジュール１１毎の配下の無線端末２の一覧
例えば、在圏確認済み端末の一覧等である。
【００２６】
なお、無線基地局１の装置構成としては、無線モジュール１１は装置内に実装されてもよく、或いは光ファイバーケーブル等による通信回線を用いて無線モジュール１１間を延伸し、無線モジュール１１を複数地点に分散配置してもよい。
【００２７】
上位層部１６は、入出力するＩＰパケットの情報を制御部１５に通知する。その通知するＩＰパケット情報としては、例えば、アドレス情報（宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ポートアドレス等）、コネクション種別（単一コネクション、複数コネクション）、ＩＰフローに対する通信品質の要求（伝送速度、ＱｏＳ等）などが挙げられる。ＱｏＳの要求としては、例えば、無条件優先、遅延品質優先、ベストエフォートなどが挙げられる。ＩＰフローに対する通信品質の要求は、例えば、ＩＰパケット通信を伴うアプリケーションから発生する。ＩＰフローに対する通信品質の要求内容は、ＩＰパケットに含まれる「Priority識別子」を参照することにより知ることができる。なお、無線端末２のＩＰアドレス毎に、ＩＰフローに対する通信品質の要求内容（優先度等）を予め定めておくようにしてもよい。
【００２８】
制御部１５は、上位層部１６から通知されるアドレス情報に基づき、ＩＰフローとデータリンク層パケットの対応付けを行う。制御部１５は、上位層部１６から通知されるコネクション種別に基づき、パケットスイッチ１２に対して、無線モジュール１１から入力されるデータリンク層パケットの統合の仕方を指示する。具体的には、単一コネクションの通信の場合にはデータリンク層パケットを単一のＩＰフローとして統合するように指示し、一方、複数コネクションの通信の場合にはデータリンク層パケットをＩＰフロー単位で統合するように指示する。パケットスイッチ１２は、その指示に従って、データリンク層パケットをＩＰパケットに変換する。
【００２９】
上述したように制御部１５は、無線モジュール１１から無線環境状況の通知を受け、また、パケットスイッチ１２からバッファリング状況の通知を受け、また、上位層部１６からＩＰパケット情報の通知を受ける。制御部１５は、それら通知された情報に基づき、パケットスイッチ１２を制御する。以下、制御部１５の制御動作について説明する。
【００３０】
初めに、無線基地局１と無線端末２がそれぞれ具備する無線モジュール１１に関して、無線通信メディアの種類の一致度に応じた制御動作を説明する。
【００３１】
［無線通信メディアの種類が完全一致の場合］
無線基地局１が具備する無線モジュール１１と、無線端末２が具備する無線モジュール１１とは、同じ無線通信メディアのものしかない（どちらか一方だけに具備される無線通信メディアの無線モジュール１１はない）場合である。この場合、どの無線通信メディアの無線モジュール１１を使用しても、無線基地局１と無線端末２間の無線通信は可能である。これにより、制御部１５は、単純に所定の制御ポリシーに従ってパケットスイッチ１２を制御する。その制御ポリシーの例を挙げる。
制御ポリシー例１；アプリケーションが要求する伝送速度を満足させるために必要な分の無線モジュール１１を選択する。その選択方法としては、例えば、ランダムに選択、所定の順番で選択などが挙げられる。
制御ポリシー例２；無線モジュール１１毎に接続中の端末台数を監視し、遅延品質重視のアプリケーションのパケットについては、空いている無線モジュール１１を優先して選択する。
【００３２】
［無線通信メディアの種類が不一致の場合］
無線基地局１が具備する無線モジュール１１と、無線端末２が具備する無線モジュール１１とでは、異なる無線通信メディアのものがある場合である。この場合、制御部１５は、通信相手がどの無線通信メディアの無線モジュール１１を有しているのかを管理する。例えば、無線基地局１は、無線端末２毎に、どの無線通信メディアの無線モジュール１１を有しているのかを記録したテーブルを備える。そして、通信当事者同士が共に有している無線通信メディアの無線モジュール１１を対象として、所定の制御ポリシー（例えば、上記制御ポリシー例１，２）を適用する。
【００３３】
次に、無線基地局１及び無線端末２の通信環境に応じた制御動作を説明する。
制御部１５は、無線基地局１及び無線端末２の通信環境に応じて、どの無線モジュール１１を使用するか選択する。この無線リソース制御を行う場合、制御部１５は、以下の手順（ステップＳ１１〜Ｓ１４）で、使用する無線モジュール１１を選択する。
ステップＳ１１；無線モジュール１１から無線環境状況の通知を受け、また、パケットスイッチ１２からバッファリング状況の通知を受け、また、上位層部１６からＩＰパケット情報の通知を受ける。
ステップＳ１２；通信品質、無線モジュール１１の利用状況及びプレゼンス情報等から、無線端末２の移動予測、無線モジュール１１の利用予測などを行う。
ステップＳ１３；通信品質、無線モジュール１１の利用状況及びステップＳ１２の予測情報等に基づいて各無線端末２の利用可能な無線モジュール１１を判断し、無線端末２毎の利用可能な無線モジュール１１を示す無線モジュール管理テーブルを作成、更新する。
ステップＳ１４；各無線端末２の通信時には、上位層１６からパケットスイッチ１２に入力されるＩＰパケットの出力先の無線モジュール１１を無線モジュール管理テーブルから選択し、パケットスイッチ１２に指示する。
これにより、通信環境の変化に応じた無線リソース制御を行うことができる。
【００３４】
次に、ＩＰフローに対する通信品質の要求に応じた制御動作を説明する。
制御部１５は、ＩＰフローに対する通信品質の要求に応じて、どの無線モジュール１１を使用するか選択する。この無線リソース制御を行う場合、制御部１５は、以下の手順（ステップＳ２１〜Ｓ２４）で、使用する無線モジュール１１を選択する。
ステップＳ２１；無線モジュール１１から無線環境状況の通知を受け、また、パケットスイッチ１２からバッファリング状況の通知を受け、また、上位層部１６からＩＰパケット情報の通知を受ける。
ステップＳ２２；無線モジュール１１毎の配下の無線端末２の一覧、プレゼンス情報等から、無線端末２毎のアクセス可能な無線モジュール１１を示す無線モジュール管理テーブルを作成、更新する。
ステップＳ２３；ステップＳ２１で通知された情報および無線モジュール管理テーブルに基づいて、ＩＰフローに対する通信品質の要求を満たすことのできる無線モジュール１１を判断する。具体的には、無線端末２がアクセス可能な無線モジュール１１の利用状況（余剰帯域、遅延時間の見込み、スループット等）を参照し、要求品質を満足することのできる無線モジュール１１の組合せを求める。
ステップＳ２４；ステップＳ２３の判断により選択した無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指示する。
これにより、ＩＰフローに対する通信品質の要求に応じた無線リソース制御を行うことができる。
【００３５】
なお、制御部１５は、パケットスイッチ１２に対して、ＩＰパケット単位で使用する無線モジュール１１を指示してもよく、或いはデータリンク層パケット単位で使用する無線モジュール１１を指示してもよい。
【００３６】
また、制御部１５は、想定しうるケースを網羅するように、どの無線モジュール１１を使用すべきかの指示をテーブル化し、該指示テーブルをパケットスイッチ１２にダウンロードするようにしてもよい。この場合、パケットスイッチ１２は、指示テーブルに従って、データリンク層パケットの出力先の無線モジュール１１を決定する。制御部１５は、指示テーブルの変更があったときには、指示テーブルを更新してパケットスイッチ１２に再ダウンロードする。
【００３７】
上述したように第１実施形態によれば、無線通信メディアにおけるデータリンク層（ＭＡＣ、ＬＬＣ等）の上位に、ＩＰパケット又はデータリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチを設ける。さらに、各無線通信メディアの通信環境及びデータリンク層パケットスイッチの状態に基づき、データリンク層パケットスイッチの制御を行う。
【００３８】
この第１実施形態によれば、データリンク層でパケット単位のスイッチングを行うことにより、複数の無線通信メディアのそれぞれの通信環境の変化に応じて適切な無線通信メディアを利用することが容易に行える。さらに、ＩＰ層でのパケット単位のスイッチングに比して、無線環境の変化に応じてよりタイムリーに適切な無線モジュールの選択を行うことができる。これにより、各無線モジュールの周波数時間利用率を向上させることができる。
【００３９】
また、データリンク層でのパケット単位のスイッチングにより、無線通信メディアに固有の機能を無線モジュールに隠蔽することができる。これにより、無線通信メディアの種類が増加しても上位層の構成には影響が及ばないので、上位層の設計が容易になる。また、無線モジュールの増設に対して、パケットスイッチの分岐数を増やすことにより容易に対応することができる。また、既存の無線モジュールに与えるインパクトを最小限に止めるとともに、各無線モジュールの個別の変更にも柔軟に対応可能である。
【００４０】
なお、上述した制御部１５は、無線基地局１又は無線端末２のいずれか一方の無線装置に具備されてもよく、或いは両方に具備されてもよい。無線基地局１又は無線端末２のいずれか一方の無線装置に具備される場合には、具備する方の無線装置から具備されない方の無線装置に、使用する無線通信メディアを指定する。無線基地局１及び無線端末２の両方に具備される場合には、いずれかの無線装置による無線通信メディアの選択を採用するが、無線基地局１が総合的に判断して、使用する無線通信メディアの選択を行うことが好ましい。
【００４１】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図４には、無線基地局１に係る構成のみを示している。また、図４において、図２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。
【００４２】
第２実施形態においては、図４に示す上位制御部３０が設けられている。上位制御部３０は、各無線基地局１に通信回線を介して接続されている。上位制御部３０は、各無線基地局１の制御を行う。以下、上述した第１実施形態との差分を主に説明する。
【００４３】
上位制御部３０は、各無線基地局１で使用する無線通信メディアの候補の選択を行う。
上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５とのインタフェースを有する。上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５から、無線環境状況やパケットスイッチ１２のバッファリング状況等の通知を受け取る。無線環境状況としては、例えば、（ａ）無線端末２毎の通信品質、（ｂ）無線端末２のプレゼンス情報、（ｃ）無線モジュール１１毎の利用状況、（ｄ）無線モジュール１１毎の配下の無線端末２の一覧などが挙げられる。上位制御部３０は、各無線基地局１から通知された情報に基づき、各無線基地局１で使用する無線通信メディアの候補を選択し、各無線基地局１内の制御部１５へ通知する。
【００４４】
次に、第２実施形態に係る無線リソース制御の動作を説明する。
【００４５】
初めに、無線基地局１及び無線端末２の通信環境に応じた制御動作を説明する。第２実施形態においては、無線基地局１及び無線端末２の通信環境に応じた無線リソース制御を行う場合、以下の手順（ステップＳ３１〜Ｓ３６）で、使用する無線モジュール１１の選択が行われる。
【００４６】
ステップＳ３１；制御部１５は、無線モジュール１１から無線環境状況の通知を受け、また、パケットスイッチ１２からバッファリング状況の通知を受け、また、上位層部１６からＩＰパケット情報の通知を受ける。制御部１５は、それら通知された情報を上位制御部３０に送信する。
ステップＳ３２；上位制御部３０は、各無線基地局１から受信した通信品質、無線モジュール１１の利用状況及びプレゼンス情報等から、無線端末２の移動予測、無線モジュール１１の利用予測などを行う。
ステップＳ３３；上位制御部３０は、通信品質、無線モジュール１１の利用状況及びステップＳ３２の予測情報等に基づいて各無線基地局１の利用可能な無線モジュール１１を判断し、無線基地局１毎の利用可能な無線モジュール１１の候補を示す無線モジュール候補リストを作成、更新する。
ステップＳ３４；上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５に、それぞれ対応する無線モジュール候補リストを送信する。
ステップＳ３５；制御部１５は、上位制御部３０から受信した無線モジュール候補リストに基づき、各無線端末２の利用可能な無線モジュール１１を判断し、無線端末２毎の利用可能な無線モジュール１１を示す無線モジュール管理テーブルを作成、更新する。
ステップＳ３６；制御部１５は、各無線端末２の通信時には、上位層１６からパケットスイッチ１２に入力されるＩＰパケットの出力先の無線モジュール１１を無線モジュール管理テーブルから選択し、パケットスイッチ１２に指示する。
【００４７】
これにより、基地局間の相互干渉が考慮された上で、各無線基地局１の利用可能な無線モジュール１１の候補が選択されるので、無線通信システム全体としての周波数有効利用を図ることが可能になる。また、通信環境の変化に応じた無線リソース制御を行うことができる。
【００４８】
次に、ＩＰフローに対する通信品質の要求に応じた制御動作を説明する。第２実施形態においては、ＩＰフローに対する通信品質の要求に応じた無線リソース制御を行う場合、以下の手順（ステップＳ４１〜Ｓ４
）で、使用する無線モジュール１１の選択が行われる。
【００４９】
ステップＳ４１；制御部１５は、無線モジュール１１から無線環境状況の通知を受け、また、パケットスイッチ１２からバッファリング状況の通知を受け、また、上位層部１６からＩＰパケット情報の通知を受ける。制御部１５は、それら通知された情報を上位制御部３０に送信する。
ステップＳ４２；上位制御部３０は、各無線基地局１から受信した通信品質、無線モジュール１１の利用状況等に基づいて各無線基地局１の利用可能な無線モジュール１１を判断し、無線基地局１毎の利用可能な無線モジュール１１の候補を示す無線モジュール候補リストを作成、更新する。
ステップＳ４３；上位制御部３０は、各無線基地局１内の制御部１５に、それぞれ対応する無線モジュール候補リストを送信する。
ステップＳ４４；制御部１５は、無線モジュール１１毎の配下の無線端末２の一覧、プレゼンス情報等から、無線端末２毎のアクセス可能な無線モジュール１１を示す無線モジュール管理テーブルを作成、更新する。ここでは、無線端末２からの通知、位置登録などを契機として無線モジュール管理テーブルの更新をダイナミックに行い、記録する。
ステップＳ４５；制御部１５は、ステップＳ４１で通知された情報、上位制御部３０から受信した無線モジュール候補リストおよび無線モジュール管理テーブルに基づいて、ＩＰフローに対する通信品質の要求を満たすことのできる無線モジュール１１を判断する。具体的には、無線モジュール候補リスト中の無線モジュール１１であって、無線端末２がアクセス可能な無線モジュール１１の利用状況（余剰帯域、遅延時間の見込み、スループット等）を参照し、要求品質を満足することのできる無線モジュール１１の組合せを求める。
ステップＳ４６；ステップＳ４５の判断により選択した無線モジュール１１をパケットスイッチ１２に指示する。
【００５０】
これにより、基地局間の相互干渉が考慮された上で、各無線基地局１の利用可能な無線モジュール１１の候補が選択されるので、複数の無線通信メディア、複数の基地局を利用する際の統合的なＱｏＳの確保を図ることが可能になる。
【００５１】
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。
また、上述した実施形態によれば、以下に示すような優れた効果が得られる。
一般に曜日、時間帯等によって各無線通信メディアの周波数時間利用率は大きく異なり、特に６ＧＨｚ以下の帯域（ＶＨＦ、ＵＨＦ、低マイクロ波帯）では、深刻な電波の逼迫状況にある。このような状況下にあって、本実施形態によれば、無線通信メディアの電波利用状況に応じて無線通信メディア間の連携や統合による無線リソース割り当て制御を行うことができるので、複数の無線通信メディアを統合した無線通信システムを構築することにより周波数時間利用率の向上を図ることができ、電波の有効利用の促進に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す無線基地局１の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す無線端末２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…無線基地局（無線装置）、２…無線端末（無線装置）、１１…無線モジュール、１２…パケットスイッチ、１３…バッファ、１４…変換部、１５…制御部、１６…上位層部、１７…データリンク層部、１８…ＰＨＹ（物理）層部、２０…アプリケーション層及びトランスポート層の処理部、３０…上位制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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