JP2004040536A - パケット送信装置および送信タイミング制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パケット通信を行う無線通信システムにおいて、移動局装置がハンドオーバする場合でもスループットの低下を抑制すること。
【解決手段】送受信部２１０ａは、パケットデータと制御情報を受信する。バッファ２２０ａは、パケットデータを記憶する。多重部２３０ａは、移動局装置３００を含む複数の移動局装置へのパケットデータをバッファ２２０ａから読み出して時間多重および符号多重する。無線送受信部２４０ａは、多重されたパケットデータに対して所定の無線送信処理を行い、アンテナを介して送信する。制御情報取得部２６０ａは、制御局装置１００によって生成された制御情報を取得する。制御部２７０ａは、制御情報が取得されると、ハンドオーバしそうであると判定された移動局装置３００へのパケットデータを優先して時間多重を行うように多重部２３０ａを制御する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット送信装置および送信タイミング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パケット通信を行う無線通信システムにおいては、マルチメディアデータなど大容量データの伝送に対応するため、例えば下りのパケットデータを高速に伝送するＨＳＤＰＡ方式の導入が検討されている。
【０００３】
図６は、ＨＳＤＰＡ方式を導入した無線通信システムの一例を示す図である。
【０００４】
図６において、制御局装置１０は、パケット通信網からパケットデータを基地局装置２０ａ、２０ｂへ伝送する。基地局装置２０ａは、伝送されたパケットデータを自装置内のバッファに記憶しておき、複数の移動局装置に対してパケットデータを送信するタイミングを決定するためのスケジューリングを行う。そして、基地局装置２０ａは、自装置のサービスエリア４０ａ内の移動局装置３０と通信を確立するとともに、複数の移動局装置に対するパケットデータをスケジューリングに従って時間多重および符号多重して送信する。基地局装置２０ａへ伝送されたパケットデータは、バッファに記憶されているため、例えば移動局装置３０によって受信されたパケットデータに誤りがある場合、基地局装置２０ａは、移動局装置３０からの再送要求に応じて、パケットデータを再送することができる。また、同様に、基地局装置２０ｂは、自装置のサービスエリア４０ｂ内の移動局装置と適宜通信を行う。
【０００５】
上記のような無線通信システムにおいては、移動局装置３０がサービスエリア４０ａからサービスエリア４０ｂへ移動してハンドオーバを行う場合、移動局装置３０は、基地局装置２０ａ、２０ｂのそれぞれからの信号の受信品質を測定し、その結果を基地局装置２０ａを介して制御局装置１０へを報告する。制御局装置１０は、報告された受信品質に基づいてハンドオーバを決定し、移動局装置３０へ送信すべきパケットデータをハンドオーバ先であるサービスエリア４０ｂの基地局装置２０ｂに対して伝送し始める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の無線通信システムにおいては、移動局装置がハンドオーバする際、ハンドオーバ元の基地局装置のバッファ内に記憶されたパケットデータは、移動局装置がハンドオーバしてしまうため、すべて送信されず、破棄されることがある。破棄されたパケットデータは、制御局装置のバッファからハンドオーバ先の基地局装置へ再び伝送されるが、このとき、特に破棄されたパケットデータが多かった場合などは、スループットが低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、パケット通信を行う無線通信システムにおいて、移動局装置がハンドオーバする場合でもスループットの低下を抑制することができるパケット送信装置および送信タイミング制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケット送信装置は、移動局へパケットデータを送信するパケット送信装置であって、送信用のパケットデータを記憶する記憶手段と、自装置から他装置へ通信相手を切り替える移動局を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶されたパケットデータのうち前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを優先して送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、自装置から他装置へ通信相手を切り替える移動局を検出し、記憶されたパケットデータのうち、当該移動局に対して送信すべきパケットデータを優先して送信するため、ハンドオーバしそうな移動局が実際にハンドオーバする前に、当該移動局宛てのパケットデータを送信することができ、移動局がハンドオーバすることにより破棄されるパケットデータを減らすことができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局において測定された受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部、を有し、受信された受信品質情報に含まれる受信品質と所定の閾値とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、移動局において測定された受信品質と所定の閾値とを比較して、通信相手を切り替える移動局を検出するため、基地局または制御局において移動局がハンドオーバすることを予測することができる。
【００１２】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局において測定された受信品質であって少なくとも自装置および前記他装置のそれぞれに対応する受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部と、受信された受信品質情報に含まれる自装置に対応する受信品質に基づいて閾値を算出する算出部と、を有し、算出された閾値と前記受信品質情報に含まれる前記他装置に対応する受信品質とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、自装置に対応する受信品質に基づいて閾値を算出し、算出された閾値と他装置に対応する受信品質とを比較して、通信相手を切り替える移動局を検出するため、ハンドオーバ元の基地局において移動局がハンドオーバすることを予測することができる。
【００１４】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局が通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信する受信部を有する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信するため、下位装置や上位装置において移動局がハンドオーバすることが予測された場合でも、その予測結果に基づいてパケットデータの送信タイミングを制御することができる。
【００１６】
本発明のパケット送信装置は、前記送信手段は、前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータをすべて送信した場合、送信が完了したことを示す送信完了信号を送信する構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、検出された移動局に対して送信すべきパケットデータをすべて送信した場合、送信が完了したことを示す送信完了信号を送信するため、移動局は、ハンドオーバすべきタイミングを正確に検知することができる。
【００１８】
本発明のパケット送信装置は、前記送信手段は、移動局が自装置から他装置へ通信相手を切り替える際、前記記憶手段に記憶されたパケットデータのうち前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを前記他装置へ送信する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、移動局が自装置から他装置へ通信相手を切り替える際、当該移動局に対して送信すべきパケットデータを新たな通信相手である他装置へ送信するため、移動局がハンドオーバした場合でも、当該移動局へ送信すべきパケットデータをハンドオーバ先のセルにおいて送信することができる。
【００２０】
本発明のパケット送信装置は、移動局の通信相手となる基地局を介して前記移動局へパケットデータを送信するパケット送信装置であって、第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出する検出手段と、検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信する送信手段と、を有する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、通信相手を第１の基地局から第２の基地局へ切り替える移動局を検出し、検出後は当該移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するため、移動局がハンドオーバすることが予測されると、ハンドオーバ先の基地局に当該移動局宛てのパケットデータを記憶させることができるとともに、ハンドオーバ元の基地局に必要以上に当該移動局宛てのパケットデータを送信することを防ぐことができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００２２】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局において測定された受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部、を有し、受信された受信品質情報に含まれる受信品質と所定の閾値とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、移動局において測定された受信品質と所定の閾値とを比較して、通信相手を切り替える移動局を検出するため、制御局において移動局がハンドオーバすることを予測することができる。
【００２４】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局において測定された受信品質であって少なくとも第１の基地局および第２の基地局のそれぞれに対応する受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部と、受信された受信品質情報に含まれる第１の基地局に対応する受信品質に基づいて閾値を算出する算出部と、を有し、算出された閾値と前記受信品質情報に含まれる第２の基地局に対応する受信品質とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、第１の基地局に対応する受信品質に基づいて閾値を算出し、算出された閾値と第２の基地局に対応する受信品質とを比較して、通信相手を切り替える移動局を検出するため、制御局において移動局がハンドオーバすることを正確に予測することができる。
【００２６】
本発明のパケット送信装置は、前記検出手段は、前記移動局が通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信する受信部を有する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信するため、下位装置や上位装置において移動局がハンドオーバすることが予測された場合でも、その予測結果に基づいてパケットデータの送信タイミングを制御することができる。
【００２８】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載のパケット送信装置を有する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、上記のいずれかのパケット送信装置と同様の作用効果を基地局装置において実現することができる。
【００３０】
本発明の制御局装置は、上記のいずれかに記載のパケット送信装置を有する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、上記のいずれかに記載のパケット送信装置と同様の作用効果を制御局装置において実現することができる。
【００３２】
本発明のルータは、上記のパケット送信装置を有する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、上記のパケット送信装置と同様の作用効果をルータにおいて実現することができる。
【００３４】
本発明の無線通信システムは、上記の基地局装置、制御局装置、および／またはルータを有する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、無線通信システム全体のスループットを増大することができる。
【００３６】
本発明の送信タイミング制御方法は、移動局へパケットデータを送信する送信タイミング制御方法であって、通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、検出した移動局に対して送信すべきパケットデータであって記憶されているパケットデータを優先して送信するステップと、を有するようにした。
【００３７】
この方法によれば、通信相手を切り替える移動局を検出し、記憶されたパケットデータのうち、当該移動局に対して送信すべきパケットデータを優先して送信するため、ハンドオーバしそうな移動局が実際にハンドオーバする前に、当該移動局宛てのパケットデータを送信することができ、移動局がハンドオーバすることにより破棄されるパケットデータを減らすことができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００３８】
本発明の送信タイミング制御方法は、移動局の通信相手となる基地局を介して前記移動局へパケットデータを送信する送信タイミング制御方法であって、第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、検出した移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するステップと、を有するようにした。
【００３９】
この方法によれば、通信相手を第１の基地局から第２の基地局へ切り替える移動局を検出し、検出後は当該移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するため、移動局がハンドオーバすることが予測されると、ハンドオーバ先の基地局に当該移動局宛てのパケットデータを記憶させることができるとともに、ハンドオーバ元の基地局に必要以上に当該移動局宛てのパケットデータを送信することを防ぐことができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００４０】
本発明の送信タイミング制御方法は、第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、検出した移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するステップと、検出した移動局に対して送信すべきパケットデータであって第１の基地局に記憶されているパケットデータを優先して送信するステップと、を有するようにした。
【００４１】
この方法によれば、通信相手を第１の基地局から第２の基地局へ切り替える移動局を検出し、検出後は当該移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するとともに、当該移動局に対して送信すべき第１の基地局に記憶されているパケットデータを優先して送信するため、移動局がハンドオーバすることが予測されると、ハンドオーバ先の基地局に当該移動局宛てのパケットデータを記憶させることができるとともに、ハンドオーバ元の基地局に必要以上に当該移動局宛てのパケットデータを送信することを防ぐことができ、かつ、ハンドオーバ前に、ハンドオーバ元の基地局から当該移動局宛てのパケットデータを送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、移動局装置がハンドオーバしそうであることを予測し、予測後、ハンドオーバ先の基地局装置においては当該移動局装置に対して送信すべきパケットデータを記憶し始め、同時に、ハンドオーバ元の基地局装置においては当該移動局装置へ優先してパケットデータを送信することである。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、制御局装置１００、基地局装置２００ａ、基地局装置２００ｂ、および移動局装置３００から構成されている。なお、図では省略したが、基地局装置２００ｂの内部構成は、基地局装置２００ａと同様であるものとする。また、移動局装置３００は、基地局装置２００ａと通信を行っているものとする。
【００４５】
図１において、制御局装置１００は、バッファ１１０、送受信部１２０、閾値算出部１３０、判定部１４０、制御情報生成部１５０、および制御部１６０から構成されている。バッファ１１０は、パケット通信網から受信したパケットデータを記憶する。送受信部１２０は、パケットデータと移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報とを送信し、移動局装置３００における信号の受信品質を示す品質情報を受信する。閾値算出部１３０は、品質情報から移動局装置３００のハンドオーバを予測するための閾値を算出する。判定部１４０は、算出された閾値を用いて移動局装置３００がハンドオーバしそうであるか否かを判定する。制御情報生成部１５０は、判定部１４０の判定結果に基づいて、移動局装置３００がハンドオーバしそうな場合にその旨の制御情報を生成する。制御部１６０は、移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定された場合、移動局装置３００へ送信すべきパケットデータを、ハンドオーバ先の基地局装置２００ｂへ送信するようにバッファ１１０を制御する。
【００４６】
基地局装置２００ａは、送受信部２１０ａ、バッファ２２０ａ、多重部２３０ａ、無線送受信部２４０ａ、品質情報受信部２５０ａ、制御情報取得部２６０ａ、および制御部２７０ａから構成されている。送受信部２１０ａは、パケットデータと制御情報を受信し、移動局装置３００における信号の受信品質を示す品質情報を送信する。バッファ２２０ａは、パケットデータを記憶する。多重部２３０ａは、移動局装置３００を含む複数の移動局装置に対するパケットデータをバッファ２２０ａから読み出して時間多重および符号多重する。無線送受信部２４０ａは、多重されたパケットデータに対して所定の無線送信処理を行うとともに、アンテナを介して送信する。また、無線送受信部２４０ａは、アンテナを介して品質情報を受信し、所定の無線受信処理を行う。品質情報受信部２５０ａは、移動局装置３００によって生成された品質情報を取得する。制御情報取得部２６０ａは、制御局装置１００によって生成された制御情報を取得する。制御部２７０ａは、制御情報が取得されると、ハンドオーバしそうであると判定された移動局装置３００へのパケットデータを優先して時間多重を行うように多重部２３０ａを制御する。
【００４７】
移動局装置３００は、無線送受信部３１０、受信品質測定部３２０、および品質情報生成部３３０から構成されている。無線送受信部３１０は、アンテナを介してパケットデータを受信し、所定の無線受信処理を行う。また、無線送受信部３１０は、基地局装置２００ａ，２００ｂからの信号の受信品質を示す品質情報に対して所定の無線送信処理を行うとともに、アンテナを介して送信する。受信品質測定部３２０は、基地局装置２００ａ，２００ｂから送信されているパイロット信号などから、例えば受信電力などの受信品質を測定する。品質情報生成部３３０は、測定された受信品質を報告するための品質情報を生成する。
【００４８】
次いで、上記のように構成された無線通信システムについて、移動局装置３００が基地局装置２００ａのサービスエリアから基地局装置２００ｂのサービスエリアへハンドオーバする際の動作を説明する。
【００４９】
まず、移動局装置３００内の受信品質測定部３２０によって、基地局装置２００ａ，２００ｂそれぞれから送信されているパイロット信号などが用いられることにより、両基地局装置からの信号の受信品質がそれぞれ測定される。この受信品質としては、例えば受信電力などが用いられる。そして、品質情報生成部３３０によって、測定された受信品質を報告するための品質情報が生成され、無線送受信部３１０によって、所定の無線送信処理が行われるとともに、アンテナを介して基地局装置２００ａへ送信される。
【００５０】
基地局装置２００ａにおいては、移動局装置３００から送信された品質情報がアンテナを介して無線送受信部２４０ａによって受信され、所定の無線受信処理が行われる。そして、無線受信処理後の品質情報は、品質情報受信部２５０ａによって取得され、送受信部２１０ａから制御局装置１００へ送信される。
【００５１】
制御局装置１００においては、送受信部１２０によって品質情報が受信される。受信された品質情報には、基地局装置２００ａから移動局装置３００への信号の受信品質と、基地局装置２００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質とを示す情報が含まれている。そして、閾値算出部１３０によって、基地局装置２００ａから移動局装置３００への信号の受信品質から、所定の値が減じられることにより、移動局装置３００がハンドオーバしそうであるか否かを判定するための閾値が算出される。そして、判定部１４０によって、算出された閾値と基地局装置２００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質とが比較され、算出された閾値より基地局装置２００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質が高ければ、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定される。
【００５２】
移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定されると、その旨を示す制御情報が制御情報生成部１５０によって生成される。この制御情報によって、基地局装置２００ａから移動局装置３００へのパケットデータ送信が制御される。そして、制御部１６０によってバッファ１１０が制御されることにより、移動局装置３００へ送信すべきパケットデータは、送受信部１２０から基地局装置２００ｂへ送信されるようになる。また、制御情報生成部１５０によって生成された制御情報が、送受信部１２０から基地局装置２００ａへ送信される。
【００５３】
基地局装置２００ｂへ送信されたパケットデータは、図示しない基地局装置２００ｂ内のバッファに記憶され、移動局装置３００が実際にハンドオーバした後に、基地局装置２００ｂから移動局装置３００へ送信される。また、基地局装置２００ａへ送信された制御情報は、送受信部２１０ａで受信され、制御情報取得部２６０ａによって取得される。移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨を示す制御情報が取得されると、制御部２７０ａによって多重部２３０ａが制御されることにより、移動局装置３００に対して送信すべきパケットデータが優先して時間多重され、さらに符号多重され、無線送受信部２４０ａからアンテナを介して送信される。
【００５４】
このようにすることで、移動局装置３００が実際にハンドオーバするまでに、基地局装置２００ａのバッファ２２０ａに記憶された移動局装置３００宛てのパケットデータを先に送信することができる。したがって、移動局装置３００がハンドオーバするために送信することができなくなるパケットデータがなくなり、バッファ２２０ａに記憶されたパケットデータを破棄する必要がなくなる。
【００５５】
そして、移動局装置３００が実際にハンドオーバして基地局装置２００ｂと通信を始めると、図示しない基地局装置２００ｂ内のバッファに記憶されているパケットデータが移動局装置３００によって受信され始める。
【００５６】
次いで、上述した無線通信システムの動作の具体例について、図２を参照して説明する。
【００５７】
図２は、移動局装置３００の受信品質測定部３２０によって測定される受信品質の一例を示す図である。同図においては、受信品質として基地局装置２００ａ，２００ｂから送信されたパイロット信号の受信電力を用いた例を示している。また、横軸は時間を示し、縦軸は受信電力を示している。
【００５８】
図２において、受信電力曲線４００は、移動局装置３００が通信中である基地局装置２００ａからの信号の受信電力の推移を示している。受信電力曲線４１０は、移動局装置３００のハンドオーバ先である基地局装置２００ｂからの信号の受信電力の推移を示している。この図に示すように、移動局装置３００が基地局装置２００ａのサービスエリアから基地局装置２００ｂのサービスエリアへと近づいていく、すなわちハンドオーバが近くなると、基地局装置２００ａからの受信電力は小さくなっていき、反対に、基地局装置２００ｂからの受信電力が大きくなっていく。
【００５９】
受信電力曲線４００，４１０に示されるような受信品質は、随時、品質情報生成部３３０によって品質情報として生成され、生成された品質情報は、無線送受信部３１０、基地局装置２００ａ内の無線送受信部２４０ａ、品質情報受信部２５０ａ、送受信部２１０ａ、および制御局装置１００内の送受信部１２０を介して、閾値算出部１３０へ報告される。そして、閾値算出部１３０によって、基地局装置２００ａから移動局装置３００への信号の受信品質（ここでは、受信電力曲線４００によって示される受信電力）から所定の値Ｐが減じられることにより、移動局装置３００がハンドオーバしそうであるか否かを判定するための閾値が算出される。図２において、破線４２０は、この閾値の時間推移を示している。
【００６０】
そして、判定部１４０によって、算出された閾値と基地局装置２００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質（ここでは、受信電力曲線４１０によって示される受信電力）とが比較され、基地局装置２００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質の方が大きくなると、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定される。
【００６１】
ここでは、図２に示すように、時間ｔ１において、受信電力曲線４１０と破線４２０が交わっているため、判定部１４０は、この時点でまもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定する。
【００６２】
そして、判定結果を受け、制御情報生成部１５０によって、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうである旨の制御情報が生成され、制御局装置１００内の送受信部１２０から基地局装置２００ａへ送信される。また、同時に、制御部１６０によってバッファ１１０が制御され、移動局装置３００宛てのパケットデータは、ハンドオーバ先である基地局装置２００ｂへ送信されるようになる。
【００６３】
基地局装置２００ａ内の送受信部２１０ａによって制御情報が受信されると、制御部２７０ａによって多重部２３０ａが制御され、移動局装置３００宛てのパケットデータが早く送信されるように時間多重および符号多重が行われて、無線送受信部２４０ａからアンテナを介して送信される。
【００６４】
このように、本実施の形態の無線通信システムによれば、制御局装置は、移動局装置が報告する受信品質に基づいて移動局装置のハンドオーバを予測し、ハンドオーバすると予測された移動局装置宛てのパケットデータをハンドオーバ先の基地局装置へ送信し始め、ハンドオーバ元の基地局装置は、バッファに記憶されたパケットデータのうちハンドオーバしそうな移動局装置宛てのパケットデータを優先して送信するため、ハンドオーバ元の基地局装置に必要以上にハンドオーバする移動局装置宛てのパケットデータが送信されることがないとともに、記憶されたパケットデータを移動局装置が実際にハンドオーバする前に送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図３に示す無線通信システムは、ルータ５００、基地局装置６００ａ、基地局装置６００ｂ、および移動局装置３００から構成されている。なお、図では省略したが、基地局装置６００ｂの内部構成は、基地局装置６００ａと同様であるものとする。また、移動局装置３００は、基地局装置６００ａと通信を行っているものとする。
【００６６】
本実施の形態の特徴は、移動局装置３００がハンドオーバしそうであるか否かを、移動局装置３００の通信相手である基地局装置６００ａが判定する点である。なお、図３において、図１に示す無線通信システムと同じ部分には同じ符号を付け、その説明を省略する。
【００６７】
図３において、ルータ５００は、バッファ５１０、送受信部５２０、制御情報取得部５３０、および制御部５４０から構成されている。バッファ５１０は、パケット通信網から受信したパケットデータを記憶する。送受信部５２０は、パケットデータを送信し、移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報を受信する。制御情報取得部５３０は、送受信部５２０が受信した制御情報を取得する。制御部５４０は、制御情報が取得された場合、移動局装置３００へ送信すべきパケットデータを、ハンドオーバ先の基地局装置６００ｂへ送信するようにバッファ５１０を制御する。
【００６８】
基地局装置６００ａは、送受信部６１０ａ、バッファ６２０ａ、多重部６３０ａ、無線送受信部６４０ａ、品質情報受信部６５０ａ、判定部６６０ａ、制御部６７０ａ、および制御情報生成部６８０ａから構成されている。送受信部６１０ａは、パケットデータを受信し、移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報を送信する。バッファ６２０ａは、パケットデータを記憶する。多重部６３０ａは、移動局装置３００を含む複数の移動局装置に対するパケットデータをバッファ６２０ａから読み出して時間多重および符号多重する。無線送受信部６４０ａは、多重されたパケットデータに対して所定の無線送信処理を行うとともに、アンテナを介して送信する。また、無線送受信部６４０ａは、移動局装置３００における信号の受信品質を示す品質情報をアンテナを介して受信し、所定の無線受信処理を行う。品質情報受信部６５０ａは、移動局装置３００によって生成された品質情報を取得する。判定部６６０ａは、品質情報と所定の閾値とに基づいて移動局装置３００がハンドオーバしそうであるか否かを判定する。制御部６７０ａは、移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定された場合、移動局装置３００へのパケットデータを優先して時間多重を行うように多重部６３０ａを制御する。制御情報生成部６８０ａは、判定部６６０ａの判定結果に基づいて、移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報を生成する。
【００６９】
次いで、上記のように構成された無線通信システムについて、移動局装置３００が基地局装置６００ａのサービスエリアから基地局装置６００ｂのサービスエリアへハンドオーバする際の動作を説明する。
【００７０】
まず、実施の形態１と同様に、基地局装置６００ａ，６００ｂそれぞれから送信されているパイロット信号などが用いられて受信品質が測定され、受信品質を報告する品質情報が基地局装置６００ａへ送信される。
【００７１】
基地局装置６００ａにおいては、移動局装置３００から送信された品質情報がアンテナを介して無線送受信部６４０ａによって受信され、所定の無線受信処理が行われる。そして、無線受信処理後の品質情報は、品質情報受信部６５０ａによって取得され、判定部６６０ａへ出力される。この品質情報には、基地局装置６００ａから移動局装置３００への信号の受信品質と、基地局装置６００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質とを示す情報が含まれている。そして、ハンドオーバ先である基地局装置６００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質と所定の閾値とが比較され、所定の閾値より基地局装置６００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質が高ければ、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定される。
【００７２】
移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定されると、制御部６７０ａによって多重部６３０ａが制御されることにより、移動局装置３００に対して送信すべきパケットデータが優先して時間多重され、さらに符号多重され、無線受信部６４０ａからアンテナを介して送信される。また、制御情報生成部６８０ａによって、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうである旨を示す制御情報が生成される。この制御情報によって、移動局装置３００宛てのパケットデータがルータ５００からハンドオーバ先の基地局装置６００ｂへ送信されるように切り替えられる。そして、生成された制御情報が送受信部６１０ａからルータ５００へ送信される。
【００７３】
ルータ５００へ送信された制御情報は、送受信部５２０で受信され、制御情報取得部５３０によって取得される。移動局装置３００がまもなくハンドオーバしそうである旨を示す制御情報が取得されると、制御部５４０によってバッファ５１０が制御されることにより、移動局装置３００へ送信すべきパケットデータは、送受信部５２０から基地局装置６００ｂへ送信されるようになる。基地局装置６００ｂへ送信されたパケットデータは、図示しない基地局装置６００ｂ内のバッファに記憶される。
【００７４】
このようにすることで、移動局装置３００が実際にハンドオーバするまでに、基地局装置６００ａのバッファ６２０ａに記憶された移動局装置３００宛てのパケットデータを先に送信することができる。したがって、移動局装置３００がハンドオーバするために送信することができなくなるパケットデータがなくなり、バッファ６２０ａに記憶されたパケットデータを破棄する必要がなくなる。
【００７５】
そして、移動局装置３００が実際にハンドオーバして基地局装置６００ｂと通信を始めると、図示しない基地局装置６００ｂ内のバッファに記憶されているパケットデータが移動局装置３００によって受信され始める。
【００７６】
次いで、上述した無線通信システムの動作の具体例について、図４を参照して説明する。
【００７７】
図４は、移動局装置３００の受信品質測定部３２０によって測定される受信品質の一例を示す図である。同図においては、受信品質として基地局装置６００ａ，６００ｂから送信されたパイロット信号の受信電力を用いた例を示している。また、横軸は時間を示し、縦軸は受信電力を示している。
【００７８】
図４において、受信電力曲線７００は、移動局装置３００が通信中である基地局装置６００ａからの信号の受信電力の推移を示している。受信電力曲線７１０は、移動局装置３００のハンドオーバ先である基地局装置６００ｂからの信号の受信電力の推移を示している。この図に示すように、移動局装置３００が基地局装置６００ａのサービスエリアから基地局装置６００ｂのサービスエリアへと近づいていく、すなわちハンドオーバが近くなると、基地局装置６００ａからの受信電力は小さくなっていき、反対に、基地局装置６００ｂからの受信電力が大きくなっていく。
【００７９】
受信電力曲線７００，７１０に示されるような受信品質は、随時、品質情報生成部３３０によって品質情報として生成され、生成された品質情報は、無線送受信部３１０、基地局装置６００ａ内の無線送受信部６４０ａ、および品質情報受信部６５０ａを介して、判定部６６０ａへ報告される。そして、判定部６６０ａによって、基地局装置６００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質（ここでは、受信電力曲線７１０によって示される受信電力）と所定の閾値Ｑとが比較され、基地局装置６００ｂから移動局装置３００への信号の受信品質の方が大きくなると、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定される。
【００８０】
ここでは、図４に示すように、時間ｔ２において、受信電力曲線７１０が所定の閾値Ｑと等しくなるため、判定部６６０ａは、この時点でまもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうであると判定する。
【００８１】
そして、判定結果を受け、制御部６７０ａによって多重部６３０ａが制御され、移動局装置３００宛てのパケットデータが早く送信されるように時間多重および符号多重が行われて、無線送受信部６４０ａからアンテナを介して送信される。また、制御情報生成部６８０ａによって、まもなく移動局装置３００がハンドオーバしそうである旨の制御情報が生成され、基地局装置６００ａ内の送受信部６１０ａからルータ５００へ送信される。
【００８２】
ルータ５００内の送受信部５２０によって制御情報が受信されると、制御部５４０によってバッファ５１０が制御され、移動局装置３００宛てのパケットデータは、ハンドオーバ先である基地局装置６００ｂへ送信されるようになる。
【００８３】
このように、本実施の形態の無線通信システムによれば、基地局装置は、移動局装置が報告する受信品質に基づいて移動局装置のハンドオーバを予測し、バッファに記憶されたパケットデータのうちハンドオーバしそうな移動局装置宛てのパケットデータを優先して送信すると同時に、ルータへ移動局装置がハンドオーバしそうである旨を報告し、ルータは、ハンドオーバしそうな移動局装置宛てのパケットデータをハンドオーバ先の基地局装置へ送信し始めるため、ハンドオーバ元の基地局装置に必要以上にハンドオーバする移動局装置宛てのパケットデータが送信されることがないとともに、記憶されたパケットデータを移動局装置が実際にハンドオーバする前に送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図５に示す無線通信システムは、ルータ５００、基地局装置８００ａ、基地局装置８００ｂ、および移動局装置９００から構成されている。なお、図では省略したが、基地局装置８００ｂの内部構成は、基地局装置８００ａと同様であるものとする。また、移動局装置９００は、基地局装置８００ａと通信を行っているものとする。
【００８５】
本実施の形態の特徴は、移動局装置９００がハンドオーバしそうであるか否かを、移動局装置９００自身が判定する点である。なお、図５において、図３に示す無線通信システムと同じ部分には同じ符号を付け、その説明を省略する。
【００８６】
図５において、基地局装置８００ａは、送受信部８１０ａ、バッファ８２０ａ、多重部８３０ａ、無線送受信部８４０ａ、制御情報受信部８５０ａ、および制御部８６０ａから構成されている。送受信部８１０ａは、パケットデータを受信し、移動局装置９００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報を送信する。バッファ８２０ａは、パケットデータを記憶する。多重部８３０ａは、移動局装置９００を含む複数の移動局装置に対するパケットデータをバッファ８２０ａから読み出して時間多重および符号多重する。無線送受信部８４０ａは、多重されたパケットデータに対して所定の無線送信処理を行うとともに、アンテナを介して送信する。また、無線送受信部８４０ａは、移動局装置９００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報をアンテナを介して受信し、所定の無線受信処理を行う。制御情報受信部８５０ａは、移動局装置９００によって生成された制御情報を取得する。制御部８６０ａは、制御情報が取得されると、移動局装置９００へのパケットデータを優先して時間多重を行うように多重部８３０ａを制御する。
【００８７】
移動局装置９００は、無線送受信部９１０、受信品質測定部９２０、判定部９３０、および制御情報生成部９４０から構成されている。無線送受信部９１０は、アンテナを介してパケットデータを受信し、所定の無線受信処理を行う。また、無線送受信部９１０は、移動局装置９００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報に対して所定の無線送信処理を行うとともに、アンテナを介して送信する。受信品質測定部９２０は、基地局装置８００ａ，８００ｂから送信されているパイロット信号などから、例えば受信電力などの受信品質を測定する。判定部９３０は、測定された受信品質と所定の閾値とに基づいて移動局装置９００がハンドオーバしそうであるか否かを判定する。制御情報生成部９４０は、判定部９３０の判定結果に基づいて、移動局装置９００がまもなくハンドオーバしそうである旨の制御情報を生成する。
【００８８】
次いで、上記のように構成された無線通信システムについて、移動局装置９００が基地局装置８００ａのサービスエリアから基地局装置８００ｂのサービスエリアへハンドオーバする際の動作を説明する。
【００８９】
まず、移動局装置９００内の受信品質測定部９２０によって、基地局装置８００ａ，８００ｂそれぞれから送信されているパイロット信号などが用いられることにより、両基地局装置からの信号の受信品質がそれぞれ測定される。この受信品質としては、例えば受信電力などが用いられる。そして、測定された受信品質のうち、ハンドオーバ先である基地局装置８００ｂからの信号の受信品質と所定の閾値とが判定部９３０によって比較され、所定の閾値より基地局装置８００ｂからの信号の受信品質が高ければ、まもなく移動局装置９００がハンドオーバしそうであると判定される。
【００９０】
移動局装置９００がハンドオーバしそうであると判定されると、その旨を示す制御情報が制御情報生成部９４０によって生成される。この制御情報によって、基地局装置８００ａから移動局装置９００へのパケットデータ送信が制御される。そして、生成された制御情報は、無線送受信部９１０によって、所定の無線送信処理が行われるとともに、アンテナを介して基地局装置８００ａへ送信される。
【００９１】
基地局装置８００ａにおいては、移動局装置９００から送信された制御情報がアンテナを介して無線送受信部８４０ａによって受信され、所定の無線受信処理が行われる。そして、無線受信処理後の制御情報は、制御情報受信部８５０ａによって取得され、送受信部８１０ａからルータ５００へ送信される。また、制御情報受信部８５０ａによって制御情報が取得されると、制御部８６０ａによって多重部８３０ａが制御されることにより、移動局装置９００に対して送信すべきパケットデータが優先して時間多重され、さらに符号多重され、無線送受信部８４０ａからアンテナを介して送信される。
【００９２】
ルータ５００へ送信された制御情報は、送受信部５２０で受信され、制御情報取得部５３０によって取得される。移動局装置９００がまもなくハンドオーバしそうである旨を示す制御情報が取得されると、制御部５４０によってバッファ５１０が制御されることにより、移動局装置９００へ送信すべきパケットデータは、送受信部５２０から基地局装置８００ｂへ送信されるようになる。基地局装置８００ｂへ送信されたパケットデータは、図示しない基地局装置８００ｂ内のバッファに記憶される。
【００９３】
このようにすることで、移動局装置９００が実際にハンドオーバするまでに、基地局装置８００ａのバッファ８２０ａに記憶された移動局装置９００宛てのパケットデータを先に送信することができる。したがって、移動局装置９００がハンドオーバするために送信することができなくなるパケットデータがなくなり、バッファ８２０ａに記憶されたパケットデータを破棄する必要がなくなる。
【００９４】
そして、移動局装置９００が実際にハンドオーバして基地局装置８００ｂと通信を始めると、図示しない基地局装置８００ｂ内のバッファに記憶されているパケットデータが移動局装置９００によって受信され始める。
【００９５】
このように、本実施の形態の無線通信システムによれば、移動局装置は、基地局装置から送信されるパイロット信号を用いて受信品質を測定し、測定された受信品質に基づいて自装置のハンドオーバを予測するとともに、その旨を基地局装置およびルータへ報告し、基地局装置は、バッファに記憶されたパケットデータのうちハンドオーバしそうな移動局装置宛てのパケットデータを優先して送信し、ルータは、ハンドオーバしそうな移動局装置宛てのパケットデータをハンドオーバ先の基地局装置へ送信し始めるため、ハンドオーバ元の基地局装置に必要以上にハンドオーバする移動局装置宛てのパケットデータが送信されることがないとともに、記憶されたパケットデータを移動局装置が実際にハンドオーバする前に送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００９６】
なお、上記各実施の形態においては、移動局装置がハンドオーバすることが予測されると、当該移動局装置宛てのパケットデータがハンドオーバ先の基地局装置のバッファに記憶される構成としたが、制御局装置またはルータのバッファに記憶しておき、移動局装置が実際にハンドオーバした後にハンドオーバ先の基地局装置に送信されるようにしても良い。また、移動局装置が実際にハンドオーバする際に、当該移動局装置宛てのパケットデータがハンドオーバ元の基地局装置のバッファに残っている場合は、ハンドオーバ元の基地局装置は、上位装置である制御局装置またはルータを介して、ハンドオーバ先の基地局装置へ上記のパケットデータを転送するようにしても良い。
【００９７】
また、移動局装置がハンドオーバすることを予測する方法として、ハンドオーバ元の基地局装置の受信品質から算出した閾値とハンドオーバ先の基地局装置の受信品質とを比較する方法と、所定の閾値とハンドオーバ先の基地局装置の受信品質とを比較する方法とを用いたが、これに限定されず、他の方法を用いても良い。すなわち、例えば、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先の双方の基地局装置の受信品質をそれぞれ所定の閾値と比較する方法などを用いても良い。また、上記各実施の形態においては、パケットデータを優先して送信するために、時間多重および符号多重を行う構成としたが、例えば送信電力、変調方式、または符号化率などを変更することにより、ハンドオーバしそうな移動局装置に対して送信すべきパケットデータについて単位時間あたりの送信データ量を増やすことができれば良い。
【００９８】
さらに、移動局装置がハンドオーバすることを予測するのではなく、移動局装置のハンドオーバが例えば制御局装置などの上位装置によって決定された時点で、一時的にハンドオーバを延期し、ハンドオーバ元の基地局装置に記憶されたパケットデータを優先して当該移動局装置に送信し、すべてのパケットデータを送信してからハンドオーバを行うようにしても良い。こうすることで、ハンドオーバしそうな移動局装置が例えばハンドオーバしなかった場合でも通信がとぎれることなく、パケットデータの通信の遅延を少なくすることができる。
【００９９】
また、移動局装置がハンドオーバすることを予測した上で、上記各実施の形態のように当該移動局装置宛てのパケットデータを優先して送信し、移動局装置のハンドオーバが例えば制御局装置などの上位装置によって決定された場合でも、一時的にハンドオーバを延期し、当該移動局装置宛てのすべてのパケットデータを送信してからハンドオーバを行うようにしても良い。このような場合は、基地局装置は、上記の移動局装置宛てのすべてのパケットデータを送信した場合に、その旨を示す送信完了信号を各装置へ送信し、各装置は、この送信完了信号に基づいて移動局装置のハンドオーバに伴う動作を行うようにすれば良い。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケット通信を行う無線通信システムにおいて、移動局装置がハンドオーバする場合でもスループットの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る無線通信システムの動作の具体例を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図
【図４】実施の形態２に係る無線通信システムの動作の具体例を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの構成を示すブロック図
【図６】従来の無線通信システムの構成の一例を示す図
【符号の説明】
１３０　閾値算出部
１４０，６６０ａ，９３０　判定部
１５０，６８０ａ，９４０　制御情報生成部
２２０ａ，６２０ａ，８２０ａ　バッファ
２３０ａ，６３０ａ，８３０ａ　多重部
２５０ａ，６５０ａ　品質情報受信部
２６０ａ，５３０　制御情報取得部
３３０　品質情報生成部
８５０ａ　制御情報受信部

Claims (17)

1. 移動局へパケットデータを送信するパケット送信装置であって、
   送信用のパケットデータを記憶する記憶手段と、
   自装置から他装置へ通信相手を切り替える移動局を検出する検出手段と、
   前記記憶手段に記憶されたパケットデータのうち前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを優先して送信する送信手段と、
   を有することを特徴とするパケット送信装置。
2. 前記検出手段は、
   前記移動局において測定された受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部、を有し、
   受信された受信品質情報に含まれる受信品質と所定の閾値とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
3. 前記検出手段は、
   前記移動局において測定された受信品質であって少なくとも自装置および前記他装置のそれぞれに対応する受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部と、受信された受信品質情報に含まれる自装置に対応する受信品質に基づいて閾値を算出する算出部と、を有し、
   算出された閾値と前記受信品質情報に含まれる前記他装置に対応する受信品質とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
4. 前記検出手段は、
   前記移動局が通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信する受信部を有することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
5. 前記送信手段は、
   前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータをすべて送信した場合、送信が完了したことを示す送信完了信号を送信することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
6. 前記送信手段は、
   移動局が自装置から他装置へ通信相手を切り替える際、前記記憶手段に記憶されたパケットデータのうち前記検出手段によって検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを前記他装置へ送信することを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。
7. 移動局の通信相手となる基地局を介して前記移動局へパケットデータを送信するパケット送信装置であって、
   第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出する検出手段と、
   検出された移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信する送信手段と、
   を有することを特徴とするパケット送信装置。
8. 前記検出手段は、
   前記移動局において測定された受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部、を有し、
   受信された受信品質情報に含まれる受信品質と所定の閾値とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出することを特徴とする請求項７記載のパケット送信装置。
9. 前記検出手段は、
   前記移動局において測定された受信品質であって少なくとも第１の基地局および第２の基地局のそれぞれに対応する受信品質を含む受信品質情報を受信する受信部と、
   受信された受信品質情報に含まれる第１の基地局に対応する受信品質に基づいて閾値を算出する算出部と、を有し、
   算出された閾値と前記受信品質情報に含まれる第２の基地局に対応する受信品質とを比較することにより、通信相手を切り替える移動局を検出することを特徴とする請求項７記載のパケット送信装置。
10. 前記検出手段は、
    前記移動局が通信相手を切り替えることを示す制御情報を受信する受信部を有することを特徴とする請求項７記載のパケット送信装置。
11. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のパケット送信装置を有することを特徴とする基地局装置。
12. 請求項７から請求項１０のいずれかに記載のパケット送信装置を有することを特徴とする制御局装置。
13. 請求項１０記載のパケット送信装置を有することを特徴とするルータ。
14. 請求項１１記載の基地局装置、請求項１２記載の制御局装置、および／または請求項１３記載のルータを有することを特徴とする無線通信システム。
15. 移動局へパケットデータを送信する送信タイミング制御方法であって、
    通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、
    検出した移動局に対して送信すべきパケットデータであって記憶されているパケットデータを優先して送信するステップと、
    を有することを特徴とする送信タイミング制御方法。
16. 移動局の通信相手となる基地局を介して前記移動局へパケットデータを送信する送信タイミング制御方法であって、
    第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、
    検出した移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するステップと、
    を有することを特徴とする送信タイミング制御方法。
17. 第１の基地局から第２の基地局へ通信相手を切り替える移動局を検出するステップと、
    検出した移動局に対して送信すべきパケットデータを第２の基地局へ送信するステップと、
    検出した移動局に対して送信すべきパケットデータであって第１の基地局に記憶されているパケットデータを優先して送信するステップと、
    を有することを特徴とする送信タイミング制御方法。

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