JP2007174282A - 移動通信システム、基地局、移動端末装置およびハンドオーバ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信システムからＲＮＣを排除した場合でも、特定のＮｏｄｅ−Ｂに呼が集中することを防ぐことにより不必要なハンドオーバ処理の発生を抑制する。
【解決手段】ＵＥ２０は、現在無線回線を接続中のハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０からの下り基準信号の受信ＳＩＲと、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からの下り基準信号の受信ＳＩＲとを比較する。そして、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０からの下り基準信号の受信ＳＩＲよりもハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１の下り基準信号の受信ＳＩＲのほうが大きい場合、ＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１から報知されたリソース情報６３を監視し、このリソース情報６３がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１へのハンドオーバ要求を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つの移動端末装置（以下、ＵＥ(User Equipment)と表す。）と、複数の無線基地局装置（以下、Ｎｏｄｅ−Ｂと表す。）とを備えた移動通信システムに関し、特に移動端末装置の移動に伴い無線接続を行うＮｏｄｅ−Ｂを切り換えるハンドオーバ方法に関する。

現在の移動通信システムでは無線基地局制御装置（以下、ＲＮＣ(Radio Network Controller)と表す。）が複数のＮｏｄｅ−Ｂを管理し、Ｎｏｄｅ−Ｂ間のハンドオーバを制御している。

このようなＲＮＣが主導になってハンドオーバの制御を行っている従来の移動通信システムの構成を図１０に示す。この従来の移動通信システムは、図１０に示されるように、セル１００、１０１をそれぞれ構成しているＮｏｄｅ−Ｂ３００、３０１と、このＮｏｄｅ−Ｂ３００、３０１を制御しているＲＮＣ４００と、セル１００からセル１０１へ移動しているＵＥ２００から構成されている。

従来の移動通信システムでは、ＵＥ２００はハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３００及びハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３０１からの基準信号９１、９２をモニタリングする。そして、ＵＥ２００は、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３００を経由してＲＮＣ４００に対して、下り回線の受信状態、すなわちハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３００の下り受信ＳＩＲ（Signal to Interference power Ratio）９３およびハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３０１の受信ＳＩＲ９４を報告する。

ＲＮＣ４００は“ハンドオーバ元セル３００の受信ＳＩＲ９３”＜“ハンドオーバ先セル３０１の受信ＳＩＲ９４”となるまでこの状態を維持する。“ハンドオーバ元セル３００の受信ＳＩＲ９３”＜“ハンドオーバ先セル３０１の受信ＳＩＲ９４”となった場合、ＲＮＣ４００はハンドオーバ呼の情報とハンドオーバ先セル３０１の無線資源（以下、リソースと称する。）の空き状態からハンドオーバ実行の可否を決定し、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３０１にハンドオーバ設定９５、ハンドオーバ元のＮｏｄｅ−Ｂ３００に解放要求９６を通知する。

このように従来の移動通信システムにおけるハンドオーバの実行時には、ＲＮＣ４００が下り基準信号の品質情報やハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３０１のリソース情報などを用いてハンドオーバ制御を行う必要がある。

この図１０に示した従来の移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を図１１のシーケンスチャートに示す。

従来方式では、ＵＥ２００で受信した基準信号９１、９２の受信ＳＩＲはＮｏｄｅ−Ｂ３００を経由し、ＲＮＣ４００へ通知される。そして、ハンドオーバ元受信ＳＩＲ＜ハンドオーバ先受信ＳＩＲとなった場合、ＲＮＣ４００は、ＵＥ２００と、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３０１に対してハンドオーバ設定通知９５を行い、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３００に対して解放要求９６を行う。

上記のような従来の移動通信システムでは、ＲＮＣがＮｏｄｅ−Ｂ間のハンドオーバを制御している。しかし、ＲＮＣの処理は複雑化の傾向にあり、移動通信システム全体の複雑化の一要因となっている。そのため、ＲＮＣを必要としない移動通信システムが検討されている。そのため、ＲＮＣが存在しない移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を実現する方法が必要となる。

ＲＮＣが存在しない移動通信システム構成においては、複数のハンドオーバ方式が考えられるが、特にネットワーク構成を簡略化するための方式として、ＵＥが主導となりハンドオーバ実行の可否を判断するようなシステムが考えられる。

ＵＥが、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂの受信ＳＩＲとハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂの受信ＳＩＲとを比較してハンドオーバ先を決定するような移動通信システムとしては、例えば、特許文献１、２に開示されている。

しかし、このような従来の移動通信システムにおけるハンドオーバ方法では、移動端末装置はハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂの状態に関係なくハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂを決定している。特許文献２記載のハンドオーバ方法では、セル内の干渉電力推定値を利用してそのＮｏｄｅ−Ｂ内のシステム負荷状況を判断して、最もシステム負荷の少ないＮｏｄｅ−Ｂをハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂとして選択する方法が開示されている。しかし、この従来のハンドオーバ方法では、無線基地局装置から折り返されてきた基地局の上り受信電力と、移動端末装置の上り送信電力とを比較し、各セルでの干渉電力を推定するものであり、既にハンドオーバ状態にある呼の制御に関するものである。また、無線基地局装置での受信電力は伝搬遅延や伝搬環境などによる影響を受けるため、システムの稼働率を正確に反映するものではない。そのため、特許文献２記載の技術では、ハンドオーバ前にＮｏｄｅ−Ｂのリソースの使用状況を正確に判断することができず、特定のＮｏｄｅ−Ｂに呼が集中してしまうという可能性がある。

そして、特定のＮｏｄｅ−Ｂに呼が集中してしまった場合、ＵＥは再度他のＮｏｄｅ−Ｂに対してハンドオーバを行わなければならず不必要なハンドオーバ処理が発生してしまうことにもなる。
特開２００１−１２８２０４号公報 特開２００５−２２９４１７号公報

上述した従来の移動通信システムでは、ＵＥにおいてハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂを決定するようにした場合、Ｎｏｄｅ−Ｂの状態に関係なくハンドオーバが行われているため、特定のＮｏｄｅ−Ｂに呼が集中してしまう可能性があるという問題点があった。

本発明の目的は、移動通信システムからＲＮＣを排除した場合でも、特定のＮｏｄｅ−Ｂに呼が集中することを防ぐことにより不必要なハンドオーバ処理の発生を抑制することが可能な移動通信システムおよびハンドオーバ方法を提供することである。

本発明の移動通信システムは、少なくとも１つの移動端末装置と、複数の無線基地局装置とを備えた移動通信システムにおいて、
前記移動端末装置は、ある無線基地局装置へのハンドオーバを行おうとする際に、該無線基地局装置から報知されハンドオーバ呼を受け付けることが可能であるか否かを示すリソース情報を参照して当該無線基地局装置がハンドオーバ呼の受け付けが可能な状態であることを確認した後に、当該無線基地局装置に対してハンドオーバ要求を行うことを特徴とする。

また、本発明の移動通信システムは、少なくとも１つの移動端末装置と、複数の無線基地局装置とを備えた移動通信システムにおいて、
前記無線基地局装置は、現在の無線資源の利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、該判定結果をリソース情報として前記移動端末装置に対して報知し、
前記移動端末装置は、現在無線回線を接続中のハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質と、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質とを比較し、前記ハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質よりも前記ハンドオーバ先無線基地局装置の下り基準信号の受信品質のほうが良好な場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置から報知された前記リソース情報を監視し、該リソース情報がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へのハンドオーバ要求を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ある無線基地局装置から他の無線基地局装置へハンドオーバしようとする移動端末装置が、ハンドオーバ先の無線基地局装置の下り基準信号の受信品質がハンドオーバ元の無線基地局装置の下り基準信号の受信品質よりも良好になった場合でも、すぐにハンドオーバ先の無線基地局装置へハンドオーバ要求を通知しない。このような場合でも、本発明における移動端末装置は、ハンドオーバ先の無線基地局装置のリソース情報を受信して、ハンドオーバ先の無線基地局装置がハンドオーバ呼を受け付けることが可能な状態であることを確認してからハンドオーバ要求を送信するようにしている。

そのため、ある特定の無線基地局装置にハンドオーバ要求が集中してしまうような状態の発生を防ぐことができる。

また、本発明の他の移動通信システムでは、前記無線基地局装置は、移動端末装置からのハンドオーバ要求を受信した場合、受信した該ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定して、該判定結果をハンドオーバ応答として前記移動端末装置に送信し、
前記移動端末装置は、受信したハンドオーバ応答がハンドオーバを許可する旨を示している場合にのみ、当該無線基地局装置へのハンドオーバ処理を行う。

さらに、移動端末装置からのハンドオーバ要求を受信した無線基地局装置は、このハンドオーバ要求を受け入れるとリソース量が許容量を超えてしまう場合には、ハンドオーバ呼を受け入れることができない旨を通知するハンドオーバ応答を移動端末装置に返信する。そして、移動端末装置は、このハンドオーバ応答を受信した場合には、その無線基地局装置へのハンドオーバを中止する。そのため、複数の無線基地局装置からのハンドオーバ要求を同時に受信したような場合でも、リソース量が許容量を超えてしまうような状態の発生を避けることができる。

さらに、本発明の他の移動通信システムでは、前記移動端末装置は、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信する際に、該ハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質の情報を前記ハンドオーバ要求に含めるようにし、
前記無線基地局装置は、複数の移動端末装置からハンドオーバ要求を受信した場合、受信したハンドオーバ要求に含まれる受信品質に基づいて、受け付けるハンドオーバ要求の優先度を設定する。

本発明によれば、下記のような効果を得ることができる。
（１）移動端末装置が、無線基地局装置から報知されているリソース情報を用いて、ハンドオーバ先の無線基地局装置がハンドオーバ呼の受け付けが可能な状態であることを確認してからハンドオーバ要求を行うようにしているので、ハンドオーバ呼の受け付けが不可能な無線基地局装置に対するハンドオーバ要求の発生が抑制され、特定の無線基地局装置に呼が集中してしまう状態の発生を防ぐことができる。
（２）移動端末装置がハンドオーバ可否の判定を行うことにより、ネットワーク及び無線基地局装置の処理を分散させたハンドオーバ制御が実現可能となる。

次に、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。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を図１に示す。

本実施形態の移動通信システムでは、セル１０を構成するＮｏｄｅ−Ｂ３０と、セル１１を構成するＮｏｄｅ−Ｂ３１と、セル１０とセル１１間を移動しているＵＥ２０と、セル１１内において新規呼を発呼しようとしているＵＥ２１とが示されている。本実施形態では、Ｎｏｄｅ−Ｂ３０、３１を制御するためのＲＮＣは移動通信システム内に存在していない。

図１０に示したような従来の移動通信システムでは、ＲＮＣが主導でハンドオーバの判定を行っていたが、本実施形態の移動通信システムでは、ＵＥが主導でハンドオーバの判定を行う点が大きく異なっている。そのため、本実施形態におけるＵＥは、Ｎｏｄｅ−Ｂからの下り基準信号とＮｏｄｅ−Ｂが管理するリソース情報を受信し、下り基準信号の品質のみならずリソース情報を参照してハンドオーバ可否の判定を行う。

この図１に示された本実施形態の移動通信システムでは、ＵＥ２０はハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０とハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からの基準信号６１、６２をモニタリングし、受信ＳＩＲの測定を行う。ＵＥ２０は、“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＜“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となるまでモニタリング動作を継続し、“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＜“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となった場合、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からスケジューリングを行う周期で報知されるリソース情報６３の監視を開始する。

リソース情報６３は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１で行われたスケジューリング結果を元に生成され、指定（スケジューリング）タイミング毎に、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１においてハンドオーバ呼の受付が可能か否かを報知するものである。Ｎｏｄｅ−Ｂ３１は、現在のリソースの利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、この判定結果をリソース情報としてＵＥ２０に対して報知している。

つまり、リソース情報の最も単純な例としては１ビットの情報であり、例えば、リソース情報が“１”の場合にはＮｏｄｅ−Ｂがハンドオーバ呼の受付が可能であることを示していて、リソース情報が“０”の場合には、Ｎｏｄｅ−Ｂがハンドオーバ呼の受付が不可能であることを示す。

ここでリソース情報は、Ｎｏｄｅ−ＢとＵＥ間の無線周波数リソースの状態、Ｎｏｄｅ−Ｂにおける物理的なチャネルリソースの状態、Ｎｏｄｅ−Ｂにおける瞬時的な下り総送信電力及びこれらの組み合わせたものに基づいて生成される。これらの情報は全て各セルのＮｏｄｅ−Ｂが把握することが可能であるので、Ｎｏｄｅ−Ｂは、自セル内のＵＥ及び隣接セルのＮｏｄｅ−Ｂに対して生成したリソース情報を通知する。

図１では、リソース情報６３はハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からＵＥ２０に対して直接報知される場合が示されているが、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０が隣接セルであるハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１のリソース情報を集約した後に、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０からＵＥ２０に対してリソース情報６３を通知するような方法も考えられる。ただし、図１では、Ｎｏｄｅ−Ｂ３０経由にてＵＥ２０にリソース情報６３が通知される経路は示されていない。

つまり、Ｎｏｄｅ−Ｂ３１が、生成した自セル１１のリソース情報を自セル１１内に報知することにより、ＵＥ２０にＮｏｄｅ−Ｂ３１のリソース情報６３が通知されるようにしてもよいし、Ｎｏｄｅ−Ｂ３０が、生成した自セル１０のリソース情報と隣接セル１１のリソース情報とをマージして通信中のＵＥ２０に通知するようにしてもよい。

尚、ＵＥ２０は、リソース情報６３が“ハンドオーバ可能”を示すようになるまでリソース情報６３の監視を継続し、リソース情報６３が“ハンドオーバ可能”を示す前に“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＞“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となった場合にはその時点でリソース情報６３の監視を停止する。

リソース情報６３の状態がハンドオーバ可能となった時点で、ＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１に対してハンドオーバ要求６４を通知する。ハンドオーバ要求の通知手段は共通のチャネルやシグナリング（Signaling）等を用いて無線回線を介して直接ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１へ通知する方法６４ａとハンドオーバ元のＮｏｄｅ−Ｂ３０を経由して通知する方法６４ｂなどが考えられる。

上記で説明したように、本実施形態におけるＵＥ２０は、現在無線回線を接続中のハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０からの下り基準信号の受信ＳＩＲと、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からの下り基準信号の受信ＳＩＲとを比較する。そして、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０からの下り基準信号の受信ＳＩＲよりもハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１の下り基準信号の受信ＳＩＲのほうが大きい場合、ＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１から報知されたリソース情報６３を監視し、このリソース情報６３がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１へのハンドオーバ要求を行う。

上記のような処理が行われることにより、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１では、ハンドオーバ呼の制限が行われる。しかし、ハンドオーバ呼よりも新規呼のほうが優先度が高く設定されている場合、通常の新規呼の発呼を行うＵＥ２１は、リソース情報６３の監視を行わずに発呼要求６７を行う。

さらに、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１では、ＵＥ２０からのハンドオーバ要求６４を受信した場合、受信したハンドオーバ要求６４を受け入れるか否かを判定して、その判定結果をハンドオーバ応答としてＵＥ２０に送信する。そして、ＵＥ２０は、受信したハンドオーバ応答がハンドオーバを許可する旨を示している場合にのみ、Ｎｏｄｅ−Ｂ３１へのハンドオーバ処理を行う。

本実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ時のＵＥ２０の動作概要について図２に示す。

ＵＥ２０は、ハンドオーバ元のＮｏｄｅ−Ｂ３０とハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１からそれぞれ送信される下り基準信号６１、６２を常にモニタリングし、受信ＳＩＲの測定を行う。ＵＥ２０は、“ハンドオーバ元受信ＳＩＲ”＜“ハンドオーバ先受信ＳＩＲ”となるまで、このモニタリング動作を継続し、“ハンドオーバ元受信ＳＩＲ”＜“ハンドオーバ先受信ＳＩＲ”となった時点（時刻ｔ₁）からハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１から送信されるリソース情報６３の監視を開始する。リソース情報６３の状態がハンドオーバ可能となった時点（時刻ｔ₂）で、ＵＥ２０は、Ｎｏｄｅ−Ｂ３１に対してハンドオーバ要求を通知する。ＵＥ２０がリソース情報６３を使用し、ハンドオーバ先のセルのリソース状態を加味してハンドオーバを行うことによって、ハンドオーバ先セルのリソース不足を防止することができる。

次に、図３のシーケンスチャートを参照して本実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ時の動作を説明する。

本実施形態の移動通信システムでは、上述したように、ＵＥ２０は、ハンドオーバ（ＨＯ）元のＮｏｄｅ−Ｂ３０とハンドオーバ（ＨＯ）先のＮｏｄｅ−Ｂ３１からそれぞれ送信される下り基準信号６１、６２を常にモニタリングし、受信ＳＩＲの測定を行う。そして、ＵＥ２０は、測定された受信ＳＩＲ及びＮｏｄｅ−Ｂ３１から通知されるリソース情報６３からハンドオーバ判定を行う。そして、ハンドオーバ要求を行うと判定された場合、ＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１に“ハンドオーバ要求６４”を通知する。ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１では、ＵＥ２０からの“ハンドオーバ要求”及びスケジューリング結果に基づいて、ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定し、その判定結果を“ハンドオーバ応答６５”としてＵＥ２０に通知し、ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０には解放要求６６を通知する。

ここで、“ハンドオーバ要求”を受信したハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１は、受信した“ハンドオーバ要求”を受け入れた場合に、現在のリソースがオーバしないかどうかに基づいて“ハンドオーバ応答”を選択する。

このようにして、本発明の移動通信システム構成では、下り受信品質を常に上位へ通知する必要がなく、同時に、ＵＥ-Ｎｏｄｅ−Ｂ間で終端していることによって制御遅延が少ないことが特徴である。

このようにして、ＵＥが各Ｎｏｄｅ−Ｂから報知されるセルのリソース情報と下り基準信号の受信ＳＩＲを使用してハンドオーバ可否の判定を行うことにより、ＲＮＣが存在しない移動通信システム構成において、ネットワーク及びＮｏｄｅ−Ｂの処理を分散させたハンドオーバ制御が実現可能となる。

次に、本実施形態の移動通信システムにおけるＵＥおよびＮｏｄｅ−Ｂの状態遷移の様子を図面を参照して説明する。

先ず、本実施形態におけるＵＥの動作を図４の状態遷移図に示す。ＵＥは、図４に示されるように、受信ＳＩＲモニタリング状態４１、リソース情報モニタリング状態４２、ハンドオーバ待機状態４３、ハンドオーバ状態４４の４つの状態間を遷移する。

尚、上記の説明では、ハンドオーバ元受信ＳＩＲとハンドオーバ先受信ＳＩＲの大きさを単純に比較するものとして説明していたが、このような単純な比較では、ハンドオーバ元受信ＳＩＲとハンドオーバ先受信ＳＩＲとが同じレベルとなり、これらの間でレベルの大きさが煩雑に入れ替わった場合、状態遷移が煩雑に発生してしまう。そのため、実際の制御では、ハンドオーバ元基準信号の受信ＳＩＲと、ハンドオーバ先基準信号の受信ＳＩＲとの比較の際には、オフセット量を設定することが一般的に行われる。そのため、ここでは、ハンドオーバ元受信ＳＩＲとハンドオーバ先受信ＳＩＲとの比較の際にはオフセット量を設定した場合を用いて説明する。

受信ＳＩＲモニタリング状態４１では、ＵＥ２０は、ハンドオーバ元およびハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂの受信ＳＩＲの測定を行い、ハンドオーバ元受信ＳＩＲ−α＜ハンドオーバ先受信ＳＩＲとなるとリソース情報モニタリング状態４２へ遷移する（αはある固定オフセット量）。

このリソース情報モニタリング状態４２から再びハンドオーバ元受信ＳＩＲ−β＞ハンドオーバ先受信ＳＩＲになると受信ＳＩＲモニタリング状態４１へ遷移し（βもある固定オフセット量であり、ここではβ≧αに設定されている。）、ハンドオーバ先リソース情報がハンドオーバ可になるとハンドオーバ待機状態４３へ遷移する。ハンドオーバ待機状態４３では、ＵＥはハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂに対してハンドオーバ実行要求を通知し、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂからのハンドオーバ応答（ハンドオーバAck or Nack）の待ち受けを行う。ＵＥは、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−ＢからハンドオーバNackのハンドオーバ応答を受信すると、リソース情報モニタリング状態４２へ遷移し、ハンドオーバAckのハンドオーバ応答を受信すると、ハンドオーバ状態４４へ遷移する。ハンドオーバが終了すると、ＵＥは、受信ＳＩＲモニタリング状態４１への遷移を行う。

ここで、ハンドオーバ応答（Ack）とは、ハンドオーバ要求を送信してきたＵＥに対してハンドオーバを許可する旨を示すものであり、ハンドオーバ応答（Nack）とは、ハンドオーバを許可しない旨を示すものである。

次に、本実施形態におけるＮｏｄｅ−Ｂのリソースの動作を図５の状態遷移図に示す。Ｎｏｄｅ−Ｂは、図５に示されるように、リソース空き状態５１、ハンドオーバ応答作成状態５２、リソース使用状態５３の３つの状態間を遷移する。

リソース空き状態５１では、Ｎｏｄｅ−Ｂは、ＵＥからのハンドオーバ要求又は、新規呼追加要求の待ち受けを行う。Ｎｏｄｅ−Ｂは、ＵＥからの新規呼追加要求を受信すると、リソース使用状態５３に遷移し、ハンドオーバ要求を受信するとハンドオーバ応答作成状態５２に遷移する。ハンドオーバ応答作成状態５２でハンドオーバ応答(Nack)と判断された場合には、Ｎｏｄｅ−Ｂは、リソース空き状態５１へ遷移し、ハンドオーバ応答(Ack)と判断された場合には、リソース使用状態５３に遷移する。リソース使用状態５３において呼解放が行われると、Ｎｏｄｅ−Ｂは、リソース空き状態５１へ遷移する。

次に、本実施形態におけるＮｏｄｅ−Ｂでのリソース情報生成方法の一例を図６に示す。Ｎｏｄｅ−Ｂはあらかじめスケジューリングを行い、スケジューリングの周期毎に使用する周波数帯を決定する。この図６に示される例では、スケジューリング周期において空きリソース数が２つ以上の場合に、リソース情報を“ハンドオーバ応答(Ack)”、空きリソース数が２未満の場合に、“ハンドオーバ応答(Nack)”をＵＥに対して通知する。

本実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ方法によれば、あるＮｏｄｅ−Ｂから他のＮｏｄｅ−ＢへハンドオーバしようとするＵＥが、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂの下り基準信号の受信ＳＩＲがハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂの下り基準信号の受信ＳＩＲよりも大きくなった場合でも、すぐにハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂへハンドオーバ要求を通知しない。このような場合でも、ＵＥは、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂのリソース情報を受信して、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂがハンドオーバ呼を受け付けることが可能な状態であることを確認してからハンドオーバ要求を送信するようにしている。

そのため、ある特定のＮｏｄｅ−Ｂにハンドオーバ要求が集中してしまうような状態の発生を防ぐことができる。

さらに、ＵＥからのハンドオーバ要求を受信したＮｏｄｅ−Ｂは、このハンドオーバ要求を受け入れるとリソース量が許容量を超えてしまう場合には、ハンドオーバ呼を受け入れることができない旨を通知するハンドオーバ応答(Nack)をＵＥに返信する。そして、ＵＥは、ハンドオーバ応答(Nack)を受信した場合には、そのＮｏｄｅ−Ｂへのハンドオーバを中止する。そのため、複数のＵＥからのハンドオーバ要求を同時に受信したような場合でも、リソース量が許容量を超えてしまうような状態の発生を避けることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の移動通信システムについて説明する。

上記第１の実施形態の移動通信システムでは、Ｎｏｄｅ−ＢからＵＥに対して報知されるリソース情報は、ハンドオーバ可能かハンドオーバ不可能かのみを示すものとして説明していた。本発明の第２の実施形態の移動通信システムでは、ハンドオーバ呼と新規呼との間で優先度をつけた追加制御を可能とするために、リソース情報を１ビット増加させ、新規呼とハンドオーバ呼のそれぞれに対して受付可能かどうかを設定することができるようにしている。

本実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を図７を参照して説明する。この図７において、“ハンドオーバ可能”とは、新規呼とハンドオーバ呼の両方の呼の受付が可能であることを示している。また、“新規呼可能”とは、新規呼のみ受付可能でハンドオーバ呼は受付不可能であることを示している。さらに、“呼追加不可能”とは、新規呼とハンドオーバ呼の両方の呼の受付が不可能であることを示している。

このように本実施形態では、リソース情報として上記の３種類の状態を示すことが可能となっている。本実施形態におけるＮｏｄｅ−Ｂでは、リソースに余裕がある場合には新規呼とハンドオーバ呼のいずれも受付が可能であるため“ハンドオーバ可能”を示すリソース情報を報知する。また、本実施形態におけるＮｏｄｅ−Ｂは、リソースに若干の余裕がある場合には、ハンドオーバ呼の受付は不可能だが新規呼だけなら受け付けることが可能であるとして、“新規呼可能”を示すリソース情報を報知する。さらに、リソースに全く余裕がなく新規呼もハンドオーバ呼も受付が不可能な場合、本実施形態のＮｏｄｅ−Ｂは、“呼追加不可能”を示すリソース情報を報知する。

次に、本実施形態の移動通信システムの動作を図７を参照して説明する。

本実施形態の移動通信システムでは、ハンドオーバを行おうとするＵＥは、上記で説明した第１の実施形態の場合と同様に、ハンドオーバ元受信ＳＩＲとハンドオーバ先受信ＳＩＲのモニタリングを行い、“ハンドオーバ元受信ＳＩＲ”＜“ハンドオーバ先受信ＳＩＲ”となった場合、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂから送信されるリソース情報の監視を開始する。ここで、ＵＥは、リソース情報の状態がハンドオーバ可能となるまで監視を継続し、リソース情報がハンドオーバ可能を示す状態になるとハンドオーバ要求をハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂに通知する。

なお、新規呼の発呼を行おうとする際にも、ＵＥはリソース情報の監視を行い、リソース情報がハンドオーバ可能又は新規呼可能を示す状態となった時点で呼の接続要求を行う。これによってハンドオーバ呼と新規呼間で優先度をつけた呼の追加制御が可能となる。

さらに、本発明はリソース情報が１ビットまたは２ビットの場合に限定されるものではなく、それ以上のビット数の場合にも同様に適用することができるものである。例えば、情報量が増加するが、リソース情報としてハンドオーバ可能なレート情報を通知し、ＵＥがハンドオーバ前のレート情報とハンドオーバ可能なレート情報からハンドオーバ要求の送信を判定することにより、冗長なハンドオーバ要求の送信を抑圧することが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の移動通信システムについて説明する。

上記第１および第２の実施形態では、説明を簡単にするために１台のＵＥがハンドオーバを行う場合について説明していた。しかし、実際のシステムでは、多くのＵＥが存在するため複数のＵＥが１つのＮｏｄｅ−Ｂに対して同時にハンドオーバ要求を行う場合も想定される。

本実施形態の移動通信システムは、あるスケジューリング周期において複数のＵＥが１つのＮｏｄｅ−Ｂに対して同時にハンドオーバ要求を送信し、Ｎｏｄｅ−Ｂでのリソース量が許容量を超えた場合に、下り基準信号の品質を元にして優先度を設定し、ハンドオーバ応答を生成するようにしたものである。

本実施形態の移動通信システムのシステム構成を図８に示す。

本実施形態におけるＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１へハンドオーバ要求を送信する際に、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からの下り基準信号の受信ＳＩＲの情報をハンドオーバ要求に含めるようにする。

そして、本実施形態におけるハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１は、複数のＵＥからハンドオーバ要求を受信した場合、受信したハンドオーバ要求に含まれる受信ＳＩＲ情報に基づいて、受け付けるハンドオーバ要求の優先度を設定する。

次に、本実施形態の移動通信システムの動作について図面を参照して詳細に説明する。

ＵＥ２０はハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ３０とハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からの基準信号６１、６２をモニタリングし、受信ＳＩＲの測定を行う。ＵＥ２０は、“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＜“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となるまでモニタリング動作を継続し、“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＜“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となった場合、ＵＥ２０はハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１からスケジューリングを行う周期で報知されるリソース情報６３の監視を開始する。リソース情報６３は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１で行われたスケジューリング結果を元に生成され、指定（スケジューリング）タイミング毎に、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１においてハンドオーバ呼の受付が可能か否かを報知するものである。

尚、ＵＥ２０は、リソース情報６３が“ハンドオーバ可能”を示すようになるまでリソース情報６３の監視を継続し、リソース情報６３が“ハンドオーバ可能”を示す前に“基準信号６１の受信ＳＩＲ”＞“基準信号６２の受信ＳＩＲ”となった場合にはその時点でリソース情報６３の監視を停止する。

ここまでの動作は、上記で説明した第１の実施形態の移動通信システムにおける動作と同様である。

そして、本実施形態の移動通信システムでは、リソース情報６３の状態がハンドオーバ可能となった時点でＵＥ２０は、ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１に対してハンドオーバ要求及び下り基準信号の受信ＳＩＲ６７ａ（または６７ｂ）を通知する。

つまり、本実施形態では、ＵＥ２０からハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ３１に対してハンドオーバ要求だけでなく、下り基準信号の受信ＳＩＲ値の情報が通知される点が異なる。ここでハンドオーバ要求とともに通知される受信ＳＩＲは、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１からの基準信号６２の受信ＳＩＲである。

そして、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１では、ハンドオーバ要求とともに通知されてきた受信ＳＩＲどうしを比較し、どのハンドオーバ要求を優先して受け付けるかを判定する。そして、ハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１では、この判定結果に基づいて、ハンドオーバ応答として、ハンドオーバAck/Nackのいずれかを返信するかを決定する。このハンドオーバAck/Nackの決定する方法の一例を図９に示す。

あるスケジューリング周期にてハンドオーバ要求を受信したＵＥの受信ＳＩＲをレベル順にソートを行う。ソートした結果に対し、該当スケジューリング周期にてハンドオーバに割り当て可能なリソース数分のＵＥに対し、ハンドオーバAck、割り当て不可能なＵＥに対してハンドオーバNackを送信する。つまり、通知された受信ＳＩＲのレベルが高いハンドオーバ要求を優先して受け入れることになる。

このような処理が行われることによって、Ｎｏｄｅ−Ｂのリソース使用効率を向上させることが可能となる。また、送受信する情報量が増えてしまうことになるが、ＵＥからハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂに対して、下り基準信号の受信ＳＩＲだけでなく送信レート情報をハンドオーバ要求とともに通知し、下り基準信号の受信品質及び、ハンドオーバ前の送信レートからAck/Nack数を決定することにより、更にＮｏｄｅ−Ｂのリソース使用効率を向上させることが可能となる。

上記第１から第３の実施形態では、下り基準信号の受信品質として、受信ＳＩＲを用いた場合について説明しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、他の測定値を受信品質として用いた場合にも同様に適用することができるものである。

本発明の第１の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ時のＵＥ２０の動作概要を示す図である 本発明の第１の実施形態の移動通信システムにおけるハンドオーバ時の動作を説明するためのシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施形態の移動通信システムにおけるＵＥ２０の動作を説明するための状態遷移図である。 本発明の第１の実施形態の移動通信システムにおけるＮｏｄｅ−Ｂの動作を説明するための状態遷移図である。 本発明の第１の実施形態の移動通信システムにおけるＮｏｄｅ−Ｂでのリソース情報生成方法の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の移動通信システムの動作概要を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の移動通信システムのハンドオーバ先のＮｏｄｅ−Ｂ３１において受信ＳＩＲから優先度を設定し、ハンドオーバAck/Nackを決定する方法の一例を示す図である。 従来の移動通信システムの構成を示す図である。 図１０に示した従来の移動通信システムにおける動作を説明するためのシーケンスチャートである。

符号の説明

１０ ハンドオーバ元セル
１１ ハンドオーバ先セル
２０、２１ ＵＥ
３０ Ｎｏｄｅ−Ｂ（ハンドオーバ元）
３１ Ｎｏｄｅ−Ｂ（ハンドオーバ先）
４１ 受信ＳＩＲモニタリング状態
４２ リソース情報モニタリング状態
４３ ハンドオーバ状態
４４ ハンドオーバ待機状態
５１ リソース空き状態
５２ ハンドオーバ応答作成状態
５３ リソース使用状態
６１、６２ 基準信号
６３ リソース情報
６４、６４ａ、６４ｂ ハンドオーバ要求
６５ ハンドオーバ応答
６６ 解放要求
６７ａ、６７ｂ ハンドオーバ要求と受信ＳＩＲ
９１、９２ 基準信号
９３ 下り受信ＳＩＲ（ハンドオーバ元Ｎｏｄｅ−Ｂ）
９４ 下り受信ＳＩＲ（ハンドオーバ先Ｎｏｄｅ−Ｂ）
９５ ハンドオーバ設定
９６ 解放要求
１００ ハンドオーバ元セル
１０１ ハンドオーバ先セル
２００ ＵＥ
３００ Ｎｏｄｅ−Ｂ（ハンドオーバ元）
３０１ Ｎｏｄｅ−Ｂ（ハンドオーバ先）
４００ ＲＮＣ

Claims (20)

1. 少なくとも１つの移動端末装置と、複数の無線基地局装置とを備えた移動通信システムにおいて、
   前記移動端末装置は、ある無線基地局装置へのハンドオーバを行おうとする際に、該無線基地局装置から報知されハンドオーバ呼を受け付けることが可能であるか否かを示すリソース情報を参照して当該無線基地局装置がハンドオーバ呼の受け付けが可能な状態であることを確認した後に、当該無線基地局装置に対してハンドオーバ要求を行うことを特徴とする移動通信システム。
2. 少なくとも１つの移動端末装置と、複数の無線基地局装置とを備えた移動通信システムにおいて、
   前記無線基地局装置は、現在の無線資源の利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、該判定結果をリソース情報として前記移動端末装置に対して報知し、
   前記移動端末装置は、現在無線回線を接続中のハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質と、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質とを比較し、前記ハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質よりも前記ハンドオーバ先無線基地局装置の下り基準信号の受信品質のほうが良好な場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置から報知された前記リソース情報を監視し、該リソース情報がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へのハンドオーバ要求を行うことを特徴とする移動通信システム。
3. 前記無線基地局装置は、移動端末装置からのハンドオーバ要求を受信した場合、受信した該ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定して、該判定結果をハンドオーバ応答として前記移動端末装置に送信し、
   前記移動端末装置は、受信したハンドオーバ応答がハンドオーバを許可する旨を示している場合にのみ、当該無線基地局装置へのハンドオーバ処理を行う請求項２記載の移動通信システム。
4. 前記移動端末装置は、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信する際に、該ハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質の情報を前記ハンドオーバ要求に含めるようにし、
   前記無線基地局装置は、複数の移動端末装置からハンドオーバ要求を受信した場合、受信したハンドオーバ要求に含まれる受信品質に基づいて、受け付けるハンドオーバ要求の優先度を設定する請求項３記載の移動通信システム。
5. 前記無線基地局装置は、移動端末装置との間の無線周波数リソース、物理的なチャネルリソース、瞬時的な下り総送信電力のいずれか、またはこれらの組み合わせに基づいて前記リソース情報を生成する請求項２から４のいずれか１項記載の移動通信システム。
6. 前記無線基地局装置は、生成した自セルのリソース情報を自セル内に報知する請求項５記載の移動通信システム。
7. 前記無線基地局装置は、生成した自セルのリソース情報と隣接セルのリソース情報とをマージして通信中の移動端末装置に通知する請求項５記載の移動通信システム。
8. 移動通信システムを構成し、移動することにより無線接続を行う無線基地局装置を切り換えるハンドオーバを行う移動端末装置において、
   ある無線基地局装置へのハンドオーバを行おうとする際に、該無線基地局装置から報知されハンドオーバ呼を受け付けることが可能であるか否かを示すリソース情報を参照して当該無線基地局装置がハンドオーバ呼の受け付けが可能な状態であることを確認した後に、当該無線基地局装置に対してハンドオーバ要求を行うことを特徴とする移動端末装置。
9. 移動通信システムを構成し、移動することにより無線接続を行う無線基地局装置を切り換えるハンドオーバを行う移動端末装置において、
   前記無線基地局装置は、現在の無線資源の利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、該判定結果をリソース情報として前記移動端末装置に対して報知し、
   現在無線回線を接続中のハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質と、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質とを比較し、前記ハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質よりも前記ハンドオーバ先無線基地局装置の下り基準信号の受信品質のほうが良好な場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置から報知されハンドオーバ呼を受け付けることが可能であるか否かを示すリソース情報を監視し、該リソース情報がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へのハンドオーバ要求を行うことを特徴とする移動端末装置。
10. ハンドオーバ要求を送信したハンドオーバ先無線基地局装置から返信されたハンドオーバ応答が、ハンドオーバを許可する旨を示している場合にのみ、当該無線基地局装置へのハンドオーバ処理を行う請求項９記載の移動端末装置。
11. 前記ハンドオーバ先無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信する際に、該ハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質の情報を前記ハンドオーバ要求に含める請求項１０記載の移動端末装置。
12. 移動通信システムを構成し、移動端末装置との間で無線回線により接続を行う無線基地局装置において、
    現在の無線資源の利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、該判定結果をリソース情報として前記移動端末装置に対して報知することを特徴とする無線基地局装置。
13. 移動端末装置からのハンドオーバ要求を受信した場合、受信した該ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定して、該判定結果をハンドオーバ応答として前記移動端末装置に送信する請求項１２記載の無線基地局装置。
14. 複数の移動端末装置からハンドオーバ要求を受信した場合、受信したハンドオーバ要求に含まれる下り基準信号の受信品質に基づいて、受け付けるハンドオーバ要求の優先度を設定する請求項１３記載の無線基地局装置。
15. 移動端末装置との間の無線周波数リソース、物理的なチャネルリソース、瞬時的な下り総送信電力のいずれか、またはこれらの組み合わせに基づいて前記リソース情報を生成する請求項１２から１４のいずれか１項記載の前記無線基地局装置。
16. 生成した自セルのリソース情報を自セル内に報知する請求項１５記載の無線基地局装置。
17. 生成した自セルのリソース情報と隣接セルのリソース情報とをマージして通信中の移動端末装置に通知する請求項１５記載の無線基地局装置。
18. 少なくとも１つの移動端末装置と、複数の無線基地局装置とを備えた移動通信システムにおいて、移動端末装置の移動に伴い無線接続を行う無線基地局装置を切り換えるハンドオーバ方法であって、
    前記無線基地局装置が、現在の無線資源の利用状況に基づいてハンドオーバ呼を受け付けることが可能か否かを判定し、該判定結果をリソース情報として前記移動端末装置に対して報知するステップと、
    前記移動端末装置が、現在無線回線を接続中のハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質と、ハンドオーバを行おうとしているハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質とを比較するステップと、
    前記移動端末装置が、前記ハンドオーバ元無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質よりも前記ハンドオーバ先無線基地局装置の下り基準信号の受信品質のほうが良好な場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置から報知された前記リソース情報を監視し、該リソース情報がハンドオーバ可能であることを示すことが確認された場合、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へのハンドオーバ要求を行うステップと、を備えたハンドオーバ方法。
19. 前記無線基地局装置が、移動端末装置からのハンドオーバ要求を受信した場合、受信した該ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定して、該判定結果をハンドオーバ応答として前記移動端末装置に送信するステップと、
    前記移動端末装置が、受信したハンドオーバ応答がハンドオーバを許可する旨を示している場合にのみ、当該無線基地局装置へのハンドオーバ処理を行うステップと、をさらに有する請求項１８記載のハンドオーバ方法。
20. 前記移動端末装置が、前記ハンドオーバ先無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信するステップは、
    該ハンドオーバ先無線基地局装置からの下り基準信号の受信品質の情報を前記ハンドオーバ要求に含めるステップを含み、
    前記無線基地局装置が、複数の移動端末装置からハンドオーバ要求を受信して、受信した該ハンドオーバ要求を受け入れるか否かを判定するステップは、
    受信したハンドオーバ要求に含まれる受信品質に基づいて、受け付けるハンドオーバ要求の優先度を設定するステップを含む請求項１９記載のハンドオーバ方法。
    
    
    

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