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JP2007266790A - 移動体通信システムにおけるデータ伝送方法およびシステム - Google Patents

移動体通信システムにおけるデータ伝送方法およびシステム Download PDF

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Abstract

【課題】基地局間データ転送を高速化できる新たなデータ伝送方法およびシステムを提供する。
【解決手段】基地局１１に蓄積された未送信データを複数のルートを通して転送する。基地局１１が移動局１４あるいはゲートウェイ１５を宛先とする未送信パケットを保持し、未送信パケットの一部分を移動局１４あるいはゲートウェイ１５へ、未送信データの他の部分をハンドオーバ先の基地局１２へそれぞれ伝送し、基地局１２が受信した他の部分を移動局１４あるいはゲートウェイ１５へ伝送する。
【選択図】図４

Description

本発明は移動体通信システムに係り、特にデータ通信中の移動局に関する基地局間ハンドオーバ時のデータ伝送方法およびシステムに関する。
パケット伝送方式、たとえばＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＥＵＤＣＨ (Enhanced Uplink Dedicated Channel)などの高速パケット伝送方式を採用した移動体通信システムなどでは、ハンドオーバ（以下、適宜「ＨＯ」と略記する。）時におけるデータ損失の防止や通信断絶時間の最小化などが重要な技術的課題となっている。たとえば、特開２００４−２８２６５２号公報（特許文献１）には基地局制御装置を有する移動通信システムが開示されており、高速パケット通信中に基地局間ハンドオーバが発生すると、基地局制御装置が現在の基地局からハンドオーバ先の基地局へパケットデータを転送することでハンドオーバ時のデータロスを回避している。
また、現在、３ＧＰＰ ＬＴＥでは基地局間のデータ転送に基づいたハンドオーバ技術が提案されている（非特許文献１参照）。以下、図面を参照しながら、基地局間データ転送を用いたハンドオーバ技術について簡単に説明する。
図１は一般的な移動体通信システムを概略的に示すネットワーク構成図である。ここでは、説明を簡略にするために、２つの基地局（ＢＴＳ）１１および１２はネットワーク１３を介して相互に接続可能であり、移動局（ＭＳ）１４は基地局１１を主基地局(Serving BTS)とし、そのセル１からターゲット基地局１２のセル２へ移動中であるとする。
基地局１１、基地局１２およびゲートウェイ１５はネットワーク１３を通して通信可能であり、移動局１４は主基地局およびゲートウェイ１５を通してインターネット１６に対してデータパケットの送受信を行っている。以下、基地局間の通信はインターフェースＸＵＢを通して行われ、基地局とゲートウェイ１５との間の通信はインターフェースＸＵを通して行われるものとする。
１）下りパケット伝送
図２（Ａ）は基地局間データ転送を用いた従来のハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図、（Ｂ）は主基地局に保管された未送信パケットの転送順を示す模式図である。まず、移動局１４が基地局１１から基地局１２へのハンドオーバの必要を判定し（Ｓ２０）、その時点で基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信されていたものとする（Ｓ２１）。ここで、Ｎは０以上の整数、データパケットＤ（ｘ）のｘは送信側で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる（以下同様）。
ここで、主基地局１１はＤ（Ｎ−１）までのパケットを移動局１４に送信完了した状態であり、Ｄ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）はまだ移動局１４に送信を開始していない状態、あるいはＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）の中に完全に送信完了されたパケットが存在しない状態である。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると（Ｓ２２）、基地局１１とターゲット基地局１２との間でハンドオーバが決定される（Ｓ２３）。ハンドオーバが決定され、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令が主基地局１１から移動局１４へ送信されると（Ｓ２４）、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートし（Ｓ２５）、基地局１１に蓄積されているデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）をこの順序でインターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ順次転送する。
ハンドオーバ始動時間ＡＴに到達すると、移動局１４は新たな主基地局である基地局１２との間で物理層の同期を確立し（Ｓ２６）、同期が確立されると基地局１２は転送されたパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次移動局１４へ送信し始める。その間、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ２７）。
このように、ハンドオーバ時に基地局１１に保管された未送信下りデータパケットは、ハンドオーバ先の基地局１２へ転送され、そこから移動局１４へ送信されるので、ハンドオーバ時のデータ損失を抑制することができる。
２）上りパケット伝送
移動局１４からゲートウェイ１５へ送信される上りパケットについても、ハンドオーバ時に主基地局に保管された未送信パケットは、主基地局からターゲット基地局へ転送される。以下、上りパケットの場合を簡単に説明する。
図３は基地局間データ転送を用いた従来のハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は現時点の主基地局である基地局１１へ上りパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信し（Ｓ３０）、これらのパケットが基地局１１で完全に受信されなかったものとする。たとえば、移動局１４が１つの上りパケットＤ（Ｎ）を基地局１１へ送信する場合、それを複数の部分に分解してそれぞれ基地局１１へ送信するが、全ての部分が基地局１１で完全に受信されるとは限らない。完全に受信されないと、そのパケットＤ（Ｎ）を組み立てることができないので、基地局１１は、シーケンス番号順にパケットを送信するために、完全に受信されたＤ（Ｎ＋１）以降のパケットもゲートウェイ１５へ送信せずに保持する。そして、基地局１１は、これら受信パケットの状態を移動局１４へ通知して、完全に受信されなかったパケットを再度受信する。
しかしながら、主基地局１１へ不完全送信した直後に、移動局が基地局１１から基地局１２へのハンドオーバの必要を判定し（Ｓ３１）、ハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局１１へ送信すると（Ｓ３２）、基地局１１は受信パケットを保管してハンドオーバ制御を開始する。ます基地局１１とターゲット基地局１２との間でハンドオーバが決定されると（Ｓ３３）、基地局１１はハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令が移動局１４へ送信されると（Ｓ３４）、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートする（Ｓ３５）。基地局１１は保管した受信パケット列と受信パケット状態とをインターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ順次転送する（Ｓ３６）。
以下、図３に示すように、完全受信パケットを長方形で、不完全（部分的）受信パケットを台形で表示するものとする。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）が完全に受信できなかったパケットであるとし、これらが台形で図示されている。パケットＤ（Ｎ）が不完全であったために、それ以降のパケットもゲートウェイ１５へ送信されることなく基地局１１に保管されていたものである。
ＨＯ始動時間に到達すると、移動局１４は新たな主基地局である基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ３７）。移動局１４との同期が確立されると、基地局１２は受信パケット状態を移動局へ通知し（Ｓ３８）、これに応じて移動局１４はパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）を基地局１２へ送信する（Ｓ３９）。全ての受信パケットが完全になると、基地局１２は上りパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ４０）。その間、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ４１）。
このように、ハンドオーバ時に基地局１１に保管された未送信上りデータパケットは、ハンドオーバ先の基地局１２へ転送され、基地局１２で不完全なパケットを移動局１４から再受信し、ゲートウェイ１５へ送信されるので、ハンドオーバ時のデータ損失を抑制することができる。
特開２００４−２８２６５２号公報 3GPP TR 23.882 V0.10.0 (2006-01) 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; 3GPP System Architecture Evolution: Report on Technical Options and Conclusions (Release 7)
しかしながら、図２に示す従来のデータ伝送手順では、ハンドオーバが決定されると、現在の主基地局である基地局１１は下りパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ送信せずにインターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送する。このために、移動局１４は、新たな基地局１２との間に同期が確立しても、全ての下りパケットが基地局１２へ転送されて基地局１２から下りパケットの送信が開始されるまで全くデータを受信することができなくなり、その間、通信は中断状態となる。基地局間のインターフェースＸＵＢの帯域幅が狭いほどパケットの転送に時間がかかり通信の中断期間を長くなる。通信の中断期間は無線サービスの品質に直接関係する要因であり、特に使用者の使用感に大きな影響がある。
また、図３に示す従来のデータ伝送手順では、ハンドオーバ時に基地局１１に保管された未送信上りデータパケットは、ハンドオーバ先の基地局１２へ転送された後、不完全なパケットを完全にしてからゲートウェイ１５へ送信される。したがって、移動局１４にとっては、新たな基地局１２との間に同期が確立しても、全ての上りパケットが新たな主基地局１２へ転送され、かつ、基地局１２で不完全パケットの再受信（Ｓ４０）が完了して上りパケットの送信が開始されるまで、実質的にデータが送信されていない状態となり、その間、通信は中断状態となる。基地局間のインターフェースＸＵＢの帯域幅が狭いほどパケットの転送に時間がかかり通信の中断期間を長くなる。通信の中断期間は無線サービスの品質に直接関係する要因であり、特に使用者の使用感に大きな影響がある。
上述した通信の中断期間を短くするには基地局間のデータ転送をできるだけ高速にすることが必要である。しかしながら、このためだけに基地局間のインターフェースＸＵＢの帯域幅を広くして転送速度を上昇させることは、ネットワーク資源の有効活用の観点からも望ましくものではなく、無線通信事業者にとっても大きなコスト負担となる。
そこで、本発明の１つの目的は、基地局間で転送されるデータ量を削減できる新たなデータ伝送方法およびシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、ハンドオーバ時の通信中断期間を短縮できる移動体通信システムおよびそのためのデータ伝送方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、ハンドオーバ時の通信品質を向上させることできる移動体通信システムおよびそのためのデータ伝送方法を提供することにある。
本発明によれば、基地局に蓄積された未送信データを複数のルートを通して転送することで、結果的に基地局間データ転送を高速化できる。すなわち、移動体通信システムにおける第１局と第２局との間で基地局を介してデータを伝送する方法であって、１つの基地局が第１局あるいは第２局を宛先とする未送信データを保持し、基地局が未送信データの一部分を宛先局へ、未送信データの他の部分を他の基地局へそれぞれ伝送し、当該他の基地局が未送信データの他の部分を宛先局へ伝送することを特徴とする。
基地局は、未送信データの系列における少なくとも２つの異なる位置からそれぞれ順次伝送することで一部分と他の部分とに振り分けることができ、たとえば未送信データの系列の先頭側の位置から宛先局へ順次伝送し、あるいは、未送信データの系列の後尾側の位置から他の基地局へ順次伝送することができる。この未送信データの系列の後尾側の位置は、基地局と宛先局との間のデータ伝送速度と基地局と他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて設定することができる。
また、基地局は、第１局のデータ伝送のための接続が基地局から他の基地局へ切り替わるタイミングを制御してもよい。このタイミングが時間的に接近したときに未送信データの残存部分があれば、当該残存部分を他の基地局へ伝送する。このタイミングは、基地局と第１局との間のデータ伝送速度と基地局と他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて設定可能である。
本発明によれば、基地局に蓄積された未送信データの一部を宛先局へ、他の部分を他の基地局を介して当該宛先局へ伝送することで、基地局間のデータ転送量を削減できる。したがって、複数のハンドオーバ処理が並行する場合でも基地局間のデータ転送時間が長くなる事態を回避でき、ハンドオーバ時の通信中断期間の短縮および通信品質の向上を達成できる。
たとえば未送信データのうち一部を現在の主基地局から移動局へ送信すると共に、残りの未送信データをハンドオーバ先の基地局へ転送する。あるいは、未送信データのうち一部を現在の主基地局から外部ネットワークとの境界となる中央局へ送信すると共に、残りの未送信データをハンドオーバ先の基地局へ転送してから前記中央局へ送信する。このように複数のインターフェースを活用することで基地局間インターフェースのデータ転送量を低減できる。
さらに、未送信データのうち一部は旧主基地局から移動局へ既に送信されているので、新たな主基地局は移動局へ残りの未送信データを送信すればよい。したがって、全体として未送信データの移動局への送信を高速化でき、ハンドオーバ時の通信断絶期間が短縮され、ハンドオーバ時の通信品質を向上させることができる。
また、本発明の一実施例によれば、主基地局に蓄積された複数の未送信パケットを複数のインターフェースに振り分ける際に、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局へ送信し、大きい順に新たな主基地局へ転送する。シーケンス番号が小さいパケットほど早期に送信する必要があるので直接移動局へ送信され、シーケンス番号が大きいパケットほど時間的に余裕があるので新たな主基地局を介して移動局へ送信される。
未送信パケットを振り分ける際、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局へ送信し、これと並行して大きい順に新たな主基地局へ転送することにより、全ての未送信パケットを確実に送信あるいは転送することができる。一般に、主基地局から移動局への無線インターフェースの伝送速度と基地局間インターフェースの伝送速度とが常に一定であるとは限らない。これらの伝送速度の差の変動は、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局へ、大きい順に新たな主基地局へそれぞれ伝送することにより自動的に吸収することができ、全ての未送信パケットを欠落することなく送信あるいは転送することができる。
本発明の他の実施例によれば、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局へ送信し大きい順に新たな主基地局へ転送する際、移動局の接続器誓えタイミングであるハンドオーバ始動時が近づいても未送信パケットが残存していると、新たな主基地局へ送信するシーケンス番号の順番を逆転させ、移動局へ既に送信したシーケンス番号に続いて小さい順に転送を開始する。このようにハンドオーバ始動時間が迫ってくると転送順を小さい順に逆転させることで、早期に送信する必要があるパケットを新たな主基地局へ転送することができ、ハンドオーバ時の通信断絶期間を短縮することができ、ハンドオーバ時の通信品質を向上させることできる。
本発明の別の実施例によれば、主基地局から移動局への無線インターフェースの伝送速度と基地局間インターフェースの伝送速度とをそれぞれ監視し、これらの伝送速度に基づいてハンドオーバ始動時間あるいは未送信パケットの振り分け方を調整する。すなわち、伝送速度が大きい方により多くのパケットを振り分ける。特に、ハンドオーバ始動時間が近づいた時に新たな主基地局へ送信するシーケンス番号の順番を逆転させる場合、無線インターフェースの伝送速度の方が大きい場合には、より多くのパケットを直接移動局へ送信し、基地局間インターフェースの伝送速度の方が大きい場合には、より多くのパケットを新たな主基地局へ転送する。このようにインターフェースの伝送速度に基づいて最も適したパケットの振り分けを行うことができ、その結果、ハンドオーバ時の高速データ転送、通信断絶期間の短縮、通信品質の向上を達成することができる。
１．第１実施形態
図４（Ａ）は本発明の第１実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの部分的な構成図である。ここでは、図１と同様に、移動局１４は、基地局１１を主基地局（Serving基地局）としてゲートウェイ１５を通してデータパケットを受信中であり、かつ、基地局１１から基地局１２（Target基地局）へハンドオーバを実行するものとする。なお、基地局間のデータ転送はインターフェースＸＵＢにより行われ、各基地局とゲートウェイ１５との間のデータ転送はインターフェースＸＵにより行われる。
まず、ゲートウェイ１５は、各移動局の位置登録管理を行っており、どの基地局を主基地局として通信中であるかを把握している。したがって、インターネット１６から移動局１４宛のパケットが到着すると、そのパケットにシーケンス番号を付与し現在の主基地局を介して移動局１４へ転送することができる。また、移動局１４に対する基地局１１から基地局１２へのハンドオーバが決定されると、ゲートウェイ１５は移動局１４に対する主基地局を基地局１２にするように位置登録情報を更新する。
図４（Ａ）に示すように、ハンドオーバ発生前に、現在の主基地局である基地局１１は、ゲートウェイ１５からパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を受信したが、未だ送信していないものとする（Ｓ１０１）。説明を簡単にするために、８個のパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を例示しているが、もちろん個数を限定する必要はなく、一般的に複数のパケットが蓄積されていても同様である。なお、データパケットＤ（ｘ）のｘはゲートウェイ１５で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる。
ハンドオーバが決定されると、現在の主基地局１１は、蓄積されている未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局送信用の第１の部分とターゲット基地局１２への転送用の第２の部分とに振り分け、第１の部分を無線インターフェースを通して移動局１４へ伝送し（Ｓ１０２）、第２の部分を基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ伝送する（Ｓ１０３）。
データパケットの振り分け方として、たとえばデータパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４への送信を開始し（すなわち、Ｄ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）・・・）、最も大きいシーケンス番号から降順にターゲット基地局１２への転送を開始する（すなわち、Ｄ（Ｎ＋７）、Ｄ（Ｎ＋６）・・・）という方式を採用することができる。このようなデータ伝送が行われている最中に、移動局１４は新たな主基地局１２との間で同期を確立する。この同期確立後に、移動局１４は実際に基地局１１から無線受信したパケットに後続するパケット（ここでは、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）・・・）を新たな主基地局１２から無線受信する（Ｓ１０４）。
基地局１１において未送信データパケットをどのように振り分けるかは、後述する実施例で説明するようにいくつかの方法があるが、いずれにしても基地局１１から移動局１４へのルートと、基地局１１から基地局１２を通して移動局１４へ至るルートとの２つの伝送ルートを利用することで、ハンドオーバ時の未送信データパケットを基地局１１から移動局１４へ高速伝送することができる。したがって、ハンドオーバ時の高速データ転送、通信中断期間の短縮、通信品質の向上を達成することができる。
２．第２実施形態
図４（Ｂ）は本発明の第２実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの部分的な構成図である。ここでは、図１と同様に、移動局１４は、基地局１１を主基地局（Serving基地局）としてゲートウェイ１５を通してデータパケットを送信中であり、かつ、基地局１１から基地局１２（Target基地局）へハンドオーバを実行するものとする。なお、基地局間のデータ転送はインターフェースＸＵＢにより行われ、各基地局とゲートウェイ１５との間のデータ転送はインターフェースＸＵにより行われる。
まず、ゲートウェイ１５は、各移動局の位置登録管理を行っており、どの基地局を主基地局として通信中であるかを把握している。また、移動局１４に対する基地局１１から基地局１２へのハンドオーバが決定されると、ゲートウェイ１５は移動局１４に対する主基地局を基地局１２にするように位置登録情報を更新する。
図４（Ｂ）に示すように、ハンドオーバ発生前に、移動局１４はパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、・・・Ｄ（Ｎ＋７）を順次送信する（Ｓ１１１）。ただし、主基地局１１で受信されたパケットには、いくつか不完全な受信パケットが存在するものとする。ここでは、パケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋７）が不完全な受信パケットであるとし、以下、不完全受信パケットはＤ*（Ｎ）のようにアスタリスクを付加して教示し、図面ではシーケンス番号に台形の枠を付加して表示する。
なお、説明を簡単にするために、８個のパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）を例示しているが、もちろん個数を限定する必要はなく、一般的に複数のパケットが蓄積されていても同様である。なお、データパケットＤ（ｘ）のｘはゲートウェイ１５で付与されたシーケンス番号であり、ｘが大きいほど後側の（通常、より新しい）パケットとなる。
ハンドオーバが決定されると、現在の主基地局１１は、蓄積されている未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋２）〜Ｄ（Ｎ＋５）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）を自局から伝送すべき第１の部分とターゲット基地局１２へ転送すべき第２の部分とに振り分ける。第１の部分については、移動局１４から不完全受信のパケットを再度受信し（Ｓ１１２）、完全な受信パケットが揃えばゲートウェイ１５へ順次送信する（Ｓ１１３）。他方、第２の部分は基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される（Ｓ１１４）。基地局１２は、移動局１４との同期が確立した後、不完全受信のパケットを移動局１４から再度受信し（Ｓ１１５）、完全な受信パケットが揃えばゲートウェイ１５へ順次送信する（Ｓ１１６）。
データパケットの振り分け方として、たとえばデータパケットの最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１から伝送すべきパケットをチェックし（すなわち、Ｄ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）・・・）、最も大きいシーケンス番号から降順にターゲット基地局１２への転送を開始する（すなわち、Ｄ*（Ｎ＋７）、Ｄ*（Ｎ＋６）・・・）という方式を採用することができる。
図４（Ｂ）において、基地局１１は、最も小さいシーケンス番号から昇順に不完全受信パケットの有無をチェックし、不完全受信パケットが存在すれば移動局１４から当該パケットを再受信する。ここでは不完全受信パケットＤ*（Ｎ）が存在するので、移動局１４から当該パケットが再送される。基地局１１はそれを受信して完全な受信パケット（ここではＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）、Ｄ（Ｎ＋３））が揃えば、順にゲートウェイ１５へ送信する。
他方、基地局１１は、最も大きいシーケンス番号から降順にターゲット基地局１２への転送を開始する。ここでは受信パケットＤ*（Ｎ＋７）、Ｄ*（Ｎ＋６）・・・が順次基地局１２へ転送される。基地局１２は、受信したパケット列に対して最も小さいシーケンス番号から昇順に不完全受信パケットの有無をチェックし、不完全受信パケットが存在すれば移動局１４から当該パケットを受信する。ここでは不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が存在するので、移動局１４からこれらのパケットが再送される。基地局１２はそれらを受信して完全な受信パケット（ここでは、Ｄ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋７））が揃えば、その順にゲートウェイ１５へ送信する。
基地局１１において未送信データパケットをどのように振り分けるかは、後述する実施例で説明するようにいくつかの方法があるが、いずれにしても基地局１１から直接ゲートウェイ１５へのルートと、基地局１１から基地局１２を通してゲートウェイ１５へ至るルートとの２つの伝送ルートを利用することで、ハンドオーバ時の未送信データパケットを基地局１１からゲートウェイ１５へ高速伝送することができる。したがって、ハンドオーバ時の高速データ転送、通信中断期間の短縮、通信品質の向上を達成することができる。
３．第１実施形態の実施例の概要
図５（ａ）は従来の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｂ）は本発明の第１実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｃ）は本発明の第２実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケット転送順、（ｄ）は本発明の第３実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｅ）は本発明の第４実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケット転送順、をそれぞれ示す模式図である。
図５（ａ）に示すように、従来では未送信のデータパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）がこの順序で基地局間インターフェースＸＵＢを通して転送されていた。これに対して、本発明の実施例による伝送手順の概略を次に説明する。
３．１）第１実施例
図５（ｂ）に示すように、本発明の第１実施例によれば、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印２０１の方向）に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信され、最も大きいシーケンス番号から降順（矢印２０２の方向）に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。
シーケンス番号の若いパケットが早く移動局１４へ送信されるために、通信の中断期間を短くすることができる。また、比較的時間に余裕がある大きいシーケンス番号から降順に基地局１２へ転送されるために、データ損失および通信の中断を回避することができる。一般に、無線インターフェースの伝送速度と基地局間インターフェースの伝送速度とは常に一定であるとは限らない。これらの伝送速度の差の変動は、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局１４へ、大きい順にターゲット基地局１２へそれぞれ伝送することにより自動的に吸収することができ、全ての未送信パケットを欠落することなく移動局へ到達させることができる。
３．２）第２実施例
図５（ｃ）に示すように、本発明の第２実施例によれば、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順（矢印２０１の方向）に移動局１４への送信が開始され、最も大きいシーケンス番号から降順（矢印２０２の方向）に基地局１２への転送が開始される。ただし、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきても未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、移動局１４へ次に送信されるべきパケットのシーケンス番号からの昇順（矢印２０３の方向）に切り替える。図５（ｃ）に示す例では、移動局１４へ送信したパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）に後続するパケットＤ（Ｎ＋２）から基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。
基地局１１と移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度が予想より低下した場合には、ハンドオーバ始動時間ＡＴが差し迫っても未送信パケットが残っている場合がある。その場合には、シーケンス番号の若いパケットを早く移動局１４へ送信することで通信の中断期間を短くすることが望ましい。そこで、第２実施例では、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順（矢印２０３の方向）に切り替えて基地局１２へ転送する。なお、ハンドオーバ始動時間の算出およびその接近検出の具体例については後述する。
３．３）第３実施例
図５（ｄ）に示すように、本発明の第３実施例によれば、移動局１４への送信は、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順（矢印２０１の方向）に開始され、基地局１２への転送は、算出された転送開始点ＴＳＰのパケットから昇順（矢印２０４の方向）に開始される。
転送開始点ＴＳＰは、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBとをモニタし、これらの伝送速度ＲAIRおよびＲXUBと伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて算出することができる。図５（ｄ）では転送開始点ＴＳＰがＤ（Ｎ＋３）となっている。伝送速度の検出あるいは予測方法および転送開始点の計算方法については後述する。
特に、無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBとが共に低下している場合には、できるだけシーケンス番号の若いパケットが早く移動局１４へ送信されることが通信の中断を回避するために望ましい。第３実施例によれば、移動局１４への送信順および基地局１２への転送順が共に未送信パケットのシーケンス番号の昇順であるために、シーケンス番号の若いパケットが早く移動局１４へ送信されることとなり、通信の中断期間を短くすることができる。また伝送順がいずれもシーケンス番号の順番であるから、受信する側の制御も簡単になる。
３．４）第４実施例
図５（ｅ）に示すように、本発明の第４実施例によれば、移動局１４への送信は、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順（矢印２０１の方向）に開始され、基地局１２への転送は、算出された転送開始点のパケットから昇順（矢印２０４の方向）に開始される。転送開始点については第３実施例と同様である。
ただし、ハンドオーバ始動時間が迫ってきても移動局１４へ送信すべき未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、移動局１４へ次に送信されるべきパケットのシーケンス番号からの昇順（矢印２０５の方向）に切り替える。図５（ｅ）に示す例では、移動局１４へ送信したパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）に後続するパケットＤ（Ｎ＋２）〜Ｄ（Ｎ＋４）が基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。
基地局１１と移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度が予想より低下した場合には、転送開始点の計算通りにパケット送信が進まないことがあり、ハンドオーバ始動時間が差し迫っても、移動局１４へ送信すべき未送信パケットが残存する。その場合には、シーケンス番号の若いパケットを早く移動局１４へ送信することで通信の中断期間を短くすることが望ましい。そこで、第４実施例では、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順（矢印２０５の方向）に切り替えて基地局１２へ転送する。なお、ハンドオーバ始動時間の算出およびその接近検出の具体例については後述する。
３．５）第５実施例
上述した各実施例により基地局１１から移動局１４および基地局１２への未送信パケットの伝送が早く完了すると、基地局１１は、ハンドオーバを実行するハンドオーバ命令(AT=NOW)を移動局１４へ送信し、当初設定されたハンドオーバ始動時間ＡＴを繰り上げることができる。これによって、ハンドオーバ完了を早めることができ、中断時間を更に短縮し、通信品質を向上させることができる。
３．６）変形例
第１実施例の変形例として、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRが基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBと比べて大きく低下した場合には、第１実施例とは逆に、早期に送信すべきパケットから順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して迂回送信してもよい。すなわち、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印２０１の方向）に基地局間インターフェースＸＵＢを通して転送し、最も大きいシーケンス番号から降順（矢印２０２の方向）に無線インターフェースを通して移動局１４へ送信することもできる。
第２実施例の変形例として、ハンドオーバ始動時間が迫ってきても移動局１４へ送信すべき未送信パケットが残存している場合には、基地局１２への転送は、移動局１４への送信が到達するであろう転送開始点のパケットから昇順（矢印２０３の方向）に開始されてもよい。転送開始点については第３実施例と同様である。
第４実施例の変形例として、ハンドオーバ始動時間が迫ってきても移動局１４へ送信すべき未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、転送開始点直下のシーケンス番号からの降順（矢印２０５の反対方向）に切り替えることもできる。
４．基地局の構成
図６は本発明による移動体通信システムの基地局を示す概略的ブロック図である。上述した基地局１１および１２は基本的に同一の機能構成を有し、図示されていない他の基地局も同様である。以下、本発明に関係する機能的構成を中心に説明する。
基地局は下りのデータパケットＤＤ（Ｎ）〜ＤＤ（Ｎ＋Ｍ）、上りのデータパケットＤＵ（Ｎ）〜ＤＵ（Ｎ＋Ｌ）、その他パケットを格納するためのバッファ部３０１を有し、バッファ部３０１はバッファ管理テーブル３０２に基づいて制御部３０３により管理される。
制御部３０３はハンドオーバ制御部３０４および振分制御部３０５を含み、ハンドオーバ制御部３０４および振分制御部３０５は連携し、バッファ管理テーブル３０２を用いてパケットの送信および受信スケジューリングや後に詳しく説明する各実施例による未送信パケットの振分および伝送順序の制御を実行する。
基地局と移動局との間の無線通信は無線送受信器３０６により行われ、無線送受信器３０６は制御部３０３により制御される。また、ゲートウェイ１５との間の通信はＸＵインターフェース３０７を通して、他の基地局との通信はＸＵＢインターフェース３０８を通して、それぞれ実行される。
振分制御部３０５は、後述するように、無線インターフェースの伝送速度ＲAIRおよび基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを設定し、図示されていないタイマに設定する。
制御部３０３は無線送受信器３０６を制御して、移動局との間でのパケットの送受信に要した時間や無線インターフェースのチャネル品質の変化状態等を用いて無線インターフェースの伝送速度ＲAIRを推定することができる。また、制御部３０３はＸＵＢインターフェース３０８を制御して、相手側基地局との間で適宜あるいは周期的に送受信されたパケットの送信時間及び受信時間などを用いて、当該相手側基地局（ここでは基地局１２）との間の基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBを推定することができる。
５．第１実施例
図７は本発明の第１実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は、現在の主基地局１１との電波強度が弱くなるとハンドオーバの必要を判定し（Ｓ４０１）、新しい接続可能な基地局を検索する。検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ４０３）。このとき、基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信され、バッファ部３０１に格納されているものとする（Ｓ４０２）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ４０４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、モニタした伝送速度ＲAIRおよびＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを計算し、それを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ４０５）。この時点をＴ１とすれば、移動局１４および基地局１１では、時点Ｔ１でハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートする（Ｓ４０６）。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ命令が移動局１４へ送信されると、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ４０７）。これと並行して、振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信を開始する（Ｓ４０８）。ここでは、データパケットＤ（Ｎ＋７）〜Ｄ（Ｎ＋４）が基地局１２へ転送され、データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋３）が移動局１４へ送信されている。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップするときに、移動局１４へ送信できた最後のパケットの次のシーケンス番号（ここでは、Ｎ＋４）を基地局１２へ通知する（Ｓ４０９）。これによって、新たな主基地局１２はどのパケットから移動局１４へ送信すべきかを知ることができる。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ４１０）。その後、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新し（Ｓ４１１）、基地局１２の制御部３０３は残りのパケットＤ（Ｎ＋４）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ送信する（Ｓ４１２）。ゲートウェイ１５から新たなパケットＤ（Ｎ＋８）以降が到着すると、新たな主基地局１２は、パケットＤ（Ｎ＋７）に続いてパケットＤ（Ｎ＋８）以降を移動局１４へ送信する。
５．１）ハンドオーバ始動時間ＡＴ
第１実施例においてハンドオーバ始動時間ＡＴは次のように設定することができる。上述したように未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）はハンドオーバ始動時間ＡＴ内で移動局１４および基地局１２へすべて伝送される。したがって、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の総量をＢとすれば、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBとを用いて、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、ＡＴ＝ｍ×Ｂ／（ＲAIR＋ＲXUB）で計算することができる。ただし、ｍはマージンを示す定数である。
なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、このような計算ではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
５．２）インターフェースの伝送速度
無線インターフェースの伝送速度ＲAIRは、基地局１１の制御部３０３が無線送受信器３０６を制御し、選択した移動局へパケットを送信し、その移動局からの応答パケットを受信するまでに要した時間を測定し、あるいは当該移動局からの例えばハンドオーバ要求の発信時間と受信時間との差を用いて、現時点での伝送速度を検出することができる。
あるいは、これら検出された時間データと、当該無線インターフェースのチャネル品質ＣＱＩの最近の変化状態とを用いて、無線インターフェースの次の時点での伝送速度を予測することも可能である。たとえば、次式で計算することができる。
ＲAIR(n) ＝ＲAIR(n-1) ＋ k1*(CQI(n) - CQI(n-1))。
ここで、ＲAIR(n)は現時点ｎで予想される未来時間区間ｎ〜ｎ＋１の伝送速度、R(n-1)は過去時間区間ｎ−１〜ｎに測定された伝送速度、ＣＱＩ(n)は現時点ｎで無線送受信器３０６から報告されたチャネル品質情報、ＣＱＩ(n-1)は１つ前の時点ｎ−１で報告されたチャネル品質情報、ｋ１はシステムパラメータである。
基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBは、制御部３０３がＸＵＢインターフェース３０８を制御し、相手側基地局との間で適宜あるいは周期的に送受信されたパケットの送信時間及び受信時間などを用いて予測することができる。たとえば、次式で計算することができる。
ＲXUB = k2* S/[T(HORes)-T(HOReq)]。
k2はシステムパラメータ、Sはハンドオーバ要求とハンドオーバ応答の合計ビット数、T(HORes)はハンドオーバ応答が当該基地局１１に到着した時間、T(HOReq)はハンドオーバ要求が当該基地局１１から送信された時間である。
６．第２実施例
図８は本発明の第２実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は、現在の主基地局１１との電波強度が弱くなるとハンドオーバの必要を判定し（Ｓ４０１）、新しい接続可能な基地局を検索する。検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ４０３）。このとき、基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信され、バッファ部３０１に格納されているものとする（Ｓ４０２）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ４０４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、モニタした伝送速度ＲAIRおよびＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを計算し、それを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ４０５）。この時点をＴ１とすれば、移動局１４および基地局１１では、時点Ｔ１でハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートする（Ｓ４０６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴの計算方法は上記５．１）で説明したとおりであるが、このような計算だけではなく所定の固定値に設定されてもよい。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ命令が移動局１４へ送信されると、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ４０７）。これと並行して、振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信を開始する（Ｓ４０８）。
基地局１１の振分制御部３０５は、現時刻とハンドオーバ始動時間ＡＴとの差およびバッファ部３０１の残存している未送信データパケットの量をチェックする。たとえば、ハンドオーバ始動時間ＡＴより所定時間前の時点Ｔ２を接近時と設定することができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきた時点Ｔ２になっても、未送信パケットが所定量以上残存している場合には（Ｓ５０１）、バッファ管理テーブル３０２を制御して基地局１２へ転送されるパケットの順番を、移動局１４へ次に送信されるべきパケットのシーケンス番号からの昇順に切り替える（Ｓ５０２）。これによって、時点Ｔ２以降、基地局１１は残りの未送信データパケットＤ（Ｎ＋２）〜Ｄ（Ｎ＋５）を基地局１２へ転送する。シーケンス番号の若いパケットは、既に基地局１１から移動局１４へ送信されているので、シーケンス番号の大きいＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）は、送信に失敗しても、ハンドオーバ始動時間ＡＴを過ぎた時点Ｔ３までの間に通信を中断することなく転送することができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップするときに、移動局１４へ送信できた最後のパケットの次のシーケンス番号（ここでは、Ｎ＋２）を基地局１２へ通知する（Ｓ５０３）。これによって、基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４へどのパケットから送信すべきかを知ることができる。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ５０４）。その後、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新し（Ｓ５０５）、基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は残りの未送信データパケットＤ（Ｎ＋２）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ送信する（Ｓ５０６）。ゲートウェイ１５から新たなパケットＤ（Ｎ＋８）以降が到着する（Ｓ５０７）と、新たな主基地局１２は、パケットＤ（Ｎ＋７）に続いてパケットＤ（Ｎ＋８）以降を移動局１４へ送信する。
このように、第２実施例では、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順に切り替えて基地局１２へ転送するので、一方のインターフェースの伝送速度が低下しても、データ損失が無くまた通信を中断することもない。
７．第３実施例
図９は本発明の第３実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は、現在の主基地局１１との電波強度が弱くなるとハンドオーバの必要を判定し（Ｓ４０１）、新しい接続可能な基地局を検索する。検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ４０３）。このとき、基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信され、バッファ部３０１に格納されているものとする（Ｓ４０２）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ４０４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、モニタした伝送速度ＲAIRおよびＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを計算し、それを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ４０５）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、このような計算だけではなく所定の固定値に設定されてもよい。移動局１４および基地局１１では、時点Ｔ１でハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートする（Ｓ６０１）。
また、基地局１１の振分制御部３０５は、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBと、伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて、無線インターフェースにより移動局１４へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点を算出する（Ｓ６０２）。
転送開始点が決定すると（ここでは、送信パケット予想数＝４）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信を開始する（Ｓ６０３）。これと並行して、基地局１１の振分制御部３０５は、送信パケット予想数の次のパケットからシーケンス番号の昇順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ６０４）。ここでは、データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋３）がこの順序で移動局１４へ送信され、パケットＤ（Ｎ＋４）〜Ｄ（Ｎ＋７）がこの順序で基地局１２へ転送される。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップするときに、移動局１４へ送信できた最後のパケットの次のシーケンス番号（ここでは、Ｎ＋４）を基地局１２へ通知する（Ｓ６０５）。これによって、新たな主基地局１２はどのパケットから移動局１４へ送信すべきかを知ることができる。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ６０６）。その後、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新し（Ｓ６０７）、基地局１２の制御部３０３は残りのパケットＤ（Ｎ＋４）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ送信する（Ｓ６０８）。ゲートウェイ１５から新たなパケットＤ（Ｎ＋８）以降が到着すると（Ｓ６０９）、新たな主基地局１２は、パケットＤ（Ｎ＋７）に続いてパケットＤ（Ｎ＋８）以降を移動局１４へ送信する。
７．１）転送開始点ＴＳＰ
無線インターフェースにより移動局１４へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点ＴＳＰは、等しい時間内でＸＵＢインターフェースと無線インターフェースとを通して全ての未送信パケットを伝送すべきであるから、全伝送速度に対する無線インターフェースの伝送速度の割合として次のように計算することができる：
ＴＳＰ＝ｒ×Ｂ×ＲAIR／（ＲAIR＋ＲXUB）
ただし、ｒはマージンを示す定数、Ｂは未送信データパケットの総量である。
上記転送開始点ＴＳＰを求める式は、次のように可変のハンドオーバ始動時間ＡＴを前提にして計算されたものである。
ＡＴ×ＲAIR＋ＡＴ×ＲXUB＝ｒ×Ｂ
ＡＴ＝ｒ×Ｂ／（ＲAIR＋ＲXUB）
つまり、ここでのハンドオーバ始動時間ＡＴは無線インターフェースとＸＵＢインターフェースとを通して未送信パケットの一部（ｒ×Ｂ）をハンドオーバ始動時間ＡＴまでに伝送すべきである。
しかしながら、ハンドオーバ始動時間ＡＴが固定の場合は、転送開始点ＴＳＰは以下のように計算することもできる。
ＴＳＰ＝ｑ×Ｂ×ＲAIR×ＡＴ
ただし、ｑはマージンを示す定数である。
７．２）ハンドオーバ始動時間ＡＴ
上記転送開始点ＴＳＰは、等しい時間内でＸＵＢインターフェースと無線インターフェースとを通して全ての未送信パケットを伝送すべきであるという条件で計算されたが、この条件以外で転送開始点が決定された場合には、ハンドオーバ始動時間ＡＴを次のように設定することもできる。すなわち、転送開始点以上のパケットはＸＵＢインターフェースで基地局１２へ転送され、転送開始点未満のパケットは無線インターフェースで移動局１４へ送信されるのであるから、それぞれの伝送時間の大きい方を選択することでハンドオーバ始動時間ＡＴを設定する。具体的には、図５（ｄ）において、ＸＵＢインターフェースで基地局１２へ転送されるべき転送開始点以上のパケット量をＣ、無線インターフェースで移動局１４へ送信されるべき転送開始点未満のパケット量をＤとすると、ＡＴ＝ｍａｘ（Ｃ／ＲXUB，Ｄ／ＲAIR）で設定することができる。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、このような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
８．第４実施例
図１０は本発明の第４実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は、現在の主基地局１１との電波強度が弱くなるとハンドオーバの必要を判定し（Ｓ４０１）、新しい接続可能な基地局を検索する。検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ４０３）。このとき、基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信され、バッファ部３０１に格納されているものとする（Ｓ４０２）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ４０４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、モニタした伝送速度ＲAIRおよびＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを計算し、それを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ４０５）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、このような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。移動局１４および基地局１１では、時点Ｔ１でハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがスタートする（Ｓ６０２）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴの計算方法は上記５．１）で説明したとおりである。
また、基地局１１の振分制御部３０５は、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBと、伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて、無線インターフェースにより移動局１４へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点を算出する（Ｓ６０２）。なお、転送開始点の計算方法は上記７．１）で説明したとおりである。
転送開始点が決定すると（ここでは、送信パケット予想数＝４）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信を開始する（Ｓ６０３）。これと並行して、基地局１１の振分制御部３０５は、送信パケット予想数の次のパケットからシーケンス番号の昇順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ６０４）。ここでは、データパケットＤ（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋１）がこの順序で移動局１４へ送信され、パケットＤ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）がこの順序で基地局１２へ転送される。
基地局１１の振分制御部３０５は、現時刻とハンドオーバ始動時間ＡＴとの差およびバッファ部３０１の残存している未送信データパケットの量をチェックする。たとえば、ハンドオーバ始動時間ＡＴより所定時間前の時点Ｔ２を接近時と設定することができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきた時点Ｔ２になっても、未送信パケットが所定量以上残存している場合には（Ｓ７０１）、バッファ管理テーブル３０２を制御して基地局１２へ転送されるパケットの順番を、移動局１４へ次に送信されるべきパケットのシーケンス番号からの昇順に切り替える（Ｓ７０２）。これによって、時点Ｔ２以降、基地局１１は残りの未送信データパケットＤ（Ｎ＋２）、Ｄ（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋６）およびＤ（Ｎ＋１）を基地局１２へ順次転送する。シーケンス番号の若いパケットは、既に基地局１１から移動局１４へ送信されているので、シーケンス番号のより大きいパケットＤ（Ｎ＋２）以降は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを過ぎても（ここでは時点Ｔ３）、通信を中断することなく転送することができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップするときに、移動局１４へ送信できた最後のパケットの次のシーケンス番号（ここでは、Ｎ＋２）を基地局１２へ通知する（Ｓ７０３）。これによって、新たな主基地局１２はどのパケットから移動局１４へ送信すべきかを知ることができる。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ７０４）。その後、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新し（Ｓ７０５）、基地局１２の制御部３０３は残りのパケットＤ（Ｎ＋２）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ順次送信する（Ｓ７０６）。ゲートウェイ１５から新たなパケットＤ（Ｎ＋８）以降が到着すると（Ｓ７０７）、新たな主基地局１２は、パケットＤ（Ｎ＋７）に続いてパケットＤ（Ｎ＋８）以降を移動局１４へ送信する。
上述したように、第４実施例によれば、無線インターフェースにより移動局１４へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点ＴＳＰを計算するが、無線インターフェースの伝送速度が予想より低下して転送開始点の計算通りにパケット送信が進まない場合には、ハンドオーバ始動時が接近した時点で基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順に切り替えて基地局１２へ転送する。これにより、シーケンス番号の若いパケットを早く移動局１４へ送信し、通信の中断期間を短くすることができる。
９．第５実施例
図１１は本発明の第５実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は、現在の主基地局１１との電波強度が弱くなるとハンドオーバの必要を判定し（Ｓ４０１）、新しい接続可能な基地局を検索する。検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ４０３）。このとき、基地局１１にはゲートウェイ１５から移動局１４宛のパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）が受信され、バッファ部３０１に格納されているものとする（Ｓ４０２）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ４０４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、モニタした伝送速度ＲAIRおよびＲXUBを用いてハンドオーバ始動時間ＡＴを計算し、それを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ４０５）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、このような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。この時点で移動局１４および基地局１１はハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ４０６）。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ命令が移動局１４へ送信されると、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ４０７）。これと並行して、振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に移動局１４へ無線インターフェースを通して送信を開始する（Ｓ４０８）。ここでは、データパケットＤ（Ｎ＋７）〜Ｄ（Ｎ＋４）が基地局１２へ転送され、データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋３）が移動局１４へ送信されている。
基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ部３０１内の未送信データＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）がすべて移動局１４あるいは基地局１２へ伝送されたか否かをチェックする。ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップする前に、全ての未送信パケットの伝送が完了した場合には、ハンドオーバ制御部３０４は、即座にハンドオーバを実行する命令であるハンドオーバ命令(AT=NOW)を移動局１４へ送信する（Ｓ８０１）。また、振分制御部３０５は、ハンドオーバ命令(AT=NOW)を送信するときに、基地局１２へ移動局１４に送信できた最後のパケットの次のシーケンス番号（ここでは、Ｎ＋４）を通知する（Ｓ８０２）。
ハンドオーバ命令(AT=NOW)を受信すると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ８０３）。言い換えれば、ハンドオーバ命令(AT=NOW)によってハンドオーバ始動時間ＡＴが繰り上げられたことになる（Ｓ８０４）。
移動局１４と基地局１２との同期が確立すると、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新し（Ｓ８０５）、基地局１２の制御部３０３は残りのパケットＤ（Ｎ＋４）〜Ｄ（Ｎ＋７）を移動局１４へ送信する（Ｓ８０６）。ゲートウェイ１５から新たなパケットＤ（Ｎ＋８）以降が到着すると（Ｓ８０７）、新たな主基地局１２は、パケットＤ（Ｎ＋７）に続いてパケットＤ（Ｎ＋８）以降を移動局１４へ送信する。
このように第５実施例によれば、ハンドオーバ命令(AT=NOW)を移動局１４へ送信し、当初予定されていたハンドオーバ始動時間を繰り上げることができ、ハンドオーバ完了を早めることができる。
図１１では、上述した第１実施例の手順を例示したが、図９に示す第３実施例の手順を用いても同様であり、未送信パケットの高速伝送により当初のハンドオーバ始動時間ＡＴを繰り上げることができる。
１０．第２実施形態の実施例の概要
本発明の第２実施形態によれば、図４（Ｂ）に例示したように、基地局１１に保管された不完全受信パケットを含む保管パケット列は、基地局１１から直接ゲートウェイ１５へのルートと、基地局１１から基地局１２を通してゲートウェイ１５へ至るルートとの２つの伝送ルートを利用してゲートウェイ１５へ高速伝送することができる。基地局１１に保管された未送信データパケットを２つの伝送ルートに振り分ける方法は、第１実施形態で示した図５の各実施例と同様に考えることができる。
図１２（ａ）は従来の上り未送信パケットの転送順、（ｂ）は本発明の第６実施例によるデータ転送方法の上り未送信パケットの転送順、（ｃ）は本発明の第７実施例によるデータ転送方法の上り未送信パケット転送順、をそれぞれ示す模式図である。
図１２（ａ）に示すように、従来では未送信の上りデータパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）はこの順序で基地局間インターフェースＸＵＢを通してハンドオーバ先の基地局１２へ転送されていた。これに対して、本発明の実施例による伝送手順の概略を次に説明する。
１０．１）第６実施例
図１２（ｂ）に示すように、本発明の第６実施例によれば、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印９０１の方向）に移動局１４から無線インターフェースを通して不完全受信パケットが再送され、完全受信パケットが揃うとゲートウェイ１５へ送信される。
他方、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順（矢印９０２の方向）に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。基地局１２は、受信したパケット列に対して最も小さいシーケンス番号から昇順に不完全受信パケットの有無をチェックし、不完全受信パケットが存在すれば移動局１４から当該パケットを再受信する。基地局１２はそれらを受信して完全な受信パケットが揃えば、その順にゲートウェイ１５へ送信する。
シーケンス番号の若い不完全受信パケットが早く移動局１４から再送されるために、通信の中断期間を短くすることができる。また、比較的時間に余裕がある大きいシーケンス番号から降順に基地局１２へ転送されるために、データ損失および通信の中断を回避することができる。一般に、無線インターフェースの伝送速度と基地局間インターフェースの伝送速度とは常に一定であるとは限らない。これらの伝送速度の差の変動は、未送信パケットのシーケンス番号の小さい順に移動局１４へ、大きい順にターゲット基地局１２へそれぞれ伝送することにより自動的に吸収することができ、全ての未送信パケットを欠落することなく移動局へ到達させることができる。
１０．２）第７実施例
図１２（ｃ）に示すように、本発明の第７実施例によれば、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印９０１の方向）に移動局１４から無線インターフェースを通して不完全受信パケットが再送され、完全受信パケットが揃うとゲートウェイ１５へ送信される。他方、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順（矢印９０２の方向）に基地局１２への転送が開始される。
ただし、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきても未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、残存している未送信パケットの最も小さいシーケンス番号からの昇順（矢印９０３の方向）に切り替える。図１２（ｃ）に示す例では、移動局１４から不完全受信パケットＤ（Ｎ）に対する再送がありデータパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）がゲートウェイ１５へ発送されているとすれば、Ｄ*（Ｎ＋３）以降のパケットＤ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）およびＤ（Ｎ＋５）が基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。
基地局１１と移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度が予想より低下した場合には、ハンドオーバ始動時間ＡＴが差し迫っても未送信パケットが残っている場合がある。その場合には、シーケンス番号の若い不完全受信パケットを早く処理して通信の中断期間を短くすることが望ましい。そこで、第７実施例では、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順（矢印９０３の方向）に切り替えて基地局１２へ転送する。
１０．３）第８実施例
図１２（ｄ）に示すように、本発明の第８実施例によれば、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印９０１の方向）に移動局１４から無線インターフェースを通して不完全受信パケットが再送され、完全受信パケットが揃うとゲートウェイ１５へ送信される。他方、基地局１２への転送は、算出された転送開始点ＴＳＰのパケットから昇順（矢印９０４の方向）に開始される。
転送開始点ＴＳＰは、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBとをモニタし、これらの伝送速度ＲAIRおよびＲXUBと伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて算出することができる。図１２（ｄ）では転送開始点ＴＳＰがＤ（Ｎ＋６）となっている。転送開始点の計算方法については後述する。
特に、無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと基地局間インターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBとが共に低下している場合には、できるだけシーケンス番号の若いパケットから早くゲートウェイ１５へ送信されることが通信の中断を回避するために望ましい。第８実施例によれば、ゲートウェイ１５への送信順および基地局１２への転送順が共に未送信パケットのシーケンス番号の昇順であるために、シーケンス番号の若いパケットが早くゲートウェイ１５へ送信されることとなり、通信の中断期間を短くすることができる。また伝送順がいずれもシーケンス番号の順番であるから、受信する側の制御も簡単になる。
１０．４）第９実施例
図１２（ｅ）に示すように、本発明の第９実施例によれば、不完全受信パケットを含む未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に（矢印９０１の方向）に移動局１４から無線インターフェースを通して不完全受信パケットが再送され、完全受信パケットが揃うとゲートウェイ１５へ送信される。他方、基地局１２への転送は、算出された転送開始点ＴＳＰのパケットから昇順（矢印９０４の方向）に開始される。なお、転送開始点ＴＳＰについては第８実施例と同様である。
ただし、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきても未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、残存している未送信パケットの最も小さいシーケンス番号からの昇順（矢印９０５の方向）に切り替える。図１２（ｅ）に示す例では、移動局１４から不完全受信パケットＤ（Ｎ）に対する再送がありデータパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋１）がゲートウェイ１５へ発送されているとすれば、Ｄ（Ｎ＋２）以降のパケットＤ（Ｎ＋２）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）およびＤ（Ｎ＋５）が基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送される。
基地局１１と移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度が予想より低下した場合には、転送開始点の計算通りにパケット送信が進まないことがあり、ハンドオーバ始動時間ＡＴが差し迫っても未送信パケットが残っている場合がある。その場合には、シーケンス番号の若い不完全受信パケットを早く処理して通信の中断期間を短くすることが望ましい。そこで、第９実施例では、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順（矢印９０５の方向）に切り替えて基地局１２へ転送する。
１０．５）変形例
第７実施例の変形例として、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきても未送信パケットが残存している場合には、基地局１２への転送は、算出された転送開始点ＴＳＰのパケットから昇順（矢印９０３の方向）に開始されてもよい。転送開始点については第８実施例と同様である。
第９実施例の変形例として、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきても未送信パケットが残存している場合には、基地局１２へ転送されるパケットの順番を、転送開始点ＴＳＰ直下のシーケンス番号からの降順（矢印９０５の反対方向）に切り替えることもできる。
第６実施例から第９実施例では、主基地局である基地局１１でシーケンス順に完全受信パケットが揃うまで、不完全受信パケットと共に完全受信パケットも未送信パケットとして保管されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。第６実施例から第９実施例の変形例として、移動局１４から最初に受信したパケットに完全受信パケットがあれば、それらをシーケンス順でなくともゲートウェイ１５へ順次送信し、後で再送されて完全になったパケットをゲートウェイ１５へ送信する方式であっても本発明は適用可能である。この方式の場合、ゲートウェイ１５が基地局１１および１２から受信したパケット列をシーケンス順に並び換える。
１１．第６実施例
図１３は、本発明の第６実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。移動局１４は現在の主基地局１１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１０００）。主基地局１１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、基地局１１の制御部３０３は、受信状態通知(status report)を移動局１４へ送信し（Ｓ１００１）、不完全受信パケットが順次移動局１４から再送されて完全受信パケットとなるまで、これらデータパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）をバッファ部３０１に保管する（以下、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）と記す）。
このとき、移動局１４は現在の主基地局１１との電波強度が弱くなったことを検出し、ハンドオーバの必要を判定したとする（Ｓ１００２）。ハンドオーバ判定をした移動局１４は、新しい接続可能な基地局を検索し、検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ１００３）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ１００４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令（ＨＯコマンド）を移動局１４へ送信する（Ｓ１００５）。この時点で移動局１４および基地局１１ではハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ１００６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、既に述べたような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせると、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ１００７、Ｓ１０１０）。
これと並行して、移動局１４は、不完全受信と判定された未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１００８、１０１１）。こうして、まず基地局１１がパケットＤ（Ｎ）を完全受信すると（Ｓ１００８）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１００９）。次に、パケットＤ（Ｎ＋３）を完全受信すると（Ｓ１０１１）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１０１２）。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ１０１３）。基地局１２との同期が確立すると、移動局１４は新たな主基地局１２に対して、残りの不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１２へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１０１４）。未送信パケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）を完全受信すると、基地局１２の制御部３０３はこれらをゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１０１５）。また、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ１０１６）。以後、移動局１４からのパケットＤ（Ｎ＋８）は、基地局１２へ送信され（Ｓ１０１７）、完全受信されていればゲートウェイ１５へ転送される。
上述したように、基地局１１から直接ゲートウェイ１５へのルートと、基地局１１から基地局１２を通してゲートウェイ１５へ至るルートとの２つの伝送ルートを利用することで、ハンドオーバ時の未送信データパケットをゲートウェイ１５へ高速伝送することができる。さらに、ハンドオーバ時のＸＵＢインターフェースのパケット転送量を削減できるので、多数のハンドオーバ処理が重なっても高速データ転送が可能となり、通信中断期間の短縮、通信品質の向上を達成することができる。
１２．第７実施例
図１４は、本発明の第７実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、移動局１４が現在の主基地局１１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１０００）。主基地局１１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、基地局１１の制御部３０３は、受信状態通知(status report)を移動局１４へ送信し（Ｓ１００１）、不完全受信パケットが順次移動局１４から再送されて完全受信パケットとなるまで、これらデータパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）をバッファ部３０１に保管する（以下、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）と記す）。
このとき、移動局１４は現在の主基地局１１との電波強度が弱くなったことを検出し、ハンドオーバの必要を判定したとする（Ｓ１００２）。ハンドオーバ判定をした移動局１４は、新しい接続可能な基地局を検索し、検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ１００３）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ１００４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令を移動局１４へ送信する（Ｓ１００５）。この時点で移動局１４および基地局１１ではハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ１００６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、既に述べたような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせると、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する。ここでは、まず未送信データパケットＤ*（Ｎ＋７）が転送され（Ｓ１００７）、続いてＤ*（Ｎ＋６）が転送される（Ｓ１００８）。
これと並行して、移動局１４は、不完全受信と判定された未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１００９）。
これによってパケットＤ（Ｎ）を完全受信すると（Ｓ１００９）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１０１０）。この時点では未送信パケットＤ*（Ｎ＋３）が完全受信となっていないので、未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）がゲートウェイ１５へ送信される。
基地局１１の振分制御部３０５は、現時刻とハンドオーバ始動時間ＡＴとの差に基づいてハンドオーバ始動時間ＡＴが迫っているかどうかをチェックし、その時のバッファ部３０１の残存している未送信データパケットの量をチェックする（Ｓ１１０１）。ハンドオーバ始動時間が迫っているかどうかの判断基準としては、たとえばハンドオーバ始動時間ＡＴより所定時間前の時点Ｔ２を用いることができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきた時点Ｔ２になっても、未送信パケットが所定量以上残存している場合には（Ｓ１１０１）、バッファ管理テーブル３０２を制御して基地局１２へ転送されるパケットの順番を残存する未送信パケットの最も小さいシーケンス番号からの昇順に切り替える（Ｓ１１０２）。ここでは、未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）は既にゲートウェイ１５へ送信されるので、時点Ｔ２以降、基地局１１は残りの未送信データパケットＤ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）を基地局１２へ順次転送する。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ１１０３）。基地局１２との同期が確立すると、移動局１４は新たな主基地局１２に対して、残りの不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１２へ無線インターフェースを通して再送する。不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋３）が基地局１２へ再送されると（Ｓ１１０４）、基地局１２の制御部３０３は未送信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイ１５へ送信し（Ｓ１１０５）、同様に、不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）が基地局１２へ再送されると（Ｓ１１０７）、基地局１２の制御部３０３は未送信パケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１１０８）。また、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ１１０６）。以後、移動局１４からのパケットＤ（Ｎ＋８）は、基地局１２へ送信され（Ｓ１１０９）、完全受信されていればゲートウェイ１５へ転送される。
上述したように、第７実施例によれば、ハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順に切り替えて基地局１２へ転送することで、シーケンス番号の若い不完全受信パケットか先に処理されるので、通信の中断期間を短くすることができる。
１３．第８実施例
図１５は、本発明の第８実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。移動局１４は現在の主基地局１１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１０００）。主基地局１１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、基地局１１の制御部３０３は、受信状態通知(status report)を移動局１４へ送信し（Ｓ１００１）、不完全受信パケットが順次移動局１４から再送されて完全受信パケットとなるまで、これらデータパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）をバッファ部３０１に保管する（以下、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）と記す）。
このとき、移動局１４は現在の主基地局１１との電波強度が弱くなったことを検出し、ハンドオーバの必要を判定したとする（Ｓ１００２）。ハンドオーバ判定をした移動局１４は、新しい接続可能な基地局を検索し、検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ１００３）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ１００４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令（ＨＯコマンド）を移動局１４へ送信する（Ｓ１００５）。この時点で移動局１４および基地局１１ではハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ１００６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、既に述べたような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせると、基地局１１の振分制御部３０５は、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBと、伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて、移動局１４から無線インターフェースを通して完全受信してゲートウェイ１５へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点ＴＳＰを算出する。
転送開始点の計算方法について次のようになる。転送開始点ＴＳＰは、基地局１１とゲートウェイ１５との間のＸＵインターフェースによりゲートウェイへ送信できるであろうパケット予想数である。等しい時間内でＸＵＢインターフェースとＸＵインターフェースとを通して全ての未送信パケットを伝送すべきであるから、無線インターフェースを通して移動局１４からの再送を考慮して転送開始点ＴＳＰを計算することができる。この場合は可変のハンドオーバ始動時間ＡＴを前提とし、そのＡＴまではＸＵインターフェースとＸＵＢインターフェースを通して未送信パケットを伝送すべきである。
しかし、ＡＴが固定の場合はＴＳＰは以下のように計算することができる。
ＴＳＰ＝ｆNEXTGAP（ｑ×ＲAIR×ＡＴ）
ただし、ｑはマージンを示す定数、ＲAIRは無線インターフェースの上り予想伝送速度、ｆNEXTGAP（ｘ）はｘの関数であり、移動局１４から受信されたデータパケットのデータ量ｘを与えたときにゲートウェイ１５に送信できないパケットの最初シーケンス番号を返す。
転送開始点ＴＳＰが決定すると（ここでは、送信パケット予想数＝６）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して転送開始点ＴＳＰ以降の未送信データパケット（ここではＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７））の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ１２０１、Ｓ１２０４）。
これと並行して、移動局１４は、不完全受信と判定された未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１２０２、Ｓ１２０５）。こうして、まず基地局１１がパケットＤ（Ｎ）を完全受信すると（Ｓ１２０２）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１２０３）。次に、パケットＤ（Ｎ＋３）を完全受信すると（Ｓ１２０５）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１２０６）。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ１２０７）。基地局１２との同期が確立すると、移動局１４は新たな主基地局１２に対して、残りの不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１２へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１２０８）。未送信パケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）を完全受信すると、基地局１２の制御部３０３はこれらをゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１２０９）。また、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ１２１０）。以後、移動局１４からのパケットＤ（Ｎ＋８）は、基地局１２へ送信され（Ｓ１２１１）、完全受信されていればゲートウェイ１５へ転送される。
このように第８実施例によれば、転送開始点ＴＳＰを予測し、ゲートウェイ１５への送信順および基地局１２への転送順を共に未送信パケットのシーケンス番号の昇順にすることで、シーケンス番号の若いパケットが早くゲートウェイ１５へ送信されることとなり、通信の中断期間を短くすることができる。また伝送順がいずれもシーケンス番号の順番であるから、受信する側の制御も簡単になる。
１４．第９実施例
図１６は、本発明の第９実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。移動局１４は現在の主基地局１１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１０００）。主基地局１１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、基地局１１の制御部３０３は、受信状態通知(status report)を移動局１４へ送信し（Ｓ１００１）、不完全受信パケットが順次移動局１４から再送されて完全受信パケットとなるまで、これらデータパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）をバッファ部３０１に保管する（以下、未送信データパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋７）と記す）。
このとき、移動局１４は現在の主基地局１１との電波強度が弱くなったことを検出し、ハンドオーバの必要を判定したとする（Ｓ１００２）。ハンドオーバ判定をした移動局１４は、新しい接続可能な基地局を検索し、検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ１００３）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ１００４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令（ＨＯコマンド）を移動局１４へ送信する（Ｓ１００５）。この時点で移動局１４および基地局１１ではハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ１００６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、既に述べたような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせると、基地局１１の振分制御部３０５は、移動局１４との間の無線インターフェースの伝送速度ＲAIRと、基地局１２との間のインターフェースＸＵＢの伝送速度ＲXUBと、伝送すべき未送信パケットの総量Ｂとに基づいて、移動局１４から無線インターフェースを通して完全受信してゲートウェイ１５へ送信できるだろうパケット予想数である転送開始点ＴＳＰを算出する。転送開始点の計算方法については、すでに説明したとおりである。
転送開始点ＴＳＰが決定すると（ここでは、送信パケット予想数＝６）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して転送開始点ＴＳＰ以降の未送信データパケット（ここではＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７））の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ１３０１、Ｓ１３０２）。
これと並行して、移動局１４は、不完全受信と判定された未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１３０３）。こうして、基地局１１がパケットＤ（Ｎ）を完全受信すると（Ｓ１３０３）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１３０４）。
また、基地局１１の振分制御部３０５は、現時刻とハンドオーバ始動時間ＡＴとの差に基づいてハンドオーバ始動時間ＡＴが迫っているかどうかをチェックし、その時のバッファ部３０１の残存している未送信データパケットの量をチェックする。ハンドオーバ始動時間が迫っているかどうかの判断基準としては、たとえばハンドオーバ始動時間ＡＴより所定時間前の時点Ｔ２を用いることができる。
基地局１１の振分制御部３０５は、ハンドオーバ始動時間ＡＴが迫ってきた時点Ｔ２になっても、未送信パケットが所定量以上残存している場合には（Ｓ１３０５）、バッファ管理テーブル３０２を制御して基地局１２へ転送されるパケットの順番を残存する未送信パケットの最も小さいシーケンス番号からの昇順に切り替える（Ｓ１３０６）。ここでは、未送信パケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋２）は既にゲートウェイ１５へ送信されるので、時点Ｔ２以降、基地局１１は残りの未送信データパケットＤ*（Ｎ＋３）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）を基地局１２へ順次転送する。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ１３０７）。基地局１２との同期が確立すると、移動局１４は新たな主基地局１２に対して、残りの不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１２へ無線インターフェースを通して再送する。不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋３）が基地局１２へ再送されると（Ｓ１３０８）、基地局１２の制御部３０３は未送信パケットＤ（Ｎ＋３）〜Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイ１５へ送信し（Ｓ１３０９）、同様に、不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）が基地局１２へ再送されると（Ｓ１３１１）、基地局１２の制御部３０３は未送信パケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１３１２）。また、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ１３１０）。以後、移動局１４からのパケットＤ（Ｎ＋８）は、基地局１２へ送信され（Ｓ１３１３）、完全受信されていればゲートウェイ１５へ転送される。
上述したように、第９実施例によれば、転送開始点ＴＳＰを予測し、ゲートウェイ１５への送信順および基地局１２への転送順を共に未送信パケットのシーケンス番号の昇順にすることで、シーケンス番号の若いパケットが早くゲートウェイ１５へ送信されることとなり、通信の中断期間を短くすることができる。さらにハンドオーバ始動時が接近すると、基地局１２へ転送されるパケットの順番をシーケンス番号の小さい順に切り替えて基地局１２へ転送することで、シーケンス番号の若い不完全受信パケットか先に処理されるので、通信の中断期間を短くすることができる。
１５．変形例
上述した第６実施例から第９実施例では、主基地局である基地局１１でシーケンス順に完全受信パケットが揃うまで、不完全受信パケットと共に完全受信パケットも未送信パケットとして保管されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。移動局１４から最初に受信したパケットに完全受信パケットがあれば、それらをシーケンス順でなくともゲートウェイ１５へ順次送信し、後で再送されて完全になったパケットをゲートウェイ１５へ送信する方式であっても本発明は適用可能である。この方式の場合、ゲートウェイ１５が基地局１１および１２から受信したパケット列をシーケンス順に並び換える。以下、図１３に示す第６実施例の変形例として、この方式を説明する。その他第７〜第９実施例の場合も同様の変形例として適用可能である。
図１７は、本発明の第６実施例の変形例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。まず、移動局１４は現在の主基地局１１に対してデータパケットＤ（Ｎ）・・・Ｄ（Ｎ＋７）を送信する（Ｓ１０００）。主基地局１１は、すべてのパケットを完全に受信できず、以下、データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）およびＤ*（Ｎ＋７）が不完全に受信されたものとする。この場合、基地局１１の制御部３０３は、受信状態通知(status report)を移動局１４へ送信し（Ｓ１００１）、不完全受信パケットが順次移動局１４から再送されるのを待つと共に、完全受信パケットＤ（Ｎ＋１）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１４０１）。したがって、不完全受信パケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）がバッファ部３０１に保管される。この変形例では、これらバッファ部３０１に保管されている不完全受信パケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）を未送信データパケットと呼ぶ。
このとき、移動局１４は現在の主基地局１１との電波強度が弱くなったことを検出し、ハンドオーバの必要を判定したとする（Ｓ１００２）。ハンドオーバ判定をした移動局１４は、新しい接続可能な基地局を検索し、検索の結果、基地局１２への新規接続を基地局１１に対してハンドオーバ要求する（Ｓ１００３）。
移動局１４がハンドオーバ（ＨＯ）要求を主基地局である基地局１１へ送信すると、基地局１１とターゲット基地局１２のハンドオーバ制御部３０４は移動局１４に対するハンドオーバの相互調整を行ない、ハンドオーバを決定する（Ｓ１００４）。
ハンドオーバが決定されると、基地局１１のハンドオーバ制御部３０４は、ハンドオーバ始動時間ＡＴを設定したハンドオーバ命令（ＨＯコマンド）を移動局１４へ送信する（Ｓ１００５）。この時点で移動局１４および基地局１１ではハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせる（Ｓ１００６）。なお、ハンドオーバ始動時間ＡＴは、既に述べたような計算だけではなく、所定の固定値に設定されてもよい。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマをスタートさせると、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も大きいシーケンス番号から降順に基地局間インターフェースＸＵＢを通して基地局１２へ転送を開始する（Ｓ１００７、Ｓ１０１０）。
これと並行して、移動局１４は、不完全受信と判定された未送信データパケットＤ*（Ｎ）、Ｄ*（Ｎ＋３）、Ｄ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１１へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１００８、１０１１）。こうして、まず基地局１１がパケットＤ（Ｎ）を完全受信すると（Ｓ１００８）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１００９）。次に、パケットＤ（Ｎ＋３）を完全受信すると（Ｓ１０１１）、基地局１１の振分制御部３０５は、バッファ管理テーブル３０２を制御して完全受信したパケットＤ（Ｎ＋３）をゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１０１２）。ゲートウェイ１５には、完全受信パケットＤ（Ｎ＋１）、Ｄ（Ｎ＋２）、Ｄ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）が既に送信されているので（Ｓ１４０１）、この時点で、ゲートウェイ１５には上りパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋５）が揃ったことになる。
ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマがタイムアップすると、移動局１４はターゲット基地局１２との間で物理層の同期を確立する（Ｓ１０１３）。基地局１２との同期が確立すると、移動局１４は新たな主基地局１２に対して、残りの不完全受信パケットＤ*（Ｎ＋６）、Ｄ*（Ｎ＋７）の最も小さいシーケンス番号から昇順に基地局１２へ無線インターフェースを通して再送する（Ｓ１０１４）。未送信パケットＤ（Ｎ＋６）、Ｄ（Ｎ＋７）を完全受信すると、基地局１２の制御部３０３はこれらをゲートウェイ１５へ送信する（Ｓ１０１５）。また、ゲートウェイ１５は基地局１１および１２からの通知により移動局１４の主基地局を基地局１１から基地局１２へ更新する（Ｓ１０１６）。以後、移動局１４からのパケットＤ（Ｎ＋８）は、基地局１２へ送信され（Ｓ１０１７）、完全受信されていればゲートウェイ１５へ転送される。
このように、主基地局である基地局１１は移動局１４から完全受信したパケットをゲートウェイ１５へ送信し、基地局１１に残った不完全受信パケットの一部をハンドオーバ先の基地局１２へ転送する。したがって、基地局１１から直接ゲートウェイ１５へ送信するルートと、基地局１１から基地局１２を通してゲートウェイ１５へ至るルートとの２つの伝送ルートを利用することで、ハンドオーバ時の未送信データパケットをゲートウェイ１５へ高速伝送することができる。特に、ハンドオーバ前に主基地局１１からゲートウェイ１５へ完全受信パケットが送信されているので、ハンドオーバ時のＸＵＢインターフェースのパケット転送量を大幅に削減でき、多数のハンドオーバ処理が重なっても高速データ転送が可能となり、通信中断期間の短縮、通信品質の向上を達成することができる。
１６．移動局
図１８は本発明による移動体通信システムにおける移動局の一例を示すブロック図である。ここでは本発明に関連する部分のみを図示している。
移動局は、基地局と無線インターフェースを通して通信するための無線送受信器１３０１を有し、送信データおよび受信データはバッファ部１３０２に格納され、バッファ部１３０２は管理テーブル１３０３を用いて制御部１３０４により制御される。制御部１３０４は機能的にハンドオーバ制御部１３０５を含み、上述した各実施例における送受信動作、ハンドオーバ判定、ハンドオーバ命令の実行、ハンドオーバ始動時間ＡＴのタイマ管理、新たな基地局との同期確立などの制御を実行する。
たとえば、図４（Ａ）に示す第１実施形態でのパケット受信では、基地局１１からパケットＤ（Ｎ）〜Ｄ（Ｎ＋３）を受信し、ハンドオーバ後に新たな主基地局１２からＤ（Ｎ＋４）、Ｄ（Ｎ＋５）〜Ｄ（Ｎ＋７）を受信する。したがって、ハンドオーバの前後でこれら受信パケットをバッファ部１３０２に保管する必要がある。
また、図４（Ｂ）に示す第２実施形態では、基地局１１から受信状態通知(status report)を受信すると、制御部１３０５はその中で不完全受信とされたパケットを基地局１１へ再送するが、基地局１２にハンドオーバした後は、既に再送したパケットを除いたものを基地局１２へ再送する。すなわち、ハンドオーバの前後で移動局１４は異なる基地局へ不完全受信のパケットを再送することになる。
なお、移動局１４としては、通信機能および情報処理機能を有する携帯装置であり、たとえば携帯電話、携帯情報端末などである。
本発明は基地局間インターフェースを有する移動体通信システム一般に適用可能である。
一般的な移動体通信システムを概略的に示すネットワーク構成図である。 （Ａ）は基地局間データ転送を用いた従来のハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図、（Ｂ）は主基地局に保管された未送信パケットの転送順を示す模式図である。 基地局間データ転送を用いた従来のハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの部分的な構成図、（Ｂ）は本発明の第２実施形態によるハンドオーバ時のデータ転送方法を概略的に示す移動体通信システムの部分的な構成図である。 （ａ）は従来の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｂ）は本発明の第１実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｃ）は本発明の第２実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケット転送順、（ｄ）は本発明の第３実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケットの転送順、（ｅ）は本発明の第４実施例によるデータ転送方法の基地局間インターフェースにおける未送信パケット転送順、をそれぞれ示す模式図である。 本発明による移動体通信システムの基地局を示す概略的ブロック図である。 本発明の第１実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第２実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第３実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第４実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第５実施例によるハンドオーバおよび下りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 （ａ）は従来の上り未送信パケットの転送順、（ｂ）は本発明の第６実施例によるデータ転送方法の上り未送信パケットの転送順、（ｃ）は本発明の第７実施例によるデータ転送方法の上り未送信パケット転送順、をそれぞれ示す模式図である。 本発明の第６実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第７実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第８実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第９実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第１０実施例によるハンドオーバおよび上りデータ伝送手順を示すシーケンス図である。 本発明による移動体通信システムにおける移動局の一例を示すブロック図である。
符号の説明
１１、１２ 基地局
１３ ネットワーク
１４ 移動局
１５ ゲートウェイ
Ｎ〜Ｎ＋７ 未送信データパケットのシーケンス番号

Claims (21)

  1. 移動体通信システムにおける第１局と第２局との間で基地局を介してデータを伝送する方法において、
    １つの基地局が前記第１局あるいは前記第２局を宛先局とする未送信データを保持し、
    前記基地局が前記未送信データの一部分を前記宛先局へ、前記未送信データの他の部分を他の基地局へ、それぞれ伝送し、
    前記他の基地局が前記未送信データの他の部分を前記宛先局へ伝送する、
    ことを特徴とするデータ伝送方法。
  2. 前記基地局は、前記未送信データの系列における少なくとも２つの異なる位置からそれぞれ順次伝送することで前記一部分と前記他の部分とに振り分けることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送方法。
  3. 前記基地局は、前記未送信データの系列の先頭側の位置から前記宛先局へ順次伝送することを特徴とする請求項２に記載のデータ伝送方法。
  4. 前記基地局は、前記未送信データの系列の後尾側の位置から前記他の基地局へ順次伝送することを特徴とする請求項２または３に記載のデータ伝送方法。
  5. 前記基地局は、前記基地局と前記宛先との間のデータ伝送速度と前記基地局と前記他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて、前記未送信データの系列の後尾側の位置を設定することを特徴とする請求項４に記載のデータ伝送方法。
  6. 前記基地局は、前記第１局のデータ伝送のための接続が前記基地局から前記他の基地局へ切り替わるタイミングを制御することを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載のデータ伝送方法。
  7. 前記タイミングが時間的に接近したときに前記未送信データの残存部分があれば、当該残存部分の先頭から順に前記他の基地局へ伝送することを特徴とする請求項６に記載のデータ伝送方法。
  8. 前記タイミングは、前記基地局と前記第１局との間のデータ伝送速度と前記基地局と前記他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて設定されることを特徴とする請求項６または７に記載のデータ伝送方法。
  9. 前記第１局が移動局であり、前記未送信データは前記第１局から前記第２局への上り伝送データであることを特徴とする請求項１−８のいずれか１項に記載のデータ伝送方法。
  10. 前記第１局が移動局であり、前記未送信データは前記第２局から前記第１局への下り伝送データであることを特徴とする請求項１−８のいずれか１項に記載のデータ伝送方法。
  11. 複数の基地局を有し、第１局と第２局との間で基地局を介してデータを伝送するシステムにおいて、
    各基地局は、前記第１局あるいは前記第２局を宛先局とする未送信データを保持するための保持手段と、前記未送信データの一部分を前記宛先局へ、前記未送信データの他の部分を他の基地局へ、それぞれ伝送するための制御手段と、を有し、前記他の基地局が前記未送信データの他の部分を前記宛先局へ伝送することを特徴とするデータ伝送システム。
  12. 移動体通信システムにおける第１局と第２局との間に介在してデータを伝送する基地局において、
    前記第１局あるいは前記第２局を宛先局とする未送信データを保持する保持手段と、
    前記未送信データの一部分を前記宛先局へ、前記未送信データの他の部分を他の基地局へ、それぞれ伝送するための制御手段と、
    を有することを特徴とする基地局。
  13. 前記制御手段は、前記未送信データの系列における少なくとも２つの異なる位置からそれぞれ順次伝送することで前記一部分と前記他の部分とに振り分けることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
  14. 前記制御手段は、前記未送信データの系列の先頭側の位置から前記宛先局へ順次伝送することを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
  15. 前記制御手段は、前記未送信データの系列の後尾側の位置から前記他の基地局へ順次伝送することを特徴とする請求項１３または１４３に記載の基地局。
  16. 前記制御手段は、自局と前記宛先局との間のデータ伝送速度と、自局と前記他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて、前記未送信データの系列の後尾側の位置を設定することを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
  17. 前記制御手段は、前記第１局のデータ伝送のための接続が自局から前記他の基地局へ切り替わるタイミングを制御することを特徴とする請求項１２−１６のいずれか１項に記載の基地局。
  18. 前記タイミングが時間的に接近したときに前記未送信データの残存部分があれば、当該残存部分の先頭から順に前記他の基地局へ伝送することを特徴とする請求項１７に記載の基地局。
  19. 前記タイミングは、自局と前記第１局との間のデータ伝送速度と、自局と前記他の基地局との間のデータ伝送速度とに基づいて設定されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の基地局。
  20. 移動体通信システムにおける第１局と第２局との間に介在してデータを伝送する基地局の機能をコンピュータに実現するためのプログラムにおいて、
    前記第１局あるいは前記第２局を宛先局とする未送信データを保持するステップと、
    前記未送信データの一部分を前記宛先局へ、前記未送信データの他の部分を他の基地局へ、それぞれ伝送するステップと、
    を有することを特徴とするプログラム。
  21. 前記未送信データの系列における少なくとも２つの異なる位置からそれぞれ順次伝送することで前記一部分と前記他の部分とに振り分けることを特徴とする請求項２０に記載のプログラム。

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