JP2008288627A - 基地局、基地局における通信方法および端末装置 - Google Patents
基地局、基地局における通信方法および端末装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ハンドオーバ処理を行うための閾値を基地局から端末装置へのデータの伝送状況を考慮して変更することで、より伝送速度を高く維持できるハンドオーバ処理を行うことを目的とする。
【解決手段】端末装置が基地局に受信信号の品質を報告するか否かを判定する閾値を、基地局と端末装置間の伝送状況（伝送速度、バッファ内データ量、基地局に接続されている端末装置数等）と、周辺基地局と端末装置間にて期待される伝送状況に基づいて変更する。
【選択図】図８
【解決手段】端末装置が基地局に受信信号の品質を報告するか否かを判定する閾値を、基地局と端末装置間の伝送状況（伝送速度、バッファ内データ量、基地局に接続されている端末装置数等）と、周辺基地局と端末装置間にて期待される伝送状況に基づいて変更する。
【選択図】図８
Description
本発明は、移動通信システムに関し、特に、端末装置と通信を行う基地局の切換えを行うハンドオーバ制御を行う移動通信システム、通信方法、端末装置、基地局に適用すると好適である。
従来、第２世代移動通信システムとしてＰＤＣ（Personal Digital Cellular）やＧＳＭ(Global System for Communications)、第３世代移動通信システムとしてｃｄｍａ２０００やＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式が用いられている。また、第３．５世代のパケット伝送方式としてＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）と呼ばれるＷＣＤＭＡ方式の下り回線において最大約１４Ｍｂｐｓの伝送速度を提供するパケットデータを伝送する技術が知られている。
ＨＳＤＰＡは、１つの物理チャネルを複数の端末装置で時間分割により共有して使用する方式をとっており、基地局に位置するスケジューラでは、端末装置に送信するデータ量、通信品質、優先度に基づいて所定の時間単位でパケットデータを送信する先の端末装置及びパケットデータの送信パラメータを決定するスケジューリングを行い、効率よくパケットデータ伝送を行っている。
ＨＳＤＰＡにて用いられる無線チャネルには、下り方向（基地局から端末装置）の共通チャネルとしてＨＳ−ＰＤＳＣＨ（High Speed-Physical Downlink Shared Channel）やＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed-Shared Control Channel）が含まれる。
ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで伝送するパケットデータの宛先情報や拡散符号の割当て数等の各種制御情報を伝送する制御チャネルである。
ＨＳ−ＳＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨで伝送するパケットデータの宛先情報や拡散符号の割当て数等の各種制御情報を伝送する制御チャネルである。
その他、端末装置と基地局との同期をとるため常に一定電力で送信されているパイロット信号を送信するためのＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）、報知情報を送信するためのＰ−ＣＣＰＣＨ（Primary Common Control Physical Channel）が下り方向の共通チャネルとして存在する。
上り方向（端末装置から基地局）の個別制御チャネルとして、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Shared Dedicated Physical Control Channel ）がある。ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータの受信が正しく行われた場合にはＡＣＫ（Acknowledgement）信号を送信し、データの受信に失敗した場合（受信データがＣＲＣエラーである場合）にはデータ再送制御を要求するためのＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）信号を送信するために用いられる。
上り方向（端末装置から基地局）の個別制御チャネルとして、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（High Speed-Shared Dedicated Physical Control Channel ）がある。ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信したデータの受信が正しく行われた場合にはＡＣＫ（Acknowledgement）信号を送信し、データの受信に失敗した場合（受信データがＣＲＣエラーである場合）にはデータ再送制御を要求するためのＮＡＣＫ（Not Acknowledgement）信号を送信するために用いられる。
移動通信システムについて図１を用いて説明を行う。移動通信システムは、端末装置１１１、基地局１２１−１、１２１−２及び１２１−３、基地局制御装置１３１−１及び１３１−２、網接続装置１４１、通信網１５１から構成される。端末装置１１１と基地局１２１の間は無線、基地局１２１と基地局制御装置１３１の間は有線にて接続される。基地局１２１は、無線信号と有線信号の変換及び中継を行う。基地局制御装置１３１は、有線信号の中継及び端末装置１１１や基地局１２１、さらには無線回線や有線回線の制御や管理を行う。網接続装置１４１は、有線信号の中継に加え、端末装置１１１や有線回線の制御や管理を行う。
なお、基地局１２１、基地局制御装置１３１はＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡではそれぞれ、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ＲＮＣに相当する。移動通信システムの動作に関しては後ほど図５及び図６のフロー図を用いて説明を行う。
端末装置１１１の構成を図２に示す。端末装置１１１は、無線送受信部２０１、制御部２１１、記憶部２１２、測定部２１３、マイク部２２１、スピーカ部２２２、キー入力部２２３、画面表示部２２４を備える。音声やデータなどの情報信号は、通信網１５１から網接続装置１４１、基地局制御装置１３１及び基地局１２１を経由して、無線送受信部２０１にて受信される。端末装置１１１にて受信された音声はスピーカ部２２２から出力され、データは記憶部２１２に保存される。受信したデータの内容が画像データや文字データであれば画面表示部２２４にて表示され、音データであればスピーカ部２２２にて出力される。逆にマイク部２２１から入力される音声や記憶部２１２に保存されている文字データや画像データ等を端末装置１１１から基地局１２１に送信する場合も、無線送受信部２０１から送信される。一方、基地局制御装置１３１や網接続装置１４１からの制御信号は、情報信号と同様に受信され、制御部２１１にて終端され処理される。反対に、基地局制御装置１３１や網接続装置１４１への制御信号は、制御部２１１にて生成され、情報信号と同様に送信される。
従来の基地局１２１の構成を図３に示す。
基地局１２１は、端末装置１１１と無線通信を行うための無線送受信部３０１、基地局制御装置１３１−１と接続された有線連結部３０２、制御部３１１、記憶部３１２を備える。無線送受信部３０１により、端末装置から受信した音声やデータなどの情報信号は、制御部３１１の制御により、有線連結部３０２を介して基地局制御装置１３１−１、網接続装置１４１側に転送される。端末装置１１１や基地局制御装置１３１−１側からの制御信号は、それぞれ、無線送受信部３０１、有線連結部３０２により受信され、制御部３１１に与えられる。反対に、端末装置１１１や基地局制御装置１３１−１側への制御信号は、記憶部３１２に保持されるパラメータ（端末装置１１１、無線回線さらに有線回線などに関する変数）などに基づき制御部３１１にて生成され、情報信号と同様に送信される。なお、基地局制御装置１３１−１は、基地局を制御する機能、ハンドオーバ処理を行う機能を備えているが、その他の詳しい構成の説明は省略する。
次に、端末装置１１１が測定する基地局１２１からの受信信号の品質に基づき行われるハンドオーバ処理について説明を行う。
端末装置１１１が接続されている基地局１２１−１とハンドオーバ先の基地局１２１−２の信号品質の関係は図４に示すとおりである。ハンドオーバ元の基地局１２１−１とハンドオーバ先の基地局１２１−２の間には距離が存在し、基地局１２１からの受信信号の品質は、端末装置１１１と基地局１２１の距離が遠くなるほど劣化する。重複区域と記載されている区間は、基地局１２１−１及び基地局１２１−２のどちらからの信号も受信できる区間であり、ハンドオーバはこの区間内で行われる。
端末装置１１１が矢印の方向に移動する場合、基地局１２１−１に対しての受信信号の品質は下がっていき、逆に基地局１２１−２に対しての信号品質は上がっていく。端末装置１１１は基地局１２１−１及び１２１−２の受信信号品質を測定し、記憶部２１２に記憶されている閾値と受信信号を比較し、閾値を満たした（超えた）場合にハンドオーバ処理が行われる。
端末装置１１１におけるハンドオーバ処理のフローを図５に示す。
端末装置１１１の記憶部２１２には、測定した受信信号の品質を基地局制御装置１３１に報告するか否かを判定する閾値が記憶されている。閾値は受信信号の品質に対するものであり、信号の大きさや信号対雑音比などに相当する。なお、端末装置１１１の周辺に位置する基地局は複数存在するが、以下の説明は現在接続されている（ハンドオーバ元の）基地局を基地局１２１−１、周辺の（ハンドオーバ先の）基地局を基地局１２１−２と仮定して説明を行う。
まず、端末装置１１１は基地局１２１−１から受信信号の品質を報告するか否かを判定する閾値が新たに通知されているか判断し（ステップＳ５０１）、通知されている場合は、記憶部２１２に記憶されている閾値を新たに通知された閾値に更新する（ステップＳ５０２）。ＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡでは、基地局１２１−１から端末装置１１１への通知は、基地局１２１−１が送信する報知情報に含まれるSystem Information BlockメッセージやMeasurement Controlメッセージを用いて行われる。基地局１２１−１から端末装置１１１への閾値の通知は、通信前または通信中に少なくとも一回行われる。基地局１２１−１より新たな閾値が通信されていない場合は、ステップＳ５０２の処理は行わない。
次に、端末装置１１１は現在接続している基地局１２１−１及び周辺の基地局１２１−２から一定の大きさで送信される信号（例えばＣＰＩＣＨ）を受信し（ステップＳ５０３）、測定部２１３にて受信信号の品質を測定する（ステップＳ５０４）。測定部２１３にて測定した現在接続されている基地局１２１−１の信号品質及び周辺の基地局１２１−２の信号品質と予め端末装置１１１に記憶されている閾値と比較し（ステップＳ５０５）、両基地局の信号品質が閾値を満たさない場合はステップＳ５０１に戻り同様の処理を繰返す。一方、測定した両基地局からの受信信号の品質が閾値を満たす場合はステップＳ５０６に進み、測定した品質を基地局１２１−１に報告する。ＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡでは、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を報告する際にはMeasurement Reportメッセージが用いられる。
基地局制御装置１３１は、端末装置１１１から測定した受信信号の品質を基地局１２１−１を介して受信すると、ハンドオーバ先の基地局１２１−２を決定し、ハンドオーバ先の基地局１２１−２及び関係する基地局制御装置１３１−２や網接続装置１４１に対して端末装置１１１がハンドオーバを行えるよう無線回線及び有線回線の準備を要求する。ハンドオーバ先の基地局１２１−２、基地局制御装置１３１及び網接続装置１４１が各回線の準備を完了すると、基地局制御装置１３１は、現在接続している基地局１２１−１を経由して端末装置１１１にハンドオーバ命令メッセージを送信する。
ハンドオーバ命令メッセージを受信した端末装置１１１は（ステップＳ５０７）、その命令に従い接続する基地局を基地局１２１−１から基地局１２１−２に切換える（ステップＳ５０８）。そして、新たに接続した基地局１２１−２を経由して基地局制御装置１３１にハンドオーバ完了メッセージを送信し（ステップＳ５０９）、ハンドオーバ処理を完了させる。尚、ハンドオーバ処理はセルが重複する区域にて行われる。
基地局１２１は、端末装置１１１と無線通信を行うための無線送受信部３０１、基地局制御装置１３１−１と接続された有線連結部３０２、制御部３１１、記憶部３１２を備える。無線送受信部３０１により、端末装置から受信した音声やデータなどの情報信号は、制御部３１１の制御により、有線連結部３０２を介して基地局制御装置１３１−１、網接続装置１４１側に転送される。端末装置１１１や基地局制御装置１３１−１側からの制御信号は、それぞれ、無線送受信部３０１、有線連結部３０２により受信され、制御部３１１に与えられる。反対に、端末装置１１１や基地局制御装置１３１−１側への制御信号は、記憶部３１２に保持されるパラメータ（端末装置１１１、無線回線さらに有線回線などに関する変数）などに基づき制御部３１１にて生成され、情報信号と同様に送信される。なお、基地局制御装置１３１−１は、基地局を制御する機能、ハンドオーバ処理を行う機能を備えているが、その他の詳しい構成の説明は省略する。
次に、端末装置１１１が測定する基地局１２１からの受信信号の品質に基づき行われるハンドオーバ処理について説明を行う。
端末装置１１１が接続されている基地局１２１−１とハンドオーバ先の基地局１２１−２の信号品質の関係は図４に示すとおりである。ハンドオーバ元の基地局１２１−１とハンドオーバ先の基地局１２１−２の間には距離が存在し、基地局１２１からの受信信号の品質は、端末装置１１１と基地局１２１の距離が遠くなるほど劣化する。重複区域と記載されている区間は、基地局１２１−１及び基地局１２１−２のどちらからの信号も受信できる区間であり、ハンドオーバはこの区間内で行われる。
端末装置１１１が矢印の方向に移動する場合、基地局１２１−１に対しての受信信号の品質は下がっていき、逆に基地局１２１−２に対しての信号品質は上がっていく。端末装置１１１は基地局１２１−１及び１２１−２の受信信号品質を測定し、記憶部２１２に記憶されている閾値と受信信号を比較し、閾値を満たした（超えた）場合にハンドオーバ処理が行われる。
端末装置１１１におけるハンドオーバ処理のフローを図５に示す。
端末装置１１１の記憶部２１２には、測定した受信信号の品質を基地局制御装置１３１に報告するか否かを判定する閾値が記憶されている。閾値は受信信号の品質に対するものであり、信号の大きさや信号対雑音比などに相当する。なお、端末装置１１１の周辺に位置する基地局は複数存在するが、以下の説明は現在接続されている（ハンドオーバ元の）基地局を基地局１２１−１、周辺の（ハンドオーバ先の）基地局を基地局１２１−２と仮定して説明を行う。
まず、端末装置１１１は基地局１２１−１から受信信号の品質を報告するか否かを判定する閾値が新たに通知されているか判断し（ステップＳ５０１）、通知されている場合は、記憶部２１２に記憶されている閾値を新たに通知された閾値に更新する（ステップＳ５０２）。ＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡでは、基地局１２１−１から端末装置１１１への通知は、基地局１２１−１が送信する報知情報に含まれるSystem Information BlockメッセージやMeasurement Controlメッセージを用いて行われる。基地局１２１−１から端末装置１１１への閾値の通知は、通信前または通信中に少なくとも一回行われる。基地局１２１−１より新たな閾値が通信されていない場合は、ステップＳ５０２の処理は行わない。
次に、端末装置１１１は現在接続している基地局１２１−１及び周辺の基地局１２１−２から一定の大きさで送信される信号（例えばＣＰＩＣＨ）を受信し（ステップＳ５０３）、測定部２１３にて受信信号の品質を測定する（ステップＳ５０４）。測定部２１３にて測定した現在接続されている基地局１２１−１の信号品質及び周辺の基地局１２１−２の信号品質と予め端末装置１１１に記憶されている閾値と比較し（ステップＳ５０５）、両基地局の信号品質が閾値を満たさない場合はステップＳ５０１に戻り同様の処理を繰返す。一方、測定した両基地局からの受信信号の品質が閾値を満たす場合はステップＳ５０６に進み、測定した品質を基地局１２１−１に報告する。ＷＣＤＭＡやＨＳＤＰＡでは、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を報告する際にはMeasurement Reportメッセージが用いられる。
基地局制御装置１３１は、端末装置１１１から測定した受信信号の品質を基地局１２１−１を介して受信すると、ハンドオーバ先の基地局１２１−２を決定し、ハンドオーバ先の基地局１２１−２及び関係する基地局制御装置１３１−２や網接続装置１４１に対して端末装置１１１がハンドオーバを行えるよう無線回線及び有線回線の準備を要求する。ハンドオーバ先の基地局１２１−２、基地局制御装置１３１及び網接続装置１４１が各回線の準備を完了すると、基地局制御装置１３１は、現在接続している基地局１２１−１を経由して端末装置１１１にハンドオーバ命令メッセージを送信する。
ハンドオーバ命令メッセージを受信した端末装置１１１は（ステップＳ５０７）、その命令に従い接続する基地局を基地局１２１−１から基地局１２１−２に切換える（ステップＳ５０８）。そして、新たに接続した基地局１２１−２を経由して基地局制御装置１３１にハンドオーバ完了メッセージを送信し（ステップＳ５０９）、ハンドオーバ処理を完了させる。尚、ハンドオーバ処理はセルが重複する区域にて行われる。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値に対して、従来の基地局１２１−１が行う設定処理を図６に示す。
基地局１２１−１は、記憶部３１２にパラメータとして保持される閾値が更新されているか否かを周期的に確認する（ステップＳ６０１）。閾値は、受信信号の品質に対するものであり、信号の大きさや信号対雑音比などに相当する。また、絶対値でも相対値でもよく、現在接続している基地局１２１−１に対するもの、周辺の基地局１２１−２に対するもの、または両方の基地局１２１に対するものでもよい。記憶部３１２のパラメータは、通常手動にて更新される。閾値が更新される場合、基地局１２１−１はその閾値を、基地局１２１−１配下の端末装置１１１に送信する（ステップＳ６０２）。
前述の通り、通常のハンドオーバ処理は無線回線にて端末装置が測定する受信信号の品質に基づき行われる。そして、端末装置が測定した受信信号の品質を基地局に報告するか否かを判定する閾値に従い、ハンドオーバ処理は開始される。このとき、ハンドオーバ元もハンドオーバ先も端末装置に対して固定の伝送帯域を割り当てるＴＤＭＡ方式やＣＤＭＡ方式を用いた場合、通信中の端末装置当たりの伝送速度が維持される。しかしながら、ＨＳＤＰＡのように共有チャネルによりデータの送信を行う場合、ある伝送帯域を複数の端末装置にて共有するため端末装置当たりの伝送速度は同じ基地局に同時接続する端末装置数等に基づいて変動する。従って、基地局から端末装置に送信される信号（ＣＰＩＣＨ）の品質だけに基づいてハンドオーバを行うのでは、ハンドオーバ元の基地局よりもハンドオーバ先の基地局の方がデータの伝送速度が遅くなってしまう可能性がある。
これに対して、ＨＳＤＰＡによる下りデータ送信において基地局が端末装置との無線品質や、誤り率、距離等を用いてハンドオーバを行う可能性があるかどうかを判断し、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐ発明が知られている（特許文献１）。しかし、この技術では、ハンドオーバを行うことによって伝送速度が低下してしまうという問題は解決できていない。
また、ＣＰＩＣＨの品質だけに基づいてハンドオーバを行うのではなく、基地局のシステム負荷に基づいてハンドオーバ先を選択する手段を用いている端末装置が知られている（特許文献２）。しかし、特許文献２に記載の発明は上り信号（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）を対象としたものであり、依然として伝送帯域を複数の端末装置にて共有する通信においてハンドオーバを行うことによって伝送速度が低下してしまうという問題を解決できていない。また、個々の端末装置で、基地局の負荷を測定しているため、端末装置の処理負担が大きいという問題があった。
これに対して、ＨＳＤＰＡによる下りデータ送信において基地局が端末装置との無線品質や、誤り率、距離等を用いてハンドオーバを行う可能性があるかどうかを判断し、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐ発明が知られている（特許文献１）。しかし、この技術では、ハンドオーバを行うことによって伝送速度が低下してしまうという問題は解決できていない。
また、ＣＰＩＣＨの品質だけに基づいてハンドオーバを行うのではなく、基地局のシステム負荷に基づいてハンドオーバ先を選択する手段を用いている端末装置が知られている（特許文献２）。しかし、特許文献２に記載の発明は上り信号（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）を対象としたものであり、依然として伝送帯域を複数の端末装置にて共有する通信においてハンドオーバを行うことによって伝送速度が低下してしまうという問題を解決できていない。また、個々の端末装置で、基地局の負荷を測定しているため、端末装置の処理負担が大きいという問題があった。
本発明はこのような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、ハンドオーバ処理を行うための閾値を基地局から端末装置へのデータの伝送状況を考慮して変更することで、より伝送速度を高く維持できるハンドオーバ処理を行うことを目的とする。
：特開２００４−８０６４０号公報
：特開２００５−２２９４１７号公報
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一つの態様では、移動通信システムに使用される基地局において、配下の端末装置との間の伝送状況に応じて、異なる閾値を算出する閾値算出部と、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する送信部と、を備えたことを特徴とする基地局を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局において、配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出する閾値算出部と、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する送信部と、を備えたことを特徴とする基地局を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、配下の端末装置との間の伝送状況に応じて、異なる閾値を算出し、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、ことを特徴とする基地局における通信方法を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出し、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、ことを特徴とする基地局における通信方法を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される端末装置において、該端末装置と、前記端末装置と通信を行う基地局との間の伝送状況と、該端末装置と、前記基地局の周辺に存在する基地局との間で期待される伝送状況に基づいて変更される閾値を受信する受信部と、受信した該閾値に基づいて、ハンドオーバ実施の契機となる信号を前記基地局に送信する送信部と、を備えたことを特徴とする端末装置を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局において、配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出する閾値算出部と、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する送信部と、を備えたことを特徴とする基地局を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、配下の端末装置との間の伝送状況に応じて、異なる閾値を算出し、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、ことを特徴とする基地局における通信方法を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出し、該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、ことを特徴とする基地局における通信方法を用いる。
また、本発明の他の一態様では、移動通信システムに使用される端末装置において、該端末装置と、前記端末装置と通信を行う基地局との間の伝送状況と、該端末装置と、前記基地局の周辺に存在する基地局との間で期待される伝送状況に基づいて変更される閾値を受信する受信部と、受信した該閾値に基づいて、ハンドオーバ実施の契機となる信号を前記基地局に送信する送信部と、を備えたことを特徴とする端末装置を用いる。
本発明によれば、基地局と端末装置の間でのデータ伝送状況を考慮したハンドオーバ制御を行うことができる。
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
[第１の実施形態の説明]
図７を用いて、本発明の第１の実施形態にかかる基地局１２１の構成について説明を行う。基地局１２１は、無線送受信部７０１、有線連結部７０２、制御部７１１、記憶部７１２、測定部７３１および閾値算出部７３２を備えている。
測定部７３１は、端末装置毎の伝送速度や、基地局１２１に同時接続している端末装置数、バッファ内データ量などを測定する。
なお、バッファ内データ量は、基地局に溜められている端末装置に対する送信データ量であり、その測定は基地局に接続されている１つの端末装置１１１に対しての送信データ量でもよいし、基地局１２１に接続されている全ての端末装置に対しての送信データ量でもよい。また、下り方向（基地局から端末装置への方向）に送信されるデータ量であっても、上り方向（端末装置から基地局への方向）に送信された基地局で受信したデータ量又は受信し、バッファに格納しているデータ量とすることもできる。
一方、閾値算出部７３２は、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を新たに算出するために設けられる。
閾値の算出は、測定部７３１にて測定される、配下の端末装置１１１の伝送速度（例えば、下り（上り）共有チャネルを介するデータの伝送速度）、この基地局１２１−１に現在接続している端末装置数、バッファ内データ量に基づいて算出される。尚、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（例えば、下り共有チャネルを介してデータの伝送速度）や、周辺の基地局１２１−２に接続している端末装置数、周辺の基地局１２１−２におけるバッファ内データ量（前述同様上り、下りデータのいずれについてのデータ量として採用できる）等に基づいて算出することもできる。もちろん、これらの組み合わせとすることもできる。
記憶部７１２は、閾値等の他に測定部にて測定した伝送速度や基地局１２１に同接接続している端末数、バッファ内データ量などの記憶も行うことができる。
尚、この例では、周辺の基地局から定期的な通知を要しない情報（例えば、周辺の基地局において、想定される既知の伝送速度情報）を期待値として予め記憶部７１２に記憶しておく。期待値の記憶は省略することもできる。
ここでは、端末装置１１１に対して音声やデータなどの情報信号を共有チャネルにて転送する移動通信システムから専有チャネルにて転送する移動通信システムへのハンドオーバ処理を考える。
図８は端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を、基地局１２１にて変更する設定処理を表すフロー図である。ここでは、現在、端末装置１１１が接続されている基地局１２１−１の移動通信システムの通信方式として、端末装置に対して音声やデータなどの情報信号を複数の端末装置が共有する伝送帯域である共有チャネルにて伝送する通信方式を想定して説明を行う。さらに、周辺の基地局１２１−２での通信方式として、データを専有チャネルにて伝送する通信方式と想定し、測定部が測定する伝送状況を表す測定項目として、端末装置毎の伝送速度を考える。周辺の基地局１２１−２のように専有チャネルにてデータを伝送する場合の伝送速度は、符号化率やタイムスロットの数などによりほぼ固定的に決定されるため、現在接続されている共有チャネルでの伝送を行う基地局１２１−１は、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（専有チャネルの伝送速度）をパラメータとして予め記憶部７１２に記憶することができる。即ち、周辺基地局からの定期的な報告がなくとも閾値の算出を行うことができ、網内トラフィックの増大を抑制することができる。
まず、基地局１２１に備えられる測定部７３１において、現在、この基地局１２１配下の端末装置１１１の伝送速度（下り（又は上り）共有チャネルを介した、この端末装置１１１に対するデータ伝送速度）を測定する（ステップＳ８０１）。次に、測定結果に変化があるかどうかの比較を行う（ステップＳ８０２）。比較した結果、伝送速度に変化がなければステップＳ８０１に戻り同様の処理を行う。変化があった場合は、ステップＳ８０３に進み端末装置１１１が受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値を算出する。算出した閾値は、記憶部７１２に保存され（ステップＳ８０４）、基地局１２１から端末装置１１１に送信される（ステップＳ８０５）。
ステップＳ８０２で比較した結果、伝送速度に変化があった場合にステップＳ８０３で行われる閾値の算出方法を図９の対応表を用いて具体的に説明する。なお、図９の対応表は基地局１２１の記憶部７１２に記憶されている。なお、シームレスなサービスを提供するためにはハンドオーバを実現するための閾値の上下限が存在する。
図９の対応表には測定部７３１にて測定される現在接続している基地局１２１−１の端末装置毎の伝送速度の測定結果、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度の期待値、基地局１２１−１に対しての閾値、周辺の基地局１２１−２に対しての閾値の対応関係が記憶されている。図９においては、現在接続されている基地局１２１−１の通信方式として、共有チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨにてデータを伝送するＨＳＤＰＡを想定する。また、周辺の基地局１２１−２の通信方式としてＧＳＭ／ＧＰＲＳを想定し、専有チャネルにてデータを伝送する周辺の基地局１２１−２の期待値である伝送速度のパラメータとして一個のタイムスロットの伝送速度に相当する２１．４[ｋｂｐｓ]を設定している。ここで、現在接続されている基地局１２１−１と、周辺の基地局１２１−２は通信方式が異なるため、基地局制御装置１３１が異なるものとすることもできる。以下本発明の第一の実施形態では、周辺の基地局を１２１−３とし、現在接続されている基地局１２１−１を制御する基地局制御装置は１３１−１、周辺の基地局１２１−３を制御する基地局制御装置を１３１−２とする。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値としては２個の閾値が設定されており、現在接続されている基地局１２１−１に対しての閾値は、ハンドオーバ処理開始を判定する閾値（この閾値を下回るとハンドオーバ処理を開始）であり、周辺の基地局１２１−３に対しての閾値はハンドオーバ先の基地局としての妥当性（ハンドオーバ先候補）を判定（選択）する閾値である。
例えば、現在接続されている基地局１２１−１と端末装置１１１の伝送速度が２０〜１００[ｋｂｐｓ]である場合、前者の閾値としてＨＳＤＰＡのＣＰＩＣＨの受信信号対干渉電力比を示す−１３[ｄＢ]、後者の閾値としてＧＳＭ／ＧＰＲＳの受信信号電力を示す−１００[ｄＢｍ]が設定されていることになる。尚、ここでは、期待値は、閾値の選択には利用していない。
一定周期毎に端末装置１１１あたりの伝送速度を測定した結果、伝送速度に変化があり１００[ｋｂｐｓ]より大きい場合にはハンドオーバ処理開始を判定する基地局１２１−１の閾値を対応表に基づいて−1５[ｄＢ]に、反対に測定結果が２０[ｋｂｐｓ]より小さい場合は−１１［ｄＢ］に変更すればよい。一方、周辺の基地局１２１−３に関しては、期待される伝送速度が一定であるため、閾値は常に−１００［ｄＢｍ］である。
図１０は、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告してから、ハンドオーバを行うまでに基地局制御装置１３１で行う制御のフロー図である。
尚、このフローは、基地局１２１で行うことも可能である。基地局制御装置１３１を省略したシステムにおいては、特にそのような構成をとることが望ましい。
まず、周辺の基地局１２１−１に対する信号の品質情報が端末装置１１１から報告されているか否かを判定する（ステップＳ１００１）。報告されていなければ報告を受けるまでステップＳ１００１の処理を繰返す。報告を受けていれば、報告された受信信号の品質よりハンドオーバ先の基地局を周辺の基地局１２１−３の中から選ぶ（ステップＳ１００２）。次に、端末装置１１１がハンドオーバを行うことができるように、選んだ基地局１２１−３や、選んだ基地局１２１−３の制御を行っている基地局制御装置１３１−２、網接続装置にハンドオーバの準備を行うよう要求する（ステップＳ１００３）。基地局制御装置１３１−２や網接続装置等の準備が完了すれば（ステップＳ１００４）、現在接続している基地局１２１−１に対する信号の品質情報が端末装置１１１から報告されるまで待機しておき（ステップＳ１００５）、報告があれば、端末装置１１１に対してハンドオーバを行うよう命令を送信する（ステップＳ１００６）。
尚、この例では、周辺基地局からの受信信号について受信品質を測定し、周辺基地局用の閾値を超えることを検出し、周辺基地局からの受信信号の受信に品質を先に報告し、その後、接続基地局からの受信信号についての受信品質を測定し、接続基地局用の閾値を満たすことを検出して、接続基地局からの受信信号の受信品質を後に報告する例を示したが、これに限るものではない。例えば、端末装置が、接続基地局からの受信信号についての受信品質を測定し、接続基地局用の閾値を下回ることを検出して、接続基地局からの受信信号の受信品質とともに、周辺基地局からの受信信号の受信品質（周辺基地局用の閾値を満たす品質に限定することもできる）を報告することもできる。いずれにしても、現在接続している基地局に対する信号の品質情報の送信がハンドオーバ実施の契機となる。
以下、図１１を用いて端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値の変更に伴って生じるハンドオーバ処理タイミングの変化を示す。このときの端末装置１１１の動作は図５のフローの通り、基地局１２１−１の構成は図７、ハンドオーバ処理は図１０の通りである。
図９の対応表で現在の基地局１２１−１の伝送速度が２０〜１００［ｋｂｐｓ］、周辺の基地局１２１−３にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］を基準に考えた場合、現在接続されている基地局１２１−１で設定する閾値は−１３［ｄＢ］であり、周辺の基地局１２１−３の閾値は−１００［ｄＢｍ］である。この場合に図１１(ａ)のように閾値が設定されているとすると、端末装置１１１が図の矢印の方向に移動しており、Ｙ点に来たときに周辺の基地局１２１−３からの受信信号の品質が閾値を満たし、ここでハンドオーバ先の基地局１２１−３を判定する。さらに矢印の方向に移動し、Ｘ点に来たときに現在接続されている基地局１２１−１からの受信信号の品質が閾値を満たすので、ここでハンドオーバを行う。この図に従うと、ハンドオーバを行うタイミングは両基地局のほぼ中間地点で行われることになる。
次に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が１００［ｋｂｐｓ］より大きく、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］の場合を考えると、現在接続している基地局１２１−１に対する閾値が−１５［ｄＢ］になることが図９の対応表からよみとれる。この場合、基地局１２１−１に対する閾値が下がり、図１１(ｂ)に示すように端末装置１１１がハンドオーバを行うＸ点にたどり着くまでの距離が、図１１（ａ）よりも基地局１２１−３側になるので、現在接続されている基地局１２１−１に接続されている時間が長くなり、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなることがわかる。
反対に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が２０［ｋｂｐｓ］未満で、周辺の基地局１２１−３にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］の場合を考えると、現在接続している基地局１２１−１に対する閾値が−１１［ｄＢ］になることが図９の対応表からよみとれる。この場合、図１１（ｃ）に示すように端末装置１１１で受信する信号の品質が閾値に達するＸ点が基地局１２１−１に近くなるので、ハンドオーバのタイミングが早くなり、周辺の基地局１２１−３に接続されている時間が長くなるので、先ほどと同様、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続している時間が長くなるので、できる限り高い伝送速度を維持できることになる。
[第１の実施形態の説明]
図７を用いて、本発明の第１の実施形態にかかる基地局１２１の構成について説明を行う。基地局１２１は、無線送受信部７０１、有線連結部７０２、制御部７１１、記憶部７１２、測定部７３１および閾値算出部７３２を備えている。
測定部７３１は、端末装置毎の伝送速度や、基地局１２１に同時接続している端末装置数、バッファ内データ量などを測定する。
なお、バッファ内データ量は、基地局に溜められている端末装置に対する送信データ量であり、その測定は基地局に接続されている１つの端末装置１１１に対しての送信データ量でもよいし、基地局１２１に接続されている全ての端末装置に対しての送信データ量でもよい。また、下り方向（基地局から端末装置への方向）に送信されるデータ量であっても、上り方向（端末装置から基地局への方向）に送信された基地局で受信したデータ量又は受信し、バッファに格納しているデータ量とすることもできる。
一方、閾値算出部７３２は、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を新たに算出するために設けられる。
閾値の算出は、測定部７３１にて測定される、配下の端末装置１１１の伝送速度（例えば、下り（上り）共有チャネルを介するデータの伝送速度）、この基地局１２１−１に現在接続している端末装置数、バッファ内データ量に基づいて算出される。尚、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（例えば、下り共有チャネルを介してデータの伝送速度）や、周辺の基地局１２１−２に接続している端末装置数、周辺の基地局１２１−２におけるバッファ内データ量（前述同様上り、下りデータのいずれについてのデータ量として採用できる）等に基づいて算出することもできる。もちろん、これらの組み合わせとすることもできる。
記憶部７１２は、閾値等の他に測定部にて測定した伝送速度や基地局１２１に同接接続している端末数、バッファ内データ量などの記憶も行うことができる。
尚、この例では、周辺の基地局から定期的な通知を要しない情報（例えば、周辺の基地局において、想定される既知の伝送速度情報）を期待値として予め記憶部７１２に記憶しておく。期待値の記憶は省略することもできる。
ここでは、端末装置１１１に対して音声やデータなどの情報信号を共有チャネルにて転送する移動通信システムから専有チャネルにて転送する移動通信システムへのハンドオーバ処理を考える。
図８は端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を、基地局１２１にて変更する設定処理を表すフロー図である。ここでは、現在、端末装置１１１が接続されている基地局１２１−１の移動通信システムの通信方式として、端末装置に対して音声やデータなどの情報信号を複数の端末装置が共有する伝送帯域である共有チャネルにて伝送する通信方式を想定して説明を行う。さらに、周辺の基地局１２１−２での通信方式として、データを専有チャネルにて伝送する通信方式と想定し、測定部が測定する伝送状況を表す測定項目として、端末装置毎の伝送速度を考える。周辺の基地局１２１−２のように専有チャネルにてデータを伝送する場合の伝送速度は、符号化率やタイムスロットの数などによりほぼ固定的に決定されるため、現在接続されている共有チャネルでの伝送を行う基地局１２１−１は、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（専有チャネルの伝送速度）をパラメータとして予め記憶部７１２に記憶することができる。即ち、周辺基地局からの定期的な報告がなくとも閾値の算出を行うことができ、網内トラフィックの増大を抑制することができる。
まず、基地局１２１に備えられる測定部７３１において、現在、この基地局１２１配下の端末装置１１１の伝送速度（下り（又は上り）共有チャネルを介した、この端末装置１１１に対するデータ伝送速度）を測定する（ステップＳ８０１）。次に、測定結果に変化があるかどうかの比較を行う（ステップＳ８０２）。比較した結果、伝送速度に変化がなければステップＳ８０１に戻り同様の処理を行う。変化があった場合は、ステップＳ８０３に進み端末装置１１１が受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値を算出する。算出した閾値は、記憶部７１２に保存され（ステップＳ８０４）、基地局１２１から端末装置１１１に送信される（ステップＳ８０５）。
ステップＳ８０２で比較した結果、伝送速度に変化があった場合にステップＳ８０３で行われる閾値の算出方法を図９の対応表を用いて具体的に説明する。なお、図９の対応表は基地局１２１の記憶部７１２に記憶されている。なお、シームレスなサービスを提供するためにはハンドオーバを実現するための閾値の上下限が存在する。
図９の対応表には測定部７３１にて測定される現在接続している基地局１２１−１の端末装置毎の伝送速度の測定結果、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度の期待値、基地局１２１−１に対しての閾値、周辺の基地局１２１−２に対しての閾値の対応関係が記憶されている。図９においては、現在接続されている基地局１２１−１の通信方式として、共有チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨにてデータを伝送するＨＳＤＰＡを想定する。また、周辺の基地局１２１−２の通信方式としてＧＳＭ／ＧＰＲＳを想定し、専有チャネルにてデータを伝送する周辺の基地局１２１−２の期待値である伝送速度のパラメータとして一個のタイムスロットの伝送速度に相当する２１．４[ｋｂｐｓ]を設定している。ここで、現在接続されている基地局１２１−１と、周辺の基地局１２１−２は通信方式が異なるため、基地局制御装置１３１が異なるものとすることもできる。以下本発明の第一の実施形態では、周辺の基地局を１２１−３とし、現在接続されている基地局１２１−１を制御する基地局制御装置は１３１−１、周辺の基地局１２１−３を制御する基地局制御装置を１３１−２とする。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値としては２個の閾値が設定されており、現在接続されている基地局１２１−１に対しての閾値は、ハンドオーバ処理開始を判定する閾値（この閾値を下回るとハンドオーバ処理を開始）であり、周辺の基地局１２１−３に対しての閾値はハンドオーバ先の基地局としての妥当性（ハンドオーバ先候補）を判定（選択）する閾値である。
例えば、現在接続されている基地局１２１−１と端末装置１１１の伝送速度が２０〜１００[ｋｂｐｓ]である場合、前者の閾値としてＨＳＤＰＡのＣＰＩＣＨの受信信号対干渉電力比を示す−１３[ｄＢ]、後者の閾値としてＧＳＭ／ＧＰＲＳの受信信号電力を示す−１００[ｄＢｍ]が設定されていることになる。尚、ここでは、期待値は、閾値の選択には利用していない。
一定周期毎に端末装置１１１あたりの伝送速度を測定した結果、伝送速度に変化があり１００[ｋｂｐｓ]より大きい場合にはハンドオーバ処理開始を判定する基地局１２１−１の閾値を対応表に基づいて−1５[ｄＢ]に、反対に測定結果が２０[ｋｂｐｓ]より小さい場合は−１１［ｄＢ］に変更すればよい。一方、周辺の基地局１２１−３に関しては、期待される伝送速度が一定であるため、閾値は常に−１００［ｄＢｍ］である。
図１０は、端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告してから、ハンドオーバを行うまでに基地局制御装置１３１で行う制御のフロー図である。
尚、このフローは、基地局１２１で行うことも可能である。基地局制御装置１３１を省略したシステムにおいては、特にそのような構成をとることが望ましい。
まず、周辺の基地局１２１−１に対する信号の品質情報が端末装置１１１から報告されているか否かを判定する（ステップＳ１００１）。報告されていなければ報告を受けるまでステップＳ１００１の処理を繰返す。報告を受けていれば、報告された受信信号の品質よりハンドオーバ先の基地局を周辺の基地局１２１−３の中から選ぶ（ステップＳ１００２）。次に、端末装置１１１がハンドオーバを行うことができるように、選んだ基地局１２１−３や、選んだ基地局１２１−３の制御を行っている基地局制御装置１３１−２、網接続装置にハンドオーバの準備を行うよう要求する（ステップＳ１００３）。基地局制御装置１３１−２や網接続装置等の準備が完了すれば（ステップＳ１００４）、現在接続している基地局１２１−１に対する信号の品質情報が端末装置１１１から報告されるまで待機しておき（ステップＳ１００５）、報告があれば、端末装置１１１に対してハンドオーバを行うよう命令を送信する（ステップＳ１００６）。
尚、この例では、周辺基地局からの受信信号について受信品質を測定し、周辺基地局用の閾値を超えることを検出し、周辺基地局からの受信信号の受信に品質を先に報告し、その後、接続基地局からの受信信号についての受信品質を測定し、接続基地局用の閾値を満たすことを検出して、接続基地局からの受信信号の受信品質を後に報告する例を示したが、これに限るものではない。例えば、端末装置が、接続基地局からの受信信号についての受信品質を測定し、接続基地局用の閾値を下回ることを検出して、接続基地局からの受信信号の受信品質とともに、周辺基地局からの受信信号の受信品質（周辺基地局用の閾値を満たす品質に限定することもできる）を報告することもできる。いずれにしても、現在接続している基地局に対する信号の品質情報の送信がハンドオーバ実施の契機となる。
以下、図１１を用いて端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１−１に報告するか否かを判定する閾値の変更に伴って生じるハンドオーバ処理タイミングの変化を示す。このときの端末装置１１１の動作は図５のフローの通り、基地局１２１−１の構成は図７、ハンドオーバ処理は図１０の通りである。
図９の対応表で現在の基地局１２１−１の伝送速度が２０〜１００［ｋｂｐｓ］、周辺の基地局１２１−３にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］を基準に考えた場合、現在接続されている基地局１２１−１で設定する閾値は−１３［ｄＢ］であり、周辺の基地局１２１−３の閾値は−１００［ｄＢｍ］である。この場合に図１１(ａ)のように閾値が設定されているとすると、端末装置１１１が図の矢印の方向に移動しており、Ｙ点に来たときに周辺の基地局１２１−３からの受信信号の品質が閾値を満たし、ここでハンドオーバ先の基地局１２１−３を判定する。さらに矢印の方向に移動し、Ｘ点に来たときに現在接続されている基地局１２１−１からの受信信号の品質が閾値を満たすので、ここでハンドオーバを行う。この図に従うと、ハンドオーバを行うタイミングは両基地局のほぼ中間地点で行われることになる。
次に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が１００［ｋｂｐｓ］より大きく、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］の場合を考えると、現在接続している基地局１２１−１に対する閾値が−１５［ｄＢ］になることが図９の対応表からよみとれる。この場合、基地局１２１−１に対する閾値が下がり、図１１(ｂ)に示すように端末装置１１１がハンドオーバを行うＸ点にたどり着くまでの距離が、図１１（ａ）よりも基地局１２１−３側になるので、現在接続されている基地局１２１−１に接続されている時間が長くなり、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなることがわかる。
反対に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が２０［ｋｂｐｓ］未満で、周辺の基地局１２１−３にて期待される伝送速度が２１．４［ｋｂｐｓ］の場合を考えると、現在接続している基地局１２１−１に対する閾値が−１１［ｄＢ］になることが図９の対応表からよみとれる。この場合、図１１（ｃ）に示すように端末装置１１１で受信する信号の品質が閾値に達するＸ点が基地局１２１−１に近くなるので、ハンドオーバのタイミングが早くなり、周辺の基地局１２１−３に接続されている時間が長くなるので、先ほどと同様、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続している時間が長くなるので、できる限り高い伝送速度を維持できることになる。
尚、閾値の算出に関わる機能（記憶部７１２、閾値算出部７３２等）を基地局制御装置１３１に設けることもできる。例えば、測定部７３１は基地局１２１に残し、測定結果を基地局制御装置１３１に報告し、その報告に基づいて基地局制御装置１３１の記憶部の内容を用いて閾値算出を行うのである。
[第２の実施形態の説明]
第２の実施形態では、基地局１２１が周辺の基地局から情報を取得する場合について説明する。
図１２は端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局装置１２１に報告するか否かを判定する閾値を、変更する設定処理を表すフロー図である。
ここでは、現在、端末装置が接続されている基地局１２１−１及び周辺の基地局１２１−２の通信方式として、端末装置に対してデータの情報信号を複数の端末装置が共有する伝送帯域である共有チャネルにて伝送する通信方式を想定し、測定部が測定する伝送状況を表す測定項目して、端末装置１１１毎の伝送速度（共有チャネルについての上り又は下りの伝送速度）を考える。第１の実施形態では、周辺の基地局１２１−２にて専有チャネル等を採用する通信方式を想定していたので、現在接続されている共有チャネルでの伝送を行う基地局１２１−１は、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（専有チャネルの伝送速度）をパラメータとして予め記憶部７１２に記憶していた。それに対して本第２の実施形態では、周辺の基地局１２１−２での伝送速度等がダイナミックに変動し得ることを想定しているので、伝送速度が予め固定されておらず、周辺の基地局１２１−２におけるパラメータ（伝送速度等）を取得する必要がある。
また、この例では、現在接続されている基地局における測定結果、周辺の基地局について取得したパラメータの双方（例えば組み合わせ）を用いて閾値を決定する。
まず、基地局１２１に備えられる測定部７３１において、現在端末装置１１１と接続されている基地局１２１−１の伝送速度を測定（モニタ）し、周辺の基地局１２１−２における予想伝送速度を取得する (ステップＳ１４０１、ステップＳ１４０２)。
伝送速度に限らず、現在接続している端末装置数、バッファ内データ量を代わりに、又は適宜組み合わせて用いることもできる。
尚、予想伝送速度の算出は、端末装置がハンドオーバを行った場合、共有チャネルにつついてハンドオーバ後に適用可能と想定される伝送速度の予想であり、現在、配下の端末装置全てに割り当てている伝送速度と最大伝送速度との差分等とすることもできる。また、共有チャネルについて、現在接続中の端末装置数と最大接続端末数の差、バッファに現在格納しているデータ量と最大容量との差等を、周辺の基地局情報として基地局１２１−１で取得するようにしてもよい。
次に、測定結果と、取得した周辺の基地局での伝送速度のいずれかが記憶済みのものに対して変化したかどうか判断する（ステップＳ１４０３）。
比較した結果、変化がなければ、ステップＳ１４０１に戻り同様の処理を行う。変化があった場合は、ステップＳ１４０４に進み受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を算出する。
算出した閾値は、記憶部７１２に保存され（ステップＳ１４０５）、基地局１２１を介して端末装置１１１に送信される（ステップＳ１４０６）。
ステップＳ１４０３の測定結果、伝送速度の関係に変化があった場合にステップＳ１４０４で行われる閾値の算出方法を図１４の対応表を用いて具体的に説明する。なお、図１４の対応表は基地局１２１の記憶部７１２に記憶されている。
図１４の対応表には測定部７３１にて測定される現在接続している基地局１２１−１と周辺の基地局１２１−２での端末装置あたりの伝送速度の測定結果、周辺の基地局１２１−２に対しての閾値の対応関係が記憶されている。図１４においては、現在接続されている基地局１２１−１及び周辺基地局１２１−２の通信方式は共有チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨにてデータを伝送するＨＳＤＰＡを想定する。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値として、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質を表す１個の閾値を用意する。
先のように現在接続されている基地局からの受信信号の品質と周辺の基地局からの受信信号の品質を表す２個の閾値とすることもできる。ようするに、接続基地局の方が周辺基地局より伝送速度が速いのであれば、周辺基地局の閾値を上げ、接続基地局の閾値を下げる方向に制御し、接続基地局の方が周辺基地局より伝送速度が遅いのであれば、周辺基地局の閾値を下げ、接続基地局の閾値を上げる方向に制御する。
これにより、前者の場合は、接続基地局にとどまりやすく、後者の場合は、周辺基地局にハンドオーバしやすくなる。
尚、端末装置は、接続基地局から受信した受信信号に対する周辺基地局から受信した受信信号の品質がこの閾値を超えた場合に、受信品質の報告を行う。
基地局１２１は、測定した端末装置の伝送速度と周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度を比較して、この閾値を変更する。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値の変更に伴って生じるハンドオーバ処理タイミングの変化を図１３に示す。各装置の構成は先に説明したものを用いることとする。
端末装置１１１は測定した周辺の基地局１２１−２に対する受信信号の品質が閾値以上になった場合、その結果を現在接続している基地局１２１−１へ報告し、ハンドオーバ処理が行われる。
図１４の対応表を用いて説明を行うと、現在の基地局１２１−１の伝送速度と周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度の差がα以内であれば、現在の基地局からの受信信号に対する周辺の基地局１２１−２からの受信信号の品質として設定される閾値は０［ｄＢ］である。この場合に図１３(ａ)のように閾値が設定されているとすると、端末装置１１１が図の矢印の方向に移動しており、Ｙ点に来たときに周辺の基地局１２１−２からの受信信号の品質が閾値を満たすので、ハンドオーバ実施の契機となる受信品質を基地局に送信することで、ハンドオーバを行う。この図に従うと、ハンドオーバを行うタイミングは両基地局のほぼ中間地点で行われることになる。
次に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度よりα以上大きい場合は、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質として設定される閾値が＋３［ｄＢ］になることが図１４の対応表からよみとれる。この場合、周辺の基地局１２１−２に対する閾値が上がり、図１３ (ｂ)に示すように端末装置１１１がハンドオーバを行うＹ点にたどり着くまでの距離が、図１３（ａ）よりも基地局１２１−２側になるので、現在接続されている基地局１２１−１に接続されている時間が長くなり、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなることがわかる。
反対に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度よりα以上小さい場合は、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質として設定される閾値が−３［ｄＢ］になることが図１４の対応表からよみとれる。この場合、図１３（ｃ）に示すように通常よりもハンドオーバのタイミングが早くなり、周辺の基地局１２１−２に接続されている時間が長くなるので、先ほどと同様端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなるので、できる限り高い伝送速度を維持できることになる。
尚、情報信号を共有チャネルにて転送する異なる移動通信システムの間、さらに専有チャネルでも同一の伝送速度を維持できない同じ移動通信システムの基地局間や異なる移動通信システムの間のハンドオーバ処理においても、同様に端末装置が測定した受信信号の品質を基地局に報告するか否かを判定する閾値を変更し、より高い伝送速度が期待できる基地局に接続することも可能である。
共有チャネルでの情報信号の転送においては、同時接続する端末装置数が少ない場合に端末装置あたりの共有チャネルの使用率が増加し、伝送速度が速く、端末装置に対するバッファ内データ量も少なくなる。反対に、同時接続する端末装置数が多い場合は端末装置あたりの共有チャネルの使用率が減少し、伝送速度が遅く、端末装置に対するバッファ内データ量も多くなる。バッファ内データ量が少なければ、その端末装置として十分な伝送速度が満たされている。すなわち、伝送状況を表す測定項目として、同時接続する端末装置数や端末装置あたりのバッファ内データ量、基地局あたりのバッファ内データ量、さらにその組合せなどを考えても端末装置あたりの伝送速度をパラメータとして考えたときと同様の処理でハンドオーバを行うことも可能である。ただし、測定項目が同時接続する端末装置数である場合、ハンドオーバ処理が行われる少なくとも一方の基地局が共有チャネルを使用する場合にのみ適応することができる。
また、各測定項目は、下り回線、上下回線のいずれに関係しても同様である。ただし、測定項目がバッファ内データ量である場合、下り回線のみに対して適応することができる。
[第２の実施形態の説明]
第２の実施形態では、基地局１２１が周辺の基地局から情報を取得する場合について説明する。
図１２は端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局装置１２１に報告するか否かを判定する閾値を、変更する設定処理を表すフロー図である。
ここでは、現在、端末装置が接続されている基地局１２１−１及び周辺の基地局１２１−２の通信方式として、端末装置に対してデータの情報信号を複数の端末装置が共有する伝送帯域である共有チャネルにて伝送する通信方式を想定し、測定部が測定する伝送状況を表す測定項目して、端末装置１１１毎の伝送速度（共有チャネルについての上り又は下りの伝送速度）を考える。第１の実施形態では、周辺の基地局１２１−２にて専有チャネル等を採用する通信方式を想定していたので、現在接続されている共有チャネルでの伝送を行う基地局１２１−１は、周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度（専有チャネルの伝送速度）をパラメータとして予め記憶部７１２に記憶していた。それに対して本第２の実施形態では、周辺の基地局１２１−２での伝送速度等がダイナミックに変動し得ることを想定しているので、伝送速度が予め固定されておらず、周辺の基地局１２１−２におけるパラメータ（伝送速度等）を取得する必要がある。
また、この例では、現在接続されている基地局における測定結果、周辺の基地局について取得したパラメータの双方（例えば組み合わせ）を用いて閾値を決定する。
まず、基地局１２１に備えられる測定部７３１において、現在端末装置１１１と接続されている基地局１２１−１の伝送速度を測定（モニタ）し、周辺の基地局１２１−２における予想伝送速度を取得する (ステップＳ１４０１、ステップＳ１４０２)。
伝送速度に限らず、現在接続している端末装置数、バッファ内データ量を代わりに、又は適宜組み合わせて用いることもできる。
尚、予想伝送速度の算出は、端末装置がハンドオーバを行った場合、共有チャネルにつついてハンドオーバ後に適用可能と想定される伝送速度の予想であり、現在、配下の端末装置全てに割り当てている伝送速度と最大伝送速度との差分等とすることもできる。また、共有チャネルについて、現在接続中の端末装置数と最大接続端末数の差、バッファに現在格納しているデータ量と最大容量との差等を、周辺の基地局情報として基地局１２１−１で取得するようにしてもよい。
次に、測定結果と、取得した周辺の基地局での伝送速度のいずれかが記憶済みのものに対して変化したかどうか判断する（ステップＳ１４０３）。
比較した結果、変化がなければ、ステップＳ１４０１に戻り同様の処理を行う。変化があった場合は、ステップＳ１４０４に進み受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値を算出する。
算出した閾値は、記憶部７１２に保存され（ステップＳ１４０５）、基地局１２１を介して端末装置１１１に送信される（ステップＳ１４０６）。
ステップＳ１４０３の測定結果、伝送速度の関係に変化があった場合にステップＳ１４０４で行われる閾値の算出方法を図１４の対応表を用いて具体的に説明する。なお、図１４の対応表は基地局１２１の記憶部７１２に記憶されている。
図１４の対応表には測定部７３１にて測定される現在接続している基地局１２１−１と周辺の基地局１２１−２での端末装置あたりの伝送速度の測定結果、周辺の基地局１２１−２に対しての閾値の対応関係が記憶されている。図１４においては、現在接続されている基地局１２１−１及び周辺基地局１２１−２の通信方式は共有チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨにてデータを伝送するＨＳＤＰＡを想定する。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値として、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質を表す１個の閾値を用意する。
先のように現在接続されている基地局からの受信信号の品質と周辺の基地局からの受信信号の品質を表す２個の閾値とすることもできる。ようするに、接続基地局の方が周辺基地局より伝送速度が速いのであれば、周辺基地局の閾値を上げ、接続基地局の閾値を下げる方向に制御し、接続基地局の方が周辺基地局より伝送速度が遅いのであれば、周辺基地局の閾値を下げ、接続基地局の閾値を上げる方向に制御する。
これにより、前者の場合は、接続基地局にとどまりやすく、後者の場合は、周辺基地局にハンドオーバしやすくなる。
尚、端末装置は、接続基地局から受信した受信信号に対する周辺基地局から受信した受信信号の品質がこの閾値を超えた場合に、受信品質の報告を行う。
基地局１２１は、測定した端末装置の伝送速度と周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度を比較して、この閾値を変更する。
端末装置１１１が測定した受信信号の品質を基地局１２１に報告するか否かを判定する閾値の変更に伴って生じるハンドオーバ処理タイミングの変化を図１３に示す。各装置の構成は先に説明したものを用いることとする。
端末装置１１１は測定した周辺の基地局１２１−２に対する受信信号の品質が閾値以上になった場合、その結果を現在接続している基地局１２１−１へ報告し、ハンドオーバ処理が行われる。
図１４の対応表を用いて説明を行うと、現在の基地局１２１−１の伝送速度と周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度の差がα以内であれば、現在の基地局からの受信信号に対する周辺の基地局１２１−２からの受信信号の品質として設定される閾値は０［ｄＢ］である。この場合に図１３(ａ)のように閾値が設定されているとすると、端末装置１１１が図の矢印の方向に移動しており、Ｙ点に来たときに周辺の基地局１２１−２からの受信信号の品質が閾値を満たすので、ハンドオーバ実施の契機となる受信品質を基地局に送信することで、ハンドオーバを行う。この図に従うと、ハンドオーバを行うタイミングは両基地局のほぼ中間地点で行われることになる。
次に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度よりα以上大きい場合は、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質として設定される閾値が＋３［ｄＢ］になることが図１４の対応表からよみとれる。この場合、周辺の基地局１２１−２に対する閾値が上がり、図１３ (ｂ)に示すように端末装置１１１がハンドオーバを行うＹ点にたどり着くまでの距離が、図１３（ａ）よりも基地局１２１−２側になるので、現在接続されている基地局１２１−１に接続されている時間が長くなり、端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなることがわかる。
反対に、現在接続されている基地局１２１−１の伝送速度が周辺の基地局１２１−２にて期待される伝送速度よりα以上小さい場合は、現在接続されている基地局からの受信信号に対する周辺の基地局からの受信信号の品質として設定される閾値が−３［ｄＢ］になることが図１４の対応表からよみとれる。この場合、図１３（ｃ）に示すように通常よりもハンドオーバのタイミングが早くなり、周辺の基地局１２１−２に接続されている時間が長くなるので、先ほどと同様端末装置１１１はより高い伝送速度が期待できる基地局に接続されている時間が長くなるので、できる限り高い伝送速度を維持できることになる。
尚、情報信号を共有チャネルにて転送する異なる移動通信システムの間、さらに専有チャネルでも同一の伝送速度を維持できない同じ移動通信システムの基地局間や異なる移動通信システムの間のハンドオーバ処理においても、同様に端末装置が測定した受信信号の品質を基地局に報告するか否かを判定する閾値を変更し、より高い伝送速度が期待できる基地局に接続することも可能である。
共有チャネルでの情報信号の転送においては、同時接続する端末装置数が少ない場合に端末装置あたりの共有チャネルの使用率が増加し、伝送速度が速く、端末装置に対するバッファ内データ量も少なくなる。反対に、同時接続する端末装置数が多い場合は端末装置あたりの共有チャネルの使用率が減少し、伝送速度が遅く、端末装置に対するバッファ内データ量も多くなる。バッファ内データ量が少なければ、その端末装置として十分な伝送速度が満たされている。すなわち、伝送状況を表す測定項目として、同時接続する端末装置数や端末装置あたりのバッファ内データ量、基地局あたりのバッファ内データ量、さらにその組合せなどを考えても端末装置あたりの伝送速度をパラメータとして考えたときと同様の処理でハンドオーバを行うことも可能である。ただし、測定項目が同時接続する端末装置数である場合、ハンドオーバ処理が行われる少なくとも一方の基地局が共有チャネルを使用する場合にのみ適応することができる。
また、各測定項目は、下り回線、上下回線のいずれに関係しても同様である。ただし、測定項目がバッファ内データ量である場合、下り回線のみに対して適応することができる。
また、上記第１及び第２の実施形態の発明は、記憶部に予め対応表が記憶されており、対応表に基づいて閾値を算出したが、計算式に基づき算出されてもよい。
また、ハンドオーバ元の基地局とハンドオーバ先の基地局が通信を行う基地局が異なる場合、基地局は上位ノードを介して伝送速度等の通信を行い、第１及び第２の実施形態と同様の方法で閾値の算出を行う。
また、屋内などホットスポットにて使用される無線ＬＡＮ(Local Area Network)のＩＥＥＥ８０２．１１なども広く普及し、無線ＭＡＮ(Metropolitan Area Network)のＩＥＥＥ８０２．１６なども登場しつつある。これらの通信方式は、ＨＳＤＰＡと同様、端末装置には固定の伝送帯域が割り当てられず、ある伝送帯域を複数の端末装置にて共用する方式を採用しているため、第１及び第２の実施形態と同様に閾値を変更することでハンドオーバの制御をすることが可能である。
１１１・・・端末装置
１２１−１，１２１−２，１２１−３・・・基地局
１３１−１，１３１−２・・・基地局制御装置
１４１・・・網接続装置
１５１・・・通信網
２１１，３１１，７１１・・・制御部
２１２，３１２，７１２・・・記憶部
７３２・・・閾値算出部
２１３，７３１・・・測定部
７２２・・・信号中継部
１２１−１，１２１−２，１２１−３・・・基地局
１３１−１，１３１−２・・・基地局制御装置
１４１・・・網接続装置
１５１・・・通信網
２１１，３１１，７１１・・・制御部
２１２，３１２，７１２・・・記憶部
７３２・・・閾値算出部
２１３，７３１・・・測定部
７２２・・・信号中継部
Claims (5)
- 移動通信システムに使用される基地局において、
配下の端末装置との間の伝送状況に応じて、異なる閾値を算出する閾値算出部と、
該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする基地局。 - 移動通信システムに使用される基地局において、
配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出する閾値算出部と、
該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする基地局。 - 移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、
配下の端末装置との間の伝送状況に応じて、異なる閾値を算出し、
該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、
ことを特徴とする基地局における通信方法。 - 移動通信システムに使用される基地局における通信方法において、
配下の端末装置との間の伝送状況と、周辺に存在する基地局と該端末装置との間で期待される伝送状況とに応じて、異なる閾値を算出し、
該端末装置において、ハンドオーバ実施の契機となる信号の送信の判定に用いられる該閾値を該端末装置に対して送信する、
ことを特徴とする基地局における通信方法。 - 移動通信システムに使用される端末装置において、
該端末装置と、前記端末装置と通信を行う基地局との間の伝送状況と、該端末装置と、前記基地局の周辺に存在する基地局との間で期待される伝送状況に基づいて変更される閾値を受信する受信部と、
受信した該閾値に基づいて、ハンドオーバ実施の契機となる信号を前記基地局に送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする端末装置。
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