JP2008182542A

JP2008182542A - 移動通信システム及びそのソフトハンドオーバー方法

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Publication number: JP2008182542A
Application number: JP2007014988A
Authority: JP
Inventors: Kyosuke Ishikawa; 恭右石川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-08-07
Also published as: CN101232728A; US20080182581A1

Abstract

【課題】移動端末がＨＡＲＱを実行しつつ移動している場合でもソフトハンドオーバーを実現できる移動通信システム及びソフトハンドオーバー方法を提供する。
【解決手段】ソフトハンドオーバー処理時、ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置ではハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置がハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって移動端末に対してデータを送信する。無線ネットワーク制御装置は、ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置に対してのみ移動端末宛のデータを送信し、ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置からデータが転送されると、該データをソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ転送し、ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置からデータの再送要求を受信すると、該再送要求をソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ転送する。
【選択図】図２

Description

本発明は移動通信システム及びそのソフトハンドオーバー方法に関する。

第３世代の移動通信システムの主流として採用されているＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、あるいは次世代の移動通信システムの採用候補であるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式では、移動端末がセル間を移動する際に複数の無線基地局装置（Base Transceiver Station：以下、ＢＴＳと称す）と同時に通信することで、通信が途切れない安定したサービスを提供できる特徴（ソフトハンドオーバー）を備えている。また、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request：以下、ＨＡＲＱと称す）処理により高い通信性能を備えた特徴も持つ。

一方、移動通信システムでは、移動中における高速通信（高画質動画ストリーミング通信等）の実現が期待され、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband - CDMA）方式ではＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）技術が標準化されている。

ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおける従来のソフトハンドオーバー処理及びＨＡＲＱ処理について説明する。なお、以下では、通信相手（Correspondent Node：以下、ＣＮと称す）と移動端末（Mobile Node：以下、ＭＮと称す）間で通信を行う場合を例にして説明する。

図３は従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。

図３に示すように、移動通信システムは、コアネットワークを含む上位ネットワーク（以下、単に上位ネットワークと称す）１、無線ネットワーク制御装置（Radio Network Controller：以下、ＲＮＣと称す）２及び複数のＢＴＳ（図３ではＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２のみ例示）を有する構成である。

ＲＮＣ２は、上位ネットワーク１と接続され、配下に複数のＢＴＳ（ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２）が接続されている。ＣＮ３は上位ネットワーク１と接続することでＭＮ６１との通信が可能になる。

ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２は、自装置が管理するセル内に在圏する複数のＭＮ（図３ではＭＮ６１のみ例示）と無線通信が可能な構成である。図３に示す移動通信システムでは、セル３１とセル３２とが隣接して配置され、セル３１がＢＴＳ２１によって管理され、セル３２がＢＴＳ２２によって管理されている。

ＭＮ６１は、各ＢＴＳの受信電力レベルの情報を所定の周期毎にＲＮＣ２へ報告する。また、ＭＮ６１は、ＨＡＲＱ処理として、受信したデータの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ（ACKnowledgments：確認）応答を送信元のＢＴＳに送信し、受信データが異常である場合はＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgments：否定）応答を送信元のＢＴＳに送信する。また、ＭＮ６１は、複数のＢＴＳから同じデータを受信している場合、それらの無線信号をＲａｋｅ合成し、Ｒａｋｅ合成後の信号から再生したデータを用いて上記ＨＡＲＱ処理を実行する。

ＲＮＣ２は、ＭＮ６１が在圏するセルを管理するＢＴＳを判定し、ＣＮ３とＭＮ６１間で送受信されるデータを、該ＢＴＳを通して中継する。また、ＭＮ６１から報告されるＢＴＳ毎の受信電力レベルの情報に基づいてＭＮ６１に対するソフトハンドオーバー処理の要否を判断する。

ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、上位ネットワーク１及びＲＮＣ２を介してＣＮ３とＭＮ６１間で送受信されるデータを中継する。このとき、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ＨＡＲＱ処理として、ＭＮ６１へ送信するデータに、誤りを検出するための冗長ビットまたは誤り訂正用の冗長ビットを付加して送信する。また、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ＭＮ６１からＮＡＣＫ応答を受信した場合、ＨＡＲＱ処理として、ＭＮ６１に対するデータの再送処理を行う。

このような構成において、次に図４を用いて従来のソフトハンドオーバー処理について、ＭＮ６１がセル３１からセル３２へ移動する場合を例にして説明する。ＭＮ６１がセル３２からセル３１へ移動する場合もＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の処理が入れ替るだけであり、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の処理は基本的に同じである。

ＭＮ６１は、ソフトハンドオーバー元のセル３１内において、ＢＴＳ２１、ＲＮＣ２及び上位ネットワーク１を介してＣＮ３と通信を行っている（ステップ３０１）。このとき、ＲＮＣ２は、ＣＮ３から受信したＭＮ６１宛のデータをＢＴＳ２１へ送信し（ステップ３０２）、ＢＴＳ２１はＲＮＣ２から受信したＭＮ６１宛のデータを無線信号に変換してＭＮ６１へ送信する（ステップ３０３）。［状態Ａ］。

ＭＮ６１が移動してセル３２との境界付近へ到達すると（ステップ３０４）、セル３１からセル３２へのソフトハンドオーバー処理が以下の手順で実行される。

上述したように、ＭＮ６１はＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から送信された無線信号の受信電力レベルの情報をＲＮＣ２に対して所定の周期毎に報告している。ＲＮＣ２は、ＭＮ６１から報告されるＢＴＳ毎の受信電力レベルの情報に基づいて、ＭＮ６１に対するＢＴＳ２１からＢＴＳ２２へのソフトハンドオーバー処理の要否を判断する。ソフトハンドオーバー処理を実施する場合（ステップ３０５）、ＲＮＣ２は、ＣＮ３からＭＮ６１宛のデータを受信すると（ステップ３０６）、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２へ該データをそれぞれ送信する（ステップ３０７）。

ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２は、ＲＮＣ２から受信したＭＮ６１宛のデータを無線信号に変換し、ＭＮ６１へ送信する（ステップ３０８及び３０９）。このとき、ＭＮ６１にはＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から同じデータが送信されている。

ＭＮ６１は、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から受信した無線信号のＲａｋｅ合成を実施する（ステップ３１０）。この状態がＭＮ６１に対するソフトハンドオーバー状態である（ステップ３１１）。［状態Ｂ］。

ＲＮＣ２は、ＭＮ６１から報告されたＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の受信電力レベルの情報に基づき、ＭＮ６１に対するソフトハンドオーバー処理が終了できると判断した場合（ステップ３１２）、ＢＴＳ２２に対してのみＣＮ３から受信したＭＮ６１宛のデータを送信する（ステップ３１３、３１４）。

ＢＴＳ２２は、ＲＮＣ２からＭＮ６１宛のデータを受信すると、該データを無線信号に変換してＭＮ６１へ送信する（ステップ３１５）。このとき、ＭＮ６１は、ＢＴＳ２２からのみデータを受信しており（ステップ３１６）、ソフトハンドオーバー処理が終了する。［状態Ｃ］。

次に、図５を用いて従来のＨＡＲＱ処理について説明する。

図５は従来のＨＡＲＱの処理手順を示すシーケンス図である。

ＭＮ６１は、セル３１内にあって、ＢＴＳ２１、ＲＮＣ２及び上位ネットワーク１を介してＣＮ３と通信を行っている（ステップ３２１）。このとき、ＲＮＣ２は、ＣＮ３から受信したＭＮ６１宛のデータをＢＴＳ２１へ送信し（ステップ３２２）、ＢＴＳ２１は、ＲＮＣ２から受信したＭＮ６１宛のデータを無線信号に変換し、ＭＮ６１へ送信する（ステップ３２３）。

上述したようにＭＮ６１及びＢＴＳ２１はＨＡＲＱ処理を行っているため、ＭＮ６１は、受信データの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信する（ステップ３２４）。

ＢＴＳ２１は、ＭＮ６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ３２５）。

以上の処理をふまえて、ＨＡＲＱ処理を実施中にソフトハンドオーバー処理を実行する場合の課題となる動作について図６を用いて説明する。以下では、ＭＮ６１がセル３１からセル３２へ移動する場合を例にして説明する。ＭＮ６１がセル３２からセル３１へ移動する場合もＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の処理が入れ替るだけであり、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の処理は基本的に同じである。

ＭＮ６１は、ソフトハンドオーバー元のセル３１内において、ＢＴＳ２１、ＲＮＣ２及び上位ネットワーク１を介してＣＮ３と通信を行っている（ステップ３４１）。このとき、ＲＮＣ２は、ＣＮ３から受信したＭＮ６１宛のデータをＢＴＳ２１へ送信し（ステップ３４２）、ＢＴＳ２１はＲＮＣ２から受信したＭＮ６１宛のデータを無線信号に変換してＭＮ６１へ送信する（ステップ３４３）。［状態Ａ］。

また、ＨＡＲＱ処理により、ＭＮ６１は、受信データの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信する（ステップ３４４）。ＢＴＳ２１は、ＭＮ６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ３４５）。

ＭＮ６１が移動してセル３２との境界付近へ到達すると（ステップ３４６）、セル３１からセル３２へのソフトハンドオーバー処理が以下の手順で実行される。

上述したように、ＭＮ６１はＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から送信された無線信号の受信電力レベルの情報をＲＮＣ２に対して所定の周期毎に報告している。ＲＮＣ２は、ＭＮ６１から報告されるＢＴＳ毎の受信電力レベルの情報に基づいて、ＭＮ６１に対するＢＴＳ２１からＢＴＳ２２へのソフトハンドオーバー処理の要否を判断する。ソフトハンドオーバー処理を実施する場合（ステップ３４７）、ＲＮＣ２は、ＣＮ３からＭＮ６１宛のデータを受信すると（ステップ３４８）、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２へ該データをそれぞれ送信する（ステップ３４９）。

ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２は、ＲＮＣ２から受信したＭＮ６１宛のデータを無線信号に変換し、ＭＮ６１へ送信する（ステップ３５０及び３５１）。このとき、ＭＮ６１にはＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から同じデータが送信されている。

ＭＮ６１は、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２から受信した無線信号のＲａｋｅ合成を実施する（ステップ３５２）。

ＭＮ６１は、Ｒａｋｅ合成後の信号から再生したデータの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ２１に送信する（ステップ３５３）。このとき、ＭＮ６１では、Ｒａｋｅ合成後の信号を基にデータに誤りがあるか否かを判定するため、ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２へ送信する応答結果（ＡＣＫ応答またはＮＡＣＫ応答）は同じになる。

ＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２は、ＭＮ６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ３５４及び３５５）。［状態Ｂ］。

ＲＮＣ２は、ＭＮ６１から報告されたＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２の受信電力レベルの情報に基づき、ＭＮ６１に対するソフトハンドオーバー処理が終了できると判断した場合（ステップ３５７）、ＢＴＳ２２に対してのみＣＮ３から受信したＭＮ６１宛のデータを送信する（ステップ３５８及び３５９）。

ＢＴＳ２２は、ＲＮＣ２からＭＮ６１宛のデータを受信すると、該データを無線信号に変換してＭＮ６１へ送信する（ステップ３６０）。このとき、ＭＮ６１は、ＢＴＳ２２からのみデータを受信しており、ソフトハンドオーバー処理が終了する。

ＭＮ６１は、受信データの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ２２に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ２２に送信する（ステップ３６１）。

ＢＴＳ２２は、ＭＮ６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ３６２）。［状態Ｃ］
なお、ソフトハンドオーバーについては特許文献１等にも詳細に記載され、ＨＲＡＱについては特許文献２等にも詳細に記載されている。
国際公開第ＷＯ２００４／０３０３９６号パンフレット特開２００６−２９５９１２号公報

上述した従来の移動通信システムにおいて、ステップ３５４及び３５５の処理にて、ＭＮ６１からＢＴＳ２１及びＢＴＳ２２にそれぞれＡＣＫ応答が送信された例を考える。ここで、ＭＮ６１はセル境界付近に存在しているため、例えばＢＴＳ２１は正常にＡＣＫ応答を受信し、ＢＴＳ２２はＡＣＫ応答を正常に受信できない場合が考えられる。その場合、ＢＴＳ２２でのみＨＡＲＱにより再送処理が実行される。これは、ＨＡＲＱが各ＢＴＳで独立して実行されることに起因する。

そのため、ＢＴＳ２１の処理とＢＴＳ２２の処理とが一致しなくなり、ＭＮ６１に対するソフトハンドオーバー処理が実行できない問題がある。

本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、移動端末がＨＡＲＱを実行しつつ移動している場合でもソフトハンドオーバーを実現できる移動通信システム及びそのソフトハンドオーバー方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の移動通信システムは、移動端末がセル間を移動する際に通信が途切れないようにするためのソフトハンドオーバー処理を実施する移動通信システムであって、
前記ソフトハンドオーバー処理時、前記ソフトハンドオーバー先である場合は、ハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、前記ソフトハンドオーバー元で実行される前記ハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって前記移動端末に対してデータを送信する複数の無線基地局装置と、
前記ソフトハンドオーバー処理時、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置に対してのみ該データを送信し、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置から前記データが転送されると、該データを前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ転送し、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記データの再送要求を受信すると、該再送要求を前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ転送する無線ネットワーク制御装置と、
を有する。

一方、本発明のソフトハンドオーバー方法は、移動端末がセル間を移動する際に通信が途切れないようにするための、移動通信システムにおけるソフトハンドオーバー方法であって、
前記ソフトハンドオーバー処理時、無線基地局装置が前記ソフトハンドオーバー先である場合は、ハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、前記ソフトハンドオーバー元で実行される前記ハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって前記移動端末に対してデータを送信し、
無線ネットワーク制御装置が、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置に対してのみ該データを送信し、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置から前記データが転送されると、該データを前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ転送し、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記データの再送要求を受信すると、該再送要求を前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ転送する方法である。

上記のような構成及び方法では、ソフトハンドオーバー処理時、ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置ではハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置がハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって移動端末に対してデータを送信することで、ハイブリッド自動再送要求による制御が各無線基地局装置で独立して実行されることによる処理の不一致が防止される。そのため、移動端末がハイブリッド自動再送要求を実行しつつ移動している場合でもソフトハンドオーバーが可能になる。

本発明によれば、移動端末がＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）を実行しつつ移動している場合でもソフトハンドオーバーを実現できる。

また、ソフトハンドオーバーが可能になることで、ＣＤＭＡ通信方式を採用している移動通信システムでは、移動端末がセルの境界付近に位置しているときのように、無線基地局装置からの受信電力レベルが小さい場合でも、移動端末では、複数の無線基地局装置からの電波を受信してＲａｋｅ合成が実施できるため、通信品質が向上する。

また、ＯＦＤＭＡ通信方式を採用している移動通信システムでは、ガードインターバルを最小にできるため、通信効率が向上する。また、無線基地局装置から移動端末への送信電力が低減できるため、無線資源の有効利用が期待できる。

次に本発明について図面を参照して説明する。

図１は本発明の移動通信システムの一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、移動通信システムは、コアネットワークを含む上位ネットワーク１０１、ＲＮＣ１０２及び複数のＢＴＳ（図１ではＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２のみ例示）を有する構成である。コアネットワークを含む上位ネットワーク１０１は、当業者に周知の構成であり、また本発明とは直接関係しないため、その詳細な説明は省略する。

ＲＮＣ１０２は、上位ネットワーク１０１と接続され、配下に複数のＢＴＳ（ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２）が接続されている。ＣＮ１０３は上位ネットワーク１０１と接続することでＭＮ１６１との通信が可能になる。

ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、自装置が管理するセル内に在圏する複数のＭＮ（図１ではＭＮ１６１のみ例示）と無線通信が可能な構成である。図１に示す移動通信システムでは、セル１３１とセル１３２とが隣接して配置され、セル１３１がＢＴＳ１２１によって管理され、セル１３２がＢＴＳ１２２によって管理されている。

ＭＮ１６１は、各ＢＴＳの受信電力レベルの情報を所定の周期毎にＲＮＣ２へ報告する。また、ＭＮ１６１は、ＨＡＲＱ処理として、受信したデータの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答を送信元のＢＴＳに送信し、受信データが異常である場合はＮＡＣＫ応答を送信元のＢＴＳに送信する。また、ＭＮ１６１は、複数のＢＴＳから同じデータを受信している場合、それらの無線信号をＲａｋｅ合成し、Ｒａｋｅ合成後の信号から再生したデータを用いて上記ＨＡＲＱ処理を実行する。

ＲＮＣ１０２、ＢＴＳ１２１、ＢＴＳ１２２及びＭＮ１６１は、以下に記載する各種の機能を実現する、例えば論理回路等から構成されるＬＳＩ（Large Scale Integration）、あるいはＣＰＵやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備えた半導体集積回路によって実現される。ＲＮＣ１０２、ＢＴＳ１２１、ＢＴＳ１２２及びＭＮ１６１に、ＣＰＵやＤＳＰを備えている場合、ＣＰＵやＤＳＰは、不図示の記録媒体に記録されたプログラムにしたがって処理を実行することで、以下に記載する機能を実現する。

本発明の移動通信システムは、ＲＮＣ１０２に中継機能部１１０を備え、ＢＴＳ１２１に転送機能部１１１を備え、ＢＴＳ１２２に転送機能部１１２を備えている。

本発明の移動通信システムでは、ソフトハンドオーバー処理時、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳではＨＡＲＱによる制御は実施せず、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳのＨＡＲＱによる制御にしたがってＭＮ１６１に対してデータを送信する。すなわち、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳは、ＭＮ１６１宛のデータにＨＡＲＱ処理で用いる冗長ビットを付加すると共に、所要の送信時刻の情報を付加してソフトハンドオーバー先のＢＴＳへＲＮＣ１０２を介して転送する。このデータを、以下、転送データと称す。また、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信した場合、ＭＮ１６１宛の再送用のデータにＨＡＲＱ用の冗長ビットを付加すると共に、所要の再送時刻の情報を付加してソフトハンドオーバー先のＢＴＳへＲＮＣ１０２を介して転送する。さらに、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳにてＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答を正常に受信できない場合、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳからソフトハンドオーバー元のＢＴＳへ再送要求を送信する。その場合、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳは、ＭＮ１６１宛の再送用のデータにＨＡＲＱ用の冗長ビットを付加すると共に、所要の再送時刻の情報を付加してソフトハンドオーバー先のＢＴＳへＲＮＣ１０２を介して転送する。

ＭＮ１６１宛のデータは、指定された送信時刻でソフトハンドオーバー先のＢＴＳ及びソフトハンドオーバー元のＢＴＳから同時に送信され、ＭＮ１６１宛の再送用のデータは、指定された再送時刻でソフトハンドオーバー先のＢＴＳ及びソフトハンドオーバー元のＢＴＳから同時に送信される。

ＲＮＣ１０２は、ＭＮ１６１が在圏するセルを管理するＢＴＳを判定し、ＣＮ１０３とＭＮ１６１間で送受信されるデータを、該ＢＴＳを通して中継する。また、ＭＮ１６１から報告されるＢＴＳ毎の受信電力レベルの情報に基づいてＭＮ１６１に対するソフトハンドオーバー処理の要否を判断する。また、ソフトハンドオーバー処理を実施する場合は、ＭＮ１６１宛ての送信データに付与したソフトハンドオーバー中であること示すフラグを立て、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳに対してのみデータを送信する。中継機能部１１０は、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳから転送データを受信すると、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳへ転送（中継）する。また、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳから再送要求を受信すると、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳへ転送（中継）する。

ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、従来と同様に、上位ネットワーク１０１及びＲＮＣ１０２を介してＣＮ１０３とＭＮ１６１間で送受信されるデータを中継する。このとき、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ＨＡＲＱ処理として、ＭＮ１６１へ送信するデータに、誤りを検出するための冗長ビットまたは誤り訂正用の冗長ビットを付加して送信する。また、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信した場合、ＨＡＲＱ処理としてＭＮ１６１に対するデータの再送処理を行う。

本発明の移動通信システムが備えるＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ソフトハンドオーバー元である場合、ＲＮＣ１０２から受信したデータのソフトハンドオーバー中を示すフラグが立っているか否かを確認し、フラグが立っている場合は、転送機能部１１１、１１２にて、ＭＮ１６１宛のデータに所要の送信時刻の情報を付加してカプセル化し、カプセル化後のデータ（転送データ）をＲＮＣ１０２へ転送する。ＭＮ１６１宛のデータは、該送信時刻のタイミングでＭＮ１６１へ送信する。また、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信したときの再送処理として、転送機能部１１１、１１２にてＭＮ１６１宛ての再送用のデータに所要の再送時刻の情報を付加してカプセル化し、カプセル化後のデータ（転送データ）をＲＮＣ１０２へ転送する。ＭＮ１６１宛の再送用のデータは、該再送時刻のタイミングでＭＮ１６１へ送信する。さらに、他（ソフトハンドオーバー先）のＢＴＳからＲＮＣ１０２を介して再送要求を受信した場合は、転送機能部１１１、１１２にてＭＮ１６１宛ての再送用のデータに再送時刻の情報を付加してカプセル化し、カプセル化後のデータをＲＮＣ１０２へ転送する。ＭＮ１６１宛の再送用のデータは、該再送時刻のタイミングでＭＮ１６１へ送信する。但し、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信し、ＲＮＣ１０２に対する転送処理を実施した後に、他（ソフトハンドオーバー先）のＢＴＳから該データの再送要求を受信した場合は、その再送要求を無視する。

一方、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２は、ソフトハンドオーバー先である場合、他（ソフトハンドオーバー元）のＢＴＳからＲＮＣ１０２を経由してデータ（転送データ）が転送されると、転送されたデータのカプセル化を解除し、そのデータを指定された送信時刻のタイミングでＭＮ１６１へ送信する。また、他（ソフトハンドオーバー元）のＢＴＳから転送されたデータをＭＮ１６１へ送信した結果、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信した場合、転送機能部１１１、１１２にてデータ転送元のＢＴＳへＲＮＣ１０２を経由してデータの再送要求を送信する。

次に、本発明のソフトハンドオーバー処理について図２を用いて説明する。

図２は本発明のソフトハンドオーバー方法の処理手順を示すシーケンス図である。

以下では、ＨＡＲＱ処理を実行しつつ、ＭＮ１６１がセル１３１からセル１３２へ移動する場合を例にして説明する。［状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃ］。ＭＮ１６１がセル１３２からセル１３１へ移動する場合もＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２の処理が入れ替るだけであり、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２の処理は基本的に同じである。なお、ＢＴＳ１２１とＢＴＳ１２２の無線信号の送信タイミングは同期しているものとする。送信タイミングの同期にはＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用することが考えられるが、ＧＰＳは、当業者にとってよく知られた構成であり、また本発明とは直接関係しないため、その詳細な説明は省略する。

ＭＮ１６１は、ソフトハンドオーバー元のセル１３１内において、ＢＴＳ１２１、ＲＮＣ１０２及び上位ネットワーク１０１を介してＣＮ１０３と通信を行っている（ステップ４０１）。このとき、ＲＮＣ１０２は、ＣＮ１０３から受信したＭＮ１６１宛のデータをＢＴＳ１２１へ送信し（ステップ４０２）、ＢＴＳ１２１はＲＮＣ１０２から受信したＭＮ１６１宛のデータを無線信号に変換してＭＮ１６１へ送信する（ステップ４０３）。

また、ＨＡＲＱ処理により、ＭＮ１６１は、受信データの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ１２１に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ１２１に送信する（ステップ４０４）。ＢＴＳ１２１は、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ１６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ４０５）。［状態Ａ］。

ＭＮ１６１が移動してセル１３２との境界付近へ到達すると（ステップ４０６）、セル１３１からセル１３２へのソフトハンドオーバー処理が以下の手順で実行される。

上述したように、ＭＮ１６１はＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２から送信された無線信号の受信電力レベルの情報をＲＮＣ１０２に対して所定の周期毎に報告している。ＲＮＣ１０２は、ＭＮ１６１から報告されるＢＴＳ毎の受信電力レベルの情報に基づいて、ＭＮ１６１に対するＢＴＳ１２１からＢＴＳ１２２へのソフトハンドオーバー処理の要否を判断する。ソフトハンドオーバー処理を実施する場合（ステップ４０７）、ＲＮＣ１０２は、ＣＮ１０３からＭＮ１６１宛のデータを受信すると（ステップ４０８）、該データにソフトハンドオーバー中であることを示すフラグを付与し、該フラグを立ててＢＴＳ１２１に対してのみデータを送信する（ステップ４０９）。

ＢＴＳ１２１は、ＲＮＣ１０２から受信したＭＮ１６１宛のデータに含まれる、ソフトハンドオーバー中であることを示すフラグを確認し、該フラグが立っている場合は、転送機能部１１１にてＭＮ１６１宛のデータに所要の送信時刻の情報を付与してカプセル化し、ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０へ転送する（ステップ４１０）。

ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０は、ＢＴＳ１２１から転送データを受信すると、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳ１２２へ該データを転送する（ステップ４１１）。

ＢＴＳ１２１は、上記送信時刻のタイミングでＲＮＣ２から受信したＭＮ１６１宛のデータを無線信号に変換し、ＭＮ１６１へ送信する（ステップ４１３）。また、ＢＴＳ１２２は、ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０からＭＮ１６１宛の転送データを受信すると（ステップ４１２）、該データのカプセル化を解除し、指定された送信時刻のタイミングで転送されたＭＮ１６１宛のデータを無線信号に変換し、ＭＮ１６１へ送信する（ステップ４１４）。このとき、ＭＮ１６１にはＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２から同じデータが送信され、ソフトハンドオーバー状態にある。

ＭＮ１６１は、ＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２から受信した無線信号のＲａｋｅ合成を実施する（ステップ４１５）。

ＭＮ１６１は、Ｒａｋｅ合成後の信号から再生したデータの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２に送信する（ステップ４１６）。

ソフトハンドオーバー元のＢＴＳ２１は、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、転送機能部１１１にてＭＮ１６１宛のデータに所要の再送時刻の情報を付加してカプセル化し、ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０へ転送する（ステップ４１７）。ソフトハンドオーバー先のＢＴＳ１２２は、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、転送機能部１１２にてＲＮＣ１０２の中継機能部１１０を介してＢＴＳ１２１（データの転送元）に再送要求を発行する（ステップ４１８）。

ＢＴＳ１２１は、ステップ４１７の処理にてＭＮ１６１からＡＣＫ応答を受信したにも係わらずＲＮＣ１０２の中継機能部１１０から再送要求を受信した場合、転送機能部１１１にて、ＭＮ１６１宛のデータに所要の再送時刻の情報を付加してカプセル化し、ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０へ転送する（ステップ４１９）。

ＢＴＳ１２１は、ステップ４１７の処理にてＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信し、ＲＮＣ１０２に対する転送処理を実行した後に、転送要求を受け付けた場合は、ＲＮＣ１０２に対するデータの再転送は実施しない。

ＢＴＳ１２１から再送用のデータを受信したＲＮＣ１０２の中継機能部１１０は、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳ１２２へ該データを転送する（ステップ４２０）。また、ＢＴＳ１２１は、上記再送時刻のタイミングでＭＮ１６１へデータを再送信する（ステップ４２２）。

ＢＴＳ１２２は、ＲＮＣ１０２の中継機能部１１０からＭＮ１６１宛の再送用のデータを受信すると（ステップ４２１）、カプセル化を解除し、指定された再送時刻のタイミングでＭＮ１６１へデータを再送信する（ステップ４２３）。このとき、ＭＮ１６１にはＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２から同じデータが送信され、ソフトハンドオーバー状態にある。［状態Ｂ］
ＲＮＣ１０２は、ＭＮ１６１から報告されたＢＴＳ１２１及びＢＴＳ１２２の受信電力レベルの情報に基づき、ＭＮ１６１に対するソフトハンドオーバー処理が終了できると判断した場合（ステップ４２４）、ＢＴＳ１２２に対してのみＣＮ１０３から受信したＭＮ１６１宛のデータを送信する（ステップ４２５及び４２６）。このとき、中継するデータに付与したソフトハンドオーバー中を示すフラグは立てない。

ＢＴＳ１２２は、ＲＮＣ１０２からＭＮ１６１宛のデータを受信すると、該データを無線信号に変換してＭＮ１６１へ送信する（ステップ４２７）。このとき、ＭＮ１６１は、ＢＴＳ１２２からのみデータを受信しており、ソフトハンドオーバー処理が終了する。

ＭＮ１６１は、ＢＴＳ１２２から受信したデータの誤りの有無を判定し、受信データが正常である場合はＡＣＫ応答をＢＴＳ１２２に送信し、異常である場合はＮＡＣＫ応答をＢＴＳ１２２に送信する（ステップ４２８）。

ＢＴＳ１２２は、ＭＮ１６１からＮＡＣＫ応答を受信すると、ＭＮ１６１に対するデータの再送処理を行う（ステップ４２９）。［状態Ｃ］
以上説明したように本発明によれば、ソフトハンドオーバー処理時、ソフトハンドオーバー先のＢＴＳではＨＡＲＱによる制御は実施せず、ソフトハンドオーバー元のＢＴＳのＨＡＲＱによる制御にしたがってＭＮ１６１に対してデータを送信することで、ＨＡＲＱによる制御が各ＢＴＳで独立して実行されることによる処理の不一致が防止される。そのため、ＭＮ１６１がＨＡＲＱを実行しつつ移動している場合でもソフトハンドオーバーが可能になる。また、ソフトハンドオーバーが可能になることで、ＣＤＭＡ通信方式を採用している移動通信システムでは、ＭＮ１６１がセルの境界付近に位置しているときのように、ＢＴＳ１２１、１２２からの受信電力レベルが小さい場合でも、ＭＮ１６１では、複数のＢＴＳ１２１、１２２からの電波を受信してＲａｋｅ合成が実施できるため、通信品質が向上する。

また、ＯＦＤＭＡ通信方式を採用している移動通信システムでは、ガードインターバルを最小にできるため、通信効率が向上する。また、ＢＴＳ１２１、１２２からＭＮ１６１への送信電力が低減できるため、無線資源の有効利用が期待できる。

本発明の移動通信システムの一構成例を示すブロック図である。本発明のソフトハンドオーバー方法の処理手順を示すシーケンス図である。従来の移動通信システムの構成を示すブロック図である。従来のソフトハンドオーバーの処理手順を示すシーケンス図である。従来のＨＡＲＱの処理手順を示すシーケンス図である。ＨＡＲＱを実施しつつソフトハンドオーバーを実施する場合の従来の処理手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０１上位ネットワーク
１０２ＲＮＣ
１０３ＣＮ
１１０中継機能部
１１１、１１２転送機能部
１２１、１２２ＢＴＳ
１３１、１３２セル
１６１ＭＮ

Claims

移動端末がセル間を移動する際に通信が途切れないようにするためのソフトハンドオーバー処理を実施する移動通信システムであって、
前記ソフトハンドオーバー処理時、前記ソフトハンドオーバー先である場合は、ハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、前記ソフトハンドオーバー元で実行される前記ハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって前記移動端末に対してデータを送信する複数の無線基地局装置と、
前記ソフトハンドオーバー処理時、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置に対してのみ該データを送信し、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置から前記データが転送されると、該データを前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ転送し、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記データの再送要求を受信すると、該再送要求を前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ転送する無線ネットワーク制御装置と、
を有する移動通信システム。
前記無線基地局装置は、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記移動端末宛のデータに所要の送信時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送し、前記送信時刻のタイミングで前記移動端末へ前記移動端末宛のデータを送信し、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記無線ネットワーク制御装置から転送されたデータから前記送信時刻の情報を抽出し、該送信時刻のタイミングで前記移動端末へ前記移動端末宛のデータを送信する請求項１記載の移動通信システム。
前記無線基地局装置は、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記移動端末から否定応答を受信すると、前記移動端末宛の再送用のデータに所要の再送時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送し、前記再送時刻のタイミングで前記移動端末へ前記再送用のデータを送信し、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記無線ネットワーク制御装置から転送されたデータから前記再送時刻の情報を抽出し、該再送時刻のタイミングで前記移動端末へ前記再送用のデータを送信する請求項１または２記載の移動通信システム。
前記無線基地局装置は、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記移動端末から確認応答または否定応答を正常に受信できないときに、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して前記移動端末宛のデータの再送要求を送信し、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記再送要求を受信すると、前記移動端末宛の再送用のデータに所要の再送時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送する請求項３記載の移動通信システム。
移動端末がセル間を移動する際に通信が途切れないようにするための、移動通信システムにおけるソフトハンドオーバー方法であって、
前記ソフトハンドオーバー処理時、無線基地局装置が前記ソフトハンドオーバー先である場合は、ハイブリッド自動再送要求による制御は実施せず、前記ソフトハンドオーバー元で実行される前記ハイブリッド自動再送要求による制御にしたがって前記移動端末に対してデータを送信し、
無線ネットワーク制御装置が、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置に対してのみ該データを送信し、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置から前記データが転送されると、該データを前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ転送し、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記データの再送要求を受信すると、該再送要求を前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ転送するソフトハンドオーバー方法。
前記無線基地局装置が、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記移動端末宛のデータに所要の送信時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送し、前記送信時刻のタイミングで前記移動端末へ前記移動端末宛のデータを送信し、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記無線ネットワーク制御装置から転送されたデータから前記送信時刻の情報を抽出し、該送信時刻のタイミングで前記移動端末へ前記移動端末宛のデータを送信する請求項５記載のソフトハンドオーバー方法。
前記無線基地局装置が、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記移動端末から否定応答を受信すると、前記移動端末宛の再送用のデータに所要の再送時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送し、前記再送時刻のタイミングで前記移動端末へ前記再送用のデータを送信し、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記無線ネットワーク制御装置から転送されたデータから前記再送時刻の情報を抽出し、該再送時刻のタイミングで前記移動端末へ前記再送用のデータを送信する請求項５または６記載のソフトハンドオーバー方法。
前記無線基地局装置が、
前記ソフトハンドオーバー先である場合、前記移動端末から確認応答または否定応答を正常に受信できないときに、前記ソフトハンドオーバー元の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して前記移動端末宛のデータの再送要求を送信し、
前記ソフトハンドオーバー元である場合、前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置から前記再送要求を受信すると、前記移動端末宛の再送用のデータに所要の再送時刻の情報を付加して前記ソフトハンドオーバー先の無線基地局装置へ前記無線ネットワーク制御装置を経由して転送する請求項７記載のソフトハンドオーバー方法。