JP2006270180A - 基地局集線システム、基地局集線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容基地局数の増加に伴うハンドオーバ制御の増加を抑えて無線ネットワーク制御装置の負荷を軽減し、且つ高品質な通信を実現するために必要となるソフトハンドオーバにも対応可能なハンドオーバ方式を実現する基地局集線システムおよび基地局集線装置を得ること。
【解決手段】無線ネットワーク制御装置と、前記無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続されデータ通信を行う基地局集線装置と、前記基地局集線装置と有線回線を介して接続されデータ通信を行う複数の基地局と、前記基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、を備えて構成され、基地局集線装置は、複数の基地局を配下に収容し、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して無線ネットワーク制御装置に送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基地局集線システムおよび該基地局集線システムを構成する基地局集線装置に関し、特に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）への基地局収容効率を向上するため複数の基地局を収容し、それらを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に対して１台の基地局として認識させるように動作する装置を備えた基地局集線システムおよび該基地局集線システムを実現する基地局集線装置に関するものである。

従来、ＩＭＴ２０００、ＣＤＭＡ２０００のような無線通信システムにおける無線アクセスネットワークでは、基地局は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に直接収容され、基地局容量の大小に関わらず、どんな基地局も１台として収容制御される。この場合、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の収容基地局数や収容セル数は標準仕様や装置容量で制限されるため、小容量の基地局のみを収容した場合には、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の処理容量としては十分余裕があっても、収容基地局数やセル数の上限からそれ以上の基地局を収容できないケースが発生する。また、移動機がセル間を移動する際にセル境界で行うハンドオーバ、特にハンドオーバ実行中は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）と移動機との間の通信経路を２つ同時に使用するソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の処理負荷を増大させ収容基地局数を制限する要因となっている。

これに対し、ハンドオーバの発生による無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の負荷の増加を抑えるための方法として、複数の基地局を収容し、それらが持つ個々のセルを合わせたエリアを一つの仮想ゾーンとして無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）が扱うことを可能にするためのデータ複製機能を備えた仮想ゾーン制御装置を設ける方法がある。そして、ＲＮＣ（交換機）と基地局との間で送受信されるデータへ使用する無線チャネルと対応付けられた宛先アドレスを付与し、基地局が予め設定されたアドレスを持つデータを選択受信する。さらに、収容基地局間でのハンドオーバ制御信号を基地局間で転送することにより、収容基地局間でのハンドオーバ制御をＲＮＣでの制御とは独立に行う方法が考案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許第２９９４２８４号公報（第１図）

しかしながら、上記従来の基地局集線システムにおいては、移動機が常に１つの無線チャネルを使用して基地局と接続され、ハンドオーバ前に通信していた基地局との接続を切断した後にハンドオーバ先基地局へ接続を切り替えるハードハンドオーバ（ＨＨＯ）を対象としており、通信品質を向上するためハンドオーバ実行中に移動機が２つの無線チャネルを同時に使用するＳＨＯには対応していない。また、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）と基地局との間で無線チャネルと対応したアドレスを持つデータを送受信するための機能が必要となるため、既存の移動通信システムへ適用する場合にはＲＮＣおよび基地局への機能追加が必須であり、既存の設備をそのまま使用することができず、大規模なシステムへ適用する場合には、要するコストや時間が大きなものになるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）への基地局収容効率を向上するため複数の基地局を収容し、それらをＲＮＣに対して１台の基地局として認識させるよう動作する基地局集線装置を備えたシステムに関し、収容基地局数の増加に伴うハンドオーバ制御の増加を抑えて無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の負荷を軽減し、且つ高品質な通信を実現するために必要となるソフトハンドオーバ（
ＳＨＯ）にも対応可能なハンドオーバ方式を実現する基地局集線システムおよび基地局集線装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基地局集線システムは、無線ネットワークにおけるコネクション接続およびデータ転送の制御を行う無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され該無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行う基地局集線装置と、基地局集線装置と有線回線を介して接続され該基地局集線装置とデータ通信を行う複数の基地局と、基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、を備えて構成され、基地局集線装置は、複数の基地局を配下に収容し、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して無線ネットワーク制御装置に送信すること、を特徴とする。

この発明によれば、基地局集線装置が、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）への基地局収容効率を向上するため複数の基地局を収容し、それらを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に対して１台の基地局として認識させるように動作して収容基地局間でのハンドオーバ制御を無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）での制御とは独立に行うことにより、収容基地局数の増加に伴うハンドオーバ制御の増加を抑えて無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の負荷を軽減し、且つ高品質な通信を実現するために必要となるソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）にも対応することが可能となる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる基地局集線システムおよび基地局集線装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

実施の形態１．
本発明は、無線ネットワークにおけるコネクション接続およびデータ転送の制御を行う無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され該無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行う基地局集線装置と、基地局集線装置と有線回線を介して接続され該基地局集線装置とデータ通信を行う複数の基地局と、基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、を備えて構成され、基地局集線装置は、複数の基地局を配下に収容し、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して無線ネットワーク制御装置に送信すること、を特徴とする基地局集線システムである。

実施の形態１においては、本発明にかかる基地局集線システムの一実施の形態であり、基地局集線装置が、移動機と基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいて移動機のハンドオーバの発生を検知するとともにハンドオーバ対象となる基地局を特定し、さらにコネクション情報に基づいて無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、コネクション情報に基づいてハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して無線ネットワーク制御装置に送信することを特徴とする基地局集線システムについて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる基地局集線システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる基地局集線システムは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と、第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎ（基地局１０１と総称する場合がある）と、移動機１０２と、基地局集線装置２００と、有線回線５０１と、有線回線５０２と、を備えて構成される。

無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、データ無線アクセスネットワークにおけるコネクション接続やデータ転送の制御を行う。第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎは、前記無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００に収容制御され、有線回線５０２を介して受信したデータの無線回線への送出、およびその逆の処理を行う。移動機１０２は、前記基地局１０１との間で無線回線を介してデータの通信を行う。

基地局集線装置２００は、内部に保持したコネクション情報に基づきデータの分配・選択を行うことで、配下に収容した複数の基地局（第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎ）を無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００に対して１台の基地局として認識させるように動作する。有線回線５０１は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と基地局集線装置２００との間の通信を行うための有線回線である。有線回線５０２は、基地局集線装置２００と基地局１０１との間の通信を行うための有線回線である。

図２は、本実施の形態にかかる基地局集線装置２００の概略構成を示す図である。基地局集線装置２００は、図２に示すように、複製・分配部２１０と、選択部２１１と、監視部２１２と、コネクション情報格納部４００と、を備えて構成される。複製・分配部２１０は、有線回線５０１を介して無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から受信したハンドオーバ対象のデータを複製するとともに宛先情報を該当する基地局を示すものへ変換しデータを分配する。

選択部２１１は、有線回線５０２を介して複数の基地局１０１から受信したハンドオーバ対象の基地局からのデータのうち一つを選択し、有線回線５０１へ送出する。監視部２１２は、有線回線５０２を介して基地局１０１から受信した信号から通信品質情報を抽出し、ハンドオーバ対象となる基地局を決定して複製・分配部２１０および選択部２１１へハンドオーバ制御信号６００を送出する。

コネクション情報格納部４００は、コネクション情報が保持されるとともにその時のコネクションのコネクション情報が設定される。コネクション情報は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と移動機との間で通信が開始される際に無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００の指示に従い設定され、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と基地局１０１との間の通信で使用されるコネクションを特定する番号とそのコネクションが張られている基地局との対応を示す情報を含むものである。基地局集線装置２００は、この情報を用いて宛先基地局の特定を行う。

つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる基地局集線システムの動作について説明する。まず、下り側のデータ通信（無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から移動機１０２へのデータ通信）の動作について説明する。下り側のデータ通信では、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は基地局集線装置２００を介して第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎを収容しているが、管理情報としては基地局集線装置２００配下の全基地局を１台の基地局として認識している。したがって、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、どの基地局と通信する場合でも同一の宛先を持つデータを、有線回線５０１を介して基地局集線装置２００へ送信する。

基地局集線装置２００は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から受信したデータに対して、コネクション情報格納部４００に保持しているコネクション情報に基づいて、第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎのいずれに送信すべきデータかを識別し、データの宛先を変換して有線回線５０２を介して第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎへ送出する。ここで、コネクション情報は、上述したように無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と移動機１０２との間で通信が開始される際に無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００の指示に従い設定され、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と基地局１０１との間の通信で使用されるコネクションを特定する番号とそのコネクションが張られている基地局との対応を示す情報を含む。

つぎに、第１基地局１０１−１〜第ｎ基地局１０１−ｎは、有線回線５０２を介して受信したデータのうち自己の宛先情報を持つデータのみを取り込んで無線信号へ変換し、無線回線を介してセル１５０へ送信する。移動機１０２は、自己が存在しているセルの中で基地局１０１からのデータを受信する。

つぎに、上り側のデータ通信（移動機１０２から無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００へのデータ通信）の動作について説明する。上り側のデータ通信では、移動機１０２が送信した無線データは、無線回線を介して基地局１０１に受信される。基地局１０１は、移動機１０２から送信されたデータを有線回線５０２を介して基地局集線装置２００へ送出する。基地局集線装置２００は、有線回線５０２を介して受信したデータを、有線回線５０１を介して無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００へ送出する。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、有線回線５０１を介してデータを受信する。以上のようにして、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と移動機１０２との間で基本的な通信が行われる。

つぎに、移動機１０２が移動してセル境界へ達した際に発生するハンドオーバ制御について図２を用いて説明する。基地局集線システムでは、無線回線における通信品質をネットワーク上位に位置する制御装置が監視するため、通信品質情報を通知する。たとえば、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００が移動機１０２と第１基地局１０１−１を介して通信している場合には、第１基地局１０１−１が移動機１０２との間の無線回線における通信品質情報を収集し、該通信品質情報を基地局集線装置２００へ送出するユーザデータフレームへ付与して有線回線５０２を介して送信する。

基地局集線装置２００では、監視部２１２が、受信したユーザデータフレームから通信品質情報のみを抽出し、ハンドオーバの要否およびハンドオーバ対象基地局の判定を行う。このとき、無線回線での通信品質が良好である場合には「ハンドオーバは不要である」と判定される。そして、複製・分配部２１０は有線回線５０１から受信したデータに対して宛先の変換のみを行い、選択部２１１は有線回線５０２から受信したデータをそのまま有線回線５０１へ送出する。

なお、図２において有線回線５０２−１〜有線回線５０２−ｎは、物理的には一つの信号線で接続され各基地局が共有する接続形態であっても良いし、各基地局への接続に個別の物理信号線を用いた接続形態であっても構わない。

つぎに、移動機１０２がセル１５０−１とセル１５０−２との境界へ移動した場合、移動機１０２は第２基地局１０１−２と新たに通信可能な状態となったことを、基地局１０１を介して基地局集線装置２００へ通知する。基地局集線装置２００は、この通知を受けてコネクション情報へハンドオーバ可能な基地局として第２基地局１０１−２を登録する。

監視部２１２は、抽出した通信品質情報から通信品質の劣化を検出すると、「ハンドオーバが必要である」と判定して、ハンドオーバ制御信号６００を複製・分配部２１０と選択部２１１とに送出する。このハンドオーバ制御信号６００には、コネクション情報を用いて決定したハンドオーバ対象となる基地局の対を示す情報が含まれている。

複製・分配部２１０は、監視部２１２から送出されたハンドオーバ制御信号６００を受信すると、有線回線５０１から受信したデータ（元データ）に対し、ハンドオーバ対象となる基地局のうち以前より通信状態にあった第１基地局１０１−１へのコネクションへ宛てられたデータの複製を行う。そして、複製・分配部２１０は、元データと複製されたデータとのそれぞれに、第１基地局１０１−１および第２基地局１０１−２に該当する宛先を設定して有線回線５０２を介して基地局１０１へ送出する。

また、選択部２１１は、監視部２１２から送出されたハンドオーバ制御信号６００を受信すると、有線回線５０２から受信したデータに対して送信元基地局を示す情報と受信時刻を示す情報とからハンドオーバ対象となるデータの対を特定し、いずれか一方を選択して有線回線５０１へ送出する。このときのデータ選択方法は、先に受信したものを選択する方法であっても、通信品質情報に基づいて選択する方法であっても良い。

つぎに、さらに移動機１０２が移動してセル１５０−１から離れてセル１５０−２のみの範囲内へ入った場合には、監視部２１２は第１基地局１０１−１からの通信品質情報が途切れたことを検出したことをもってハンドオーバ制御の完了を決定する。そして、監視部２１２は、コネクション情報のコネクションと基地局との対応、およびハンドオーバ可能基地局の情報を更新するとともにハンドオーバ制御信号６００の送出を停止する。この後は、複製・分配部２１０は更新後のコネクション情報に基づき宛先情報の変換のみを行い、選択部２１１は有線回線５０２と有線回線５０１との間のデータ転送のみを行うこととなる。

上述したように、本実施の形態にかかる基地局集線システムにおいては、基地局集線装置２００において無線回線の通信品質情報を監視し、通信品質情報から通信品質の劣化を検出した場合に、下りデータに対してはハンドオーバ対象基地局へのデータ複製・分配を行い、上りデータに対してはハンドオーバ対象基地局からのデータの選択を行う。これにより、基地局集線装置２００の配下に閉じた基地局間でのソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）を行うことが可能である。

また、この際、基地局集線装置２００は基地局１０１から送信されるユーザデータに付随する通信品質情報を取得することで常に通信品質の監視を行うことが可能となり、従来の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のように移動機からの周期的なメッセージ転送によって得られる通信品質情報を元にハンドオーバ要否判定する場合に比べてハンドオーバ要否判定処理を高速化することができる。また、本実施の形態にかかる基地局集線システムにおいては、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００および基地局１０１は本構成を採るための特別な機能を必要とせず、既存の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００および基地局１０１を用いることができるため、既存システムへの適用が容易である。

したがって、本実施の形態にかかる基地局集線システムにおいては、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）が収容する収容基地局数の増加に伴うハンドオーバ制御の増加を抑えて無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の負荷を軽減し、且つ高品質な通信を実現するために必要となるソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）にも対応可能なシステムを実現することができる。

実施の形態２．
実施の形態２においては、本発明にかかる基地局集線システムの他の実施の形態であり、基地局集線装置が、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを常時複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを常時選択して無線ネットワーク制御装置に送信する基地局集線システムであって、特に、基地局集線装置が、収容する基地局の配置情報とコネクション情報とを保持し、該基地局の配置情報およびコネクション情報に基づいて、ハンドオーバ対象となる隣接する基地局に限定して複製したデータを分配する基地局集線システムについて説明する。

本実施の形態にかかる基地局集線システムは、基地局集線装置２００の代わりに後述する基地局集線装置２００ａを備えること以外は、図１に示す基地局集線システムと同様の構成を有する。なお、図１と同様の部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。

図３は、本発明の実施の形態２にかかる基地局集線装置２００ａの概略構成を示す図である。図３に示すように、本実施の形態にかかる基地局集線装置２００ａは、複製・分配部２１０ａと、選択部２１１ａと、コネクション情報格納部４００と、基地局配置情報格納部４０１と、を備えて構成される。

複製・分配部２１０ａは、コネクション情報と基地局配置情報とに基づき、下りデータの複製・分配を行う。選択部２１１ａは、コネクション情報と基地局配置情報とに基づき、上りデータの選択を行う。また、基地局配置情報格納部４０１は、基地局集線装置２００ａの配下に設置された基地局１０１の位置関係を示す情報である基地局配置情報を格納する。

つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる基地局集線装置の動作について説明する。複製・分配部２１０ａは、通信開始時に設定されたコネクション情報とシステム設置時に設定された基地局配置情報とに基づき、有線回線５０１から受信した下りデータに対してコネクションが張られている基地局およびその基地局に隣接している基地局の全てに対してデータを複製する。そして、複製・分配部２１０ａは、元データおよび複製したデータにそれぞれの宛先を設定し、有線回線５０２へ送出する。

また、基地局集線装置２００ａは、移動機１０２がセル境界へ移動して隣接基地局の一つと通信可能な状態となったことを通知された場合には、コネクション情報へハンドオーバ可能な基地局として当該隣接基地局を登録するとともに移動機１０２宛のデータを送信するよう隣接基地局へ指示を行う。

選択部２１１ａは、コネクション情報と基地局配置情報とに基づき、ハンドオーバ対象となるデータの組を特定して、いずれか一つを選択して有線回線５０１へ送出するとともに、前記のデータの組を受信している状態から一つを残してデータが途切れた場合にハンドオーバ終了と判定し、コネクション情報を更新する。

上述したように、本実施の形態においては、無線通信品質情報に関わらず、複製・分配部２１０ａが常にハンドオーバ対象の基地局へデータの分配を行い、選択部２１１ａがハンドオーバ対象基地局からの上りデータを選択する。これにより、基地局集線装置２００ａにおいて通信品質情報を監視することなく基地局集線装置２００ａ配下に閉じた基地局間のソフトハンドオーバを行うことができ、基地局集線システムをより簡易な構成で実現することが可能である。

また、この際、移動機１０２が通信を行っている基地局１０１に隣接した基地局全てがハンドオーバ実行のために移動機１０２へのデータ送信を指示される以前から送信すべきデータを保持しているため、データ送信を指示されコネクションを確立した時点でデータ送信を開始することが可能となり、従来の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のようにコネクション確立後に基地局１０１へデータを送信する場合と比べてハンドオーバ処理を短縮することができる。

したがって、本実施の形態にかかる基地局集線システムにおいても、上述した実施の形態１の場合と同様に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）が収容する収容基地局数の増加に伴うハンドオーバ制御の増加を抑えて無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の負荷を軽減し、且つ高品質な通信を実現するために必要となるソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）にも対応可能なシステムを実現することができる。

実施の形態３．
実施の形態３においては、本発明にかかる基地局集線システムの他の実施の形態であり、基地局集線装置は、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを常時複製してハンドオーバ対象の基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを常時選択して無線ネットワーク制御装置に送信する基地局集線システムであって、特に、基地局集線装置が、収容する基地局の配置情報とコネクション情報と移動機の位置情報とを保持し、該基地局の配置情報とコネクション情報と移動機の位置情報に基づいて、ハンドオーバ対象となる基地局を特定し、複製したデータをハンドオーバ対象の基地局に分配する基地局集線システムについて説明する。

本実施の形態にかかる基地局集線システムは、基地局集線装置２００の代わりに後述する基地局集線装置２００ｂを備えること以外は、図１に示す基地局集線システムと同様の構成を有する。なお、図１と同様の部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。

図４は、本発明の実施の形態３にかかる基地局集線装置２００ｂの概略構成を示す図である。図４に示すように、本実施の形態にかかる基地局集線装置２００ｂは、複製・分配部２１０と、選択部２１１ｂと、監視部２１２ｂと、コネクション情報格納部４００と、基地局配置情報格納部４０１と、移動機位置情報格納部４０２と、を備えて構成される。

選択部２１１ｂは、有線回線５０２から受信したハンドオーバ対象のデータ対のうち一つを選択し有線回線５０１へ送出するとともにコネクション情報の更新を行う。監視部２１２ｂは、コネクション情報と基地局配置情報および移動機位置情報に基づいてハンドオーバ対象となる基地局１０１を決定し、複製・分配部２１０および選択部２１１ｂへハンドオーバ制御信号６００を送出する。移動機位置情報格納部４０２は、外部にある移動機位置管理手段からの情報を元に移動機の位置に関する情報である移動機位置情報を設定する。

つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる基地局集線装置の動作について説明する。移動機位置情報格納部４０２は、基地局集線装置の外部にある移動機位置管理手段によって管理されている移動機１０２の現在位置を示す移動機位置情報が逐次設定されており、さらに接続されているコネクションと移動機１０２との対応情報を有している。監視部２１２ｂは、コネクション情報と移動機位置情報とに基づいて、現在接続されているコネクションに対応する移動機１０２がどの方向へ移動しているかを判定し、基地局配置情報を用いてこのコネクションに対するハンドオーバ対象基地局を特定し、ハンドオーバ制御信号６００を生成し、送出する。

また、選択部２１１ｂは、監視部２１２ｂから送出されたハンドオーバ制御信号６００を受信すると、該ハンドオーバ制御信号６００に従って、有線回線５０２から受信したハンドオーバ対象のデータ対のうち一方を選択して有線回線５０１へ送出する。また、これとともに、選択部２１１ｂは該データ対を受信している状態から一方のデータが途切れた場合には「ハンドオーバ終了」と判定し、コネクション情報を更新する。複製・分配部２１０は、実施の形態１の場合と同様に動作する。

上述したように、本実施の形態においては、監視部２１２ｂが移動機１０２の位置情報を用いてハンドオーバ対象となる基地局を特定し、複製・分配部２１０が無線通信品質情報に関わらず常にハンドオーバ対象の基地局へデータの分配を行い、選択部２１１ｂがハンドオーバ対象基地局からの上りデータを選択する。これにより、基地局集線装置２００ｂでは、通信品質情報を監視することなくハンドオーバ対象となる基地局の組を特定して基地局集線装置２００ｂ配下に閉じた基地局間のソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）を行うことができ、基地局集線システム配下のデータ転送をより効率化することができる。

実施の形態４．
実施の形態４においては、本発明にかかる基地局集線システムの他の実施の形態であり、無線ネットワークにおけるコネクション接続およびデータ転送の制御を行う無線ネットワーク制御装置と、無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され該無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行う基地局集線装置と、基地局集線装置および無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され、該基地局集線装置および無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行うデータ分配装置と、データ分配装置と有線回線を介して接続され該データ分配装置とデータ通信を行う複数の基地局と、基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、を備えて構成され、基地局集線装置は、複数の基地局を配下に収容し、移動機と基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいてハンドオーバ制御の必要性を検知した場合に、無線ネットワーク制御装置から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局への転送を基地局に対して指示し、データ分配装置は、ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して無線ネットワーク制御装置に送信し、基地局は、基地局集線装置の指示に従って無線ネットワーク制御装置から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局への転送を行う基地局集線システムについて説明する。

図５は、本実施の形態にかかる基地局集線システムの構成を示す図である。図５に示すように本実施の形態にかかる基地局集線システムは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と、第１基地局１０１ａ−１〜第ｎ基地局１０１ａ−ｎ（基地局１０１ａと総称する場合がある）と、移動機１０２と、基地局集線装置２００ｃと、データ分配装置３００と、有線回線５０１と、有線回線５０２と、を備えて構成される。なお、図１と同様の部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。

ここで、基地局１０１ａは、有線回線５０２を介して受信したデータの無線回線への送出、およびその逆の処理を行うとともに隣接基地局へのデータ転送機能を備える。基地局集線装置２００ｃは、移動機１０２と基地局１０１ａとの間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいて移動機１０２のハンドオーバの発生を検知した場合に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局１０１ａへの転送をハンドオーバ元の基地局１０１ａに対して指示し、また、ハンドオーバ元の基地局１０１ａからの無線通信品質情報の通知終了に基づいてハンドオーバの終了を判定してコネクション情報を更新するハンドオーバ監視部を備えている。

そして基地局集線装置２００ｃは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から送信される制御データの処理を行い、配下に収容した複数の基地局１０１ａを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００に対して１台の基地局として認識させるように動作する。すなわち、この基地局集線装置２００ｃは、制御データのみを処理すれば良く、大容量のユーザデータを処理するための処理能力を備える必要がないため、より簡易な構成で実現することが可能とされている。また、データ分配装置３００は、データに付与されているコネクション情報に基づき、制御データおよびユーザデータの分配を行う。

図６は、本実施の形態にかかる基地局１０１ａの概略構成を示す図である。基地局１０１ａは、図６に示すように、下り処理部１１０と、上り処理部１１１と、無線処理部１１２と、無線回線用アンテナ１１３と、を備えて構成されている。下り処理部１１０は、有線回線５０２から受信した下りデータ（無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から移動機１０２へ送信されるデータ）の受信処理、およびハンドオーバ用転送データ６０１の上り処理部１１１への転送を行う。上り処理部１１１は、無線回線を介して受信した上りデータ（移動機１０２から無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００へ送信されるデータ）および無線通信の通信品質情報を有線回線５０２へ送出する。無線処理部１１２は、データに対する無線関連処理を行う。

つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる基地局集線システムの動作について説明する。まず、下り側（無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から移動機１０２への通信）の動作について説明する。下り側では、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、基地局集線装置２００ｃを介して第１基地局１０１ａ−１〜第ｎ基地局１０１ａ−ｎを収容しているが、管理情報としては基地局集線装置２００ｃ配下の全基地局を１台の基地局として認識している。したがって、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、どの基地局１０１ａと通信する場合でも同一の宛先を持つデータを有線回線５０１に送信する。

基地局集線装置２００ｃは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から受信した制御データの処理を行い、配下の基地局１０１ａに対する制御を実施するとともに、コネクション情報格納部４００に保持しているコネクション情報に基づいてコネクションと宛先の対応をデータ分配装置３００へ設定する。

データ分配装置３００は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００から受信したデータに付与されたコネクション情報に基づいて基地局集線装置２００ｃからの設定に従い、制御データであれば基地局集線装置２００ｃに該当する宛先へ変換し、またユーザデータであれば各基地局１０１ａに該当する宛先へ変換して有線回線５０２へ送出する。

そして、第１基地局１０１ａ−１〜第ｎ基地局１０１ａ−ｎは、有線回線５０２を介して受信したデータのうち自己の宛先情報を持つデータのみを取り込んで無線信号へ変換し、無線回線を介してセル１５０へ送信する。移動機１０２は、自己が存在しているセルの中で基地局１０１ａからのデータを受信する。

つぎに、上り側（移動機１０２から無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００への通信）の動作について説明する。上り側では、移動機１０２が送信した無線データは、無線回線を介して基地局１０１ａに受信される。基地局１０１ａは、移動機１０２から送信されたデータを、有線回線５０２を介してデータ分配装置３００へ送出する。データ分配装置３００は、有線回線５０２を介して受信したデータを、有線回線５０１を介して無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００へ送出する。また、データ分配装置３００は、ハンドオーバ対象の複数の基地局１０１ａからデータを受信した場合には、受信したデータのうち一つを選択して有線回線５０１を介して無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００へ送出する。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００は、有線回線５０１を介してデータを受信する。以上のようにして、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００と移動機１０２との間で基本的な通信が行われる。

つぎに、移動機１０２が移動してセル境界へ達した際に発生するハンドオーバ制御について図５および図６を用いて説明する。基地局集線システムでは、無線回線における通信品質をネットワーク上位に位置する制御装置が監視するため、通信品質情報を通知する。たとえば、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００が移動機１０２と第１基地局１０１ａ−１を介して通信している場合には、第１基地局１０１−１ａが移動機１０２との間の無線回線における通信品質情報を収集し、該通信品質情報を基地局集線装置２００ｃへ送出するユーザデータフレームへ付与して有線回線５０２を介して送信する。

つぎに、移動機１０２がセル１５０−１と１５０−２との境界へ移動した場合、移動機１０２は第２基地局１０１ａ−２と新たに通信可能な状態となったことを、基地局１０１ａを介して基地局集線装置２００ｃへ通知する。基地局集線装置２００ｃは、この通知を受けてコネクション情報へハンドオーバ可能な基地局として第２基地局１０１ａ−２を登録する。

ここで、基地局集線装置２００ｃは、第１基地局１０１ａ−１から受信した通信品質情報から通信品質の劣化を検出すると、「ハンドオーバが必要である」と判定して、第１基地局１０１ａ−１に対して、下りデータの複製、分配、および複製した下りデータのハンドオーバ可能な基地局として登録した第２基地局１０１ａ−２への転送を指示するとともに基地局１０１ａ−２へも該当するコネクションの追加を指示する。

転送指示を受けた第１基地局１０１ａ−１では、下り処理部１１０が有線回線５０２を介して受信した下りデータを複製し、第２基地局１０１ａ−２に対する宛先を付与して分配したハンドオーバ用転送データ６０１を上り処理部１１１へ転送する。上り処理部１１１は、転送されたハンドオーバ用転送データ６０１をその他の上りデータと同様に有線回線５０２を介してデータ分配装置３００へ送出する。また、第１基地局１０１ａ−１は、有線回線５０２を介して受信した元の下りデータを下り処理部１１０が無線処理部１１２に送出し、無線処理部１１２ではこの元の下りデータを無線回線用アンテナ１１３よりセル１５０−１へ送出する。移動機１０２は、自己が存在しているセルの中で第１基地局１０１ａ−１からのデータを受信する。

一方、データ分配装置３００は、有線回線５０２を介して上り処理部１１１から送出されたハンドオーバ用転送データ６０１を受信すると、該ハンドオーバ用転送データ６０１を、付与された宛先に従って第２基地局１０１ａ−２へ転送する。

第２基地局１０１ａ−２は、データ分配装置３００から転送されたハンドオーバ用転送データ６０１を受信して、通常の下りデータと同様に処理し、セル１５０−２へ送出する。これにより、移動機１０２へ第１基地局１０１ａ−１および第２基地局１０１ａ−２の双方を介したデータが送信されることになる。

つぎに、さらに移動機１０２が移動してセル１５０−１から離れてセル１５０−２のみの範囲内へ入った場合には、基地局集線装置２００ｃは第１基地局１０１ａ−１からの品質情報が途切れたことを検出したことをもってハンドオーバ制御の完了を決定する。そして、基地局集線装置２００ｃは、前記コネクション情報のコネクションと基地局との対応、およびハンドオーバ可能基地局の情報を更新するとともに第１基地局１０１ａ−１へのコネクション削除を指示する。この後は、移動機１０２は第２基地局１０１ａ−２のみを介して通信することとなる。

上述したように、本実施の形態においては、データ分配装置３００を設け、基地局集線装置２００ｃにおいては無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１００との間の制御データのみの処理を行う。また、これとともに基地局集線装置２００ｃにおいては無線回線の通信品質情報を監視し品質劣化を検出した場合には、ハンドオーバ元の基地局に対してはデータの複製、分配およびハンドオーバ先の基地局への転送を指示し、ハンドオーバ先の基地局に対しては該当するコネクションの追加を指示する。

これにより、基地局集線装置２００ｃの配下に閉じた基地局間でのソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）を行うことができる。また、基地局集線装置２００ｃは制御データのみを処理すれば良いため、従来の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のように大容量のユーザデータを処理するための処理能力を備える必要がなく、より簡易な構成で実現することができる。

なお、本実施の形態では、上記のように、基地局集線装置２００ｃで通信品質情報を監視するとともにハンドオーバ対象基地局を特定し、基地局１０１ａでハンドオーバ対象データを隣接基地局へ転送する構成を採用する基地局集線システムについて説明したが、これに限らず、データ分配装置３００は通信品質情報に関わらず常に配下の基地局へデータをマルチキャストする構成としてもよい。また、このマルチキャストの対象とする基地局の選択方法として、基地局配置情報に基づき隣接基地局を選択する方法であってもよいし、基地局配置情報と移動機位置情報とに基づきハンドオーバ対象基地局に限定する方法であってもよい。これにより基地局においてハンドオーバ対象データの転送機能が不要となり、既存システムへの適用性を向上することができる。

以上のように、本発明にかかる基地局集線システムは、無線ネットワーク制御装置と移動機との間のデータ通信に有用であり、特に、無線ネットワーク制御装置への基地局収容効率を向上させた基地局集線システムに適している。

本発明の実施の形態１にかかる基地局集線システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかる基地局集線装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる基地局集線装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかる基地局集線装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態４にかかる基地局集線システムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態４にかかる基地局の概略構成を示す図である。

符号の説明

１００ 無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）
１０１ 基地局
１０１ａ 基地局
１０２ 移動機
１１０ 下り処理部
１１１ 上り処理部
１１２ 無線処理部
１１３ 無線回線用アンテナ
１５０ セル
２００ 基地局集線装置
２００ａ 基地局集線装置
２００ｂ 基地局集線装置
２００ｃ 基地局集線装置
２１０ 複製・分配部
２１０ａ 複製・分配部
２１１ 選択部
２１１ａ 選択部
２１１ｂ 選択部
２１２ 監視部
２１２ｂ 監視部
３００ データ分配装置
４００ コネクション情報格納部
４０１ 基地局配置情報格納部
４０２ 移動機位置情報格納部
５０１ 有線回線
５０２ 有線回線
６００ ハンドオーバ制御信号
６０１ ハンドオーバ用転送データ

Claims (10)

1. 無線ネットワークにおけるコネクション接続およびデータ転送の制御を行う無線ネットワーク制御装置と、
   前記無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され該無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行う基地局集線装置と、
   前記基地局集線装置と有線回線を介して接続され該基地局集線装置とデータ通信を行う複数の基地局と、
   前記基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、
   を備えて構成され、
   前記基地局集線装置は、前記複数の基地局を配下に収容し、前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の前記基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信すること、
   を特徴とする基地局集線システム。
2. 前記基地局集線装置は、前記移動機と前記基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいて前記移動機のハンドオーバの発生を検知するとともにハンドオーバ対象となる基地局を特定し、さらにコネクション情報に基づいて前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製してハンドオーバ対象の前記基地局に分配し、また、コネクション情報に基づいてハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信すること
   を特徴とする請求項１に記載の基地局集線システム。
3. 前記基地局集線装置は、前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを常時複製してハンドオーバ対象の前記基地局に分配し、また、ハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを常時選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信すること
   を特徴とする請求項１に記載の基地局集線システム。
4. 前記基地局集線装置は、収容する基地局の配置情報とコネクション情報とを保持し、該基地局の配置情報およびコネクション情報に基づいて、ハンドオーバ対象となる隣接する基地局に限定して前記複製したデータを分配すること
   を特徴とする請求項３に記載の基地局集線システム。
5. 前記基地局集線装置は、収容する基地局の配置情報とコネクション情報と移動機の位置情報とを保持し、該基地局の配置情報とコネクション情報と移動機の位置情報に基づいて、ハンドオーバ対象となる基地局を特定し、前記複製したデータをハンドオーバ対象の基地局に分配すること
   を特徴とする請求項３に記載の基地局集線システム。
6. 無線ネットワークにおけるコネクション接続およびデータ転送の制御を行う無線ネットワーク制御装置と、
   前記無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され該無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行う基地局集線装置と、
   前記基地局集線装置および前記無線ネットワーク制御装置と有線回線を介して接続され、該基地局集線装置および無線ネットワーク制御装置とデータ通信を行うデータ分配装置と、
   前記データ分配装置と有線回線を介して接続され該データ分配装置とデータ通信を行う複数の基地局と、
   前記基地局と無線回線を介して接続され該基地局と移動通信可能な移動機と、
   を備えて構成され、
   前記基地局集線装置は、前記複数の基地局を配下に収容し、前記移動機と前記基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいてハンドオーバ制御の必要性を検知した場合に、前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局への転送を前記基地局に対して指示し、
   前記データ分配装置は、ハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信し、
   前記基地局は、前記基地局集線装置の指示に従って前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局への転送を行うこと、
   を特徴とする基地局集線システム。
7. 無線ネットワーク制御装置と、該無線ネットワーク制御装置と有線回線で接続された複数の基地局と、前記基地局と無線回線で接続されて移動通信可能な移動機と、を有して構成される基地局集線システムにおいて前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間に配され、
   前記移動機のハンドオーバ対象の基地局を前記移動機と前記基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいて特定するとともにハンドオーバ制御を指示するハンドオーバ制御信号をコネクション情報に基づいて生成し、また、前記無線通信品質情報に基づいてハンドオーバの終了を判定して前記コネクション情報を更新するハンドオーバ監視手段と、
   前記ハンドオーバ制御信号に基づいて前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製し、ハンドオーバ対象の前記基地局に分配する複製・分配手段と、
   前記ハンドオーバ制御信号に基づいてハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを選択し、前記無線ネットワーク制御装置に送信する選択手段と、
   を備えることを特徴とする基地局集線装置。
8. 無線ネットワーク制御装置と、該無線ネットワーク制御装置と有線回線で接続された複数の基地局と、前記基地局と無線回線で接続されて移動通信可能な移動機と、を有して構成される基地局集線システムにおいて前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間に配され、
   前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータをコネクション情報および前記基地局の配置情報に基づいて常時複製してハンドオーバ対象の前記基地局に分配する複製・分配手段と、
   前記ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つをコネクション情報および前記基地局の配置情報に基づいて常時選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信する選択手段と、
   を備えることを特徴とする基地局集線装置。
9. 無線ネットワーク制御装置と、該無線ネットワーク制御装置と有線回線で接続された複数の基地局と、前記基地局と無線回線で接続されて移動通信可能な移動機と、を有して構成される基地局集線システムにおいて前記基地局と前記無線ネットワーク制御装置との間に配され、
   コネクション情報と前記移動機の位置情報とに基づいて前記移動機の移動方向を判定し、さらに前記基地局の配置情報に基づいて前記移動機のハンドオーバ対象の基地局を特定してハンドオーバ制御を指示するハンドオーバ制御信号を生成するハンドオーバ監視手段と、
   前記ハンドオーバ制御信号に基づいてハンドオーバ対象の前記基地局から送信されたデータのうち一つを選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信し、また、前記ハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータが一つになった時点でハンドオーバの終了を判定して前記コネクション情報を更新する選択手段と、
   前記ハンドオーバ制御信号に基づいて前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータを複製し、ハンドオーバ対象の前記基地局に分配する複製・分配手段と、
   を備えることを特徴とする基地局集線装置。
10. 無線ネットワーク制御装置と、該無線ネットワーク制御装置と有線回線で接続されてハンドオーバ対象の基地局から送信されたデータのうち一つを選択して前記無線ネットワーク制御装置に送信するデータ分配装置と、前記データ分配装置と有線回線で接続された複数の基地局と、前記基地局と無線回線で接続されて移動通信可能な移動機と、を有して構成される基地局集線システムにおいて前記データ分配装置と接続して配され、
    前記移動機と前記基地局との間の無線通信の品質を示す無線通信品質情報に基づいてハンドオーバ制御の必要性を検知した場合に、前記無線ネットワーク制御装置から送信されたデータの複製およびハンドオーバ対象の基地局への転送をハンドオーバ元の基地局に対して指示し、また、ハンドオーバ元の基地局からの前記無線通信品質情報の通知終了に基づいてハンドオーバの終了を判定して前記コネクション情報を更新するハンドオーバ監視手段を備えること
    を特徴とする基地局集線装置。
    

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