JP2005094806A - Radio mobile communication method and radio base station, and radio resource management apparatus and mobile communication terminal, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は無線移動通信方法及び無線基地局並びに無線リソース管理装置及び移動端末装置並びにプログラムに関し、特に通信を行う無線基地局を変更する移動端末装置に対して高速なハンドオーバを行うことができる移動通信方式に関するものである。 The present invention relates to a radio mobile communication method, a radio base station, a radio resource management apparatus, a mobile terminal apparatus, and a program, and in particular, mobile communication capable of performing high-speed handover to a mobile terminal apparatus that changes a radio base station with which communication is performed. It relates to the method.
移動通信方式では、移動端末装置に対してユニキャストのパケットの到達性を保証するために、Internet Engineering Task Force (IETF)において開発されたMobile IPの技術がある(非特許文献1参照)。このMobile IPでは、まず、移動端末装置はあらかじめ任意の管理ドメインの任意のリンクに属し、このリンクでアドレスを割り当てられているものとする。このとき移動端末装置が所属する管理ドメイン及びリンクをホームドメイン及びホームリンク、あらかじめ割り当てられたアドレスをホームアドレスと呼ぶ。また、ホームリンクには移動管理エージェントが配置され、これをホームエージェントと呼ぶ。 In the mobile communication system, there is Mobile IP technology developed in the Internet Engineering Task Force (IETF) in order to guarantee the reachability of unicast packets to mobile terminal devices (see Non-Patent Document 1). In this Mobile IP, first, it is assumed that the mobile terminal apparatus belongs to an arbitrary link in an arbitrary management domain in advance and an address is assigned through this link. At this time, a management domain and a link to which the mobile terminal device belongs are called a home domain and a home link, and an address assigned in advance is called a home address. In addition, a mobility management agent is arranged on the home link, and this is called a home agent.
この移動端末装置が、ホームドメイン内の別のリンク、あるいは異なる管理ドメイン内のリンクに移動した場合、自分のホームアドレスと現在いるリンクにおいて取得した一時的なアドレス=気付アドレスをホームエージェントへ通知する。ホームエージェントは、その移動端末装置あてのパケットが到着すると、気付アドレス宛のパケットを作成し、これに本来のパケットをカプセル化して転送する。以上の手順により移動端末装置へのユニキャストのパケットの到達性が保証される。 When this mobile terminal device moves to another link in the home domain or a link in a different management domain, it notifies the home agent of its own home address and the temporary address acquired at the current link = care-of address. . When a packet addressed to the mobile terminal device arrives, the home agent creates a packet addressed to the care-of address, encapsulates the original packet and transfers it. With the above procedure, the reachability of the unicast packet to the mobile terminal apparatus is guaranteed.
また、Mobile IPにおける気付アドレスの割り当てまでに要する時間を短縮するための手段として、IETFで検討中のFast Handovers for Mobile IPv6(FMIP)技術がある(非特許文献2参照)。この技術では、ハンドオーバ実行前に、移動先となる管理ドメイン内で使用する新気付アドレスを現在接続している管理ドメインにある無線基地局(移動元無線基地局)へ通知する。新気付アドレスの通知を受け取った前記移動元無線基地局は、現在移動端末装置に割り当てられている気付アドレスと新しい気付アドレスとの対応を記憶する。以降、その移動端末装置宛のパケットが到着すると、新気付アドレス宛のパケットを作成し、これに本来のパケットをカプセル化して転送する。これにより、移動端末装置が移動前の無線リンクを切断した後に、前記移動端末装置へ到達すべきIPパケットが古い気付アドレスを宛先として移動元無線基地局に届いた場合でも、宛先不明によるパケット消失およびパケット再送のためのオーバヘッドを未然に防ぐことを可能とする。 As a means for shortening the time required for assigning a care-of address in Mobile IP, there is Fast Handovers for Mobile IPv6 (FMIP) technology under study by IETF (see Non-Patent Document 2). In this technology, before executing handover, a new care-of address used in a management domain as a movement destination is notified to a radio base station (movement source radio base station) in the management domain currently connected. The source radio base station that has received the notification of the new care-of address stores the correspondence between the care-of address currently assigned to the mobile terminal device and the new care-of address. Thereafter, when a packet addressed to the mobile terminal device arrives, a packet addressed to a new care-of address is created, and the original packet is encapsulated and transferred. Thus, after the mobile terminal device disconnects the wireless link before moving, even if the IP packet to reach the mobile terminal device arrives at the source wireless base station with the old care-of address as the destination, packet loss due to unknown destination In addition, it is possible to prevent the overhead for packet retransmission.
上述したように、FMIPの技術では、ハンドオーバの実行前に移動前無線基地局へ到着したパケットを移動先無線基地局へ転送するトンネルを設定し、無線基地局でパケットの転送を行う。これにより、IPパケットの消失と再送のオーバヘッドを防ぎ、Mobile IPにおいて、ホームエージェントやコレスポンドノードに対してパケットの送信先を移動後の無線基地局へと変更させるための要求を通知する方式よりも、ネットワーク層(レイヤ3)レベルでのハンドオーバに要する時間を短縮することができる。 As described above, in the FMIP technology, a tunnel for transferring a packet arriving at a pre-movement radio base station to a movement-destination radio base station is set before the handover is executed, and the packet is transferred at the radio base station. This prevents the loss and retransmission overhead of IP packets, and in Mobile IP, notifies the home agent or the correspondent node of a request for changing the packet transmission destination to the wireless base station after moving. In addition, the time required for handover at the network layer (layer 3) level can be reduced.
しかしながら、FMIPの技術は、無線リンク層(レイヤ2)の切り替えの処理に関しては対象としていないという問題がある。このため、データ送受信を開始する前に無線チャネルを確保し仮想回線の確立を行うコネクションオリエンテッド通信では、FMIPの技術を適用しても、無線リンクの切り替え後に発生する無線チャネルの確保手続きによるハンドオーバ時間を短縮することができない。 However, there is a problem that the FMIP technology is not intended for the process of switching the radio link layer (layer 2). For this reason, in connection-oriented communication in which a radio channel is established before data transmission / reception is started and a virtual circuit is established, even if FMIP technology is applied, handover by a radio channel reservation procedure that occurs after switching of radio links is performed. The time cannot be shortened.
また、FMIPの技術では、移動先となり得る基地局が複数ある場合について想定されていないという問題がある。一般的に、無線通信システムの場合には、移動先となりうる基地局が複数存在することが多い。また、各無線基地局が提供可能な無線リソース量はそれぞれ異なる。無線通信システム全体での収容効率を最大化するためには、移動端末装置が要求する無線リソース量に応じて適切な無線基地局を選択することが望ましい。 Further, the FMIP technique has a problem that it is not assumed that there are a plurality of base stations that can be a destination. In general, in the case of a wireless communication system, there are often a plurality of base stations that can be destinations. Further, the amount of radio resources that each radio base station can provide is different. In order to maximize the accommodation efficiency of the entire radio communication system, it is desirable to select an appropriate radio base station according to the radio resource amount required by the mobile terminal apparatus.
本発明の目的は、無線基地局との通信に利用する無線システムが複数存在する場合に、移動端末装置の通信可能な範囲にある無線基地局が使用している無線システムのみを対象とした探索を行うことで、移動先無線基地局の探索に要する時間を短縮化し、また移動端末装置の消費電力を抑制することが可能な無線移動通信方法及び無線基地局並びに無線リソース管理装置及び移動端末装置並びにプログラムを提供することである。 An object of the present invention is to search only for a radio system used by a radio base station in a communication range of a mobile terminal apparatus when there are a plurality of radio systems used for communication with the radio base station. , A mobile radio communication method, a radio base station, a radio resource management device, and a mobile terminal device capable of reducing the time required for searching for a destination radio base station and suppressing power consumption of the mobile terminal device As well as providing a program.
本発明による無線基地局は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う移動端末装置とを備えた無線移動通信システムにおける無線基地局であって、前記第1の無線基地局は、前記複数の無線基地局の内、前記第1の無線基地局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、定期的に報知することを特徴とする。 A radio base station according to the present invention performs packet communication that is connected to a plurality of radio base stations and a first radio base station included in the plurality of radio base stations via a radio link and is delivered to a unique destination by a network layer protocol. A radio base station in a radio mobile communication system comprising a mobile terminal device, wherein the first radio base station is adjacent to the first radio base station in a cell range among the plurality of radio base stations. It is characterized in that information on the type of radio used by a given radio base station is periodically reported as adjacent radio base station system information.
本発明による移動端末装置は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う複数種類の無線インタフェースを装備する移動端末装置とを備えた無線移動通信システムにおける移動端末装置であって、前記移動端末装置は、前記第1の無線基地局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として受信し、前記隣接無線基地局システム情報により指示された無線基地局を、移動先無線基地局の候補として探索対象とすることを特徴とする。 A mobile terminal apparatus according to the present invention performs packet communication that is connected to a plurality of radio base stations with a first radio base station included in the plurality of radio base stations via a radio link and is delivered to a unique destination by a network layer protocol. A mobile terminal apparatus in a radio mobile communication system comprising a mobile terminal apparatus equipped with a plurality of types of radio interfaces, wherein the mobile terminal apparatus is a radio base adjacent to the first radio base station in a cell range Receiving information related to a radio type used by a station as neighboring radio base station system information, and making the radio base station indicated by the neighboring radio base station system information a search target as a candidate for a destination radio base station And
本発明による無線移動通信方法は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う複数種類の無線インタフェースを装備する移動端末装置とを備えた無線移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記無線移動端末装置が、その接続する無線基地局を前記複数の無線基地局に含まれる第2の無線基地局へ変更することであるハンドオーバを実現するために、前記第1の無線基地局は、前記複数の無線基地局の内、前記第1の無線基地局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、定期的に報知し、前記移動端末装置は、通常は1つの無線システムのみを有効にして通信を行い、前記第1の無線基地局より送信された前記隣接無線基地局システム情報を受信すると、前記受信した隣接無線基地局システム情報により、異なる無線システムを使用している異種無線システム隣接無線基地局が存在することを検知すると、前記異種無線システム隣接無線基地局が使用している無線システムも有効にして、移動先候補無線基地局を探索することを特徴とする。 A wireless mobile communication method according to the present invention includes a packet communication that is connected to a plurality of wireless base stations and a first wireless base station included in the plurality of wireless base stations via a wireless link and is delivered to a unique destination by a network layer protocol. A mobile communication method in a wireless mobile communication system including a mobile terminal device equipped with a plurality of types of wireless interfaces, wherein the wireless mobile terminal device includes a plurality of wireless base stations to which the wireless base station is connected. The first radio base station is adjacent to the first radio base station in the cell range among the plurality of radio base stations. Information regarding the type of radio used by the radio base station being used is periodically broadcast as adjacent radio base station system information, and the mobile terminal device normally has one radio When the neighboring radio base station system information transmitted from the first radio base station is received, a different radio system is used according to the received neighboring radio base station system information. And detecting a destination candidate radio base station by enabling the radio system used by the heterogeneous radio system adjacent radio base station when it detects that there is a different radio system adjacent radio base station. .
本発明による無線リソース管理装置は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続される移動端末装置と、前記複数の無線基地局の無線リソースを管理する機能を有する無線リソース管理装置を備え、前記複数の無線基地局及び前記移動端末装置及び前記無線リソース管理装置はネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う機能を有する無線移動通信システムにおける無線リソース管理装置であって、前記無線リソース管理装置は、前記複数の無線基地局の内、前記第1の無線基地局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、定期的に報知することを特徴とする。 A radio resource management apparatus according to the present invention includes a plurality of radio base stations, a mobile terminal apparatus connected to a first radio base station included in the plurality of radio base stations via a radio link, and the plurality of radio base stations. A radio resource management apparatus having a function of managing radio resources, wherein the plurality of radio base stations, the mobile terminal apparatus, and the radio resource management apparatus have a function of performing packet communication delivered to a unique destination by a network layer protocol; A radio resource management apparatus in a radio mobile communication system, wherein the radio resource management apparatus is used by a radio base station adjacent to the first radio base station in a cell range among the plurality of radio base stations. Information regarding the radio type is periodically notified as adjacent radio base station system information.
本発明による他の無線移動通信方法は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されてネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う複数種類の無線インタフェースを装備する移動端末装置と、前記複数の無線基地局の無線リソースを管理する機能を有する無線リソース管理装置を備え、前記複数の無線基地局及び前記移動端末装置及び前記無線リソース管理装置はネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う機能を有する無線移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記無線移動端末装置が、その接続する無線基地局を前記複数の無線基地局に含まれる第2の無線基地局へ変更することであるハンドオーバを実現するために、前記無線リソース管理装置は、前記第1の無線基地局と範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、定期的に報知し、前記移動端末装置は、通常は1つの無線システムのみを有効にして通信を行い、前記無線リソース管理装置より送信された前記隣接無線基地局システム情報を受信すると、前記受信した隣接無線基地局システム情報により、異なる無線システムを使用している異種無線システム隣接無線基地局が存在することを検知すると、前記異種無線システム隣接無線基地局が使用している無線システムも有効にして、移動先候補無線基地局を探索することを特徴とする。 According to another radio mobile communication method of the present invention, a plurality of radio base stations and a first radio base station included in the plurality of radio base stations are connected by a radio link and delivered to a unique destination by a network layer protocol. A mobile terminal apparatus equipped with a plurality of types of radio interfaces for performing packet communication, and a radio resource management apparatus having a function of managing radio resources of the plurality of radio base stations, the plurality of radio base stations and the mobile terminal apparatus And the radio resource management apparatus is a mobile communication method in a radio mobile communication system having a function of performing packet communication delivered to a unique destination by a network layer protocol, wherein the radio mobile terminal apparatus determines a radio base station to which the radio base station is connected. A handover is executed by changing to a second radio base station included in the plurality of radio base stations. In order to do so, the radio resource management device periodically reports information on a radio type used by a radio base station adjacent to the first radio base station as neighboring radio base station system information, The mobile terminal apparatus normally performs communication with only one radio system enabled, and receives the neighboring radio base station system information transmitted from the radio resource management apparatus, the received neighboring radio base station system information By detecting that a different radio system adjacent radio base station using a different radio system is present, the radio system used by the different radio system adjacent radio base station is also enabled and the destination candidate radio base is enabled. It is characterized by searching for a station.
本発明による更に他の無線移動通信方法は、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されてネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う複数種類の無線インタフェースを装備する移動端末装置と、前記複数の無線基地局の無線リソースを管理する機能を有する無線リソース管理装置を備え、前記複数の無線基地局及び前記移動端末装置及び前記無線リソース管理装置はネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う機能を有する無線移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記無線移動端末装置が、その接続する無線基地局を前記複数の無線基地局に含まれる第2の無線基地局へ変更することであるハンドオーバを実現するために、装備する無線インタフェース、または自らの現在位置に関する情報、または装備する無線インタフェースの種類と自らの現在位置に関する情報との組み合わせを前記無線リソース管理装置に通知し、前記無線リソース管理装置は、前記第1の無線基地局と範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、前記移動端末装置に送信し、前記移動端末装置は、通常は1つの無線システムのみを有効にして通信を行い、前記無線リソース管理装置より送信された前記隣接無線基地局システム情報を受信すると、前記受信した隣接無線基地局システム情報により、異なる無線システムを使用している異種無線システム隣接無線基地局が存在することを検知すると、前記異種無線システム隣接無線基地局が使用している無線システムも有効にして、移動先候補無線基地局を探索することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless mobile communication method in which a plurality of wireless base stations and a first wireless base station included in the plurality of wireless base stations are connected by a wireless link and delivered to a unique destination by a network layer protocol. A mobile terminal device equipped with a plurality of types of radio interfaces for performing packet communication, and a radio resource management device having a function of managing radio resources of the plurality of radio base stations, the plurality of radio base stations and the mobile terminal Apparatus and radio resource management apparatus are mobile communication methods in a radio mobile communication system having a function of performing packet communication delivered to a unique destination by a network layer protocol, wherein the radio mobile terminal apparatus is connected to a radio base station Is a handover to a second radio base station included in the plurality of radio base stations In order to realize, the radio resource management apparatus is notified of the radio interface to be installed, information about its own current position, or a combination of the type of radio interface to be installed and information about its current position, and the radio resource management apparatus Transmits information on a radio type used by a radio base station that is adjacent to the first radio base station as neighboring radio base station system information to the mobile terminal device, and the mobile terminal device Performs communication with only one radio system enabled and receives the neighboring radio base station system information transmitted from the radio resource management device, and uses a different radio system depending on the received neighboring radio base station system information. If it is detected that there is an adjacent wireless base station in the different wireless system, Radio system system adjacent wireless base station is also used to enable, it characterized in that searching for a destination candidate radio base station.
本発明によるプログラムは、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う移動端末装置とを備えた無線移動通信システムにおける前記第1の無線基地局の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、前記複数の無線基地局の内、自局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として、定期的に報知する処理を含むことを特徴とする。 A program according to the present invention is a mobile terminal that performs packet communication connected to a plurality of radio base stations and a first radio base station included in the plurality of radio base stations via a radio link and delivered to a unique destination by a network layer protocol. A program for causing a computer to execute an operation of the first radio base station in a radio mobile communication system including a device, and being adjacent to the own station and a cell range among the plurality of radio base stations It includes a process of periodically informing information on the type of radio used by the radio base station as adjacent radio base station system information.
本発明による他のプログラムは、複数の無線基地局と、前記複数の無線基地局に含まれる第1の無線基地局と無線リンクで接続されネットワーク層プロトコルにより一意の宛先に届けられるパケット通信を行う複数種類の無線インタフェースを装備する移動端末装置とを備えた無線移動通信システムにおける移動端末装置の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、前記第1の無線基地局とセル範囲の隣接している無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として受信し、前記隣接無線基地局システム情報により指示された無線基地局を、移動先無線基地局の候補として探索対象とする処理を含むことを特徴とする。 Another program according to the present invention performs packet communication with a plurality of radio base stations and a first radio base station included in the plurality of radio base stations via a radio link and delivered to a unique destination by a network layer protocol. A program for causing a computer to execute an operation of a mobile terminal apparatus in a wireless mobile communication system including a mobile terminal apparatus equipped with a plurality of types of radio interfaces, the program being adjacent to the first radio base station and a cell range. Information on the type of radio used by the radio base station being used is received as adjacent radio base station system information, and the radio base station indicated by the adjacent radio base station system information is searched as a candidate for a destination radio base station. Including a process to perform.
本発明によれば、複数の無線基地局との通信に用いる無線周波数がそれぞれ異なる場合でも、無線基地局装置が、自無線基地局に対して隣接する無線基地局が使用する無線種別に関する情報を隣接無線基地局システム情報として移動端末装置に向けて報知し、移動端末装置は受信した隣接無線基地局システム情報により通知された無線周波数のみを監視対象とすることで、移動端末装置は移動先探索に要する時間を短縮することができ、かつ移動端末装置の消費電力を抑制することが出来るという効果がある。 According to the present invention, even when the radio frequencies used for communication with a plurality of radio base stations are different from each other, the radio base station apparatus obtains information on the radio type used by the radio base station adjacent to the own radio base station. The mobile terminal device notifies the mobile terminal device as adjacent radio base station system information, and the mobile terminal device monitors only the radio frequency notified by the received adjacent radio base station system information. It is possible to reduce the time required for the mobile terminal device and to suppress the power consumption of the mobile terminal device.
次に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に、無線通信システムを構成する無線基地局が独立した無線リソース管理機能を有する無線リソースの分散管理形態の場合について説明する。図1はこのような場合における無線通信システム全体の構成例を示したものである。図1の無線通信システムで、移動端末装置(ここでは、MN)110、無線基地局(ここでは、AR−1、AR−2、AR−3)121、122、123、無線伝送路131、132、有線網140から成る。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail. First, a case of a radio resource distributed management mode in which radio base stations constituting a radio communication system have independent radio resource management functions will be described. FIG. 1 shows a configuration example of the entire radio communication system in such a case. In the wireless communication system of FIG. 1, a mobile terminal apparatus (here, MN) 110, wireless base stations (here, AR-1, AR-2, AR-3) 121, 122, 123,
移動端末装置110上では、異なる通信品質(Quality of Service, QoS)要求を持つ複数の通信セッション(ここでは、第1〜第4の通信セッション)による通信が実行される。
On mobile
以降では、「移動前無線基地局」、「移動先無線基地局」、「移動先候補無線基地局」をそれぞれ以下の意味として用いる。「移動前無線基地局」は、移動端末装置がハンドオーバを決定した時点で、移動端末装置との通信を行っている無線基地局である。また、「移動先無線基地局」は、移動端末装置のハンドオーバ実行完了後に、移動端末装置との通信を行う無線基地局である。更に、「移動先候補無線基地局」は、移動端末装置のハンドオーバ処理中に、移動先基地局の候補として選択された無線基地局(同時に複数存在しうる)。 Hereinafter, “pre-movement radio base station”, “movement destination radio base station”, and “movement destination candidate radio base station” are respectively used as the following meanings. The “pre-movement radio base station” is a radio base station that performs communication with the mobile terminal apparatus when the mobile terminal apparatus determines handover. A “destination radio base station” is a radio base station that communicates with a mobile terminal device after completion of handover of the mobile terminal device. Furthermore, the “destination candidate radio base station” is a radio base station selected as a candidate for the destination base station during the handover process of the mobile terminal apparatus (a plurality of radio base stations can exist simultaneously).
図2は、図1を構成する無線基地局(AR−1)121の構成の第1の例を示したものである。無線基地局AR−2およびAR−3も同様の構成を有する。無線基地局AR−1は、第1の送受信部210、第2の送受信部220、ハンドオーバ処理部230、無線基地局リソース情報記憶部240、無線チャネル管理部250、移動先無線基地局判定部260を備えている。
FIG. 2 shows a first example of the configuration of the radio base station (AR-1) 121 configuring FIG. The radio base stations AR-2 and AR-3 have the same configuration. The radio base station AR-1 includes a first transmission /
第1の送受信部210は、無線伝送路131に対するデータ送受信を行うための装置であり、無線伝送路の状態を監視するための受信状態監視部211を備えている。受信状態監視部211は、無線伝送路の状態が移動端末装置との通信を継続できないほど悪化したことを検知すると、ハンドオーバ処理部230に通知する機能を有する。
The first transmission /
第2の送受信部220は、有線通信網140に対するデータ送受信を行うための装置である。ハンドオーバ処理部230は、Mibile IPおよびFast Mobile IPに基づいたネットワーク層レベルのハンドオーバ処理行うために使用する。
The second transmission /
無線基地局リソース情報記憶部240は、近隣に位置する無線基地局から通知された無線リソース情報を記憶するために使用する。移動先無線基地局判定部260は、移動端末装置から通知された移動端末装置の要求無線リソース量と、無線基地局リソース情報記憶部230に記憶されている近隣無線基地局の無線リソース情報と、無線チャネル管理部にある無線チャネル使用状態に関する情報とを用いて、移動端末装置のハンドオーバ先となる無線基地局の候補を選定するための装置である。
The radio base station resource
無線チャネル管理部250は、移動端末装置との通信を行うために使用する無線伝送路の無線チャネルを管理するための装置である。さらに、無線チャネル管理部250は、移動端末装置や他の無線基地局からの要求に応じて、無線チャネルの確保や開放や予約に関する処理を行う機能を有する。
The radio
以降では、無線基地局がハンドオーバに係るメッセージを受信したときの動作について説明する。
(1)移動先無線基地局である場合:
a.移動端末装置上の通信セッションがコネクションレス通信である場合;
ハンドオーバ処理部230は、移動元無線基地局より送信されたHandover Initia te (HI) メッセージを受信すると、移動端末装置に割り当てる新しいIPアドレスに関する情報を含むHandover Acknowledgment (HACK)メッセージを生成し、移動元無線基地局に向けて送信する。また、ハンドオーバ処理部230は、移動端末装置がハンドオーバ実行後に送信するFast Neighbor Advertisement(F-NA) メッセージを受信すると、移動端末装置に向けたパケット送信を開始するための処理を実行する。
Hereinafter, an operation when the radio base station receives a message related to handover will be described.
(1) When it is a movement destination radio base station:
a. The communication session on the mobile terminal device is connectionless communication;
Upon receiving the Handover Initiate (HI) message transmitted from the source radio base station, the
b.移動端末装置上の通信セッションがコネクションオリエンテッド通信である場合;
移動端末装置上の通信セッションがコネクションレス通信である場合の動作に加えて、無線チャネル管理部250は、移動元無線基地局が送信したリソース確保要求メッセージを受信するとリソース確保要求メッセージにより指定された無線リソースを満足できる無線チャネルの予約を行う。
b. The communication session on the mobile terminal device is connection-oriented communication;
In addition to the operation when the communication session on the mobile terminal device is connectionless communication, the radio
(2)移動前無線基地局である場合:
a.移動端末装置上の通信セッションがコネクションレス通信である場合;
ハンドオーバ処理部230は、移動端末装置110が送信したコネクションレス通信に対する移動先基地局要請メッセージを受信すると、移動端末装置宛に届いたパケットを、移動先基地局要請メッセージで指定された移動先無線基地局に向けて転送するトンネルを生成するために、HIメッセージを移動先無線基地局に向けて送信し、移動先無線基地局から送信されるHACKメッセージを待つ。さらに、ハンドオーバ処理部230は、移動先無線基地局との間で通信ために使用する新しいIPアドレスに関する情報を含む移動先基地局広告メッセージを生成し、移動端末装置110に向けて送信する。また、ハンドオーバ処理部230は、移動端末装置110のハンドオーバ実行を意味するFast Binding Update(F-BU) メッセージを受信すると、応答としてFast Binding Acknowledgment(F-BACK) メッセージを送信する。以降、ハンドオーバ処理部230は、移動端末装置110宛パケットを移動先無線基地局に転送する処理を実行する。
(2) When it is a pre-movement radio base station:
a. The communication session on the mobile terminal device is connectionless communication;
When the
b.移動端末装置上の通信セッションがコネクションオリエンテッド通信である場合;
ハンドオーバ処理部230は、コネクションオリエンテッド通信を行っている移動端末装置110が送信したコネクションオリエンテッド通信のための移動先基地局要請メッセージを受け取るか、もしくは受信状態監視部211より無線伝送路の伝送品質が悪化したことの通知を受けると、移動先候補となる無線基地局の選択を、移動先無線基地局判定部260に要求する。移動先無線基地局判定部260は、選択移動先基地局要請メッセージに含まれる通信セッションが要求するリソース量と、無線基地局リソース情報記憶部240により記憶されている他無線基地局のリソース情報と、無線チャネル管理部250により管理されている無線チャネル空情報とを利用して、移動先となる無線基地局を選択する。また、無線基地局リソース情報記憶部240は、移動端末装置110が送信したコネクションオリエンテッド通信のための移動先基地局要請移動先メッセージを受け取ると、移動先基地局要請移動先メッセージに含まれる各通信セッションのために要求された無線リソースを確保するためのリソース確保要求メッセージを移動先無線基地局に向けて送信する。
b. The communication session on the mobile terminal device is connection-oriented communication;
The
図3は図1を構成する移動端末装置(MN)110の構成例を示したものである。移動端末装置MNは、送受信部310、ハンドオーバ処理部320、移動先無線基地局判定部330、無線チャネル管理部340を備えている。送受信部310は、無線伝送路131に対するデータの送受信を行うための装置であり、無線伝送路の状態を監視するための受信状態監視部311を備えている。受信状態監視部311は、無線伝送路の状態が通信を継続できないほど悪化したことを検知すると、ハンドオーバ処理部320に通知する機能を有する。ハンドオーバ処理部320は、Mobile IP およびFast Mobile IPにもとづいたネットワーク層レベルのハンドオーバ処理を行うために使用する。
FIG. 3 shows a configuration example of the mobile terminal apparatus (MN) 110 constituting FIG. The mobile terminal device MN includes a transmission /
移動先無線基地局判定部330は、通信セッションが必要とする無線リソースや無線基地局のリソース情報などを用いて、移動先となる無線基地局を選定するための装置である。無線チャネル管理部340は、無線基地局との通信を行うために使用する無線チャネルの管理を行うための装置である。
The destination radio base
図4は無線リソースの分散管理形態の場合における移動端末装置MNと無線基地局AR−1、AR−2、AR−3とに係るハンドオーバ手続きの概要を示したものである。ハンドオーバ処理は大きく分けて以下の5段階の手続きにより実現される。 FIG. 4 shows an outline of a handover procedure related to the mobile terminal apparatus MN and the radio base stations AR-1, AR-2, AR-3 in the case of the radio resource distributed management mode. The handover process is roughly realized by the following five steps.
(1)各無線基地局間の無線リソース情報を共有する、無線基地局間無線リソース情報交換手続き(図4の手続きP401)
(2)ハンドオーバの実行を決定し、ハンドオーバ実行の前処理を行う、ハンドオーバ実行開始手続き(図4の手続きP402)
(3)移動先となる無線基地局上に移動端末装置上で実行されている通信セッションが要求する無線リソースを確保するための、無線リソース確保手続き(図4の手続きP403)
(4)移動先となる無線基地局および移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルを通知する、ハンドオーバ移動先通知手続き(図4の手続きP404) (5)FMIPに基づくパケット転送処理を実行するFMIPパケット転送手続き(図4の手続きP405)。
(1) Procedure for exchanging radio resource information between radio base stations for sharing radio resource information between radio base stations (procedure P401 in FIG. 4)
(2) A handover execution start procedure (procedure P402 in FIG. 4) in which execution of handover is determined and pre-processing for handover execution is performed.
(3) A radio resource securing procedure (procedure P403 in FIG. 4) for securing a radio resource required by a communication session executed on the mobile terminal apparatus on the radio base station serving as a movement destination
(4) Handover destination notification procedure (step P404 in FIG. 4) for notifying the destination wireless base station and the wireless channel used for communication with the destination wireless base station. FMIP packet transfer procedure to be performed (procedure P405 in FIG. 4).
図5は図4のP401として示す無線基地局間無線リソース情報手続きの処理手順の第1の例を示したものである。以降では、図2、図5、図7、図8を用いて本手順について詳細に説明する。 FIG. 5 shows a first example of the processing procedure of the radio resource information procedure between radio base stations shown as P401 in FIG. Hereinafter, this procedure will be described in detail with reference to FIGS. 2, 5, 7, and 8.
(ステップ1) 無線基地局AR−1の無線基地局間リソース情報交換部270は、無線基地局AR−2のリソース情報が必要であると判断すると、図7に示す形式の無線リソース情報要求メッセージを生成し、近隣にある無線基地局AR−2に向けて送信する(図5のメッセージ501)。
(Step 1) When the radio base station AR-1 resource
(ステップ2) 無線基地局AR−2の無線基地局間リソース情報交換部270は、無線リソース情報要求メッセージ501を受信すると、受信状態監視部211と無線チャネル管理部250が管理している無線リソースに関する情報を含んだ、図8に示す形式の無線リソース情報報告メッセージを生成し、無線基地局AR−1に向けて送信する(図5のメッセージ502)。
(Step 2) When the radio resource
(ステップ3) 無線基地局AR−1の無線基地局間リソース情報交換部270は、無線リソース情報告メッセージ502を受け取ると、報告された無線リソース情報を無線基地局リソース情報記憶部240に記憶する(図5の手続き503)。
(Step 3) Upon receiving the radio resource
また、無線基地局AR−1は、無線基地局AR−3に対しても同様の手順を実行する。以上の手順により、例えば、無線基地局AR−1の移動先無線基地局判定部260の電源投入直後の時点で、他の無線基地局に関する情報を有していない場合に、即座に他無線基地局の情報を取得することが可能となる。
In addition, the radio base station AR-1 performs the same procedure for the radio base station AR-3. By the above procedure, for example, immediately after the power of the destination radio base
次に、図6は図4の無線基地局間無線リソース情報手続きP401の処理手順の第2の例を示したものである。以降では、図2、図6、図8を用いて、本手順について詳細に説明する。 Next, FIG. 6 shows a second example of the processing procedure of the radio resource information procedure P401 between radio base stations in FIG. Hereinafter, this procedure will be described in detail with reference to FIGS. 2, 6, and 8.
(ステップ1) 無線基地局AR−1の無線基地局間リソース情報交換部270は、周期TAR1-AR2 で受信状態監視部211と無線チャネル管理部250が管理している無線チャネルに関する情報を含んだ無線リソース情報報告メッセージを生成し、無線基地局AR−2に対して送信することを繰り返す(図6のメッセージ601、605)。同様に、周期T AR1-AR3 で、無線基地局に対しても無線リソース情報報告メッセージ(602、606)を生成し、送信することを繰り返す。
(Step 1) The resource
(ステップ2) 無線基地局AR−2の無線基地局間リソース情報交換部270は、無線リソース情報告メッセージ602、606を受け取ると、報告された無線リソース情報を無線基地局リソース情報記憶部240に記憶する(図6の手続き611、616)。
(Step 2) Upon receiving the radio resource
また、無線リソース情報要求メッセージを送信する契機としては、周期的な送信に限るものではない。例えば図6の無線基地局AR−2の動作に示すように、内部の無線リソース割当状態変化613を契機として、無線基地局AR−1、AR−3に対して無線リソース情報要求メッセージを送信する方法もある(図6のメッセージ603、604)。
Further, the trigger for transmitting the radio resource information request message is not limited to periodic transmission. For example, as shown in the operation of the radio base station AR-2 in FIG. 6, the radio resource information request message is transmitted to the radio base stations AR-1 and AR-3 in response to the internal radio resource
また、図5、図6に示す手順において、無線リソース情報報告メッセージを受け取った無線基地局の無線基地局リソース情報記憶部240に記録する情報としては、最近に受け取った無線リソース情報や、過去に受け取った無線リソース情報の変動に関する統計情報などがある。
5 and 6, information recorded in the radio base station resource
図7に、図5で用いる無線リソース情報要求メッセージのパケット形式を示す。無線基地局AR−1は、無線リソース要求メッセージを意味する種別番号を含むメッセージを生成し、無線基地局AR−2、AR−3を宛先とする、例えばUDP/IPのパケットヘッダを付与し、有線通信網140へ送信する。
FIG. 7 shows a packet format of the radio resource information request message used in FIG. The radio base station AR-1 generates a message including a type number meaning a radio resource request message, and assigns, for example, a UDP / IP packet header addressed to the radio base stations AR-2 and AR-3. Transmit to the
図8に、図5と図6で用いる無線リソース情報報告メッセージのパケット形式を示す。無線基地局はリソース要求メッセージを受信すると、基地局の無線リソースに関する情報を含むメッセージ801を生成し、無線リソース情報報告を意味する種別番号を含む情報を付与する。さらに、無線リソース情報報告メッセージの送信元無線基地局を宛先とする、例えばUDP/IPのパケットヘッダを付与し、有線通信網140へ送信する。
FIG. 8 shows a packet format of the radio resource information report message used in FIG. 5 and FIG. When the radio base station receives the resource request message, the radio base station generates a
図9は図8の無線リソース情報801に含まれる詳細な情報の例を示したものである。無線品質情報として報告するものとしては、例えば、「無線通信システムが提供するサービス種別とそのために使用可能な空チャネル数」がある。また、別の情報としては、「ビット誤り率、SIR、データ伝送率、移動端末装置と無線基地局間の伝送遅延」のような無線基地局によって計測された無線伝送路の品質情報がある。また、さらに別の情報としては「無線システム種別識別子、無線周波数、スクランブルコード」のような無線基地局が移動端末装置との通信に使用する無線システムの種類に関するものがある。
FIG. 9 shows an example of detailed information included in the
次に、図10は図4の無線リソース確保手続きP403の処理手順の例を示したものである。以降では、図2、図36、図37を用いて、無線基地局AR−1が無線基地局AR−2に対して無線リソースの確保を要請する場合の手順について詳細に説明する。 Next, FIG. 10 shows an example of the processing procedure of the radio resource securing procedure P403 of FIG. Hereinafter, the procedure in the case where the radio base station AR-1 requests the radio base station AR-2 to secure radio resources will be described in detail with reference to FIGS.
(ステップ0) 図4のハンドオーバ実行開始手続きP402の結果として、無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動端末装置MNもしくは無線基地局AR−1の移動先無線基地局判定部260から移動先無線基地局としてAR−2を通知される。
(Step 0) As a result of the handover execution start procedure P402 of FIG. 4, the
(ステップ1) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動先無線基地局AR−2に向けたパケット転送のための準備処理を行った後、移動端末装置MNの識別子と移動端末装置MN上の通信セッションが要求する無線リソースに関する情報を含んだ、図36に示す形式のリソース確保要求メッセージを移動先無線基地局AR−2に向けて送信する(図10のメッセージ1001)。
(Step 1) The
(ステップ2) 無線基地局AR−2のハンドオーバ処理部230は、ソース確保要求メッセージ1001を受信すると、無線基地局より転送されるパケットを受け入れるための処理を行った後、無線チャネル管理部250に対してソース確保要求メッセージ1001に含まれる通信セッションの要求する無線リソースを満足する無線チャネルの確保させる(図10の手続き1011)。
(Step 2) Upon receiving the source
(ステップ3) 無線基地局AR−2のハンドオーバ処理部230は、移動端末装置MNがハンドオーバ後に使用するIPアドレスに関する情報と無線基地局AR−1とAR−2との間におけるパケット転送に関する情報と移動端末装置MN上の通信セッションのために予約された無線チャネルのチャネル番号に関する情報を含んだ、図37に示す形式のリソース確保応答メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図10のメッセージ1002)。
(Step 3) The
また、無線基地局AR−2は、手続き1011の結果無線リソースを確保した時点で内部の無線リソース状態が変化するため、無線基地局AR−1、AR−3に対して、図8に示す無線リソース情報報告メッセージを送信している。
Also, since the radio base station AR-2 changes its internal radio resource state at the time when radio resources are secured as a result of the
次に、図11は図4のハンドオーバ移動先通知手続きP404の処理手順の例を示したものである。以降では、図2、図3、図11、図35を用いて、ハンドオーバ移動先通知手続きについて詳細に説明する。 Next, FIG. 11 shows an example of the processing procedure of the handover destination notification procedure P404 in FIG. Hereinafter, the handover destination notification procedure will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3, 11, and 35.
(ステップ0) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部は、無線リソース確保手続きP403の結果として、無線基地局AR−2が移動端末装置MNのために確保した無線チャネルに関する情報を取得している。 (Step 0) As a result of the radio resource securing procedure P403, the handover processing unit of the radio base station AR-1 acquires information on the radio channel reserved for the mobile terminal device MN by the radio base station AR-2. .
(ステップ1) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部は、移動端末装置MNが移動先無線基地局との通信に使用することになる確保された無線チャネルに関する情報とIPアドレスに関する情報とを含んだ、図35に示す形式の移動先無線基地局広告メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図11の手続き1101)。
(Step 1) The handover processing unit of the radio base station AR-1 includes information on the reserved radio channel that the mobile terminal device MN will use for communication with the destination radio base station and information on the IP address. However, the destination radio base station advertisement message in the format shown in FIG. 35 is transmitted to the mobile terminal device MN (
(ステップ2) 無線端末110のハンドオーバ処理部320と無線チャネル管理部340はそれぞれ、移動先無線基地局広告メッセージ1101により通知された新しいIPアドレスと無線チャネルに関する情報を取得し、ハンドオーバの実行に備える。
(Step 2) The
図41は図4のFMIPパケット転送手続きP405の詳細な手続きの1つの例を示したものである。本手続きは、FMIPを定義した非特許文献2により示されている手順を適用可能である。
FIG. 41 shows an example of a detailed procedure of the FMIP packet transfer procedure P405 of FIG. For this procedure, the procedure shown in
図2と図3と図12と図32と図33と図34と図39を用いて、本発明の第1の実施例の手順を説明する。 The procedure of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 12, 32, 33, 34 and 39.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−1、AR−2、AR−3が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を比較する(図12の手続き1211)。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 移動端末装置MNは、受信状態監視部311が無線基地局AR−1より受信状態が十分に良い無線基地局があることを発見するか、もしくはハンドオーバ処理部320に対して無線端末MNのユーザよりハンドオーバ実行の命令が通知されると、ハンドオーバ実行準備を開始する(図12の手続き1212)。
(Step 2) In the mobile terminal apparatus MN, the reception
(ステップ3) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、送受信部310により検知された無線基地局AR−1、AR−2、AR−3の識別子と、各無線基地局との通信品質情報と、移動端末装置MN上で実行されている通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図12のメッセージ1201)。
(Step 3) The movement destination radio base
(ステップ4) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、検出無線基地局通知メッセージ1201を受信すると、移動先無線基地局判定部260を用いて移動先候補となる無線基地局としてAR−1、AR−2、AR−3を選択する。移動先無線基地局判定部260が移動先候補無線基地局を選択するための判断基準としては、検出無線基地局通知メッセージ1201により取得する情報と、無線基地局リソース情報記憶部240に記憶された他無線基地局の無線リソース情報と、それぞれの無線基地局を使った場合の課金情報、移動端末装置MNの各無線基地局に対するアクセス権限に関する情報が考えられる。
(Step 4) Upon receipt of the detected radio base
移動先無線基地局判定部260における移動先候補無線基地局の選択は、例えば以下のような手段をもって決定する。まず、無線基地局リソース情報記憶部240より取得した、無線基地局AR−1、AR−2、AR−3それぞれの「空き無線リソース量」と、移動端末装置MN上の各通信セッションの「必要とする無線リソースの量」とを比較し、移動端末装置MNが必要とする無線リソース量を提供可能な無線基地局を選択する。次に、選択した無線基地局からさらに、各無線基地局において予め設定されている「当該無線基地局を利用する場合の利用料金」と検出無線基地局通知メッセージ1201に含まれて通知される「課金限度」とを比較して、利用料金が課金限度よりも低い無線基地局を選択する。次に、選択した無線基地局からさらに、移動端末装置MNが契約している通信業者が提供する無線基地局であるか、または契約している通信業者とのローミング契約を結んでおり、移動端末装置MNが利用する権限を有する無線基地局を選択する。
Selection of a movement destination candidate radio base station in the movement destination radio base
(ステップ5) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動先候補として選択した無線基地局とその通信品質に関する情報とを含んだ図33に示す形式の移動先候補無線基地局通知メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図12のメッセージ1202)。
(Step 5) The
(ステップ6) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局判定部330を用いて、移動先無線基地局として無線基地局AR−2を決定する(図12の手続き1214)。移動先無線基地局判定部330が移動先無線基地局を決定するための判断基準は、移動先候補無線基地局通知メッセージ1202に含まれる情報と受信状態監視部311により検出される各無線基地局からの受信状態がある。
(Step 6) The
移動先無線基地局判定部330における移動先候補無線基地局の選択は、例えば以下のような手段をもって決定する。まず、移動先候補無線基地局メッセージに含まれる、各移動先候補無線基地局の「通信品質情報」を比較し、最も通信品質の良い無線基地局を移動先無線基地局として決定する。
Selection of a movement destination candidate radio base station in the movement destination radio base
(ステップ7) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−2の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図12のメッセージ1203)。
(Step 7) The
(ステップ8) 無線基地局AR−1は、図5として示した手順を用いて、無線基地局AR−2に対して無線リソースの確保を要求する(図12の手続きP403)。 (Step 8) Using the procedure shown in FIG. 5, the radio base station AR-1 requests the radio base station AR-2 to secure radio resources (procedure P403 in FIG. 12).
(ステップ9) 無線基地局AR−1は、図6として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図12の手続きP404)。 (Step 9) Using the procedure shown in FIG. 6, the radio base station AR-1 notifies the mobile terminal device MN of information related to the radio channel and IP address used for communication with the destination radio base station. (Procedure P404 in FIG. 12).
図39は、本実施例において用いる、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージと、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージとに含まれる、移動端末装置上の通信セッションが必要とする無線リソース量に含まれる詳細な情報を示したものである。移動端末装置が要求する無線リソース量には、送受信データのビット誤り率と、送受信データの伝送速度と、送受信データのデータ伝送遅延とが含まれ、さらに各項目の優先順位とが含まれる。 FIG. 39 shows a communication session on the mobile terminal apparatus included in the detected radio base station notification message of the format shown in FIG. 32 and the destination radio base station request message of the format shown in FIG. It shows detailed information included in the required radio resource amount. The amount of radio resources requested by the mobile terminal device includes a bit error rate of transmission / reception data, a transmission rate of transmission / reception data, a data transmission delay of transmission / reception data, and a priority order of each item.
また、上記第1の実施例のステップ2、3において、移動端末装置MNが検出、通知する移動先候補無線基地局が1台しか無い場合、上記手続きのステップ3〜6を省略することも可能である。この場合における処理手順を、本発明の第2の実施例として図13に示す。
Further, in
また、上記第1の実施例のステップ4において、無線基地局AR−1が選択した移動先候補無線基地局が1台しかない場合、上記手続きのステップ5〜7を省略することも可能である。この場合における処理手順を、本発明の第3の実施例として図14に示す。
Further, in
上記した第3の実施例に示した手順に加え、無線基地局AR−1が定期的に周辺無線基地局の無線リソース情報を無線端末MNに対して通知する方式考えられる。この場合における処理手順を、本発明の第4の実施例として図15に示し、以下で詳細に説明する。 In addition to the procedure shown in the third embodiment described above, a method is conceivable in which the radio base station AR-1 periodically notifies the radio terminal MN of radio resource information of the neighboring radio base stations. The processing procedure in this case is shown in FIG. 15 as a fourth embodiment of the present invention and will be described in detail below.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−1、AR−2、AR−3が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を測定する(図15の手続き1511)。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 無線基地局AR−1の移動先無線基地局判定部260は、無線基地局間無線リソース情報交換手続きP401で取得した周辺無線基地局の無線リソース情報を、図33に示す形式の移動先候補無線基地局メッセージを用いて、移動端末装置MNへ定期的に通知する(図15のメッセージ1501)。
(Step 2) The destination radio base
(ステップ3) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、受信状態監視部311により無線基地局AR−1より受信状態が十分に良い無線基地局が検出されたことを通知されると、ハンドオーバの実行を決定する(図15の手続き15111512)。
(Step 3) The destination radio base
(ステップ4) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、移動先候補無線基地局メッセージ1501により取得した無線基地局の無線リソース情報を利用して、無線基地局AR−2を移動先無線基地局として決定する(図15の手続き15121513)。
(Step 4) The movement destination radio base
(ステップ5) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−2の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図15のメッセージ1502)。
(Step 5) The
(ステップ6) 無線基地局AR−1は、図5として示した手順を用いて、無線基地局AR−2に対して無線リソースの確保を要求する(図15の手続きP403)。 (Step 6) The radio base station AR-1 uses the procedure shown in FIG. 5 to request the radio base station AR-2 to secure radio resources (procedure P403 in FIG. 15).
(ステップ7) 無線基地局AR−1は、図11として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図15の手続きP404)。 (Step 7) Using the procedure shown in FIG. 11, the radio base station AR-1 notifies the mobile terminal device MN of information related to the radio channel and IP address used for communication with the destination radio base station. (Procedure P404 in FIG. 15).
上記第1〜第4の各実施例では、ハンドオーバの開始決定を移動端末装置側が行う。一方で、ハンドオーバの開始を無線網側で行う方式も考えられる。 In each of the first to fourth embodiments, the mobile terminal apparatus side makes a handover start decision. On the other hand, a method of starting handover on the wireless network side is also conceivable.
図2と図3と図16と図32と図33と図34を用いて、本発明の第5の実施例の手順を説明する。 The procedure of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 16, 32, 33 and 34.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−1、AR−2、AR−3が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を測定する(図16の手続き1611)。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 移動端末装置の移動先無線基地局判定部330は、送受信部310により検知された無線基地局AR−1、AR−2、AR−3の識別子と、各無線基地局との通信品質情報と、移動端末装置MN上で実行されている通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージを無線基地局AR−1に向けて定期的に送信する(図16のメッセージ1601)。
(Step 2) The movement destination radio base
(ステップ3) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、無線基地局リソース情報記憶部240に記憶されている他の無線基地局のリソース情報と、検出無線基地局通知メッセージを無線基地局1601により取得した移動端末装置MNの受信状態を用いて、ハンドオーバの実行を決定する(図16の手続き1612)。
(Step 3) The
(ステップ4) 無線基地局AR−1の移動先無線基地局判定部260は、移動先候補無線基地局を選択する(図16の手続き1613)。
(Step 4) The movement destination radio base
(ステップ5) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動先候補として選択した無線基地局とその通信品質に関する情報とを含んだ図33に示す形式の移動先候補無線基地局通知メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図16のメッセージ1602)。
(Step 5) The
(ステップ6) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局判定部330を用いて、移動先無線基地局として無線基地局AR−2を決定する(図16の手続き1614)。
(Step 6) The
(ステップ7) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−2の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図16のメッセージ1603)。
(Step 7) The
(ステップ8) 無線基地局AR−1は、図5として示した手順を用いて、無線基地局AR−2に対して無線リソースの確保を要求する(図16の手続きP403)。 (Step 8) The radio base station AR-1 requests the radio base station AR-2 to secure radio resources using the procedure shown in FIG. 5 (procedure P403 in FIG. 16).
(ステップ9) 無線基地局AR−1は、図11として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図16の手続きP404)。 (Step 9) Using the procedure shown in FIG. 11, the radio base station AR-1 notifies the mobile terminal device MN of information related to the radio channel and IP address used for communication with the destination radio base station. (Procedure P404 in FIG. 16).
また、上記第5の実施例のステップ4において、移動先無線基地局判定部260によって選択された移動先候補無線基地局が1台しかない場合、上記手続きのステップ5〜8を省略することも可能である。この場合における処理手順を、本発明の第6の実施例として図17に示す。
Further, in
上記第1〜6の各実施例では、移動端末装置または無線基地局により移動先無線基地局を決定してから、移動先無線基地局の無線リソースを確保する方式を用いている。これらの方式では、特に移動端末装置から移動先無線基地局要請メッセージが送信される場合、無線基地局は、移動先無線基地局広告メッセージを移動端末装置に向けて送信する前に、必ず移動先無線基地局との間で無線リソース確保手続きを行う必要がある。 In each of the first to sixth embodiments, the mobile terminal device or the radio base station determines a destination radio base station, and then uses a method for securing radio resources of the destination radio base station. In these schemes, especially when a destination radio base station request message is transmitted from the mobile terminal device, the radio base station always sends a destination radio base station advertisement message before transmitting it to the mobile terminal device. It is necessary to perform a radio resource securing procedure with the radio base station.
そこで、移動先候補無線基地局が選択された時点で、あらかじめすべての移動先候補無線基地局の無線リソースを確保することにより、無線基地局における移動先無線基地局要請メッセージの受信から、移動先無線基地局広告メッセージの送信までの時間を短縮する方式が考えられる。本方式に基づく処理手順を、本発明の第7の実施例として図18に示し、以下で詳細に説明する。 Therefore, at the time when the destination candidate radio base station is selected, the radio resources of all the destination candidate radio base stations are secured in advance, and from the reception of the destination radio base station request message in the radio base station, the destination A method for shortening the time until transmission of the radio base station advertisement message is conceivable. A processing procedure based on this method is shown in FIG. 18 as a seventh embodiment of the present invention, and will be described in detail below.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−1、AR−2、AR−3が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を比較する(図18の手続き1811)。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 移動端末装置MNは、受信状態監視部311が無線基地局AR−1より受信状態が十分に良い無線基地局があることを発見するか、もしくはハンドオーバ処理部320に対して無線端末MNのユーザよりハンドオーバ実行の命令が通知されると、ハンドオーバ実行準備を開始する(図18の手続き1812)。
(Step 2) In the mobile terminal apparatus MN, the reception
(ステップ3) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、送受信部310により検知された無線基地局AR−1、AR−2、AR−3の識別子と、各無線基地局との通信品質情報と、移動端末装置MN上で実行されている通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図18のメッセージ1801)。
(Step 3) The movement destination radio base
(ステップ4) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、検出無線基地局通知メッセージ1801を受信すると、移動先無線基地局判定部260を用いて移動先候補となる無線基地局としてAR−1、AR−2、AR−3を選択する(図18の手続き1813)。移動先無線基地局判定部260が移動先候補無線基地局を選択するための判断基準としては、検出無線基地局通知メッセージ1301により取得する情報と、無線基地局リソース情報記憶部240に記憶された他無線基地局の無線リソース情報と、それぞれの無線基地局を使った場合の課金情報、移動端末装置MNの各無線基地局に対するアクセス権限に関する情報が考えられる。
(Step 4) Upon receipt of the detected radio base station notification message 1801, the
(ステップ5) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、上記ステップ4において選択した無線基地局AR−2、AR−3それぞれに対して、図5として示した手順を用いて、無線基地局AR−2に対して無線リソースの確保を要求する(図18の手続きP403)。
(Step 5) The
(ステップ6) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動先候補無線基地局AR−1、AR−2、AR−3の通信品質に関する情報を含んだ図33に示す形式の移動先候補無線基地局通知メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図18のメッセージ1802)。
(Step 6) The
(ステップ7) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局判定部330を用いて、移動先無線基地局として無線基地局AR−2を決定する(図18の手続き1814)。移動先無線基地局判定部330が移動先無線基地局を決定するための判断基準としては、移動先候補無線基地局通知メッセージ1802に含まれる情報と受信状態監視部311により検出される各無線基地局からの受信状態がある。
(Step 7) The
(ステップ8) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−2の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線基地局AR−1に向けて送信する(図18のメッセージ1803)。
(Step 8) The
(ステップ9) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動先無線基地局要請メッセージ1803を受信すると、図11として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図18の手続きP404)。
(Step 9) Upon receiving the destination radio base station request message 1803, the
(ステップ10) 無線基地局AR−1のハンドオーバ処理部230は、移動端末装置MNのハンドオーバ完了後に、開放する無線チャネルの番号に関する情報を含んだ、図40に示す形式のリソース開放要求メッセージを移動先無線基地局として選択されなかった無線基地局AR−3に向けて送信する(図18のメッセージ1825)。
(Step 10) The
(ステップ11) 無線基地局AR−3のハンドオーバ処理部230は、リソース開放要求メッセージ1825を受信すると、リソース開放要求メッセージで指定された無線チャネルを開放する(図18の手続き1833)。
(Step 11) Upon receiving the resource
上記の第1〜7の各実施例では、各無線基地局は内部に、他無線基地局のリソース情報を記憶するための手段を備えている必要がある。一方、無線基地局の構成コストを低くすることを目的として、無線基地局は他無線基地局の無線リソース情報を記憶しないという方式も考えられる。本方式に基づく処理手順を、本発明の第8の実施例として以下に説明する。 In each of the first to seventh embodiments described above, each radio base station needs to have a means for storing resource information of other radio base stations therein. On the other hand, for the purpose of reducing the configuration cost of the radio base station, a scheme in which the radio base station does not store radio resource information of other radio base stations is also conceivable. A processing procedure based on this method will be described below as an eighth embodiment of the present invention.
図19は、本発明の第8の実施例における無線基地局の構成例を示している。図19に示す無線基地局の各部位の機能は、図3において示した本発明の第1の実施例における無線基地局の構成例における同名の部位と同様である。図20は、本実施例における処理手順を示したものである。本実施例の手順は、図13として示した本発明の第1の実施例と同様の手続きによりハンドオーバ処理を実現するが、以下の点が異なる。 FIG. 19 shows a configuration example of a radio base station in the eighth example of the present invention. The function of each part of the radio base station shown in FIG. 19 is the same as the part of the same name in the configuration example of the radio base station in the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 20 shows a processing procedure in the present embodiment. The procedure of this embodiment implements the handover process according to the same procedure as that of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 13, except for the following points.
すなわち、事前に無線基地局間で無線リソース情報の交換を行っていないこと、また無線基地局AR−1の移動先無線基地局判定部1960が移動端末装置MNより検出無線基地局通知メッセージ2001を受信すると、図6に示す手段を用いた無線基地局間無線リソース情報交換手続き(図20のP401)により他無線基地局のリソース情報を収集し、移動先候補無線基地局を決定すること、である。
That is, radio resource information is not exchanged between radio base stations in advance, and the destination radio base
図20に示した本発明の第8の実施例では、移動端末装置MNがハンドオーバの開始を決定するが、無線基地局側が移動端末装置からの定期的なレポートを受信し、ハンドオーバを決定する方式も考えられる。本方式に基づく手順を本発明の第9の実施例として、図21に示す。なお、図21の無線基地局AR−1で実行される移動先無線基地局候補選択手続きで選択される移動先無線基地局が1台である場合には、移動先候補無線基地局通知メッセージ2102、移動先無線基地局決定手続き2114、移動先無線基地局要請メッセージ2103を省略することが可能である。
In the eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 20, the mobile terminal apparatus MN determines the start of handover, but the radio base station side receives a periodic report from the mobile terminal apparatus and determines the handover. Is also possible. FIG. 21 shows a procedure based on this method as a ninth embodiment of the present invention. If there is one destination radio base station selected in the destination radio base station candidate selection procedure executed by radio base station AR-1 in FIG. 21, destination candidate radio base
これまでに説明した、本発明の第1〜9の各実施例では、無線リソース管理機能を各無線基地局に分散させる方式を用いている。一方、無線リソースの管理を集中して行う独立ノードを用いる方式も考えられる。以降では、無線リソースの集中管理方式に基づくハンドオーバ手順について説明する。 In the first to ninth embodiments of the present invention described so far, a method of distributing the radio resource management function to the radio base stations is used. On the other hand, a method using an independent node that performs centralized management of radio resources is also conceivable. Hereinafter, a handover procedure based on a radio resource centralized management scheme will be described.
図22は無線リソースの集中管理方式を用いた場合における、無線通信システム全体の構成例を示したものである。図22に示す無線通信システムは、移動端末装置MN、無線基地局AR−11、AR−12、AR−13、無線リソース管理装置RRMSから構成される。移動端末装置MNの構成は図3に示したものと同様である。 FIG. 22 shows an example of the configuration of the entire radio communication system when the centralized management system for radio resources is used. The radio communication system shown in FIG. 22 includes a mobile terminal apparatus MN, radio base stations AR-11, AR-12, AR-13, and a radio resource management apparatus RRMS. The configuration of the mobile terminal device MN is the same as that shown in FIG.
図23は、図22の無線リソース管理装置RRMSの構成例を示したものである。無線リソース管理措置は、送受信部2310、ハンドオーバ処理部2320、基地局リソース情報記憶部2330、移動先基地局判定部2340、無線リソース管理処理部2350を備えている。送受信部2310は、図22の有線網に対するデータ送受信を行うための装置である。ハンドオーバ処理部2320は、移動端末装置MNや無線基地局AR−11、AR−12、AR−13から受け付けるMIPやFMIPに基づいたハンドオーバ処理を行うために使用する。
FIG. 23 shows a configuration example of the radio resource management apparatus RRMS of FIG. The radio resource management measure includes a transmission /
基地局リソース情報記憶部2330は、図22の有線網に接続された無線基地局AR−11、AR−12、AR−13の無線リソースに関する情報を記憶するために使用する。移動先基地局判定部2340は、移動端末装置から通知された移動端末装置の要求無線リソース量と、無線基地局リソース情報記憶部2330に記憶されている無線基地局の無線リソース情報とを用いて、移動端末装置のハンドオーバ先となる無線基地局の候補を選定するための装置である。無線リソース管理処理部2350は、移動端末装置や無線基地局から受け付ける無線リソース確保や開放や情報交換に関するメッセージに応じた処理を行う。
The base station resource
図24は、図22を構成する無線基地局AR−11の構成例を示したものである。無線基地局AR−12およびAR−13も同様の構成を有する。無線基地局AR−11は、第1の送受信部2410、第2の送受信部2420、ハンドオーバ処理部2430、無線チャネル管理部2450を備えている。また、第1の送受信部2410は、無線伝送路の状態を監視するための受信状態監視部2411を備えている。各部位の機能は、図2として説明した無線基地局の同名の部位と同様である。
FIG. 24 shows a configuration example of the radio base station AR-11 configuring FIG. The radio base stations AR-12 and AR-13 have the same configuration. The radio base station AR-11 includes a first transmission /
次に、図25は、無線リソース管理装置により無線リソースの集中管理を行った場合における、移動端末装置MNと無線基地局AR−11、AR−12、AR−13と無線リソース管理装置RRMSに係るハンドオーバ手続きの概要を示したものである。ハンドオーバの処理は大きく分けて以下の5段階の手続きにより実現される。 Next, FIG. 25 relates to the mobile terminal apparatus MN, the radio base stations AR-11, AR-12, AR-13, and the radio resource management apparatus RRMS when the radio resource management apparatus performs centralized management of radio resources. An overview of the handover procedure is shown. The handover process is roughly realized by the following five steps.
(1)各無線基地局の無線リソース情報を無線リソース管理装置に報告する無線リソース情報報告手続き(手続きP701)。 (1) A radio resource information report procedure (procedure P701) for reporting radio resource information of each radio base station to the radio resource management apparatus.
(2)ハンドオーバの実行を決定し、ハンドオーバ実行の前処理を行うハンドオーバ実行開始手続き(手続きP−702)。 (2) A handover execution start procedure (procedure P-702) for determining execution of handover and performing preprocessing of handover execution.
(3)移動先となる無線基地局でコネクションオリエンテッド通信が要求する無線リソースを確保するための無線リソース確保手続き(手続きP703)。 (3) A radio resource securing procedure (procedure P703) for securing a radio resource requested by connection-oriented communication in a radio base station that is a destination.
(4)移動先となる無線基地局および移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルを通知するハンドオーバ移動先通知手続き(手続きP704)。 (4) A handover destination notification procedure (procedure P704) for notifying a wireless base station to be a destination and a radio channel used for communication with the destination base station (procedure P704).
(5)FMIPに基づくパケット転送処理を実行するFMIPパケット転送手続き(手続きP705)。 (5) FMIP packet transfer procedure for executing packet transfer processing based on FMIP (procedure P705).
図26は、図25のP701として示す無線リソース情報報告手続きの処理手順の詳細な手順について、第1の例を示したものである。以降では、図7、図8、図23、図24、図26を用いて、本手順について詳細に説明する。 FIG. 26 shows a first example of the detailed procedure of the processing procedure of the radio resource information report procedure shown as P701 in FIG. Hereinafter, this procedure will be described in detail with reference to FIGS. 7, 8, 23, 24, and 26.
(ステップ1) 無線リソース管理装置RRMSの無線リソース管理処理部2350は、例えば起動直後で基地局リソース情報記憶部2330に何も情報を持たない場合に、無線基地局AR−12のリソース情報が必要であると判断すると、図7に示す形式の無線リソース情報要求メッセージを生成し、無線基地局AR−11に向けて送信する(図26のメッセージ2601)。
(Step 1) The radio resource
(ステップ2) 無線基地局AR−11の無線チャネル管理部2450は、無線リソース情報要求メッセージ2601を受信すると、受信状態監視部2411と無線チャネル管理部2450が管理している無線リソースに関する情報を含んだ、図8に示す形式の無線リソース情報報告メッセージを生成し、無線リソース管理装置RRMSに向けて送信する(図26のメッセージ2602)。
(Step 2) Upon receiving the radio resource
(ステップ3) 無線リソース管理装置RRMSの無線リソース管理処理部2350は、無線リソース情報報告メッセージ2602を受け取ると、報告された無線リソース情報を無線基地局リソース情報記憶部2330に記憶する(図26の手続き2611)。
(Step 3) Upon receiving the radio resource
また、無線リソース管理装置RRMSは、無線基地局AR−12、AR−13に対しても同様の手続きにより無線リソース情報を収集する。 Further, the radio resource management device RRMS collects radio resource information by the same procedure for the radio base stations AR-12 and AR-13.
次に、図27は、図25の手続きP701として示した無線リソース情報報告手続きの処理手順の詳細な手順に関する第2の例を示したものである。以降では、図8、図23、図24、図27を用いて、本手順について詳細に説明する。 Next, FIG. 27 shows a second example regarding the detailed procedure of the processing procedure of the radio resource information reporting procedure shown as procedure P701 in FIG. Hereinafter, this procedure will be described in detail with reference to FIGS. 8, 23, 24, and 27.
(ステップ1) 無線基地局AR−11の無線チャネル管理部2450は、周期TAR1-RRMSで受信状態監視部2411と無線チャネル管理部2450が管理している無線チャネルに関する情報を含む無線リソース情報報告メッセージ(図27のメッセージ2701、2703)を生成し、無線リソース管理装置RRMSに対して送信することを繰り返す。
(Step 1) The radio
(ステップ2) 無線リソース管理装置RRMSの無線リソース管理処理部2350は、無線リソース情報告メッセージ2701、2703を受け取ると、報告された無線リソース情報を無線基地局リソース情報記憶部2330に記憶する(図27の手続き2711、2714)。
(Step 2) Upon receiving the radio resource
無線リソース情報要求メッセージを送信する契機としては、周期的な送信に限るものではない。例えば図27の無線基地局AR−12の動作に示すように、内部の無線リソース割当状態変化2712を契機として、無線リソース管理装置RRMSに対して無線リソース情報要求メッセージを送信する方法もある(図27のメッセージ2702)。 The trigger for transmitting the radio resource information request message is not limited to periodic transmission. For example, as shown in the operation of the radio base station AR-12 in FIG. 27, there is a method of transmitting a radio resource information request message to the radio resource management apparatus RRMS in response to an internal radio resource allocation state change 2712 (FIG. 27). 27 messages 2702).
図3と図8と図9と図23と図24と図28と図32と図33と図34を用いて、本発明の第10の実施例の手順を説明する。 The procedure of the tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 8, 9, 23, 24, 28, 32, 33 and 34.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−11、AR−12、AR−13が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を比較する(図28の手続き2811)。また、無線リソース管理装置RRMSは、移動端末装置MNの周辺に存在する無線基地局の識別子と、各無線基地局の無線基地局情報を含んだ図42に示す形式の周辺無線基地局情報広告メッセージを、無線端末MNに対して定期的に通知する(図28のメッセージ2805)。
(Step 1) The reception
無線基地局情報4201として通知される情報の具体的な内容は、図8及び図9に示す無線リソース情報報告メッセージの無線リソース情報と同様である。
The specific content of the information notified as the radio
(ステップ2) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部は、受信状態監視部311が無線基地局AR−11より受信状態が十分に良い無線基地局があることを発見するか、もしくはハンドオーバ処理部320に対して無線端末MNのユーザよりハンドオーバ実行の命令が通知されると、ハンドオーバ実行準備を開始する(図28の手続き2812)。
(Step 2) The handover processing unit of the mobile terminal device MN detects that the reception
(ステップ3) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、送受信部310により検知された無線基地局AR−11、AR−12、AR−13の識別子と、各無線基地局との通信品質情報と、移動端末装置MN上で実行されている通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージを無線リソース管理装置RRMSに向けて送信する(図28のメッセージ2801)。
(Step 3) The movement destination radio base
(ステップ4) 無線リソース管理装置RRMSの移動先無線基地局判定部2340は検出無線基地局通知メッセージ2801を受信すると、移動先無線基地局判定部2340を用いて移動先候補となる無線基地局としてAR−11、AR−12、AR−13を選択する(図28の手続き2813)。
(Step 4) Upon receiving the detected radio base station notification message 2801, the movement destination radio base
移動先無線基地局判定部2340が移動先候補無線基地局を選択するための判断基準としては、検出無線基地局通知メッセージ2801により取得する情報と、無線基地局リソース情報記憶部2330に記憶された無線基地局の無線リソース情報と、それぞれの無線基地局を使った場合の課金情報、移動端末装置MNの各無線基地局に対するアクセス権限に関する情報が考えられる。
As a determination criterion for the destination radio base
(ステップ5) 無線リソース管理装置RRMSの移動先無線基地局判定部2340は、移動先候補として選択した無線基地局とその通信品質に関する情報とを含んだ、図33に示す形式の移動先候補無線基地局通知メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図28のメッセージ2802)。
(Step 5) The destination radio base
(ステップ6) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局判定部330を用いて、移動先無線基地局として無線基地局AR−12を決定する(図28の手続き2814)。移動先無線基地局判定部330が移動先無線基地局を決定するための判断基準は、移動先候補無線基地局通知メッセージ1302に含まれる情報と受信状態監視部311により検出される各無線基地局からの受信状態がある。
(Step 6) The
(ステップ7) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−12の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線基地局AR−11に向けて送信する(図28のメッセージ2803)。
(Step 7) The
(ステップ8) 無線基地局AR−11は、図5として示した手順を用いて、無線基地局AR−12に対して無線リソースの確保を要求する(図28の手続きP703)。さらに、無線基地局AR−12は、無線リソース状態が変化したことを、無線リソース管理装置RRMSに報告し(図28のメッセージ2804)、無線リソース管理装置RRMSは内部情報の更新を行う(図28の2815)。
(Step 8) The radio base station AR-11 requests the radio base station AR-12 to secure radio resources using the procedure shown in FIG. 5 (procedure P703 in FIG. 28). Further, the radio base station AR-12 reports to the radio resource management device RRMS that the radio resource state has changed (
(ステップ9) 無線基地局AR−11は、図6として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図12の手続きP704)。 (Step 9) Using the procedure shown in FIG. 6, the radio base station AR-11 notifies the mobile terminal device MN of information on the radio channel and IP address used for communication with the destination radio base station. (Procedure P704 in FIG. 12).
また、移動端末装置MNと無線リソース管理装置RRMSが直接通信できない場合も考えられる。このような場合、図31に示すように、本手順における移動端末装置MNと無線リソース管理装置RRMS間の通信を、移動持つ無線基地局AR−11が中継する方式もありうる。また、ステップ1で無線基地局RRMSが必ずしも周辺無線基地局情報広告メッセージを送信する必要は無い。
Further, there may be a case where the mobile terminal device MN and the radio resource management device RRMS cannot communicate directly. In such a case, as shown in FIG. 31, there may be a method in which the mobile radio base station AR-11 relays communication between the mobile terminal device MN and the radio resource management device RRMS in this procedure. Further, in
本発明の第10の実施例において、ステップ3において検出無線基地局として選択された無線基地局が1台しかない場合、上記第10の実施例の手続きのステップ4〜7を省略することも可能である。ハンドオーバ実行要請メッセージを受信した無線基地局AR−11のハンドオーバ処理部は、無線リソース確保手続きP703、ハンドオーバ移動先通知手続きを実行して、ハンドオーバ処理を完成させる。これを、本発明の第11の実施例として図29に示す。
In the tenth embodiment of the present invention, when there is only one radio base station selected as the detection radio base station in
図23と図24と図30と図32と図33と図34と図38と図40を用いて、本発明の第12の実施例を示す。 23, FIG. 24, FIG. 30, FIG. 32, FIG. 33, FIG. 34, FIG.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−11、AR−12、AR−13が定期的に送信するビーコン信号を受信し、その受信状態を測定する(図30の手続き3011)。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 移動端末装置MNの移動先無線基地局判定部330は、送受信部310により検知された無線基地局AR−11、AR−12、AR−13の識別子と、各無線基地局との通信品質情報と、移動端末装置MN上で実行されている通信セッション1〜4が必要とするリソース情報に関する情報を含んだ、図32に示す形式の検出無線基地局通知メッセージを無線リソース管理装置RRMSに向けて定期的に送信する(図30のメッセージ3001)。
(Step 2) The movement destination radio base
(ステップ3) 無線リソース管理装置RRMSのハンドオーバ処理部2320は、無線基地局リソース情報記憶部2330に記憶されている無線基地局のリソース情報と、検出無線基地局通知メッセージ3001により取得した、移動端末装置MNの受信状態を用いて、ハンドオーバの実行を決定する(図30の手続き3012)。
(Step 3) The
(ステップ4) 無線リソース管理装置RRMSの移動先無線基地局判定部2340は、移動先候補無線基地局として無線基地局AR−11、AR−12、AR−13を選択する(図30の手続き3013)。
(Step 4) The destination radio base
(ステップ5) 無線リソース管理装置RRMSの無線リソース管理処理部2230は、前記ステップ4において選択した全ての移動先候補無線基地局に対して、検出無線基地局通知メッセージ3001より取得した無線移動端末MNの要求無線リソースを確保するための手続きを実行する(図30の手続きP703)。
(Step 5) The radio resource
(ステップ6) 無線リソース管理装置RRMSのハンドオーバ処理部2320は、移動先候補無線基地局AR−11、AR−12、AR−13の通信品質に関する情報を含んだ、図33に示す形式の移動先候補無線基地局通知メッセージを移動端末装置MNに向けて送信する(図30のメッセージ3002)。
(Step 6) The
(ステップ7) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局判定部330を用いて、移動先無線基地局として無線基地局AR−12を決定する(図30の手続き3014)。移動先無線基地局判定部330が移動先無線基地局を決定するための判断基準としては、移動先候補無線基地局通知メッセージ3002に含まれる情報と受信状態監視部311により検出される各無線基地局からの受信状態がある。
(Step 7) The
(ステップ8) 移動端末装置MNのハンドオーバ処理部320は、移動先無線基地局AR−12の識別子と実行中の通信セッション1〜4が必要とするリソース量に関する情報を含んだ、図34に示す形式の移動先無線基地局要請メッセージを無線リソース管理装置RRMSに向けて送信する(図30のメッセージ3003)。
(Step 8) The
(ステップ9) 無線リソース管理装置RRMSのハンドオーバ処理部2320は、移動元無線基地局であるAR−11に対して、移動先無線基地局AR−12の識別子と、移動端末装置MNの要求無線リソース量とを含んだ、図38に示す形式のハンドオーバ実行要請メッセージを送る(図30のメッセージ3004)。更に、無線基地局AR−13に対して、ステップ5において確保した無線リソースを開放するために、開放する無線チャネル情報を含んだ、図40に示す形式のリソース開放要求メッセージを送信する(図30のメッセージ3005)。
(Step 9) The
無線基地局AR−13の無線チャネル管理部2450は、リソース開放要求メッセージ3005を受信すると、指定された無線チャネルを開放する(図30の手続き3015)。
Upon receiving the resource release request message 3005, the radio
(ステップ10) 無線基地局AR−11のハンドオーバ処理部は、図6として示した手順を用いて、移動端末装置MNに対して、移動先無線基地局AR−12との通信で用いる無線チャネルとIPアドレスに関する情報を通知する(図30の手続P704)。 (Step 10) The handover processing unit of the radio base station AR-11 uses the procedure shown in FIG. 6 to the mobile terminal device MN and the radio channel used for communication with the destination radio base station AR-12. Information on the IP address is notified (procedure P704 in FIG. 30).
これまでに説明した、第1〜第12の実施例において、移動端末装置MNは、無線基地局の送信するビーコン信号を漏らさず検知するために、移動端末装置MNが対応している全ての無線周波数やスクランブルコードを全て走査する必要がある。 In the first to twelfth embodiments described so far, the mobile terminal device MN detects all beacons supported by the mobile terminal device MN in order to detect without leaking the beacon signal transmitted by the radio base station. It is necessary to scan all frequencies and scramble codes.
これは、移動端末装置MNの位置では電波が到達していない無線基地局に対する走査まで実行することになるため、移動端末装置MNは、周辺無線基地局探索または監視のために無用な処理時間を消費し、また無用な電力消費を負うことになる。 This is executed until the radio base station that does not reach the radio wave at the position of the mobile terminal device MN, so that the mobile terminal device MN has a useless processing time for searching for or monitoring the surrounding radio base stations. Consume and incur unnecessary power consumption.
移動端末装置に対して、走査または監視する無線システムの情報(無線周波数またはスクランブルコード)を予め通知することで、これらの無用な処理時間や電力消費を抑制することが可能となる。 By notifying the mobile terminal device of information (radio frequency or scramble code) of the radio system to be scanned or monitored in advance, it becomes possible to suppress these unnecessary processing time and power consumption.
図43に、このような場合における無線通信システム全体の構成例を示したものである。図43の無線通信システムは、移動端末装置MN、無線基地局AR−21,AR−22,AR−23、無線伝送路、有線網から成る。無線基地局AR−21,AR−22,AR23の構成は、図2として示すものと同様である。移動端末装置MNの構成は、図3として示すものと同様である。 FIG. 43 shows a configuration example of the entire wireless communication system in such a case. 43 includes a mobile terminal device MN, radio base stations AR-21, AR-22, AR-23, a radio transmission path, and a wired network. The configurations of the radio base stations AR-21, AR-22, and AR23 are the same as those shown in FIG. The configuration of the mobile terminal device MN is the same as that shown in FIG.
無線基地局AR−21,AR−22,AR−23はそれぞれ、互いに異なる周波数f1,f2,f3のビーコン信号を定期的に送信している。移動端末装置MNは、無線基地局AR−21と無線伝送路を介して接続している。また、移動端末装置MNは、無線基地局AR−21とAR−22からのビーコン信号は検出できるが、無線基地局AR−23からのビーコン信号は検出できない位置にある。つまり、無線基地局AR−21とAR−22は互いに隣接関係にあるが、無線基地局AR−21とAR−23は隣接関係になっていない。 The radio base stations AR-21, AR-22, and AR-23 periodically transmit beacon signals having different frequencies f1, f2, and f3, respectively. The mobile terminal device MN is connected to the radio base station AR-21 via a radio transmission path. In addition, the mobile terminal device MN can detect beacon signals from the radio base stations AR-21 and AR-22, but cannot detect a beacon signal from the radio base station AR-23. That is, the radio base stations AR-21 and AR-22 are adjacent to each other, but the radio base stations AR-21 and AR-23 are not adjacent to each other.
図2と図3と図32と図33と図34と図39と図42と図44を用いて、本発明の第13の実施例の手順を説明する。提示する実施例では、2種類の無線周波数に対応した移動端末装置を挙げているが、これは2種類に限定するものではなく、また異なる無線通信方式を装備する場合にも適用可能である。 The procedure of the thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 32, 33, 34, 39, 42 and 44. In the embodiment to be presented, a mobile terminal apparatus corresponding to two types of radio frequencies is cited, but this is not limited to two types, and can also be applied to cases where different radio communication systems are equipped.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、現在接続している無線基地局AR−21が定期的に送信する周波数f1のビーコン信号のみを受信し、受信状態を監視する(図44の手続き4411,4412)。周波数f2で送信されている、無線基地局AR−22からのビーコン信号は無視する。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 無線基地局AR−21の移動先無線基地局判定部260は、隣接する無線基地局の無線基地局情報を含んだ、図42に示す形式の周辺無線基地局情報交換メッセージを移動端末装置MNに向けて定期的に送信する(図44のメッセージ4401)。周辺無線基地局情報交換メッセージには、無線基地局AR−21およびAR−22の識別子と、それぞれの無線基地局が送信するビーコン信号の周波数f1およびf2が格納されている。
(Step 2) The destination radio base
(ステップ3) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、受信した周辺無線基地局情報交換メッセージにより通知された無線基地局AR−22の送信する周波数f2のビーコン信号も受信するように設定を変更する(図44の手続き4413)。
(Step 3) The reception
(ステップ4) 以降、移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−21が定期的に送信する周波数f1のビーコン信号と無線基地局AR−22が定期的に送信する周波数f2のビーコン信号の受信状態を監視する(図44の手続き4414,4415,4416)。以降は、例えば図12に示した本発明の第1の実施例と同様の手続きによって、ハンドオーバの処理を完了させる。
(Step 4) Thereafter, the reception
他の無線システムの構成として、図45に示す構成例もある。図45の無線通信システムは、移動端末装置MN、無線基地局AR−31,AR−32,AR−33、無線リソース管理装置RRMS、無線伝送路、有線網から成る。無線基地局AR−31,AR−32,AR−33の構成は、図24として示すものと同様である。移動端末装置MNの構成は、図3として示すものと同様である。無線リソース管理装置RRMSの構成は、図23として示すものと同様である。無線基地局AR−31,AR−32,AR−33は、図43に示す無線通信システムの場合と同様に、それぞれ異なる周波数f1,f2,f3のビーコン信号を定期的に送信している。移動端末装置MNは、無線基地局AR−31と無線伝送路を介して接続している。 As another wireless system configuration, there is also a configuration example shown in FIG. 45 includes a mobile terminal device MN, radio base stations AR-31, AR-32, AR-33, a radio resource management device RRMS, a radio transmission path, and a wired network. The configurations of the radio base stations AR-31, AR-32, and AR-33 are the same as those shown in FIG. The configuration of the mobile terminal device MN is the same as that shown in FIG. The configuration of the radio resource management device RRMS is the same as that shown in FIG. The radio base stations AR-31, AR-32, and AR-33 periodically transmit beacon signals of different frequencies f1, f2, and f3, respectively, as in the case of the radio communication system shown in FIG. The mobile terminal device MN is connected to the radio base station AR-31 via a radio transmission path.
また、移動端末装置MNは、無線基地局AR−31とAR−32からのビーコン信号は検出できるが、無線基地局AR−33からのビーコン信号は検出できない位置にある。つまり、無線基地局AR−31とAR−32は互いに隣接関係にあるが、無線基地局AR−31とAR−33は隣接関係になっていない。 In addition, the mobile terminal device MN can detect beacon signals from the radio base stations AR-31 and AR-32, but cannot detect a beacon signal from the radio base station AR-33. That is, the radio base stations AR-31 and AR-32 are adjacent to each other, but the radio base stations AR-31 and AR-33 are not adjacent to each other.
図3と図23と図24と図42と図46を用いて、本発明の第14の実施例の手順を説明する。提示する実施例では、2種類の無線周波数に対応した移動端末装置を挙げているが、これは2種類に限定するものではなく、また異なる無線通信方式を装備する場合にも適用可能である。 The procedure of the fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, 23, 24, 42 and 46. In the embodiment to be presented, a mobile terminal apparatus corresponding to two types of radio frequencies is cited, but this is not limited to two types, and can also be applied to cases where different radio communication systems are equipped.
(ステップ1) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、現在接続している無線基地局AR−31が定期的に送信する周波数f1のビーコン信号のみを受信し、受信状態を監視する(図46の手続き4611,4612)。周波数f2で送信されている、無線基地局AR−32からのビーコン信号は無視する。
(Step 1) The reception
(ステップ2) 無線リソース管理装置RRMSの移動先無線基地局判定部2340は、隣接する無線基地局の無線基地局情報を含んだ、図42に示す形式の周辺無線基地局情報交換メッセージを移動端末装置MNに向けて定期的に送信する(図46のメッセージ4601)。周辺無線基地局情報交換メッセージには、無線基地局AR−31およびAR−32の識別子と、それぞれの無線基地局が送信するビーコン信号の周波数f1およびf2が格納されている。
(Step 2) The destination radio base
(ステップ3) 移動端末装置MNの受信状態監視部311は、受信した周辺無線基地局情報交換メッセージにより通知された無線基地局AR−32の送信する周波数f2のビーコン信号も受信するように設定を変更する(図46の手続き4613)。
(Step 3) The reception
(ステップ4) 以降、移動端末装置MNの受信状態監視部311は、無線基地局AR−31が定期的に送信する周波数f1のビーコン信号と無線基地局AR−32が定期的に送信する周波数f2のビーコン信号の受信状態を監視する(図46の手続き4614,4615,4616)。以降は、例えば図29に示した本発明第11の実施例と同様の手続きによって、ハンドオーバの処理を完了させる。
(Step 4) Thereafter, the reception
以上述べた基地局や移動端末装置、更には無線リソース管理装置等における各動作は、予めプログラムとして動作手順をROM等の記録媒体に格納しておき、これをコンピュータであるCPUにより読取らせて実行するよう構成されるものであることは勿論である。 Each operation in the base station, mobile terminal device, and radio resource management device described above is stored in advance in a recording medium such as a ROM as a program and read by a CPU that is a computer. Of course, it is configured to execute.
110 移動端末装置
121〜123 無線基地局
131、132 無線伝送路
140 有線網
210、1910、2410 無線基地局の第1の送受信部
211、1911、2411 無線基地局の第1の送受信部の受信状態監視部 220、1920、2420 無線基地局の第2の送受信部
230、1930、2430 無線基地局のハンドオーバ処理部
240 無線基地局の無線基地局リソース情報記憶部
250、1950、2450 無線基地局の無線チャネル管理部
260、1960 無線基地局の移動先無線基地局判定部
310 移動端末装置の送受信部
311 移動端末装置の送受信部の受信状態監視部
320 移動端末装置のハンドオーバ処理部
330 移動端末装置の移動先無線基地局判定部
340 移動端末装置の無線チャネル管理部
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