(57)【要約】【課題】無線端末との間の通信に対し所定の通信品質を確保できるようにすること。【解決手段】本実施形態に係る移動通信システムにおいて、無線端末は、現在位置情報を取得し（Ｓ２）、自端末の識別情報と現在位置情報とを付加した接続要求を無線基地局に向けて送信する（Ｓ３）。無線基地局は、接続要求を受信し（Ｓ８）、接続要求に含まれる識別情報と現在位置情報とを予めカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する（Ｓ１０）。無線基地局は、無線端末から接続要求を受信したときに、上記データベースを参照し、無線端末が接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定し（Ｓ１２）、実績が有ると判定された場合は通常の通信条件より優先的な通信条件を示す接続応答を無線端末に送信する（Ｓ１４）。【選択図】      図５
2012065198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線セルを形成する無線基地局と、前記無線基地局に無線接続される無線端末とを備える移動通信システムであって、
前記無線端末は、
当該無線端末の現在位置情報を取得する位置情報取得手段と、
自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行う接続制御手段と、
前記無線基地局は、
前記接続要求に含まれる識別情報と現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、
前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、
前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段と
を具備することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記無線端末の接続制御手段は、当該無線端末がノマディックアクセスを行うように予め設定されている場合に、前記接続要求に前記ノマディックアクセスを行う端末であることを示すフラグ情報をさらに付加し、
前記無線基地局の通信制御手段は、前記接続要求に前記フラグ情報が含まれている場合には、前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信することをさらに特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、前記位置情報取得手段により取得された現在位置情報を前記無線基地局への上り信号に付加して送信する送信手段をさらに具備し、
前記無線基地局の通信制御手段は、前記通常の通信条件を示す接続応答に基づいてコネクションセットアップした無線端末から送られてくる上り信号から前記現在位置情報が通知されるか否かを継続して監視し、所定の時間又は回数に亘り同じメッシュ上の位置に当該無線端末が存在する現在位置情報が通知される場合、当該無線端末に対して前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を送信し、前記無線端末に前記接続設定を再実施させることをさらに特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記移動通信システムは、ＷｉＭＡＸ又は、ＩＥＥＥ８０２．１６に準じたシステムで有ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の移動通信システム。
【請求項５】
無線セルを形成し、無線端末と無線接続される無線基地局であって、
前記無線端末からの接続要求に含まれる当該無線端末の識別情報と現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、
前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、
前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段と
を具備することを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
前記通信制御手段は、前記接続要求に当該無線端末が前記ノマディックアクセスを行う端末であることを示すフラグ情報が含まれている場合には、前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信することをさらに特徴とする請求項５記載の無線基地局。
【請求項７】
前記通信制御手段は、前記通常の通信条件を示す接続応答に基づいてコネクションセットアップした無線端末から送られてくる上り信号から前記現在位置情報が通知されるか否かを継続して監視し、所定の時間又は回数に亘り同じメッシュ上の位置に当該無線端末が存在する現在位置情報が通知される場合、当該無線端末に対して前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を送信し、前記無線端末に前記接続設定を再実施させることをさらに特徴とする請求項５記載の無線基地局。
【請求項８】
無線端末からの接続要求に含まれる当該無線端末の識別情報と現在位置情報とを予め当該無線基地局のカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段とを具備する無線基地局と無線接続される無線端末であって、
当該無線端末の現在位置情報を取得する位置情報取得手段と、
自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行う接続制御手段と
を具備することを特徴とする無線端末。
【請求項９】
前記接続制御手段は、当該無線端末がノマディックアクセスを行うように予め設定されている場合に、前記接続要求に前記ノマディックアクセスを行う端末であることを示すフラグ情報をさらに付加し、前記無線基地局から前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を受信した場合に、前記優先的に前記ＰＲＵに係る再接続設定を行うことをさらに特徴とする請求項８記載の無線端末。
【請求項１０】
前記無線端末は、前記位置情報取得手段により取得された現在位置情報を前記無線基地局への上り信号に付加して送信する送信手段をさらに具備し、
前記接続制御手段は、前記無線基地局からコネクションセットアップ後に前記無線基地局から前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を受信した場合に、前記優先的に前記ＰＲＵに係る再接続設定を行うことを特徴とすることをさらに特徴とする請求項８記載の無線端末。
【請求項１１】
無線セルを形成する無線基地局と、前記無線基地局に無線接続される無線端末とを備える移動通信システムに用いられる通信制御方法であって、
前記無線端末において、
当該無線端末の現在位置情報を取得し、
自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行い、
前記無線基地局において、
前記接続要求に含まれる識別情報と前記現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納し、
前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定し、
前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信することを特徴とする通信制御方法。
【請求項１２】
前記無線端末において、当該無線端末がノマディックアクセスを行うように予め設定されている場合に、前記接続要求に前記ノマディックアクセスを行う端末であることを示すフラグ情報をさらに付加し、
前記無線基地局において、前記接続要求に前記フラグ情報が含まれている場合には、前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信することをさらに特徴とする請求項１１記載の通信制御方法。
【請求項１３】
前記無線端末において、前記取得された現在位置情報を前記無線基地局への上り信号に付加して送信する送信手段をさらに具備し、
前記無線基地局において、前記通常の通信条件を示す接続応答に基づいてコネクションセットアップした無線端末から送られてくる上り信号から前記現在位置情報が通知されるか否かを継続して監視し、所定の時間又は回数に亘り同じメッシュ上の位置に当該無線端末が存在する現在位置情報が通知される場合、当該無線端末に対して前記優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を送信し、前記無線端末に前記接続設定を再実施させることを特徴とする請求項１１記載の通信制御方法。
【請求項１４】
前記移動通信システムは、ＷｉＭＡＸ又は、ＩＥＥＥ８０２．１６に準じたシステムで有ることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、広帯域移動無線アクセスのための移動通信システム、無線基地局、無線端末および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ワイヤレスブロードバンド技術が発展し、例えば、（モバイル）ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＸＧＰ（eXtended Global Platform）等のモバイル通信システムの導入が進められている。これらのシステムでは、インターネットや公衆電話網等のネットワークと無線端末との間を接続中継する無線基地局が、それぞれ無線端末との間で通信できるように、各カバーエリアは隣接するセルと境界付近でオーバーラップする部分を持つように配置されている。
【０００３】
移動する無線端末は、これらのセル内や、セル間を移動する。各セルにおいて無線端末が各無線基地局と通信する場合、電界強度やスループットは一定ではなく、ハンドオーバする際や、ログオンする場合における無線端末と無線基地局とのリンクの設定条件は、その都度コネクションセットアップ処理においてネゴシエーションされる。
【０００４】
特に、各セル内での無線端末に対する地理的、物理的な変化がハンドオーバに影響が大きいため、予め無線端末の位置情報を無線基地局側で取得し、ハンドオーバタイミングやハンドオーバ先の無線基地局を選定する手法が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。
【０００５】
しかしながら、無線基地局が移動する無線端末の位置情報を通信中に取得することは、無線端末との接続の維持に効果があるが、スループットなどの通信品質を確保することへの対応は不十分であるという問題が有る。特に、移動通信網を介してインターネットに接続されている半固定の無線端末、例えば、事務所内でＷｉＭＡＸによりインターネットへアクセスしているパーソナルコンピュータでは、セル内外を移動する携帯端末等による無線リソースの変動によりログオン毎や、アクセス毎にスループット条件が変化するという弊害を避けられなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１７１３８号公報
【特許文献２】特開２００５−２５２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来の移動通信システムでは、無線基地局が自局にアクセスした移動する無線端末の位置情報を通信中に取得することは、無線端末との接続の維持に効果があるが、スループット確保などの通信品質の対応は不十分であるという問題が有る。
【０００８】
本実施形態の目的は、無線端末との間の通信に対し所定の通信品質を確保することができる移動通信システム、無線基地局、無線端末および通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る移動通信システムは、無線セルを形成する無線基地局と、前記無線基地局に無線接続される無線端末とを備える移動通信システムであって、前記無線端末は、当該無線端末の現在位置情報を取得する位置情報取得手段と、自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行う接続制御手段と、前記無線基地局は、前記接続要求に含まれる識別情報と現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段とを具備する。
【００１０】
本実施形態に係る無線基地局は、無線セルを形成し、無線端末と無線接続される無線基地局であって、前記無線端末からの接続要求に含まれる当該無線端末の識別情報と現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段とを具備する。
【００１１】
本実施形態に係る無線端末は、無線端末からの接続要求に含まれる当該無線端末の識別情報と現在位置情報とを予め当該無線基地局のカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納する格納手段と、前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定する判定手段と、前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信する通信制御手段とを具備する無線基地局と無線接続される無線端末であって、当該無線端末の現在位置情報を取得する位置情報取得手段と、自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行う接続制御手段とを具備する。
【００１２】
本実施形態に係る通信制御方法は、無線セルを形成する無線基地局と、前記無線基地局に無線接続される無線端末とを備える移動通信システムに用いられる通信制御方法であって、前記無線端末において、当該無線端末の現在位置情報を取得し、自端末の識別情報と前記現在位置情報を付加した接続要求を前記無線基地局に向けて送信し、前記無線基地局から送られてくる接続応答にしたがって前記無線基地局との間のＰＲＵ（Physical Resource Unit）に係る接続設定を行い、前記無線基地局において、前記接続要求に含まれる識別情報と前記現在位置情報とを予め前記無線セルのカバーエリアを細分化したメッシュ上の位置に対応付けて記憶するデータベースに格納し、前記無線端末から接続要求を受信したときに、前記データベースを参照し、前記無線端末が前記接続要求に含まれる現在位置情報により示される位置に対応するメッシュ上の位置で通信した一定の実績が有るか否かを判定し、前記実績が無いと判定された場合は通常の通信手順に従う接続応答を前記無線端末に送信し、前記実績が有ると判定された場合は前記通常の通信手順よりも優先的にＰＲＵ条件を設定する前記接続応答を前記無線端末に送信するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る移動通信システムの構成例を示す概念図。
【図２】本実施形態に係る無線基地局の構成を示す機能ブロック図。
【図３】本実施形態に係る無線端末の構成を示す機能ブロック図。
【図４】ＷｉＭＡＸにおけるコネクションセットアップの概略手順を示す図。
【図５】無線基地局と無線端末との間の位置情報を授受してコネクションセットアップをする処理手順を説明するフローチャート。
【図６】本実施形態の拡大機能の処理手順を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る移動通信システム、無線基地局、無線端末および通信制御方法を説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態における移動通信システムの構成例を示す概念図である。
【００１６】
本実施形態の移動通信システムは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ、モバイルＷｉＭＡＸ、ＸＧＰのような移動無線通信手順に準じ、カバーエリアＣＳａ〜ＣＳｎをそれぞれ形成する無線基地局ＢＳａ〜ＢＳｎ（無線基地局ＢＳａ〜ＢＳｎで共通な事項の説明については、以下、無線基地局ＢＳと記述する。）を備え、その各カバーエリアで無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳ１〜ＭＳｍ（無線端末ＭＳ１〜ＭＳｍで共通な事項の説明については、以下、無線端末ＭＳと記述する。）との間で無線通信をする。無線基地局ＢＳは、更にＩＰ（Internet Protocol）網に接続され、ＩＰ網と無線端末ＭＳとの間の通信を無線中継する。なお、ここでは図面が頻雑になるのを避けるため、無線基地局ＢＳをＩＰ網に接続する表示は一部省略されている。
【００１７】
無線端末ＭＳは、無線基地局ＢＳを介してＩＰ網へアクセスし、所要のサーバ等との間でデータを授受する。上記図１の移動通信システムでは、無線端末ＭＳは、ＩＰ網に接続する前に無線基地局ＢＳとの間で無線リンク接続を行う。例えば、先ず、無線端末ＭＳ１から無線基地局ＢＳへ向けて接続要求の送信を最小出力で行い、受信電力を測定しながら順次送信出力を大きくする。そして、例えば、無線端末ＭＳ１は、受信電力が所要の通信品質になった時に送信出力の設定を始め、所定のネゴシエーションに従って、無線通信先の無線基地局ＢＳａ、およびＯＦＤＭ変調方式の通信のＰＲＵ（Physical Resource Unit）が設定される。
【００１８】
一般的には、このネゴシエーションでサブフレームを構成する無線周波数ｆ、送信タイミングｔ、および６４ＱＡＭ等の符号化変調方式などが設定される。また、このネゴシエーション過程における受信電力測定により当該無線端末ＭＳがセル境界付近（セルエッジ）に存在するか、又はセル中央付近にいるか等の判定が行われる。
【００１９】
無線端末ＭＳ１がセルＣＳａ内を移動するに伴い、無線基地局ＢＳａからの受信電力の低下が検出されると、無線端末ＭＳ１は、例えば、無線基地局ＢＳｂへ無線通信先がハンドオーバされる。ハンドオーバを確実に行うために、上記特許文献２では、無線基地局のカバーエリアと照合可能な地図データ上に、無線基地局で無線端末の位置情報を取得する手段から得られる無線端末の位置を対応付ける方法が採られている。
【００２０】
このように無線端末の現在位置を取得して無線基地局との間の通信を制御する方法は、無線リンク接続を継続することに主眼がおかれているため、特定の無線端末ＭＳが常に高いスループットで通信したい場合のスループット維持、獲得については効果が低い。
【００２１】
さて、今セルＣＳａ内の無線端末ＭＳ３が、事務所の卓上におかれたＰＣ（パーソナルコンピュータ）であるものとする。この無線端末ＭＳ３は、ＩＰ網を介して大容量ファイルや映像ファイルなどの多量のデータを送受信し、無線端末ＭＳ３と無線基地局ＢＳａとの間は高スループットで通信を行っている。また、無線端末ＭＳ３は、移動することがあっても通常は、事務所内のほぼ１ヶ所に留まっているためハンドオーバが発生せず、ＰＣ操作者（所有者）が外出する時にはＰＣがオフとなり、ＩＰ網へのアクセス、即ち無線リンクが切断される。また、所有者が事務所に戻ってきた際には、再度ＰＣの電源がオンとなり、無線リンクの再接続が行われる。
【００２２】
従来は、無線リンクを接続する度にネゴシエーションが行われ、セルＣＳａ内に存在する他の無線端末ＭＳの数も異なり、各無線端末ＭＳの要求するスループットも都度異なるので、その影響を受けて、無線端末ＭＳ３に割り当てられるＰＲＵも接続の都度異なっていた。その結果、例えば、２５６ＱＡＭ変調で高スループット接続される場合も有れば、１６ＱＡＭのように低スループットしか得られない場合も発生する。このように、無線端末ＭＳが、ノマディック（Nomadic）な半固定局（端末は移動するが、通信時は静止して利用）として使用される場合、常に高スループットの通信が確保出来ることが望まれる。
【００２３】
そこで、本実施形態の移動通信システムは、無線基地局ＢＳのカバーエリアを更に細分化したメッシュに区分することにより、どのメッシュに無線端末ＭＳが存在するかを示すメッシュ位置情報と、そのメッシュにおける無線端末ＭＳ毎の通信品質に係る情報やデータを対応付けた端末位置情報データベース（ＤＢ）を作成している。そして、無線基地局ＢＳは、この端末位置情報ＤＢを参照して各無線端末ＭＳに割り当てる無線リソースを管理し、スループットの確保を図る。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る無線基地局ＢＳの構成を示す機能ブロック図である。
【００２５】
図２において、無線基地局ＢＳは、アンテナ１、ハイブリッド２、およびそれぞれの間が内部データバスＢで接続されるＲＦ処理部３、復調部４、送信機５、変調部６、ＣＰＵ７、記憶部８、ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）部９を備えている。
【００２６】
無線端末ＭＳから受信する信号の電波は、アンテナ１とハイブリッド２を介してＲＦ処理部３で電気信号に変換、増幅、周波数変換処理等が行われ。復調部４へ受信信号として出力される。ＲＦ処理部３は、信号変換を行うと共に、受信信号の電力レベル等の信号品質を測定し、受信レベルデータをデータバスＢを介してＣＰＵ７へ通知する。特に、無線端末ＭＳから自局宛へのログオン要求が有る場合は、ネゴシエーション（Ranging）時に無線端末ＭＳからの受信信号レベルを測定し、その受信レベルデータＲｍａｘをＣＰＵ７へ出力する。
【００２７】
復調部４は、ＲＦ処理部３から入力される受信信号を検波し、符号化変調信号をベースバンド信号へ復調し、誤り訂正等の処理を行い、無線パケット信号を、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６の規定のヘッダ情報を含む制御データと、インターネットへ出力するデータパケットとに分離してネットワークＩ／Ｆ部９へ出力する。
【００２８】
ネットワークＩ／Ｆ部９は、制御データを処理し、制御データをＣＰＵ７との間で入出力すると共に、他の無線基地局ＢＳまたは、無線基地局ＢＳを統合管理するＢＢ統合基地局、もしくは図示されない管理センターとの間で無線通信に係る制御データを入出力する通信管理ネットワークへ接続される制御データＩ／Ｏ部９１と、インターネットとの間でデータを入出力するＩＰＩ／Ｆ（インタフェース）部９２とを備えている。
【００２９】
ＩＰインタフェース部９２から入力されるデータは、変調部６へ入力され、更に無線端末ＭＳへの制御データが多重された送信信号になる。送信信号は、ＣＰＵ７からの制御信号に基づいて、サブフレーム化と符号化変調が施され、周波数変換されて送信機５へ出力される。送信機５は、ＣＰＵ７から入力される送信出力制御信号に基づいて、所要の出力に調整された送信電波を無線端末ＭＳへ向けてハイブリッド２を介してアンテナ１から送信する。以上の処理は、従来の移動通信システムと同様に実施される処理である。
【００３０】
また、ＣＰＵ７は、ＩＥＥＥ８０２．１６のように予め設定されたコネクションセットアップなど、制御データＩ／Ｏ部９１を介して制御データを入出力し、無線端末ＭＳとの間で所定の通信処理手順に従って動作するプログラムを実行する。
【００３１】
本実施形態の無線基地局ＢＳは、以上の処理に加えて、無線端末ＭＳの位置情報を取得する位置情報取得手段と、取得した位置情報をメッシュ位置に変換し、無線端末ＭＳが無線基地局ＢＳと通信する際の通信品質と共に、記憶部８に設けられる端末位置情報ＤＢ８１に記憶するデータベース機能を備えている。
【００３２】
次に、無線端末ＭＳの動作について説明する。無線端末ＭＳは、ＧＰＳ衛星信号を受信して自端末の位置情報として緯度、経度情報を取得する。ＧＰＳ衛星信号を受信可能な携帯電話端末では、従来から、無線基地局ＢＳへログオンした後にこの取得した位置情報を無線基地局ＢＳを介してアプリケーションサービスのサービスセンターへ向けて送信し、地図情報と連携した様々なサービスが利用可能となっている。
【００３３】
図３は、無線端末ＭＳの構成を示す機能ブロック図である。
【００３４】
図３において、無線端末ＭＳは、無線通信部１０と制御処理部２０とを備えている。無線通信部１０は、主に無線基地局ＢＳとの間で通信を行う際の物理層、データリンク層の通信を行うための信号処理を行い、例えば、無線ＬＡＮカード、または、データ入出力端子を有する携帯電話端末のような無線モデム１１０と測位部１２０とを備える。基本的には、無線基地局ＢＳとのリンク接続に係るネゴシエーションはこの無線モデム１１０が行う。また、ＧＰＳ衛星信号を受信して測位する測位部１２０は、外付けのＧＰＳ受信機等の機能部品でも良いが、ここでは無線通信部１０が内蔵する場合を例にして説明する。
【００３５】
制御処理部２０は、無線ＬＡＮカード、もしくは携帯電話端末の無線モデムを接続・収容するパーソナルコンピュータである。なお、無線端末ＭＳは、これらが一体となった一般にスマートフォンと呼ばれるような構成でも良い。
【００３６】
無線端末ＭＳの測位部１２０は、常にＧＰＳ測位により自装置の現在位置情報を取得している。制御処理部２０のキーボタン等からインターネットへのアクセスコマンドが入力されると、制御処理部２０は、無線モデム１１０を起動し、無線基地局ＢＳへのアクセスを開始させ、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとの間のコネクションセットアップ手順を実施する。
【００３７】
なお、測位部１２０により取得された現在位置情報は、継続して無線モデム１１０に入力され、無線モデム１１０は、自端末の識別情報と共に現在位置情報を併せて無線基地局ＢＳに向けて通知する。無線基地局ＢＳは、この現在位置情報を監視することによりコネクションセットアップ終了後であっても自局にログオンしている無線端末ＭＳの現在位置を把握することが可能である。
【００３８】
図４は、ＷｉＭＡＸにおけるコネクションセットアップの概略手順を示す図である。
【００３９】
図４の手順Ａ．では、アクセスコマンドを入力された無線端末ＭＳの無線モデム１１０は、スキャニングを開始し所定の周波数領域で無線基地局ＢＳが送信する電波を捜し、無線区間の走査、同期を取り、ダウンリンクサブフレームから、ＵＬ−ＭＡＰ等の初期情報を取得する。
【００４０】
手順Ｂ．イニシャルレンジングの段階になると、無線モデム１１０は、最小の送信電力から接続要求（要求ＭＡＣ：Media Access Control）を無線基地局ＢＳへ送信し、応答があるまで送信電力を少しずつ引き上げる。この接続要求において、本実施形態では、無線端末ＭＳは、従来の接続要求に加えて、測位部１２０が取得したＧＰＳ位置情報である自端末の所在位置を示す緯度経度情報を無線基地局ＢＳへ向けて送信する。
【００４１】
そして、無線基地局ＢＳから応答を受信すると、手順Ｃ．のベーシックケイパビリティ交換の段階に移行する。手順Ｃ．では、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとの間でネゴシエーションが行われ、実際の通信で必要となる設定条件が決定される。設定条件としては、例えば、周波数幅、変調方式、サブキャリヤ上の何処にデータをマッピングするか等が決定される。
【００４２】
イニシャルレンジング処理を行う際に、制御処理部２０に接続され、運用されているNomadic端末であることを示すフラグ情報、例えば「１１」を緯度経度情報の先頭に付加して積極的にNomadic端末のケイパビリティ交換を開始するようにすると良い。
【００４３】
ここで言うNomadic端末とは、例えば、パーソナルコンピュータと、それに組み込まれたＷｉＭＡＸの無線通信カードおよびモジュールとの組合せからなる無線通信装置であって、ログオン以降の通信中には殆ど移動せず事務所等に継続して存在する半固定の無線端末である。
【００４４】
本実施形態では、上記手順Ｃ．のネゴシエーションで、無線端末ＭＳがNomadic端末である場合、後述のように、その無線端末ＭＳが存在する位置情報を利用して、スループットを確保するような通信条件のプライオリティ（優先度）が設定される。
【００４５】
そして、手順Ｄ．の認証、暗号化へ移行し、基本的には従来のＷｉＭＡＸと同様に手順Ｇ．のユーザコネクション確立までの手順が実行される。
【００４６】
図５は、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとの間の位置情報を授受してコネクションセットアップをする処理手順を説明するフローチャートである。以下、図２、図３および図５を参照して本実施形態の移動通信システムにおける位置情報を授受する処理手順を説明する。
【００４７】
図２において、図１の無線基地局ＢＳａは、ダウンリンク（以下、ＤＬと称する。）信号を所定のＤＬサブフレームで送信して無線端末ＭＳ１との間の通信を行っている（図５のステップＳ０）。無線端末ＭＳ１は、無線通信部１０が電源を投入されると自動的に、または制御処理部２０からアクセスコマンドが入力されると（ステップＳ１）、無線基地局ＢＳとの接続、即ち、コネクションセットアップを開始する。
【００４８】
図４の手順Ａのスキャニングが行われ、無線モデム１１０がＩＥＥＥ８０２．１６の物理層（ＰＨＹ）での同期確立、ＤＣＤ（Downlink Channel Description）、ＵＣＤ（Uplink Channel Description）を取得すると共に、測位部１２０からＧＰＳ衛星信号による緯度経度情報を取得する（ステップＳ２）。
【００４９】
無線モデム１１０は、緯度経度情報を付加したレンジング要求ＭＡＣ（Media Access Control）に無線基地局ＢＳへ送信し（ステップＳ３）、図４の手順Ｂに相当するイニシャルレンジングを実施する。このとき、無線モデム１１０は、制御処理部２０からのアクセス要求コマンドに半固定であるノマディック（Nomadic）表示をする指定がある場合、または、無線モデム１１０に予めNomadic動作がデフォルト設定されている場合は、Nomadic端末であることを示すNomadicフラグ、例えば「１１」を緯度経度情報の先頭に付加する。
【００５０】
無線基地局ＢＳは、レンジング要求ＭＡＣを受信する（ステップＳ８）と、ＣＰＵ７は、バスＢと制御データＩ／Ｏ部９１を介して受信したレンジング要求ＭＡＣのデータを監視して緯度経度情報が付加されているか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００５１】
上記判定においてレンジング要求ＭＡＣのデータに緯度経度情報が含まれていない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）は、ＣＰＵ７は、従来と同様のレンジング応答を送信し、図４の手順Ｃの通常のベーシックケイパビリティ交換を行う（ステップＳ１３）。
【００５２】
一方、レンジング要求ＭＡＣのデータに緯度経度情報が含まれている場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）は、ＣＰＵ７は、無線端末ＭＳ１の識別情報とその緯度経度情報とを対応づけて記憶部８に設けられている端末位置情報ＤＢ８１に記憶する（ステップＳ１０）。更に、ＣＰＵ７は、その緯度経度情報の先頭にNomadicフラグ「１１」が付いているか否かを判定し（ステップＳ１１）、Nomadicフラグが有る場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはレンジング応答を送信し、図４の手順Ｃに相当し、更に優先的に例えば、２５６ＱＡＭの符号化変調方式や周波数、タイミングを設定したＰＲＵを与えるNomadic端末ケイパビリティ交換を無線端末ＭＳ１との間で実施する（ステップＳ１４）制御を行う。
【００５３】
無線端末ＭＳ１は、レンジング応答としてNomadic応答を受信する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）と、無線基地局ＢＳａとの間で後述のNomadic端末ケイパビリティ交換を行う（ステップＳ５）。なお、レンジング応答が通常のものであれば（ステップＳ４：Ｎｏ）、従来同様のベーシックケイパビリティ交換を行う（ステップＳ７）。
【００５４】
一方、無線基地局ＢＳ１が、Nomadicフラグが付いていない無線端末ＭＳ２からのレンジング要求ＭＡＣを受信した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ７は、上記記憶した緯度経度情報と同位置（ここでは、同じ現在位置の緯度経度とみなす範囲、言い換えれば現在位置の許容誤差範囲をメッシュで定める）、例えば、図１で行Ｎ３と列Ｅｑとで囲まれるメッシュに無線端末ＭＳ１が過去に存在した実績の有無について端末位置情報ＤＢ８１を検索し（ステップＳ１２）、存在実績が、例えば、５回、１時間以上連続して同じメッシュ位置に有る場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、レンジング応答とNomadic端末ケイパビリティ交換を実施する（ステップＳ１４）制御を行う。
【００５５】
以下は、通常のレンジング移行のコネクションセットアップと同様の認証・暗号化以降の手順（ステップＳ１５、ステップＳ６）が実行される。
【００５６】
以降、無線端末ＭＳ１は、緯度経度情報を付加してＵＬ送信するが、Nomadicフラグを付けて送信する無線端末ＭＳ１は、コネクションセットアップ後、緯度経度情報の送信を省略しても良い。
【００５７】
端末位置情報ＤＢ８１には、図１のメッシュのエリアと対応してそのメッシュ中に存在した無線端末ＭＳ１〜ＭＳｎの識別情報と、２５６ＱＡＭの符号化変調方式、送信出力、ＰＲＵ情報等とが対応付けて記憶され、特に当該無線端末ＭＳがそのメッシュにおいて実際に得られたスループット情報を検索できるようにデータベース化されている。
【００５８】
ＣＰＵ７は、端末位置情報ＤＢ８１からスループット情報を読み出して、予め設定されたNomadic端末ケイパビリティ交換プログラムの処理手順により無線端末ＭＳからの通信品質要求にできる限り適合するよう、過去の最高スループットなど、所要の通信品質が得られる符号化変調方式、送信出力などを検索する。そして、ＣＰＵ７は、ネゴシエーション条件のデータをＤＣＤに記載して無線端末ＭＳ１へＤＬ送信する。このようにして、ＣＰＵ７は、Nomadic端末ケイパビリティ交換を無線端末ＭＳ１との間で実施する（ステップＳ１４）。
【００５９】
無線基地局ＢＳは、自分が収容する無線端末ＭＳがNomadic端末である場合、ハンドオーバ処理をする必要が無いので、その分無線端末ＭＳの監視制御を連続的に行う負担が少なくて済む。また、リンク確立の際に、以前に設定した各種設定条件を再適用することでネゴシエーションの負担が減るとともに、無線端末ＭＳにとっても一様な通信品質を継続提供しやすいメリットが得られるようになる。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態では、無線基地局ＢＳが無線端末ＭＳについてNomadic端末であるか、通常の無線端末であるかを判定し、ケイパビリティ交換を行う。このようにすることで、例えば、ＣＰＵ７は、Nomadic端末ＭＳ１に他の無線端末ＭＳ３よりも優先して当該メッシュのエリアでの最大スループット、又は、速度変動が少ないスループットを得られるＰＲＵ条件等を与えることが可能になる。
【００６１】
また、Nomadicフラグが設定されていない場合でも、端末位置情報ＤＢに基づいて、無線端末が接続要求（レンジング要求ＭＡＣ）に含まれる位置情報により示される位置に対応するメッシュ位置で通信した一定の実績が有る場合には、ノマディック（Nomadic）の端末と判定され当該無線端末に優先的な通信条件（ＰＲＵ等）が与えられる。これにより、端末が、ノマディックな半固定局（移動、移設が可能でありながら、通信時は静止して利用）として使用される場合、常に高スループットの通信が確保できる。
【００６２】
図６は、本実施形態の拡大機能の処理手順を説明するフローチャートである。
【００６３】
上記図５に示したフローチャートにおいては、無線端末ＭＳがNomadic端末であることを判定するために、イニシャルレンジングに引き続き無線端末ＭＳからのフラグ「１１」の有無を調べるか、又は、過去のメッシュ内に収まっているか否かの存在実績を端末位置情報ＤＢ８１を検索することにより判定している。
【００６４】
これに対し、図６は、Nomadic端末であることを示すフラグ「１１」を用いていない無線端末ＭＳが、初めて、もしくは所定の期間以上のブランクを経て無線基地局ＢＳｂへログオンした無線端末ＭＳ２が、緯度経度情報を送信するものである場合、Nomadic端末であるか否かを判定する手順である。この対象の無線端末ＭＳは、端末位置情報ＤＢ８１に登録されていないか、又は、例えば３ヶ月以上当該基地局にアクセスが無く登録データが削除されてしまった場合が対象である。
【００６５】
図６において、ログオン後、コネクションセットアップが完了し、ＩＰ網との間で通信を行う際に無線端末ＭＳ２の無線モデム１１０は、無線基地局ＢＳｂとの間で通信する際に、ＵＣＤ情報として、または、ヘッダ、フッタの所定の情報エリアに自分の識別情報と共に、測位部１２０により取得された自端末の現在位置の緯度経度情報をＵＬ送信する（ステップＳ２１）。
【００６６】
無線基地局ＢＳｂは、無線端末ＭＳ２の緯度経度情報を継続して監視する（ステップＳ３１）。このとき、端末位置情報ＤＢ８１に、緯度経度情報と、ベーシックケイパビリティ交換データとが累積して記憶される。
【００６７】
ＣＰＵ７は、図示しない内部タイマを参照してこの監視中の無線端末ＭＳ２の緯度経度情報が、所定の時間以上（例えば、１時間）同位置にあると判定したとき（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）は、無線端末ＭＳ２をNomadic端末とみなして、レンジング応答の再設定を行いNomadic端末ケイパビリティ交換を無線端末ＭＳ２との間で実施する（ステップＳ３３）。
【００６８】
無線端末ＭＳ２は、Nomadic応答を受信した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、Nomadicケイパビリティ交換を無線基地局ＢＳｂと実施する（ステップＳ２３）。以下は、通常のレンジング移行のコネクションセットアップと同様の認証・暗号化以降の手順が実行されるか（ステップＳ２４、ステップＳ３４）、又は認証等は、省略されてログオンが継続されても良い。なお、無線端末ＭＳ２は、緯度経度情報を付加してＵＬ送信を行う。（ステップＳ２５）。
【００６９】
この図６の手順により、事務所へ外部から訪問したゲストが使用する無線端末ＭＳ２も同様にNomadic端末として無線基地局ＢＳは監視制御すればよく、無線基地局ＢＳとしての管理負荷が軽減されるほか、無線端末ＭＳ２も通信品質が一定化するメリットが得られるようになる。
【００７０】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
ＭＳ１〜ＭＳｍ…無線端末、ＢＳａ〜ＢＳｎ…無線基地局、ＣＳａ〜ＣＳｎ…カバーエリア、１…アンテナ、２…ハイブリッド、３…ＲＦ処理部、４…復調部、５…送信機、６…変調部、７…ＣＰＵ、８…記憶部、８１…端末位置情報データベース（ＤＢ）、９…ネットワークＩ／Ｆ部、９１…制御データＩ／Ｏ、９２…ＩＰインタフェース（Ｉ／Ｆ）、１０…無線通信部、２０…制御処理部、１１０…無線モデム、１２０…測位部。
【図１】
2012065198.tif 000003
【図２】
2012065198.tif 000004
【図３】
2012065198.tif 000005
【図４】
2012065198.tif 000006
【図５】
2012065198.tif 000007
【図６】
2012065198.tif 000008