JP2009290585A - データ転送装置、通信システムおよびデータ転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線端末宛ての未送信のデータが異なる無線通信システム間で転送される場合に、ハンドオーバ先の無線通信システムにおいてデータの輻輳が発生することを回避可能とする。
【解決手段】本発明に係るデータ転送装置１００Ａは、ＬＴＥシステム１を構成する無線基地局ｅＮＢから、ＧＳＭシステム２を構成する無線基地局ＢＳＳへのハンドオーバを無線端末ＵＥが実行した際に、無線基地局ｅＮＢにおいて保持されている無線端末ＵＥ宛ての未送信データをＧＳＭシステム２に転送する。データ転送装置１００Ａは、無線端末ＵＥと無線基地局ＢＳＳとの下り無線通信において提供される実効データレートを判定する。データ転送装置１００Ａは、無線端末ＵＥ宛ての未送信データをＧＳＭシステム２に転送する転送レートを、判定された実効データレート以下に調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、異なる無線通信システム間でデータを転送するデータ転送装置、通信システムおよびデータ転送方法に関する。

近年、無線通信技術の普及によって、１つの無線端末が異なる無線通信システムを利用できる環境が整いつつある。例えば、3GPP(3^rd Generation Partnership Project)にて仕様策定中の無線通信システムであるＬＴＥ(Long Term Evolution)システムでは、ＬＴＥシステムから他の無線通信システムへのハンドオーバが実現可能とされている。ＬＴＥシステムにおいては、下り最大１００Ｍｂｐｓ（理論値）程度の高速なデータレートが実現される予定である。

また、ＬＴＥシステムでは、無線端末がハンドオーバを実行した際、無線端末宛てのデータのロスを低減するために、ハンドオーバ元の無線基地局において無線端末に未送信のデータは、ハンドオーバ先の無線基地局に転送される。このような転送処理はフォワーディングと呼ばれ、ＬＴＥシステム内におけるハンドオーバだけでなく、ＬＴＥシステムから他の無線通信システムへのハンドオーバにおいても適用される（例えば、非特許文献１参照）。
"3GPP TS 23.401 V8.0.0 GPRS enhancements for E-UTRAN access"，［ｏｎｌｉｎｅ］，［平成２０年５月１５日検索］，＜ＵＲＬ：http://qtc.jp/3GPP/Specs/23401-800.pdf＞

しかしながら、無線端末が、ＬＴＥのような高速な無線通信システムを構成する無線基地局から、低速な無線通信システム、例えば下り最大１７１ｋｂｐｓ（理論値）程度のＧＳＭ（Global System for Mobile communications）システムへのハンドオーバを実行した場合、次のような問題が生じる。

具体的には、無線端末宛ての未送信データがＬＴＥシステムからＧＳＭシステムに転送されると、ＧＳＭシステムの処理能力を超える量のデータがＧＳＭシステムに転送される。具体的には、ＧＳＭシステムを構成する無線基地局と無線端末との下り無線通信がボトルネックとなり、ＧＳＭシステムにおいてデータの輻輳が発生する問題がある。

また、ハンドオーバ元の無線通信システムおよびハンドオーバ先の無線通信システムのそれぞれの最大データレートの理論値が同等であっても、無線端末がハンドオーバ先の無線基地局から受信する無線信号の受信品質（例えば受信ＳＮＲ）が低い場合には、実効データレートも低くなることが一般的である。このような場合、上記と同様に、ハンドオーバ先の無線通信システムにおいてデータの輻輳が発生する。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、無線端末宛ての未送信のデータが異なる無線通信システム間で転送される場合に、ハンドオーバ先の無線通信システムにおいてデータの輻輳が発生することを回避可能なデータ転送装置、通信システムおよびデータ転送方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１無線通信システム（例えば、ＬＴＥシステム１）を構成する第１無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）から、前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システム（例えば、ＧＳＭシステム２）を構成する第２無線基地局（無線基地局ＢＳＳ）へのハンドオーバを無線端末（無線端末ＵＥ）が実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送装置（データ転送装置１００Ａまたは１００Ｂ）であって、前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報（理論スループットＲ３）と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレート（実効スループットＲ２）を判定する判定部（実効スループット判定部１１０）と、前記判定部によって判定された前記実効データレートに応じて、前記データ転送装置が前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レート（フォワーディングレートＲ１）を調整する転送レート調整部（フォワーディングレート調整部１０８）とを備え、前記転送レート調整部は、前記転送レートを前記判定部によって判定された前記実効データレート以下に調整することを要旨とする。

このようなデータ転送装置によれば、転送レート調整部は、未送信データを第２無線通信システムに転送する転送レートを、無線端末と第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレート以下に調整するため、第２無線通信システムにおいてデータの輻輳が発生することを回避できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記転送レート調整部は、前記未送信データを構成する複数のデータフローのうち、少なくとも１つのデータフローを他のデータフローよりも優先して転送することによって、前記転送レートを調整することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記他のデータフローよりも優先して転送される前記データフローは、音声データまたは映像データを含むリアルタイム系データフローであることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記無線端末によって送信され、前記第２無線通信システムを識別するシステム識別子と、前記受信品質情報とを含む受信品質通知を受信する通知受信部と、前記受信品質通知に含まれる前記システム識別子に基づいて、前記判定部による判定に用いられる前記理論値情報を取得する理論値情報取得部とをさらに備えることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記判定部は、前記受信品質情報に対応する所定係数（スループット発揮率α）を取得し、前記理論値情報が示す前記理論値と前記所定係数との乗算結果を前記実効データレートとして判定することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値は、前記第１無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値よりも小さいことを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、第１無線通信システム（例えば、ＬＴＥシステム１）を構成する第１無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）と、前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システム（例えば、ＧＳＭシステム２）を構成する第２無線基地局（無線基地局ＢＳＳ）と、前記第１無線基地局から前記第２無線基地局へのハンドオーバを実行する無線端末（無線端末ＵＥ）と、前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送装置（データ転送装置１００Ａまたは１００Ｂ）とを含む通信システム（通信システム１０）であって、前記データ転送装置は、前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを判定する判定部（実効スループット判定部１１０）と、前記判定部によって判定された前記実効データレートに応じて、前記データ転送装置が前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レートを調整する転送レート調整部（フォワーディングレート調整部１０８）とを備え、前記転送レート調整部は、前記転送レートを前記判定部によって判定された前記実効データレート以下に調整することを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記データ転送装置は、前記第１無線通信システムに含まれ、前記第１無線基地局とは別個に設けられることを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記データ転送装置は、前記第１無線基地局の内部に設けられることを要旨とする。

本発明の第１０の特徴は、第１無線通信システムを構成する第１無線基地局から、前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システムを構成する第２無線基地局へのハンドオーバを無線端末が実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送方法であって、前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを判定するステップ（ステップＳ１８）と、前記判定するステップにおいて判定された前記実効データレートに応じて、前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レートを調整するステップ（ステップＳ２０）とを備え、前記調整するステップでは、前記転送レートを、前記判定するステップにおいて判定された前記実効データレート以下に調整することを要旨とする。

本発明によれば、無線端末宛ての未送信のデータが異なる無線通信システム間で転送される場合に、ハンドオーバ先の無線通信システムにおいてデータの輻輳が発生することを回避可能なデータ転送装置、通信システムおよびデータ転送方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る通信システムについて説明する。具体的には、（１）通信システムの概略、（２）データ転送装置の構成、（３）フォワーディングレート調整処理、（４）テーブル構成例、（５）通信システムの動作、（６）作用・効果、（７）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）通信システムの概略
まず、本実施形態に係る通信システムの（１．１）全体概略構成および（１．２）全体概略動作を説明する。

（１．１）全体概略構成
図１は、本実施形態に係る通信システム１０の全体概略構成図である。

図１に示すように、通信システム１０は、ＬＴＥシステム１（第１無線通信システム）、ＧＳＭシステム２（第２無線通信システム）、ＰＤＮ３、および無線端末ＵＥを含む。無線端末ＵＥは、第４（または３．９）世代携帯電話システムであるＬＴＥシステム１と、第２世代携帯電話システムであるＧＳＭシステム２の両システムをサポートしている。

ＬＴＥシステム１とＧＳＭシステム２との間でハンドオーバを実行することができる。ＬＴＥシステム１のサービスエリアは順次拡大していくため、無線端末ＵＥは、ＬＴＥシステム１のサービスエリアから外れ、ＧＳＭシステム２のサービスエリア内に位置している場合には、ＬＴＥシステム１からＧＳＭシステム２へのハンドオーバを実行する。

本実施形態では、無線端末ＵＥは、ＬＴＥシステム１のサービスエリアからＧＳＭシステム２のサービスエリアへ向けて移動しており、ＬＴＥシステム１からＧＳＭシステム２へのハンドオーバを実行する。

ＰＤＮ３は公衆データ網であり、ＰＤＮ３の入り口または出口となるＰＤＮゲートウェイ３００を有している。

ＬＴＥシステム１は、ゲートウェイ１００、ＭＭＥ１５０、および無線基地局ｅＮＢ（第１無線基地局）を含む。

ＧＳＭシステム２は、ゲートウェイ２００、ＳＧＳＮ２５０、および無線基地局ＢＳＳ（第２無線基地局）を含む。

ＬＴＥシステム１のゲートウェイ１００は、ＬＴＥシステム１の入り口または出口となる装置であり、ＰＤＮゲートウェイ３００およびゲートウェイ２００に接続されている。ＭＭＥ１５０は、無線端末ＵＥの位置管理などを行う装置である。無線基地局ｅＮＢは、無線端末ＵＥと無線通信を実行する。

なお、ＬＴＥシステム１では、ＱｏＳ制御されたデータ通信が可能であり、ＴＦＴ（Traffic Flow Template)と呼ばれるパケットフィルタの機能がＰＤＮゲートウェイ３００および無線端末ＵＥに設けられている。

ＧＳＭシステム２のゲートウェイ２００は、ＧＳＭシステム２の入り口または出口となる装置であり、ＰＤＮゲートウェイ３００およびゲートウェイ１００に接続されている。ＳＧＳＮ２５０は、無線端末ＵＥの位置管理などを行う装置であり、データ（パケット）中継機能も有している。無線基地局ＢＳＳは、無線端末ＵＥと無線通信を実行する。

無線端末ＵＥは、無線基地局ｅＮＢまたは無線基地局ＢＳＳから受信する無線信号、具体的には報知信号であるパイロット信号の受信品質（例えば、受信信号対雑音比（ＳＮＲ））を測定している。

また、無線端末ＵＥは、測定した受信品質を通知するMeasurement Report（受信品質情報）を定期的に無線基地局ｅＮＢまたは無線基地局ＢＳＳに送信している。なお、受信ＳＮＲは、受信信号の信号レベルをその信号に含まれるノイズレベルで割った値である。

なお、以下の実施形態においては、下り方向通信、すなわちＰＤＮ３から無線端末ＵＥへ向かう方向の通信についてのみ説明し、上り方向通信、すなわち無線端末ＵＥからＰＤＮ３へ向かう方向の通信についての説明は省略する。また、無線端末ＵＥが、ＬＴＥシステム１を構成する無線基地局ｅＮＢから、ＧＳＭシステム２を構成する無線基地局ＢＳＳへのハンドオーバを実行する場合について説明する。

ＬＴＥシステム１では無線通信における多重アクセス方式としてＯＦＤＭＡ方式が用いられ、ＬＴＥシステム１の無線アクセス網（ＲＡＮ）はＥ−ＵＴＲＡＮと呼ばれる。ＬＴＥシステムにおいては、下り無線通信において最大１００Ｍｂｐｓ（理論値）程度の高速なデータレートが実現される予定である。

ＧＳＭシステム２では無線通信における多重アクセス方式としてＴＤＭＡ方式が用いられ、ＧＳＭシステム２の無線アクセス網はＧＥＲＡＮと呼ばれる。ＧＳＭシステム２の下り無線通信におけるデータレートは、最大１７１ｋｂｐｓ（理論値）程度である。

無線端末ＵＥが無線基地局ｅＮＢから無線基地局ＢＳＳへのハンドオーバを実行する前において、無線基地局ｅＮＢは、ＰＤＮ３からゲートウェイ１００を介して受信したデータを一旦バッファに保持（バッファリング）し、無線区間を介して当該データを無線端末ＵＥに送信する。当該データは、無線端末ＵＥへの送信が完了するとバッファから削除される。

無線端末ＵＥが無線基地局ｅＮＢから無線基地局ＢＳＳへのハンドオーバを実行すると、無線端末ＵＥがハンドオーバを完了するまでの間にＰＤＮ３側から送信されたデータは、無線基地局ｅＮＢにおいてバッファリングされた後にＧＳＭシステム２へ転送（フォワーディング）される。

フォワーディングには、「ダイレクトフォワーディング」と「インダイレクトフォワーディング」の２つの方法がある。

ダイレクトフォワーディングの場合、ＰＤＮゲートウェイ３００からのデータは、フォワーディング経路Ｐ２を通って無線基地局ＢＳＳまで転送される。具体的には、ＰＤＮゲートウェイ３００から、ゲートウェイ１００、無線基地局ｅＮＢ、ＳＧＳＮ２５０および無線基地局ＢＳＳの順にデータが伝達される。なお、ダイレクトフォワーディングは、E-UTRANとGERANとを直接結ぶインタフェースが存在している場合に適用される。

インダイレクトフォワーディングは、当該インタフェースが存在しない場合に適用され、迂回したフォワーディング経路Ｐ１が用いられる。具体的には、インダイレクトフォワーディングの場合、ＰＤＮゲートウェイ３００から、ゲートウェイ１００、無線基地局ｅＮＢ、ゲートウェイ１００、ゲートウェイ２００、ＳＧＳＮ２５０、無線基地局ＢＳＳの順にデータが伝達される。このようにインダイレクトフォワーディングは、無線基地局ｅＮＢからネットワーク側に一度データを戻して、データをＧＳＭシステム２に転送する方式である。

以下の実施形態では、インダイレクトフォワーディングが適用される場合について説明する。また、原則としてハンドオーバおよびフォワーディングの開始タイミングや終了タイミングなどは、3GPP TS 23.401に従うものとする。

（１．２）全体概略動作
次に、通信システム１０の全体概略動作について説明する。図２は、通信システム１０の全体概略動作を説明するための図である。

上述したように、インダイレクトフォワーディングでは、図２の（ａ）〜（ｇ）の順にデータが伝達される。ＬＴＥシステム１の最大データレート（理論値）は、ＧＳＭシステム２の最大データレート（理論値）の６００倍近くであり、通信能力の差が大きい。

このため、ＬＴＥシステム１のように高速な無線通信環境で蓄えられたバッファデータ（すなわち、未送信データ）をそのまま低速なＧＳＭシステム２を介して無線端末ＵＥへ転送した場合、ＧＳＭシステム２の無線通信がボトルネックとなる。

そこで、本実施形態では、ＬＴＥシステム１のゲートウェイ１００は、ＧＳＭシステム２へ転送するバッファデータのデータレート（以下、「フォワーディングレートＲ１」と称する）を調整するためのデータ転送装置１００Ａを有している。

図２の例では、データ転送装置１００Ａは、無線端末ＵＥと無線基地局ＢＳＳとの下り無線通信において提供される実効データレートを考慮して、無線基地局ｅＮＢから受信するバッファデータのデータレートよりも、ＧＳＭシステム２へのフォワーディングレートを低くしている。

なお、以下においては、無線端末ＵＥと、無線端末ＵＥが接続する無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを「実効スループットＲ２」と称する。また、無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を「理論スループットＲ３」と称する。さらに、ＬＴＥシステム１からＧＳＭシステム２へ転送されるデータを「フォワーディングデータ」と称する。

（２）データ転送装置の構成
次に、データ転送装置１００Ａの構成について説明する。図３は、データ転送装置１００Ａの機能ブロック構成図である。

図３に示すように、データ転送装置１００Ａは、通知受信部１０１、理論スループット記憶部１０２、理論スループット取得部１０３、スループット発揮率記憶部１０４、スループット発揮率取得部１０５、実効スループット算出部１０６、データ受信部１０７、フォワーディングレート調整部１０８、およびデータ送信部１０９を含む。

通知受信部１０１は、他の装置を介して、無線端末ＵＥが送信したMeasurement Reportを受信する。例えば、通知受信部１０１は、無線基地局ｅＮＢを介してMeasurement Reportを受信する。あるいは、通知受信部１０１は、ＧＳＭシステム２（無線基地局ＢＳＳ、ＳＧＳＮ２５０、ゲートウェイ２００）を介してMeasurement Reportを受信する。

Measurement Reportは、無線端末ＵＥのハンドオーバ先の無線通信システムを識別するシステムＩＤと、受信ＳＮＲとを含む。ただし、受信ＳＮＲに代えて、受信電界強度（ＲＳＳＩ）などがMeasurement Reportに含まれていてもよい。

通知受信部１０１は、Measurement Reportを受信すると、Measurement Reportに含まれるシステムＩＤを理論スループット取得部１０３に通知し、Measurement Reportに含まれる受信ＳＮＲを理論スループット取得部１０３に通知する。

理論スループット取得部１０３は、通知されたシステムＩＤに基づき、ハンドオーバ先の無線通信システムの理論スループットＲ３を理論スループット記憶部１０２から取得する。

具体的には、理論スループット記憶部１０２は、システムＩＤと理論スループットＲ３とを対応付けた理論スループットテーブルＴ１（図５参照）を記憶しており、理論スループット取得部１０３は、システムＩＤに対応する理論スループットＲ３を理論スループット記憶部１０２から取得する。取得された理論スループットＲ３は、実効スループット算出部１０６に通知される。

スループット発揮率取得部１０５は、通知された受信ＳＮＲに基づき、ハンドオーバ先の無線通信システムのスループット発揮率αをスループット発揮率記憶部１０４から取得する。ここでスループット発揮率αとは、理論スループットＲ３のうち実際に発揮できるスループット（実効スループットＲ２）の割合である。

具体的には、スループット発揮率記憶部１０４は、受信ＳＮＲとスループット発揮率αとを対応付けたスループット発揮率テーブルＴ２（図６参照）を記憶しており、スループット発揮率取得部１０５は、受信ＳＮＲに対応するスループット発揮率αをスループット発揮率記憶部１０４から取得する。取得されたスループット発揮率αは、実効スループット算出部１０６に通知される。

実効スループット算出部１０６は、理論スループット取得部１０３から通知された理論スループットＲ３と、スループット発揮率取得部１０５から通知されたスループット発揮率αとに基づき、次の式（１）により、実効スループットＲ２を算出する。算出された実効スループットＲ２は、フォワーディングレート調整部１０８に通知される。
実効スループットＲ２ = 理論スループットＲ３ * スループット発揮率α …（１）

例えば、ＬＴＥシステム１からＧＳＭシステム２へのハンドオーバにおいて、ＧＳＭシステム２における受信ＳＮＲが７ｄＢの場合、スループット発揮率αは６０％であり、ＧＳＭシステム２の理論スループットＲ３は１７１．２ｋｂｐｓであることから、式（１）により、実効スループットＲ２は１０２．７２ｋｂｐｓと算出される。

ただし、式（１）により実効スループットＲ２を算出する場合に限らず、実効スループットＲ２と理論スループットＲ３とスループット発揮率αとを対応付けたテーブルから実効スループットＲ２を取得する構成でもよい。

なお、本実施形態において、スループット発揮率記憶部１０４、スループット発揮率取得部１０５および実効スループット算出部１０６は、実効スループット判定部１１０を構成する。

データ受信部１０７は、無線基地局ｅＮＢからフォワーディングデータを受信する。フォワーディングレート調整部１０８は、実効スループット算出部１０６によって算出された実効スループットＲ２に応じてフォワーディングレートＲ１を調整する。具体的には、フォワーディングレート調整部１０８は、フォワーディングレートＲ１を実効スループットＲ２以下に調整する。

データ送信部１０９は、フォワーディングレート調整部１０８によってフォワーディングレートＲ１が調整されたフォワーディングデータを、ハンドオーバ先の無線通信システム（本実施形態ではＧＳＭシステム２）に送信する。

（３）フォワーディングレート調整処理
次に、フォワーディングレート調整部１０８によって実行されるフォワーディングレート調整処理の一例について説明する。図４は、フォワーディングレート調整処理を説明するための概念図である。

フォワーディングレート調整部１０８は、ＦＴＰデータのように遅延が発生することによるデメリットが小さいデータフローよりも、ＶｏＩＰデータ（音声データ）に代表されるようなリアルタイム性の高いデータフロー、すなわちリアルタイム系データフローを優先して転送することにより、フォワーディングレートＲ１を調整する。

ここでデータフローとは、共通の特性を有する一連のパケットデータを意味する。ただし、どのデータフローが優先されるかなどについては、運用側のＱｏＳポリシーに基づくものとする。

図４の例では、G729(所要レート８ｋｂｐｓ)の音声コーデック、H261(所要レート６４ｋｂｐｓ〜１．９２Ｍｂｐｓ)の動画圧縮を用いた場合を図示している。この例では、ＧＳＭシステム２の実効スループットＲ２が１０２．７２ｋｂｐｓであるとすると、ＦＴＰデータも転送するとフォワーディングレートＲ１が実効スループットＲ２を超えてしまう。

そこで、ベストエフォートであるＦＴＰデータを保留してフォワーディングレートＲ１を低減し、音声や動画など優先されるべきデータを先に流し、音声遅延などの発生を抑えている。優先されるべきデータの転送が完了した後に、ベストエフォートであるＦＴＰデータの転送が開始される。ただし、フォワーディング開始からタイマを設定し、一定の時間経過により、保留したデータを破棄してもよい。

なお、このようなＱｏＳポリシーが無線端末ＵＥおよびＰＤＮゲートウェイ３００にて保持され、ゲートウェイ１００がＱｏＳポリシーを保持していない場合、データ転送装置１００Ａは、無線端末ＵＥがハンドオーバを開始（準備）する際に、無線基地局ｅＮＢまたはＰＤＮゲートウェイ３００からＱｏＳポリシーを取得してもよい。

（４）テーブル構成例
次に、理論スループット記憶部１０２に予め記憶される理論スループットテーブルＴ１、およびスループット発揮率記憶部１０４に予め記憶されるスループット発揮率テーブルＴ２のそれぞれの構成例について説明する。

図５は、理論スループットテーブルＴ１の一例を示すテーブル構成図である。理論スループットテーブルＴ１は、システムＩＤ（図５では、システム名）と、理論スループットＲ３とを対応付けたテーブルである。図５の例では、ハンドオーバ先の無線通信システムの候補として、ＬＴＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ｃｄｍａ２０００、ＷｉＭＡＸが用意されている。

図６は、スループット発揮率テーブルＴ２の一例を示すテーブル構成図である。スループット発揮率テーブルＴ２は、受信品質（図６では、受信ＳＮＲ）と、スループット発揮率αとを対応付けたテーブルである。図６の例では、受信ＳＮＲが大きくなるほどスループット発揮率αが大きくなるように設定されている。

（５）通信システムの動作
図７は、通信システム１０の動作例を示すシーケンス図である。ただし、図７では、本発明に関連する動作のみを図示している。

ステップＳ１１において、ＰＤＮゲートウェイ３００は、ＰＤＮ３からのデータをＬＴＥシステム１のゲートウェイ１００に送信する。ゲートウェイ１００は、ＰＤＮゲートウェイ３００から受信したデータを無線基地局ｅＮＢに中継する（ステップＳ１２）。無線基地局ｅＮＢは、ゲートウェイ１００から受信したデータを、無線区間を介して無線端末ＵＥに送信する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１４において、無線端末ＵＥは、受信品質通知（Measurement Report）を無線基地局ＢＳＳに送信する。Measurement Reportは、無線基地局ＢＳＳおよびゲートウェイ２００を介して、ゲートウェイ１００に伝達される（ステップＳ１５、ステップＳ１６）。

ステップＳ１７において、無線端末ＵＥは、無線基地局ｅＮＢから無線基地局ＢＳＳへのハンドオーバを実行する。

ステップＳ１８において、ゲートウェイ１００に設けられたデータ転送装置１００Ａは、上述した手順でＧＳＭシステム２の実効スループットＲ２を判定する。

ステップＳ１９において、無線基地局ｅＮＢは、フォワーディングデータをゲートウェイ１００に送信する。

ステップＳ２０において、ゲートウェイ１００に設けられたデータ転送装置１００Ａは、上述した手順でフォワーディングレートＲ１を調整する。

ステップＳ２１において、データ転送装置１００Ａは、フォワーディングレートＲ１が調整されたフォワーディングデータをゲートウェイ２００に送信する。ゲートウェイ２００は、受信したフォワーディングデータをＳＧＳＮ２５０経由で無線基地局ＢＳＳまで中継する（ステップＳ２２）。無線基地局ＢＳＳは、中継されたフォワーディングデータを無線端末ＵＥに送信する（ステップＳ２３）。

フォワーディングの終了後、あるいはフォワーディングの実行中において、ＰＤＮゲートウェイ３００は、ＰＤＮ３からのデータをゲートウェイ２００に送信する（ステップＳ２４）。ＰＤＮ３からのデータは、ゲートウェイ２００、ＳＧＳＮ２５０および無線基地局ＢＳＳを介して無線端末ＵＥに伝達される（ステップＳ２５、ステップＳ２６）。

（６）作用・効果
上記のように、データ転送装置１００Ａのフォワーディングレート調整部１０８は、フォワーディングレートＲ１を実効スループットＲ２以下に調整するため、ＬＴＥシステム１よりも低速なＧＳＭシステム２においてデータの輻輳が発生することを回避できる。さらに、フォワーディングレートＲ１を調整することによって、ＬＴＥシステム１とＧＳＭシステム２との間のネットワークリソースとＧＳＭシステム２のネットワークリソースとを節約できる。

また、フォワーディングレート調整部１０８は、無線端末ＵＥ宛ての未送信データを構成する複数のデータフローのうち、音声データまたは映像データを含むリアルタイム系データフローを他のデータフローよりも優先して転送することによって、フォワーディングレートＲ１を調整する。

このため、フォワーディングレート調整部１０８においてフォワーディングレートＲ１を低下させる場合であっても、リアルタイム系データフローの伝送遅延が増大することを防止できる。

本実施形態では、実効スループット判定部１１０は、受信品質情報に対応するスループット発揮率αを取得し、理論スループットＲ３とスループット発揮率αとの乗算結果を実効スループットＲ２として算出するため、実効スループットＲ２を精度良く判定できる。

（７）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

（７．１）データ転送装置の構成変更例
上述した実施形態では、データ転送装置１００Ａは、理論スループット記憶部１０２および理論スループット取得部１０３を含んでいた。しかしながら、受信品質通知（Measurement Report）に理論スループットＲ３を含める、あるいはMeasurement Reportとは個別に理論スループットＲ３を取得することによって、データ転送装置１００Ａの理論スループット記憶部１０２および理論スループット取得部１０３を不要とすることができる。本変更例に係るデータ転送装置１００Ｂは、図８に示すように、理論スループット記憶部１０２および理論スループット取得部１０３を有していない。

（７．２）データ転送装置の配置変更例
上述した実施形態では、データ転送装置１００Ａは、インダイレクトフォワーディングに対してフォワーディングレートＲ１を調整していた。しかしながら、データ転送装置１００Ａは、ダイレクトフォワーディングに対してもフォワーディングレートＲ１を調整可能である。本変更例では、図９に示すように、データ転送装置１００Ａが無線基地局ｅＮＢに設けられる。本変更においてデータ転送装置１００Ａは、上述した手順を応用して、ダイレクトフォワーディングにより転送されるフォワーディングデータのフォワーディングレートＲ１を調整する。

（７．３）他の適用例
上述した実施形態では、ＬＴＥシステム１−ＧＳＭシステム２間のハンドオーバについて説明したが、ＬＴＥシステム１−ＧＳＭシステム２間に限らず、異なる無線通信システム間のハンドオーバであれば、組み合わせは何でも良い。例えば、ＬＴＥシステム１から、３ＧＰＰで規定されているＵＴＲＡＮ（Ｗ−ＣＤＭＡなど）へのハンドオーバや、3ＧＰＰ２で規定されているシステム(ｃｄｍａ２０００など)へのハンドオーバ、またはＷｉＭＡＸや無線ＬＡＮといった無線通信システムへのハンドオーバにも、データ転送装置１００Ａまたは１００Ｂを適用することができる。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの全体概略動作を説明するための図である。 本発明の実施形態に係るデータ転送装置の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係るフォワーディングレート調整処理を説明するための概念図である。 本発明の実施形態に係る理論スループットテーブルの一例を示すテーブル構成図である。 本発明の実施形態に係るスループット発揮率テーブルの一例を示すテーブル構成図である。 本発明の実施形態に係る通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るデータ転送装置の構成変更例を示す図である。 本発明の実施形態に係るデータ転送装置の配置変更例を示す図である。

符号の説明

ＢＳＳ，ｅＮＢ…無線基地局、ＵＥ…無線端末、１…ＬＴＥシステム、２…ＧＳＭシステム、３…ＰＤＮ、１０…通信システム、１００…ゲートウェイ、１００Ａ，１００Ｂ…データ転送装置、１０１…通知受信部、１０２…理論スループット記憶部、１０３…理論スループット取得部、１０４…スループット発揮率記憶部、１０５…スループット発揮率取得部、１０６…実効スループット算出部、１０７…データ受信部、１０８…フォワーディングレート調整部、１０９…データ送信部、１１０…実効スループット判定部、１５０…ＭＭＥ、２００…ゲートウェイ、２５０…ＳＧＳＮ、３００…ＰＤＮゲートウェイ

Claims (10)

1. 第１無線通信システムを構成する第１無線基地局から、前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システムを構成する第２無線基地局へのハンドオーバを無線端末が実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送装置であって、
   前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを判定する判定部と、
   前記判定部によって判定された前記実効データレートに応じて、前記データ転送装置が前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レートを調整する転送レート調整部と
   を備え、
   前記転送レート調整部は、前記転送レートを、前記判定部によって判定された前記実効データレート以下に調整するデータ転送装置。
2. 前記転送レート調整部は、前記未送信データを構成する複数のデータフローのうち、少なくとも１つのデータフローを他のデータフローよりも優先して転送することによって、前記転送レートを調整する請求項１に記載のデータ転送装置。
3. 前記他のデータフローよりも優先して転送される前記データフローは、音声データまたは映像データを含むリアルタイム系データフローである請求項２に記載のデータ転送装置。
4. 前記無線端末によって送信され、前記第２無線通信システムを識別するシステム識別子と、前記受信品質情報とを含む受信品質通知を受信する通知受信部と、
   前記受信品質通知に含まれる前記システム識別子に基づいて、前記判定部による判定に用いられる前記理論値情報を取得する理論値情報取得部と
   をさらに備える請求項１に記載のデータ転送装置。
5. 前記判定部は、前記受信品質情報に対応する所定係数を取得し、前記理論値情報が示す前記理論値と前記所定係数との乗算結果を前記実効データレートとして判定する請求項１に記載のデータ転送装置。
6. 前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値は、前記第１無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値よりも小さい請求項１に記載のデータ転送装置。
7. 第１無線通信システムを構成する第１無線基地局と、
   前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システムを構成する第２無線基地局と、
   前記第１無線基地局から前記第２無線基地局へのハンドオーバを実行する無線端末と、
   前記無線端末が前記ハンドオーバを実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送装置と
   を含む通信システムであって、
   前記データ転送装置は、
   前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを判定する判定部と、
   前記判定部によって判定された前記実効データレートに応じて、前記データ転送装置が前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レートを調整する転送レート調整部と
   を備え、
   前記転送レート調整部は、前記転送レートを、前記判定部によって判定された前記実効データレート以下に調整する通信システム。
8. 前記データ転送装置は、前記第１無線通信システムに含まれ、前記第１無線基地局とは別個に設けられる請求項７に記載の通信システム。
9. 前記データ転送装置は、前記第１無線基地局の内部に設けられる請求項７に記載の通信システム。
10. 第１無線通信システムを構成する第１無線基地局から、前記第１無線通信システムと異なる第２無線通信システムを構成する第２無線基地局へのハンドオーバを無線端末が実行した際に、前記第１無線基地局において保持されている前記無線端末宛ての未送信データを前記第２無線通信システムに転送するデータ転送方法であって、
    前記第２無線通信システムの通信能力に応じて規定される最大データレートの理論値を示す理論値情報と、前記無線端末が前記第２無線基地局から受信する無線信号の受信品質を示す受信品質情報とに基づき、前記無線端末と前記第２無線基地局との下り無線通信において提供される実効データレートを判定するステップと、
    前記判定するステップにおいて判定された前記実効データレートに応じて、前記未送信データを前記第２無線通信システムに転送する転送レートを調整するステップと
    を備え、
    前記調整するステップでは、前記転送レートを、前記判定するステップにおいて判定された前記実効データレート以下に調整するデータ転送方法。

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