JP2015115713A - 無線アクセスシステム、基地局及び通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる通信方式を用いる通信システム間でのハンドオーバの頻繁な発生を抑制すること。
【解決手段】無線アクセスシステム１は、３Ｇの通信方式を用いて通信が行われる３Ｇシステムと、ＷｉＦｉの通信方式を用いて通信が行われるＷｉＦｉシステムとを有する。また、無線アクセスシステム１は、３Ｇシステム及びＷｉＦｉシステムの双方と通信可能な通信端末２０を有する。無線アクセスシステム１では、通信端末２０が３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ入った第１の時点ｔ１から、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１から３ＧエリアＡ１０へ出た第２の時点ｔ２までの経過時間が予め測定される。そして、通信端末２０は、予め測定された経過時間に基づいて、自端末の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替える切替処理の実行を待機する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線アクセスシステム、基地局及び通信端末に関する。

従来、無線アクセスシステムにおける伝送容量（以下では「システム容量」と呼ぶことがある）を増大させるために、様々な工夫がなされている。例えば、半径数百メートルから数キロメートルの大きな通信エリアを形成するマクロ基地局の他に、半径１０メートル程度の小さな通信エリアを形成するフェムト基地局を設置してシステム容量を増大させる技術がある。ここで、「通信エリア」とは、基地局から送信された電波が所定の電力以上で到達するエリアである。例えば、マクロ基地局は、高い送信電力で送信可能な基地局であり、フェムト基地局は、低い送信電力で送信する基地局である。また例えば、マクロ基地局装置において、３Ｇの通信方式を用いて通信エリアを形成する基地局（以下では「３Ｇ基地局」と呼ぶことがある）の機能が実装される。また例えば、フェムト基地局装置において、３Ｇの通信方式を用いて通信エリアを形成する基地局の機能と、ＷｉＦｉの通信方式を用いて通信エリアを形成する基地局（以下では「ＷｉＦｉ基地局」と呼ぶことがある）の機能とが実装されることがある。以下では、３Ｇの通信方式を用いて形成される通信エリアを「３Ｇエリア」と呼び、ＷｉＦｉの通信方式を用いて形成される通信エリアを「ＷｉＦｉエリア」と呼ぶことがある。また、３Ｇの通信方式を用いて通信が行われる通信システムを「３Ｇシステム」と呼び、ＷｉＦｉの通信方式を用いて通信が行われる通信システムを「ＷｉＦｉシステム」と呼ぶことがある。つまり、３Ｇシステムでは３Ｇエリアが形成され、ＷｉＦｉシステムではＷｉＦｉエリアが形成される。なお、ＷｉＦｉ基地局は「ＷｉＦｉアクセスポイント」と呼ばれることもある。

３ＧとＷｉＦｉの双方の通信機能を有する通信端末は、ＷｉＦｉエリアに入ったときには、自端末の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替え、ＷｉＦｉエリアから出たときには、自端末の接続先をＷｉＦｉシステムから３Ｇシステムへ切り替える。このような接続先の切替は「ハンドオーバ」と呼ばれることがある。従来、３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへの接続先の切替は、３Ｇネットワークからの制御を起点とするのではなく、通信端末が主導して行われる。

国際公開第２０１０／１１０２１６号 特開２０１０−００４４５８号公報 特開２０１２−２０８８８５号公報

無線アクセスシステムにおける通信端末は有線の通信端末と比較して移動性を有するため、通信エリアに入った通信端末でも、短時間で通信エリアから出てしまうことがある。例えば、通信エリアの一例であるＷｉＦｉエリアを形成するＷｉＦｉ基地局が設置されたファーストフードの店舗等で持ち帰り用の品物を購入する通信端末ユーザは、ＷｉＦｉエリアであるその店舗から短時間で出てしまう場合がある。また、ＷｉＦｉエリアの境界付近を移動する通信端末は、一端ＷｉＦｉエリアに入った後、短時間でＷｉＦｉエリアから出てしまう場合がある。このような場合、通信端末の接続先が、一端３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替えられた後、短時間で、再びＷｉＦｉシステムから３Ｇシステムへ切り替えられる。つまり、ハンドオーバなどのＲＡＴ切替が頻繁に発生することになる。異なる通信方式を用いる通信システム間でのハンドオーバの頻繁な発生は、接続の終了・開始を制御するための制御信号のやり取りの増加を招くため、通信トラヒックを増加させてしまう。また、異なる通信方式を用いる通信システム間ではシームレスなハンドオーバが保証されないため、ハンドオーバの頻繁な発生は、データの欠損の増加等によるデータ品質の低下を招くことがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる通信方式を用いる通信システム間でのハンドオーバの頻繁な発生を抑制することができる無線アクセスシステム、基地局及び通信端末を提供することを目的とする。

開示の態様では、無線アクセスシステムは、第１の通信方式を用いて通信が行われる第１の通信システムと、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて通信が行われる第２の通信システムとを含む。また、前記無線アクセスシステムは、前記第１の通信システム及び前記第２の通信システムの双方と通信可能な通信端末を含む。前記無線アクセスシステムでは、前記通信端末が前記第１の通信システムの第１の通信エリアから前記第２の通信システムの第２の通信エリアへ入った第１の時点から、前記通信端末が前記第２の通信エリアから前記第１の通信エリアへ出た第２の時点までの経過時間が予め測定される。前記通信端末は、前記経過時間の測定後に前記通信端末が前記第２の通信エリア内に位置するときに、前記経過時間に基づいて、前記通信端末の接続先を前記第１の通信システムから前記第２の通信システムへ切り替える切替処理の実行を待機する。

開示の態様によれば、異なる通信方式を用いる通信システム間でのハンドオーバの頻繁な発生を抑制することができる。

図１は、実施例１の無線アクセスシステムの構成の一例を示す図である。 図２は、実施例１の３Ｇ基地局の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、実施例１の通信端末の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、実施例１の無線アクセスシステムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図５は、実施例１の無線アクセスシステムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図６は、実施例１の閾値の算出の説明に供する図である。 図７は、実施例１の閾値テーブルの一例を示す図である。 図８は、他の実施例の閾値テーブルの一例を示す図である。 図９は、３Ｇ基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図１０は、通信端末のハードウェア構成例を示す図である。

以下に、本願の開示する無線アクセスシステム、基地局及び通信端末の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する無線アクセスシステム、基地局及び通信端末が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［実施例１］
＜無線アクセスシステムの構成例＞
図１は、実施例１の無線アクセスシステムの構成の一例を示す図である。図１において、無線アクセスシステム１は、３Ｇ基地局１０と、ＷｉＦｉ基地局３１，３２，３３と、通信端末２０とを有する。

３Ｇ基地局１０は、３Ｇの通信方式を用いて通信が行われる３Ｇシステムにおいて３ＧエリアＡ１０を形成する。ＷｉＦｉ基地局３１，３２，３３はそれぞれ、ＷｉＦｉの通信方式を用いて通信が行われるＷｉＦｉシステムにおいてＷｉＦｉエリアＡ３１，Ａ３２，Ａ３３を形成する。つまり、無線アクセスシステム１は、３ＧシステムとＷｉＦｉシステムとを有し、３Ｇシステムは３Ｇ基地局１０を有し、ＷｉＦｉシステムはＷｉＦｉ基地局３１，３２，３３を有する。また、３ＧエリアＡ１０と、ＷｉＦｉエリアＡ３１，Ａ３２，Ａ３３のそれぞれとは、図１に示すように、互いにオーバラップする。すなわち、例えば、ＷｉＦｉエリアＡ３１のすべてが、３ＧエリアＡ１０の一部とオーバラップする。以下では、ＷｉＦｉ基地局３１，３２，３３を区別しない場合には、ＷｉＦｉ基地局３０と総称し、ＷｉＦｉエリアＡ３１，Ａ３２，Ａ３３を区別しない場合には、ＷｉＦｉエリアＡ３０と総称することがある。

通信端末２０は、３Ｇシステム及びＷｉＦｉシステムの双方と通信可能なものである。通信端末２０は、３ＧエリアＡ１０内において、ＷｉＦｉエリアＡ３０とオーバラップしないエリアに位置するときは、３Ｇの通信方式を用いて３Ｇ基地局１０と通信する。また、通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３０内に位置するときは、３Ｇ基地局１０によって予め測定された「経過時間」に基づいて、自端末の接続先を３Ｇ基地局１０からＷｉＦｉ基地局３０へ切り替える切替処理の実行を待機する。すなわち、通信端末２０は、３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３０へ入ったときでも、すぐには自端末の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替えない。例えば、ＷｉＦｉエリアＡ３０内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３０での在圏時間が「所定の条件」を満たすまで、自端末の接続先を３Ｇ基地局１０からＷｉＦｉ基地局３０へ切り替えない。そして、ＷｉＦｉエリアＡ３０内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３０での在圏時間が「所定の条件」を満たしたときに、自端末の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替える。

ここで、「経過時間」は、「測定モード」にある３Ｇ基地局１０によって予め測定される。３Ｇ基地局１０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１，Ａ３２，Ａ３３の各ＷｉＦｉエリア毎に「経過時間」を測定する。例えば、３Ｇ基地局１０は、通信端末２０が３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ入った時点ｔ１から、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１から３ＧエリアＡ１０へ出た時点ｔ２までの経過時間をＷｉＦｉエリアＡ３１での経過時間として予め測定する。３Ｇ基地局１０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１での経過時間の測定を、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１へ入る度に繰り返す。なお、通信端末２０は、同一の通信端末ではなく、３Ｇシステム及びＷｉＦｉシステムの双方と通信可能な複数の通信端末である場合もある。３Ｇ基地局１０は、ＷｉＦｉエリアＡ３２，Ａ３３でも、ＷｉＦｉエリアＡ３１と同様にして、経過時間の測定を予め行う。

また、ＷｉＦｉエリアＡ３０での在圏時間に対する「所定の条件」は、「ハンドオーバ制限モード」にある３Ｇ基地局１０によって「経過時間」に基づいて算出される閾値を用いて規定される。すなわち、在圏時間が閾値に満たないときは在圏時間は所定の条件を満たさず、在圏時間が閾値以上になるときに在圏時間は所定の条件を満たす。例えば、ＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１での在圏時間がＷｉＦｉエリアＡ３１での閾値未満の間は、自端末の接続先を３Ｇ基地局１０からＷｉＦｉ基地局３１へ切り替えない。また、ＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１での在圏時間がＷｉＦｉエリアＡ３１での閾値以上となったときに、自端末の接続先を３Ｇ基地局１０からＷｉＦｉ基地局３１へ切り替える。通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３２，Ａ３３でも、ＷｉＦｉエリアＡ３１と同様にして、ＷｉＦｉ基地局３２，３３へのハンドオーバの実行を待機する。

よって、通信端末２０が一旦ＷｉＦｉエリアＡ３０に入ったときでも、短時間でＷｉＦｉエリアＡ３０から出てしまい、ＷｉＦｉエリアＡ３０での在圏時間が短いときは、３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへのハンドオーバは実行されない。つまり、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３０に入ったときでも、通信端末２０のＷｉＦｉエリアＡ３０での在圏時間が短いときは、通信端末２０と３Ｇシステムとの接続が維持されたままになる。

＜３Ｇ基地局の構成例＞
図２は、実施例１の３Ｇ基地局の一例を示す機能ブロック図である。図２に示す３Ｇ基地局１０は、アンテナ１１と、３Ｇ通信部１２と、通信制御部１３と、ネットワークインタフェース部１４と、経過時間測定部１５と、経過時間記録部１６と、閾値テーブル１７と、報知情報形成部１８とを有する。

３Ｇ通信部１２は、３Ｇの通信方式に従って、アンテナ１１を介して通信端末２０と通信する。特に、３Ｇ通信部１２は、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との接続の制御に用いられる制御情報を通信端末２０へ送信及び通信端末２０から受信する。

通信制御部１３は、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との通信の各種制御を行う。

ネットワークインタフェース部１４は、３Ｇのコアネットワーク（以下では「３Ｇ＿ＣＮ」と呼ぶことがある）と通信する。

経過時間測定部１５は、ＷｉＦｉエリアＡ３０毎に、通信端末２０が３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３０へ入った時点から、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３０から３ＧエリアＡ１０へ出た時点までの経過時間を予め測定する。経過時間測定部１５は、測定した経過時間を経過時間記録部１６に記録する。また、経過時間測定部１５は、経過時間記録部１６に記録された経過時間に基づいて、ＷｉＦｉエリアＡ３０毎にＷｉＦｉエリアＡ３０における通信端末２０の在圏時間の閾値を算出し、算出した閾値を設定した閾値テーブル１７を作成する。つまり、閾値テーブル１７は経過時間に基づいて作成される。

報知情報形成部１８は、閾値テーブル１７の内容を含む報知情報を形成する。

＜通信端末の構成例＞
図３は、実施例１の通信端末の一例を示す機能ブロック図である。図３に示す通信端末２０は、アンテナ２１と、３Ｇ通信部２２と、アンテナ２３と、ＷｉＦｉ通信部２４と、通信制御部２５と、閾値テーブル２６と、在圏時間測定部２７とを有する。

３Ｇ通信部２２は、３Ｇの通信方式に従って、アンテナ２１を介して３Ｇシステムと通信する。特に、３Ｇ通信部２２は、通信端末２０と３Ｇ基地局１０との接続の制御に用いられる制御情報を３Ｇ基地局１０へ送信及び３Ｇ基地局１０から受信する。

ＷｉＦｉ通信部２４は、ＷｉＦｉの通信方式に従って、アンテナ２３を介してＷｉＦｉシステムと通信する。

通信制御部２５は、通信端末２０と３Ｇシステムとの通信の各種制御、及び、通信端末２０とＷｉＦｉシステムとの通信の各種制御を行う。特に、通信制御部２５は、通信端末２０が閾値テーブル１７の内容を含む報知情報を３Ｇ基地局１０から受信するときは、その内容に従って閾値テーブル２６を作成する。

在圏時間測定部２７は、通信端末２０のＷｉＦｉエリアＡ３０における在圏時間を測定する。

＜無線アクセスシステムの処理シーケンス＞
図４及び図５は、実施例１の無線アクセスシステムの処理シーケンスの一例を示す図である。図４は、３Ｇ基地局１０及び通信端末２０が「測定モード」にあるときの処理シーケンスを示し、図５は、３Ｇ基地局１０及び通信端末２０が「ハンドオーバ制限モード」にあるときの処理シーケンスを示す。測定モードは、例えば、所定の実行周期で所定の期間だけ実行され、ハンドオーバ制限モードは、測定モードが実行される期間を除くすべての期間において実行される。例えば、測定モードは、毎月１日の午前０時から２４時間実行され、毎月２日の午前０時以降はハンドオーバ制限モードが実行される。また、ハンドオーバ制限モードを実行するか否かは、通信端末２０のユーザにより選択されてもよい。

以下、「測定モード」と「ハンドオーバ制限モード」とに分けて説明する。また、ＷｉＦｉ基地局３１，３２，３３のうち、一例として、ＷｉＦｉ基地局３１を対象として説明する。また例えば、ＷｉＦｉ基地局３１は“ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）＝ＸＸＸＸ”を有し、ＷｉＦｉ基地局３２は“ＳＳＩＤ＝ＹＹＹＹ”を有し、ＷｉＦｉ基地局３３は“ＳＳＩＤ＝ＺＺＺＺ”を有する。

＜測定モード：図４＞
図４において、ステップＳ４０１では、通信端末２０は、３Ｇ基地局１０に接続され、３Ｇ基地局１０及び３Ｇ＿ＣＮを介してサーバと通信中である。すなわち、３Ｇ基地局１０のネットワークインタフェース部１４は、３Ｇ＿ＣＮから受信したデータを通信制御部１３を介して３Ｇ通信部１２へ出力し、３Ｇ通信部１２は、入力されたデータを通信端末２０へ送信する。また、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したデータを通信制御部１３を介してネットワークインタフェース部１４へ出力し、ネットワークインタフェース部１４は、入力されたデータを３Ｇ＿ＣＮへ送信する。

ステップＳ４０２では、ＷｉＦｉ基地局３１がＷｉＦｉビーコン信号を送信する。このＷｉＦｉビーコン信号が所定の電力以上で到達するエリアがＷｉＦｉエリアＡ３１となる。また、このＷｉＦｉビーコン信号には、ＷｉＦｉ基地局３１のＳＳＩＤである“ＸＸＸＸ”が含まれている。

ステップＳ４０３では、通信端末２０が、３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ進入する。このとき、通信端末２０のＷｉＦｉ通信部２４は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を含むＷｉＦｉビーコン信号を受信して通信制御部２５へ出力する。通信制御部２５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を記憶する。

ステップＳ４０４では、通信端末２０の通信制御部２５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”及び通信端末２０のＩＤを含むConnection Release Indicationを形成して３Ｇ通信部２２へ出力する。３Ｇ通信部２２は、このConnection Release Indicationを３Ｇ基地局１０へ送信する。

ステップＳ４０５では、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したConnection Release Indicationを通信制御部１３へ出力する。そして、通信制御部１３は、３Ｇ＿ＣＮとの間でIu Releaseプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と３Ｇ＿ＣＮとの間の接続が切断される。

ステップＳ４０６では、３Ｇ基地局１０の通信制御部１３は、通信端末２０の通信制御部２５との間でRRC Connection Releaseプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との間の接続が切断される。

ステップＳ４０７では、３Ｇ基地局１０の通信制御部１３は、Connection Release Indicationから“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”及び通信端末２０のＩＤを抽出して記憶する。また、通信制御部１３は、抽出した“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を経過時間測定部１５へ出力するとともに、経過時間の測定開始を経過時間測定部１５に指示する。この測定開始の指示に従って、経過時間測定部１５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応するＷｉＦｉエリアＡ３１における経過時間の測定を開始する。

ステップＳ４０８では、通信端末２０とＷｉＦｉ基地局３１との接続が確立される。

ステップＳ４０９では、ＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉ基地局３１を介してサーバと通信中となる。すなわち、通信端末２０のＷｉＦｉ通信部２４は、ＷｉＦｉ基地局３１と通信する。

ステップＳ４１０では、通信端末２０が、ＷｉＦｉエリアＡ３１から３ＧエリアＡ１０へ退出する。このとき、通信端末２０のＷｉＦｉ通信部２４は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を含むＷｉＦｉビーコン信号の受信が途絶えるため、このビーコン信号の通信制御部２５への入力が終了する。そこで、ステップＳ４１１では、通信制御部２５は、通信端末２０のＩＤ及びステップＳ４０３で記憶した“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を含むRRC Connection Requestを形成して３Ｇ通信部２２へ出力する。３Ｇ通信部２２は、このRRC Connection Requestを３Ｇ基地局１０へ送信する。

ステップＳ４１２では、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したRRC Connection Requestを通信制御部１３へ出力する。RRC Connection Requestを入力された通信制御部１３は、通信端末２０の通信制御部２５との間でRRC Connection Setupプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との間の接続が確立される。

ステップＳ４１３では、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したRRC Connection Requestを通信制御部１３へ出力する。通信制御部１３は、RRC Connection Requestに含まれている通信端末ＩＤ及びＳＳＩＤと、ステップＳ４０７で記憶した通信端末ＩＤ及びＳＳＩＤとが一致するかどうかを判定する。双方が一致しない場合、通信制御部１３は、経過時間の測定終了を経過時間測定部１５に指示しないため、経過時間の測定が継続される。一方で、双方が一致する場合は、通信制御部１３は、経過時間の測定終了を経過時間測定部１５に指示する。この測定終了の指示に従って、経過時間測定部１５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応するＷｉＦｉエリアＡ３１における経過時間の測定を終了する。そして、経過時間測定部１５は、ＳＳＩＤ毎の経過時間を経過時間記録部１６に記録する。なお、経過時間測定部１５は、経過時間の測定終了を指示されないまま、測定中の経過時間が所定の閾値に達したときは、経過時間の測定を中止する。

測定モードでは、以上のような経過時間の測定及び記録が、ＳＳＩＤ毎、つまり、ＷｉＦｉエリアＡ３０毎に、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３０へ入る度に繰り返される。

＜ハンドオーバ制限モード：図５＞
図５において、ステップＳ５０１では、３Ｇ基地局１０の経過時間測定部１５が、経過時間記録部１６に記録された経過時間に基づいて、ＳＳＩＤ毎、つまり、ＷｉＦｉエリアＡ３０毎にＷｉＦｉエリアＡ３０における通信端末２０の在圏時間の閾値を算出する。例えば、経過時間測定部１５は、以下のようにして、ＷｉＦｉエリアＡ３１での在圏時間の閾値を算出する。

図６は、実施例１の閾値の算出の説明に供する図である。経過時間測定部１５は、所定の期間において経過時間記録部１６に記録された経過時間のうち“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応する複数の経過時間を用いて、図６に示すようなヒストグラム６１を求める。すなわち、経過時間測定部１５は、横軸に経過時間、縦軸に通信端末２０とＷｉＦｉ基地局３１との接続回数をとったヒストグラムを求める。測定モードでは通信端末２０がＷｉＦｉ基地局３１へ接続する度に経過時間が測定されるため、縦軸にとった接続回数は、経過時間のサンプル数に相当する。また例えば、横軸の経過時間の一単位の幅は３秒である。そして、経過時間測定部１５は、ヒストグラム６１において、経過時間の所定の上限値未満の範囲で、経過時間がゼロから増加する方向に従って、最大値の後に最初にあらわれる極小値に対応する特定の経過時間を在圏時間の閾値として算出する。よって例えば、ヒストグラム６１において、閾値は６６秒（小数点以下切り捨て）と算出される。このように、経過時間測定部１５は、ＳＳＩＤ毎、つまり、ＷｉＦｉエリアＡ３０毎に、経過時間の統計を用いて、在圏時間の閾値を算出する。そして、図７に示すように、経過時間測定部１５は、算出した閾値をＳＳＩＤに対応付けて設定した閾値テーブル１７を作成する。つまり、閾値テーブル１７は、経過時間測定部１５によって測定された経過時間に基づいて作成されたものである。図７は、実施例１の閾値テーブルの一例を示す図である。

図５に戻り、ステップＳ５０２では、３Ｇ基地局１０の報知情報形成部１８は、閾値テーブル１７の内容を含む報知情報を形成して３Ｇ通信部１２へ出力する。３Ｇ通信部１２は、この報知情報を通信端末２０へ送信する。この閾値テーブル１７の内容は、経過時間測定部１５によって測定された経過時間に基づく情報に相当する。

ステップＳ５０３では、通信端末２０の３Ｇ通信部２２は、閾値テーブル１７の内容を含む報知情報を受信して通信制御部２５に出力する。通信制御部２５は、この報知情報から閾値テーブル１７の内容を抽出し、抽出した内容に従って閾値テーブル２６を作成する。つまり、通信端末２０は、ＳＳＩＤ毎の閾値を記憶する。よって、閾値テーブル２６の内容は、閾値テーブル１７の内容（図７）と同一になる。

なお、ステップＳ５０１〜Ｓ５０３の処理は、測定モードの終了後に一度だけ行われれば足りる。

ステップＳ５０４では、通信端末２０の通信制御部２５は、通信端末２０のＩＤを含むRRC Connection Requestを形成して３Ｇ通信部２２へ出力し、３Ｇ通信部２２は、このRRC Connection Requestを３Ｇ基地局１０へ送信する。

ステップＳ５０５では、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したRRC Connection Requestを通信制御部１３へ出力する。そして、通信制御部１３は、通信端末２０の通信制御部２５との間でRRC Connection Setupプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との間の接続が確立される。

ステップＳ５０６では、通信端末２０は、３Ｇ基地局１０及び３Ｇ＿ＣＮを介してサーバと通信中である。すなわち、３Ｇ基地局１０のネットワークインタフェース部１４は、３Ｇ＿ＣＮから受信したデータを通信制御部１３を介して３Ｇ通信部１２へ出力し、３Ｇ通信部１２は、入力されたデータを通信端末２０へ送信する。また、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したデータを通信制御部１３を介してネットワークインタフェース部１４へ出力し、ネットワークインタフェース部１４は、入力されたデータを３Ｇ＿ＣＮへ送信する。

ステップＳ５０７では、ＷｉＦｉ基地局３１がＷｉＦｉビーコン信号を送信する。このＷｉＦｉビーコン信号には、ＷｉＦｉ基地局３１のＳＳＩＤである“ＸＸＸＸ”が含まれている。

ステップＳ５０８では、通信端末２０が、３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ進入する。このとき、通信端末２０のＷｉＦｉ通信部２４は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を含むＷｉＦｉビーコン信号を受信して通信制御部２５へ出力する。通信制御部２５は、ＷｉＦｉ基地局３０へのハンドオーバ条件が成立すると、成立したことを在圏時間測定部２７へ通知する。また、通信制御部２５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”を在圏時間測定部２７へ通知する。例えば、ハンドオーバ条件は、ＷｉＦｉビーコン信号の受信強度が所定の閾値以上になったときに成立する。ハンドオーバ条件が成立したことを通知された在圏時間測定部２７は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応する在圏時間、つまり、ＷｉＦｉエリアＡ３１における通信端末２０の在圏時間の測定を開始する。また、通信制御部２５は、閾値テーブル２６から、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応する閾値を取得する。例えば、通信制御部２５は、“ＳＳＩＤ＝ＸＸＸＸ”に対応する閾値である６６秒を閾値テーブル２６から取得する。

ステップＳ５０９では、通信端末２０の通信制御部２５は、在圏時間測定部２７で測定される在圏時間を監視し、在圏時間が閾値に満たないときは（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、通信端末２０の接続先を３Ｇ基地局１０からＷｉＦｉ基地局３１へ切り替える切替処理の実行を待機する。例えば、通信制御部２５は、在圏時間が閾値に満たないときは、３Ｇ基地局１０との接続を切断するためのConnection Release Indicationの形成及び３Ｇ通信部２２への出力を待機する。そして、通信制御部２５は、在圏時間測定部２７で測定される在圏時間が閾値以上になった時点で（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、通信端末２０のＩＤを含むConnection Release Indicationを形成して３Ｇ通信部２２へ出力する。３Ｇ通信部２２は、このConnection Release Indicationを３Ｇ基地局１０へ送信する（ステップＳ５１０）。在圏時間が閾値に満たない通信端末２０のユーザは短期滞在者に分類され、在圏時間が閾値以上となる通信端末２０のユーザは長期滞在者に分類される。

ステップＳ５１１では、３Ｇ基地局１０の３Ｇ通信部１２は、通信端末２０から受信したConnection Release Indicationを通信制御部１３へ出力する。そして、通信制御部１３は、３Ｇ＿ＣＮとの間でIu Releaseプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と３Ｇ＿ＣＮとの間の接続が切断される。

ステップＳ５１２では、３Ｇ基地局１０の通信制御部１３は、通信端末２０の通信制御部２５との間でRRC Connection Releaseプロシジャーを実行する。これにより、３Ｇ基地局１０と通信端末２０との間の接続が切断された状態になる。

ステップＳ５１３では、通信端末２０とＷｉＦｉ基地局３１との接続が確立される。

ステップＳ５１４では、ＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置する通信端末２０は、ＷｉＦｉ基地局３１を介してサーバと通信中となる。すなわち、通信端末２０のＷｉＦｉ通信部２４は、ＷｉＦｉ基地局３１と通信する。

なお、在圏時間測定部２７で測定される在圏時間が閾値以上となる前にＷｉＦｉビーコン信号の受信強度が所定の閾値未満になったときは、在圏時間測定部２７は在圏時間の測定を終了する。

以上のように、本実施例によれば、無線アクセスシステム１は、３Ｇシステムと、ＷｉＦｉシステムと、３Ｇシステム及びＷｉＦｉシステムの双方と通信可能な通信端末２０とを有する。無線アクセスシステム１では、通信端末２０が３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ入った第１の時点ｔ１から、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１から３ＧエリアＡ１０へ出た第２の時点ｔ２までの経過時間が予め測定される。そして、通信端末２０は、経過時間の測定後に通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置するときに、経過時間に基づいて、自端末の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替える切替処理の実行を待機する。

また、３Ｇ基地局１０は、３Ｇの通信方式を用いて３ＧエリアＡ１０を形成する。３Ｇ基地局１０は、経過時間測定部１５及び３Ｇ通信部１２を有する。経過時間測定部１５は、通信端末２０が３ＧエリアＡ１０からＷｉＦｉエリアＡ３１へ入った第１の時点ｔ１から、通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１から３ＧエリアＡ１０へ出た第２の時点ｔ２までの経過時間を予め測定する。３Ｇ通信部１２は、予め測定された経過時間に基づく情報を通信端末２０へ送信する。

また、通信端末２０は、３Ｇ通信部２２及び通信制御部２５を有する。３Ｇ通信部２２は、予め測定された経過時間に基づく情報を受信する。通信制御部２５は、経過時間の測定後に通信端末２０がＷｉＦｉエリアＡ３１内に位置するときに、経過時間に基づいて、通信端末２０の接続先を３ＧシステムからＷｉＦｉシステムへ切り替える切替処理の実行を待機する。

例えば、通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１での在圏時間が、ＷｉＦｉエリアＡ３１で予め測定された経過時間に基づいて算出された閾値に満たないときに、上記の切替処理の実行を待機する。

これにより、３ＧシステムとＷｉＦｉシステムとの間でのハンドオーバの頻繁な発生を抑制することができる。よって、ハンドオーバが行われることに伴う制御信号のやり取りの増加を防いで、通信トラヒックの増加を防ぐことができる。また、ハンドオーバの頻繁な発生によるデータの欠損の増加等によるデータ品質の低下を防ぐことができる。

また、通信端末２０は、ＷｉＦｉエリアＡ３１，Ａ３２，Ａ３３のうち自端末が在圏中のＷｉＦｉエリアＡ３１に対応する経過時間に基づいて、上記の切替処理の実行を待機する。

これにより、互いに異なる経過時間が測定される複数のＷｉＦｉエリア毎に、切替処理の実行の待機の基準を異ならせることができるため、各ＷｉＦｉエリアの特性に合わせて切替処理の実行を待機させることができる。

また、在圏時間の上記閾値は、横軸に経過時間、縦軸に通信端末２０とＷｉＦｉ基地局３１との接続回数をとったヒストグラムにおいて、経過時間がゼロから増加する方向に従って、最大値の後に最初にあらわれる極小値に対応する特定の経過時間である。

これにより、ＷｉＦｉエリアＡ３１での短期滞在と長期滞在とを分類する基準となる閾値を、ＷｉＦｉエリアＡ３１での経過時間の傾向を反映した適切な値にすることができる。

[他の実施例]
[１]上記実施例では、第１の通信方式が３Ｇであり、第２の通信方式がＷｉＦｉである場合を一例として説明した。３Ｇの通信方式としては、Ｗ−ＣＤＭＡ方式、ＬＴＥ方式、ＬＴＥ−Ａ方式等が挙げられる。ここで、第１の通信方式及び第２の通信方式は、３Ｇ及びＷｉＦｉに限定されない。３Ｇ及びＷｉＦｉの他に第１の通信方式または第２の通信方式として用いることが可能な通信方式として、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）（ＧＳＭ（登録商標））、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）、または、ＷｉＭａｘ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等が挙げられる。

[２]上記実施例では、３ＧエリアＡ１０に相当する第１の通信エリアが、ＷｉＦｉエリアＡ３０に相当する第２の通信エリアより大きいものとして説明した。しかし、第１の通信エリアと第２の通信エリアとの大小関係は限定されず、第２の通信エリアが第１の通信エリアより大きくてもよい。

[３]上記実施例では、ＷｉＦｉエリアのすべてが３Ｇエリアの一部とオーバラップする場合を一例として説明した。しかし、ＷｉＦｉエリアのすべてではなく、ＷｉＦｉエリアの一部が３Ｇエリアの一部とオーバラップする場合でも、開示の技術を実施可能である。また、ＷｉＦｉエリアと３Ｇエリアとがオーバラップせず、ＷｉＦｉエリアの境界と３Ｇエリアの境界とが接する場合でも、開示の技術を実施可能である。

[４]上記実施例での「測定モード」及び「ハンドオーバ制限モード」における処理シーケンスは、ＡＮＤＳＦ（Access Network Discovery and Selection Function）のポリシー制御に従って行われてもよい。

[５]在圏時間の上記閾値は、予め測定された複数の経過時間の平均値としてもよい。例えば、経過時間測定部１５は、所定の上限値未満の複数の経過時間の平均値を在圏時間の閾値として算出してもよい。これにより、閾値を簡易に算出することができるため、閾値の算出にかかる処理負荷を軽減することができる。

[６]経過時間測定部１５は、複数の時間帯毎にそれぞれ異なるヒストグラム６１を求めて在圏時間の閾値を算出してもよい。すなわち、経過時間測定部１５は、複数の時間帯毎にそれぞれ異なる上記特定の経過時間を閾値として算出してもよい。例えば、経過時間測定部１５は、午前６時から１２時間の昼間の時間帯において測定された経過時間に基づいて図７に示す閾値テーブルを作成し、午後６時から１２時間の夜間の時間帯において測定された経過時間に基づいて図８に示す閾値テーブルを作成してもよい。図８は、他の実施例の閾値テーブルの一例を示す図である。これにより、各ＷｉＦｉエリアＡ３０での短期滞在と長期滞在とを分類する基準となる閾値を、複数の時間帯毎の経過時間の傾向を反映した適切な値にすることができる。

[７]上記実施例の３Ｇ基地局１０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図９は、３Ｇ基地局のハードウェア構成例を示す図である。図９に示すように、３Ｇ基地局１０は、ハードウェアの構成要素として、バス１０ａと、プロセッサ１０ｂと、メモリ１０ｃと、３Ｇインタフェースモジュール１０ｄと、ネットワークインタフェースモジュール１０ｅとを有する。プロセッサ１０ｂの一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor），ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、３Ｇ基地局１０は、プロセッサ１０ｂと周辺回路とを含むＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）を有してもよい。メモリ１０ｃの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。３Ｇ通信部１２とアンテナ１１とは、３Ｇインタフェースモジュール１０ｄにより実現される。ネットワークインタフェース部１４は、ネットワークインタフェースモジュール１０ｅにより実現される。通信制御部１３と、経過時間測定部１５と、報知情報形成部１８とは、プロセッサ１０ｂにより実現される。経過時間記録部１６はメモリ１０ｃにより実現される。閾値テーブル１７はメモリ１０ｃに記憶される。

［８］上記実施例の通信端末２０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１０は、通信端末のハードウェア構成例を示す図である。図１０に示すように、通信端末２０は、ハードウェアの構成要素として、バス２０ａと、プロセッサ２０ｂと、メモリ２０ｃと、３Ｇインタフェースモジュール２０ｄと、ＷｉＦｉインタフェースモジュール２０ｅとを有する。プロセッサ２０ｂの一例として、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、通信端末２０は、プロセッサ２０ｂと周辺回路とを含むＬＳＩを有してもよい。メモリ２０ｃの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。３Ｇ通信部２２とアンテナ２１とは、３Ｇインタフェースモジュール２０ｄにより実現される。ＷｉＦｉ通信部２４とアンテナ２３とは、ＷｉＦｉインタフェースモジュール２０ｅにより実現される。通信制御部２５と、在圏時間測定部２７とは、プロセッサ２０ｂにより実現される。閾値テーブル２６はメモリ２０ｃに記憶される。

１０ ３Ｇ基地局
１２ ３Ｇ通信部
１３ 通信制御部
１５ 経過時間測定部
１６ 経過時間記録部
１７ 閾値テーブル
１８ 報知情報形成部
２０ 通信端末
２２ ３Ｇ通信部
２４ ＷｉＦｉ通信部
２５ 通信制御部
２６ 閾値テーブル
２７ 在圏時間測定部
３１，３２，３３ ＷｉＦｉ基地局

Claims (8)

1. 第１の通信方式を用いて通信が行われる第１の通信システムと、
   前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて通信が行われる第２の通信システムと、
   前記第１の通信システム及び前記第２の通信システムの双方と通信可能な通信端末と、を備え、
   前記通信端末は、予め測定された経過時間であって、前記通信端末が前記第１の通信システムの第１の通信エリアから前記第２の通信システムの第２の通信エリアへ入った第１の時点から、前記通信端末が前記第２の通信エリアから前記第１の通信エリアへ出た第２の時点までの前記経過時間の測定後に前記第２の通信エリア内に位置するときに、前記経過時間に基づいて、前記通信端末の接続先を前記第１の通信システムから前記第２の通信システムへ切り替える切替処理の実行を待機する、
   無線アクセスシステム。
2. 前記通信端末は、複数の前記第２の通信エリアのうち前記通信端末が在圏中の前記第２の通信エリアに対応する前記経過時間に基づいて、前記切替処理の実行を待機する、
   請求項１に記載の無線アクセスシステム。
3. 前記通信端末は、前記第２の通信エリアでの在圏時間が、前記経過時間に基づいて算出された閾値に満たないときは、前記切替処理の実行を待機する、
   請求項１に記載の無線アクセスシステム。
4. 前記閾値は、横軸に前記経過時間、縦軸に前記通信端末と前記第２の通信エリアを形成する基地局との接続回数をとったヒストグラムにおいて、前記経過時間がゼロから増加する方向に従って、最大値の後に最初にあらわれる極小値に対応する特定の経過時間である、
   請求項３に記載の無線アクセスシステム。
5. 前記閾値は、複数の時間帯毎にそれぞれ異なる前記特定の経過時間である、
   請求項４に記載の無線アクセスシステム。
6. 前記閾値は、予め測定された複数の前記経過時間の平均値である、
   請求項３に記載の無線アクセスシステム。
7. 第１の通信方式を用いて第１の通信システムの第１の通信エリアを形成する基地局であって、
   前記第１の通信システム、及び、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて第２の通信エリアが形成される第２の通信システムの双方と通信可能な通信端末が、前記第１の通信エリアから前記第２の通信エリアへ入った第１の時点から、前記通信端末が前記第２の通信エリアから前記第１の通信エリアへ出た第２の時点までの経過時間を予め測定する測定部と、
   前記経過時間に基づく情報を前記通信端末へ送信する通信部と、
   を具備する基地局。
8. 第１の通信方式を用いて通信が行われる第１の通信システム、及び、前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて通信が行われる第２の通信システムの双方と通信可能な通信端末であって、
   予め測定された経過時間であって、前記通信端末が前記第１の通信システムの第１の通信エリアから前記第２の通信システムの第２の通信エリアへ入った第１の時点から、前記通信端末が前記第２の通信エリアから前記第１の通信エリアへ出た第２の時点までの前記経過時間に基づく情報を受信する通信部と、
   前記経過時間の測定後に前記通信端末が前記第２の通信エリア内に位置するときに、前記経過時間に基づいて、前記通信端末の接続先を前記第１の通信システムから前記第２の通信システムへ切り替える切替処理の実行を待機する制御部と、
   を具備する通信端末。

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