JP2010056857A - 無線通信システム、無線基地局、無線中継局および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線基地局に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線端末が無線中継局へのハンドオーバを実行でき、かつ通信リソース消費量および処理負荷の増大を抑制可能とする。
【解決手段】本発明に係る無線通信システム１は、無線基地局１００と、無線基地局１００に接続可能な無線中継局３００と、無線基地局１００に接続する無線端末５００とを有する。無線基地局１００は、無線基地局１００に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を無線端末５００に通知する。無線中継局３００が無線基地局１００に接続した場合、中継局識別情報の何れかが無線中継局３００に割り当てられる。無線端末５００は、中継局識別情報に基づいてセルサーチを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線端末のハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報を当該無線端末に通知する無線通信システム、無線基地局、無線中継局および無線通信方法に関する。

無線通信システムにおいて無線端末は、より条件の良い無線基地局へ接続先を切り替えるハンドオーバを実行する。ハンドオーバを実現可能とするために、無線基地局は、自局と接続中の無線端末に対し、自局に隣接する無線基地局（以下、「隣接無線基地局」）を識別する基地局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を通知する（特許文献１参照）。このようなハンドオーバ候補情報は、ネイバーリストとも呼ばれる。

無線端末は、無線基地局から通知されたハンドオーバ候補情報に基づいて、ハンドオーバ先候補となる隣接無線基地局のサーチ（いわゆる、セルサーチ）を実行する。無線端末は、例えばハンドオーバ候補情報に基づいて隣接無線基地局が送信する無線信号（パイロット信号など）を捕捉することで当該隣接無線基地局を検知し、当該無線信号の信号品質が一定以上であれば当該隣接無線基地局へハンドオーバする。

近年では、無線基地局および無線端末が送受信するデータを中継する無線中継局が広く用いられている。無線端末は、無線基地局間のハンドオーバに加え、無線基地局から無線中継局へのハンドオーバを実行できる。したがって、無線基地局は、基地局識別情報だけでなく、ハンドオーバ先候補となる無線中継局（具体的には、当該無線基地局に接続する無線中継局）を識別する中継局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を通知する必要がある。
特表２００２−５３３０３２号公報（[０００２]段落など）

ところで、隣接無線基地局は固定かつ常時稼動するため、基本的にはハンドオーバ候補情報に含まれる基地局識別情報も固定されている。一方で、無線中継局は移動可能である場合や頻繁に稼動/非稼動（電源オン/オフ）が入れ替わることがあり、無線基地局に接続する無線中継局は適宜変化する。このため、当該変化に合わせてハンドオーバ候補情報に含める中継局識別情報を無線基地局において更新すると、無線基地局の処理負荷が増大する問題がある。

ここで、ハンドオーバ候補情報に含める中継局識別情報を固定にするためには、無線通信システムにおいて用いられる全ての無線中継局の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含める方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、数万〜数十万程度の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含めることになり、通信リソースの消費量と、セルサーチに伴う処理負荷とが増大する。

そこで、本発明は、無線基地局に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線基地局に接続した無線中継局へのハンドオーバを無線端末が実行でき、かつ通信リソース消費量および処理負荷の増大を抑制した無線通信システム、無線基地局、無線中継局および無線通信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、無線基地局（例えば無線基地局１００）と、前記無線基地局に接続可能な無線中継局（例えば無線中継局３００）と、前記無線基地局に接続し、前記無線基地局からのハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて、前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末（例えば無線端末５００）とを有する無線通信システム（無線通信システム１）であって、前記無線基地局は、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する通知部（候補情報通知部１３１）を備え、前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられ、前記無線端末は、前記ハンドオーバ候補情報に含まれる前記中継局識別情報に基づく前記サーチによって、前記無線基地局に接続した前記無線中継局を検知することを要旨とする。

このような無線通信システムによれば、無線中継局が無線基地局に接続した場合、中継局識別情報の何れかが無線中継局に割り当てられ、無線端末は、ハンドオーバ候補情報に含まれる中継局識別情報に基づくサーチによって、無線基地局に接続した無線中継局を検知する。このため、無線基地局に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線基地局に接続した無線中継局へのハンドオーバを無線端末が実行できる。

また、通知部は、無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を無線端末に通知する。よって、ハンドオーバ候補情報に含める中継局識別情報を無線基地局において更新する必要が無く、かつ、数万〜数十万程度の中継局識別情報を通知することがないため、通信リソース消費量および処理負荷の増大を抑制できる。

したがって、第１の特徴に係る無線通信システムは、無線基地局に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線基地局に接続した無線中継局へのハンドオーバを無線端末が実行でき、かつ通信リソース消費量および処理負荷の増大を抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記通知部は、前記ハンドオーバ先候補となる無線基地局（例えば無線基地局２００）を識別する基地局識別情報と、前記中継局識別情報とを含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知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１または第２の特徴に係り、前記無線基地局は複数設けられ、前記複数の無線基地局は、同一の管理サーバ（例えば管理サーバ７００）によって管理される第１無線基地局（例えば無線基地局１００）および第２無線基地局（例えば無線基地局２００）を含み、前記第１無線基地局および前記第２無線基地局のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持す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または第２の特徴に係り、前記無線基地局は複数個設けられ、前記複数の無線基地局は、第１無線基地局（例えば無線基地局１００）、および前記第１無線基地局に接続する無線端末（例えば無線端末５００）のハンドオーバ先候補となる第２無線基地局（例えば無線基地局２００）を含み、前記第１無線基地局および前記第２無線基地局のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記第１無線基地局は、前記第１無線基地局が保持する中継局識別情報に加え、前記第２無線基地局が保持する中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知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〜第５の何れか一つの特徴に係り、前記中継局識別情報のそれぞれは、前記無線中継局を一意に識別する識別子（セルＩＤ）と、前記識別子と対応付けられ、前記無線中継局の通信特性に応じた通信パラメータとを含み、前記無線中継局には、前記無線中継局の通信特性に合致する前記中継局識別情報が割り当てられることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、ハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末（例えば無線端末５００）と接続し、無線中継局（例えば無線中継局３００）と接続可能な無線基地局（例えば無線基地局１００）であって、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する通知部（候補情報通知部１３１）を備え、前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられることを要旨とする。

本発明の第８の特徴は、ハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末（例えば無線端末５００）と接続する無線基地局（例えば無線基地局１００）に接続可能な無線中継局（例えば無線中継局３００）であって、前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられ、前記中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報が、前記無線基地局から前記無線端末に通知されることを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、無線基地局（例えば無線基地局１００）と、前記無線基地局に接続可能な無線中継局（例えば無線中継局３００）と、前記無線基地局に接続し、前記無線基地局からのハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて、前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末（例えば無線端末５００）とを用いた無線通信方法であって、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線基地局から前記無線端末に通知するステップ（例えばステップＳ１０３）と、前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかを前記無線中継局に割り当てるステップ（例えばステップＳ１０８）と、前記無線端末が、前記ハンドオーバ候補情報に含まれる前記中継局識別情報に基づく前記サーチによって、前記無線基地局に接続した前記無線中継局を検知するステップ（例えばステップＳ１１０）とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、無線基地局に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線基地局に接続した無線中継局へのハンドオーバを無線端末が実行でき、かつ通信リソース消費量および処理負荷の増大を抑制した無線通信システム、無線基地局、無線中継局および無線通信方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）ハンドオーバ候補情報の一例、（３）無線通信システムの詳細構成、（４）無線通信システムの動作、（５）作用・効果、（６）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）無線通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１の概略構成図である。

図１に示すように、無線通信システム１は、無線基地局１００、および無線基地局１００に接続する無線端末５００を有する。無線基地局１００は、無線端末５００と接続可能なエリアであるセルＣ１を形成しており、無線端末５００はセルＣ１の周縁部分（セルフリンジ）に位置している。

無線端末５００の周辺には無線中継局３００が位置している。無線中継局３００は、例えば、屋内に設置可能な小型無線中継局であり、移動可能かつ電源オン/オフ可能である。このため、無線中継局３００では、無線基地局１００に接続した状態と非接続の状態とが頻繁に切り替わる。

無線中継局３００が無線基地局１００に接続した状態において、無線端末５００は無線基地局１００から無線中継局３００へのハンドオーバを実行できる。無線中継局３００に接続した無線端末５００は、例えばセルＣ１の外側であっても、無線中継局３００が形成するセルＣ３の内側に位置していれば、無線中継局３００を介して無線基地局１００とデータを送受信できる。

図１の例では、無線基地局１００に隣接して無線基地局２００および無線基地局２５０が設置されている。すなわち、無線基地局２００および無線基地局２５０は、無線基地局１００の隣接無線基地局である。無線基地局２００はセルＣ２を形成し、無線基地局２５０はセルＣ５を形成する。

無線基地局１００は、無線端末５００のハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報を無線端末５００に通知する。当該ハンドオーバ候補情報は、無線端末５００のハンドオーバ先候補となる隣接無線基地局（無線基地局２００および無線基地局２５０）を識別する基地局識別情報を含む。

さらに、当該ハンドオーバ候補情報は、無線基地局１００に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数（以下、「有限個」と称する）の中継局識別情報を含む。例えば、無線基地局１００に同時期に接続し得る無線中継局数が経験的または実験的に３個であれば、３個の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含ませる、あるいは、余裕を持たせて５個の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含ませることができる。以下では、説明の便宜上、３個の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含ませる一例について説明するが、１０個程度の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含ませてもよい。

無線中継局３００が無線基地局１００に接続した場合、有限個の中継局識別情報の何れか１つが無線中継局３００に割り当てられる。そして、無線端末５００は、無線基地局１００から通知されたハンドオーバ候補情報に含まれる基地局識別情報および中継局識別情報に基づいてセルサーチを実行する。

無線基地局２００および無線基地局２５０のそれぞれも、無線基地局１００と同様に、３個の中継局識別情報を保持しており、当該中継局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を通知する機能を有する。ここで、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持する。

また、無線基地局２００に接続する無線端末６００がセルＣ２のセルフリンジに位置しており、無線端末６００の周辺には無線中継局４００が位置している。無線中継局４００は、例えば、無線中継局３００と同様に小型の無線中継局である。無線中継局４００が無線基地局２００に接続した状態においては、無線端末６００は無線基地局２００から無線中継局４００へのハンドオーバを実行できる。

無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０は、バックボーンネットワーク（以下、単に「ＮＷ」と称する）９００に接続されている。ＮＷ９００には、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０を管理する管理サーバ７００が設置される。管理サーバ７００は、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０の管理だけでなく、これらの無線基地局に接続する無線中継局も管理する。

また、ＮＷ９００には、無線基地局２６０、および無線基地局２６０に接続する無線中継局を管理する管理する管理サーバ８００が設置されている。無線基地局２６０は、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０と同様に、有限個の中継局識別情報を保持しており、当該中継局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を通知する機能を有する。ここで、無線基地局２６０が保持する中継局識別情報は、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０が保持する中継局識別情報と重複していてもよい。なぜならば、無線基地局２６０配下の無線中継局と、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０のそれぞれの配下の無線中継局とは、無線端末から同時に見ることができる範囲内に無いからである。

（２）ハンドオーバ候補情報の一例
図２は、無線基地局１００が無線端末５００に通知するハンドオーバ候補情報の一例を示す図である。

図２に示すように、ハンドオーバ候補情報は、無線基地局１００の隣接無線基地局（無線基地局２００および無線基地局２５０）を識別する基地局識別情報と、有限個（ここでは３個）の中継局識別情報とを含む。図２の例では、無線基地局２００のセルＩＤが“２”であり、無線基地局２５０のセルＩＤが“３”であるものとしている。無線基地局２００および無線基地局２５０の各セルＩＤは、無線基地局２００および無線基地局２５０の設置時に割り当てられる固定のＩＤである。

基地局識別情報は、セルＩＤと、無線基地局の通信特性に応じた通信パラメータとを対応付けた情報である。通信パラメータには、例えば、無線基地局の通信周波数を示す情報や、無線基地局がサポートするＱｏＳ（Quality of Service）を示す情報などが含まれる。中継局識別情報は、基地局識別情報と同様に構成され、セルＩＤと、無線中継局の通信特性に応じた通信パラメータとを対応付けた情報である。ただし、中継局識別情報は、無線基地局１００に接続する無線中継局に一時的に割り当てられるものである点において、基地局識別情報とは異なっている。無線基地局１００は、無線基地局１００に接続する無線中継局に対し、有限個の中継局識別情報のうち、未割り当て、かつ、当該無線中継局の通信特性に合致する中継局識別情報を割り当てる。

無線端末５００は、ハンドオーバ候補情報を用いたセルサーチによって、ハンドオーバ先候補（無線基地局または無線中継局）を検知する。本実施形態では既存のセルサーチ技術を利用している。例えば、ハンドオーバ先候補（無線基地局または無線中継局）が周期的に送信する無線信号（例えばパイロット信号）にはセルＩＤが含まれており、無線端末５００は、ハンドオーバ候補情報に含まれる基地局識別情報および中継局識別情報に応じてよってハンドオーバ先候補を検知する。複数のハンドオーバ先候補が検知された場合、無線端末５００は、無線信号の受信品質（例えば受信電力または受信ＳＮＲなど）が最も高いものをハンドオーバ先として決定する。

（３）無線通信システムの詳細構成
次に、無線通信システム１の詳細構成について、（３．１）無線基地局の構成、（３．２）無線中継局の構成の順に説明する。

（３．１）無線基地局の構成
図３は、無線基地局１００の機能ブロック構成を示すブロック図である。なお、無線基地局２００、無線基地局２５０および無線基地局２６０については、無線基地局１００と同様に構成されるため説明を省略する。

図３に示すように、無線基地局１００は、無線通信部１１０、有線通信部１２０、制御部１３０、および記憶部１４０を有する。無線通信部１１０は、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)、パワーアンプ、アップコンバータおよびダウンコンバータなどを含み、無線信号を送受信する。また、無線通信部１１０は、無線基地局１００のセルＩＤを含む無線信号を周期的にセルＣ１内に送信している。有線通信部１２０は、ＮＷ９００とのインタフェースとして機能し、ＮＷ９００上の管理サーバ７００との通信に用いられる。制御部１３０は、例えばＣＰＵなどによって構成され、無線基地局１００が具備する各種機能を制御する。記憶部１４０は、例えばメモリによって構成され、無線基地局１００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。

制御部１３０は、候補情報通知部１３１（通知部）、および割り当て管理部１３２を有する。記憶部１４０は、候補情報記憶部１４１を有する。候補情報記憶部１４１は、図２に示したようなハンドオーバ候補情報を予め記憶する。ただし、図２に示したようなハンドオーバ候補情報を管理サーバ７００において記憶する場合には、候補情報記憶部１４１を不要としてもよい。候補情報通知部１３１は、図２に示したようなハンドオーバ候補情報を、無線通信部１１０を介して無線端末５００に通知する。

割り当て管理部１３２は、無線基地局１００に接続した無線中継局３００に対し、有限個の中継局識別情報のうち、未割り当て、かつ、無線中継局３００の通信特性に合致する中継局識別情報を割り当てる。割り当て管理部１３２によって割り当てられた中継局識別情報は、無線通信部１１０を介して無線端末５００に通知されるとともに、その旨が有線通信部１２０を介して管理サーバ７００に通知される。

割り当て管理部１３２が中継局識別情報を無線中継局３００に割り当てる方法としては、例えば以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかの方法が使用される。

（ａ）無線中継局３００は、無線基地局１００に接続する際、無線中継局３００のＭＡＣアドレスを無線基地局１００に通知する。割り当て管理部１３２は、通知されたＭＡＣアドレスから無線中継局が接続したことを検知し、無線中継局３００とのネゴシエーションにより、無線中継局３００の通信特性に合致した中継局識別情報を無線中継局３００に割り当てる。

（ｂ）無線中継局３００は、無線基地局１００に接続する際、中継局識別情報の割り当てを無線基地局１００に要求する。割り当て管理部１３２は、中継局識別情報の割り当てを要求されると、無線中継局３００とのネゴシエーションにより、無線中継局３００の通信特性に合致した中継局識別情報を無線中継局３００に割り当てる。

（ｃ）無線中継局３００は、無線基地局１００が送信するハンドオーバ候補情報を受信し、ハンドオーバ候補情報に含まれる中継局識別情報のうち無線中継局３００の通信特性に合致した中継局識別情報を選択し、選択した中継局識別情報の割り当てを無線基地局１００に要求する。割り当て管理部１３２は、中継局識別情報の割り当てを要求されると、無線中継局３００によって選択された中継局識別情報が未割り当てであれば当該中継局識別情報を無線中継局３００に割り当てる。

（３．２）無線中継局の構成
図４は、無線中継局３００の機能ブロック構成を示すブロック図である。なお、無線中継局４００については無線中継局３００と同様に構成されるため説明を省略する。

図４に示すように、無線中継局３００は、基地局無線通信部３１０、端末無線通信部３２０、制御部３３０、および記憶部３４０を有する。基地局無線通信部３１０は、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータおよびダウンコンバータなどを含み、無線信号を無線基地局１００と送受信する。端末無線通信部３２０は、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータおよびダウンコンバータなどを含み、無線信号を無線端末と送受信する。また、端末無線通信部３２０は、無線中継局３００に割り当てられたセルＩＤを含む無線信号を周期的にセルＣ３内に送信している。制御部３３０は、例えばＣＰＵなどによって構成され、無線中継局３００が具備する各種機能を制御する。記憶部３４０は、例えばメモリによって構成され、無線中継局３００における制御などに用いられる各種情報を記憶する。

制御部３３０は、識別情報取得部３３１を有する。記憶部３４０は、識別情報記憶部３４１を有する。識別情報取得部３３１は、割り当て管理部１３２によって割り当てられた中継局識別情報を、基地局無線通信部３１０を介して取得する。識別情報記憶部３４１は、識別情報取得部３３１が取得した中継局識別情報を記憶する。

なお、無線中継局３００は、自局に接続する無線端末に対し、ハンドオーバ候補情報を通知してもよい。例えば、制御部３３０は、無線基地局１００が無線端末５００に通知するハンドオーバ候補情報のうち無線中継局３００に割り当てられた中継局識別情報を除いたものを通知することができる。あるいは、無線中継局３００が接続する無線基地局１００の基地局識別情報のみをハンドオーバ候補情報として通知してもよい。

（４）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム１の動作について説明する。図５は、無線通信システム１の動作例を示すシーケンス図である。本動作例では、無線端末５００が無線基地局１００に接続した後に無線中継局３００へのハンドオーバを実行し、無線端末６００が無線基地局２００に接続した後に無線中継局４００へのハンドオーバを実行する場合について説明する。

図５の例では、無線基地局１００は、セルＩＤが２，３，１１，１２，１３のハンドオーバ候補情報を予め保持している。ここで、セルＩＤ：２は無線基地局２００の基地局識別情報に相当し、セルＩＤ：３は無線基地局２５０の基地局識別情報に相当する。セルＩＤ：１１，１２，１３のそれぞれは、有限個の中継局識別情報に相当する。

また、無線基地局２００は、セルＩＤが１，３，２１，２２，２３の各ハンドオーバ候補情報を予め保持している。ここで、セルＩＤ：１は無線基地局１００の基地局識別情報に相当し、セルＩＤ：３は無線基地局２５０の基地局識別情報に相当する。セルＩＤ：２１，２２，２３のそれぞれは、有限個の中継局識別情報に相当する。

ステップＳ１０１において、無線端末５００は、無線基地局１００への初期接続処理であるネットワークエントリを実行する。ステップＳ１０２において、無線端末６００は、無線基地局２００への初期接続処理であるネットワークエントリを実行する。

ステップＳ１０３において、無線基地局１００の候補情報通知部１３１は、無線端末５００が無線基地局１００に接続したことに応じて、候補情報記憶部１４１に保持されているハンドオーバ候補情報（セルＩＤ：２，３，１１，１２，１３）を無線端末５００に通知する。

ステップＳ１０４において、無線端末５００は、無線基地局１００から通知されたハンドオーバ候補情報を用いて、セルサーチを実行する。この時点では、無線基地局１００に無線中継局３００が接続されておらず、無線端末５００は、セルサーチを実行しても無線中継局３００を検知できない。また、無線端末５００は、セルＣ２およびセルＣ５の外側に位置しており、セルサーチを実行しても無線基地局２００および無線基地局２５０を検知できない。

ステップＳ１０５において、無線基地局２００の候補情報通知部１３１は、無線端末６００が無線基地局２００に接続したことに応じて、候補情報記憶部１４１に保持されているハンドオーバ候補情報（セルＩＤ：１，３，２１，２２，２３）を無線端末６００に通知する。

ステップＳ１０６において、無線端末６００は、無線基地局２００から通知されたハンドオーバ候補情報を用いて、セルサーチを実行する。この時点では、無線基地局２００に無線中継局４００が接続されておらず、無線端末６００は、セルサーチを実行しても無線中継局４００を検知できない。また、無線端末６００は、セルＣ１およびセルＣ５の外側に位置しており、セルサーチを実行しても無線基地局１００および無線基地局２５０を検知できない。

ステップＳ１０７において、無線中継局３００は、無線基地局１００が形成するセルＣ１内へ移動、または電源オンしたことにより、無線基地局１００に接続する。無線中継局３００は、セルＣ３を形成する。

ステップＳ１０８において、無線基地局１００の割り当て管理部１３２は、無線中継局３００が無線基地局１００に接続したことに応じて、未割り当ての中継局識別情報（セルＩＤ：１１，１２，１３）の何れか１つを無線中継局３００に割り当てる。ここでは、セルＩＤが１１である中継局識別情報を無線中継局３００に割り当てるものとする。割り当てられた中継局識別情報は、無線中継局３００に通知される。

無線中継局３００の識別情報取得部３３１は、中継局識別情報が無線基地局１００から通知されると、通知された中継局識別情報を取得するとともに識別情報記憶部３４１に格納する。そして、無線中継局３００の端末無線通信部３２０は、識別情報記憶部３４１に格納されている中継局識別情報（セルＩＤ：１１）を含む無線信号をセルＣ３内に送信（ブロードキャスト）する。

ステップＳ１０９において、無線基地局１００の候補情報通知部１３１は、候補情報記憶部１４１に保持されているハンドオーバ候補情報（セルＩＤ：２，３，１１，１２，１３）を無線端末５００に再度通知する。

ステップＳ１１０において、無線端末５００は、無線基地局１００から通知されたハンドオーバ候補情報を用いて、セルサーチを実行する。この時点では、無線基地局１００に無線中継局３００が接続されており、無線端末５００は、セルサーチの結果、無線中継局３００が送信する無線信号を検知する（捕捉する）ことができる。ここで、所定のハンドオーバ条件（例えば無線基地局１００からの信号品質よりも無線中継局３００からの信号品質が高いこと）を満たす場合、無線端末５００は無線基地局１００から無線中継局３００へハンドオーバすると決定する。

ステップＳ１１１において、無線端末５００は、無線中継局３００（セルＩＤ：１１）へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求を無線基地局１００に送信する。無線基地局１００は当該ハンドオーバ要求を受信すると、ステップＳ１１２において、無線端末５００に関する情報を無線中継局３００に通知する。さらに、ステップＳ１１３において、無線基地局１００は、ハンドオーバ要求に対する応答であるハンドオーバ応答を無線端末５００に送信する。無線端末５００は無線基地局１００からハンドオーバ応答を受信すると、ステップＳ１１４において、無線基地局１００から無線中継局３００へのハンドオーバを実行する。

一方、ステップＳ１１５において無線中継局４００は、無線基地局２００が形成するセルＣ２内へ移動、または電源オンしたことにより、無線基地局２００に接続する。無線中継局４００は、セルＣ４を形成する。

ステップＳ１１６において、無線基地局２００の割り当て管理部１３２は、無線中継局４００が無線基地局２００に接続したことに応じて、未割り当ての中継局識別情報（セルＩＤ：２１，２２，２３）の何れか１つを無線中継局４００に割り当てる。ここでは、セルＩＤが２１である中継局識別情報を無線中継局４００に割り当てるものとする。割り当てられた中継局識別情報は、無線中継局４００に通知される。

ステップＳ１１７において、無線基地局２００の候補情報通知部１３１は、候補情報記憶部１４１に保持されているハンドオーバ候補情報（セルＩＤ：１，３，２１，２２，２３）を無線端末６００に再度通知する。

ステップＳ１１８において、無線端末６００は、無線基地局２００から通知されたハンドオーバ候補情報を用いて、セルサーチを実行する。この時点では、無線基地局２００に無線中継局４００が接続されており、無線端末６００は、セルサーチの結果、無線中継局４００が送信する無線信号を検知する（捕捉する）ことができる。ここで、所定のハンドオーバ条件を満たす場合、無線端末６００は無線基地局２００から無線中継局４００へハンドオーバすると決定する。

なお、図５の動作シーケンスでは、無線端末から無線基地局へハンドオーバ要求が送信される一例を説明した。しかしながら、このような無線端末主導のハンドオーバに限らず、無線基地局主導でハンドオーバが実行されてもよい。無線基地局主導でハンドオーバが実行される場合、図５の動作シーケンスは次のように変更される。

具体例には、ステップＳ１１０およびステップＳ１１１に代えて、無線端末５００は、無線基地局１００（セルＩＤ：１）からの信号品質よりも無線中継局３００（セルＩＤ：１１）からの信号品質が高いことを無線基地局１００に通知する。そして、無線基地局１００は、無線端末５００を無線基地局１００から無線中継局３００へハンドオーバさせると決定する。その後、ステップＳ１１３に代えて、無線基地局１００は、無線中継局３００（セルＩＤ：１１）へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求を無線端末５００に送信する。無線端末５００は無線基地局１００からハンドオーバ要求を受信すると、ステップＳ１１４において、無線基地局１００から無線中継局３００へのハンドオーバを実行する。

（５）作用・効果
以上説明したように、無線中継局３００が無線基地局１００に接続した場合、有限個の中継局識別情報の何れか１つが無線中継局３００に割り当てられる。無線端末５００は、有限個の中継局識別情報を含むハンドオーバ候補情報に基づきセルサーチを実行し、無線基地局１００に接続した無線中継局３００を検知する。このため、無線基地局１００に接続する無線中継局が適宜変化する場合であっても、無線端末５００は、無線基地局１００に接続した無線中継局３００へのハンドオーバを実行できる。

また、無線基地局１００は、無線基地局１００に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた有限個（例えば３〜１０個程度）の中継局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を無線端末に通知するため、ハンドオーバ候補情報に含める中継局識別情報を無線基地局１００において更新する必要が無く、かつ、数万〜数十万程度の中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含めることがない。すなわち、無線基地局１００および無線端末５００における処理負荷の増大と、通信リソース（ＮＷ９００のリソースおよび無線通信リソース）消費量の増大とを抑制できる。

本実施形態では、無線基地局１００の候補情報通知部１３１は、隣接無線基地局（無線基地局２００、無線基地局２５０）を識別する基地局識別情報と、有限個の中継局識別情報とを含むハンドオーバ候補情報を無線端末５００に通知する。従来の無線通信システムにおいても、基地局識別情報を含むハンドオーバ候補情報を無線基地局から無線端末に通知する仕組みが存在し、本実施形態では当該仕組みを利用して中継局識別情報を無線端末に通知している。したがって、従来の無線通信システムを大幅に設計変更することなく中継局識別情報を無線端末に通知可能となるため、本実施形態に係るシステムおよび方法を実装する際のコストを低減できる。

本実施形態では、同一の管理サーバ７００によって管理される無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持する。このため、管理サーバ７００は、無線基地局１００、無線基地局２００および無線基地局２５０に接続する無線中継局を一意に識別できる。

本実施形態では、無線基地局１００と無線基地局２００とは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持する。これにより、無線端末５００のハンドオーバ先候補となる複数の無線中継局に同一の中継局識別情報が割り当てられる可能性を低減でき、無線端末５００はセルサーチの際に無線中継局をより確実に識別できる。

（６）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。

上述した実施形態では、無線基地局１００および無線基地局２００は、中継局識別情報および基地局識別情報の両方を含むハンドオーバ候補情報を通知していたが、これに限らず、中継局識別情報と基地局識別情報とを個別に通知してもよい。

また、無線基地局１００は、無線基地局２００が保持する中継局識別情報をハンドオーバ候補情報に含めてもよい。これにより、無線端末５００は、例えば無線中継局３００から無線中継局４００へのハンドオーバを実行可能となる。

上述した実施形態では、無線中継局３００および無線中継局４００は、移動可能な小型の無線中継局であると説明したが、これに限らず、固定型の無線中継局であってもよい。

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無線通信システムの概略構成図である。 本発明の実施形態に係るハンドオーバ候補情報の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線中継局の機能ブロック構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

符号の説明

１…無線通信システム、１００，２００，２５０，２６０…無線基地局、１１０…無線通信部、１２０…有線通信部、１３０…制御部、１３１…候補情報通知部、１３２…割り当て管理部、１４０…記憶部、１４１…候補情報記憶部、３００…無線中継局、３１０…基地局無線通信部、３２０…端末無線通信部、３３０…制御部、３３１…識別情報取得部、３４０…記憶部、３４１…識別情報記憶部、４００…無線中継局、５００，６００…無線端末、７００，８００…管理サーバ、９００…ＮＷ

Claims (9)

1. 無線基地局と、
   前記無線基地局に接続可能な無線中継局と、
   前記無線基地局に接続し、前記無線基地局からのハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて、前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末と
   を有する無線通信システムであって、
   前記無線基地局は、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する通知部を備え、
   前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられ、
   前記無線端末は、前記ハンドオーバ候補情報に含まれる前記中継局識別情報に基づく前記サーチによって、前記無線基地局に接続した前記無線中継局を検知する無線通信システム。
2. 前記通知部は、前記ハンドオーバ先候補となる無線基地局を識別する基地局識別情報と、前記中継局識別情報とを含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線基地局は複数設けられ、
   前記複数の無線基地局は、同一の管理サーバによって管理される第１無線基地局および第２無線基地局を含み、
   前記第１無線基地局および前記第２無線基地局のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持する請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線基地局は複数個設けられ、
   前記複数の無線基地局は、第１無線基地局、および前記第１無線基地局に接続する無線端末のハンドオーバ先候補となる第２無線基地局を含み、
   前記第１無線基地局および前記第２無線基地局のそれぞれは、互いに重複しない固有の中継局識別情報を保持する請求項１または２に記載の無線通信システム。
5. 前記第１無線基地局は、前記第１無線基地局が保持する中継局識別情報に加え、前記第２無線基地局が保持する中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記中継局識別情報のそれぞれは、
   前記無線中継局を一意に識別する識別子と、
   前記識別子と対応付けられ、前記無線中継局の通信特性に応じた通信パラメータと
   を含み、
   前記無線中継局には、前記無線中継局の通信特性に合致する前記中継局識別情報が割り当てられる請求項１〜５の何れか一項に記載の無線通信システム。
7. ハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末と接続し、無線中継局と接続可能な無線基地局であって、
   前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線端末に通知する通知部を備え、
   前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられる無線基地局。
8. ハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末と接続する無線基地局に接続可能な無線中継局であって、
   前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報の何れかが前記無線中継局に割り当てられ、
   前記中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報が、前記無線基地局から前記無線端末に通知される無線中継局。
9. 無線基地局と、
   前記無線基地局に接続可能な無線中継局と、
   前記無線基地局に接続し、前記無線基地局からのハンドオーバ先候補を示すハンドオーバ候補情報に基づいて、前記ハンドオーバ先候補のサーチを実行する無線端末と
   を用いた無線通信方法であって、
   前記無線基地局に同時期に接続し得る無線中継局数に基づき予め定められた個数の中継局識別情報を含む前記ハンドオーバ候補情報を前記無線基地局から前記無線端末に通知するステップと、
   前記無線中継局が前記無線基地局に接続した場合、前記中継局識別情報の何れかを前記無線中継局に割り当てるステップと、
   前記無線端末が、前記ハンドオーバ候補情報に含まれる前記中継局識別情報に基づく前記サーチによって、前記無線基地局に接続した前記無線中継局を検知するステップと
   を備える無線通信方法。

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