JP2011259202A - 無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線端末のスループットを考慮した適切なハンドオーバを可能とする。
【解決手段】無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している各無線端末ＵＥ３０−１は、自身のアプリケーションの実行時におけるスループットを測定し、要求スループットに対する実測スループットの度合であるスループット充足度の情報を、無線基地局ｅＮＢ１０−１へ送信する。無線基地局ｅＮＢ１０−１は、各無線端末ＵＥ３０−１からのスループット充足度情報を受信し、当該スループット充足度情報に基づいて、無線端末ＵＥ３０−１のハンドオーバ手続を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信技術に関し、特に無線端末のハンドオーバが行われる無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法に関する。

無線通信システムの標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されているＬＴＥ（Long Term Evolution）では、ＳＯＮ（Self Organizing Network）と称される技術が採用されている。ＳＯＮによれば、無線基地局の設置や保守の際に、人手によるフィールドでの測定や設定を要さずに自動化することが期待される（例えば、非特許文献１参照）。

ＳＯＮにおいては、無線基地局（３ＧＰＰにおいて「ｅＮＢ」と称される）間の負荷を平準化するために、無線基地局間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを調整する手法が提案されている。このカバレッジ調整の手法では、ハンドオーバ時には、負荷の高い無線基地局と負荷の低い無線基地局とが存在する場合、負荷の高い無線基地局に接続されている無線端末を負荷の低い無線基地局へハンドオーバさせる。

3GPP TR 36.902 V9.1.0 April, 2010.

しかしながら、負荷情報に基づいてハンドオーバが行われる手法においては、次のような問題がある。具体的には、第１の無線基地局の負荷と第２の無線基地局間の負荷とが平準化されたとしても、第１の無線基地局に接続する無線端末のスループットと第２の無線基地局に接続する無線端末のスループットとについては考慮がされていないという問題があった。

そこで、本発明は、無線端末のスループットを考慮した適切なハンドオーバを可能とした無線通信システム、無線基地局、及び通信制御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。本発明の特徴は、無線基地局（無線基地局ｅＮＢ１０−１）と、前記無線基地局に接続される無線端末（無線端末ＵＥ３０−１）とを有し、前記無線端末は、前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する第１の情報（スループット充足度情報）を前記無線基地局へ送信する送信部（無線通信部２１０）を備え、前記第１の情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、前記無線基地局は、前記無線端末からの前記第１の情報を受信する受信部（無線通信部１１０）と、前記受信部が受信した前記第１の情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行う制御部（ハンドオーバ制御部１２２）とを備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、無線基地局は、自局に接続される無線端末から、当該無線端末の第１の情報である、無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、無線端末がアプリケーションを実行したときのスループットの度合を取得し、当該度合に基づいて、無線端末についてのハンドオーバ手続を行う。従って、無線基地局は、無線端末のハンドオーバにおいて、当該無線端末におけるスループットを考慮することが可能となる。

本発明の特徴は、前記制御部は、前記第１の情報によって示される、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合が所定値未満である場合に、前記無線端末の接続先を自局から他の無線基地局に切り替えるハンドオーバ手続を行うことを要旨とする。

本発明の特徴は、前記無線基地局は、他の無線基地局へ前記第１の情報を送信するとともに、他の無線基地局からの前記他の無線基地局に接続される他の無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する第２の情報を受信する交換部（Ｘ２インタフェース通信部１４０）を備え、前記第２の情報は、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示すことを要旨とする。

本発明の特徴は、前記制御部は、前記第１の情報によって示される、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合が、前記交換部によって受信された前記第２の情報によって示される、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合をよりも小さい場合に、前記前記無線端末の接続先を自局から前記他の無線基地局に切り替えるハンドオーバ手続を行うことを要旨とする。

本発明の特徴は、前記無線基地局は、複数の無線端末を接続しており、前記制御部は、前記複数の無線端末のそれぞれからの前記第１の情報に基づいて、前記複数の無線端末の全体におけるアプリケーションの実行状況に関する第３の情報（第１船体スループット充足度情報）を取得し、前記第３の情報は、前記複数の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記複数の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、前記制御部は、前記第３の情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行うことを要旨とする。

本発明の特徴は、前記無線端末は、前記アプリケーションの実行において処理されるデータを記憶する記憶部（記憶部２３０）を備え、前記送信部は、前記記憶部に対するデータの入力速度と出力速度との差が所定範囲内である場合に、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットが、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットを満たすことを示す前記第１の情報を前記無線基地局へ送信することを要旨とする。

本発明の特徴は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合は、前記アプリケーションの実行において処理されるデータのコーデックレートに応じた重み付けがなされることを要旨とする。

本発明の特徴は、無線基地局と、前記無線基地局に接続される無線端末とを有し、前記無線端末は、前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信する送信部を備え、前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、前記無線基地局は、前記無線端末からの前記情報を受信する受信部を備えることを要旨とする。

本発明の特徴は、無線端末が接続される無線基地局であって、前記無線端末からの前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を受信する受信部と、前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、前記受信部が受信した前記情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行う制御部とを備えることを要旨とする。

本発明の特徴は、無線基地局に接続される無線端末であって、前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信する送信部を備え、前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示すことを要旨とする。

本発明の特徴は、無線基地局と、前記無線基地局に接続される無線端末とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記無線端末が、前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信するステップと、前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、前記無線基地局が、前記無線端末からの前記情報を受信するステップと、前記無線基地局が、受信した前記情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行うステップとを備えることを要旨とする。

本発明によれば、無線端末のスループットを考慮した適切なハンドオーバを可能とした無線通信システム、無線基地局、及び通信制御方法を提供できる。

本発明の実施形態に係るＬＴＥシステムの概要を説明するための図である。 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無線基地局の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端末の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を示す動作シーケンス図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）ＬＴＥシステムの概要、（２）無線通信システムの構成、（３）無線基地局の構成、（４）無線端末の構成、（５）無線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）ＬＴＥシステムの概要
図１は、ＬＴＥシステムの概要を説明するための図である。図１に示すように、複数の無線基地局ｅＮＢはＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network）を構成する。複数の無線基地局ｅＮＢのそれぞれは、無線端末ＵＥにサービスを提供すべき通信エリアであるセルを形成する。

無線端末ＵＥは、ユーザが所持する無線通信装置であり、ユーザ装置とも称される。無線端末ＵＥは、無線基地局ｅＮＢから受信する無線信号の品質（すなわち、無線品質）を測定し、無線品質の測定結果の報告（以下、測定結果報告）を接続先の無線基地局ｅＮＢに送信する。

このような無線品質としては、参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）や、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）等がある。ＲＳＲＰに係る測定結果報告はメジャメントレポートと称され、ある特定の周波数帯域毎のＳＩＮＲのインデックスに係る測定結果報告はＣＱＩ（Channel Quality Indicator）と称される。

無線端末ＵＥの接続先の無線基地局ｅＮＢは、無線端末ＵＥから受信するメジャメントレポートに基づいて、無線端末ＵＥの接続先を切り替えるハンドオーバ手続を行う。無線端末ＵＥが複数の無線基地局ｅＮＢからの参照信号を受信する場合、メジャメントレポートは、複数の無線基地局ｅＮＢと対応する複数のＲＳＲＰを含む。無線端末ＵＥの接続先の無線基地局ｅＮＢは、通常、複数の無線基地局ｅＮＢのうちＲＳＲＰが最も高いものを無線端末ＵＥの接続先として選択する。

また、無線端末ＵＥの接続先の無線基地局ｅＮＢは、無線端末ＵＥから受信するＣＱＩに基づいて、無線リソースの割り当て単位であるリソースブロックを無線端末ＵＥに割り当てる。さらに、無線端末ＵＥの接続先の無線基地局ｅＮＢは、無線端末ＵＥから受信するＣＱＩに基づいて、無線端末ＵＥとの無線通信に使用する変調クラスを決定する。変調クラスとは、変調多値数と符号化率との組み合わせである。

各無線基地局ｅＮＢは、基地局間通信を提供する論理的な通信路であるＸ２インターフェースを介して互いに通信可能である。複数の無線基地局ｅＮＢのそれぞれは、Ｓ１インターフェースを介して、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）、具体的には、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）／Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）と通信可能である。

（２）無線通信システムの構成
図２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２に示すように、無線通信システム１は、無線基地局ｅＮＢ１０−１と、無線基地局ｅＮＢ１０−１が形成するセルＣ２０−１内で、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続する無線端末ＵＥ３０−１と、無線基地局ｅＮＢ１０−２が形成するセルＣ２０−２内で、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続する無線端末ＵＥ３０−２とを有する。無線基地局ｅＮＢ１０−１及び無線基地局ｅＮＢ１０−２は、上述したＸ２インタフェースを使用して基地局間通信を行うことができる。
なお、図２では、無線端末ＵＥ３０−１及び無線端末ＵＥ３０−２のそれぞれを１つのみ図示しているが、実際には、無線端末ＵＥ３０−１及び無線端末ＵＥ３０−２のそれぞれは複数であるものとする。

本実施形態では、上述した負荷情報に基づくハンドオーバパラメータの調整とともに、各無線基地局ｅＮＢは、自局に接続されている無線端末ＵＥがアプリケーションを実行するために要求されるスループット（以下、要求スループット）に対する、無線端末ＵＥがアプリケーションを実行したときに測定されるスループット（以下、実測スループット）の度合に基づいて、無線端末ＵＥのハンドオーバ手続を行う。

（３）無線基地局の構成
次に、無線基地局ｅＮＢ１０−１の構成を説明する。図３は、本実施形態に係る無線基地局ｅＮＢ１０−１の構成を示すブロック図である。無線基地局ｅＮＢ１０−２も無線基地局ｅＮＢ１０−１と同様の構成を有する。

図３に示すように、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、アンテナ部１０１、無線通信部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、及びＸ２インタフェース通信部１４０を有する。

アンテナ部１０１は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部１１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ部１０１を介して無線端末ＵＥと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部１１０は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。

制御部１２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線基地局ｅＮＢ１０−１が備える各種の機能を制御する。記憶部１３０は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局ｅＮＢ１０−１の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。Ｘ２インタフェース通信部１４０は、Ｘ２インタフェースを使用して他の無線基地局ｅＮＢ１０−２との基地局間通信を行う。

制御部１２０は、受信制御部１２１、ハンドオーバ制御部１２２、送信制御部１２３を有する。

無線通信部１１０は、アンテナ部１０１を介して、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている各無線端末ＵＥ３０−１のそれぞれから送信されるスループット充足度情報メッセージを受信する。スループット充足度情報は、送信元の無線端末ＵＥ３０−１がアプリケーションを実行するために要求されるスループット（要求スループット）に対する、無線端末ＵＥ３０−１がアプリケーションを実行したときに測定されるスループット（実測スループット）の度合（以下、スループット充足度）を示す。ここで、スループットとは、一般的に、単位時間当たりの通信データ量を意味し、本実施形態では、無線基地局ｅＮＢと無線端末ＵＥとの間のスループットである。無線通信部１１０は、受信したスループット充足度情報をハンドオーバ制御部１２２へ出力する。

ハンドオーバ制御部１２２は、入力された無線端末ＵＥ３０−１毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、無線端末ＵＥ３０−１毎に当該無線端末ＵＥ３０−１におけるスループット充足度を認識する。次に、ハンドオーバ制御部１２２は、認識した各スループット充足度の平均値を算出する。平均値（以下、第１全体スループット充足度）は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている複数の無線端末ＵＥ３０−１の全体の要求スループットに対する実測スループットの度合を示す。

ハンドオーバ制御部１２２は、第１全体スループット充足度が第１閾値未満であるか否かを判定する。ここで、第１閾値は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している無線端末ＵＥ３０−１を他の無線基地局ｅＮＢ１０−２へハンドオーバさせない場合の第１全体スループット充足度の最小値である。第１閾値は、予め記憶部１３０に記憶されている。

第１全体スループット充足度が第１閾値未満である場合、ハンドオーバ制御部１２２は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している無線端末ＵＥ３０−１を無線基地局ｅＮＢ１０−２へハンドオーバさせる必要があることを認識する。更に、ハンドオーバ制御部１２２は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している無線端末ＵＥ３０−１の何れかをハンドオーバ対象として選択する。例えば、ハンドオーバ制御部１２２は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している無線端末ＵＥ３０−１のうち、対応するスループット充足度が最も低い無線端末ＵＥ３０−１、あるいは、対応するスループットが低い所定数の無線端末ＵＥ３０−１を、ハンドオーバ対象として選択する。

送信制御部１２３は、第１全体スループット充足度の情報を含み、ハンドオーバ対象の無線端末ＵＥ３０−１のハンドオーバ先となることを要求するためのHandover Request メッセージをＸ２インタフェース通信部１４０へ出力する。更に、送信制御部１２３は、Handover Request メッセージを無線基地局ｅＮＢ１０−２へ送信するように、Ｘ２インタフェース通信部１４０を制御する。

Ｘ２インタフェース通信部１４０は、送信制御部１２３の制御に応じて、Ｘ２インタフェースを介して無線基地局ｅＮＢ１０−２に対して、第１全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを送信する。

その後、無線基地局ｅＮＢ１０−２では、以下の処理が行われる。無線基地局ｅＮＢ１０−２のＸ２インタフェース通信部１４０は、第１全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを受信する。次に、無線基地局ｅＮＢ１０−２のハンドオーバ制御部１２２は、上述した無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２と同様に、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続されている各無線端末ＵＥ３０−２毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、無線端末ＵＥ３０−２毎に当該無線端末ＵＥ３０−２におけるスループット充足度を認識する。次に、無線基地局ｅＮＢ１０−２のハンドオーバ制御部１２２は、認識した各スループット充足度の平均値を算出する。平均値（以下、第２全体スループット充足度）は、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続されている複数の無線端末ＵＥ３０−２の全体の要求スループットに対する実測スループットの度合を示す。

無線基地局ｅＮＢ１０−２の送信制御部１２３は、Handover Request メッセージの応答である、第２全体スループット充足度の情報を含んだHandover Request AckメッセージをＸ２インタフェース通信部１４０へ出力する。更に、送信制御部１２３は、Handover Request Ackメッセージを無線基地局ｅＮＢ１０−１へ送信するように、無線基地局ｅＮＢ１０−２のＸ２インタフェース通信部１４０を制御する。無線基地局ｅＮＢ１０−２のＸ２インタフェース通信部１４０は、送信制御部１２３の制御に応じて、Ｘ２インタフェースを介して無線基地局ｅＮＢ１０−１に対して、第２全体スループット充足度情報を含んだHandover Request Ackメッセージを送信する。

その後、無線基地局ｅＮＢ１０−１では、以下の処理が行われる。Ｘ２インタフェース通信部１４０は、第２全体スループット充足度情報を含んだHandover Request Ackメッセージを受信し、ハンドオーバ制御部１２２へ出力する。

ハンドオーバ制御部１２２は、第２全体スループット充足度情報が入力されると、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度より小さいか否かを判定する。

第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度以上である場合には、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている無線端末ＵＥ３０−１の接続先がハンドオーバによって無線基地局ｅＮＢ１０−２に切り替わると、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている残りの無線端末ＵＥ３０−１のスループットの向上は見込める。しかし、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続されている無線端末ＵＥ３０−２のスループットは、ハンドオーバの前から低いにもかかわらず、無線基地局ｅＮＢ１０−２に無線端末ＵＥ３０−１が新たに接続されることにより、スループットが更に低下してしまう可能性があり、無線基地局ｅＮＢ１０−１と無線基地局ｅＮＢ１０−２との間のスループットの平準化が図れない。

このため、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度以上である場合には、無線端末ＵＥ３０−１の接続先を無線基地局ｅＮＢ１０−２に切り替えるハンドオーバ手続は行われない。

一方、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度未満である場合には、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている無線端末ＵＥ３０−１の接続先がハンドオーバによって無線基地局ｅＮＢ１０−２に切り替わると、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続されている残りの無線端末ＵＥ３０−１のスループットの向上は見込める。また、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続されている無線端末ＵＥ３０−２のスループットは、無線基地局ｅＮＢ１０−２に無線端末ＵＥ３０−１が新たに接続されることにより低下するものの、無線基地局ｅＮＢ１０−１と無線基地局ｅＮＢ１０−２との間のスループットの平準化を図ることができる。

このため、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度未満である場合には、ハンドオーバ制御部１２２は、ハンドオーバ対象の無線端末ＵＥ３０−１に対してハンドオーバを指示するためのHandoover commandメッセージを生成する。更に、ハンドオーバ制御部１２２は、Handoover commandメッセージを無線通信部１１０へ出力する。無線通信部１１０は、アンテナ部１０１を介して、ハンドオーバ対象である無線端末ＵＥ３０−１に対し、Handoover commandメッセージを送信する。

（４）無線端末の構成
次に、無線端末ＵＥ３０−１の構成を説明する。図４は、本実施形態に係る無線端末ＵＥ３０−１の構成を示すブロック図である。無線端末ＵＥ３０−２も無線端末ＵＥ３０−１と同様の構成を有する。

図４に示すように、無線端末ＵＥ３０−１は、アンテナ部２０１、無線通信部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、及び操作部２４０を有する。

アンテナ部２０１は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部２１０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ部２０１を介して無線基地局ｅＮＢと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部２１０は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。

制御部２２０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線端末ＵＥ３０−１が備える各種の機能を制御する。記憶部２３０は、例えばメモリを用いて構成され、無線端末ＵＥ３０−１の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。操作部２４０は、テンキーやファンクションキーなどによって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。

制御部２２０は、アプリケーション実行部２２１、スループット充足度情報生成部２２２、送信制御部２２３を有する。

アプリケーション実行部２２１は、ユーザによる操作部２４０のアプリケーションの実行の操作に応じた操作信号が、当該操作部２４０から入力されると、当該操作信号に応じて、記憶部１３０からアプリケーションのプログラムを読み出し、実行する。ここで、実行されるアプリケーションは、ウェブブラウザ、映像や音声のストリーミング再生、ＶｏＩＰによる音声通信等、無線基地局ｅＮＢ１０−１との間の無線通信が必要となるアプリケーションである。

スループット充足度情報生成部２２２は、アプリケーション実行部２２１がアプリケーションを実行するために要求されるスループット（要求スループット）の情報を取得する。

具体的には、記憶部２３０には、無線端末ＵＥ３０−１において実行可能なアプリケーション毎に、当該アプリケーションの実行における要求スループットの情報が記憶されている。スループット充足度情報生成部２２２は、アプリケーション実行部２２１により実行されているアプリケーションを認識した上で、当該アプリケーションに対応する要求スループットの情報を記憶部２３０から読み出す。

あるいは、ユーザが操作部２４０を操作して、アプリケーション実行部２２１が実行するアプリケーションの要求スループットを設定する操作を行う。この場合、スループット充足度情報生成部２２２は、アプリケーション実行部２２１により実行されているアプリケーションを認識した上で、操作部２４０からの操作信号に基づいて、当該アプリケーションに対応する要求スループットを認識する。

次に、スループット充足度情報生成部２２２は、アプリケーション実行部２２１によってアプリケーションが実行されている間の無線基地局ｅＮＢ１０−１と無線端末ＵＥ３０−１との間のスループットを測定する。本実施形態では、測定されるスループットは、上り方向及び下り方向の双方又は何れか一方である。

スループット充足度情報生成部２２２は、測定したスループット（実測スループット）を要求スループットで除算し、スループット充足度を算出する。なお、上り方向及び下り方向の双方についてスループットが測定される場合には、スループット充足度情報生成部２２２は、上り方向の実測スループットを上り方向の要求スループットで除算して、上り方向のスループットの充足度を算出するとともに、下り方向の実測スループットを下り方向の要求スループットで除算して、下り方向のスループットの充足度を算出し、上り方向のスループットの充足度と下り方向のスループットの充足度との平均値を、スループットの充足度として算出してもよい。なお、スループット充足度情報生成部２２２は、実測スループットを要求スループットで除算した値を、１乃至１０等の離散的な値に変換し、スループット充足度としてもよい。

スループット充足度情報生成部２２２は、算出したスループット充足度に対して、アプリケーションの実行において伝送されるデータのコーデックレートに応じた重み付けを行う。具体的には、スループット充足度情報生成部２２２は、コーデックレートが高いほど充足度が高くなるように、スループット充足度に対して重み付けを行い、重み付け後のスループット充足度を示すスループット充足度情報を生成する。

送信制御部２２３は、スループット充足度情報を無線通信部２１０へ出力するとともに、当該スループット充足度情報を無線基地局ｅＮＢ１０−１へ送信するように無線通信部２１０を制御する。無線通信部２１０は、送信制御部２２３の制御に応じて、アンテナ部１０１を介して、無線基地局ｅＮＢ１０−１へスループット充足度情報を送信する。

その後、無線基地局ｅＮＢ１０−１が無線端末ＵＥ３０−１に対して、Handoover commandメッセージを送信した場合、無線通信部１１０は、アンテナ部１０１を介して、Handoover commandメッセージを受信する。更に、無線通信部１１０は、Handoover commandメッセージを制御部２２０へ出力する。

制御部２２０は、Handoover commandメッセージが入力されると、当該Handoover commandメッセージに応じて、接続先を無線基地局ｅＮＢ１０−１から他の無線基地局ｅＮＢ１０−２へ切り替えるためのハンドオーバ手続を行う。

（５）無線通信システムの動作
図５は、本実施形態に係る無線通信システム１の動作を示す動作シーケンス図である。

ステップＳ１０１において、無線端末ＵＥ３０−１のスループット充足度情報生成部２２２は、アプリケーションの実行時におけるスループットを測定する。

ステップＳ１０２において、無線端末ＵＥ３０−１のスループット充足度情報生成部２２２は、スループット充足度に対して、コーデックレートに応じて重み付けを行い、重み付け後のスループット充足度を示すスループット充足度情報を生成する。

ステップＳ１０３において、無線端末ＵＥ３０−１の無線通信部２１０は、アンテナ部１０１を介して、無線基地局ｅＮＢ１０−１へスループット充足度情報を送信する。無線基地局ｅＮＢ１０−１の無線通信部１１０は、アンテナ部１０１を介して、各無線端末ＵＥ３０−１からのスループット充足度情報を受信する。

ステップＳ１０４において、無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２は、無線端末ＵＥ３０−１毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、第１全体スループット充足度を算出する。

ステップＳ１０５において、無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２は、第１全体スループット充足度が第１閾値未満であるか否かを判定する。第１全体スループット充足度が第１閾値以上である場合には、一連の動作が終了する。

一方、第１全体スループット充足度が第１閾値未満である場合、ステップＳ１０６において、無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２は、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している無線端末ＵＥ３０−１の中からハンドオーバの対象の無線端末ＵＥ３０−１を選択する。

ステップＳ１０７において、無線基地局ｅＮＢ１０−１のＸ２インタフェース通信部１４０は、送信制御部１２３の制御に応じて、第１全体スループット充足度の情報を含んだHandover Request メッセージを送信する。無線基地局ｅＮＢ１０−２のＸ２インタフェース通信部１４０は、第１全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを受信する。

ステップＳ１０８において、無線基地局ｅＮＢ１０−２のハンドオーバ制御部１２２は、無線端末ＵＥ３０−２毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、第２全体スループット充足度の情報を生成する。

ステップＳ１０９において、無線基地局ｅＮＢ１０−２のＸ２インタフェース通信部１４０は、送信制御部１２３の制御に応じて、無線基地局ｅＮＢ１０−１に対して、第２全体スループット充足度情報を含んだHandover Request Ackメッセージを送信する。無線基地局ｅＮＢ１０−１のＸ２インタフェース通信部１４０は、第２全体スループット充足度情報を含んだHandover Request Ackメッセージを受信する。

ステップＳ１１０において、無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２は、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度より小さいか否かを判定する。

第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度以上である場合には、一連の動作が終了する。一方、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度未満である場合には、ステップＳ１１１において、無線基地局ｅＮＢ１０−１の無線通信部１１０は、アンテナ部１０１を介して、ハンドオーバの対象である無線端末ＵＥ３０−１に対し、Handoover commandメッセージを送信する。ハンドオーバの対象である無線端末ＵＥ３０−１の無線通信部２１０は、Handoover commandメッセージを受信する。その後、ハンドオーバの対象である無線端末ＵＥ３０−１は、接続先を無線基地局ｅＮＢ１０−１から他の無線基地局ｅＮＢ１０−２へ切り替えるためのハンドオーバ手続を行う。

（６）作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、無線基地局ｅＮＢ１０−１に接続している各無線端末ＵＥ３０−１は、自身のアプリケーションの実行時におけるスループットを測定し、要求スループットに対する実測スループットの度合であるスループット充足度の情報を、無線基地局ｅＮＢ１０−１へ送信する。無線基地局ｅＮＢ１０−１は、各無線端末ＵＥ３０−１からのスループット充足度情報を受信する。

更に、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、各無線端末ＵＥ３０−１の全体のスループットの充足度である第１全体スループット充足度が第１閾値未満であり、且つ、当該第１全体スループット充足度が、無線基地局ｅＮＢ１０−２に接続している各無線端末ＵＥ３０−２の全体のスループットの充足度である第２全体スループット充足度より小さい場合に、各無線端末ＵＥ３０−１の何れかをハンドオーバの対象として、当該無線端末ＵＥ３０−１にHandoover commandメッセージを送信し、接続先を無線基地局ｅＮＢ１０−２へ切り替えるハンドオーバ手続を行う。

従って、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、無線端末ＵＥ３０−１のハンドオーバにおいて、当該無線端末ＵＥ３０−１におけるスループットを考慮した無線基地局ｅＮＢ間のスループットの平準化のための適切な制御が可能となる。

本実施形態では、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、接続している無線端末ＵＥ３０−１の全体のスループットの充足度を考慮することができる。このため、無線基地局ｅＮＢの間のスループットの平準化を目的とするハンドオーバにおいて、より適切な制御を行うことができる。

本実施形態では、無線端末ＵＥ３０−１は。アプリケーションの実行において伝送されるデータのコーデックレートが高いほど充足度が高くなるように、スループット充足度に対して重み付けを行う。無線端末ＵＥ３０−１において音声や動画を再生するためのアプリケーションが実行される場合、コーデックレートが高い方が音声や動画の品質が良いため、ユーザの充足度が高くなる。このようなコーデックレートによって変化するユーザの充足度を、スループット充足度に反映させることで、当該スループット充足度を、よりユーザの感覚に近いものとすることができる。

（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。

上述した実施形態では、無線端末ＵＥ３０−１は、実測スループットを要求スループットで除算することによりスループット充足度を算出した。しかし、以下のようにして、スループット充足度が補正されるようにしてもよい。

すなわち、無線基地局ｅＮＢ１０−１からアプリケーションにおいて用いられるデータ（処理対象データ）が送信されて、無線端末ＵＥ３０−１の記憶部２３０に入力され、その後、出力される場合、スループット充足度情報生成部２２２は、記憶部２３０における処理対象データの入力速度と出力速度との差を算出する。更に、スループット充足度情報生成部２２２は、算出した差が所定範囲内である場合には、実測スループットを要求スループットで除算することにより算出されるスループット充足度が１未満であっても、１とする、すなわち、実測スループットが要求スループットを満たしていることを示すスループット充足度を設定する。

また、上述した実施形態では、スループット充足度情報生成部２２２は、実測スループットを要求スループットで除算した値に、コーデックレートに応じた重み付けを行ったが、当該重み付けは行わなくてもよい。

また、上述した実施形態では、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、各無線端末ＵＥ３０−１の全体のスループットの充足度である第１全体スループット充足度を算出し、当該第１全体スループット充足度に基づいて、ハンドオーバ手続を行った。しかし、無線基地局ｅＮＢ１０−１は、単一の無線端末ＵＥ３０−１から当該単一の無線端末ＵＥ３０−１のスループット充足度情報に基づいて、当該単一の無線端末ＵＥ３０−１のハンドオーバ手続を行うようにしてもよい。この場合には、無線基地局ｅＮＢ１０−１のハンドオーバ制御部１２２は、単一の無線端末ＵＥ３０−１からのスループット充足度が所定の閾値未満であり、且つ、第１全体スループット充足度が第２全体スループット充足度より小さい場合に、当該単一の無線端末ＵＥ３０−１へHandover commandメッセージを送信する。

なお、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、バックホールを無線により構成する無線基地局であるリレーノードの採用が予定され、且つリレーノードにもＸ２インタフェースが採用される予定であるため、当該リレーノードを本発明に係る第２の無線基地局としてもよい。

上述した実施形態では、バックホールがＸ２インタフェースである場合について説明したが、バックホールがＳ１インタフェースである場合や、バックホールがＸ２インタフェース及びＳ１インタフェースである場合も、同様に本発明を適用できる。バックホールがＳ１インタフェースである場合には、各無線基地局ｅＮＢは、それぞれＳ１インタフェース通信部を有する。

さらに、上述した実施形態では、ＬＴＥシステムについて説明したが、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６）に基づく無線通信システム等、他の無線通信システムに対して本発明を適用してもよい。

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。

ＵＥ３０−１、ＵＥ３０−２…無線端末、ｅＮＢ１０−１、ｅＮＢ１０−２…無線基地局、１…無線通信システム、１０１…アンテナ部、１１０…無線通信部、１２０…制御部、１２１…受信制御部、１２２…ハンドオーバ制御部、１２３…送信制御部、１３０…記憶部、１４０…Ｘ２インタフェース通信部、２０１…アンテナ部、２１０…無線通信部、２２０…制御部、２２１…アプリケーション実行部、２２２…スループット充足度情報生成部、２２３…送信制御部、２３０…記憶部、２４０…操作部

Claims (11)

1. 無線基地局と、前記無線基地局に接続される無線端末とを有し、
   前記無線端末は、
   前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する第１の情報を前記無線基地局へ送信する送信部を備え、
   前記第１の情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、
   前記無線基地局は、
   前記無線端末からの前記第１の情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した前記第１の情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行う制御部と
   を備える無線通信システム。
2. 前記制御部は、前記第１の情報によって示される、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合が所定値未満である場合に、前記無線端末の接続先を自局から他の無線基地局に切り替えるハンドオーバ手続を行う請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線基地局は、他の無線基地局へ前記第１の情報を送信するとともに、他の無線基地局からの前記他の無線基地局に接続される他の無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する第２の情報を受信する交換部を備え、
   前記第２の情報は、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示す請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記制御部は、前記第１の情報によって示される、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合が、前記交換部によって受信された前記第２の情報によって示される、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記他の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合をよりも小さい場合に、前記前記無線端末の接続先を自局から前記他の無線基地局に切り替えるハンドオーバ手続を行う請求項３に記載の無線通信システム。
5. 前記無線基地局は、複数の無線端末を接続しており、
   前記制御部は、前記複数の無線端末のそれぞれからの前記第１の情報に基づいて、前記複数の無線端末の全体におけるアプリケーションの実行状況に関する第３の情報を取得し、
   前記第３の情報は、前記複数の無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記複数の無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、
   前記制御部は、前記第３の情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行う請求項１乃至４の何れかに記載の無線通信システム。
6. 前記無線端末は、前記アプリケーションの実行において処理されるデータを記憶する記憶部を備え、
   前記送信部は、前記記憶部に対するデータの入力速度と出力速度との差が所定範囲内である場合に、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットが、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットを満たすことを示す前記第１の情報を前記無線基地局へ送信する請求項１乃至５の何れかに記載の無線通信システム。
7. 前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合は、前記アプリケーションの実行において処理されるデータのコーデックレートに応じた重み付けがなされる請求項１乃至６の何れかに記載の無線通信システム。
8. 無線基地局と、前記無線基地局に接続される無線端末とを有し、
   前記無線端末は、
   前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信する送信部を備え、
   前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、
   前記無線基地局は、
   前記無線端末からの前記情報を受信する受信部を備える無線通信システム。
9. 無線端末が接続される無線基地局であって、
   前記無線端末からの前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を受信する受信部と、
   前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、
   前記受信部が受信した前記情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行う制御部と
   を備える無線基地局。
10. 無線基地局に接続される無線端末であって、
    前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信する送信部を備え、
    前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示す無線端末。
11. 無線基地局と、前記無線基地局に接続される無線端末とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記無線端末が、前記無線端末におけるアプリケーションの実行状況に関する情報を前記無線基地局へ送信するステップと、
    前記情報は、前記無線端末が前記アプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、前記無線端末が前記アプリケーションを実行したときのスループットの度合を示し、
    前記無線基地局が、前記無線端末からの前記情報を受信するステップと、
    前記無線基地局が、受信した前記情報に基づいて、前記無線端末についてのハンドオーバ手続を行うステップと
    を備える通信制御方法。

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