JP2010200165A - 無線通信システム、無線端末装置、基地局装置、及びハンドオーバ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】端末に対して所要のスループットを確保できるようにハンドオーバ制御を行う。
【解決手段】無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムであって、無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測するスループット計測部103と、スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較するスループット比較部105と、スループット比較部105において計測値が基準値を下回る場合に、端末の接続先を新たな基地局に切り替える切替処理部108とを備える。
【選択図】 図7
【解決手段】無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムであって、無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測するスループット計測部103と、スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較するスループット比較部105と、スループット比較部105において計測値が基準値を下回る場合に、端末の接続先を新たな基地局に切り替える切替処理部108とを備える。
【選択図】 図7
Description
この発明は、例えばMobile WiMAXシステムにおけるハンドオーバ制御(基地局切替機能)を行う無線通信システム、無線端末装置、基地局装置、及びハンドオーバ制御方法に関する。
Mobile WiMAXにおけるハンドオーバ制御は、無線伝送・通信規格であるIEEE 802.16e-2005及びネットワーク規格であるWiMAX Forum NWG Stage2/3で規定されているが、そのハンドオーバの実施トリガーは、無線電波の受信電力状況(SNR:signal-to-noise ratio)やRSSI:Received Signal Strength Indicator)にのみに基づいて判断している。この規定は、同一チャネル(周波数帯)を利用する基地局が多く配置される環境における電波干渉の観点から、ハンドオーバを実施する上では適切な実施トリガーである。
しかし、上記規定に従うと、受信電波状況は良い(EVM:Error Vector Magnitude)が担保されている)が、その基地局へのエントリ端末数が多すぎるために、低いスループット(単位時間当たりの実効伝送量)しか享受できない場合が発生する。その一方、受信電波状況が劣るにも拘らず、その基地局へのエントリ端末数が少ないために、上記状況に比べて高いスループットが享受できる場合もあるが、従来の規定ではネットワークエントリする端末に最適な伝送容量を確保するためのハンドオーバ・ソリューションを提供できない。
なお、本願に関連する公知文献として次のようなものがある(例えば、特許文献1乃至6)。
IEEE802.16e 2005
WiMAX Forum NWG Stage 1-2-3
上述したように、従来の規定では、受信電波状況のみに基づいてハンドオーバが実施されていたため、切り替え先の基地局へのエントリ端末数が多い場合には、端末が必要とするスループットを提供できないという問題があった。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、端末に対して所要のスループットを確保できるようにハンドオーバ制御を行う無線通信システム、無線端末装置、基地局装置、及びハンドオーバ制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明の一態様は、無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムであって、前記無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測する計測手段と、前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、前記端末の接続先を新たな基地局に切り替える切替手段とを具備する無線通信システムを提供する。
また、この発明の他の態様は、無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに設けられる前記端末であって、前記無線パラメータをもとに自端末宛の前記伝送領域の受信信号の復調データ量からエラー訂正分を差し引いた単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測する計測手段と、前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、接続先を新たな基地局に切り替えるハンドオーバ要求のトリガメッセージを接続中の前記基地局へ送信する切替手段とを具備する無線端末装置を提供する。
また、この発明の他の態様は、無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに設けられる前記基地局であって、前記無線ネットワークに接続中でかつアクティブな端末を登録する登録手段と、前記無線ネットワークに伝送される下り方向フレームのうち前記登録された端末に割り当てられた伝送領域の大きさと前記無線パラメータとをもとに単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを算出する算出手段と、前記スループットの算出値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、接続先を新たな基地局に切り替えるハンドオーバ要求のトリガメッセージを接続中の前記端末へ送信する切替制御手段とを具備する基地局装置を提供する。
さらに、この発明の他の態様は、無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに用いられる方法であって、前記無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測し、前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較し、前記比較において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、前記端末の接続先を新たな基地局に切り替えるハンドオーバ制御方法を提供する。
したがってこの発明によれば、端末に対して所要のスループットを確保できるようにハンドオーバ制御を行う無線通信システム、無線端末装置、基地局装置、及びハンドオーバ制御方法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を詳細に説明する。
図1は、屋外基地局が配置された第1のネットワークの構成例を示す。屋外基地局A,B,Cは、そのカバーエリアa〜c内で移動し通信する端末MSとの間で無線通信を行い、同じくカバーエリア内で移動通信する他の端末、又は、屋外基地局A、B、Cを収容する通信網NWを介して接続される通信端末との間の通信を中継する。
図1は、屋外基地局が配置された第1のネットワークの構成例を示す。屋外基地局A,B,Cは、そのカバーエリアa〜c内で移動し通信する端末MSとの間で無線通信を行い、同じくカバーエリア内で移動通信する他の端末、又は、屋外基地局A、B、Cを収容する通信網NWを介して接続される通信端末との間の通信を中継する。
屋外基地局A、B、Cは、例えば、WiMAXの基地局で、通信網NWは、IP網である場合が一典型であり、屋外基地局A、B、Cは、次世代の携帯電話等の公衆網の基地局であっても本発明が適用できる。この場合、通信網NWはその加入者網、又は基地局間の専用線網などがこの形態に相当する。
屋外基地局A、B、C、又後述のゲートウェイ等の間は、端末と基地局間の接続やハンドオーバを始めとする制御データが、それを伝送するデータ制御網によって伝送されるが、ここでは、この様な制御データを伝送する機能も通信網NWが備えているものとする。
設置する基地局の数と送信電力(消費電力)の有効利用のために各基地局のカバーエリアに対して、他の基地局のカバーエリアが不必要に重ならないように基地局の調整を行うが、端末MSは、カバーエリアを跨って移動する場合、例えば、屋外基地局Aから屋外基地局Bへ無線通信相手を切り替えるハンドオーバ処理を行う。
この図1を用いて、従来の規定のハンドオーバの実施トリガーについて説明する。
図1中の端末MSが、カバーエリアaの屋外基地局Aと接続している状態で、屋外基地局Bが配置されている方向に向かって移動している時、屋外基地局Aから端末が離れていくにつれて屋外基地局Aとの通信品質は受信電力の減衰と共に劣化して、カバーエリアaとカバーエリアbとが重複する地帯に入る。そして、屋外基地局Bに近づくにつれて屋外基地局Bからの受信電力は増加し通信品質も安定してくる。移動する端末は、所定の受信電力、または受信電力に関わるパラメータの条件を満たすようになったあるタイミングで屋外基地局Aとの接続を切断しつつ、屋外基地局Bとの接続を確立する、いわゆるハンドオーバを実施する。
図1中の端末MSが、カバーエリアaの屋外基地局Aと接続している状態で、屋外基地局Bが配置されている方向に向かって移動している時、屋外基地局Aから端末が離れていくにつれて屋外基地局Aとの通信品質は受信電力の減衰と共に劣化して、カバーエリアaとカバーエリアbとが重複する地帯に入る。そして、屋外基地局Bに近づくにつれて屋外基地局Bからの受信電力は増加し通信品質も安定してくる。移動する端末は、所定の受信電力、または受信電力に関わるパラメータの条件を満たすようになったあるタイミングで屋外基地局Aとの接続を切断しつつ、屋外基地局Bとの接続を確立する、いわゆるハンドオーバを実施する。
このハンドオーバの要求トリガーは、一般的に、端末MSと基地局とが無線通信するリンクの間のSNR(signal-to-noise ratio)やRSSI(Received Signal Strength Indicator)を基準にして判断される。
図2は、図1に示されるネットワークの変形であって、屋外基地局と屋内基地局が混在した第2のネットワークの構成例を示す。Mobile WiMAXに限らず、3.9G(LTE:Long Term Evolution)・UWB:Ultra Wide Band)や、将来的なFMC(Fixed Mobile Convergence)の実施も加味した4Gでの基地局配置を想定している。
図2では、屋外基地局A1のカバーエリアa1内に屋内基地局A2が混在しており、それぞれの基地局で使用する無線チャネルは屋外基地局A1と屋内基地局A2とで異なる。
この図2におけるネットワークでは、一般的に屋外基地局A1は屋内基地局A2と比較して広範囲にわたるエリアをカバーする事が求められるため、屋外基地局A1の送信電力は、屋内基地局A2に比べて、格段に高出力である。
この状況において、従来の規定に従うと、高出力であるために受信電波状況が良いにも拘らず、その屋外基地局A1へのエントリ端末数が多すぎるために、端末当たりに割り当てられる帯域(通信容量)が狭くなり、屋外基地局A1のカバーエリアa1に居る端末は低いスループットしか享受できない場合が発生する。
その一方で、低出力であるために受信電波状況が劣るにも拘らず、その屋内基地局A2へのカバーエリアa2では、エントリ端末数が少ないために、屋外基地局A1に接続した状況と比較して高い端末当たりのスループットが享受できる場合もある。言い換えれば、従来の規定によるハンドオーバ制御では、端末に対して、ハンドオーバ前後で所定の条件を満たすスループット確保することはできない。
図3は、上記第1のネットワークの構成例の一状況を示したものである。
屋外基地局Aが配置された場所には、例として多くの人が集まるコミュニティ施設(コンサートホールや駅周辺等)が存在しているものとする。一方の屋外基地局Bは住宅街へと続く閑散とした場所に存在しているものとする。図3のような状況においても、上記図2のような状況と同様に、従来の規定によるSNRやRSSIを基準としたハンドオーバ制御では、上記の様に各端末に対して所定の条件を満たしたスループットを確保することはできない場合が生じる。
屋外基地局Aが配置された場所には、例として多くの人が集まるコミュニティ施設(コンサートホールや駅周辺等)が存在しているものとする。一方の屋外基地局Bは住宅街へと続く閑散とした場所に存在しているものとする。図3のような状況においても、上記図2のような状況と同様に、従来の規定によるSNRやRSSIを基準としたハンドオーバ制御では、上記の様に各端末に対して所定の条件を満たしたスループットを確保することはできない場合が生じる。
そこで、本実施形態では、上記図2及び図3のような状況を対象として、端末に対して所定の条件を満たしたスループットの提供を可能とする無線通信システム、通信端末、基地局、およびハンドオーバ方法を提案する。
ハンドオーバ実施の際には、予め次の接続先となる基地局間の事前交渉(ネゴシエーション)が行われる。そのための情報中継・集約装置として、WiMAXの場合ではASN−GW(Access Service Network Gateway)が設けられ、LTEの場合ではMME( Network Management Equipment)/SAE(System Architecture Evolution)ゲートウェイGWが設けられ、各基地局間とネットワークを介して接続され、ハンドオーバやネットワークへのアクセス制御に関わる情報を授受している。
本実施形態の説明においては、端末(MS)と基地局との間のハンドオーバの伝送制御に関わる実施例の処理手順であるため、基地局とゲートウェイ(GW)等との間の処理手順は、必要が無い限り説明を省略する。
本発明は、基地局と端末との間の通信で各端末に割り当てられる帯域(伝送データ領域)情報を監視することによりスループットを計測し、計測したスループットと予め設定した基準スループット値とを比較することによりハンドオーバ実施か否かを判定するものである。
以下では、WiMAXシステムを例に本発明の実施例を説明する。このWiMAXシステムは、上記非特許文献1に記載のIEEE802.16e 2005および非特許文献2に記載のWiMAX Forum NWG Stage 1-2-3の伝送方式、システム仕様、相互接続方式等に基づき運用されるものである
図4は、IEEE802.16におけるOFDMA/TDD方式の送受信フレーム構造を示している。この方式は、サブキャリアを分割した周波数軸の論理チャネルと、時間スロットの組み合わせからなるサブチャネルを単位に伝送データ領域を各端末に割り当てる多重方式である。
図4は、IEEE802.16におけるOFDMA/TDD方式の送受信フレーム構造を示している。この方式は、サブキャリアを分割した周波数軸の論理チャネルと、時間スロットの組み合わせからなるサブチャネルを単位に伝送データ領域を各端末に割り当てる多重方式である。
近年の無線伝送技術・無線アクセス技術の発展により、1フレーム全体での伝送可能なデータ量は向上しているが、各端末側から要求されるのはDL方向(基地局から端末への下り方向)のスループット(単位時間当たりの実効伝送量)が常に所望の値以上を確保出来ることである。
図4において、DL sub-frame 、UL Sub-frameとに記されている部分が、それぞれ基地局から現在アクセス中の(休止中でない)端末が波へ一斉に送信されるダウンリンク(DL)とアップリンク(UL)のフレームフォーマット(構造)である。
詳細は、前記IEEE802.16とWiMAXの規定に説明されているが、DL sub-frame のPreambleに続く部分は、一般的にManagement Planeと呼ばれ、DL-MAP Messageには、各端末毎にどのダウンリンクのチャネル、変調方式等が割り当てられるとともに、アップリンクにおける各端末への変調方法、チャネル割当に必要な情報、無線通信パラメータがマッピング(対応付け)されて記述される。
Management Planeに続く各ダウンリンクのチャネルDL Burst#1〜DL Burst#6までの部分は、User Planeと呼ばれ、伝送領域およびそれに対応した変調方式がOFDMA方式の1フレーム全体での全ての端末へ送信可能な総データ量(領域)として表わされている。そして、各端末は、この部分を読み出し、自分のIDに対応したダウンリンクのチャネルDL Burst#1〜DL Burst#n(ここでは、#6)を読み出してそれぞれの領域(ダウンリンクチャネル)の信号をDL-MAP Messageの指定に基づき受信復調する。
各DL Burst#1〜DL Burst#nが占有する伝送領域の大きさは一律ではなく多様であり、WiMAXにおいては適用可能な変調方式を幾つか仕様として具備している。簡単のため、変調方式は、1ブロック(1 OFDM symbol × 1 Sub-channel logicalで構成)あたりに含めることができるデータ量に影響するものとする。適用する変調方式は、受信電力が劣化しても、所定のエラー発生率を確保出来るよう選択される。
また、図4でTTGの後に来るUL Sub-frameでは、Ranging sub-channelがManagement Planeである。そして、各端末が基地局へアップリンクする場合のUser Planeとしてデータ領域、ここではUL Burst#1〜UL Burst#5等が記述されている。基地局は、このUL Burstの各端末から受信する電波をDL Sub-frameで指定したチャネル、変調方式、誤り訂正方式により受信復調する。基地局は、各端末からの電波受信品質、例えばS/N、誤り率等の状況を監視し、次のDLSub-frameで送信する制御情報を再編集する。
このDL Sub-frameとUL Sub-frameは、期本的には、対になって基地局と前端末との間で送信され、アクティブ端末の数の変化や通信状況等によりそれらの送信繰り返し周期や、繰り返し毎のDL Burst#1〜DL Burst#6の内容は都度変化する。
ここで、スループットとは、単位時間あたりに伝送(送信・受信)されるデータ量、すなわち実効伝送速度を示し、一般的に単位時間当たりのビット数(bps:bit per sec)で表す。
基地局側から各端末へ提供できるスループットは、基本的に、各端末に割り当てられる伝送領域のサイズとその伝送領域に適用する変調方式及び誤り訂正方式とで決定される。現実には、端末にデータが到達するまでに干渉波・ノイズの影響等によりエラーが発生するので端末側で享受できるスループットは、上記のように伝送された情報ビット数からエラー訂正処理する分を差し引いたものとなる。
また、IEEE802.16およびWiMAX Forumで規定されるハンドオーバ要求のトリガーは上述したように受信電力を基準として生成されているが、ハンドオーバ手順は端末側主導の場合と基地局側主導の場合との2つがある。どちらが主導で運用されるかは、例えば、当該移動通信システムにデフォルト指定され、それに応じて、基地局と端末とに何れが主導なのかの動作手順、および機能構成がインストール、設定される。
図5は、WiMAX Forumで規定される端末側主導の場合のハンドオーバのシーケンスを示し、図6は、同じく基地局側主導の場合のハンドオーバのシーケンスを示している。
図5では、端末(MS)からハンドオーバ要求のトリガメッセージMOB_MSHO-REQを基地局(S−BS)へ送信し、基地局はそれに応じてハンドオーバ先との基地局との間で規定のハンドオーバ手順を実施し、応答メッセージMOB_MSHO-RSPを端末(MS)へ返送する。応答メッセージMOB_MSHO-RSPを受信した端末(MS)は、新たな接続先の基地局を介して通信を継続することによりハンドオーバが完了する。
図6では、基地局(S−BS)は、後述のハンドオーバ実施の判断をすると、ハンドオーバ要求のトリガメッセージMOB_BSHO-REQを端末に送信する。ハンドオーバ要求のトリガメッセージMOB_MSHO-REQを受信した端末(MS)は、新たな接続先の基地局を介して通信を継続することによりハンドオーバが完了する。
本実施形態の対象はハンドオーバするためのハンドオーバ要求のトリガメッセージMOB_MSHO-REQを生成する迄の手順に関わるものである。ハンドオーバ要求のトリガメッセージMOB_MSHO-REQ(以下、ハンドオーバ要求のトリガメッセージと省略する。)が出された後のハンドオーバプロセスは、図5、図6で説明される各無線伝送規格・無線アクセス規格等既存の手順に従えば良いので説明は省略する。
以下、ハンドオーバ処理の具体的な内容について、端末側主導の場合と、基地局側主導の場合とに分けて説明する。
(端末側主導の場合)
図7は、本発明に係る無線端末装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。この無線端末装置は、WiMAXの規定に従って送受信する無線信号の変復調、および伝送手順の処理をする無線伝送処理ユニット300と、無線伝送処理ユニット300との間で、制御データや情報を入出力して本実施形態の端末側主導のハンドオーバ機能を実現するハンドオーバ処理ユニット100とを有する。
図7は、本発明に係る無線端末装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。この無線端末装置は、WiMAXの規定に従って送受信する無線信号の変復調、および伝送手順の処理をする無線伝送処理ユニット300と、無線伝送処理ユニット300との間で、制御データや情報を入出力して本実施形態の端末側主導のハンドオーバ機能を実現するハンドオーバ処理ユニット100とを有する。
無線伝送ユニット300は、DL Sub-frameを受信してManagement Planeから無線パラメータを判読し、自端末宛の例えば、DL Burst#1のチャネルで受信した信号をチャネル所定の変調方式に対応した復調を行い復調信号を生成し、必要で有れば復調信号に誤り訂正処理を行った実データ信号を生成して、ハンドオーバ処理ユニット100へ出力する。
ハンドオーバ処理ユニット100は、無線伝送ユニット300から無線信号を復調したビット列の信号(復調信号)と、変調方式、誤り訂正方式の無線パラメータや、自端末がアクティブであるか、否か、また、キャリヤディテクトタイミングのような基地局からの電波を受信しているタイミング情報などの制御情報を受け取る。
従来は、スループット測定の為の試験信号をネゴシエーション又は、通信中に使用することを行っているが、本実施例では、端末へ送信されたメッセージのビット数をカウントするのみなので、試験手順を格別設けないので通信制御手順が複雑になることを防ぐことが出来る。
そして、自局が受信したメッセージ(情報)によりスループットを測定し、ハンドオーバすべき状態になると、ハンドオーバトリガ信号を生成して無線伝送ユニット300へ出力する。そして、無線伝送ユニット300は、ハンドオーバトリガ要求メッセージを通信中の基地局へ向けて送信することによって規定のハンドオーバ処理が実施される。
ハンドオーバ処理ユニット100に設けられる各サブ機能ブロックについて説明する。
スループット基準値入力部101は、ハンドオーバを行うか否かの判定基準となるスループット基準値、又基準値から外れた場合の許容回数、又は外れる許容時間等のハンドオーバ基準を設定する入力を受け付ける。スループット基準値入力部101は、例えば、端末の設定画面やパソコンのレジストリキーなどのユーザインタフェースとして提供される。
この様に端末側でのスループット基準値を設定することにより、例えば、画像などの高速データを連続して受信したい場合は、高速ダウンロードが確保出来るようになる。
入力されたスループット基準値等は、スループット基準値保持部102へ出力される。なお、スループット基準値は、予めユーザの通信用途や通信契約等に基づいて定められている。
スループット基準値保持部102は、上記のスループット基準値入力部101から入力されたスループット基準値等を記憶・保持する。物理デバイスとして、主記憶装置や不揮発性メモリ・ハードディスク等のストレージ手段が用いられる。
スループット計測部103は、基地局から受信した復調信号により総データ量を計測し、エラー訂正情報に基づきエラー処理データ分を差し引いた実データ量を求めるか、又は、エラー処理も終了したベースバンド信号を受信して実データ量を計測したのち、カウンタークロック部104からのタイミング情報によって実データ量の単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットとして換算する。
なお、エラー訂正したベースバンド信号を無線伝送ユニット300から直接受信して始めから実データ量を受信してスループットを算出しても良い。
例えば、端末MSが、上記図1の屋外基地局Aにアクセスし、端末MSの無線伝送ユニット300は、屋外基地局Aとの間で無線リンク確立に関わるネゴシエーションを行い、その結果、端末MSと基地局Sとの間で、情報チャネルのリンクが設定されたとする。
端末が受信する総データ量(又は実データ量)は、例えば、受信電力と当該基地局で通信中の端末に対して設定された変調方式等に従って復調され、更に干渉等により発生したエラーを補正したデータがスループットとして得られる。当然ながら、端末アカウント数が大きければ、電波受信強度が強くても基地局毎の帯域割当に限度があることから端末当たりのデータ割当量が低くなる。
なお、スループット設定は、上記の様に移動端末の無線伝送ユニット300で確保出来る無線電波の復調レベルで測定される場合の他、更に上位層、例えば、端末に接続されるパーソナルコンピュータ(PC)のアプリケーションで必要なスループットが確保されるようにしても良い。
この場合、PCとスループット基準値入力部101との間で、アプリケーションで必要なスループットをアプリケーションデータとして更に付加される情報を予め想定しておき、復調信号から生成した実データから差し引くことによりスループット換算を行う。
また、別の方法として、例えば、映像表示端末での様な映像信号等がアプリケーションデータとして扱われる端末の場合、更に付加された上位の誤り訂正などが行われた正味の映像信号データを入力するルートをスループット算出部101に設けることにより実データとしてバイパス入力させて前述のスループットを算出する。
カウンタークロック部104は、上記のスループット計測部103に関するサブ機能ブロックであり、スループットの計測にあたり、例えば、計測開始、終了タイミング等のタイミング情報を上記スループット計測部103に与える機能を有する。タイミング情報は、例えば、1秒間に1回を最小分解能とし、N秒(N≧1)ごとに与えられる。
スループットは、全体値を求めることにして、単純に、受信データ量をDSとすれば、サンプリングタイミング情報の周期tNで除して、DS/tNとして求め、スループット比較部105へ出力しても良い。
また、データ伝送ユニット300は、自分がアクティブでデータ受信中であることを示したフラグを出力し、そのフラグをカウンタークロック部104が監視して、フラグがある時間(tf)を計測タイミング情報としてスループット計測部103へ出力する。そして、スループット計測部103は受信した受信データ量を除する(DS/tf=Sa)ようにして有効受信時間から当該DLチャネルのスループットを求め、このSaを上記のサンプリング周期tNでスループット比較部105へ出力するようにしても良い。
スループット比較部105は、上記スループット基準値保持部102に保持されたスループット基準値と、上記スループット計測部103で計測されたスループット計測値とを比較する機能を有する。比較の結果、スループット基準値、例えば、500kbpsよりも実測値が下回った場合に、この比較結果は、後述のカウンターレジスト部106へ出力されると共にハンドオーバ判定部107にアラームとして出力される。
カウンターレジスト部106は、上記スループット比較部105および下記のハンドオーバ判定部107に関するサブ機能ブロックである。スループット比較部105による比較の結果を受信し、スループット基準値よりも実測値が下回った場合に、それが一時的なものなのか、ある程度の期間(例えばN秒間連続)継続して下回っているものなのか、下回った回数や時間の長さ等の履歴を記憶保存する。
ハンドオーバ判定部107は、上記のカウンターレジスト部106からの情報を読み出し、実際にハンドオーバ要求のトリガメッセージを基地局Aへ送出すべきか否かを判定する機能を有する。例えば、スループットが基準値(500kbps)よりも連続して3回低い場合や、例えば、2秒間以上低かった場合にハンドオーバ指示と判断し、ハンドオーバ要求信号を出力する。
切替処理部108は、上記ハンドオーバ判定部107からのハンドオーバ要求信号を受信するとハンドオーバ要求のトリガメッセージを生成して無線伝送ユニット300を介して基地局Aへ送出する。
ハンドオーバ要求のトリガメッセージは、無線伝送処理ユニット300が基地局との間で送受信することになるが、それ以降の基地局の接続先切替等の処理は、IEEE802.16およびWiMAX Forum規定のメッセージ(MOB_MSHO_REQ等)とハンドオーバ手順とをそのまま使用する。なお、独自のメッセージ、手順を使用する処理とを内部的に切り替え選択する機能を備えていても良い。
次に、このように構成された無線端末装置の動作について説明する。図8は、端末側主導のハンドオーバ処理の基本的な手順を示したフローチャートである。
上述したように、端末はハンドオーバ実施のための判断基準となるスループット基準値の入力をスループット基準値入力部101で受け付け、スループット基準値保持部102に保持している。入力および保持するタイミングは、基地局との接続前に限定されるものではなく、運用中、スループット基準値入力部101によって設定変更されたり、更に図示されない端末の制御手段基地局を介して入力されるスループット基準制御情報により更新されても良い。
図8において、端末MSが基地局Aに接続(ネットワークエントリ)すると(ステップS1a)、端末MSは、無線伝送ユニット300からネットワークエントリ通知を受け、スループット計測部103によりスループット値の計測を開始し(ステップS2a)、以後、一定期間毎に継続的にスループット値の計測を行う。
ここで、例えば、端末MSが移動、又は、端末MSの周囲を障害物・電波遮蔽物などに伴い電波状況が変化したことを検出した基地局からDL Burstにより通知される変調方式等に変更、更新される(ステップS3a)。
スループット比較部105は、ステップS2aで計測されたスループット計測値とスループット基準値保持部102に保持されたスループット基準値とを比較し、この比較結果をカウンターレジスト部106に書き込み保持する。
ハンドオーバ判定部107は、カウンターレジスト部106に登録された比較結果をもとに、例えば、スループット計測値がスループット基準値を下回った回数が規定回数を超えた場合に、ハンドオーバを実施すべきか調べる。一方、この判定において、スループット計測値がスループット基準値以上の(ハンドオーバ条件に達していない)場合は(ステップS4a:NO)、上記ステップ3aが繰り返される。
ステップS4aでハンドオーバを実施すべきと判定された(ステップS4a:YES)場合、切替処理部108は、ハンドオーバを要求のトリガメッセージを送出する(ステップS5a)。これにより、端末MSは他の基地局Bに接続(ネットワークエントリ)する(ステップS6a)。
なお、上記図8の手順を次にように変形することができる。
例えば、ステップS2aにおいて、端末MSが基地局Aに接続する前からスループット値の計測を開始していても良い。
例えば、ステップS2aにおいて、端末MSが基地局Aに接続する前からスループット値の計測を開始していても良い。
言い換えれば、端末MSは、基地局Aとの間でリンクを確立後、更に別の基地局Bとの間でネゴシエーションを行いスループット測定を行う様にしても良い。つまり、通信中の基地局Aとの間でスループットが低下しハンドオーバすべき状態になったタイミングに、まだ次の接続先となる基地局が決定していないことを防ぎスムーズにハンドオーバを行うことが出来る。
基地局Bとの間のスループット計測値は、現在接続している基地局Aと同様に、カウンタレジスタ部106に基地局Bの識別符号と共に保持され、また、スループット基準値との比較結果も、同様に識別符号と共に保持される。
そして、ハンドオーバ判定部107は、基地局AとBとのスループット計測値を比較することにより、例えば、基地局Bの方がスループットが高く、また、基準値を満足している回数が所定の回数(例えば、5回)以上になっている場合は、ハンドオーバ要求メッセージ(信号)を生成して無線伝送ユニット300を介して基地局Aへ送信する。
ステップS4aでは、複数回に渡ってスループット値と基準値とを比較し、スループット値が基準値より下回ることを示すカウンタ値がN回を超えた時点で、享受できるスループット値が確実に劣化したと判断し、ハンドオーバ制御を実施するようにしている。この判定基準は、一定時間毎のカウント値の平均値と基準値とを比較するようにしても良い。このようにすると、例えば、基地局と端末の間に大型トラックのような電波を遮蔽する物体が通過した場合などに直ぐハンドオーバを開始するような不安定な動作を回避することが可能になる。
また、反対に、スループット測定の結果1回でも基準値のスループットが低下した場合、直ちに切替え、それから新たな基地局Bに切り替える様にしても良い。この方法は、スループット測定を頻繁に行わなくて済むか、測定が出来ない場合にハンドオーバをする方法に適している。この方法では、端末MSのハンドオーバ処理ユニット100と、無線伝送ユニット200のハンドオーバ処理に掛かる負担が少なくなり、電池消耗や、トラフィック負荷を低く抑える効果がある。
(基地局側主導の場合)
図9は、本実施形態に係る無線端末装置の機能ブロックを示している。この基地局装置は、WiMAXの規定に従って無線伝送に関わる変復調や伝送手順を処理する無線伝送処理ユニット400と、本実施形態の基地局側主導のハンドオーバ機能を実現するハンドオーバ処理ユニット200とを有する。
図9は、本実施形態に係る無線端末装置の機能ブロックを示している。この基地局装置は、WiMAXの規定に従って無線伝送に関わる変復調や伝送手順を処理する無線伝送処理ユニット400と、本実施形態の基地局側主導のハンドオーバ機能を実現するハンドオーバ処理ユニット200とを有する。
ハンドオーバ処理ユニット200は、無線伝送ユニット400から無線信号を変調して送信するデータ量の情報を入力するか、又はビット列の信号を受信してデータビットを測定し、所定の変調方式、誤り訂正方式、端末がアクティブであるか、否か、また、キャリヤディテクトタイミングのような端末からの電波を受信しているタイミング情報などの制御情報を受け取り、測定したデータビットから誤り訂正に使用される付加ビットデータ数を差し引いて理論的にスループットを測定する。
ハンドオーバすべき状態になると、ハンドオーバトリガ信号を生成して無線伝送ユニット400と、通信ネットワークNWを介して、ハンドオーバ先の基地局とへ出力する。そして、無線伝送ユニット400は、ハンドオーバトリガ要求メッセージを通信中の端末へ向けて送信することによってハンドオーバ処理が開始される。
ハンドオーバ制御ユニット200に設けられる各サブ機能ブロックについて説明する。
基本的に、ハンドオーバ制御ユニット200の動作処理手順は、上述の端末に設けられたハンドオーバ制御ユニット100の動作処理手順と同様であるので同じ部分は記述を省略する。
スループット基準値入力部201は、対象となる端末の識別情報や、それぞれの識別情報の端末に対応する判定基準となるスループット基準値等の入力を受け付ける機能を有する。例えば、端末の設定画面やパソコンのレジストリキーなどのユーザインタフェースとして提供される。入力されたスループット基準値等は、スループット基準値保持部102へ出力される。なお、スループット基準値は、予め各端末のユーザの通信用途や通信契約等に基づいて定められるものである。
基地局は、自局がエントリ中、又は、ネゴシエーションを行った各端末それぞれに固有の識別情報を参照して端末毎にハンドオーバ処理を実行する。以下では、識別情報に関わる処理は、煩雑を避けるため必要の無い限り説明を省略し、ある特定の端末を代表として動作・処理手順の説明をする。
スループット基準値保持部202は、上記のスループット基準値入力部201から入力されたスループット基準値等を保持する。
スループット算出部203は、無線伝送ユニット400から通知される各端末への(DL方向)送信データ量を割り当てた伝送領域のサイズとその伝送領域に適用している変調方式から元のビットレート情報と同じく適用される誤り訂正に使用されるビット量を差し引くことによってスループットに換算する機能を有する。
なお、スループット算出部203は、前述の端末と同様に、実際に無線伝送ユニット400から変調して送信する信号のベースバンド信号を受信して正味の受信データ量を測定する方法を採っても良い。
カウンタークロック部204は、上記スループット算出部203に関するサブ機能ブロックであり、スループットの計測の開始、修了等の計測タイミング情報を上記スループット算出部203に与える。タイミング情報は、例えば、1秒間に1回を最小分解能とし、N秒(N≧1)ごとに与えられる。
スループットは、当該端末に対する全体値を求めることにして、単純に、受信データ量をDSとすれば、サンプリングタイミングの周期tNで除して、DS/tNとして求め、スループット比較部208へ出力しても良い。
また、データ伝送ユニット400は、自分がアクティブでデータ受信中であることを示したフラグを出力し、そのフラグをカウンタークロック部204が監視して、フラグがある時間(tf)を計測タイミング情報としてスループット計測部203へ出力する。そして、スループット計測部203は受信した受信データ量を除する(DS/tf=Sa)ようにして有効受信時間から当該DLチャネルのスループットを求め、このSaを上記のサンプリング周期tNでスループット比較部208へ出力するようにしても良い。
エントリ端末カウント部205は、(当該基地局に接続している端末数を当該基地局の制御手段(図示せず。)から入手して記憶・保持する。
フレーム管理部206は、(当該基地局に接続し、かつデータ送信をしているアクティブな端末を認識・管理するためのサブ機能ブロックである。ここで、アクティブユーザ数とは、基地局に接続(ログオン)しており、かつその瞬間にデータの送受信を行っている、言い換えれば、情報チャネルがアクティブとなっている端末の数を意味している。つまり、基地局に接続はしているが送受信する必要が無いためにSLEEPモードやIDLEモードになっている端末は含まない。
エントリ端末データレジスト部207は、(当該基地局に接続し、かつデータ送信をしているアクティブな端末のスループット算出値を、スループット比較部208へスループット算出部203が算出したスループット値と、その算出データに対応するエントリ端末カウント部205から入力された各端末の識別情報と組み合わせて出力する。
スループット比較部208は、エントリ端末データレジスト部207上記スループット基準値保持部202に保持されたスループット基準値と、エントリ端末データレジスト部207から入力されるスループット算出値とを比較する。この比較結果は、後述のカウンターレジスト部209へ引き渡される。
カウンターレジスト部209は、上記スループット比較部208および下記のハンドオーバ判定部211に関するサブ機能ブロックである。スループット算出値と設定されたスループット基準値との比較の結果、スループット基準値よりもスループット算出値が下回った場合に、それが瞬間的なものなのか・ある程度の期間(例えばN秒間連続)継続しているものなのかを調べる。
なお、各端末のスループットは、エントリ端末データレジスト部207に保存されたデータとそれぞれ比較して調べられる。これにより、上記の各端末のスループット比較部208において、次に示すようにシリアルループ的(端末1→端末2→端末3・・・端末N→端末1)に実施しても良いし、各端末を[端末1・端末1・端末1]→[端末2・端末2・端末2]・・・[端末N・端末N・端末N]→[端末1・端末1・端末1]の様に複数回連続で比較実施してから次のエントリ端末について調べても良い。
他基地局情報取得部210は、当該基地局の周囲に存在する他の基地局の伝送容量とその余裕状況を表す情報を取得する。基地局は、図示しない自局の制御手段から、最大伝送容量(OOOMbps)と、現在使用中のチャネルの合計伝送量情報(XXXMbps)とを受信し余裕伝送量Dを算出する。そして例えば、基地局Aであれば、余裕伝送量をアベイラビリティデータDaとして、制御データの一部として通信網NWを介して、他の基地局B・・・基地局Mへ向けて送信する。また、他局のアベイラビリティデータDb〜Dmを受信し、ハンドオーバ先候補基地局の伝送容量データとして記憶する。
他基地局情報取得部210は、当該基地局の周囲に存在する他の基地局の伝送容量とその余裕状況を表す情報を取得する。基地局は、図示しない自局の制御手段から、最大伝送容量(OOOMbps)と、現在使用中のチャネルの合計伝送量情報(XXXMbps)とを受信し余裕伝送量Dを算出する。そして例えば、基地局Aであれば、余裕伝送量をアベイラビリティデータDaとして、制御データの一部として通信網NWを介して、他の基地局B・・・基地局Mへ向けて送信する。また、他局のアベイラビリティデータDb〜Dmを受信し、ハンドオーバ先候補基地局の伝送容量データとして記憶する。
このアベイラビリティデータDb〜Dmは、その無線通信ネットワークの各基地局間で授受する一般的制御データの一部として含まれているものであれば、それを利用すれば良い。またその更新タイミングも1秒〜数秒など、適宜ネットワーク要件に応じて設定されている。
この方法は、基地局間を接続する通信網NWを介して前述の中継装置であるASN−GWから配信されるメッセージから取得することもできる。さらに、基地局装置の配置時に周囲状況の登録として、周囲の他の基地局装置とのメッセージのやりとりを行うための識別情報を事前に登録して、運用中に各基地局間で情報交換することも可能である。このアベイラビリティデータの授受方法は、WiMAXの規定による基地局間で授受する他の状態表示等の制御データと同様に扱えば良いので、詳細説明は省略する。
ハンドオーバ判定部211は、上記カウンターレジスト部209からの比較結果を表す情報と上記他基地局情報取得部210から入力される他局のアベイラビリティデータDb〜Dmとを参照比較することにより、ハンドオーバ要求のトリガメッセージを当該端末、およびハンドオーバ先の基地局へ送出すべきか否かを判定する機能を有する。
第一段階の判定は、各端末についてカウンターレジスト部209からの比較結果を表す情報継続して監視し、ある端末について、達成しているスループットを所定の判定基準と比較・判定しハンドオーバを実施した方がメリットのある端末をハンドオーバ候補端末抽出する。
第二段階の判定は、他基地局情報取得部210からの、アベイラビリティデータDb〜Dmを参照し、自局と隣接した基地局が当該候補の端末に対してハンドオーバを実施可能な他の基地局が存在することを確認した場合、後述の切替制御部212へハンドオーバトリガ要求信号生成して出力する。
その他にも、ハンドオーバ判定部211は他基地局情報取得部210からの情報を元にハンドオーバを実施可能な他の基地局が存在することを確認し、実施可能な他の基地局が存在しない場合には、ハンドオーバの準備が不要なので各端末のスループット算出等を停止して基地局装置の処理負荷を低減する方法(IDLEモード)としても良い。
切替制御部212は、上記ハンドオーバ判定部211からの要求により、ハンドオーバ要求のトリガメッセージを生成して当該候補端末と通信網NWを介してハンドオーバ先の基地局とへ送信する。実際のトリガメッセージ自体は、無線伝送処理ユニット400を介して端末と、図示されない自局の制御部を介して送信される。
ハンドオーバの処理手順は、IEEE802.16およびWiMAX Forum規定をそのまま使用するが、独自の処理手順を設け、必要に応じて切り替え選択する様にしても良い。
次に、このように構成された基地局装置の動作について説明する。図10は、基地局側主導のハンドオーバ処理の基本的な手順を示したフローチャートである。
上述したように、基地局はハンドオーバ実施のための判断基準となるスループット基準値の入力をスループット基準値入力部201で受け付け、スループット基準値保持部202に保持している。スループット基準値の入力および保持するタイミングは、端末との接続前に限定されるものではない。例えば、定期的に更新されるようにしても良いし、各端末から必要とするスループット基準値が提供されるようにしてもかまわない。
なお、図10のフローチャートの局面では、基地局A(自基地局)に対して、n−1台の端末が既に接続して通信(アクティブエントリー)を行っているものとする。
図10において、n台目の端末Nが基地局Aに接続(ネットワークエントリ)すると(ステップS1b)、エントリ端末カウント部205は、端末Nのエントリを追加(アクティブ端末数の増加)する(ステップS2b)。
そして、スループット算出部203は、エントリ端末データレジスト部207に端末Nのためのテーブル追加し、各端末のスループット値の算出を開始する(ステップS3b)。
他基地局情報取得部210は、他の基地局のアベイラビリティデータDb〜Dmの入手を開始する(ステップS4b)。また、これに併せて他の基地局B〜Mへ当該基地局のアベイラビリティデータDaを提供する。
この基地局間でのアベイラビリティデータとは、各基地局が複数の端末との間で行っている通信量の合計と、当該基地局が最大可能な伝送量とを比較して、更に新たな端末割当可能な、例えば、ビットレート(bps)で示した伝送容量である。
ここで、例えば、端末Nが移動、又は、端末Nの周囲を障害物・電波遮蔽物などが通過するのに伴い、変調方式等が変更、更新される(ステップS5b)。
スループット比較部208は、ステップS3bで算出された各端末のスループット算出値のそれぞれとスループット基準値保持部202に保持されたスループット基準値とを比較し、この比較結果をカウンターレジスト部106に登録する。ハンドオーバ判定部107は、第1段階として、カウンターレジスト部106に登録された比較結果をもとに、スループット算出値がスループット基準値を下回った回数が、規定回数以上であった場合に、当該端末に対してハンドオーバを実施すべきと判定する(ステップS6b:YES)。一方、この判定において、各端末1〜Nのスループット算出値の全てがスループット基準値以上の場合は(ステップS6b:NO)、上記ステップS5bを繰り返す。
ステップS6bで、例えば端末Nのスループット算出値がスループット基準値を下回ると判定された場合は(ステップS6b:NO)、ハンドオーバ判定部211は、さらに、第2段階として、ステップS4bで取得された情報をもとに他の基地局Bの方が自基地局よりも伝送容量の余裕があるかを比較する(ステップS7b)。自基地局より他の基地局Bの方が伝送容量の余裕があると判定された場合(ステップS7b:YES)、切替制御部212は、端末Nに対してハンドオーバを実施させるためのハンドオーバ要求のトリガメッセージを送出する(ステップS8b)。これにより、端末Nは切り替え先の基地局Bに接続(ネットワークエントリ)する(ステップS9a)。
なお、上記図10の手順を次にように変形することもできる。
例えば、ステップS3bにおいて、基地局Aは、新たな端末N+1が接続される前から、端末N+1との間でネゴシエーションを行い、アクティブユーザとなった場合のスループット値の算出処理を実施していても良い。端末N+1が接続されている例えば、基地局Bとの間で所要のスループットが維持できなくなってからハンドオーバ先を探すよりも前に新たな接続先の基地局候補を決めておく。そして、ステップ4bにて、端末N+1が現在エントリ中の基地局と周囲の他の基地局へ向けて、積極的に自基地局は十分余裕があることをアベイラビリティデータにより通知するようにしてよりスムーズなハンドオーバが実現できる様にしても良い。
また、ステップS6bにおいて、複数回に渡ってスループット値と基準値とを比較し、スループット値が基準値より下回ることを示すカウンタ値がN回を超えた時点で、端末との間で確保できるスループット値が劣化したと判断している。このことは、ことにより、例えば、基地局と端末の間に大型トラックのような電波を遮蔽する物体が通過した場合などに不要なハンドオーバ処理を開始することを防ぐことが出来る。また、一定時間毎のカウント値の平均値と基準値とを比較するようにしても同様の効果が得られる。
反対に、上述の端末主導のハンドオーバと同様に瞬間的な(短期的な)スループット値の変動を元にハンドオーバを開始するようにしても良い。
なお、基地局側と端末側のハンドオーバ制御の大きな違いは、ステップS7bにおいて、他の基地局Bの方が自基地局よりも通信容量の余裕があるかを比較する処理に現れる。自基地局の提供できるスループット値がスループット基準値を下回る状況になったとしても、その後を受け継げる(より良いスループット値を提供できる)他の基地局が存在しなければ、ハンドオーバを実施するべきではないからである。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば、基地局でもスループットを割り当てられた変調方式等の条件のみに基づく理論計算から求めるのではなく、端末と同様に、実データ量を測定する方法から測定しても良い。
また、上記実施形態ではWiMAXを例に説明したが、移動体通信システムに於いて、基地局から自エリアに存在する各端末へ向けて一斉にOFDM変調されたDL Burstによりそのマネージメントプレーンに変調方式や誤り制御等の制御情報と情報エリアとを指定し、そのユーザプレーン指定エリアに各端末へのメッセージ(情報)を載せて送信する。そして、それに対応して上述の様なUL Burstで端末から情報を送信する方法であれば、LTEの様なシステムに於いても適用されるものであってもよい。
要するに、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、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、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
100…ハンドオーバ処理ユニット、101…スループット基準値入力部、102…スループット基準値保持部、103…スループット計測部、104…カウンタークロック部、105…スループット比較部、106…カウンターレジスト部、107…ハンドオーバ判定部、108…切替処理部、300…無線伝送ユニット、200…ハンドオーバ処理ユニット、201…スループット基準値入力部、202…スループット基準値保持部、203…スループット算出部、204…カウンタークロック部、205…エントリ端末カウント部、206…フレーム管理部、207…エントリ端末データレジスト部、205…スループット比較部、209…カウンターレジスト部、210…他基地局情報取得部、211…ハンドオーバ判定部、212…切替制御部、400…無線伝送ユニット。
Claims (13)
- 無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムであって、
前記無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測する計測手段と、
前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、
前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、前記端末の接続先を新たな基地局に切り替える切替手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。 - 前記無線ネットワークは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)の規定にしたがって形成されることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
- 前記無線ネットワークは、IEEE802.16及びWiMAX Forumの規定にしたがって形成されることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
- 無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに設けられる前記端末であって、
前記無線パラメータをもとに自端末宛の前記伝送領域の受信信号の復調データ量からエラー訂正分を差し引いた単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測する計測手段と、
前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、
前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、接続先を新たな基地局に切り替えるハンドオーバ要求のトリガメッセージを接続中の前記基地局へ送信する切替手段と
を具備することを特徴とする無線端末装置。 - 前記無線通信システムは、IEEE802.16及びWiMAX Forumに規定される無線通信システムであって、
前記トリガメッセージは、IEEE802.16及びWiMAX Forumに規定されるMOB_MSHO_REQであることをさらに特徴とする請求項4記載の無線端末装置。 - 無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに設けられる前記基地局であって、
前記無線ネットワークに接続中でかつアクティブな端末を登録する登録手段と、
前記無線ネットワークに伝送される下り方向フレームのうち前記登録された端末に割り当てられた伝送領域の大きさと前記無線パラメータとをもとに単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを算出する算出手段と、
前記スループットの算出値と予め定められた基準値とを比較する比較手段と、
前記比較手段において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、接続先を新たな基地局に切り替えるハンドオーバ要求のトリガメッセージを接続中の前記端末へ送信する切替制御手段と
を具備することを特徴とする基地局装置。 - 前記無線パラメータは、前記伝送領域に適用される変調方式及び誤り訂正方式を含むことを特徴とする請求項6記載の基地局装置。
- 他の基地局から前記スループットの算出値を表す情報を取得する取得手段をさらに備え、
前記切替制御手段は、前記情報に基づいて自局より高いスループットを提供可能な基地局が存在する場合にのみ前記トリガメッセージを送信することをさらに特徴とする請求項6記載の基地局装置。 - 前記切替制御手段は、前記自局より高いスループットを提供可能な基地局を接続先の候補として前記端末に通知することさらに特徴とする請求項8記載の基地局装置。
- 前記無線通信システムは、IEEE802.16及びWiMAX Forumに規定される無線通信システムであって、
前記トリガメッセージは、IEEE802.16及びWiMAX Forumに規定されるMOB_BSHO_REQであることをさらに特徴とする請求項6記載の基地局装置。 - 無線ネットワークを介して基地局から端末に送信される下り方向フレームに端末毎の伝送領域を割り当て、前記伝送領域に関する無線パラメータと共に送信する無線通信システムに用いられる方法であって、
前記無線パラメータをもとに各端末に割り当てられた伝送領域の大きさから単位時間あたりの実効伝送量を表すスループットを計測し、
前記スループットの計測値と予め定められた基準値とを比較し、
前記比較において前記計測値が前記基準値を下回る場合に、前記端末の接続先を新たな基地局に切り替えることを特徴とするハンドオーバ制御方法。 - 前記無線ネットワークは、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)の規定にしたがって形成されることを特徴とする請求項11記載のハンドオーバ制御方法。
- 前記無線ネットワークは、IEEE802.16及びWiMAX Forumの規定にしたがって形成されることを特徴とする請求項11記載のハンドオーバ制御方法。
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