(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間光インターフェイスと、電波インターフェイスと、上記自由空間光インターフェイスおよび電波インターフェイスの切り替え機構とを具備し、移動局識別アドレスと、上記自由空間光インターフェイスを介した通信に適用する経路指示アドレスとしての第１のアドレスと、上記電波インターフェイスを介した通信に適用する経路指示アドレスとしての第２のアドレスとを有し、該２つの経路指示アドレスの選択適用による通信を実行する移動局と、
第１の領域において、上記第１のアドレスに基づく経路を介して上記移動局との間で自由空間光を用いた通信を行う固定された第１の基地局と、
第２の領域において、上記第２のアドレスに基づく経路を介して上記移動局との間で電波を用いた通信を行う固定された第２の基地局とを有することを特徴とするセルラ通信網。
【請求項２】
上記第１の領域を上記第２の領域が包含するオーバーレイ型セルラ通信網を構成したことを特徴とする請求項１記載のセルラ通信網。
【請求項３】
上記自由空間光を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用し、上記電波を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線交換型のプロトコルを採用した請求項１または２記載のセルラ通信網。
【請求項４】
上記自由空間光を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用し、上記電波を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用した請求項１または２記載のセルラ通信網。
【請求項５】
上記第１の基地局の間を接続する有線通信網を備え、この有線通信網がＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線交換型のプロトコルを採用した請求項１、２、３または４記載のセルラ通信網。
【請求項６】
少なくとも第１のセルサイズを有するセルからなる第１のセルラ通信網と第２のセルサイズからなる第２のセルラ通信網とが重なり合って形成されたオーバーレイ型セルラ通信網において、上記オーバーレイ型セルラ通信網に属する移動局は、移動局固有のアドレスとしてＯＳＩ７層モデルで定義される応用層レベルの移動局識別アドレスを有し、さらに、ＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、およびプレゼンテーション層に属するアドレスであって、該移動局へ到達し得る経路を示す２以上のアドレスを有することを特徴とするセルラ通信網。
【請求項７】
上記オーバーレイ型セルラ通信網に固定局として備えられたサーバは、移動局に関する経路データベースを有し、該経路データベース内のレコードファイルには少なくとも１つの上記移動局識別アドレスと、該移動局識別アドレスに対応する該移動局へ到達する複数の経路アドレスとを含んでいることを特徴とする請求項６記載のセルラ通信網。
【請求項８】
請求項１のセルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される各層の内、少なくとも物理層およびデータリンク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される各層の内、少なくとも物理層およびデータリンク層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択する、ＯＳＩ７層モデルで定義されるネットワーク層より上位に位置づけられる層における通信手順とを用いて上記第１の固定局および第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項９】
請求項１のセルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層およびネットワーク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層およびネットワーク層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるトランスポート層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
請求項１のセルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層、ネットワーク層、およびトランスポート層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層、ネットワーク層、およびトランスポート層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるセッション層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
請求項１のセルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、およびデータリンク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、およびデータリンク層、の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるセッション層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うことを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
少なくとも第１のセルサイズを有するセルからなる第１のセルラ通信網と第２のセルサイズからなる第２のセルラ通信網とが重なり合って形成されたオーバーレイ型セルラ通信網に用いられる通信方法において、上記オーバーレイ型セルラ通信網に属する移動局は、該移動局固有のアドレスとしてＯＳＩ７層モデルで定義される応用層レベルの移動局識別アドレスを有し、さらに、ＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、およびプレゼンテーション層に属するアドレスであって、該移動局へ到達し得る経路を示す２以上のアドレスを有することを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
情報伝送すべきパケットの組立プロセスは、まず伝送すべきデータ実体に応用層で定義された上記移動局識別アドレスを含む応用層ヘッダを上記データ実体の先頭に付加し、引き続いてＯＳＩ７層モデルで定義されるプレゼンテーション層以下のヘッダを順次パケットの先頭部分に付加する様に組み立てるプロセスを含むことを特徴とする請求項１２記載の通信方法。
【請求項１４】
上記オーバーレイ型セルラ通信網に固定局として備えられたサーバは、移動局の経路データベースを有し、該経路データベース内のレコードファイルは少なくとも１つの上記移動局識別アドレスと、該移動局識別アドレスに対応する該移動局へ到達する複数の経路アドレスとを有していることを特徴とする請求項１２記載の通信方法。
【請求項１５】
自由空間光インターフェイスと、電波インターフェイスと、上記自由空間光インターフェイスおよび電波インターフェイスの切り替え機構とを有し、移動局識別アドレスと、上記自由空間光インターフェイスを介した通信に適用する経路指示アドレスとしての第１のアドレスと、上記電波インターフェイスを介した通信に適用する経路指示アドレスとしての第２のアドレスとを有し、該２つの経路指示アドレスの選択適用による通信を実行する構成を有することを特徴とするセルラ通信網用移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はセルラ通信網およびその通信方法に関し、特にセルサイズの異なるセルが重なった構造を有するオーバーレイ型セルラ通信網およびその通信方法に関する。また、この発明は伝送媒体として自由空間光と電波双方を用いたセルラ通信網に関する。また、この発明は広域通信網およびローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に関する。また、この発明は情報伝送を担うパケットの伝送経路を切り替える方法であるルーティング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１５に示すようなセルラ通信網は広く知られている。基地局１０１ａないし基地局１０１ｄは、それぞれセル１０３ａないしセル１０３ｄのサービスを行う。基地局１０１ａないし基地局１０１ｄは有線網ないし無線の固定網（指向性のあるマイクロ波網など）１０４によって互いに結ばれている。基地局１０１ａと移動局１０２ａは電波を用いて交信する。隣接するセルでは異なる周波数の電波を用いて、交信が行われる。これは、隣接するセル間での混信を避けるためである。セルの境界付近にいる移動局１０２ｂは基地局１０１ａと１０１ｂとの間でネゴシエーションを行ってリンクする基地局を１０１ａもしくは１０１ｂのどちらかに決める。このような通信の手順のことをハンドオーバーという。このような通信網は移動電話やパーソナルハンディフォンシステム（ＰＨＳ）などに広く使われている。
【０００３】
上記のようなセルラ通信網の発展形として、大きなサイズのセルであるマクロセルと小さなサイズのセルであるマイクロセルとを統合したセルラ通信網が提案されている。例えば、図１６に示すようにマクロセル２０２として通信衛星２０１を採用し、マイクロセルとして地上に設けた基地局１０１ａないし１０１ｄを採用した方式が提案されている（特開平４−５０６２９４号公報参照）。人口密度の高い地域では、移動局１０２は地上に設けた基地局１０１と電波２０４を介してリンクし、人口密度が低くて、地上局の設置が採算の合わないところでは通信衛星２０１と電波２０３を介してリンクする方式である。
【０００４】
このようなマクロセルとマイクロセルとが重なった構造を本明細書では以後オーバーレイ型セルラ通信網と呼ぶ。実はこのようなオーバーレイ型セルラ通信網は自然発生的に誕生している。例えば、セルサイズが数ｋｍ程度の移動電話網の既設地域に、セルサイズが数百メートル程度のＰＨＳ網が付設されれば、これは形式的にはオーバーレイ型セルラ通信網と言える。しかしながら、現状ではこれらの通信網は別個の通信網として運営され、通信網として有機的に統合されているとは言い難い。すなわち、マクロセルとマイクロセルとの相互接続が考慮されていないのである。
【０００５】
また、上記のようなセルラ通信網として、基地局間の有線網として光ファイバ網を用い、無線電波で直接変調した光信号によって、基地局間の信号配信を行う方法が提案されている（特開平６−３１１０８３号公報、あるいは、荒井ら「光ファイバを用いた無線マイクロセル方式におけるダイナミックレンジの実験的研究」、１９９４年電子情報通信学会春季大会Ｂ−４４８（１９９４）参照）。また、このセルラ網を構成するにあたり、基地局と移動局の間の通信を自由空間光を用いるシステムが提案されている（特開平３−９１３２９号公報参照）。また、セルラ網ではないが、構内通信システムにおいて電波で直接変調した光信号を光ファイバ網を用いて配信するシステムが提案されている（特開平６−１６４４９８号公報参照）。
【０００６】
一方、リモコンシステムにおいて光と電波を複合させたシステムが提案されている（特開平２−１６２８４６号公報参照）。これは、見通し距離にない機器をリモートコントロールするためのシステムで、図１７に示すようなシステムである。リモコン１１１からの制御信号は中継器１１２、中継器１１３を介して制御対象機器１１４に伝えられる。リモコン１１１からの制御信号は、まず自由空間光１２３として中継器１１２の光インターフェイス１１５に伝えられる。中継器１１２は自由空間光１２３の信号を電波１２４に変換して中継器１１３に伝える。中継器１１３は電波１２４の信号を自由空間光１２５に変換して制御対象機器１１４に伝える。図１７において１１６と１１７はアンテナである。また１１９は制御対象機器１１４の光インターフェイスである。１２１はリモコン１１１のある部屋。１２２は制御対象機器１１４のある部屋。１２０は部屋１２１と部屋１２２とを隔てる壁である。
【０００７】
リモコンシステムにおいて、別の例として、移動局から基地局（中継器）に対しての信号は電波を用い、基地局（中継器）から移動局に対しての信号は自由空間光を用いるシステムも提案されている（特開平２−２３５４４７号公報参照）。
【０００８】
図１８はふたつのネットワーク１３１と１３２を中継手段１３０を介して接続した構造のネットワーク（インターネットワーク）を示す。この中継手段１３０はＯＳＩ７層モデルにおいて、ゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータに分類される。図１９は、このＯＳＩ７層モデルにおけるゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータの対応図である。ゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータはＯＳＩ７層モデルにおける応用層、ネットワーク層、データリンク層（特にＭＡＣ：媒体制御層）、物理層に対応した中継機能であることが知られている。従来は、ふたつのネットワークに同時に接続されているのは、これらゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータなどの中継機器群（中継手段１３０）であって、一般の端末（図１８の１３３）が同時に複数のネットワークに接続されることはなかった。
【０００９】
図２０にＯＳＩ７層モデルにおける、パケットの組立て分解の様子を模式的に示す。送信側ではＯＳＩ７層モデルの上の層から下の層に順次パケットが伝達され、その際各層に対応して各種へツダ（セツションヘッダ、トランスポートヘッダ、ネットワークヘッダ、データリンクヘッダ）が付け加えられていく。受信側では、ＯＳＩ７層モデルの下の層から上の層へ向けて次パケットが伝達され、各層に対応してヘッダが取り除かれていく。典型的なゲートウェイでは、パケットをデータ実体まで分解してから中継する。ルータではパケットをネットワークヘッダの付いた状態まで分解してから中継する。ブリッジやリピータでは、パケット自体は分解しないで中継する。リピータではデータリンクヘッダの内容に係わらず中継するのに対し、ブリッジではデータリンクヘッダに書かれているＭＡＣ（媒体制御）アドレスに応じて中継をするかしないかを判断するパケットフィルタリングの機能を有する。ＯＳＩ７層モデルのどの層に対応した処理かを判定するには、パケットの形態（どの層のヘッダまでが付加されているか）によって行うと良い。
【００１０】
なお図２０では省略したが、パケットの後部にへツダに対応したトレーラを付与することもある。各種ヘッダ（セツションヘッダ、トランスポートヘッダ、ネットワークヘッダ、データリンクヘッダ）に対応して各種トレーラ（セッショントレーラ、トランスポートトレーラ、ネットワークトレーラ、データリンクトレーラ）を付加するわけである。データ実体は各層で、ヘッダとトレーラとに挟みこまれる形でカプセル化される。ヘッダは必須であるが、トレーラは場合によっては省略されることもあるので図２０では省略した。
【００１１】
ところで、光は周波数の極めて高い電磁波であるので、光をキャリアとして用いれば広帯域の変調信号をのせることが可能である。しかし、光は物体に遮られ易いという欠点がある。このたえめ、自由空間光を用いてセルラ網を形成した場合、ひとつのセルが小さくなってしまうとい欠点があった。逆に言えば、同じ面積をカバーするには多数のセルが必要であることになる。
【００１２】
リモコンシステムにおいては、電波と光を併用して自由空間光の到達距離の限界を電波によって補間するシステム（前述の特開平２−１６２８４６号公報）が提案されてはいるが、この先行技術においては、特定の信号経路を電波に置き換えているのみであり、セルラ網のようにある程度の広い範囲を漏れなくカバーする、という観点からはいまだ不十分であった。
【００１３】
また、一般のセルラ網においては、前述のハンドオーバーという通信手順は複数の基地局と移動局間で行われる制御手順であるため、基地局間の通信量を増大させるほか、基地局自体にアドレス管理などの情報処理能力を持たせなくてはいけない、という問題点もあった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は以上の事情を考慮してなされたものであり、電波と自由空間光とを統合した新規なオーバーレイ型セルラ通信網を提供することを目的としている。また、意図的に設計されたオーバーレイ型セルラ通信網だけでなく、上記のごとく自然発生的に誕生したオーバーレイ型セルラ通信網をも含むオーバーレイ型セルラ通信網全般において、マクロセルとマイクロセルの相互接続を可能とする通信方法を提供することによって、効率的な通信を実現することを目的としている。オーバーレイ型セルラ通信網におけるマクロセルとマイクロセルの相互接続方法のためには、ふたつの技術課題が発生する。ひとつは移動局がマイクロセルとマクロセルのどちらにリンクするかをどのように決定するかであり、もう一つは固定局側から移動局へのアクセス方法である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、以上の目的を達成するために、セルラ通信網に、自由空間光インターフェイスと、電波インターフェイスと、上記自由空間光インターフェイスおよび電波インターフェイスの切り替え機構とを具備する移動局と、第１の領域において上記移動局との間で自由空間光を用いた通信を行う固定された第１の基地局と、第２の領域において上記移動局との間で電波を用いた通信を行う固定された第２の基地局とを設けるようにしている。
【００１６】
この構成によれば、電波によって、形成された第２の領域（マクロセル）においては広範囲に障害物の問題も抑制して確実に通信を行え、自由空間光によって形成された第１の領域（マイクロセル）においては高速の通信を行える。マクロセルの中にマイクロセルを含む構成とすれば、マイクロセルを要所要所に配置することにより、十分に高速通信を利用でき、さほど重要でない領域はマクロセルの通信でカバーするようにできる。
【００１７】
また移動局のマクロセルへのリンクとマイクロセルへのリンクを切り換えることができるばかりか多重化リンクすることも可能となる。ひいては、移動局から見た通信機会の増大による、通信容量の増大、信頼性の向上を図ることができる。
【００１８】
また、この構成において、上記自由空間光を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用し、上記電波を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線交換型のプロトコルを採用することができる。
【００１９】
また、上記自由空間光を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用し、上記電波を用いた通信におけるＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線争奪型のプロトコルを採用することができる。
【００２０】
また、上記セルラ網に、さらに上記第１の基地局の間を接続する有線通信網を設け、この有線通信網がＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層の通信方式として回線交換型のプロトコルを採用するようにできる。
【００２１】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、少なくとも第１のセルサイズを有するセルからなる第１のセルラ通信網と第２のセルサイズからなる第２のセルラ通信網とが重なり合って形成されたオーバーレイ型セルラ通信網において、該オーバーレイ型セルラ通信網に属する移動局は、移動局固有のアドレスとしてＯＳＩ７層モデルで定義される応用層レベルの移動局識別アドレスを有し、さらに、ＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、およびプレゼンテーション層に属するアドレスであって、該移動局へ到達し得る経路を示す２以上のアドレスを有する。
【００２２】
また、上記オーバーレイ型セルラ通信網に固定局として備えられたサーバは、移動局に関する経路データベースを有し、該経路データベース内のレコードファイルには少なくとも１つの上記移動局識別アドレスと、該移動局識別アドレスに対応する該移動局へ到達する複数の経路アドレスとを含んでいる。
【００２３】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、上述セルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される各層の内、少なくとも物理層およびデータリンク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される各層の内、少なくとも物理層およびデータリンク層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルとのどちらかへのパケットの経路を選択する、ＯＳＩ７層モデルで定義されるネットワーク層より上位に位置づけられる層における通信手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うようにしている。
【００２４】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、上述セルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層およびネットワーク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層、およびネットワーク層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるトランスポート層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うようにしている。
【００２５】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、上述セルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層、ネットワーク層、およびトランスポート層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、データリンク層、ネットワーク層、およびトランスポート層の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるセッション層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うようにしている。
【００２６】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、上述セルラ通信網の通信方法において、上記移動局が、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、およびデータリンク層の制御手順を含む、自由空間光を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、ＯＳＩ７層モデルで定義される物理層、およびデータリンク層、の制御手順を含む、電波を伝送媒体とする通信チャネル用の通信制御手順と、上記自由空間光を伝送媒体とする通信チャネルと上記電波を伝送媒体とする通信チャネルのどちらかへのパケットの経路を選択するＯＳＩ７層モデルで定義されるセッション層に位置づけられる手順とを用いて上記第１の固定局および上記第２の固定局の少なくとも一方と通信を行うようにしている。
【００２７】
また、この発明によれば上述目的を達成するために、少なくとも第１のセルサイズを有するセルからなる第１のセルラ通信網と第２のセルサイズからなる第２のセルラ通信網とが重なり合って形成されたオーバーレイ型セルラ通信網に用いられる通信方法において、上記オーバーレイ型セルラ通信網に属する移動局は該移動局固有のアドレスとしてＯＳＩ７層モデルで定義される応用層レベルの移動局識別アドレスを有し、さらに、ＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、およびプレゼンテーション層に属するアドレスであって、該移動局へ到達し得る経路を示す２以上のアドレスを有し、これらのアドレスを用いた通信を実行するようにしている。
【００２８】
また、この発明によれば、情報伝送すべきパケットの組立プロセスは、まず伝送すべきデータ実体に応用層で定義された上記移動局識別アドレスを含む応用層ヘッダを上記データ実体の先頭に付加し、引き続いてＯＳＩ７層モデルで定義されるプレゼンテーション層以下のヘッダを順次パケットの先頭部分に付加する様に組み立てるプロセスを含んでいる。
【００２９】
また、この発明によれば、オーバーレイ型セルラ通信網に固定局として備えられたサーバは、移動局の経路データベースを有し、該経路データベース内のレコードファイルは少なくとも１つの上記移動局識別アドレスと、該移動局識別アドレスに対応する該移動局へ到達する複数の経路アドレスとを有している。
【００３０】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、上述セルラ網用移動局に、自由空間光インターフェイスと、電波インターフェイスと、上記自由空間光インターフェイスおよび電波インターフェイスの切り替え機構とを設けるようにしている。
【００３１】
また、この発明によれば、上述目的を達成するために、セルラ通信網用移動局は、移動局固有のアドレスとしてＯＳＩ７層モデルで定義される応用層レベルの移動局識別アドレスを有し、さらに、ＯＳＩ７層モデルで定義されるデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、およびプレゼンテーション層に属するアドレスであって、該移動局へ到達し得る経路を示す２以上のアドレスを有する。
【００３２】
【発明の実施の態様】
以下この発明の実施例について説明する。
［第１実施例］
図１にこの発明の第１実施例を示す。この実施例は、自由空間光を用いて形成されたマイクロセル４ａないし４ｄの間を電波を用いて形成されたマクロセル１０で補間したセルラネットワークである。この実施例においては、マイクロセルには赤外無線ＬＡＮを用いた。この赤外無線ＬＡＮのデータリンク層のプロトコルは、回線争奪方式のプロトコルに分類されるＣＳＭＡ系のプロトコル（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ、ＣＳＭＡ／ＣＤなど）を採用した。また、マクロセル１０としてはＰＨＳ−ＰＢＸ（パーソナルハンディフオン構内電話交換機）を採用した。ＰＨＳは周知のように回線交換型の通信方式である。マイクロセル４ａないし４ｄをカバーする基地局は、それぞれ３ａないし３ｄである。基地局３ａないし３ｄは有線網５を介して互いに接続されている。マイクロセル４ａないし４ｄを相互接続する有線網５は１０ＢＡＳＥ−Ｔを採用した。この有線網５としてはＥｔｈｅｒｎｅｔ系のネットワークを１０ＢＡＳＥ−Ｔに限らず採用することができる。有線網５上にはサーバ９ａや９ｂなども接続されている。マクロセル１０は基地局６によってカバーされている。基地局６からの電波１２はアンテナ８より送信される。
【００３３】
赤外無線ＬＡＮもＰＨＳ−ＰＢＸも既に商品化され入手することは容易である。赤外無線ＬＡＮとＰＨＳ−ＰＢＸの双方を付設すれば、赤外無線ＬＡＮをマイクロセル、ＰＨＳ−ＰＢＸをマクロセルとしたオーバーレイ型のセルラ通信網が前述のように自然発生することになる。しかしながら、単に赤外無線ＬＡＮとＰＨＳ−ＰＢＸのハードウエアを敷設しただけでは、有機的に機能するオーバーレイ型セルラ通信網が構築されたとは言い難いことも前述の通りである。
【００３４】
移動局１および２は、電波（ＰＨＳ）用のインターフェイスと自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフエイスの双方を備え、状況に応じてこのふたつのインターフエイスを切り換えて使う。例えば、移動局１はマイクロセル４ｃのサービスエリア内にいるので、自由空間光インターフエイスを用いて、マイクロセル基地局３ｃにリンクする。一方、移動局２はマイクロセルのサービスリア内にはいないので、電波を用いてマクロセル基地局６にリンクする。
【００３５】
マクロセル基地局６と有線網５とはゲートウェイ７を介して接続されている。したがって、電波によるマクロセル１０のネットワークと、自由空間光によるマイクロセル４ａないし４ｄからなるネットワークとは論理的には別のネットワークとして区別されていることになる。これは、マクロセル１０として採用したＰＨＳは伝送速度や媒体制御のプロトコルがマイクロセルを司る赤外無線ＬＡＮと大きくことなるため、物理層に近いところで直結することができないためである。ＰＨＳは伝送速度が３２Ｋｂｐｓ前後であり、データリンク層としては回線交換式のプロトコルを採用している。これに対して赤外無線ＬＡＮでは、伝送速度は１〜１０Ｍｂｐｓ前後であり、データリンク層のプロトコルは前述の通りＣＳＭＡ方式である。このように特性の異なるネットワーク同士を接続するにはネットワーク層以上、すなわちルータ以上で接続する必要がある。したがって、マクロセル基地局６と有線網５とはルータないし、ゲートウェイを介して接続しなくてはならない。
【００３６】
基地局３ａないし３ｄと有線網５とはブリッジ１３ａないし１３ｄを介して接続されている。なお、マイクロセル４ａないし４ｄで採用されている赤外無線ＬＡＮと有線網５のＬＡＮの伝送速度が等しければ、基地局３ａないし３ｄと有線網５とをリピータを介して接続することも不可能ではない。
【００３７】
マクロセル１０のネットワーク層のプロトコルにはＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ  ｔｏＰｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を採用した。このプロトコルの代替としてＳＬＩＰ（ＳｅｒｉａＩ  Ｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を採用することもできる。マイクロセル４ａないし４ｄ及び有線網５のネットワーク層のプロトコルにＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を採用した。
【００３８】
移動局１ないし２は図２に示すような構成を備えている。移動局１ないし２はコンピュータなどの情報処理手段本体２０を備えると供に、電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２、さらにこのふたつのインターフェイス切換え機構２５を備ている。電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１にはアンテナ２３が、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２にはレンズなどの光学手段２４が備えられている。インターフェイス切換え機構２５には単なる信号切換え機構のみならず、選択したインターフェイスに対応したプロトコルのスイッチング機構も組み込まれている。前述のように本実施例にあっては、マイクロセルとマクロセルとでは、論理的に別のネットワークであるので、移動局がマクロセル基地局にリンクしている場合と、マイクロセル基地局にリンクしている場合では、ＩＰアドレスが異なることになる。したがって、移動局は一種のルーテイング機構をも有していることになる。
【００３９】
また、移動局はネットワーク側（サーバあるいは固定局側）から見るとふたつのＩＰアドレスを有していることになる。このふたつのＩＰアドレスは移動局へ至る経路を示すアドレスと見なすことができる。後述のように本発明の特徴のひとつは、経路を示すアドレスと移動局そのものを示すアドレスを別個に設定したことを挙げることができる。なお、経路を示すアドレスは移動局の移動に伴って変化することに注意されたい。
【００４０】
図３には本発明の通信方式に元づく、電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２、およびインターフェイス切換え機構２５の機能分担を前述のＯＳＩ７層モデルにしたがって示した。電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１にはＰＨＳの物理層とデータリンク層及びネットワーク層の機能２６（図３参照）、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２には赤外無線ＬＡＮ物理層とデータリンク層及びネットワーク層の機能２７（図３参照）をそれぞれ実装した。インターフェイス切換え機構２５にはトランスポート層から応用層までの機能２８（図３参照）を実装した。機能２８においては、情報処理実体２０から送られてくる伝送されるべき情報実体にまず応用層レベルのアドレスを含むアプリケーションヘッダを付加してトランスポート層へ送る。トランスポート層ではふたつのネットワークを切り替えるソフトウエア処理を行う。すなわち、ＰＨＳ側（電波側）のインターフェイス２１へパケットを送る場合はＰＰＰに対応するＩＰアドレスを含むヘッダをパケットに付加し、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインタ−フェイス２２へパケットを送る場合は別のＩＰアドレスを付加する。なお、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２のネットワーク層としてはＩＰに代えてｍｏｂｉｌｅ−ＩＰを採用することもできる。ｍｏｂｉｌｅ−ＩＰは移動するクライアントに対して好適なプロトコルであり、本実施例に採用することによって、より良い制御を行うことができる。
【００４１】
電波と赤外光無線ＬＡＮインターフェイス切り換え機構２５のパケットのカプセル組立て及び分解の様子を模式的に示すと図４のようになる。図２０との違いは本実施例ではアプリケーションヘッダが応用層で付加されていることである。このアプリケーションヘッダ中に移動局を指し示す応用層レベルのアドレスが記入されている。
【００４２】
このようなパケット経路の切り換え機構はルータなどのネットワーク間を接続するための特別のサーバに実装されることはあっても、本実施例のようにクライアント（移動局）側に実装されることはなかった。
【００４３】
すなわち、本発明は移動局側にパケット経路の切換え機構、いわゆるルーティング機構を備えることによって、移動局がマイクロセルとマクロセルのどちらにリンクするかを決定している。
【００４４】
なお、別の実装として、情報処理手段本体２０に図３に示した機能２８をすべて実装する方法もあり得る。この方法はハードウエア的には楽になるが、情報処理手段本体２０に要求されるソフトウエア的な負担が増大してしまうという欠点もある。
【００４５】
上記に述べた通り、本実施例においては移動局には固有の応用層レベルのアドレスが付与され、ネットワーク層レベルのアドレス（本実施例ではＩＰアドレス）は経路を指し示すアドレスと見なされる。したがって、図５に示すようにサーバ２１１から移動局２１３へのアクセスは応用層レベルのアドレスを基準にして行われる。図５ではサーバ２１１から移動局２１３への経路は、ネットワーク２１２中に参照番号２１４で示される経路−１と参照番号２１５で示される経路−２のふたつがある。サーバ２１１は多くの場合固定局である。サーバ２１１には経路データベース２１６が備えられ、この中には例えば、レコードファイル２１７に示されるような情報が含まれている。レコードファイル２１７には移動局２１３の応用層レベルのアドレスに対応するふたつの経路（これは例えばＩＰアドレスである）が記されている。
【００４６】
上記の経路データベースの情報は移動局の移動に伴い、適宜書き換えられる。この書き換えの手順としては公知のｍｏｂｉｌｅ−ＩＰやｖｉｒｔｕａｌ−ＩＰのプロトコルを用いることが可能である。これらの方法は、いずれも移動局の本籍地を決めておき、移動局は通信が可能な時は現在位置を本籍地宛に通知する仕組みを採用している。ここでいう本籍地とは具体的にはアドレス管理を担うサーバである。ある移動局にアクセスしたいサーバがその移動局の現在位置が不明な場合は、本籍地（すなわちアドレス管理を担うサーバ）へ照会することによっての移動局の現在位置、より正確には、その移動局へ達するための経路情報を取得するのである。
【００４７】
図５ではサーバ２１１が経路管理をしている様子を示しているが、全てのサーバがこのような機構を持つ必要はない。移動局の経路管理を行うサーバを決めておき、他の一般的なサーバはこの経路管理を行うサーバに移動局の経路管理を代行してもらうこともできるからである。このような特定サービスの代行を行う代理サーバ（プロキシサーバ）は当業者には周知の技術である。
【００４８】
応用層レベルのアドレスは移動局にユニークなものであれば何でもよい。電子メールアドレスやｈｔｔｐにおけるＵＲＬのような人間が認識しやすいような形態のものであっても良いし、電話番号のような単なるシリアルナンバーであってもよい。応用層レベルのアドレスとして、ＩＰアドレスやイーサネットアドレスの体系を流用することも可能である。ＩＰアドレスやイーサネットアドレスは全世界でユニークなアドレスが決められているからである。ただし、このようなアドレス体系の流用は新規なアドレス体系の設置維持管理が不要という利点はあるものの、ネットワーク内でのルーティングに混乱を来たす危険もあることは注意せねばならない。どちらかと言えば、電子メールアドレスやＵＲＬの拡張版として上記の応用層レベルのアドレス体系を定義する方が望ましいと思われる。
【００４９】
［第２実施例］
図６にこの発明の第２実施例を示す。図１の第１実施例と異なる点は２点あり、その内のひとつはアンテナ３１を備えた無線基地局３０が電波を用いた無線ＬＡＮであることである。具体的には、ＩＳＭバンド（ｌｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ周波数帯：日本では２．５ＧＨｚ帯に割り付けられている）の拡散スペクトル方式の無線ＬＡＮを用いている。周波数がＰＨＳの１．９ＧＨｚ帯とはことなるのでアンテナ３１はアンテナ６とは異なったものになる。図１の第１実施例と異なるもうひとつの点は、ゲートウェイ７に代えてブリッジ３２を採用した点である。
【００５０】
ＩＳＭバンドの拡散スペクトル方式無線ＬＡＮはデータリンク層のプロトコルにＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用しており、これはマイクロセル４ａないし４ｄに適用した赤外無線ＬＡＮに採用されているデータリンク層のプロトコルと同一である。また、有線網５のデータリンク層のプロトコルとして採用したＣＳＭＡ／ＣＤと極めて近い方式のプロトコルである。
【００５１】
本実施例では、第１実施例に比べて、より下層で電波によるマクロセルと自由空間光によるマイクロセルとを接続しているため、ネットワークの構成がハードウエア、ソフトウエア共に簡単になるという利点がある。また、マクロセルとマイクロセル間のパケットの中継は、中継機構にゲートウェイを用いた第１実施例に比べて高速になる、という利点もある。
【００５２】
移動局１ないし２は図７に示すような構成を備えている。電波（拡散スペクトル方式無線ＬＡＮ）用のインターフェイス４１、自由空間光（赤外光無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２、さらにこのふたつのインターフェイス切換え機構４３を備ている。
【００５３】
電波（拡散スペクトル方式無線ＬＡＮ）用のインターフェイス４１には拡散スペクトル方式無線ＬＡＮの物理層とデータリンク層の機能４４（図８参照）、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフヱイス２２には赤外無線ＬＡＮ物理層とデータリンク層の機能２７（図８参照）をそれぞれ実装した。インターフェイス切換え機構４３にはネットワーク層とトランスポート層までの機能４５（図８参照）を実装した。機能４５においては、ネットワーク層においてふたつのネットワークを切り替えるソフトウエア処理を行っている。この点が第１実施例の機能２８との相違である。
【００５４】
本実施例の通信方式は図８に示すように、ネットワーク層においてパケット経路の切り換えを行っていることに特徴がある。図３では経路を指し示すアドレスとして、移動局２がふたつのネットワーク層レベルのアドレス（具体的にはＩＰアドレス）を有していた。これに対して本実施例では、図８に示すように移動局２はＩＰアドレスはひとつ有しているだけだが、媒体制御アドレス（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｏｒｌ  Ａｄｄｒｅｓｓ）はＭＡＣ−１とＭＡＣ−２というふたつのアドレスを有している。この点が第１実施例と本実施例の大きな相違点である。媒体制御アドレスは具体的にはイーサネットアドレスである。本実施例にあっても移動局固有の応用層レベルのアドレスを基準にしてパケットの経路制御が行われることは第１実施例と同様である。
【００５５】
また、本実施例では通信経路の管理をネットワーク層レベルで行っているために、トランスポート層にコネクション型のプロトコルであるＴＣＰを採用することが可能となった。ＴＣＰは通信相手とコネクションを張ってしまうために、回線が突然切断すると、いわゆるハングアップ状態に陥りやすい。本実施例では、赤外光の通信チャネルが突然切れた場合、ネットワークスイッチャーが電波の通信チャネルへの切り換えを試みるので、ハングアップ状態に陥る危険を低減することができる。ＴＣＰはインターネット上の事実上の標準規格であるので、ＴＣＰとの互換性が保たれることの利点は大きい。
【００５６】
［第３実施例］
図９にこの発明の第３実施例を示す。この実施例では、第１実施例と同様に、マイクロセル４ａないし４ｄは赤外無線ＬＡＮを、マクロセル１０としてＰＨＳ−ＰＢＸ（パーソナルハンデイフオン構内電話交換機）６を用いている。マイクロセルの赤外無線ＬＡＮとＡＴＭ−ＬＡＮ６８とはブリッジ１３ａないし１３ｄを介して接続されている点も第１実施例と同様である。
【００５７】
この実施例と第１実施例の異なる点は、マイクロセル４ａないし４ｄおよびサーバ９ａないし９ｂをＡＴＭ−ＬＡＮでネットワーク化していることである。具体的には伝送速度２５ＭｂｐｓのＡＴＭ−２５をＡＴＭ−ＬＡＮとして採用した。マイクロセル４ａないし４ｄおよびサーバ９ａないし９ｂは、ブリッジ１３ａないし１３ｄと有線網５８を介してＡＴＭ交換器５７に接続されている。すなわち、第１実施例の１０ＢＡＳＥ−Ｔで構成された有線網５をＡＴＭ−ＬＡＮに置き換えた構成である。なお、有線網４２の物理媒体としてはツィストペアケーブルを用いたが、これは光ファイバであっても良い。
【００５８】
ＡＴＭ−ＬＡＮとＰＨＳ−ＰＢＸ６とはゲートウェイ４１を介して接続したが、これはルータないしブリッジに置き換えることも可能である。ＡＴＭ−ＬＡＮもＰＨＳもデータリンク層では回線交換のプロトコルに従っているので、原理的にはデータリンク層での接続が不可能ではないからである。ただし、実装上は、ＡＴＭ−ＬＡＮとＰＨＳの伝送速度が大きくことなるためにデータリンク層での接続には困難な面もある。
【００５９】
本実施例では、マイクロセルを通さない場合は、伝送路全体にわたって伝送容量の予約（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）が可能である。前述の通り、ＡＴＭ−ＬＡＮもＰＨＳもデータリンク層で回線交換のプロトコルに従っているからである。このため、リアルタイム性の要求される信号（音声や映像）はマイクロセルを通さない方が信号の連続性の確保には都合が良い。以上から、リアルタイム性の要求される信号（音声や映像）の伝送は、端末がマイクロセル内に居る場合でもマクロセル経由で行うという制御手順が考えられる（図１０および図１１参照）。
【００６０】
図１０は通常のデータ通信の場合のルートである。マイクロセル４ａ内に移動局１がある場合、移動局１とサーバ９ａの間でやりとりされる、リアルタイム性を要求されない通常のデータ通信パケットは赤外無線ＬＡＮ基地局３ａ、ブリッジ１３ａ、ＡＴＭ交換器５７を経て交信される。図１０のルート５０、５１、５２の経路を経て移動局１とサーバ９ａの間でリアルタイム性を要求されない通常のデータ通信パケットが送受信されるわけである。
【００６１】
図１１はリアルタイム性を要求される信号（音声、映像など）の場合のルートである。マイクロセル４ａ内に移動局１がある場合、移動局１とサーバ９ａの間でやりとりされる、リアルタイム性を要求される信号は、ＰＨＳ交換器６、ゲートウェイ５６、ＡＴＭ交換器５７を経て交信される。図１１のルート５３、５４、５５の経路を経て移動局１とサーバ９ａの間でリアルタイム性を要求される信号が送受信されるわけである。
【００６２】
移動局１は図１２に示すような構成を備えている。これはほとんど図２の構成と同様であるが、インターフェイス切換え機構６０の構造が第１実施例の場合とは異なる。この相違点は主にソフトウエア的なものである。
【００６３】
図１３には、本実施例における通信方式に元づく、電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２、およびインターフェイス切換え機構６０の機能分担を前述のＯＳＩ７層モデルにしたがって示した。電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス２１の機能２６と自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス２２の機能２７は図３の場合と同様である。図３と異なるのは、インターフェイス切換え機構６０の機能６１である。機能６１においてはセッション層においてふたつのネットワークを切り替えるソフトウエア処理を行っている。また、自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）チャネル側のトランスポート層としてはＵＤＰを採用した。ＵＤＰはコネクションレス型のプロトコルである点がＴＣＰと異なる。
【００６４】
本実施例にあっても、第１実施例と同様に移動局はふたつのネットワーク層レベルのアドレス（具体的にはＩＰアドレス）を有することになる。また、セッション層レベルでセッションを識別するヘッダは当然二通り存在することになる。異なるセッションを識別する識別子（ヘッダなど）は通常アドレスとは言わず、セッション名という呼び方をする。これは従来のインターネットワーキングでは、ネットワーク間の相互接続はトランスポート層レベルで吸収されていることを前提としていたからである。
【００６５】
このようにしたのは、データ通信用のパケットのみを通信を行う場合と、リアルタイム性の要求される音声や映像などの信号をふくむ通信を行う場合は、通信のセッションを切り換える必要があるからである。トランスポート層以下ではパケットの中身（データ通信パケットか音声パケットか）に応じてルートを変える機能は一般に実装されない。したがって、より上層のセッション層でルート選択を行う必要が生じるのである。
【００６６】
上記構成の結果、リアルタイム性の要求される音声や映像は、リアルタイム性の保証される伝送路を経由して伝送されることになり、通信のサービスの質が向上することになる。
【００６７】
移動局の移動が生じた場合、マイクロセル（自由空間光）を経由した伝送チャネルの方が切断の危険性が高い。このため、本実施例にあっては自由空間光の伝送チャネル側にはトランスポート層としてコネクションレス型のＵＤＰを採用した。ＵＤＰは回線の切断によって、いわゆるハングアツプが生じる危険がＴＣＰに比べて低いという利点がある。
【００６８】
なお、図１３では、セッション層でネットワーク切り換えを行うとしたが、さらに上層において切り換えを行うことを否定するものではないことを付け加えておく。リアルタイム性のある信号と無い信号とを、図１２のネットワーク構成において混在させる場合は、セッション層以上でのネットワーク切り換えが必要になるというのが図１３の実装方法の趣旨である。
【００６９】
また、伝送チャネルが自由空間光と電波のふたつの場合について述べたが、この発明の通信方式に限れば、さらに多数の伝送チャネルがある場合に拡張され得ることは当業者にとって自明である。ネットワークスイッチャ、トランスポートスイッチャ、セッションスイッチャの下に二つではなく三つあるいはさらに多数の経路を実装すれば良いのである。
【００７０】
移動局が３つ以上の伝送チャネルを備えている場合は、当然のことながら経路を示すアドレスも３つ以上存在することになる。３つ以上の伝送チャネルを備えている移動局は媒体制御アドレスやＩＰアドレスを３つ以上有することになる。
【００７１】
［第４実施例］
図１４にこの発明の第４実施例を示す。本実施例の特徴はマイクロセル間を接続する有線網１５としてカップルドスターネットワークを採用したことである。カップルドスターネットワーク１５は、相互接続可能なスターカプラ１６同士を双方向性光中継増幅装置１７を介して接続した構造である。カップルドスターネットワークについては、特開平５−３４５７（米国特許５，２８２，２５７）及び、論文Ｔａｋｅｓｈｉ  Ｏｔａ：’Ｃｏｕｐｌｅｄ  ｓｔａｒｎｅｔｗｏｒｋ：ａ  ｎｅｗ  ｃｏｎｆｉｇｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ’，ＩＥＩＣＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９２，Ｅ７５Ｂ，ｐｐ６７−７５参照。
【００７２】
カップルドスターネットワークと自由空間光伝送とは物理層での接続が可能である。したがって、第１ないし第２実施例において用いていたブリッジ１３が不要となり、ネットワーク構成が簡単になる。
【００７３】
この発明の第４実施例においては、第１実施例に準じて、図２ないし図３に示したような移動局１ないし２の構造を採用することができる。あるいは、第２実施例に準じて、図７ないし図８に示したような移動局１ないし２の構造を採用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上、この発明のセルラ通信網によれば要所のみを自由空間光を用いた高速伝送可能なマイクロセルとして構成し、ぞの他の広い領域を低速の電波を用いたマクロセルとして構成するので、自由空間光を用いたマイクロセル用基地局の設置箇所を最小限にすることができる。
【００７５】
この発明の通信方式によれば、移動局の側にパケット経路選択の機能を付加することができ、その結果、通信の信頼性の向上、通信のサービスの質の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示す概略図である。
【図２】図１の移動局１ないし２の構造を示す概略図である。
【図３】図２に示した各構成要素の機能分担を示す概略図である。
【図４】この発明におけるパケットの組立てと分解の様子を示す概略図である。
【図５】この発明におけるサーバから移動局へのアクセスの様子を示す概略図である。
【図６】この発明の第２実施例を示す概略図である。
【図７】図６の移動局１ないし２の構造を示す概略図である。
【図８】図７に示した各構成要素の機能分担を示す概略図である。
【図９】この発明の第３実施例を示す概略図である。
【図１０】図９において通常のデータ通信の場合のルートを示す概略図である。
【図１１】図９においてリアルタイム性を要求される信号（音声、映像など）のルートを示す概略図である。
【図１２】図９の移動局１の構造を示す概略図である。
【図１３】図１２に示した各構成要素の機能分担を示す概略図である。
【図１４】この発明の第４実施例を示す概略図である。
【図１５】従来のセルラ通信網を示す概略図である。
【図１６】従来提案されているオーバーレイ型セルラの概略を示す図である。
【図１７】従来技術（特開平２−１６２８４６）を示す概略図である。
【図１８】ふたつのネットワークを中継手段により接続した構造を示す概略図である。
【図１９】ＯＳＩ７層モデルにおける、ゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータの対応図である。
【図２０】ＯＳＩ７層モデルにおける、パケットの組立て分解の様子を模式的に示す機略図である。
【符号の説明】
１〜２      移動局
３ａ〜３ｄ  基地局
４ａ〜４ｄ  マイクロセル
５      有線網
６      マクロセル基地局
８      アンテナ
１０      マクロセル
１２      基地局６からの電波
１３ａ〜１３ｄ  ブリツジ
１５      有線網（カップルドスターネットワーク）
１６      相互接続可能なスターカプラ
１７      双方向性光中継増幅器
２０      情報処理手段本体
２１      電波（ＰＨＳ）用のインターフェイス
２２      自由空間光（赤外無線ＬＡＮ）用のインターフェイス
２３      アンテナ
２４      レンズなどの光学手段
２５      電波と赤外光無線ＬＡＮインターフェイス切換え機構
２６      ＰＨＳの物理層とデータリンク層及びネットワーク層の機能
２７      赤外無線ＬＡＮ物理層とデータリンク層及びネットワーク層の機能２８      インターフェイス切換え機構２５の応用層からネットワーク層とトランスポート層までの機能
３０      ＩＳＭバンドの拡散スペクトル方式の無線ＬＡＮの無線基地局
３１      アンテナ
４１      電波（拡散スペクトル方式無線ＬＡＮ）用のインターフェイス
４２      アンテナ
４３      インターフェイス切換え機構
４４      拡散スペクトル方式無線ＬＡＮの物理層とデータリンク層の機能
４５      インターフェイス切換え機構４３の応用層からネットワーク層とトランスポート層までの機能
５０、５１、５２  リアルタイム性を要求されない通常のデータ通信パケットのルート
５３、５４、５５  リアルタイム性を要求される信号のルート
５６      ゲートウェイ
５７      ＡＴＭ交換器
５８      ＡＴＭ−ＬＡＮ
６０      インターフェイス切換え機構
６１      インターフェイス切換え機構６０の機能
１０１ａ〜１０１ｄ  基地局
１０２ａ    移動局
１０３ａ〜１０３ｄ    セル
１１１      リモコン
１１２〜１１３  中継器
１１４      制御対象機器
１２３      自由空間光
１２４      電波
１１６〜１１７  アンテナ
１１９      アンテナ
１１５      中継器１１２の光インターフェイス
１２１      リモコン１１１のある部屋
１２２      制御対象機器１１４のある部屋
１２０      部屋１２１と部屋１２２とを隔てる壁
１３０      中継手段（ゲートウェイ、ルータ、ブリッジ、リピータなど）
１３１〜１３２  ネットワーク
２０１      通信衛星
２０２      通信衛星によって形成されたマクロセル
２０３      通信衛星との交信に用いられる電波
２０４      地上に設けられた基地局との交信に用いられる電波
２１１      サーバ（固定局）
２１２      通信ネットワーク
２１３      移動局
２１４      サーバ２１１から移動局２１３に達する第１の経路
２１５      サーバ２１１から移動局２１３に達する第２の経路
２１６      サーバ２１１内に設けられた経路データベース
２１７      経路データベース２１６内のレコードファイル
【図１】
0003832006.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
0003832006.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003832006.tif 000017
【図１７】
0003832006.tif 000018
【図１８】
0003832006.tif 000019
【図１９】
0003832006.tif 000020
【図２０】
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