JP2019140465A - 無線通信システム、無線通信制御方法、移動端末装置、基地局装置、及び、制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、通信断の発生を抑制した、移動端末装置の基地局装置間ハンドオーバを実現する。【解決手段】無線通信システム１０は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置１００と、移動端末装置１００に対して、それぞれ１つの無線リンク２００を確立する複数の基地局装置１０２と、確立した複数の無線リンク２００のうち、データ通信に使用するデータリンク２００Ｃを選択する制御装置１０３と、を備えてよい。移動端末装置１００は、選択されたデータリンク２００Ｃを使用して、データリンク２００Ｃを確立した基地局装置１０２Ｃとデータ通信を行う。【選択図】図４

Description

本開示は、無線通信システム、無線通信制御方法、移動端末装置、基地局装置、及び、制御装置に関する。

無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムは、複数の移動局（移動端末装置）と一つの基地局（基地局装置）とが特定の周波数を利用して移動局−基地局間の通信を行うことを基本サービス単位とし、複数の基本サービス単位の集合によって構成される。

移動局には、ステーション（ＳＴＡ）の役割が割り当てられ、基地局には、アクセスポイント（ＡＰ）の役割が割り当てられる。移動局は、１つのＡＰと無線リンクを確立する機能を有する。一方、基地局は、複数のＳＴＡと無線リンクを確立する機能を有する。

複数のＳＴＡは、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡと呼ばれる信号衝突回避方式を用いて、ＡＰと接続する。なお、「ＣＳＭＡ／ＣＡ」は、「Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance」の略記である。

無線ＬＡＮシステムでは、ＳＴＡとＡＰとの通信（別言すると、無線リンク）が切断された場合、ＳＴＡは、例えば、再スキャン処理を行うことによって無線リンクを確立可能な別のＡＰを探索し、接続先ＡＰの切り替え（別言すると、ハンドオーバ）を行う。

特開２００５−１７５９３２号公報

上述のように、無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰとの通信の切断がＳＴＡにおいて検出された場合に再スキャン処理が行われるため、ＳＴＡは、ハンドオーバの完了まで通信断が継続する。別言すると、無線ＬＡＮシステムでは、ソフトハンドオーバがサポートされない。

本開示の非限定的な実施形態は、無線通信システムにおいて、通信断の発生を抑制した、移動端末装置の基地局装置間ハンドオーバの提供に資する。

本開示における無線通信システムは、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と、前記移動端末装置に対して、それぞれ１つの無線リンクを確立する複数の基地局装置と、確立した複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する制御装置と、を備え、前記移動端末装置は、選択された前記データリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う。

また、本開示における無線通信制御方法は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と複数の基地局装置のそれぞれとの間に、前記複数の無線リンクを確立し、確立した前記複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択し、選択された前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と、前記データリンクを確立した基地局装置と、の間において前記データ通信を行う。

また、本開示における移動端末装置は、複数の基地局装置に対して、時分割共有される複数の無線リンクを確立する無線通信回路と、確立した前記無線リンクのうち、データ通信のために選択されたデータリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う処理回路と、を備える。

また、本開示における基地局装置は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する無線通信回路と、前記確立された無線リンクがデータ通信に使用するデータリンクに選択された場合に、前記データリンクを使用して前記移動端末装置と前記データ通信を行う処理回路と、を備える。

また、本開示における制御装置は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する要求を、複数の基地局装置へ送信する送信回路と、前記指示によって確立された複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する選択回路と、選択した前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と前記データリンクを確立した基地局装置との間で行われる前記データ通信におけるデータ信号を処理する処理回路と、を備える。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の一態様によれば、無線通信システムにおいて、通信断の発生を抑制した、移動端末装置の基地局装置間ハンドオーバを実現できる。

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

一実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの構成例を示すブロック図 一本実施形態に係る無線ＬＡＮシステムにおいて移動局からのビーコン受信時の動作例を示す図 一実施形態に係る無線ＬＡＮシステムにおいて基地局のビームトレーニングの動作例を示す図 一実施形態に係る無線ＬＡＮシステムにおいて無線リンクの確立状態の例を示す図 一実施形態に係る無線リンクの確立処理、及び、データ通信に使用する無線リンクの選択処理の一例を示すフローチャート 一実施形態に係る無線リンクの確立処理、及び、データ通信に使用する無線リンクの選択処理の他の一例を示すフローチャート 一実施形態に係る無線リンクの監視処理及び更新処理の一例を示すフローチャート 一実施形態に係る無線ＬＡＮシステムにおいて移動局が移動した場合の無線リンクの確立状態の一例を示す図 一実施形態の変形例に係る無線ＬＡＮシステムにおいて２つの移動局が存在する場合の無線リンクの確立状態の一例を示す図 一実施形態の変形例に係る無線ＬＡＮシステムにおいてデータリンクに冗長性を付与した例を示す図 一実施形態の変形例に係るデータ処理の一例を示すフローチャート 一実施形態の変形例に係るパケットデータの伝送例を時系列に示す図 比較例に係る無線ＬＡＮシステムの構成例を示すブロック図

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

また、添付の各図面において、共通の構成要素には同一の符号を付す。添付の各図面において、同種の要素を区別して説明する場合には、「・・・１０２Ａ」、「・・・１０２Ｂ」のように、アルファベットを付記した参照符号を使用し、同種の要素を区別しないで説明する場合には、「・・・１０２」のように、アルファベットを省略した共通の参照符号を使用することがある。

まず、ハンドオーバについて説明する。
ハンドオーバに伴う通信断の発生を抑制するため、複数の送受信機をＳＴＡに搭載し、ＳＴＡの周囲に存在する複数のＡＰと予め無線リンクを確立する手法が検討されている。しかし、この手法では、複数の送受信機をＳＴＡに搭載するため、ＳＴＡのコスト、サイズ、及び／又は、消費電力等が増大し得る。

また、複数のＳＴＡのそれぞれが、通信断に備えて予めスキャン処理を行う手法も検討される。例えば、ＳＴＡは、無線リンクの受信信号レベルが閾値よりも小さくなった場合に、無線リンクが切断される前に、スキャン処理を時分割に行っておく。しかし、ＳＴＡは、接続先ＡＰを切り替えた後に、新たな接続先ＡＰと接続の認証手順を行うため、通信断が発生する。

このような通信断の発生は、たとえ短時間であっても、例えば、映像の低遅延伝送等において、再生映像に乱れを生じさせる原因となり得る。また、移動局であるＳＴＡが高速移動する場合、あるいは、ミリ波帯を用いる高速無線ＬＡＮシステム（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ／ａｙ）では、マイクロ波帯の電波を用いるシステムに比べて通信距離が短く指向性も強い傾向にあるため、通信断の発生頻度が増加し得る。

＜無線ＬＡＮシステムの構成、及び、無線リンクの確立処理＞
図１は、一実施形態に係る無線ＬＡＮシステム１０の構成例を示すブロック図である。無線ＬＡＮシステム１０には、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ａ／ｎ／ａｃ／ａｄ／ａｙといった無線ＬＡＮ関連規格に準拠した（あるいは、ベースとした）通信プロトコルが適用されてよい。

図１に示す無線ＬＡＮシステム１０は、例示的に、移動局１００と、基地局システム１０１と、を備える。

基地局システム１０１は、例えば、複数の基地局１０２Ａ、１０２Ｂ、・・・と、基地局制御装置１０３と、を備える。なお、以下の説明において、複数の基地局１０２Ａ、１０２Ｂ、・・・を「基地局Ａ」、「基地局Ｂ」のように参照番号「１０２」を省略して記載することがある。

基地局制御装置１０３と複数の基地局１０２のそれぞれとは、有線インタフェース及び無線インタフェースの一方又は双方を用いて接続されてよい。有線インタフェースには、非限定的な一例として、イーサネット（登録商標）ケーブル、又は、光ファイバケーブルが適用されてよい。無線インタフェースには、有線インタフェースを用いた通信と同等の通信が可能なインタフェースが適用されてよい。

移動局１００は、例示的に、複数の基地局１０２のいずれかと無線による通信を行う。移動局１００は、例えば、携帯電話のような移動端末に該当してもよいし、ドローン、自動車、又は列車といった移動体に搭載された無線機器に該当してもよい。

移動局１００は、例示的に、データ処理部（データ処理回路）１０４と、無線通信部（無線通信回路）１０５と、を備える。データ処理部１０４は、例えば、複数の基地局１０２の何れか１つ以上との無線通信において無線通信部１０５を介して送受信される信号を処理する。

信号の種別には、例えば、データ信号、制御信号、ビーコン信号、及び、トレーニング信号があってよい。例えば、移動局１００から基地局システム１０１（別言すると、複数の基地局１０２の何れか）に向けて送信される信号（アップリンク）には、移動局１００に搭載のカメラによって撮影された映像データが含まれてよい。

また、基地局システム１０１から移動局１００に向けて送信される信号（アップリンク）には、例えば、移動局１００の動作を制御するための制御信号が含まれてよい。ビーコン信号及びトレーニング信号の一例については、後述する。

移動局１００の無線通信部１０５は、例えば、複数の基地局１０２の何れか１つ以上との間において１つ以上の無線リンクを確立し、確立した無線リンクの少なくとも１つを介して信号の送受信を行う。つまり、移動局１００の無線通信部１０５は、ＡＰと同様の機能を有するため、複数の無線リンクの確立に対応しており、１つ以上の基地局１０２と無線リンクを確立することができる。

複数の基地局１０２のそれぞれは、例示的に、無線通信部（無線通信回路）１０６を備える。無線通信部１０６は、例えば、移動局１００との間において無線リンクを確立し、確立した無線リンクを介して信号の送受信を行う。また、無線通信部１０６は、受信した信号を基地局制御装置１０３へ送信する一方、基地局制御装置１０３から受信した移動局１００宛の信号を確立した無線リンクにて移動局１００へ送信する。なお、複数の基地局１０２のそれぞれの無線通信部１０６は、本実施の形態では、ＳＴＡのように、単一のリンクの確立に対応しており、１つの移動局１００との間において、無線リンクを確立する。

このように、１つの移動局１００の無線通信部１０５と、複数の基地局１０２の何れか１つ以上の無線通信部１０６と、の間において１つ以上の無線リンクが確立され、確立した無線リンクの少なくとも１つを通じて信号が送受信される。

また、基地局システム１０１において、基地局制御装置１０３は、例えば、データ処理部（データ処理回路）１０７と、基地局制御部（基地局制御回路）１０８と、を備える。

データ処理部１０７は、例えば、何れかの基地局１０２から入力されたデータ信号を処理する一方、何れかの基地局１０２へ出力するデータ信号を処理する。基地局１０２から入力されるデータ信号は、例えば、移動局１００が出力したデータ信号である。また、基地局１０２へ出力されるデータ信号は、例えば、移動局１００宛のデータ信号である。

基地局制御部１０８は、例えば、複数の基地局１０２のうち、無線リンクを確立する基地局１０２の選択、及び、データ信号の伝送（別言すると、データ通信）に使用する基地局１０２の選択などの制御を行う。なお、「データ信号の伝送に使用する基地局１０２を選択」することは、「データ通信に使用する無線リンクを選択」すること、と捉えてもよい。

例示的に、基地局制御部１０８は、送信部（送信回路）１０８１と、選択部（選択回路）１０８２と、を備えてよい。送信部１０８１は、時分割共有される複数の無線リンクの１つを移動局１００に対して確立する指示を、複数の基地局１０２へ送信する。

選択部１０８２は、送信部１０８１の指示によって確立された複数の無線リンクのうち、データ通信に使用する無線リンク（以下「データリンク」と称することがある）を選択する。データ処理部１０７は、選択されたデータリンクを使用して移動局１００とデータリンクを確立した基地局１０２との間において行われるデータ通信のデータ信号を処理する。

なお、図１において、符号１０９は、基地局制御部１０８に備えられた入出力端子を表す。基地局制御部１０８は、入出力端子１０９を介して、例えばバックボーンネットワーク（「コアネットワーク」と称されることもある）のような外部ネットワークとデータ信号を入出力する。

図１において、移動局１００は、例えば、無線ＬＡＮ技術におけるアクセスポイント（ＡＰ）と同様の機能を有しているため、２以上の基地局１０２のそれぞれに接続して無線リンクを確立する。つまり、移動局１００は、複数の無線リンクの確立に対応している。

一方、基地局１０２のそれぞれは、例えば、無線ＬＡＮ技術におけるステーション（ＳＴＡ）と同様の機能を有しているため、１つの移動局１００に対して１つの無線リンクを確立する。つまり、基地局１０２のそれぞれは、単一の無線リンクの確立に対応している。

したがって、ＡＰとして動作する移動局１００と、ＳＴＡとして動作する複数の基地局１０２と、の間に、複数の無線リンクが確立される。

このように、本実施形態においては、移動局１００にＡＰの役割が割り当てられ、基地局１０２のそれぞれにＳＴＡの役割が割り当てられる。そのため、移動局１００は、ＡＰ１００に読み替えられてもよく、基地局１０２のそれぞれは、ＳＴＡ１０２に読み替えられてもよい。

移動局１００と複数の基地局１０２との間に確立した複数の無線リンクは、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいた多重（又は多元）アクセス方式によって時分割に共有される。

例えば、移動局１００は、同じ周波数の複数の無線リンク（別言すると、周波数チャネル）を時分割多重して、複数の基地局１０２の何れかと通信する。

一方、複数の基地局１０２のそれぞれは、移動局１００宛に信号を送信する場合、確立した無線リンクのキャリアセンスを行い、ビジー状態が検出されない場合に、確立した無線リンクへ信号を送信する。

なお、以下において、「ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいた多重（又は多元）アクセス方式」を、便宜的に、「ＣＳＭＡアクセス方式」と略称することがある。

以下、本実施形態における無線ＬＡＮシステム１０の動作の一例について、図２、図３、及び、図４を参照して説明する。なお、図２、図３、及び、図４には、基地局システム１０１に、６台の基地局１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、及び、１０２Ｆが備えられた例が示されている。

また、移動局１００には、非限定的な一例として、ドローンを使用した場合について説明する。更に、移動局１００と基地局１０２それぞれとの間の無線通信には、非限定的な一例として、ミリ波帯（例えば、６０ＧＨｚ帯）の電波を使用した場合について説明する。また、移動局１００、及び、複数の基地局１０２のそれぞれが、電波の指向性（別言すると、指向性アンテナのアンテナ方向）を走査するビームフォーミング機能を有する場合について説明する。

図２は、移動局１００と基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆとの間に無線リンクが確立する前の状態を示している。

移動局１００は、例えば、ビーコン信号１１０を、アンテナ方向を走査しながら周期的に送信する。一方、基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆは、それぞれ、擬似オムニ（quasi-omni）で定義されるビーム幅のアンテナパターン１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ、１１１Ｄ、１１１Ｅ、及び、１１１Ｆによって、ビーコン信号１１０の受信を待ち受ける。

基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆのうちの何れか１つ又は複数においてビーコン信号が受信された場合、ビーコン信号の受信結果（以下「ビーコン受信結果」と略称することがある）が、基地局制御装置１０３へ通知（又は報告）される。

ビーコン受信結果には、例えば、ビーコン信号の受信品質（以下「ビーコン受信品質」と略称することがある）を示す情報（又は指標）が含まれてよい。ビーコン受信品質を示す情報の非限定的な一例としては、ビーコン信号の受信電力、及び、受信強度（received signal strength indicator，ＲＳＳＩ）が挙げられる。

基地局制御装置１０３は、例えば基地局制御部１０８において、通知されたビーコン受信結果に基づいて、基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆの中から、移動局１００と無線リンクを確立する基地局１０２を選択する。

例えば、６台の基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆのうち、４台の基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆでのビーコン受信品質が予め決められた品質以上であり良好な場合、基地局制御装置１０３は、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及び、Ｆを選択する。

次に、図３を参照して、基地局１０２のビームトレーニング処理の一例について説明する。なお、基地局１０２のビームトレーニング処理は、例えば、基地局制御装置１０３によって制御されてよい。

図３に示すように、基地局Ｂのビームトレーニング処理に着目した場合、基地局Ｂは、ビーム１１２Ｂの方向を走査し、トレーニング信号を送信する。

一方、移動局１００は、擬似オムニで定義されるビーム幅のアンテナパターン１１３によって、基地局Ｂから送信されるトレーニング信号の受信を待ち受ける。

なお、他の基地局Ｃ、Ｄ、及び、Ｅについても、基地局Ｂと同様に、ビームトレーニング処理が行われる。

基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのビームトレーニング処理が完了した場合、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれは、例えば、基地局制御装置１０３からの制御（又は指示）に従って、移動局１００宛に無線リンクの接続要求を送信する。

移動局１００が、基地局１０２の送信した接続要求を受信することによって、移動局１００と、接続要求の送信元基地局１０２と、の間において、無線リンクを確立する処理（又は手順）が実行される。

例えば図４に示すように、移動局１００と基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれとの間に無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅが確立した場合を想定する。この場合、基地局制御装置１０３は、確立した無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、データリンクを１つ又は複数選択する。

なお、無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅを区別せずに説明する場合は、「無線リンク２００」とアルファベットを省略して記載する。

無線リンクの選択基準には、例えば、基地局１０２での無線リンクの通信品質（以下「無線リンク品質」と略称することがある）を示す情報（又は指標）が用いられてよい。無線リンク品質を示す情報又は指標の非限定的な一例としては、信号受信電力、ＲＳＳＩ、誤り率、並びに、変調及び符号化方式（modulation and coding scheme，ＭＣＳ）が挙げられる。無線リンク２００の選択基準には、これらの情報又は指標の中から選択された１つ以上が用いられてよい。

例えば、基地局制御装置１０３は、無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、品質が予め決められた品質以上である１つ又は複数の無線リンクを、データリンクに選択する。なお、データリンクを選択することは、選択した無線リンクをデータ通信に割り当てること、と読み替えられてもよい。

例えば図４において、確立した無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、無線リンク２００Ｃが予め決められた品質以上であった場合、基地局制御装置１０３は、実線で示す無線リンク２００Ｃをデータリンクに割り当てる。

なお、移動局１００と、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれと、の間に確立した無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅは、例えば、ＣＳＭＡアクセス方式によって基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅの間で時分割に共有される。

例えば、基地局１０２のそれぞれは、移動局１００宛の下り送信（例えば、制御データの送信）を行う場合、確立した無線リンク２００についてキャリアセンスを行い、ビジー状態が検出されない場合に、移動局１００宛の下り送信を行う。

上り及び下りのデータ通信については、確立した無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、データリンクに選択された無線リンク２００Ｃを使用する。

＜無線リンクの確立、及び、データリンクの選択＞
図１〜図４を用いて上述した動作例を図５のフローチャートによって図示する。
図５に示すように、移動局１００は、ビーコン信号を送信する（Ｓ２０１）。
基地局制御装置１０３（例えば、基地局制御部１０８）は、ビーコン信号を受信した基地局１０２から報告されたビーコン受信品質に基づいて、移動局１００と無線リンクを確立する基地局１０２（Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅ）を選択する（Ｓ２０２）。

その後、基地局制御装置１０３は、例えば、選択した基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれにビームトレーニング処理の実施を指示する。これにより、移動局１００と、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれと、の間においてビームトレーニング処理が行われる（Ｓ２０３）。

ビームトレーニング処理の後、基地局制御装置１０３は、例えば、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれに、移動局１００宛に接続要求を送信することを指示する。指示を受けた基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれは、移動局１００宛に接続要求を送信する（Ｓ２０４）。

移動局１００は、接続要求を許可する場合、接続許可を接続要求の送信元である基地局１０２宛に送信する（Ｓ２０５）。基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれが、移動局１００から接続許可を受信することによって、図４に例示したように、移動局１００と基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれとの間において、無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅが確立される（Ｓ２０６）。

無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅの確立後、基地局制御装置１０３は、例えば、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅでの信号受信品質に基づいて、データ通信に使用する基地局Ｃを選択する。なお、基地局Ｃを選択することは、基地局１０２Ｃに対応する無線リンク２００Ｃを選択すること、と読み替えられてもよい。また、基地局制御装置１０３は、データ通信に使用する基地局の選択情報（基地局Ｃ）を移動局１００に通知し、データ通信の開始を要求する（Ｓ２０７）。基地局制御装置１０３から移動局１００への通知には、無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのいずれかが使用できるが、代表的にはデータ通信に使用する基地局Ｃの無線リンク２００Ｃが使用される。

要求を受信した基地局Ｃは、基地局１０２Ｃと移動局１００との間において確立した無線リンク２００Ｃを使用して、移動局１００とデータ通信を行う（Ｓ２０８）。

なお、移動局１００と基地局１０２Ｃとの間では、データ信号に対する確認応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）信号などの様々な制御信号が双方向に送受信されてよい。制御信号の送受信処理については、図５において図示を省略している。

また、図５のＳ２０１は、移動局１００がビーコン信号を周期的に送信する場合における送信周期の１つに着目したタイミングに相当すると捉えてよい。ビーコン信号の送信間隔は、ビーコンインターバルと呼ばれ、図５のＳ２０２以降の処理は、複数のビーコンインターバルにわたって実行されてもよい。

また、図５に示したフローチャートは一例であり、矛盾が生じない限りにおいて各処理の順序は入れ替わってもよいし、各処理の一部が省略されてもよい。例えば、基地局システム１０１における各基地局１０２のビームトレーニング処理の後に、移動局１００と無線リンクを確立する基地局１０２の選択が行われてもよい。また、例えば、移動局１００と各基地局１０２との相対的な位置関係を、移動局１００の位置情報などを基に、特定できる場合、ビームトレーニング処理は省略されてもよい。

また、図５に例示した個々の処理は、複数の処理に分けられてもよい。複数に分けられた処理は、並行して実行されてもよいし順番に実行されてもよい。例えば、基地局１０２のビームトレーニング処理（Ｓ２０３）、接続要求（Ｓ２０４）、及び、接続許可（Ｓ２０５）の一部又は全部は、Ｓ２０２において選択された複数の基地局１０２について並行して実行されてもよいし、図６にて後述するように順番に実行されてもよい。実行の順序については、予め決められたルールに従って決定されてもよいしランダムに決定されてもよい。

また、図５において例示した処理以外の処理が追加されてもよい。例えば、ビーコン信号の送信（Ｓ２０１）と無線リンクの確立（Ｓ２０６）との間において、移動局１００から基地局１０２に対するビームトレーニング処理が、基地局１０２のビームトレーニング処理（Ｓ２０３）とは別に設けられてもよい。なお、移動局１００から基地局１０２に対するビームトレーニング処理の一例については、図６によって後述する。

＜無線リンクの確立、及び、データリンクの選択の変形例＞
図６は、図５に例示したフローチャートの変形例に相当するフローチャートである。図６において図５に図示した符号と同一符号を付した処理は、図５にて説明した処理と同一若しくは同様の処理と捉えてよい。

図６では、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅそれぞれのビームトレーニング処理（Ｓ２１０Ｂ、Ｓ２１０Ｃ、Ｓ２１０Ｄ、及び、Ｓ２１０Ｅ）が、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅの順序で順番に実行される。

また、図６では、移動局１００から基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれに対するビームトレーニング処理（Ｓ２１１Ｂ、Ｓ２１１Ｃ、Ｓ２１１Ｄ、及び、Ｓ２１１Ｅ）が、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅの順序で順番に実行される。

なお、移動局１００から基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれに対するビームトレーニング処理（Ｓ２１１Ｂ、Ｓ２１１Ｃ、Ｓ２１１Ｄ、及び、Ｓ２１１Ｅ）は、例えば図２によって説明したビーコン信号を用いたビームトレーニング処理と同様の手順に従って実行されてよい。

また、図６において、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのビームトレーニング処理（Ｓ２１０Ｂ、Ｓ２１０Ｃ、Ｓ２１０Ｄ、及び、Ｓ２１０Ｅ）の順序は、相互に入れ替えられてもよい。例えば、ランダムな順序で基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのビームトレーニング処理が実行されてもよい。

同様に、移動局１００から基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれに対するビームトレーニング処理（Ｓ２１１Ｂ、Ｓ２１１Ｃ、Ｓ２１１Ｄ、及び、Ｓ２１１Ｅ）の順序は、相互に入れ替えられてもよい。例えば、ランダムな順序で基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅのそれぞれに対するビームトレーニング処理が実行されてもよい。

このように、移動局１００から基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅそれぞれに対するビームトレーニング処理（Ｓ２１１Ｂ、Ｓ２１１Ｃ、Ｓ２１１Ｄ、及び、Ｓ２１１Ｅ）を行うことで、図５の場合に比して、ビームトレーニングの精度を向上できる。

したがって、例えば、既述の接続要求（Ｓ２０４）及び接続許可（Ｓ２０５）の宛先での受信成功率を高めることができる。よって、移動局１００と、基地局Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び、Ｅそれぞれと、の間における無線リンク２００の確立成功率を高めることができる。

＜無線リンクの監視及び更新＞
無線リンクの確立後、基地局制御装置１０３（例えば、基地局制御部１０８）は、例えば、周期的（又は、非周期的でもよい）に、確立した無線リンクの通信品質（以下「無線リンク品質」と略称することがある）を監視してよい。

図７に、無線リンク品質の監視処理及び無線リンクの更新処理の一例をフローチャートによって示す。

図７に示すように、基地局制御装置１０３は、基地局１０２と移動局１００との間のデータリンクの品質を監視する（Ｓ２２０）。監視するデータリンクの品質は、例えば、既述の信号受信電力、ＲＳＳＩ、誤り率、及び、ＭＣＳのうちのいずれであってもよい。

基地局制御装置１０３は、監視の結果、データリンクの品質に問題が有るか否かを判断する（Ｓ２２１）。例えば、基地局制御装置１０３は、監視したデータリンクの品質が、予め設定された品質以上である（問題無い）と判断した場合（Ｓ２２１においてＮＯの場合）、Ｓ２２０に処理を戻してデータリンクの品質監視を継続する。

一方、監視したデータリンクの品質が、予め設定された品質を下回った（問題有り）と判断した場合（Ｓ２２１においてＹＥＳの場合）、基地局制御装置１０３は、確立済みの複数の無線リンクの中から、データリンクの切替先を選択する（Ｓ２２２）。なお、確立済みの複数の無線リンクは、データリンクの切替先候補に相当すると捉えてよい。

例えば、データリンク２００Ｃの品質が予め設定された品質を下回ったと判断された場合、他の確立済みの無線リンク２００Ｂ、２００Ｄ、及び、２００Ｅの中から、データリンク２００Ｃの切替先の無線リンクが１つ又は複数選択される。

データリンク２００Ｃの切替先の選択基準については、データリンク２００Ｃの選択に用いられた選択基準と同様に、信号受信電力、ＲＳＳＩ、誤り率、及び、ＭＣＳの中から選択された１つ以上が用いられてよい。

例えば図４において、データリンク２００Ｃの切替先候補である無線リンク２００Ｂ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、無線リンク２００Ｄが予め決められた品質以上であった場合を想定する。この場合、基地局制御装置１０３は、無線リンク２００Ｄをデータリンク２００Ｃの切替先に選択する。

無線リンク２００Ｄの選択後、基地局制御装置１０３は、データリンク２００Ｃを新たに選択した無線リンク２００Ｄに変更する（別言すると、切り替える）処理を行う（Ｓ２２３）。

例えば、基地局制御装置１０３（例えば、基地局制御部１０８）は、データリンク２００Ｃをデータリンク２００Ｄに切り替えるための制御信号を、移動局１００へ通知する。移動局１００は、データリンクを無線リンク２００Ｃから無線リンク２００Ｄへ切り替えてデータ通信を実施する。

本実施の形態では、移動局１００は、既に確立している複数の無線リンクのうちの別のリンクを選択するので、データリンクの切り替えによる通信断の発生を抑制することができる。

なお、基地局制御装置１０３は、例えば、移動局１００と新たに無線リンクを確立する基地局１０２を選択する（Ｓ２２４）。例えば、基地局制御装置１０３は、データリンク２００Ｄの確立を維持した状態で、図５又は図６に例示したＳ２０１以降、かつ、Ｓ２０６以前の処理を行う。新たに確立した無線リンクをデータ通信に使用する場合、基地局制御装置１０３は、データ通信に使用する基地局１０２の選択情報を移動局１００に通知し、データ通信の開始を要求する。基地局制御装置１０３から移動局１００への通知には、確立済みの無線リンク２００のうち、データ通信に使用する基地局１０２の無線リンク２００が使用されてよい。なお、確立済みの無線リンクの中で、新たに確立する無線リンクに選択されなかった無線リンクについては切断されてよい。

処理Ｓ２２４の後、基地局制御装置１０３は、処理Ｓ２２０へ処理を戻して処理Ｓ２２０〜Ｓ２２４を繰り返し実行してよい。

図８に、データリンクが無線リンク２００Ｃから無線リンク２００Ｄに切り替えられた後の状態を示す。図８には、移動局１００が基地局Ａから基地局Ｆへ向かう方向に移動する場合が示されている。なお、図８には、複数の基地局１０２が、便宜的に、直線的に配置された例を示しているが、複数の基地局１０２の地理的な配置関係は様々である。

図８に例示するように、移動局１００の移動に伴って、データリンクが無線リンク２００Ｃから、実線で示す無線リンク２００Ｄに切り替えられる。また、移動局１００と基地局１０２Ｆとの間に無線リンク２００Ｆが新たに確立される一方、図４において確立した無線リンク２００Ｂは切断される。

以上に説明した実施形態によれば、移動局１００の使用するデータリンクが、移動局１００と複数の基地局１０２との間において確立済みの複数の無線リンクの中から選択される。したがって、移動局１００が接続する基地局１０２の切り替え（別言すると、ハンドオーバ）にかかる時間を短縮でき、ハンドオーバに伴う通信断の発生を抑制できる。

よって、通信断の発生を抑制した、移動局１００の基地局１０２間ハンドオーバを実現できる。また、ミリ波帯の電波が有する通信距離及び指向性（直進性）に関する特性に起因して、通信断の発生頻度が増加することを抑制できる。

また、移動局１００と無線リンクを確立する複数の基地局１０２は、基地局システム１０１において固定されず、移動局１００と複数の候補基地局１０２それぞれとの間の無線リンク品質に基づいて更新される。したがって、例えば、移動局１００の移動によって無線環境が変化した場合であっても、ハンドオーバに伴う通信断の発生を抑制できる。

また、移動局１００と複数の基地局１０２それぞれとの間に確立される複数の無線リンクは、例えばＣＳＭＡ／ＣＡに基づいて時分割に共有（別言すると、多重）される。したがって、移動局１００は、複数の無線リンクに対応して複数の送受信機を備えなくてよい。移動局１００は、１つの送受信機（例えば、無線通信部１０５）によって、複数の基地局１０２のそれぞれと無線リンクを確立できる。

また、無線リンク２００の周波数にミリ波帯の周波数が適用される場合、図５又は図６にて説明したように、複数の基地局１０２のビームフォーミング、又は、移動局１００及び複数の基地局１０２のビームフォーミングを用いて確立される。したがって、無線リンク２００の確立成功率を高めることができる。

また、移動局１００のビーコン信号を受信した基地局１０２が、移動局１００と無線リンクを確立する基地局１０２に選択されるため、移動局ビーコン信号を受信しない基地局１０２が無線リンクの確立処理を行うことを回避できる。したがって、無駄な無線リンクの確立処理を抑制しつつ、無線リンクの確立成功率を向上できる。

なお、上述した実施形態では、基地局１０２の数が６台である場合を例に説明したが、基地局１０２の数は、２台以上かつ６台未満でもよいし、７台以上でもよい。また、例えば図２において、基地局制御装置１０３は、複数の基地局１０２の全てから情報（例えば、ビーコン受信結果）を受信（又は、収集）しなくてもよく、複数の基地局１０２のうちの一部から情報を受信してもよい。

例えば、基地局制御装置１０３は、複数の基地局１０２のうち、移動局１０が送信したビーコン信号を受信（又は検出）した基地局１０２から情報を受信してよい。基地局制御装置１０３は、ビーコン信号を受信しない基地局１０２とは通信しなくてよいため、例えば、処理負荷が軽減される。

また、基地局制御装置１０３は、例えば、移動局１００の位置情報に基づいて、複数の基地局１０２のうち、移動局１００の周辺エリア内に位置する基地局１０２から情報を受信してもよい。移動局１００の周辺エリアは、例えば、移動局１００の位置を中心とした範囲を示す情報によって設定されてよい。

移動局１００の位置は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて取得された情報によって特定されてもよいし、複数の基地局１０２における信号受信電力又はＲＳＳＩに基づいて推定されてもよい。

また、移動局１００の数は１台に限定されず、無線ＬＡＮシステム１０において、複数台存在してもよい。図９に、一例として、無線ＬＡＮシステム１０に、２台の移動局１００及び１２０が存在したケースでの、無線リンクの確立状態の一例を示す。

図９のケースにおいて、基地局制御装置１０３は、図２〜図８を用いて説明した処理又は手順を、移動局１００及び１２０のそれぞれに対して実行する。

その結果、図９に示すように、例えば、移動局１００については、移動局１００と基地局Ａ、Ｂ、及び、Ｄとの間に、無線リンク２００Ａ、２００Ｂ、及び、２００Ｄが確立され、無線リンク２００Ｂがデータリンクに割り当てられる。

一方、移動局１２０については、移動局１２０と基地局Ｃ、Ｅ、及び、Ｆとの間に、無線リンク２１０Ｃ、２１０Ｅ、及び、２１０Ｆが確立され、無線リンク２１０Ｅがデータリンクに割り当てられる。

データリンク２００Ｂ及び２１０Ｅは、同一周波数（チャネル）でもよいし、互いに異なる周波数（チャネル）でもよい。

また、上述した実施形態（例えば、図５及び図６）においては、ＡＰとして動作する移動局１００が自律的にビーコン信号を送信する「パッシブスキャン」を例にしたが、「アクティブスキャン」が本実施形態の無線ＬＡＮシステム１０に適用されてもよい。

例えば、移動局１００は、複数の基地局１０２の何れか１つ以上が送信したプローブリクエスト信号を受信した場合に、ビーコン信号を送信してよい。プローブリクエスト信号が受信されない間、移動局１００は、スリープモード（又は省電力モード）にてプローブリクエスト信号の受信を待機してよい。したがって、アクティブスキャンによってビーコン信号を自律周期的に送信する場合に比して、移動局１００の電力消費を抑制できる。

移動局１００に、例えばドローンなどの飛翔体を適用した場合、電力消費を抑制できることによって飛行による移動可能時間を延長できる。移動可能時間を延長できることによって、ドローン１００の移動可能範囲を拡大できるため、例えば、ドローン１００に搭載されたカメラによる撮影可能範囲を拡大できる。したがって、１台のドローン１００によってカバーできる撮影範囲を拡大できる。

また、アクティブスキャンにおいて、プローブリクエストを送信する基地局１０２は、基地局システム１０１を成す複数の基地局１０２の全部でなくてもよく、一部であってもよい。

例えば、基地局制御装置１０３は、既述の移動局１００の位置情報に基づいて、複数の基地局１０２のうち、プローブリクエスト信号を送信する基地局１０２を選択してもよい。

例えば、移動局１００の位置情報に基づいて、プローブリクエスト信号を送信した場合に移動局１００において受信が成功すると推定されるエリア（例えば、移動局１００の周辺エリア）が特定されてよい。基地局制御装置１０３は、特定されたエリアに位置する１つ以上の基地局１０２を、プローブリクエスト信号を送信する基地局１０２に選択してよい。

プローブリクエスト信号の送信に選択されなかった基地局１０２は、自律的に、又は、基地局制御装置１０３からの制御によって、スリープモード（又は省電力モード）に移行してもよい。

また、上述した実施形態（例えば図１〜図４及び図８〜図１０）において、基地局制御装置１０３は、例えば、複数の基地局１０２のいずれか１つに備えられてもよい。また、基地局制御装置１０３の機能の一部又は全部が、何れか２つ以上の基地局１０２に分散して設けられてもよい。

また、基地局制御装置１０３の機能の一部又は全部が、移動局１００に分散して設けられてもよい。例えば、データリンクの選択は、移動局１００側において、各無線リンクの無線リンク品質に基づいて実施されてもよい。

＜実施形態の変形例＞
図１０は、一実施形態の変形例に係る無線ＬＡＮシステム１０の構成例を示す図である。図１０には、図５又は図６において前述した処理Ｓ２０７において、確立済みの無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅのうち、２つの無線リンク２００Ｃ及び２００Ｄがデータリンクに選択された例が示されている。

本変形例において、無線リンク２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、及び、２００Ｅが確立される処理又は手順については、例えば図２〜図６を用いて既に説明したとおりである。以下では、図１１及び図１２を参照して、２つのデータリンク２００Ｃ及び２００Ｄを用いたデータ伝送処理の一例について説明する。

また、データリンク２００Ｃ及び２００Ｄにおいて映像データがパケットデータ（以下「パケット」と略称することがある）によって伝送される例について説明する。映像データのような連続データは、例えば、圧縮された後、複数のパケットに分割されて伝送される。なお、映像データは、例えば、移動局１００に搭載されたカメラによって撮影された映像データである。別言すると、本変形例では、移動局１００から基地局１０２への上り方向の映像データの伝送処理に着目した説明を行う。

図１１には、データ伝送処理の一例として、処理Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３Ｃ、Ｓ３０３Ｄ、及び、Ｓ３０４が示されている。

処理Ｓ３０１（データ複製）は、移動局１００のデータ処理部１０４において実行される処理を表し、処理Ｓ３０２（データ送信）は、移動局１００の無線通信部１０５において実行される処理を表す。

また、処理Ｓ３０３Ｃ（データ受信）は、データリンク２００Ｃに対応する基地局Ｃの無線通信部１０６において実行される処理を表す。処理Ｓ３０３Ｄ（データ受信）は、データリンク２００Ｄに対応する基地局Ｄの無線処理部１０６において実行される処理を表す。

処理Ｓ３０４（データ復調）は、基地局制御装置１０３のデータ処理部１０７において実行される処理を表す。

図１１に示すように、例えば、移動局１００は、データ処理部１０４において、映像データを複数のパケットに分割し、分割したパケットのそれぞれをデータリンク２００Ｃ及び２００Ｄの数と同数だけ複製する（Ｓ３０１）。複製されたパケットは、移動局１００の無線通信部１０５によって、データリンク２００Ｃ及び２００Ｄのそれぞれへ送信される（Ｓ３０２）。別言すると、データリンク２００Ｃ及び２００Ｄには、同じパケットが上り方向へ冗長に伝送される。

データリンク２００Ｃに送信されたパケットは、基地局Ｃの無線通信部１０６において受信され（Ｓ３０３Ｃ）、データリンク２００Ｄに送信されたパケットは、基地局Ｄの無線通信部１０６において受信される（Ｓ３０３Ｄ）。

基地局Ｃ及びＤのそれぞれにおいて受信されたパケットは、基地局Ｃ及びＤのそれぞれから基地局制御装置１０３へ転送される。基地局制御装置１０３は、データ処理部１０７において、基地局Ｃ及びＤから受信したパケットを復調及び復号する（Ｓ３０４）。

ここで、異なるデータリンク２００Ｃ及び２００Ｄを経由して受信された冗長なパケット（別言すると、同じ情報を有する２つのパケット）の１つは、破棄されてもよい。あるいは、異なるデータリンク２００Ｃ及び２００Ｄを経由して受信された冗長なパケットは、合成されてもよい。なお、図１１において、基地局Ｃ及びＤでの復調及び復号処理に対応した移動局１００での符号化及び変調処理については、図示を省略している。

図１２は、図１１を用いて上述したデータ伝送処理におけるパケットを時系列に示した図である。

図１２の（ａ）において、４００Ａ及び４００Ｂ（又は、Ａ及びＢ）は、移動局１００のデータ処理部１０４に入力されるパケットを表す。パケット４００Ａ及び４００Ｂのそれぞれは、移動局１００のデータ処理部１０４において、データ複製される（図１１の処理Ｓ３０１に相当）。

例えば図１２の（ｂ）に示すように、パケット４００Ａは、同じ情報を有するパケット４０１Ａ及び４０２Ａ（Ａ１及びＡ２）に複製され、パケット４００Ｂは、同じ情報を有するパケット４０１Ｂ及び４０２Ｂ（Ｂ１及びＢ２）に複製される。複製によって得られた各パケットＡ１、Ａ２、Ｂ１、及び、Ｂ２は、移動局１００の無線通信部１０５へ出力される。

図１２の（ｃ）に示すように、移動局１００の無線通信部１０５は、パケットＡ１及びＡ２の一方（例えば、パケットＡ１）を、無線リンク２００Ｃへ送信し、他方（例えば、パケットＡ２）を、無線リンク２００Ｄへ送信する。

また、図１２の（ｄ）に示すように、移動局１００の無線通信部１０５は、パケットＢ１及びＢ２の一方（例えば、パケットＢ１）を、無線リンク２００Ｃへ送信し、他方（例えば、パケットＢ２）を無線リンク２００Ｄへ送信する。

ここで、無線通信部１０５は、例えば、ＣＳＭＡアクセス方式を用いて個々のパケットを無線リンク２００Ｃ及び２００Ｄへ時分割に送信する。これにより、無線リンク２００Ｃ及び２００Ｄを流れるパケットＡ１、Ａ２、Ｂ１、及び、Ｂ２のいずれか２つ以上が、時間領域において互いに重なる（別言すると、衝突する）ことが回避される。

なお、図１２の（ｃ）及び（ｄ）に例示したパケットの送信処理は、図１１の処理Ｓ３０１に相当する。また、図１２の（ｃ）には、無線リンク２００Ｃへ送信されたパケットＡ１及びＢ１のうち、パケットＢ１が無線リンク２００Ｃの伝送途中に消失（パケットロス）し、基地局Ｃに到達しない例が示されている。

そのため、基地局Ｃでは、無線リンク２００Ｃへ送信されたパケットＡ１及びＢ１のうち、パケットＡ１が受信される。基地局Ｄでは、無線リンク２００Ｄへ送信されたパケットＡ２及びＢ２の双方が受信される。

基地局Ｃは、無線リンク２００Ｃから受信したパケットＡ１を基地局制御装置１０３へ送信し、基地局Ｄは、無線リンク２００Ｄから受信したパケットＡ２及びＢ２を基地局制御装置１０３へ送信する。

基地局制御装置１０３では、例えば図１２の（ｅ）に示すように、基地局ＣからのパケットＡ１と、基地局ＤからのパケットＡ２及びＢ２と、が、データ処理部１０７に入力される（図１１の処理Ｓ３０４に相当）。

基地局制御装置１０３のデータ処理部１０７は、図１２の（ｆ）に示すように、同じ情報を有するパケットＡ１及びＡ２のうちの一方（例えば、後に受信されたパケットＡ２）を破棄し、パケットＡ１を復調及び復号して出力する。代替的に、データ処理部１０７は、同じ情報を有するパケットＡ１及びＡ２を合成してもよい。

また、データ処理部１０７は、図１２の（ｆ）に示すように、基地局ＤからのパケットＢ２を復調及び復号して出力する。

以上のように、一実施形態の変形例によれば、複数の無線リンク２００に、同じ情報を有するパケットを冗長に伝送することで、例えば、何れかの無線リンク２００におけるパケットロスに対するロバスト性を向上できる。別言すると、無線リンク２００によるデータ伝送のエラーレートを低減できる。

無線リンク２００の周波数にミリ波帯の周波数を用いる適用した場合においては、ミリ波帯の電波は、マイクロ波帯の電波に比して直進性が強いため、人体などの遮蔽物によって無線リンク２００が遮断されてパケットロスが生じ易いと云える。

上述した変形例によれば、このようなパケットロスが生じ易い無線環境において、データ伝送品質（例えば、映像伝送品質）の劣化を抑制できる。

なお、上述した変形例においては、データ通信に２つの無線リンク２００を使用した例を説明したが、３つ以上の無線リンク２００がデータ通信に使用されてもよい。また、複数の無線リンク２００を伝送されるパケットを冗長化するデータ処理は、図１１及び図１２に例示した「データ複製」に限られない。

例えば、移動局１００のデータ処理において、誤り訂正符号を用いた符号化方式によって送信データストリームに冗長パケットを付加することで、データ通信のエラーレートを低減するようにしてもよい。

また、複数の無線リンク２００に伝送されるパケットを冗長化せず、無線リンク一つ当りの伝送速度を下げることで誤り耐性を向上させ、データ伝送品質の劣化を抑制してもよい。伝送速度を下げることで、同じ受信電力であっても誤り率を下げることができるため、複数の無線リンク２００にパケットを分配することで、データ伝送品質を向上できる。

また、データ通信の方向は、上述した移動局１００から基地局制御装置１０３に向かう方向（上り方向）に限らず、基地局制御装置１０３から移動局１００へ向かう方向（下り方向）の場合もあり得る。下り方向のデータ通信において、上述したパケット冗長化技術が適用されてもよい。例えば、異なる基地局１０２から移動局１００宛の同じパケットが異なる無線リンク２００へ冗長に送信されてもよい。

＜変形例を含む実施形態の効果＞
以上のように、上述した変形例を含む実施形態によれば、１つの送受信機を搭載した移動局（複数リンク対応）１００と、複数の基地局（単一リンク対応）１０２と、の間において、複数の無線リンク２００を確立できる。したがって、移動局１００が接続先基地局１０２を切り替えるハンドオーバを高速化できる。

非限定的な一例として、上述した変形例を含む実施形態を、ミリ波帯を用いた高速無線ＬＡＮシステムに適用することで、高精細な映像データの低遅延かつ高品質な無線伝送を実現できる。

＜比較例＞
上述した変形例を含む実施形態との比較例について、図１３を用いて説明する。
図１３は、比較例に係る無線通信システム１０１０の構成を示す図である。図１３に示す無線通信システム１０１０は、基地局１１００と、複数の移動局１１０２Ａ、１１０２Ｂ、・・・と、を備える。１つの基地局１１００と、複数の移動局１１０２と、によって基本サービスセットが構成される。なお、符号１１０９は、外部ネットワークとデータ信号を送受信する入出力端子を表す。

基地局１１００は、例えば、気球に取り付けられて、空間を浮遊することが可能である。基地局１１００は、ＡＰとして動作するため、複数の無線リンクの確立に対応し、複数の移動局１１０２のそれぞれは、ＳＴＡとして動作するため、単一の無線リンクの確立に対応している。

そのため、複数の移動局１１０２のそれぞれは、基地局１１００から送信されたビーコン信号を受信した場合に、ビーコン信号の送信元である基地局１１００宛に接続要求を送信する。移動局１１０２が、接続要求に対する接続許可を受信することで、移動局１１０２と基地局１１００との間に無線リンクが確立する。

図１３には、基地局１１００と移動局１１０２Ａ及び１１０２Ｂとの間に、無線リンク１２００Ａ及び１２００Ｂが確立した例を実線矢印によって示している。無線リンク１２００Ａ及び１２００Ｂは、それぞれ、個別の移動局１１０２Ａ及び１１０２Ｂによるデータの送受信に用いられる。別言すると、無線リンク１２００Ａ及び１２００Ｂは、それぞれ、移動局１１０２Ａ及び１１０２Ｂに個別的に使用されるデータリンクである。

例えば、複数の移動局１１０２のそれぞれは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいて、対応する無線リンク１１０２に対するデータの送受信タイミングを自律分散的に制御して、基地局１００とデータの送受信を行う。

したがって、図１３に例示した比較例において、確立した複数の無線リンク１２００のそれぞれは、個々の移動局１１０２向けのデータリンクである。

これに対して、図１〜図１２を用いて説明した実施形態では、ＡＰとして動作する移動局１００と、ＳＴＡとして動作する複数の基地局１０２との間において、複数の無線リンク２００が確立される。確立した複数の無線リンク２００の少なくとも１つが、データリンクに割り当てられる。

したがって、図１〜図１２にて説明した実施形態では、複数の無線リンク２００のうちの一部がデータリンクに選択されないことがある。データリンクに選択されない無線リンク２００は、予測される移動局１００のハンドオーバに備えて、確立した状態が維持されてよい。予測される移動局１００のハンドオーバに備えてデータリンクに選択されない無線リンク２００は、便宜的に、「予測リンク」又は「予備リンク」などに読み替えられてもよい。

＜その他＞
上述した実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。

＜本開示のまとめ＞
本開示における無線通信システムは、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と、前記移動端末装置に対して、それぞれ１つの無線リンクを確立する複数の基地局装置と、確立した複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する制御装置と、を備え、前記移動端末装置は、選択された前記データリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う。

また、本開示における無線通信システムにおいて、確立した前記複数の無線リンクは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）に基づいて多重されてよい。

また、本開示における無線通信システムにおいて、前記制御装置は、第１のデータリンクの品質が予め設定された品質を下回った場合に、確立した前記複数の無線リンクの中から第２のデータリンクを選択し、前記データ通信に使用するデータリンクを、前記第１のデータリンクから前記第２のデータリンクに切り替えてよい。

また、本開示における無線通信システムにおいて、前記制御装置は、確立した前記複数の無線リンクのうちの２つ以上をデータリンクに選択し、前記移動端末装置は、前記２つ以上のデータリンクのそれぞれに、同じ情報を有するデータ信号を冗長に、または分配して送信してよい。

また、本開示における無線通信システムにおいて、前記複数の無線リンクのそれぞれは、ミリ波帯の無線リンクであり、前記複数の基地局装置のビームフォーミング、又は、前記移動端末装置及び前記複数の基地局装置のビームフォーミングを用いて確立されてよい。

また、本開示における無線通信システムにおいて、前記移動端末装置に対して前記無線リンクを確立する基地局装置は、前記複数の基地局装置のうち、前記移動端末装置が送信したビーコン信号を受信した基地局装置であってよい。

また、本開示における無線通信システムにおいて、前記移動端末装置に対して前記無線リンクを確立する基地局装置は、前記複数の基地局装置のうち、前記移動端末装置の位置情報に基づいて選択された基地局装置であってよい。

また、本開示における無線通信制御方法は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と複数の基地局装置のそれぞれとの間に、前記複数の無線リンクを確立し、確立した前記複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択し、選択された前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と、前記データリンクを確立した基地局装置と、の間において前記データ通信を行う。

また、本開示における移動端末装置は、複数の基地局装置に対して、時分割共有される複数の無線リンクを確立する無線通信回路と、確立した前記無線リンクのうち、データ通信のために選択されたデータリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う処理回路と、を備える。

また、本開示における基地局装置は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する無線通信回路と、前記確立された無線リンクがデータ通信に使用するデータリンクに選択された場合に、前記データリンクを使用して前記移動端末装置と前記データ通信を行う処理回路と、を備える。

また、本開示における制御装置は、時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する要求を、複数の基地局装置へ送信する送信回路と、前記指示によって確立された複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する選択回路と、選択した前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と前記データリンクを確立した基地局装置との間で行われる前記データ通信におけるデータ信号を処理する処理回路と、を備える。

本開示は、移動端末装置と複数の基地局装置とを備えた無線ＬＡＮシステムに好適である。

１０ 無線ＬＡＮシステム
１００，１２０ 移動局
１０１ 基地局システム
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ，１０２Ｅ，１０２Ｆ 基地局
１０３ 基地局制御装置
１０４，１０７ データ処理部
１０５ 無線通信部
１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄ，１０６Ｅ，１０６Ｆ 無線通信部
１０８ 基地局制御部
１０９ 入出力端子
１１０ ビーコン信号
１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１３ アンテナパターン
１１２Ｂ ビーム
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ，２００Ｅ，２００Ｆ，２１０Ｃ，２１０Ｅ，２１０Ｆ 無線リンク

Claims (11)

1. 時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と、
   前記移動端末装置に対して、それぞれ１つの無線リンクを確立する複数の基地局装置と、
   確立した複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する制御装置と、を備え、
   前記移動端末装置は、選択された前記データリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う、
   無線通信システム。
2. 確立した前記複数の無線リンクは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）に基づいて多重される、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記制御装置は、第１のデータリンクの品質が予め設定された品質を下回った場合に、確立した前記複数の無線リンクの中から第２のデータリンクを選択し、前記データ通信に使用するデータリンクを、前記第１のデータリンクから前記第２のデータリンクに切り替える、
   請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記制御装置は、確立した前記複数の無線リンクのうちの２つ以上をデータリンクに選択し、
   前記移動端末装置は、前記２つ以上のデータリンクのそれぞれに、同じ情報を有するデータ信号を冗長に、または分配して送信する、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記複数の無線リンクのそれぞれは、ミリ波帯の無線リンクであり、前記複数の基地局装置のビームフォーミング、又は、前記移動端末装置及び前記複数の基地局装置のビームフォーミングを用いて確立される、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
6. 前記移動端末装置に対して前記無線リンクを確立する基地局装置は、前記複数の基地局装置のうち、前記移動端末装置が送信したビーコン信号を受信した基地局装置である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 前記移動端末装置に対して前記無線リンクを確立する基地局装置は、前記複数の基地局装置のうち、前記移動端末装置の位置情報に基づいて選択された基地局装置である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
8. 時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置と複数の基地局装置のそれぞれとの間に、前記複数の無線リンクを確立し、
   確立した前記複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択し、
   選択された前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と、前記データリンクを確立した基地局装置と、の間において前記データ通信を行う、
   無線通信制御方法。
9. 複数の基地局装置に対して、時分割共有される複数の無線リンクを確立する無線通信回路と、
   確立した前記無線リンクのうち、データ通信のために選択されたデータリンクを使用して、前記データリンクを確立した基地局装置と前記データ通信を行う処理回路と、
   を備えた、移動端末装置。
10. 時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する無線通信回路と、
    前記確立された無線リンクがデータ通信に使用するデータリンクに選択された場合に、前記データリンクを使用して前記移動端末装置と前記データ通信を行う処理回路と、
    を備えた、基地局装置。
11. 時分割共有される複数の無線リンクの確立に対応した移動端末装置に対して、１つの無線リンクを確立する要求を、複数の基地局装置へ送信する送信回路と、
    前記指示によって確立された複数の無線リンクのうち、データ通信に使用するデータリンクを選択する選択回路と、
    選択した前記データリンクを使用して、前記移動端末装置と前記データリンクを確立した基地局装置との間で行われる前記データ通信におけるデータ信号を処理する処理回路と、
    を備えた、制御装置。

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