JP2009071514A - 移動通信システム、サーバ装置、基地局装置及び、移動端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動端末装置が接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮可能な移動通信システムと、このシステムに用いられるサーバ装置、基地局装置及び、移動端末装置を提供する。
【解決手段】ＢＳ選択サーバ１は、移動端末装置ＰＳ１と基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３とが通信接続を開始する際及び、終了する際に基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３から送信される残無線リソース情報を受信することにより、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースをリアルタイムで管理する。移動端末装置ＰＳ１が接続要求を送出すると、それを受けた基地局装置がＢＳ選択サーバ１に接続要求を送出することにより、ＢＳ選択サーバ１は、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを参照して移動端末装置ＰＳ１と通信接続する基地局装置を選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回線交換網、ＩＰ（Internet Protocol）網などを利用して移動通信を実現する移動通信システムと、このシステムに用いられるサーバ装置、基地局装置及び、移動端末装置に関する。

一般に、移動通信システムは、呼出エリアを構成する複数の基地局装置と、この呼出エリア内から通信接続を要求する移動端末装置と、複数の基地局装置それぞれと接続する回線網とを具備する。このとき、回線網には、上記呼出エリアと同等の呼出エリアが多数接続されており、相互の呼出エリア間の通信を可能にする。

従来では、移動端末装置が他の移動端末装置と通信を開始する場合、発信側の移動端末装置は、複数の基地局装置のうち、一番受信レベルの高い基地局装置に対して接続要求を送信する。基地局装置は、この接続要求に対して接続可能である場合、発信側の移動端末装置に接続応答を送信し、回線網を介して接続される他の呼出エリアの移動端末装置との通信接続を実現させる。

発信側の移動端末装置の接続要求に対して、基地局装置で使用可能な無線リソースが不足し、接続不可能である場合、基地局装置は発信側の移動端末装置に対して接続拒否を通知する。なお、ここでの無線リソースとは、移動端末装置が通信を接続するため使用できる残無線リソースを意味し、移動端末装置が基地局装置と通信すると無線リソースを消費するため、１台の基地局装置が移動端末装置と接続できる数は残無線リソースにより制限される。移動端末装置は、接続拒否が通知されると、別の基地局装置へ接続要求を送出し、接続可能な基地局装置を探索する。この接続要求の送出は、接続可能な基地局装置が発見されるまで繰り返される。

上記のように、接続可能な基地局装置がすぐに見つかれば、接続要求の送出は１度で良いが、接続不可能な基地局装置が複数存在する場合には、発信側移動端末装置が接続可能な基地局装置を発見するまでに複数の基地局装置に接続要求を試みないとならず、長い時間を要してしまっていた。

なお、無線リソースを各基地局装置が把握し、移動端末装置からの接続要求を受けた基地局装置の無線リソース使用率が規定の閾値より高い場合は、制御局装置と通信を行って制御局装置で割り当てるべき基地局装置を設定し、低い場合は、制御局装置と通信を行わず基地局装置で割り当てるべき基地局装置を設定することにより移動端末装置との通信接続を実現させる方法も考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−２１１１２９号公報

以上のように、従来から、接続可能な基地局装置を効率よく発見し、移動端末装置と基地局装置との間の通信接続までの時間を短縮可能な移動通信システムが望まれていた。

そこで、本発明の目的は、移動端末装置が接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮可能な移動通信システムと、このシステムに用いられるサーバ装置、基地局装置及び、移動端末装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、移動端末装置と複数の基地局装置とを具備し、接続要求を送出した移動端末装置とこの接続要求に対する接続応答を返送した基地局装置との間に通信接続が形成される移動通信システムにおいて、前記複数の基地局装置ごとに、前記通信接続を形成可能な移動端末装置の数を示す接続可能数を管理し、前記接続要求を送出した移動端末装置に対して前記接続応答を返送すべき基地局装置を当該管理される接続可能数に基づいて決定する管理部と、前記移動端末装置から前記接続要求が送出された場合に、前記管理部に前記基地局装置を決定する処理の開始を指示し、当該管理部が決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示する指示部とを具備する。

上記構成による移動通信システムでは、移動端末装置が接続要求を送出すると、管理部で管理される接続可能数に基づいて、その接続要求に対して接続応答を返送すべき基地局装置を指示部が決定するようにしている。これにより、移動体端末装置は、各基地局装置の接続可能数に基づいて、接続可能な基地局装置を効率よく発見することが可能となる。

本発明では、複数の基地局装置が接続不可能な状態にあっても、それらの基地局装置に逐次問い合わせずに、最適な基地局装置と接続することができる。つまり、移動端末装置と接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮可能な移動通信システムと、このシステムに用いられるサーバ装置、基地局装置及び、移動端末装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの機能構成を示すブロック図である。図１に示す移動通信システムにおいて、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、それぞれが無線信号を受信することが可能な無線ゾーンを有しており、この無線ゾーンにより呼出エリア２を構成している。移動端末装置ＰＳ１は、この呼出エリア２内に存在し、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３のいずれかと通信接続する。また、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、回線網３と接続している。回線網３は、図示しない他の呼出エリアと接続しており、他の呼出エリアに存在する移動端末装置との通信接続を可能にする。

ＢＳ（基地局装置：Base Station）選択サーバ１は、回線網３に存在し、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３と接続され、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の通信に必要な残無線リソースを管理している。ここで、無線リソースとは、例えば無線区間における帯域幅を意味する。

上記構成の移動通信システムにおいて、移動端末装置ＰＳ１は発呼時に、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３のうち、移動端末装置ＰＳ１に対して最も受信レベルの高い基地局装置に接続要求を送信する。なお、以下では、基地局装置ＢＳ１が接続要求を受信する場合を説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置ＢＳ１の機能構成を示すブロック図である。基地局装置ＢＳ１は、接続処理部４１と、無線リソース管理部４２とを具備する。

基地局装置ＢＳ１は、移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を接続処理部４１で受信し、この接続処理部４１からＢＳ選択サーバ１に接続要求を転送する。また、移動端末装置ＰＳ１と基地局装置ＢＳ１との通信の開始を指示する接続応答をＢＳ選択サーバ１から受信した場合、接続処理部４１から移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を送出し、移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する。また、基地局装置ＢＳ１以外の基地局装置との通信を通知する接続先変更通知をＢＳ選択サーバ１から受信した場合、接続処理部４１で移動端末装置ＰＳ１から受信した接続要求を破棄する。

また、基地局装置ＢＳ１は、無線リソース管理部４２で、自装置に残る無線リソースを管理する。基地局装置ＢＳ１は、この無線リソースの許容量内で移動端末装置との通信接続を確立する。すなわち各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３と移動端末装置との間の通信接続は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に残る無線リソースの限度内で形成される。つまり無線リソースの残っていない基地局装置は、移動端末装置と新たな通信接続を形成することができない。

さらに、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、移動端末装置との通信の開始時点、および終了時点に、無線リソース管理部４２から残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に通知する。このとき、残無線リソース情報には基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３がその時点で利用できる無線リソースを情報として載せている。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に通知する際の手順を示すシーケンス図である。図３において、基地局装置ＢＳ１およびＢＳ３が移動端末装置との通信を開始したので、それぞれの残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に通知する。また、基地局装置ＢＳ２は移動端末装置との通信を終了したので、その残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に通知する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るＢＳ選択サーバ１の要部構成を示すブロック図である。ＢＳ選択サーバ１は、無線リソース管理部１１と、無線リソース管理テーブル１２と、応答ＢＳ指示部１３とを備える。

無線リソース管理部１１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信し、無線リソース管理テーブル１２で各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを管理する。また、移動通信端末装置ＰＳ１との通信に最適な基地局装置の検索を指示する検索指示信号を応答ＢＳ指示部１３から受け取ると、無線リソース管理テーブル１２で管理される残無線リソースに基づいて、最も残無線リソースが多い基地局装置を選択し、応答ＢＳ指示部１３へその基地局装置を通知する。

図５は、無線リソース管理テーブル１２の一例を示す図である。無線リソース管理テーブル１２は、呼出エリア２における基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３ごとにその残無線リソースを記録したテーブルである。このテーブルには、図１では図示されていないＢＳ４〜ＢＳ１０も管理される。また、このテーブルでは、ＢＳ選択サーバ１が通信接続するのに最も適した基地局装置を検索することが可能なように、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３とそれぞれの残無線リソースとが、整頓されている。

応答ＢＳ指示部１３は、基地局装置ＢＳ１からの接続要求を受信し、検索指示信号を無線リソース管理部１１へ出力する。また、応答ＢＳ指示部１３は、選択された基地局装置の通知を無線リソース管理部１１から受けると、この基地局装置と要求元である基地局装置ＢＳ１とが一致するか否かを判断する。基地局装置が互いに異なる場合は、基地局装置ＢＳ１へ接続先変更通知を送信し、続いて、選択した基地局装置へ接続応答を送信する。また、一致する場合は、基地局装置ＢＳ１に接続応答を送信する。

次に、上記構成において、移動通信システムの動作を説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図である。なお、このシーケンス図では、基地局装置ＢＳ１が移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を受信した後、基地局装置ＢＳ３がＢＳ選択サーバ１からの選択応答を受信して移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する例について説明している。

まず移動端末装置ＰＳ１は、基地局装置ＢＳ１に対して接続要求を送出する。接続要求を受けた基地局装置ＢＳ１は、ＢＳ選択サーバ１へ接続要求を転送する。ＢＳ選択サーバ１は、接続要求を受けると、無線リソース管理テーブル１２に記録されている残無線リソースを参照して接続するのに適する基地局装置ＢＳ３を選択し、基地局装置ＢＳ１へ接続先変更通知を送出した後、基地局装置ＢＳ３へ接続応答を指示する。接続応答を指示された基地局装置ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を通知し、移動端末装置ＰＳ１と通信を開始する。

以上のように、上記第１の実施形態では、ＢＳ選択サーバ１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信することにより、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースをリアルタイムで管理する。そして、基地局装置ＢＳ１からの接続要求を受信すると、これに応じて、管理している残無線リソースに基づいて、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３のうち移動端末装置ＰＳ１と通信接続するのに最も適した基地局装置ＢＳ３を選択するようにしている。

すなわち、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースがＢＳ選択サーバ１においてリアルタイムで管理される。このことを利用すれば、移動端末装置と通信接続可能な基地局装置を探索する際の処理が、最小限で済む。つまり、移動端末装置からの接続要求が生じたときにＢＳ選択サーバ１の無線リソース管理テーブル１２を参照すれば、要求元の移動端末装置と接続するのに適する基地局装置を、即座に見つけ出すことができる。従って、接続可能な基地局装置が発見されるまで接続要求の送出を繰り返すといった処理が不要になり、発呼から接続までにかかる時間を大幅に短縮することが可能になる。

さらに、通信の開始時に各装置間で授受される情報の量を最小限にできるので、この情報の授受にかかるトラフィックを最小にでき、ひいてはシステムにかかる通信の負荷も最小限にできる。

これらのことから、移動通信システムは、接続可能な基地局装置を効率よく発見することができるようになるため、移動端末装置ＰＳ１と基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３との間で通信接続が開始するまでの時間を短縮することが可能となる。

（第２の実施形態）
本実施形態に係る移動通信システムは、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の全てに一括して接続要求を同報するための共通チャンネル帯域を有している。移動端末装置ＰＳ１は、この共通チャンネル帯域を用いて全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３へ接続要求を同報で送出する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の機能構成を示すブロック図である。基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、接続処理部５１と、無線リソース管理部５２とを具備する。

接続処理部５１は、移動端末装置ＰＳ１から接続要求を受信する。接続要求を受信すると、無線リソース管理部５２に残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１へ出力するよう指示する。また接続処理部５１は、ＢＳ選択サーバ１から接続応答を受信すると移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を送出する。これにより基地局装置と移動端末装置ＰＳ１との間に通信接続が形成される。

無線リソース管理部５２は、自装置の残無線リソースを管理する。そして、接続処理部５１からの指示を受けると、その指示に従い、残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に送信する。

図８は、本発明の第２の実施形態に係るＢＳ選択サーバ１の機能構成を示すブロック図である。ＢＳ選択サーバ１は、無線リソース管理部１１と、無線リソース管理テーブル１２と、応答ＢＳ指示部１３とを備える。

応答ＢＳ指示部１３は、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信し、その情報を無線リソース管理部１１に通知する。また、選択された基地局装置を無線リソース管理部１１から通知されると、選択された基地局装置へ接続応答を送信する。

無線リソース管理部１１は、応答ＢＳ指示部１３から残無線リソース情報を受け取ると、この情報を基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３ごとに無線リソース管理テーブル１２に格納する。そして、呼出エリア２内の全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報が無線リソース管理テーブル１２に格納されると、無線リソース管理テーブル１２で管理される残無線リソースに基づいて、最も残無線リソースが多い基地局装置を選択し、応答ＢＳ指示部１３へその基地局装置を通知する。また、無線リソース管理部１１は、応答ＢＳ指示部１３から接続応答が送信されると、無線リソース管理テーブル１２に格納した残無線リソース情報を消去する。

次に、上記構成における動作について、移動通信システムの動作を説明する。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図である。なお、このシーケンス図では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を受信した後、基地局装置ＢＳ３がＢＳ選択サーバ１からの選択応答を受信して移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する例について説明している。

まず移動端末装置ＰＳ１は、共通チャンネル帯域を用いて、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に接続要求を送出する。接続要求を受けると基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、ＢＳ選択サーバ１へ残無線リソース情報を送信する。ＢＳ選択サーバ１は、残無線リソース情報を受信すると、送信された全ての残無線リソース情報を無線リソース管理テーブル１２に格納し、この情報を参照して接続するのに適する基地局装置ＢＳ３を選択する。ＢＳ選択サーバ１は、選択した基地局装置ＢＳ３に接続応答を送出する。接続応答を受けた基地局装置ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を送出し、移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する。

以上のように、上記第２の実施形態では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１から同報で送出される接続要求を受信すると、ＢＳ選択サーバ１に残無線リソース情報を送信する。これに応じて、ＢＳ選択サーバ１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを格納し、この残無線リソースを参照して移動端末装置ＰＳ１と通信接続するのに最も適した基地局装置を選択するようにしている。これにより、ＢＳ選択サーバ１は、移動端末装置ＰＳ１が接続要求を送出する度に基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを把握することができるため、移動端末装置ＰＳ１の接続要求に対して通信接続に最も適した基地局装置を効率よく選択することが可能となる。

したがって、移動端末装置と接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮することができる。

（第２の実施形態の変形例）
図１０は、第２の実施形態の変形例に係わるＢＳ選択サーバ１を示す機能ブロック図である。図１０において、ＢＳ選択サーバ１はタイマ１５及びタイマ管理部１４を有する。タイマ１５は、予め定められた一定時間をカウントする。タイマ管理部１４は、応答ＢＳ指示部１３が最初の残無線リソース情報を受け取ると、タイマ１５にカウントを開始させる。そして、タイマ１５でカウントされる一定時間が満了すると、無線リソース管理部１１に無線リソース管理テーブル１２で管理される残無線リソースに基づいて、最も残無線リソースが多い基地局装置の選択を開始するよう指示する。

無線リソース管理部１１は、一定時間の間に応答ＢＳ指示部１３から受け取った残無線リソース情報を無線リソース管理テーブル１２に格納する。そして、タイマ管理部１４から選択開始の指示を受けると、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３から残無線リソース情報を受信していなくても、格納済みの残無線リソースに基づいて最も残無線リソースが多い基地局装置の選択を開始する。

これにより、呼出エリア２内に存在する全ての基地局装置から残無線リソース情報を受信せずとも、基地局装置を選択することが可能になる。したがって、全ての基地局装置からの残無線リソース情報を受け取るまで待機する必要がなくなり、通信接続までの時間をより短縮することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態に係る移動通信システムは、第２の実施形態と同様、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の全てに一括して接続要求を同報するための共通チャンネル帯域を有している。移動端末装置ＰＳ１は、この共通チャンネル帯域を用いて全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３へ同時に接続要求を送出する。

図１１は、本発明の第３の実施形態に係る基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の機能構成を示すブロック図である。基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、接続処理部６１と、無線リソース管理部６２とを具備する。

接続処理部６１は、移動端末装置ＰＳ１から接続要求を受信する。接続要求を受信すると、ＢＳ選択サーバ１に接続要求を転送する。また、ＢＳ選択サーバ１から接続応答を受信すると、接続処理部６１は移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を送出し、これにより基地局装置と移動端末装置ＰＳ１との間に通信接続が形成される。

無線リソース管理部６２は、自装置に残る無線リソースを管理する。無線リソース管理部６２は、図３と同じように、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が移動端末装置との通信を開始する時点、及び終了する時点に、残無線リソース情報をＢＳ選択サーバ１に送出する。 図１２は、本発明の第３の実施形態に係るＢＳ選択サーバ１の要部構成を示すブロック図である。ＢＳ選択サーバ１は、無線リソース管理部１１と、無線リソース管理テーブル１２と、応答ＢＳ指示部１３とを備える。

無線リソース管理部１１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信し、無線リソース管理テーブル１２で各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを管理する。また、検索指示信号を応答ＢＳ指示部１３から受け取ると、無線リソース管理テーブル１２で管理される残無線リソースに基づいて、最も残無線リソースが多い基地局装置を選択し、応答ＢＳ指示部１３へその基地局装置を通知する。

応答ＢＳ指示部１３は、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの接続要求を受信した場合、検索指示信号を無線リソース管理部１１へ出力する。また、応答ＢＳ指示部１３は、選択された基地局装置の通知を無線リソース管理部１１から受けると、選択された基地局装置に接続応答を送信する。

次に、上記構成において、移動通信システムの動作を説明する。

図１３は、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図である。なお、このシーケンス図では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を受信した後、基地局装置ＢＳ３がＢＳ選択サーバ１からの選択応答を受信して移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する例について説明している。

まず移動端末装置ＰＳ１は、共通チャンネル帯域を用いて、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に接続要求を送出する。接続要求を受けた基地局装置ＢＳ１は、ＢＳ選択サーバ１へ接続要求を転送する。ＢＳ選択サーバ１は、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３から接続要求を受けると、無線リソース管理テーブル１２に記録されている残無線リソースに基づき、最も残無線リソースの多い基地局装置ＢＳ３を選択する。そして、選択された基地局装置ＢＳ３へ接続応答を指示する。接続応答を指示された基地局装置ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を通知し、移動端末装置ＰＳ１と通信を開始する。

以上のように、上記第３の実施形態では、ＢＳ選択サーバ１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信することにより、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースをリアルタイムで管理する。そして、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が転送する接続要求を受信すると、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを参照して移動端末装置ＰＳ１と通信接続するのに最も適した基地局装置を選択するようにしている。これにより、ＢＳ選択サーバ１は、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを参照し、移動端末装置ＰＳ１の接続要求に対して接続可能な基地局装置を効率よく選択することが可能となる。

したがって、移動端末装置と接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮することができる。

（第３の実施形態の変形例）
図１４は、第３の実施形態の変形例に係わるＢＳ選択サーバ１を示す機能ブロック図である。図１４においても、ＢＳ選択サーバ１はタイマ１５及びタイマ管理部１４を有する。タイマ１５は、予め定められた一定時間をカウントする。タイマ管理部１４は、応答ＢＳ指示部１３が最初の接続要求を受けると、タイマ１５にカウントを開始させる。そして、タイマ１５でカウントされる一定時間が満了すると、無線リソース管理部１１に無線リソース管理テーブル１２で管理される残無線リソースに基づいて、最も残無線リソースが多い基地局装置の選択を開始するよう指示する。

無線リソース管理部１１は、タイマ管理部１４から選択開始の指示を受けると、応答ＢＳ指示部１３からの検索指示信号を受信していなくても、無線リソース管理テーブル１２に格納される残無線リソースに基づいて最も残無線リソースが多い基地局装置の選択を開始する。

これにより、呼出エリア２内に存在する全ての基地局装置から接続要求を受信せずとも、基地局装置を選択することが可能になる。したがって、全ての基地局装置から接続要求を受け取るまで待機する必要がなくなり、通信接続までの時間をより短縮することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ＢＳ選択サーバ１は第２の実施形態と同様の機能を持つ。移動端末装置ＰＳ１は、基地局装置との間で通信を接続する際に、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に一定の時間間隔で順次接続要求を送出する。

図１５は、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図である。なお、このシーケンス図では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を受信した後、基地局装置ＢＳ３がＢＳ選択サーバ１からの選択応答を受信して移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する例について説明している。

まず移動端末装置ＰＳ１は、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に一定の時間間隔で順次接続要求を送出する。接続要求を受けると基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、ＢＳ選択サーバ１へ残無線リソース情報を送信する。ＢＳ選択サーバ１は、残無線リソース情報を受信すると、送信された全ての残無線リソース情報を無線リソース管理テーブル１２に格納し、この情報を参照して接続可能な基地局装置ＢＳ３を選択する。ＢＳ選択サーバ１は、選択した基地局装置ＢＳ３に接続応答を送出する。接続応答を受けた基地局装置ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を送出し、移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する。

以上のように、上記第４の実施形態では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１から一定の時間間隔で順次送出される接続要求を受信すると、ＢＳ選択サーバ１に残無線リソース情報を順次送信する。これに応じて、ＢＳ選択サーバ１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを格納し、この残無線リソースを参照して移動端末装置ＰＳ１と通信接続するのに最も適した基地局装置を選択するようにしている。これにより、移動通信システムは、共通チャンネル帯域を用意することなく、接続可能な基地局装置を効率よく発見することが可能となる。

したがって、移動端末装置と接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮することができる。

また、本実施形態に係るＢＳ選択サーバ１も、図１０に示すようにタイマ１５及びタイマ管理部１４を設置することにより、呼出エリア２内に存在する全ての基地局装置から残無線リソース情報を受信しなくても、格納する残無線リソースに基づいて基地局装置を選択することが可能になる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３およびＢＳ選択サーバ１は第３の実施形態と同様の機能を持つ。移動端末装置ＰＳ１は、基地局装置との間で通信を接続する際に、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に一定の時間間隔で順次接続要求を送出する。

図１６は、本発明の第５の実施形態に係る移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図である。なお、このシーケンス図では、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が移動端末装置ＰＳ１からの接続要求を受信した後、基地局装置ＢＳ３がＢＳ選択サーバ１からの選択応答を受信して移動端末装置ＰＳ１との通信を開始する例について説明している。

まず移動端末装置ＰＳ１は、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３に一定の時間間隔で順次接続要求を送出する。接続要求を受けた基地局装置ＢＳ１は、ＢＳ選択サーバ１へ接続要求を転送する。ＢＳ選択サーバ１は、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの接続要求を受けると、無線リソース管理テーブル１２に記録されている残無線リソースに基づき、最も残無線リソースの大きい基地局装置ＢＳ３を選択する。そして、選択された基地局装置ＢＳ３へ接続応答を指示する。接続応答を指示された基地局装置ＢＳ３は、移動端末装置ＰＳ１へ接続応答を通知し、移動端末装置ＰＳ１と通信を開始する。

以上のように、上記第５の実施形態では、ＢＳ選択サーバ１は、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３からの残無線リソース情報を受信することにより、基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースをリアルタイムで管理する。そして、全ての基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３が一定の時間間隔で順次転送する接続要求を受信すると、各基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３の残無線リソースを参照して、移動端末装置ＰＳ１と通信接続するのに最も適した基地局装置を選択するようにしている。これにより、移動通信システムは、共通チャンネル帯域を用意することなく、接続可能な基地局装置を効率よく発見することが可能となる。

したがって、この第５の実施形態によっても、移動端末装置と接続可能な基地局装置を効率よく発見し、通信接続までの時間を短縮することができる。

また、本実施形態に係るＢＳ選択サーバ１も、図１４に示すようにタイマ１５及びタイマ管理部１４を設置することにより、呼出エリア２内に存在する全ての基地局装置から接続要求を受信しなくても、残無線リソースに基づいて基地局装置を選択することが可能になる。

なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、基地局装置の無線リソースを把握することにより、基地局装置を選択する例について説明したが、基地局装置の呼リソースを把握する場合でも同様に実施可能である。ここでの呼リソースとは、基地局装置が有する、移動端末装置と通信するために必要な無線チャンネル数を示す。

また、上記各実施形態では、ＢＳ選択サーバは、残無線リソースが最大である基地局装置を選択する例について説明したが、残無線リソースが大きい基地局装置の中から上位複数個をランダムに選択する形態や、残無線リソースが一定数以上の基地局装置の中からランダムに選択する形態も同様に実施可能である。さらに、ＢＳ選択サーバが基地局装置の呼リソースを把握する場合においても、ＢＳ選択サーバが、残無線チャンネル数が最大である基地局装置を選択する場合の他に、残無線チャンネル数が多い基地局装置の中から上位複数個をランダムに選択する形態や、残無線チャンネル数が一定数以上の基地局装置の中からランダムに選択する形態でも本発明を実施することが可能である。

また、上記各実施形態では、ＢＳ選択サーバ１が、回線網３に存在する例について説明したが、図１７に示すようにＢＳ選択サーバ１の機能を基地局装置ＢＳ１〜ＢＳ３のうち１以上の基地局装置に搭載させる形態も同様に実施可能である。この場合、ＢＳ選択サーバの物理的位置は変更することになるが、上記各実施形態で説明した接続シーケンスには変わりはない。このように、ＢＳ選択サーバの機能は回線網の中にある必要がなく、自由に場所を変えることが容易に類推できる。

さらに、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係る移動通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図。 上記第１の実施形態の基地局装置の機能構成を示すブロック図。 上記第１の実施形態の基地局装置が残無線リソース情報をＢＳ選択サーバに通知する際の手順を示すシーケンス図。 上記第１の実施形態のＢＳ選択サーバの構成を示すブロック図。 上記第１の実施形態の無線リソース管理テーブルへ残無線リソースを格納する際の一例を示す概念図。 上記第１の実施形態の移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図。 上記第２の実施形態の基地局装置の機能構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態に係るＢＳ選択サーバの構成を示すブロック図。 上記第２の実施形態の移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図。 上記第２の実施形態のＢＳ選択サーバの変形例を示すブロック図。 上記第３の実施形態の基地局装置の機能構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態に係るＢＳ選択サーバの構成を示すブロック図。 上記第３の実施形態の移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図。 上記第３の実施形態のＢＳ選択サーバの変形例を示すブロック図。 本発明の第４の実施形態の移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図。 本発明の第５の実施形態の移動通信システムにおける通信接続の手順を示すシーケンス図。 本発明に係る移動通信システムのＢＳ選択サーバの機能が基地局装置に搭載される場合の構成例を示すブロック図。

符号の説明

ＰＳ１…移動端末装置、ＢＳ１〜ＢＳ３…基地局装置、１…ＢＳ選択サーバ、１１，４２，５２，６２…無線リソース管理部、１２…無線リソース管理テーブル、１３…応答ＢＳ指示部、１４…タイマ管理部、１５…タイマ、２…呼出エリア、３…回線網、４１，５１，６１…接続処理部。

Claims (27)

1. 移動端末装置と複数の基地局装置とを具備し、接続要求を送出した移動端末装置とこの接続要求に対する接続応答を返送した基地局装置との間に通信接続が形成される移動通信システムにおいて、
   前記複数の基地局装置ごとに、前記通信接続を形成可能な移動端末装置の数を示す接続可能数を管理し、前記接続要求を送出した移動端末装置に対して前記接続応答を返送すべき基地局装置を当該管理される接続可能数に基づいて決定する管理部と、
   前記移動端末装置から前記接続要求が送出された場合に、前記管理部に前記基地局装置を決定する処理の開始を指示し、当該管理部が決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示する指示部と
   を具備することを特徴とする移動通信システム。
2. 前記移動端末装置は、前記複数の基地局装置のうち１つの基地局装置に前記接続要求を送出し、
   前記指示部は、前記接続応答を返送すべきと決定した基地局装置が前記接続要求を送出された基地局装置と異なる場合、前記接続要求を送出された基地局装置に接続先変更通知を送信した後、前記決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示し、
   前記基地局装置は、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した場合には前記指示部に前記接続要求を転送し、前記指示部から前記接続先変更通知を受信した場合には前記移動端末装置から受信した接続要求を破棄することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記移動端末装置は、前記接続要求を前記複数の基地局装置に同報で送出し、
   前記基地局装置は、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した場合に、前記指示部に前記接続可能数を通知し、
   前記管理部は、前記指示部に通知された接続可能数に基づいて前記接続可能数を前記複数の基地局装置ごとに管理することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
4. 前記移動端末装置は、前記接続要求を前記複数の基地局装置に同報で送出し、
   前記基地局装置は、前記移動端末装置から受信した接続要求を前記指示部に転送することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
5. 前記移動端末装置は、前記複数の基地局装置に順番に前記接続要求を送出し、
   前記基地局装置は、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した場合に、前記指示部に前記接続可能数を通知し、
   前記管理部は、前記指示部に通知された接続可能数に基づいて前記接続可能数を前記複数の基地局装置ごとに管理することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
6. 前記移動端末装置は、前記複数の基地局装置に順番に前記接続要求を送出し、
   前記基地局装置は、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した場合に、前記指示部に接続要求を転送することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
7. 予め定められた一定時間をカウントするタイマと、
   前記指示部が最初の接続可能数を通知されると、前記タイマのカウントを開始し、前記一定時間が満了すると、前記接続可能数を通知した基地局装置のうちから前記接続応答を返送すべき基地局装置を決定する処理の開始を前記管理部に指示するタイマ管理部と
   を具備することを特徴とする請求項３及び５のいずれか１項に記載の移動通信システム。
8. 予め定められた一定時間をカウントするタイマと、
   前記指示部が最初の接続要求を転送されると、前記タイマのカウントを開始し、前記一定時間が満了すると、前記接続要求を転送した複数の基地局装置の前記接続可能数に基づいて前記接続応答を返送すべき基地局装置を決定する処理の開始を前記管理部に指示するタイマ管理部と
   を具備することを特徴とする請求項４及び６のいずれか１項に記載の移動通信システム。
9. 前記管理部は、前記接続可能数を無線リソースにより評価することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
10. 前記管理部は、前記接続可能数を呼リソースにより評価することを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
11. 前記管理部及び前記指示部は、前記複数の基地局装置を接続可能な回線網に接続されることを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
12. 前記管理部及び指示部は、前記複数の基地局装置の少なくとも１つに搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
13. 前記基地局装置は、前記移動端末装置との通信の開始時点及び通信の終了時点に、前記管理部に前記接続可能数を通知し、
    前記管理部は、前記通知された接続可能数を前記複数の基地局装置ごとに管理することを特徴とする請求項２、４、及び６のいずれか１項に記載の移動通信システム。
14. 移動端末装置と複数の基地局装置とを具備し、接続要求を送出した移動端末装置とこの接続要求に対する接続応答を返送した基地局装置との間に通信接続が形成される移動通信システムに用いられるサーバ装置において、
    前記複数の基地局装置ごとに、前記通信接続を形成可能な移動端末装置の数を示す接続可能数を管理し、前記接続要求を送出した移動端末装置に対して前記接続応答を返送すべき基地局装置を当該管理される接続可能数に基づいて決定する管理部と、
    前記移動端末装置から前記接続要求が送出された場合に、前記管理部に前記基地局装置を決定する処理の開始を指示し、当該管理部が決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示する指示部と
    を具備することを特徴とするサーバ装置。
15. 前記移動端末装置が前記複数の基地局装置のうち１つの基地局装置に前記接続要求を送出し、前記移動端末装置からの前記接続要求を受信した前記基地局装置が前記指示部にこの接続要求を転送する場合、
    前記指示部は、前記接続応答を返送すべきと決定した基地局装置が前記接続要求を転送した基地局装置と異なる場合、前記接続要求を送出された基地局装置に接続先変更通知を送信した後、前記決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示することを特徴とする請求項１４に記載のサーバ装置。
16. 前記移動端末装置が前記複数の基地局装置に前記接続要求を送出し、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した前記基地局装置が前記指示部に前記接続可能数を通知する場合、
    前記管理部は、前記指示部に通知された接続可能数に基づいて前記接続可能数を前記複数の基地局装置ごとに管理することを特徴とする請求項１４に記載のサーバ装置。
17. 予め定められた一定時間をカウントするタイマと、
    前記指示部が最初の接続可能数を通知されると、前記タイマのカウントを開始し、前記一定時間が満了すると、前記接続可能数を通知した基地局装置のうちから前記接続応答を返送すべき基地局装置を決定する処理の開始を前記管理部に指示するタイマ管理部と
    をさらに具備することを特徴とする請求項１６に記載のサーバ装置。
18. 前記移動端末装置が前記複数の基地局装置に前記接続要求を送出し、前記移動端末装置から前記接続要求を受信した前記基地局装置が前記指示部にこの接続要求を転送する場合、
    予め定められた一定時間をカウントするタイマと、
    前記指示部が最初の接続要求を転送されると、前記タイマのカウントを開始し、前記一定時間が満了すると、前記接続要求を転送した複数の基地局装置の前記接続可能数に基づいて前記接続応答を返送すべき基地局装置を決定する処理の開始を前記管理部に指示するタイマ管理部と
    をさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載のサーバ装置。
19. 移動端末装置と複数の基地局装置とを具備し、接続要求を送出した移動端末装置とこの接続要求に対する接続応答を返送した基地局装置との間に通信接続が形成される移動通信システムに用いられる前記基地局装置において、
    前記移動通信システムは、
    前記複数の基地局装置ごとに、前記通信接続を形成可能な移動端末装置の数を示す接続可能数を管理し、前記接続要求を送出した移動端末装置に対して前記接続応答を返送すべき基地局装置を当該管理される接続可能数に基づいて決定する管理部と、
    前記移動端末装置から前記接続要求が送出された場合に、前記管理部に前記基地局装置を決定する処理の開始を指示し、当該管理部が決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示する指示部と
    を具備することを特徴とする基地局装置。
20. 前記移動端末装置が前記複数の基地局装置のうち１つの基地局装置に前記接続要求を送出し、前記接続応答を返送すべきと決定した基地局装置と前記接続要求を送出された基地局装置とが異なれば、前記接続要求を送出された基地局装置に接続先変更通知を送信したのち前記決定した基地局装置に前記接続応答の返送を前記指示部が指示する場合、
    前記移動端末装置から前記接続要求を受信すると前記指示部に前記接続要求を転送し、前記指示部から前記接続先変更通知を受信すると前記移動端末装置から受信した接続要求を破棄することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
21. 前記移動端末装置から前記接続要求を受信した場合に、前記指示部に前記接続可能数を通知することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
22. 前記移動端末装置から受信した接続要求を前記指示部に転送することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
23. 前記管理部及び指示部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置。
24. 移動端末装置と複数の基地局装置とを具備し、接続要求を送出した移動端末装置とこの接続要求に対する接続応答を返送した基地局装置との間に通信接続が形成される移動通信システムに用いられる前記移動端末装置において、
    前記移動通信システムは、
    前記複数の基地局装置ごとに、前記通信接続を形成可能な移動端末装置の数を示す接続可能数を管理し、前記接続要求を送出した移動端末装置に対して前記接続応答を返送すべき基地局装置を当該管理される接続可能数に基づいて決定する管理部と、
    前記移動端末装置から前記接続要求が送出された場合に、前記管理部に前記基地局装置を決定する処理の開始を指示し、当該管理部が決定した基地局装置に前記接続応答の返送を指示する指示部と
    を具備することを特徴とする移動端末装置。
25. 前記複数の基地局装置のうち１つの基地局装置に前記接続要求を送出することを特徴とする請求項２４に記載の移動端末装置。
26. 前記接続要求を前記複数の基地局装置に同報で送出することを特徴とする請求項２４に記載の移動端末装置。
27. 前記複数の基地局装置に順番に前記接続要求を送出することを特徴とする請求項２４に記載の移動端末装置。

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