JP2006339919A - 無線通信端末、基地局、ハンドオフ制御方法、および基地局制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ブロードキャストデータ等のサービス情報を受信している際にハンドオフを行う際、ハンドオフ前後でスムーズにサービス情報の継続が可能な無線通信端末、基地局、ハンドオフ制御方法、および基地局制御方法を提供する。
【解決手段】無線通信端末（ＡＴ）８は、基地局と無線通信を行う通信部８２と、第１基地局が配信するサービス情報の受信中に前記第１基地局から他の周辺基地局にハンドオフを行う際、現在受信中のサービス情報のシーケンスの進行具合を確認し、確認結果に応じたハンドオフ制御を行い、進行具合を確認した結果、現在受信中のシーケンス番号のパケットを一定時間以内に完成させることができると判断した場合、完成するまでハンドオフをしない制御部８３とを有する。
【選択図】図８
【解決手段】無線通信端末（ＡＴ）８は、基地局と無線通信を行う通信部８２と、第１基地局が配信するサービス情報の受信中に前記第１基地局から他の周辺基地局にハンドオフを行う際、現在受信中のサービス情報のシーケンスの進行具合を確認し、確認結果に応じたハンドオフ制御を行い、進行具合を確認した結果、現在受信中のシーケンス番号のパケットを一定時間以内に完成させることができると判断した場合、完成するまでハンドオフをしない制御部８３とを有する。
【選択図】図８
Description
本発明は、たとえばブロードキャストサービスおよび／またはマルチキャストサービスに対応した無線通信システムに適用される無線通信端末、基地局、ハンドオフ制御方法、および基地局制御方法に関するものである。
現在、1xEV-DO通信方式がすでに商用化されているが、この機能の１つにブロードキャスト／マルチキャストサービス（Broadcast Multicast Service：ＢＣＭＣＳ)がある。
ブロードキャストサービスは、無線通信回線網を利用し、基地局が自局のサービスエリア（たとえば、セルやセクタ）内の無線通信端末全体に対して継続的にデータをコネクションレス形式で送信する、すなわち、「放送する」サービス形態である。
マルチキャストサービスは、ブロードキャストサービスの類似のサービスであるが、サービスエリア（たとえば、セルやセクタ）内の無線通信端末の中でも特定のサービス情報（たとえば、有料サービス）を契約している特定のユーザのみが視聴できるように放送するサービス形態である。
図１は1xEV-DO方式におけるブロードキャストデータ・ユーザデータ送信スケジュールを示す図であり、図２は1xEV-DO方式における基地局別のブロードキャストデータの送信スケジュールを示す図である。
1xEV-DO通信方式におけるブロードキャストサービスはユニキャストのデータ通信とは違い、基地局は希望するユーザ全てに同一データを配信する（図１）。
このとき、システムによっては、基地局によっては複数のセクタまたは複数の基地局単位でブロードキャストデータの送信スケジュールを同期させたり同期させなかったりする。
たとえば図２中の基地局Aでは、α、β、γ、各セクタにおけるブロードキャストデータの放送スケジュールが一致しており、基地局Bではセクタごとにスケジューリングしている。
また、放送されるブロードキャストデータはそのままではデータサイズが大きすぎる場合、図３に示すように、より小さいパケットに分割して放送されると予想される。この分割されたパケットはデコード時に補完できるように上位レイヤでシーケンス番号をつけ管理されると予想される。
たとえば図２中の基地局Aでは、α、β、γ、各セクタにおけるブロードキャストデータの放送スケジュールが一致しており、基地局Bではセクタごとにスケジューリングしている。
また、放送されるブロードキャストデータはそのままではデータサイズが大きすぎる場合、図３に示すように、より小さいパケットに分割して放送されると予想される。この分割されたパケットはデコード時に補完できるように上位レイヤでシーケンス番号をつけ管理されると予想される。
ところで、無線通信システムでは、基地局のサービスエリア（たとえば、セルやセクタ）を跨いで移動しながら通信を接続するための技術として、無線通信端末と基地局間の通信品質に応じて接続する基地局を切り替える処理であるハンドオフ処理を行っている。無線通信端末は、接続中の基地局から送られてくる信号の強度と、それ以外の周辺基地局から送られてくる信号の強度との両方を測定し、より適切な無線状態を維持するための処理を行っている。
たとえば、ＩＳ９５方式のＣＤＭＡの無線通信システムの場合、無線通信端末が現在接続中の基地局からの信号強度（通信品質）と、それ以外の周辺基地局からの信号強度を測定する。そして、無線通信端末が通信中の場合は、測定した信号強度を基地局に送信し、この送信強度に基づいて基地局がハンドオフの判断をしている。一方、無縁通信端末が待受中の場合は、測定した信号強度に基づいて無線通信端末自体がハンドオフの判断を行う。
また、通常1xEV-DO通信方式におけるハンドオフ動作は待受け中では端末主導で行うが、ハンドオフ前後でその旨を基地局に通知しない。
通信中においては一旦、基地局主導でハンドオフ先を割り当て、その後端末主導でハンドオフをするが、このときは両者ともに端末から基地局に対し通知する（図１０：シーケンス１：通信中のハンドオフ）。
しかし、「ブロードキャストデータ受信中 ＝ 通信中」とはならないため、ブロードキャストデータを受信中の端末でも通常のユニキャストのデータ通信をしていない端末は、ハンドオフの際は特に基地局に通知することはない。
通信中においては一旦、基地局主導でハンドオフ先を割り当て、その後端末主導でハンドオフをするが、このときは両者ともに端末から基地局に対し通知する（図１０：シーケンス１：通信中のハンドオフ）。
しかし、「ブロードキャストデータ受信中 ＝ 通信中」とはならないため、ブロードキャストデータを受信中の端末でも通常のユニキャストのデータ通信をしていない端末は、ハンドオフの際は特に基地局に通知することはない。
ところが、ブロードキャストデータを受信中に、ブロードキャストデータのスケジュールを同期させているエリア間でハンドオフする場合に、1xEV-DO通信方式におけるハンドオフ動作においては、ハンドオフの時に最長で約150スロット分の時間がかかるため、そのハンドオフに係る時間ブロードキャストデータを受信できないという問題がある。
また、ハンドオフするエリア間でブロードキャストデータのスケジュール同期をとっておらず、ハンドオフ後の基地局がまだブロードキャストデータの配信を行っていない場合、図４に示すように、すでに受信しているデータから（初めから）配信が始まってしまう。
また、ハンドオフするエリア間でブロードキャストデータのスケジュール同期をとっておらず、ハンドオフ後の基地局がまだブロードキャストデータの配信を行っていない場合、図４に示すように、すでに受信しているデータから（初めから）配信が始まってしまう。
本発明の目的は、ブロードキャストデータ等のサービス情報を受信している際にハンドオフを行う場合、ハンドオフ前後でスムーズにサービス情報の継続が可能な無線通信端末、基地局、ハンドオフ制御方法、および基地局制御方法を提供することにある。
本発明の第１の観点の無線通信端末は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送を受信する受信手段と、前記受信手段が前記放送を受信している際にハンドオフを行う場合、無線レイヤよりも上位レイヤのパケットの完成状況に基づいてハンドオフ処理を行うように制御する制御手段と、を備える。
好適には、前記制御手段は、前記上位レイヤのパケットが完成するまでハンドオフ処理を保留するように制御する。
好適には、送信手段を備え、前記制御手段は、前記上位レイヤのパケットが完成した場合、または前記上位レイヤのパケットの完成が所定時間以上かかる場合、ハンドオフを行う旨のメッセージを前記送信手段から送信するように制御する。
好適には、前記メッセージは、前記受信手段が受信している放送の識別情報と、前記受信している上位レイヤパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含む。
好適には、前記制御手段は、前記ハンドオフを行う旨のメッセージを送信した後、基地局からハンドオフの時間を指定した内容を含むメッセージを受信した場合、当該メッセージで指定された時間にハンドオフ処理を行うように制御する。
本発明の第２の観点の基地局は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送をする放送手段と、無線通信端末から当該無線通信端末が受信している前記放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含むハンドオフを行う旨のメッセージを受信する受信手段と、前記ハンドオフ先の基地局に対して前記放送の識別情報と、前記上位レイヤのパケットのシーケンス番号を通知する通知手段と、前記無線通信端末に対してハンドオフの時間を示すメッセージを送信する送信手段と、を備える。
好適には、前記受信手段が複数の無線通信端末からハンドオフを行う旨のメッセージを受信すると、前記送信手段は、最後に受信したメッセージを基準にハンドオツの時間を設定して送信する。
本発明の第３の観点の基地局は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送をする放送手段と、他の基地局から無線通信端末が受信している放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、を受信する受信手段と、前記無線通信端末がハンドオフしてきた後、前記受信した識別情報と上位レイヤのパケットのシーケンス番号に基づいて放送を行うように制御する制御手段と、を備える。
本発明の第４の観点のハンドオフ制御方法は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送を受信している際にハンドオフを行う場合、無線レイヤよりも上位レイヤのパケットの完成状況に基づいてハンドオフ処理を行うように制御する。
好適には、前記上位レイヤのパケットが完成するまでハンドオフ処理を保留するように制御する。
好適には、前記上位レイヤのパケットが完成した場合、または前記上位レイヤのパケットの完成が所定時間以上かかる場合、ハンドオフを行う旨のメッセージを送信するように制御する。
好適には、前記メッセージは、前記受信している放送の識別情報と、前記受信している上位レイヤパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含む。
好適には、前記ハンドオフを行う旨のメッセージを送信した後、基地局からハンドオフの時間を指定した内容を含むメッセージを受信した場合、当該メッセージで指定された時間にハンドオフ処理を行うように制御する。
本発明の第５の観点の基地局制御方法は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送し、該放送を受信している無線通信端末から当該無線通信端末が受信している前記放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含むハンドオフを行う旨のメッセージを受信し、前記ハンドオフ先の基地局に対して前記放送の識別情報と、前記上位レイヤのパケットのシーケンス番号を通知する通知し、前記無線通信端末に対してハンドオフの時間を示すメッセージを送信する。
好適には、前記放送を受信している複数の無線通信端末からハンドオフを行う旨のメッセージを受信すると、最後に受信したメッセージを基準にハンドオフの時間を設定して送信する。
本発明の第６の観点の基地局制御方法は、ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送している他の基地局から、該放送を受信している無線通信端末が受信している放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、を受信し、前記無線通信端末がハンドオフしてきた後、前記受信した識別情報と上位レイヤのパケットのシーケンス番号に基づいて放送を行うように制御する。
本発明によれば、ブロードキャストデータ等のサービス情報を受信している際にハンドオフを行う場合、ハンドオフ前後でスムーズにサービス情報の継続が可能である。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。
図５の無線通信システム１は、コンテンツサーバ２がＩＰネットワーク３を介してブロードキャスト／マルチスキャンサービス（ＢＣＭＣＳ）コントローラ４により制御されるＰＤＳＮ５に接続され、ＰＤＳＮ５はＢＴＳ／ＰＣＦ６を通して基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７に接続されている。また、ＰＤＳＮ５はパケットデータ処理ノードを意味する。
本実施形態の無線通信システム１および無線通信端末（ＡＴ：Ａｃｃｅｓｓ Ｔｒｅｍｉｎａｌ）８は、たとえば符号分割多重方式のCDMA2000 1x方式（第１の通信方式）と時分割多重接続方式の1xEV-DO通信方式（第２の通信方式）のうち、少なくとも1xEV-DO通信方式（第２の通信方式）に適用可能に構成されている。
基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７は、自局がカバーするセルまたはセクタをサービスエリアとして、このサービスエリア内に存在する無縁通信端末８全体に対してコンテンツサーバ２のサービス情報を放送（配信）する。
ブロードキャストサービスやマルチキャストサービスで放送するデータの形態としては、具体的に、文字情報や音声、音楽情報や映像情報等があり、ここではこれらの情報をサービス情報と呼んでいる。
ＢＣＭＣＳにおいては、無線通信端末（ＡＴ）８と基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）７間でアクセスポイント（ＡＰ）７が放送するデータを無線通信端末（ＡＴ）８が一方的に受信する。
本実施形態の無線通信システム１において、ブロードキャストサービスを実行中の無線通信端末（ＡＴ）８は、ハンドオフを行うと判断した際に、まず現在受信中のシーケンス番号のついた無線レイヤより上位の上位レイヤパケットの受信進行程度の確認を行う。
無線通信端末（ＡＴ）８は、直近の転送速度（たとえば過去30秒間のデータ転送速度）から、現在受信中の上位レイヤパケットが完成するまで一定時間（たとえば３秒）かからないと判断した場合、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまでハンドオフ処理（動作）を一旦保留する。
無線通信端末（ＡＴ）８は、現在受信中の上位レイヤパケットの完成が一定時間以上かかると判断した場合や、完成した場合は、ハンドオフを行う旨の図６に示すBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）をハンドオフ前の基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７に送信する。
無線通信端末（ＡＴ）８はメッセージ送信後、一定時間（たとえば30スロット）ブロードキャストデータの受信を続けた後ハンドオフを行う。この時間は、基地局がすでにデータ転送のスケジューリングを終了していることを考慮したマージンである。
無線通信端末（ＡＴ）８は、直近の転送速度（たとえば過去30秒間のデータ転送速度）から、現在受信中の上位レイヤパケットが完成するまで一定時間（たとえば３秒）かからないと判断した場合、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまでハンドオフ処理（動作）を一旦保留する。
無線通信端末（ＡＴ）８は、現在受信中の上位レイヤパケットの完成が一定時間以上かかると判断した場合や、完成した場合は、ハンドオフを行う旨の図６に示すBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）をハンドオフ前の基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７に送信する。
無線通信端末（ＡＴ）８はメッセージ送信後、一定時間（たとえば30スロット）ブロードキャストデータの受信を続けた後ハンドオフを行う。この時間は、基地局がすでにデータ転送のスケジューリングを終了していることを考慮したマージンである。
本無線通信システム１において、たとえば無線通信端末（ＡＴ）８の上記BCMCSハンドオフメッセージ中に含めているブロードキャストコンテンツがストリーミングのようにリアルタイム性を要求するのではなく蓄積タイプ（端末蓄積再生）のもので、ハンドオフ前の基地局とハンドオフ後の基地局がブロードキャストデータのスケジューリングを同期している場合には、ハンドオフ前、ハンドオフ後の基地局共にブロードキャストデータの放送を一定時間（たとえば200スロット）止める。すなわち、本無線通信システム1においては、無線通信端末（ＡＴ）８からのBCMCSハンドオフメッセージを受信した基地局とハンドオフ先の基地局が、ブロードキャストデータのスケジューリングを合わせている（同期している）場合、次のブロードキャストデータの放送を一定時間停止する。
この場合、複数の無線通信端末（ＡＴ）がハンドオフを要求すると、その間ブロードキャストデータを送れなくなり、転送速度が落ちてしまう。このことを回避するために、基地局は短期間の内にBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を複数受信した場合、無線通信端末（ＡＴ）８のハンドオフ時間を同期させる図７に示すハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）をブロードキャストチャネル上で送信する。
この場合、複数の無線通信端末（ＡＴ）がハンドオフを要求すると、その間ブロードキャストデータを送れなくなり、転送速度が落ちてしまう。このことを回避するために、基地局は短期間の内にBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を複数受信した場合、無線通信端末（ＡＴ）８のハンドオフ時間を同期させる図７に示すハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）をブロードキャストチャネル上で送信する。
一方、ハンドオフ先の基地局が、ブロードキャストデータのスケジューリングの同期を取っていなく、かつそのコンテンツを放送（配信）していない場合、ハンドオフ席の基地局はハンドオフ前の基地局から受け取った情報に基づいて無線通信端末（ＡＴ）８が次に希望するシーケンス番号の上位レイヤのパケットをハンドオフ先（ハンドオフ後）の基地局が送信し始める。
本実施形態の無線通信システム１において、すでに放送を開始している場合や、リアルタイム性の要求するコンテンツならばこのBCMCSハンドオフメッセージをハンドオフ前の基地局がハンドオフ後の基地局に通知はするがハンドオフ先の基地局は無視する。
すなわち、本無線通信システム１において、無線通信端末（ＡＴ）８からのBCMCSハンドオフメッセージを受信した基地局はハンドオフ先の基地局に上記ハンドオフメッセージ中に含まれているシーケンス番号を通知する。そして、シーケンス番号を通知された基地局が、そのブロードキャストデータを現在放送していない場合、シーケンスの続きから放送し始める。
本実施形態の無線通信システム１において、すでに放送を開始している場合や、リアルタイム性の要求するコンテンツならばこのBCMCSハンドオフメッセージをハンドオフ前の基地局がハンドオフ後の基地局に通知はするがハンドオフ先の基地局は無視する。
すなわち、本無線通信システム１において、無線通信端末（ＡＴ）８からのBCMCSハンドオフメッセージを受信した基地局はハンドオフ先の基地局に上記ハンドオフメッセージ中に含まれているシーケンス番号を通知する。そして、シーケンス番号を通知された基地局が、そのブロードキャストデータを現在放送していない場合、シーケンスの続きから放送し始める。
次に、本実施形態の無線通信端末（ＡＴ）８について説明する。
図８は、本実施形態の無線通信端末（ＡＴ）８の構成を示すブロック図である。
図９は、本実施形態の無線通信端末（ＡＴ）８における制御部および記憶部の機能ブロック図である。
図９は、本実施形態の無線通信端末（ＡＴ）８における制御部および記憶部の機能ブロック図である。
無線通信端末（ＡＴ）８は、通常の音声通信やデータ通信のほか、ＢＣＭＣＳの受信に対応しており、アンテナ８１、無線通信部８２、制御部８３、記憶部８４、表示部８５、および入力部８６を、主構成要素として有している。
アンテナ８１は、無線通信部８２に接続されており、基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）７から送信されてくる電波を受信し、アクセスポイント（ＡＰ）７に電波を送信する。
無線通信部８２は、アンテナ８１で受信した高周波信号をデジタル信号に復調し、制御部８３の制御の下、送信すべきデジタル信号を変調してアンテナ８１に送出する。
制御部８３は、記憶部８４に記憶されているプログラムを実行することによって音声通信やデータ通信の動作の制御や無線通信を利用する様々なサービスを処理する。たとえばブロードキャストサービスのサービス情報の受信の制御、無線基地局の切り替え(ハンドオフ)等の制御を行う。
制御部８３は、ブロードキャストサービスを実行中は、ハンドオフを行うと判断した際に、まず現在受信中のシーケンス番号のついた上位レイヤパケットの受信進行程度の確認を行う。
制御部８３は、受信進行程度を確認した結果、直近の転送速度（たとえば過去30秒間の転送速度）から、現在受信中の上位レイヤパケットが完成するまで一定時間（たとえば３秒）かからないと判断した場合、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまでハンドオフ処理（動作）を一旦保留する。すなわち、制御部８３は、進行具合を確認した結果、現在受信中のシーケンス番号のパケットを一定時間以内に完成させることができると判断した場合、完成するまでハンドオフ制御を行わない。
制御部８３は、現在受信中の上位レイヤパケットの完成が一定時間以上かかると判断した場合や、完成した場合、ハンドオフ処理を行う旨のBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）をハンドオフ前の基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７に送信する。
このメッセージ中には、受信しているブロードキャストコンテンツのフローID(FlowID)（放送の識別情報）と、最後に受信したブロードキャストデータのシーケンス番号とハンドオフ先の基地局の情報を含む。
制御部８３は、メッセージ送信後、一定時間（たとえば30スロット）ブロードキャストデータの受信を続けた後ハンドオフを行う。
制御部８３は、基地局側からハンドオフシンクメッセージを受信した場合、メッセージ中の時間に基づいてハンドオフする。
制御部８３は、受信進行程度を確認した結果、直近の転送速度（たとえば過去30秒間の転送速度）から、現在受信中の上位レイヤパケットが完成するまで一定時間（たとえば３秒）かからないと判断した場合、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまでハンドオフ処理（動作）を一旦保留する。すなわち、制御部８３は、進行具合を確認した結果、現在受信中のシーケンス番号のパケットを一定時間以内に完成させることができると判断した場合、完成するまでハンドオフ制御を行わない。
制御部８３は、現在受信中の上位レイヤパケットの完成が一定時間以上かかると判断した場合や、完成した場合、ハンドオフ処理を行う旨のBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）をハンドオフ前の基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７に送信する。
このメッセージ中には、受信しているブロードキャストコンテンツのフローID(FlowID)（放送の識別情報）と、最後に受信したブロードキャストデータのシーケンス番号とハンドオフ先の基地局の情報を含む。
制御部８３は、メッセージ送信後、一定時間（たとえば30スロット）ブロードキャストデータの受信を続けた後ハンドオフを行う。
制御部８３は、基地局側からハンドオフシンクメッセージを受信した場合、メッセージ中の時間に基づいてハンドオフする。
制御部８３は、以上の機能を実現するために、図９に示すように、ブロードキャストデータ結合部８３１、予測転送速度計算部８３２、過去３０秒間のブロードキャストデータ転送速度計算部８３３、およびハンドオフ実行部８３４を有している。
記憶部８４は、無線通信端末（ＡＴ）８の動作に必要な情報や制御プログラムを記憶する。たとえば、現在無線通信端末（ＡＴ）８が受信しているサービス情報や、サービス情報の受信に際して制御部８３で処理して得られた情報、基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ）７から受信した周辺基地局情報が記憶される。
記憶部８４は、制御部８３においてサービス情報であるブロードキャストデータの受信に際して得られる情報を記憶するため、図９に示すように、ブロードキャストデータ記憶部８４１、予測転送速度記憶部８４２、ハンドオフ待ち時間記憶部８４３、過去３０秒間のブロードキャストデータ転送時間記憶部８４４、および過去３０秒間のブロードキャストデータ量記憶部８４５を含む。
表示部８５は、制御部８３によって制御され、文字情報、画像情報、無線通信端末（ＡＴ）８の動作状態(電界強度、電池残量、時刻など)等を表示するＬＣＤ等の表示パネルと、表示パネルを照明するバックライト等によって構成される。
入力部８６は、文字、数字の入力、無線通信端末（ＡＴ）８への動作の指示等を受け付ける。
入力部８６は、文字、数字の入力、無線通信端末（ＡＴ）８への動作の指示等を受け付ける。
本実施形態のたとえば1xEV-DO通信方式でブロードキャストデータを受信している無線通信端末の動作、基地局のハンドオフ前の動作、およびハンドオフ先の基地局の動作を、図１１〜図１３のフローチャートに関連付けて説明する。
図１０は無線通信端末１と基地局（１）とが通信を確立した後に基地局（２）にハンドオフする場合のシーケンス例を示す図である。
図１１は本実施形態の無線通信端末側の動作を示すフローチャートであり、図１２は本実施系形態のハンドオフ前基地局側動作を示すフローチャートであり、図１３は本実施形態のハンドオフ先基地局側動作を示すフローチャートである。
図１１は本実施形態の無線通信端末側の動作を示すフローチャートであり、図１２は本実施系形態のハンドオフ前基地局側動作を示すフローチャートであり、図１３は本実施形態のハンドオフ先基地局側動作を示すフローチャートである。
図１０の例では、無線通信端末（ＡＴ）８が基地局（１）にコネクションリクエストメッセージ、ルートアップデートメッセージを出し、基地局（１）からトラフィックチャネル（Ｔ−ＣＨ）が割り当てられチャネルが確立されてデータ通信が行われる。
この状態で、無線通信端末（ＡＴ）８が移動して基地局（２）の電波強度が閾値上になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（１）にハンドオフに可能性のあることを伝えるために、ルートアップデートメッセージを基地局（１）,（２）に出す。基地局（１）は無線通信端末（ＡＴ）８が基地局（２）と通信可能となるトラフィックチャネル（Ｔ−ＣＨ）が割り当てられたことを通知する。
この後、基地局（２）の電波強度が基地局（１）の電波強度以上になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（１）,（２）のDRCカバー（NULL）を出し、そして基地局（２）とのデータ通信が行われる。
そして、基地局（１）の電波強度が閾値以下になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（２）に対して基地局（１）へのハンドオフの可能性がなくなった旨を伝えるために、ルートアップデートメッセージを基地局（２）に出す。基地局（２）は基地局（１）を除く旨のメッセージを通知する。
この状態で、無線通信端末（ＡＴ）８が移動して基地局（２）の電波強度が閾値上になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（１）にハンドオフに可能性のあることを伝えるために、ルートアップデートメッセージを基地局（１）,（２）に出す。基地局（１）は無線通信端末（ＡＴ）８が基地局（２）と通信可能となるトラフィックチャネル（Ｔ−ＣＨ）が割り当てられたことを通知する。
この後、基地局（２）の電波強度が基地局（１）の電波強度以上になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（１）,（２）のDRCカバー（NULL）を出し、そして基地局（２）とのデータ通信が行われる。
そして、基地局（１）の電波強度が閾値以下になると、無線通信端末（ＡＴ）８から基地局（２）に対して基地局（１）へのハンドオフの可能性がなくなった旨を伝えるために、ルートアップデートメッセージを基地局（２）に出す。基地局（２）は基地局（１）を除く旨のメッセージを通知する。
次に、図１１に関連付けて無線通信端末側の動作を説明する。
端末側動作
ブロードキャストデータを受信中の無線通信端末（ＡＴ）８がハンドオフを実行する際、ハンドオフを実行する前に現在受信中のシーケンス番号の上位レイヤパケットの完成時間Tを過去α（たとえば30）秒間のデータ転送速度から予測する。
Tが所定時間β（たとえば3）秒より短いと予測した場合は現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまではハンドオフを実行することを待つ（ＳＴ１〜ＳＴ６）。
β秒以上かかると判断した場合や、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させた後、現在受信中のフローID(Flow ID)と受信し終わっているシーケンス番号とハンドオフ先基地局の情報を含めたBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を送信する（ＳＴ７）。
基地局の準備も考慮してBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）送信後（ＳＴ７）、γ（たとえば30）スロットのタイマーを設けて、タイマーが満了するまで端末はハンドオフ処理（動作）を保留してブロードキャストデータの受信を続ける（ＳＴ８、ＳＴ９）。
タイマーγが満了するまでにハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）を受信した場合、γの値をメッセージ中の時間にセットしなおす（ＳＴ９〜ＳＴ１１）。
タイマーγが満了したらハンドオフを行う（ＳＴ１２）。
端末側動作
ブロードキャストデータを受信中の無線通信端末（ＡＴ）８がハンドオフを実行する際、ハンドオフを実行する前に現在受信中のシーケンス番号の上位レイヤパケットの完成時間Tを過去α（たとえば30）秒間のデータ転送速度から予測する。
Tが所定時間β（たとえば3）秒より短いと予測した場合は現在受信中の上位レイヤパケットを完成させるまではハンドオフを実行することを待つ（ＳＴ１〜ＳＴ６）。
β秒以上かかると判断した場合や、現在受信中の上位レイヤパケットを完成させた後、現在受信中のフローID(Flow ID)と受信し終わっているシーケンス番号とハンドオフ先基地局の情報を含めたBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を送信する（ＳＴ７）。
基地局の準備も考慮してBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）送信後（ＳＴ７）、γ（たとえば30）スロットのタイマーを設けて、タイマーが満了するまで端末はハンドオフ処理（動作）を保留してブロードキャストデータの受信を続ける（ＳＴ８、ＳＴ９）。
タイマーγが満了するまでにハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）を受信した場合、γの値をメッセージ中の時間にセットしなおす（ＳＴ９〜ＳＴ１１）。
タイマーγが満了したらハンドオフを行う（ＳＴ１２）。
次に、図１２に関連付けてハンドオフ前基地局の動作を説明する。
ハンドオフ前基地局側動作
ブロードキャストデータ放送中の基地局が、無線通信端末（ＡＴ）８からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を受信したら、端末のハンドオフ先になる基地局にメッセージ中に含まれているフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知する（ＳＴ２１〜ＳＴ２３）。
端末が希望するコンテンツが蓄積型（端末における蓄積再生型）でない場合は無視する（ＳＴ２４）。
端末のハンドオフ先の基地局とブロードキャストデータの同期をとっていない場合は無視する（図２中の“ア”のハンドオフ）（ＳＴ２５）。
同期をとっている場合（図２中の“イ”のハンドオフ）はタイマーδFlowID（例：200）スロットを設けて、その間ブロードキャストデータの放送を止める（ＳＴ２６）。
タイマーが満了する前に他の端末からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を受信した場合（ＳＴ２７）、先ず端末のハンドオフ先になる基地局にメッセージ中に含まれているフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知する（ＳＴ２８）。
端末が希望するコンテンツが蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ２９）。
端末のハンドオフ先の基地局とブロードキャストデータの同期をとっていない場合は無視する（図２中の“ア”のハンドオフ）（ＳＴ３０）。
ステップＳＴ３０のチェック後、同期をとっている場合で、以前に受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)と違っている場合はそのフローID(FlowID)のタイマーδFlowIDを新たに設ける（ＳＴ３１、ＳＴ３２）。
フローID(FlowID)が同じ場合で、前回のBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）受信からε（例：25）スロット以内の場合（ＳＴ３３）、現在からγスロット後の時間を入れたハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）を送信する（ＳＴ３４）。つまり、最後に受信した端末のメッセージを基準にハンドオフの時間を設定する。
タイマーδFlowIDを更新（例：現在から200スロット後）する（ＳＴ３５）。
ハンドオフ前基地局側動作
ブロードキャストデータ放送中の基地局が、無線通信端末（ＡＴ）８からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を受信したら、端末のハンドオフ先になる基地局にメッセージ中に含まれているフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知する（ＳＴ２１〜ＳＴ２３）。
端末が希望するコンテンツが蓄積型（端末における蓄積再生型）でない場合は無視する（ＳＴ２４）。
端末のハンドオフ先の基地局とブロードキャストデータの同期をとっていない場合は無視する（図２中の“ア”のハンドオフ）（ＳＴ２５）。
同期をとっている場合（図２中の“イ”のハンドオフ）はタイマーδFlowID（例：200）スロットを設けて、その間ブロードキャストデータの放送を止める（ＳＴ２６）。
タイマーが満了する前に他の端末からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を受信した場合（ＳＴ２７）、先ず端末のハンドオフ先になる基地局にメッセージ中に含まれているフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知する（ＳＴ２８）。
端末が希望するコンテンツが蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ２９）。
端末のハンドオフ先の基地局とブロードキャストデータの同期をとっていない場合は無視する（図２中の“ア”のハンドオフ）（ＳＴ３０）。
ステップＳＴ３０のチェック後、同期をとっている場合で、以前に受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)と違っている場合はそのフローID(FlowID)のタイマーδFlowIDを新たに設ける（ＳＴ３１、ＳＴ３２）。
フローID(FlowID)が同じ場合で、前回のBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）受信からε（例：25）スロット以内の場合（ＳＴ３３）、現在からγスロット後の時間を入れたハンドオフシンクメッセージ（Handoff Sync Message）を送信する（ＳＴ３４）。つまり、最後に受信した端末のメッセージを基準にハンドオフの時間を設定する。
タイマーδFlowIDを更新（例：現在から200スロット後）する（ＳＴ３５）。
次に、図１３に関連付けてハンドオフ先基地局の動作を説明する。
ハンドオフ先基地局側動作
他の基地局からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知される（ＳＴ４２）。
通知されたフローID(FlowID)が蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ４３）。
通知された基地局とブロードキャストデータの同期を取っていない場合で、通知されたフローID(FlowID)を現在送信している場合は無視する。
現在送信していない場合（図２中“ウ”のハンドオフ）、通知されたシーケンス番号からブロードキャストデータを送信し始める（ＳＴ４４〜ＳＴ４６）。
ステップＳＴ４４においてブロードキャストデータの同期をとっている場合は、通知された基地局と同じタイマーδFlowIDを持つ（ＳＴ４７）。なお、このδFlowIDはハンドオフ前の基地局から通知してもよい。
タイマー満了までに新しくフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知された場合は通知されたフローID(FlowID)が蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ４９）。
通知された基地局とブロードキャストデータの同期を取っていない場合で、通知されたフローID(FlowID)を現在送信している場合は無視する。
現在送信していない場合（図２中“ウ”のハンドオフ）、通知されたシーケンス番号からブロードキャストデータを送信し始める（ＳＴ５０〜ＳＴ５２）。
ステップＳＴ５０のチェック後、同期をとっている場合で、以前に受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)と違っている場合はそのフローID(FlowID)のタイマーδFlowIDを新たに設ける（ＳＴ５３、ＳＴ５４）。
以前受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)が同じ場合は、タイマーδFlowIDを更新し、ハンドオフ前の基地局と合わせる（ＳＴ５５）。
ハンドオフ先基地局側動作
他の基地局からBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知される（ＳＴ４２）。
通知されたフローID(FlowID)が蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ４３）。
通知された基地局とブロードキャストデータの同期を取っていない場合で、通知されたフローID(FlowID)を現在送信している場合は無視する。
現在送信していない場合（図２中“ウ”のハンドオフ）、通知されたシーケンス番号からブロードキャストデータを送信し始める（ＳＴ４４〜ＳＴ４６）。
ステップＳＴ４４においてブロードキャストデータの同期をとっている場合は、通知された基地局と同じタイマーδFlowIDを持つ（ＳＴ４７）。なお、このδFlowIDはハンドオフ前の基地局から通知してもよい。
タイマー満了までに新しくフローID(FlowID)とシーケンス番号を通知された場合は通知されたフローID(FlowID)が蓄積型でない場合は無視する（ＳＴ４９）。
通知された基地局とブロードキャストデータの同期を取っていない場合で、通知されたフローID(FlowID)を現在送信している場合は無視する。
現在送信していない場合（図２中“ウ”のハンドオフ）、通知されたシーケンス番号からブロードキャストデータを送信し始める（ＳＴ５０〜ＳＴ５２）。
ステップＳＴ５０のチェック後、同期をとっている場合で、以前に受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)と違っている場合はそのフローID(FlowID)のタイマーδFlowIDを新たに設ける（ＳＴ５３、ＳＴ５４）。
以前受信したBCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）中のフローID(FlowID)が同じ場合は、タイマーδFlowIDを更新し、ハンドオフ前の基地局と合わせる（ＳＴ５５）。
なお、上記説明中に例で用いた値は、他の値を使用しても良い。
図１４は、本実施形態の効果を説明するための図である。
従来の技術では、ブロードキャストデータを受信中であろうと、ハンドオフの条件が生じればハンドオフを行う。結果、もう少し受信すれば完成する上位レイヤのパケット（図中の34番のパケット）も破棄するようになる。そして端末がハンドオフにかかる時間を基地局は考慮していないため、ハンドオフ中にもパケットは送信され続けており（図中の35番のパケット）、端末はそのパケットをLOSTしてしまう。また、新規に端末が希望するコンテンツを放送し始めるような基地局にハンドオフしたとしても（図中のIIの場合）、ハンドオフ先の基地局は、またブロードキャストデータを最初から送信してしまう。
これに対して、本実施形態においては、ブロードキャスト／マルチキャストサービスによる放送を受信している際に、ハンドオフ処理を行う場合は無線レイヤよりも上位の上位レイヤのパケットの受信進行具合の確認を行い、そのパケットが後少しで完成するならば、完成するまでハンドオフを待つ。その後BCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を基地局に送信し、少しの間待ってからハンドオフを行う（図中の＊部分）。
基地局は端末がハンドオフにかかる時間＋マージン分ブロードキャストデータの放送をストップする。ハンドオフ先の基地局が無線通信端末が希望するコンテンツを新規に送信し始める場合（図中のIIの場合）、無線通信端末が次に受信を希望する上位レイヤのパケットから送信し始める。結果、端末にとってハンドオフ時にブロードキャストデータをLOSTすることなく、また同じデータを再受信することなくスムーズにハンドオフできる。
従来の技術では、ブロードキャストデータを受信中であろうと、ハンドオフの条件が生じればハンドオフを行う。結果、もう少し受信すれば完成する上位レイヤのパケット（図中の34番のパケット）も破棄するようになる。そして端末がハンドオフにかかる時間を基地局は考慮していないため、ハンドオフ中にもパケットは送信され続けており（図中の35番のパケット）、端末はそのパケットをLOSTしてしまう。また、新規に端末が希望するコンテンツを放送し始めるような基地局にハンドオフしたとしても（図中のIIの場合）、ハンドオフ先の基地局は、またブロードキャストデータを最初から送信してしまう。
これに対して、本実施形態においては、ブロードキャスト／マルチキャストサービスによる放送を受信している際に、ハンドオフ処理を行う場合は無線レイヤよりも上位の上位レイヤのパケットの受信進行具合の確認を行い、そのパケットが後少しで完成するならば、完成するまでハンドオフを待つ。その後BCMCSハンドオフメッセージ（BCMCS Handoff Message）を基地局に送信し、少しの間待ってからハンドオフを行う（図中の＊部分）。
基地局は端末がハンドオフにかかる時間＋マージン分ブロードキャストデータの放送をストップする。ハンドオフ先の基地局が無線通信端末が希望するコンテンツを新規に送信し始める場合（図中のIIの場合）、無線通信端末が次に受信を希望する上位レイヤのパケットから送信し始める。結果、端末にとってハンドオフ時にブロードキャストデータをLOSTすることなく、また同じデータを再受信することなくスムーズにハンドオフできる。
以上の説明では、ブロードキャストの場合を例に説明したが、本発明はマルチキャストの場合にも同様に適用可能である。
１・・・無線通信システム、２・・・コンテンツサーバ、３・・・ＩＰネットワーク、４・・・ブロードキャスト／マルチスキャンサービス（ＢＣＭＣＳ）コントローラ、５・・・ＰＤＳＣ５，６・・・ＢＴＳ／ＰＣＦ、７・・・基地局であるアクセスポイント（ＡＴ）、８・・・無線通信端末（ＡＴ）８１・・・アンテナ、８２・・・無線通信部、８３・・・制御部、８４・・・記憶部、８５・・・表示部、８６・・・入力部。
Claims (16)
- ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送を受信する受信手段と、
前記受信手段が前記放送を受信している際にハンドオフを行う場合、無線レイヤよりも上位レイヤのパケットの完成状況に基づいてハンドオフ処理を行うように制御する制御手段と、
を備える無線通信端末。 - 前記制御手段は、前記上位レイヤのパケットが完成するまでハンドオフ処理を保留するように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。 - 送信手段を備え、
前記制御手段は、前記上位レイヤのパケットが完成した場合、または前記上位レイヤのパケットの完成が所定時間以上かかる場合、ハンドオフを行う旨のメッセージを前記送信手段から送信するように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信端末。 - 前記メッセージは、前記受信手段が受信している放送の識別情報と、前記受信している上位レイヤパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含む
ことを特徴とする請求項３記載の無線通信端末。 - 前記制御手段は、前記ハンドオフを行う旨のメッセージを送信した後、基地局からハンドオフの時間を指定した内容を含むメッセージを受信した場合、当該メッセージで指定された時間にハンドオフ処理を行うように制御する
ことを特徴とする請求項３記載の無線通信端末。 - ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送をする放送手段と、
無線通信端末から当該無線通信端末が受信している前記放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含むハンドオフを行う旨のメッセージを受信する受信手段と、
前記ハンドオフ先の基地局に対して前記放送の識別情報と、前記上位レイヤのパケットのシーケンス番号を通知する通知手段と、
前記無線通信端末に対してハンドオフの時間を示すメッセージを送信する送信手段と、
を備える基地局。 - 前記受信手段が複数の無線通信端末からハンドオフを行う旨のメッセージを受信すると、前記送信手段は、最後に受信したメッセージを基準にハンドオツの時間を設定して送信する
ことを特徴とする請求項６記載の基地局。 - ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送をする放送手段と、
他の基地局から無線通信端末が受信している放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、を受信する受信手段と、
前記無線通信端末がハンドオフしてきた後、前記受信した識別情報と上位レイヤのパケットのシーケンス番号に基づいて放送を行うように制御する制御手段と、
を備える基地局。 - ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送を受信している際にハンドオフを行う場合、無線レイヤよりも上位レイヤのパケットの完成状況に基づいてハンドオフ処理を行うように制御する
ことを特徴とするハンドオフ制御方法。 - 前記上位レイヤのパケットが完成するまでハンドオフ処理を保留するように制御する
ことを特徴とする請求項９記載のハンドオフ制御方法。 - 前記上位レイヤのパケットが完成した場合、または前記上位レイヤのパケットの完成が所定時間以上かかる場合、ハンドオフを行う旨のメッセージを送信するように制御する
ことを特徴とする請求項９記載のハンドオフ制御方法。 - 前記メッセージは、前記受信している放送の識別情報と、前記受信している上位レイヤパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含む
ことを特徴とする請求項１１記載のハンドオフ制御方法。 - 前記ハンドオフを行う旨のメッセージを送信した後、基地局からハンドオフの時間を指定した内容を含むメッセージを受信した場合、当該メッセージで指定された時間にハンドオフ処理を行うように制御する
ことを特徴とする請求項１１記載のハンドオフ制御方法。 - ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送し、
該放送を受信している無線通信端末から当該無線通信端末が受信している前記放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、ハンドオフ先の基地局情報と、を含むハンドオフを行う旨のメッセージを受信し、
前記ハンドオフ先の基地局に対して前記放送の識別情報と、前記上位レイヤのパケットのシーケンス番号を通知する通知し、
前記無線通信端末に対してハンドオフの時間を示すメッセージを送信する
ことを特徴とする基地局制御方法。 - 前記放送を受信している複数の無線通信端末からハンドオフを行う旨のメッセージを受信すると、最後に受信したメッセージを基準にハンドオフの時間を設定して送信する
ことを特徴とする請求項１４記載の基地局制御方法。 - ブロードキャスト／マルチキャスト・サービスの放送している他の基地局から、該放送を受信している無線通信端末が受信している放送の識別情報と、当該無線通信端末が受信している無線レイヤよりも上位レイヤのパケットのシーケンス番号と、を受信し、前記無線通信端末がハンドオフしてきた後、前記受信した識別情報と上位レイヤのパケットのシーケンス番号に基づいて放送を行うように制御する
ことを特徴とする基地局制御方法。
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