JP2011077635A - 無線基地局およびハンドオーバ指示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】LTEアクセス網に接続しているＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮すること。
【解決手段】第１のサービスを提供するセル内を移動し、第１のサービスと異なる第２のサービスを提供するセルをカバーするとともに、自機に接続しているＵＥに対して、第１のサービスを提供するセルへのハンドオーバを指示するｅＮＢ１００であって、端末位置予測部１０３は、ＵＥの位置、移動速度または進行方向に基づいて、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測し、特定部１０５は、ＵＥのハンドオーバ先を、ＵＥのハンドオーバ時の位置に基づいて、複数の第１のサービスを提供する複数のセルの中から特定し、指示部１０６は、ＵＥに対して、ハンドオーバ先のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線基地局およびハンドオーバ指示方法に関するものである。

現在、国際標準化団体である3GPP（3rd Generation Partnership Project）において、LTE（Long Term Evolution）技術の検討が行われている。LTEでは、パケット交換網のみが提供され、2G（第２世代）/3G（第３世代）等の回線交換網（Circuit Switching）で提供されるサービス（音声通信およびショートメッセージ等）はIMS（IP Multimedia Subsystem）を利用して提供される。また、IMSを利用しない場合のために、CS（Circuit Switched） Fallback技術の検討も行われている（例えば、非特許文献１参照）。

CS Fallback技術は、パケット交換網であるLTEの無線アクセス網（以下、LTEアクセス網という）から、回線交換網の無線アクセス網（例えば、GSM（Global System for Mobile Communications）またはUTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network））へ切り替える（ハンドオーバする）技術である。つまり、CS Fallback技術を用いることで、パケット交換網を利用してデータ通信等のサービスが提供され、回線交換網を利用して音声通話等のサービスを提供される。

例えば、携帯電話等の携帯端末装置（以下、ＵＥ（User Equipment）という）は、LTEアクセス網に接続しているとき、GSMまたはUTRAN等の回線交換網を利用したサービス（例えば、音声通話サービスまたはショートメッセージサービス）を利用することができない。そこで、従来のCS Fallback技術では、パケット網であるLTEの無線アクセス網に接続しているＵＥは、接続先を、LTEアクセス網から回線交換網の無線アクセス網へハンドオーバする（CS Fallbackを行う）。これにより、ＵＥは、回線交換網を利用したサービス（例えば、音声通話サービスまたはショートメッセージサービス）を利用することができる。

3GPP TS 23.272 V8.3.0, "Circuit Switched (CS) fallback in Evolved Packet System (EPS); Stage 2 (Release 8)," March 2009

通常のハンドオーバの場合、ＵＥは、自機の無線状況を計測し（Measurement）、計測結果を網側に通知する（Measurement Report）。そして、網側は、ＵＥからのMeasurement Reportに基づいて、ＵＥのハンドオーバを行うか否かを決定する。そして、網側は、ハンドオーバを行うと決定した場合には、ＵＥにハンドオーバの指示（Handover Command）を送信する。そして、ＵＥはHandover Commandに従ってハンドオーバを行う（Access Procedure）。よって、網側およびＵＥの双方は、ＵＥのハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）の無線状況を把握しており、ハンドオーバを実行する条件を満たす場合にハンドオーバを開始する。

一方、上記従来技術であるCS Fallbackの場合にはハンドオーバ開始のタイミングがＵＥおよび網側の都合とは別の要因によって決まる。例えば、音声通話を着呼する場合には、不特定のＵＥが電話をかけてくるタイミングがハンドオーバを開始するタイミングとなる。このため、不特定のＵＥが電話をかけてくるタイミングが、ＵＥおよび網側にとってハンドオーバするのにふさわしいタイミング（ハンドオーバを実行する条件を満たしているタイミング）とは限らない。音声通話を発呼する場合またはショートメッセージ等のサービスを使用する場合も同様である。

また、LTEでは小型基地局（Home eNB）の標準化作業が進められており、例えば、電車のような移動空間に小型基地局（Mobile eNB）を設置することが想定される。

そのため、Mobile eNBの網（LTEアクセス網）に接続しているＵＥが、上記従来技術を用いて回線交換網へのハンドオーバ（CS Fallback）を行う場合、CS Fallback開始のタイミング（例えば、音声通話の着呼のタイミング）によっては、ＵＥがCS Fallbackを開始してから回線交換網のサービスを利用できるまでの時間（すなわち、CS Fallbackに要する時間）が長くなってしまう場合がある。この場合、ＵＥが回線交換網のサービス（例えば、音声通話サービスまたはショートメッセージサービス）を利用しにくくなる課題が発生する。

例えば、Mobile eNBが移動することにより、LTEアクセス網が移動する。そのため、LTEアクセス網内に位置するＵＥがMeasurementする時点において最適であるハンドオーバ先（回線交換網）と、ＵＥがHandover Commandを受信し、実際にハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）時点において最適であるハンドオーバ先（回線交換網）とが異なる場合が生じる。つまり、Mobile eNBの網内に位置するＵＥがCS Fallbackを行っている間に、最適なハンドオーバ先である回線交換網が変化する可能性がある。

例えば、図１に示すように、LTEアクセス網をカバーするMobile eNBが、セル１（回線交換網）およびセル２（回線交換網）の境界付近を、セル１からセル２に向かって移動している場合について説明する。ここでは、網側では、図１に示すMobile eNB（LTEアクセス網）に接続しているＵＥからのMeasurement Reportに基づいて、ＵＥのハンドオーバ先としてセル１が最適であると決定されたとする。

しかしながら、図１に示すように、Mobile eNBがセル２に向かって移動しているため、ＵＥがHandover Commandを受信し、実際にハンドオーバを行う時点では、ＵＥはセル２内に位置している可能性が高い。つまり、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時点における最適なハンドオーバ先がセル２である可能性が高い。つまり、ＵＥのハンドオーバ先として決定された回線交換網（セル１）と、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時点での最適なハンドオーバ先である回線交換網（セル２）とが異なってしまう。この場合、ＵＥは、セル１へのハンドオーバが完了後、セル１からセル２へ再度ハンドオーバする必要が生じるため、結果として、CS Fallbackに要する時間が多くなってしまう。

また、図１において、Mobile eNBがセル２に向かって移動しているため、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時点では、ＵＥはセル１およびセル２の境界付近以外のセル２内に既に移動している可能性がある。よって、ＵＥが網側からのHandover Command（ハンドオーバ先：セル１）に従って、セル１へのハンドオーバを行ってもセル１に接続できなくなってしまう可能性がある。

このように、Mobile eNB（LTEアクセス網）が移動するのに伴いＵＥの位置も変化するため、Mobile eNB（LTEアクセス網）に接続しているＵＥがCS Fallbackを行う間に、最適なハンドオーバ先が変化してしまう可能性がある。そのため、網側ではＵＥが実際にハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）時点での最適なハンドオーバ先を決定できない場合がある。さらに、網側が、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時点での最適なハンドオーバ先を決定できず、結果として誤ったハンドオーバ先へのハンドオーバを指示するHandover CommandをＵＥに送信した場合、ＵＥは、誤ったハンドオーバ先に接続不可能な位置に既に移動し、指示されたハンドオーバ先に接続できなくなる可能性がある。このため、LTEアクセス網内に位置するＵＥがCS Fallbackを行う場合、CS Fallbackに要する時間が長くなってしまう可能性がある。

本発明の目的は、LTEアクセス網に接続しているＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる無線基地局およびハンドオーバ指示方法を提供することである。

本発明の無線基地局は、第１のサービスを提供するセル内を移動し、前記第１のサービスと異なる第２のサービスを提供するセルをカバーするとともに、自局に接続している携帯端末に対して、前記第１のサービスを提供するセルへのハンドオーバを指示する無線基地局であって、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測する予測手段と、前記携帯端末のハンドオーバ先を、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置に基づいて、複数の前記第１のサービスを提供する複数のセルの中から特定する特定手段と、前記携帯端末に対して、前記ハンドオーバ先のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を送信する指示手段と、を具備する構成を採る。

本発明のハンドオーバ指示方法は、第１のサービスを提供するセル内を移動し、前記第１のサービスと異なる第２のサービスを提供するセルをカバーするとともに、自局に接続している携帯端末に対して、前記第１のサービスを提供するセルへのハンドオーバを指示する無線基地局において、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測し、前記携帯端末のハンドオーバ先を、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置に基づいて、複数の前記第１のサービスを提供する複数のセルの中から特定し、前記携帯端末に対して、前記ハンドオーバ先のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を送信するようにする。

本発明によれば、LTEアクセス網に位置するＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる。

本発明に係る無線通信システムを示す図 本発明の実施の形態１に係るｅＮＢの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＵＥの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るｅＮＢの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係るハンドオーバ指示処理の流れを示す図

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、本発明に係る無線通信システムでは、インターネット、ＬＡＮまたはパケット交換方式のセルラ網等の、ＩＰパケットによる伝送を行うことのできるパケット交換網であるLTEアクセス網と、固定電話網または回線交換方式のセルラ網等の、回線交換による伝送が可能な回線交換網である無線アクセス網とが混在する。

また、本発明に係る無線基地局（以下、ｅＮＢという）は、パケット交換網を利用したサービスを提供するLTEアクセス網（セル）をカバーするMobile eNBである。また、本発明に係るｅＮＢは、例えば、図１に示す無線通信システムにおいて、回線交換網を利用したサービスを提供するセル（図１ではセル１、セル２）上を移動する。

また、以下の説明では、説明を簡略するために、網側におけるネットワーキング機能をまとめて１つの装置としてｅＮＢを用いる場合について説明する。しかし、本発明では、網側におけるネットワーキング機能すべてを１つのｅＮＢで実施しなくてもよく、網側におけるネットワーキング機能を、互いに異なる複数の装置において分散して実施してもよい。例えば、ＬＴＥでは、本発明に係るｅＮＢのネットワーキング機能を、eNB、RNS/BSS、MME、MSC/VLRに分けてそれぞれ実施することが可能である。

（実施の形態１）
本実施の形態に係るｅＮＢの構成を図２に示す。

図２に示すｅＮＢ１００において、受信部１０１は、ＵＥ側からの情報を受信する。例えば、ＵＥ側からの情報として、ＵＥがGPSを用いて計測したＵＥの位置を示す位置情報、ＵＥの移動速度を示す速度情報、ＵＥがジャイロセンサを用いて取得したＵＥの進行方向を示す進行方向情報等を含む端末情報がある。また、ＵＥ側からの情報として、無線状況の計測結果（Measurement Report）およびハンドオーバの実行結果メッセージ（Handover Complete）等のCS Fallbackに関する情報もある。そして、受信部１０１は、受信した情報のうち上記端末情報を、端末情報記憶部１０２に出力する。

端末情報記憶部１０２は、受信部１０１から入力される端末情報を記憶する。なお、ＵＥから位置情報を受信しない場合には、端末情報記憶部１０２は、ＵＥから送信される電波の受信方向および遅延時間を用いてＵＥの位置を特定して、特定したＵＥの位置を位置情報として記憶してもよい。また、端末情報記憶部１０２は、速度情報および進行方向情報を、過去の位置情報等の履歴を組み合わせることにより算出してもよい。

端末位置予測部１０３は、端末情報記憶部１０２が記憶している端末情報（位置情報、速度情報または進行方向情報）に基づいて、近い将来（未来）のＵＥの移動後の位置を予測する。具体的には、端末位置予測部１０３は、端末情報記憶部１０２が記憶している端末情報に基づいて、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時刻（または、ｅＮＢ１００がハンドオーバ指示（Handover Command）を送信する時刻）におけるＵＥの位置を予測する。例えば、端末位置予測部１０３は、端末情報のうち、現在のＵＥの位置情報と過去のＵＥの位置情報とを用いて、過去から現在までに移動した経路（移動速度、進行方向等）と同様にしてＵＥが今後移動した場合における近い将来（未来）のＵＥの移動経路を予測することにより、近い将来（未来）のＵＥの位置を予測する。または、端末位置予測部１０３は、端末情報のうち、ＵＥの速度情報と進行方向情報とを用いてＵＥが今後移動する方向と距離とを算出することにより、近い将来（未来）のＵＥの位置を予測する。そして、端末位置予測部１０３は、予測結果であるＵＥのハンドオーバ時の位置を示す位置予測情報を特定部１０５に出力する。

基地局情報記憶部１０４は、自局（網側）で管理しているｅＮＢの配置を示す配置情報およびセル情報等を含む基地局情報を記憶する。なお、この基地局情報は、ｅＮＢ間で共有することが可能である。また、基地局情報は、ｅＮＢが新たに設置された場合には更新される。また、電波強度等の無線状況が変化した場合には、基地局情報をｅＮＢ間で交換することが可能である。

特定部１０５は、端末位置予測部１０３から入力される位置予測情報（ＵＥのハンドオーバ時の位置）および基地局情報記憶部１０４が記憶している基地局情報に基づいて、ＵＥがCS Fallbackを行う際のハンドオーバ先であるセル（無線アクセス網）を、複数のセル（回線交換網）の中から特定する。また、特定部１０５は、CS Fallback対象ＵＥの位置予測情報および基地局情報に基づいて、そのＵＥがハンドオーバ先のセルで実際にハンドオーバを行う（Access Procedure）ことが可能な時刻（ＵＥがハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻）を算出する。そして、特定部１０５は、判定結果であるハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）を示すセル情報、および、ＵＥが実際にハンドオーバを行うことが可能な時刻を示す時間情報を指示部１０６に出力する。

指示部１０６は、ＵＥに対して、特定部１０５から入力されるセル情報を付加したハンドオーバ指示（Handover Command）を送信部１０７を介してＵＥに送信する。つまり、指示部１０６は、ＵＥに対して、セル情報に示されるセル（無線アクセス網）へのハンドオーバを指示する。ここで、指示部１０６は、ＵＥに対して、ハンドオーバ指示（Handover Command）を、特定部１０５から入力される時間情報に示される時刻に送信する。

次に、本実施の形態に係るＵＥの構成を図３に示す。

図３に示すＵＥ２００において、受信部２０１は、ｅＮＢ１００（図２）から送信されるハンドオーバ指示（Handover Command）を受信して、受信したHandover Commandをハンドオーバ実行部２０２に出力する。なお、Handover Commandには、接続先のセル（無線アクセス網）の情報を示すセル情報が付加されている。

ハンドオーバ実行部２０２は、受信部２０１から入力されるHandover Commandが入力されると、そのHandover Commandに付加されたセル情報に示されるセル（無線アクセス網）へのハンドオーバ（CS Fallback）を行う。

ハンドオーバ結果通知部２０３は、ハンドオーバ実行部２０２でのハンドオーバ（CS Fallback）が完了したことを示すハンドオーバ結果メッセージ（Handover Complete）を、送信部２０４を介して網側に通知する。なお、ハンドオーバ結果通知部２０３は、Handover Completeを、新たに接続したセル（無線アクセス網）に対して送信する。

次に、本実施の形態に係るｅＮＢ１００（図２）およびＵＥ２００（図３）におけるハンドオーバ処理の詳細について説明する。

ここで、CS Fallbackを行うタイミングは、音声通話の着呼時、音声通話の発呼時またはサービス開始時である。ただし、音声通話の着呼時および音声通話の発呼時のいずれの場合も、ｅＮＢ１００（網側）からＵＥ２００に対してハンドオーバ指示（Handover Command）を送信する。そこで、ここでは、一例として、ｅＮＢ１００（LTEアクセス網）に接続しているＵＥ２００に対して音声通話の着呼がある場合について説明する。

すなわち、ｅＮＢ１００は、不特定のＵＥからＵＥ２００宛ての音声通話の着呼を受け付ける。

次いで、着呼を受けたＵＥ２００がｅＮＢ１００（LTEアクセス網）に接続しているため、ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００に対して回線交換網へのCS Fallbackを行う必要があると判断する。一般に、携帯電話システムの網側（ここではｅＮＢ１００）は、携帯端末（ここではＵＥ２００）がLTEアクセス網に接続する際に認証を行い、携帯端末をロケーションサーバに登録する。そのため、網側は、携帯端末がLTEアクセス網に接続しているか否かを、必要に応じて確認することができる。また、網側は、携帯端末がLTEアクセス網に接続する際に、携帯端末の端末能力（UE Capability）を確認する。このため、網側は、携帯端末がCS Fallbackに対応している機種であるか否かも把握している。これにより、ｅＮＢ１００は、着呼を受けたＵＥ２００が自機（LTEアクセス網）に接続しているか否か、および、ＵＥ２００に対して回線交換網へのCS Fallbackを行う必要があるか否かを判断することができる。

次いで、ｅＮＢ１００の端末位置予測部１０３は、近い将来（未来）のＵＥ２００の位置、つまり、ハンドオーバ時におけるＵＥ２００ハンドオーバ時の位置を予測する。例えば、端末位置予測部１０３は、端末情報記憶部１０２が記憶している端末情報（ＵＥ２００の位置情報、速度情報または進行方向情報）を用いて、現時刻から、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う（Access Procedure）時刻までの間にＵＥ２００が移動した後のＵＥ２００の位置を予測する。

例えば、図１に示すように、ＵＥ２００がセル１からセル２へ向かって移動している場合について説明する。図１では、例えば、現在のＵＥ２００の位置情報がセル１およびセル２の境界付近の位置を示し、過去のＵＥ２００の位置情報がセル１およびセル２の境界付近以外のセル１内の位置を示すとする。このとき、例えば、端末位置予測部１０３は、過去のＵＥ２００の位置（セル１）と現在のＵＥ２００の位置（セル１およびセル２の境界付近）とを用いて、ＵＥのハンドオーバ時の位置がセル２内の位置（すなわち、セル１およびセル２の境界付近以外の位置）であると予測する。または、例えば、進行方向情報に示されるＵＥ２００の進行方向が、図１に示すようにセル２の方向である場合、端末位置予測部１０３は、ＵＥ２００の速度情報に示される移動速度で、現在のＵＥ２００の位置（図１に示すセル１およびセル２の境界付近）から、進行方向（セル２方向）に向かって移動する距離を算出することにより、ＵＥのハンドオーバ時の位置がセル２内の位置（すなわち、セル１およびセル２の境界付近以外の位置）であると予測する。

次いで、ｅＮＢ１００の特定部１０５は、端末位置予測部１０３で予測したＵＥ２００の位置を示す位置予測情報、および、基地局情報記憶部１０４が記憶している基地局情報に基づいて、ＵＥ２００がどのセル（無線アクセス網）に対してハンドオーバを行えばよいか、および、いつハンドオーバを行えばよいか（いつAccess Procedureを行えばよいか）を判定する。

例えば、端末位置予測部１０３が予測したＵＥ２００の位置が図１に示すセル２内の位置である場合、特定部１０５は、図１に示すセル１およびセル２のうち、セル２に対してハンドオーバを行えばよいと判定し、セル２を示すセル情報を生成する。また、特定部１０５は、ＵＥ２００の位置情報、および、ハンドオーバ先のセル（ここではセル２）の基地局情報を用いて、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う（Access Procedure）ことが可能な時刻（ＵＥ２００がハンドオーバ先のセル２に接続可能となる時刻）を算出する。

そして、ｅＮＢ１００の指示部１０６は、ＵＥ２００に対して、ハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）（ここでは図１に示すセル２）を示すセル情報を付加したハンドオーバ指示（Handover Command）をＵＥ２００に送信する。このとき、指示部１０６は、特定部１０５で算出された時刻（ＵＥ２００がハンドオーバ先のセル２に接続可能となる時刻）になるまで待機した後、セル情報を付加したHandover CommandをＵＥ２００に送信する。

一方、ＵＥ２００のハンドオーバ実行部２０２は、ｅＮＢ１００からのHandover Commandを受信すると、Handover Commandに付加されたセル情報に示されるセル（無線アクセス網）に対してCS Fallbackを行う。

そして、ＵＥ２００のハンドオーバ結果通知部２０３は、CS Fallbackに成功した場合には、ハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）を介して網側にハンドオーバ結果（Handover Complete）を送信する。

このようにして、ｅＮＢ１００（LTEアクセス網）に接続しているＵＥ２００がCS Fallbackを行う際、ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）タイミングにおける最適なハンドオーバ先を特定する。例えば、図１において、ＵＥ２００がハンドオーバを行うタイミングにおける最適なハンドオーバ先がセル２であると特定した場合には、ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００の現在位置がセル１である場合でも、ハンドオーバ先としてはセル２を指示する。つまり、ｅＮＢ１００は、現時点でのＵＥ２００の位置に関わらず、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う時点での最適なハンドオーバ先をＵＥ２００に指示することができる。よって、ＵＥ２００は、ｅＮＢ１００からの指示（Handover Command）に従ってハンドオーバを行うことにより、最適なセル（無線アクセス網）に接続することができる。これにより、ｅＮＢ１００は、自機（LTEアクセス網）に接続しているＵＥ２００がCS Fallbackを行う間に最適なハンドオーバ先が変化する場合でも、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う時点での最適なハンドオーバ先（ここではセル２）をＵＥ２００に指示できる。そのため、ＵＥ２００では、誤ったハンドオーバ先（ここではセル１）に対してハンドオーバすることがなくなり、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる。

また、一般に、ＵＥ２００においてCS Fallbackを行う必要がある場合には、ｅＮＢ１００は直ちにハンドオーバ指示（Handover Command）を送信することにより、ＵＥ２００が直ちにCS Fallbackを行うことが望ましい。しかし、ＵＥ２００の今後の移動経路によっては、ｅＮＢ１００がＵＥ２００のハンドオーバ時の位置を予測して特定したハンドオーバ先に対するハンドオーバ指示を直ちに送信しても、ＵＥ２００がまだそのハンドオーバ先に接続可能な位置まで移動していないために、ハンドオーバできない可能性もある。これに対して、本実施の形態では、ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う時刻（Access Procedureを行う時刻）を算出する。そして、ｅＮＢ１００は、算出した時刻になるまで（すなわち、ＵＥ２００がハンドオーバ先に接続可能となる時刻まで）Handover Commandの送信を行わず待機する。これにより、ＵＥ２００は、Handover Commandを受信した際にハンドオーバを直ちに行っても、最適なハンドオーバ先へ確実に接続することができる。つまり、ｅＮＢ１００（LTEアクセス網）に接続されたＵＥ２００がCS Fallbackを行う際、ハンドオーバの指示が早すぎるために、ＵＥ２００がハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）に接続できなくなることを防ぐことができる。

このように、本実施の形態によれば、ｅＮＢは、自機（LTEアクセス網）に接続しているＵＥのハンドオーバ時の位置を予測して、ＵＥのハンドオーバ先（回線交換網）を特定する。これにより、ｅＮＢの移動またはＵＥの移動により、ｅＮＢがＵＥのハンドオーバ先を決定する時点と、ＵＥが実際にハンドオーバを行う時点とで最適なハンドオーバ先が互いに異なる場合でも、ｅＮＢは、ＵＥがハンドオーバを実際に行う時点における最適なハンドオーバ先をＵＥに指示することができる。これにより、ＵＥは、誤ったハンドオーバ先（つまり、移動前の時点での最適なハンドオーバ先）に対してハンドオーバを行うことなく、最適なハンドオーバ先（つまり、移動後の時点での最適なハンドオーバ先）に対してハンドオーバを行うことができる。よって、本実施の形態によれば、LTEアクセス網に接続しているＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ｅＮＢは、ＵＥがハンドオーバ先に接続可能になるまで、ハンドオーバ指示（Handover Command）の送信を待つ。これにより、ＵＥは、ハンドオーバ指示を受信した時点では、ハンドオーバの接続先に接続可能な状態となるため、接続先に確実に接続することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ＵＥがハンドオーバ先に接続可能となる時刻になるまで、ｅＮＢがハンドオーバ指示（Handover Command）の送信を行わない（つまり、待機する）場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、ｅＮＢは、ＵＥがハンドオーバ先に接続可能となる時刻に関する時間情報をHandover Commandに付加し、ＵＥは、Handover Commandに付加された時間情報に基づいて、ハンドオーバ先に接続可能となる時刻になるまで待機する。

以下、本実施の形態について具体的に説明する。なお、本実施の形態に係るｅＮＢ１００（図２）およびＵＥ２００（図３）において、実施の形態１と同一の動作を行う構成要素については、その説明を省略する。

本実施の形態に係るｅＮＢ１００において、指示部１０６は、ＵＥに対して、特定部１０５から入力される、セル情報および時間情報を付加したハンドオーバ指示（Handover Command）を送信部１０７を介してＵＥに送信する。ここで、特定部１０５で生成される時間情報は、ＵＥがハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻を示す情報でもよく、Handover Commandの送信時からＵＥがハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻までの時間（待機時間）を示す情報でもよい。

本実施の形態に係るＵＥ２００において、ハンドオーバ実行部２０２は、受信部２０１から入力されるHandover Commandが入力されると、そのHandover Commandに付加されたセル情報および時間情報に従って、ハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）。例えば、時間情報として待機時間が指示された場合には、ハンドオーバ実行部２０２は、Handover Commandを受信してから待機時間だけ経過後に、セル情報に示されるセルに対してハンドオーバを行う。また、時間情報としてＵＥがハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻が指示された場合には、ハンドオーバ実行部２０２は、指示された時刻になるまでは待機して、指示された時刻にハンドオーバを行う。

このように、ＵＥ２００は、Handover Commandを受信してから、Handover Commandに付加された時間情報に示される待機時間が経過するまで（または時間情報に示される時刻になるまで）、つまり、セル情報に示されるハンドオーバ先のセルに接続可能となるまで、ハンドオーバを行わない（Access Procedureを行わない）。換言すると、ＵＥ２００は、ハンドオーバ先のセルに接続可能となってからハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）。このため、実施の形態１と同様、ｅＮＢ１００（LTEアクセス網）に接続されたＵＥ２００がCS Fallbackを行う際、ハンドオーバの指示が早すぎるために、ＵＥ２００がハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）に接続できなくなることを防ぐことができる。

また、実施の形態１と同様、ｅＮＢ１００は、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う時点での最適なハンドオーバ先をＵＥ２００に指示できる。すなわち、ＵＥ２００は、実施の形態１と同様、ｅＮＢ１００からの指示（Handover Command）に従ってハンドオーバを行う（Access Procedureを行う）ことにより、誤ったハンドオーバ先に対してハンドオーバすることがなくなる。

このようにして、本実施の形態によれば、ＵＥは、ハンドオーバ指示（Handover Command）を受信しても、ハンドオーバ先に接続可能となるまで待機するため、ハンドオーバ先に確実に接続することができる。また、実施の形態１と同様、ｅＮＢは、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測して、ＵＥのハンドオーバ先を特定する。よって、本実施の形態によれば、実施の形態１と同様、LTEアクセス網に位置するＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる。

（実施の形態３）
車および電車等にｅＮＢが設置された場合（Mobile eNBの場合）、ｅＮＢは移動することが可能となる。例えば、電車およびバス等の公共の交通機関にｅＮＢが設置されると、ユーザの利便性が向上することが考えられる。このような交通機関は、移動経路（ルート）が予め決まっており、かつ、時刻表に従って運行される場合が多い。すなわち、交通機関にｅＮＢが設置されると、ｅＮＢがどの時刻にどの場所に移動しているかを特定することが容易となる。また、ＵＥを所有するユーザが、ｅＮＢが設置された交通機関を利用する場合には、ＵＥとｅＮＢとが一緒に移動する。

そこで、本実施の形態では、ｅＮＢは、ＵＥと自機とが一緒に移動する場合には、自機の移動経路に基づいて、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測する。

本実施の形態に係るｅＮＢの構成について説明する。本実施の形態に係るｅＮＢ３００の構成を図４に示す。なお、図４において図２（実施の形態１）と同一の構成には同一符号を付し説明を省略する。

本実施の形態に係るｅＮＢ３００において、ルート情報記憶部３０１は、自機の移動ルートを示すルート情報を記憶する。具体的には、ルート情報記憶部３０１は、自機が交通機関（電車およびバス等）に設置されている場合、その交通機関の移動ルートを示す情報および交通機関の運行時刻表を示す情報を含むルート情報を記憶する。

位置計測部３０２は、自機の現在位置を計測する。例えば、位置計測部３０２は、GPSを用いて自機の現在位置を計測する。そして、位置計測部３０２は、計測した自機の現在位置を示す情報を基地局位置予測部３０４および判定部３０５に出力する。

速度計測部３０３は、自機の移動速度および自機の進行方向を計測する。例えば、速度計測部３０３は、自機が設置された交通機関（車または電車）の速度計を用いて自機の移動速度を計測し、ジャイロセンサを用いて自機の進行方向を計測する。そして、速度計測部３０３は、計測した自機の移動速度を示す情報および自機の進行方向を示す情報を、基地局位置予測部３０４に出力する。

基地局位置予測部３０４は、ルート情報記憶部３０１で記憶しているルート情報、位置計測部３０２から入力される情報（自機の現在位置）、または、速度計測部３０３から入力される情報（自機の移動速度および進行方向）に基づいて、近い将来（未来）の自機の位置、つまり、現在から、端末がハンドオーバを行う時刻までに自機が移動した際の自機の移動後の位置を予測する。そして、基地局位置予測部３０４は、予測結果である自機の位置を示す基地局位置予測情報を端末位置予測部３０６に出力する。なお、基地局位置予測部３０４は、基地局位置予測情報の生成を端末位置予測部３０６から要求された場合のみ、その基地局位置予測情報を生成してもよい。

判定部３０５は、端末情報記憶部１０２で記憶している端末情報（位置情報、速度情報または進行方向情報）と、ルート情報記憶部３０１が記憶している自機のルート情報または位置計測部３０２から入力される情報（自機の位置を示す情報）とを比較して、ＵＥと自機とが一緒に移動しているか否かを判定する。そして、判定部３０５は、自機とＵＥとが一緒に移動しているか否かを示す判定結果を端末位置予測部３０６に出力する。

端末位置予測部３０６は、判定部３０５から入力される判定結果に基づいて、近い将来（未来）のＵＥの位置、つまり、ハンドオーバ時におけるＵＥのハンドオーバ時の位置を予測する。具体的には、判定部３０５からの判定結果が、自機とＵＥとが一緒に移動していないことを示す場合、端末位置予測部３０６は、実施の形態１と同様にして、端末情報記憶部１０２が記憶している端末情報に基づいて、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測する。一方、判定部３０５からの判定結果が、自機とＵＥとが一緒に移動していることを示す場合、端末位置予測部３０６は、基地局位置予測部３０４から入力される基地局位置予測情報に基づいて、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測する。

次に、本実施の形態に係るｅＮＢ３００（図４）におけるハンドオーバ指示処理の詳細について説明する。

図５は、ｅＮＢ３００におけるハンドオーバ処理の流れを示す図である。

図５において、ステップ（以下、ＳＴという）１０１では、実施の形態１と同様にして、ｅＮＢ３００は、不特定のＵＥからＵＥ２００宛ての音声通話の着呼を受け付ける。ＳＴ１０２では、ｅＮＢ３００は、着呼を受けたＵＥ２００が自機（LTEアクセス網）に接続しているため、ＵＥ２００に対して回線交換網へのCS Fallbackを行う必要があると判断する。

ＳＴ１０３では、ｅＮＢ３００の判定部３０５は、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動しているか否かを判定する。具体的には、判定部３０５は、端末情報記憶部１０２が記憶しているＵＥ２００の端末情報（位置情報、速度情報および進行方向情報等）と、位置計測部３０２から入力される情報（自機の位置情報）とを比較して、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動しているか否かを判定する。または、判定部３０５は、端末情報記憶部１０２が記憶しているＵＥ２００の過去の位置情報と、位置計測部３０２で過去に計測された自機の位置情報とを比較して、ＵＥ２００の移動傾向と自機の移動傾向とが同一であるか否かを判定してもよい。または、判定部３０５は、端末情報記憶部１０２が記憶している端末情報およびルート情報記憶部３０１が記憶している自機のルート情報を用いて、自機の移動ルート上をＵＥ２００が移動しているか否かを判定することにより、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動しているか否かを判定してもよい。または、判定部３０５は、ルート情報記憶部３０１が記憶している、自機のルート情報および運行時刻表を示す情報を用いて、自機が通過するバス停または駅の間の区間を、ＵＥ２００が移動しているか否かを判定してもよい。例えば、ｅＮＢ３００が設置されたバスまたは電車に、ＵＥ２００を所有するユーザが乗っている場合、判定部３０５は、上記判定を行うことにより、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動していると判定する。

ＳＴ１０３における判定結果が、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動していることを示す場合（ＳＴ１０４：ＹＥＳ）、ＳＴ１０５では、端末位置予測部３０６は、基地局位置予測部３０４から入力される、基地局位置予測情報に基づいて、ＵＥ２００のハンドオーバ時の位置を予測し、ＵＥ２００の位置予測情報を生成する。例えば、端末位置予測部３０６は、基地局位置予測情報をＵＥ２００の位置予測情報としてそのまま用いてもよい。または、端末位置予測部３０６は、ＵＥ２００と自機との位置の差の分だけ、基地局位置予測情報を補正して、補正後の情報をＵＥ２００の位置予測情報としてもよい。例えば、ｅＮＢ３００が電車に設置される場合には、ｅＮＢ３００位置とＵＥ２００の位置とが数車両分の距離だけ離れることが想定される。この場合、端末位置予測部３０６は、ＵＥ２００と自機との位置の差の分だけ、基地局位置予測情報を補正することにより、ＵＥ２００の位置予測情報に示される位置の精度を向上させることができる。

一方、ＳＴ１０３における判定結果が、ＵＥ２００と自機とが一緒に移動していないことを示す場合（ＳＴ１０４：ＮＯ）、ＳＴ１０６では、端末位置予測部３０６は、実施の形態１と同様にして、端末情報記憶部１０２が記憶しているＵＥ２００の端末情報を用いて、ＵＥ２００の位置予測情報を生成する。

ＳＴ１０７では、特定部１０５は、実施の形態１と同様にして、端末位置予測部３０６で予測したＵＥ２００の位置予測情報、および、基地局情報記憶部１０４が記憶している基地局情報に基づいて、ＵＥ２００のハンドオーバ先のセル（無線アクセス網）を特定して、特定したセルを示すセル情報を生成する。さらに、特定部１０５は、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う（Access Procedure）ことが可能な時刻（または、ＵＥ２００が実際にハンドオーバを行う（Access Procedure）ことが可能な時刻までの待機時間）を算出する。

ＳＴ１０８では、指示部１０６は、実施の形態１と同様にして、ＳＴ１０７で算出した時刻まで待機した後、ＳＴ１０７で生成したセル情報を付加したハンドオーバ指示（Handover Command）をＵＥ２００に送信する。なお、ＳＴ１０８では、指示部１０６は、実施の形態２と同様にして、ＳＴ１０７で生成したセル情報およびＳＴ１０７で算出した待機時間を示す時間情報の双方を付加したハンドオーバ指示（Handover Command）をＵＥ２００に送信してもよい。

このようにして、本実施の形態では、ＵＥとｅＮＢとが一緒に移動する場合、ｅＮＢは、自機の位置予測情報を、ＵＥの位置予測情報として用いる。ここで、移動ルートおよび移動時刻（運行時刻）が予め決められた交通機関等にｅＮＢが設置された場合には、ｅＮＢが移動する場合でも、ｅＮＢのハンドオーバ時の位置を予測することは容易となる。よって、本実施の形態によれば、ＵＥとｅＮＢとが一緒に移動する場合に、ｅＮＢが自機の位置予測情報を、ＵＥの位置予測情報として用いることにより、実施の形態１と比較して、ＵＥのハンドオーバ時の位置をより容易に予測することができる。また、本実施の形態によれば、実施の形態１と同様、ＵＥのハンドオーバ時の位置を予測して、ハンドオーバ先を特定するため、LTEアクセス網に位置するＵＥがCS Fallbackを行う場合に、CS Fallbackに要する時間を短縮することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

本発明は、携帯電話端末または携帯情報端末等の携帯端末装置に対してLTEアクセス網から回線交換網（GSMおよびUTRAN等）への切替（CS Fallback）を行う無線基地局および無線通信システム等に適用することができる。

１００，３００ ｅＮＢ
２００ ＵＥ
１０１，２０１ 受信部
１０２ 端末情報記憶部
１０３，３０６ 端末位置予測部
１０４ 基地局情報記憶部
１０５ 特定部
１０６ 指示部
１０７，２０４ 送信部
２０２ ハンドオーバ実行部
２０３ ハンドオーバ結果通知部
３０１ ルート情報記憶部
３０２ 位置計測部
３０３ 速度計測部
３０４ 基地局位置予測部
３０５ 判定部

Claims (6)

1. 第１のサービスを提供するセル内を移動し、前記第１のサービスと異なる第２のサービスを提供するセルをカバーするとともに、自局に接続している携帯端末に対して、前記第１のサービスを提供するセルへのハンドオーバを指示する無線基地局であって、
   前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測する予測手段と、
   前記携帯端末のハンドオーバ先を、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置に基づいて、複数の前記第１のサービスを提供する複数のセルの中から特定する特定手段と、
   前記携帯端末に対して、前記ハンドオーバ先のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を送信する指示手段と、
   を具備する無線基地局。
2. 前記特定手段は、さらに、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向を用いて、前記携帯端末が前記ハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻を算出し、
   前記指示手段は、前記携帯端末に対して、前記ハンドオーバ指示を前記時刻に送信する、
   請求項１記載の無線基地局。
3. 前記特定手段は、さらに、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向を用いて、前記携帯端末が前記ハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻を算出し、
   前記指示手段は、前記時刻を示す情報を付加した前記ハンドオーバ指示を送信する、
   請求項１記載の無線基地局。
4. 前記特定手段は、さらに、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向を用いて、前記携帯端末が前記ハンドオーバ先のセルに接続可能となる時刻を算出し、
   前記指示手段は、前記ハンドオーバ指示の送信時から前記時刻までの時間を示す情報を付加した前記ハンドオーバ指示を送信する、
   請求項１記載の無線基地局。
5. 前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向と、自局の位置または移動ルートとを比較して、前記携帯端末と自局とが一緒に移動しているか否かを判定する判定手段、をさらに具備し、
   前記予測手段は、前記携帯端末と自局とが一緒に移動していないと判定された場合、前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測し、前記携帯端末と自局とが一緒に移動していると判定された場合、自局の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測する、
   請求項１記載の無線基地局。
6. 第１のサービスを提供するセル内を移動し、前記第１のサービスと異なる第２のサービスを提供するセルをカバーするとともに、自局に接続している携帯端末に対して、前記第１のサービスを提供するセルへのハンドオーバを指示する無線基地局において、
   前記携帯端末の位置、移動速度または進行方向に基づいて、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置を予測し、
   前記携帯端末のハンドオーバ先を、前記携帯端末の前記ハンドオーバ時の位置に基づいて、複数の前記第１のサービスを提供する複数のセルの中から特定し、
   前記携帯端末に対して、前記ハンドオーバ先のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を送信する、
   ハンドオーバ指示方法。

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