JP2017216663A - 基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遅延の発生を軽減させつつ通信の継続性を向上させる基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法を提供する。【解決手段】通信処理時間測定部１１３は、第１端末装置と第２端末装置とを接続する複数の経路のうち、第１端末装置と第２端末装置との間の通信に用いられる通信経路における通信処理時間を測定する。経路選択部１１２は、通信経路を切り替えた場合に通信処理時間測定部１１３により測定された通信処理時間を基に通信経路を選択し、選択した通信経路の通信処理時間測定部１１３により測定された通信処理時間を基に、通信経路を他の経路に切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法に関する。

現在、無線通信システムでは、第３世代と呼ばれるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）、並びに、第４世代と呼ばれるＬＴＥ（Long Term Evolution）及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄが主流である。さらに、ここにきて次の新しい無線通信システムとして５Ｇ（Generation）無線システムが提案されている。

５Ｇ無線システムでは、あらゆる装置に通信機能が備わり（ＩｏＴ：Internet of Things）、人が介在しない装置同士の通信を行うことが想定されている。また、５Ｇ無線システムでの要求条件における高速化及び大容量化と並ぶ重要な要素の１つとして、遅延時間であるレイテンシの軽減がある。

レイテンシの軽減が望ましいとされるユースケースとして、３ＧＰＰ（Generation Partnership Project）において以下のような場合が提案されている。１つには、無人車両を遠隔操作する無人遠隔操作運転がある。また、遠くにいる患者の診断や手術を行う遠隔医療がある。また、自動車がぶつからないように車同士に通信させるＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）がある。また、触覚などの五感を使ったコミュニケーションであるｔａｃｔｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔがある。また、ロボット同士に協調動作を行わせるＬｏｃａｌｉｚｅｄ ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌがある。また、ビデオ分析して動的にオペレーションを行うように制御するＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌがある。

以上のようなユースケースで提供されるサービスでは、レイテンシをマイクロ秒単位に抑えることが求められる。そこで、５Ｇ無線システムでは、これらのサービスを実現可能にするためのレイテンシの短縮のための施策がいくつか検討されている。

例えば、レイテンシを短縮するための施策の一つとして、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワークを経由する端末同士の通信に代えて、ＥＰＣを経由させずに、端末同士が直接通信を行うＤ２Ｄ（Device to Device）や、基地局内で信号を折り返して送信する基地局内折返通信などが検討されている。ここで、ＥＰＣは、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）やＳ−ＧＷ（Serving Gateway）などを含む。

例えば、第１基地局装置及び第２基地局装置、並びに、第１端末装置及び第２端末装置がある場合で説明する。この場合、第１基地局装置及び第２基地局装置とＭＭＥ及びＳ−ＧＷとは、ｓ１インタフェースで接続される。また、第１基地局装置と第２基地局装置とは、ｘ２インタフェースで接続される。さらに、第１端末装置は第１基地局装置との通信が一番品質が良く、第２端末装置は第２基地局装置との通信が一番品質が良いものとする。

この場合、従来の端末同士の通信では、第１端末装置と第２端末装置との間の通信は、第１端末装置、第１基地局装置、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷ、第２基地局装置及び第２端末装置を経由して行われる。以下この経路の通信を「ｓ１経由通信」と呼ぶ。

これに対して、基地局折返通信では、第１端末装置と第２端末装置との間の通信としては、例えば、第１端末装置、第１基地局装置、第２端末装置を経由して行われる通信がある。以下この経路の通信を「自基地局折返通信」と呼ぶ。また、基地局折返通信の他の経路としては、第１端末装置、第１基地局装置、第２基地局装置及び第２端末装置を経由して行われる通信がある。以下この経路の通信を「ｘ２経由通信」と呼ぶ。また、Ｄ２Ｄ通信の場合、第１端末装置と第２端末装置との間で直接通信が行われる。以下この経路の通信を「Ｄ２Ｄ通信」と呼ぶ。

なお、無線通信の技術として、要求メッセージにアクセス可能なアクセス網の情報を格納し、その情報を基に最適なアクセス網を選択することで、定められたＱｏＳ（Quality of Service）を保証する従来技術がある。また、利用できる周波数帯のうちからユーザが要求するＱｏＳを満たす周波数帯を選択する従来技術がある。

特開２００６−２６２３７９号公報 特開２００６−９４００３号公報

しかしながら、自基地局折返通信やｘ２経由通信を常に使用した場合、輻輳が発生することなどが考えられ、要求を満たすレイテンシを保証できない場合が起こり得る。また、Ｄ２Ｄ通信は、端末装置の電波出力が弱いため、電波品質が安定しないことにより再送の発生やセルが小さいことによるハンドオーバ処理の増加により遅延が発生する可能性がある。そのため、Ｄ２Ｄ通信であっても、要求を満たすレイテンシを保証することができないおそれがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、遅延の発生を軽減させつつ通信の継続性を向上させる基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法を提供することを目的とする。

本願の開示する基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法の一つの態様において、測定部は、第１端末装置と第２端末装置とを接続する複数の経路のうち、前記第１端末装置と前記第２端末装置との間の通信に用いられる通信経路における通信処理時間を測定する。接続管理部は、前記通信経路を切り替えた場合に前記測定部により測定された前記通信処理時間を基に前記通信経路を選択し、選択した前記通信経路の前記測定部により測定された通信処理時間を基に、前記通信経路を他の経路に切り替える。

本願の開示する基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法の一つの態様によれば、遅延の発生を軽減させつつ通信の継続性を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、無線通信システムの全体構成図である。 図２は、基地局装置のブロック図である。 図３は、端末装置のブロック図である。 図４は、呼接続要求メッセージの一例を表す図である。 図５は、端末装置向け通信経路要求メッセージの一例を表す図である。 図６は、基地局装置及びコアネットワーク向け通信経路要求メッセージの一例を表す図である。 図７は、通常メッセージの一例を表す図である。 図８は、レイテンシ報告要求のメッセージの一例を表す図である。 図９は、レイテンシ報告のメッセージの一例を表す図である。 図１０は、端末管理テーブルの一例を表す図である。 図１１は、実施例１に係る基地局装置による呼接続処理のフローチャートである。 図１２は、実施例１に係る基地局装置による経路切り替え処理のフローチャートである。 図１３は、実施例１に係る無線通信システムにおける呼接続から経路切り替えまでの処理のシーケンス図である。 図１４は、事前測定テーブルの一例を表す図である。 図１５は、実施例２に係る無線通信システムにおける事前測定処理のシーケンス図である。 図１６は、基地局装置のハードウェア構成図である。 図１７は、端末装置のハードウェア構成図である。

以下に、本願の開示する基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する基地局装置、無線通信システム及び通信経路切替方法が限定されるものではない。

図１は、無線通信システムの全体構成図である。本実施例に係る無線通信システム１００は、基地局装置１及び２、端末装置３及び４、並びに、コアネットワーク５を有する。コアネットワーク５は、ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２を有する。図１において、装置同士を結ぶ実線は、有線接続を表し、装置同士を結ぶ点線は無線接続を表す。

ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２は、基地局装置１及び２とｓ１インタフェースで接続される。ＭＭＥ５１は、Ｃ（Control）−ｐｌａｎｅに関する通信制御を行う。例えば、ＭＭＥ５１は、端末の移動管理、認証及びユーザデータ転送経路の設定処理を行う。

また、Ｓ−ＧＷ５２は、Ｕ（User）−ｐｌａｎｅに関する通信制御を行う。例えば、Ｓ−ＧＷ５２は、ユーザデータの伝送を行うゲートウェイであり、基地局装置１及び２との間でユーザデータの送受信を行う。

基地局装置１は、ｓ１インタフェースを介してＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２と通信を行う。また、基地局装置１は、基地局装置２とｘ２インタフェースで接続される。基地局装置１は、ｘ２インタフェースを介して基地局装置２と通信を行う。さらに、基地局装置１は、セル１０を形成する。基地局装置１は、セル１０に在圏する端末装置３及び４と無線接続を行う。そして、基地局装置１は、接続した端末装置３及び４の無線通信の中継を行う。

例えば、基地局装置１は、端末装置３と端末装置４との間の通信においてＭＭＥ５１、Ｓ−ＧＷ５２及び基地局装置２を経由させ、端末装置３及び４にｓ１経由通信を行わせる。また、基地局装置１は、端末装置３と端末装置４との間の通信において基地局装置２を経由させ、端末装置３及び４にｘ２経由通信を行わせる。また、基地局装置１は、端末装置３と端末装置４との間の通信において自装置において折り返し、端末装置３及び４に自基地局折返通信を行わせる。また、基地局装置１は、端末装置３に指示し、端末装置３と端末装置４との間でＤ２Ｄ通信を行わせる。

基地局装置２は、ｓ１インタフェースを介してＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２と通信を行う。また、基地局装置２は、セル２０を形成する。基地局装置２は、セル２０に在圏する端末装置３及び４と無線接続を行う。そして、基地局装置２は、接続した端末装置３及び４の無線通信の中継を行う。

端末装置３及び４は、例えば、携帯電話、スマートフォン、車両制御端末又はロボット制御装置などである。端末装置３は、基地局装置２と接続して、ｓ１経由通信、ｘ２経由通信又は自基地局折返通信の何れかにより端末装置４と通信を行う。また、端末装置３は、基地局装置１からの指示を受けて、端末装置４とＤ２Ｄ通信を行う。

さらに、図２及び図３を参照して、基地局装置１及び端末装置３の詳細について説明する。図２は、基地局装置のブロック図である。また、図３は、端末装置のブロック図である。

図２を参照して、基地局装置１について説明する。基地局装置１は、動作制御部１１、無線通信部１２、無線通信インタフェース部１３、ベースバンド処理部１４、伝送路信号切替部１５、ネットワークＩＦ（Interface）部１６及びアンテナ１７を有する。以下では、端末装置３との通信を例に無線通信について説明する。

無線通信部１２は、アンテナ１７を介して端末装置３から送信された無線信号を受信する。そして、無線通信部１２は、受信した信号を無線通信インタフェース部１３に出力する。また、無線通信部１２は、端末装置３へ送信する信号の入力を無線通信インタフェース部１３から受ける。そして、無線通信部１２は、取得した信号をアンテナ１７を介して端末装置３へ送信する。

無線通信インタフェース部１３は、端末装置３から送信された信号の入力を無線通信部１２から受ける。そして、無線通信インタフェース部１３は、取得した信号に対して復調処理を施す。その後、無線通信インタフェース部１３は、復調した信号をベースバンド処理部１４へ出力する。また、無線通信インタフェース部１３は、端末装置３へ送信する信号の入力をベースバンド処理部１４から受ける。そして、無線通信インタフェース部１３は、取得した信号に対して変調処理を施す。その後、無線通信インタフェース部１３は、変調した信号を無線通信部１２へ出力する。

ベースバンド処理部１４は、端末装置３からの呼接続要求の入力を無線通信インタフェース部１３から受ける。ここで、図４は、呼接続要求メッセージの一例を表す図である。呼接続要求メッセージ２１０は、既存情報２１１に加えて保証レイテンシ２１２及び発信時刻２１３を有する。保証レイテンシ２１２は、端末装置３の操作者により設定されたレイテンシの値であり、端末装置３を用いた通信を行う場合に、通信のレイテンシがその値を超えないように制御するための閾値である。また、発信時刻２１３は、端末装置３が呼接続要求メッセージ２１０を発信した時刻である。そして、ベースバンド処理部１４は、取得した呼接続要求を動作制御部１１へ出力する。

呼接続要求に保証レイテンシが設定されていなければ、ベースバンド処理部１４は、動作制御部１１からの指示を受けてｓ１経由通信を用いた通常の呼処理を行う。

これに対して、呼接続要求に保証レイテンシが設定されている場合、ベースバンド処理部１４は、ｓ１経由通信、ｘ２経由通信の各経路への切り替え指示を動作制御部１１から受ける。ベースバンド処理部１４は、切替指示にしたがい、基地局装置２、ＭＭＥ５１、Ｓ−ＧＷ５２、並びに、端末装置３及び４への指示された通信経路への切り替えの指示を伝送路信号切替部１５へ出力する。

次に、ベースバンド処理部１４は、Ｄ２Ｄによる接続指示の通知を動作制御部１１から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、Ｄ２Ｄによる接続指示及びレイテンシ報告要求を無線通信インタフェース部１３、無線通信部１２及びアンテナ１７を介して端末装置３へ送信する。その後、ベースバンド処理部１４は、端末装置３から送信された端末装置３と端末装置４との間のＤ２Ｄ通信のレイテンシ報告の入力を無線通信インタフェース部１３から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシを動作制御部１１に通知する。

その後、ベースバンド処理部１４は、端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる通信経路の入力を動作制御部１１から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、動作制御部１１から指示された通信経路を使用した通信の実行の指示を、無線通信インタフェース部１３、無線通信部１２及びアンテナ１７を介して端末装置３へ送信する。また、ベースバンド処理部１４は、各装置に対する指定された通信経路を使用した通信の実行の指示を伝送路信号切替部１５へ出力する。

例えば、ベースバンド処理部１４は、端末装置３に対する通信の実行の指示として、図５に示す通信経路要求メッセージ２２０を送信する。図５は、端末装置向け通信経路要求メッセージの一例を表す図である。通信経路要求メッセージ２２０は、通信経路２２１、通信相手２２２、通信方式２２３及び通信周波数２２４の情報を含む。通信経路２２１は、使用する通信経路の情報であり、Ｄ２Ｄ、自基地局折返、ｘ２経由又はｓ１経由の何れの経路であるかを示す情報である。通信相手２２２は、端末装置４の識別情報などである。また、通信方式２２３は、Ｂｌｕｔｏｏｔｈ（登録商標）やＬＴＥ（Long Term Evolution）といった通信方式の何れを用いて通信を行うかを示す情報である。通信周波数２２４は、通信に用いる周波数やチャネルなどの情報である。

また、例えば、ベースバンド処理部１４は、基地局装置２やコアネットワーク５に対する通信の実行の指示として、図６に示す通信経路要求メッセージ２３０を基地局装置２、ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２へ送信する。図６は、基地局装置及びコアネットワーク向け通信経路要求メッセージの一例を表す図である。通信経路要求メッセージ２３０は、通信経路２３１及び通信相手２３２の情報を含む。通信経路２３１は、使用する通信経路の情報であり、Ｄ２Ｄ、自基地局折返、ｘ２経由又はｓ１経由の何れの経路であるかを示す情報である。通信相手２３２は、端末装置４の識別情報などである。

Ｄ２Ｄ通信以外の通信を使用する場合、接続確立後、ベースバンド処理部１４は、復調処理が施された信号の入力を無線通信インタフェース部１３から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、取得した信号に復号化処理を施す。その後、ベースバンド処理部１４は、復号化した信号を伝送路信号切替部１５へ出力する。ここで、ベースバンド処理部１４は、端末装置３から送信された信号として、例えば、図７に示す通常メッセージ２４０を受信する。図７は、通常メッセージの一例を表す図である。通常メッセージ２４０は、例えば、既存情報２４１に加えて、発信時刻２４２が付加される。

また、ベースバンド処理部１４は、端末装置３へ送信する信号の入力を伝送路信号切替部１５から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、取得した信号に対して符号化処理を施す。さらに、ベースバンド処理部１４は、使用する無線リソースの情報の入力を動作制御部１１から受ける。その後、ベースバンド処理部１４は、動作制御部１１から指定された無線リソースを用いた信号の送信の指示とともに符号化した信号を無線通信インタフェース部１３へ出力する。また、ベースバンド処理部１４は、端末装置３が送信したＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）などの電波品質の情報を含む信号を取得する。そして、ベースバンド処理部１４は、端末装置３の電波品質の情報を含む信号を動作制御部１１に通知する。

また、Ｄ２Ｄ通信を使用する場合、ベースバンド処理部１４は、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシの報告要求を端末装置３に送信する。例えば、ベースバンド処理部１４は、図８に示すレイテンシ報告要求のメッセージ２５０を端末装置３に送信させる。図８は、レイテンシ報告要求のメッセージの一例を表す図である。レイテンシ報告要求のメッセージ２５０は、報告間隔２５１及び報告回数２５２を有する。

そして、接続確立後、ベースバンド処理部１４は、通知した報告間隔２５１及び報告回数２５２に応じて、端末装置３から送信されたＤ２Ｄ通信のレイテンシ及び電波品質を含む通信状況の情報を取得する。ベースバンド処理部１４は、例えば、図９に示すレイテンシ報告のメッセージ２６０を取得する。図９は、レイテンシ報告のメッセージの一例を表す図である。レイテンシ報告のメッセージ２６０は、レイテンシ２６１及び電波品質２６２を有する。そして、ベースバンド処理部１４は、取得した端末装置３におけるＤ２Ｄ通信のレイテンシ２６１及び電波品質２６２の情報を動作制御部１１に通知する。

その後、端末装置３における通信状況の変化により通信経路の切り替えを行う場合、ベースバンド処理部１４は、保証レイテンシ超過の通知の指示を後述の経路選択部１１２から受ける。そして、ベースバンド処理部１４は、切替後の通信経路の通信のレイテンシが保証レイテンシを超える旨の通知を、無線通信インタフェース部１３、無線通信部１２及びアンテナ１７を介して、端末装置３へ送信する。

さらに、ベースバンド処理部１４は、現在使用中の通信経路から切り替えて端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる通信経路の入力を動作制御部１１から受ける。ここで、動作制御部１１から指示された通信経路がＤ２Ｄ通信の場合、ベースバンド処理部１４は、Ｄ２Ｄ通信の実行の指示を無線通信インタフェース部１３、無線通信部１２及びアンテナ１７を介して端末装置３へ送信する。また、ベースバンド処理部１４は、各装置に対する指定された通信経路への切り替え指示を伝送路信号切替部１５へ出力する。この後、ベースバンド処理部１４は、上述した通信経路確立後の動作を実施する。以下では、その時点で端末装置３と端末装置４との間の通信に使用される通信経路を「現在通信経路」という場合がある。

また、ベースバンド処理部１４は、端末装置３のハンドオーバの実行の指示をハンドオーバ制御部１１４から受ける。そして、ハンドオーバ制御部１１４は、端末装置３のハンドオーバを実行する。

伝送路信号切替部１５は、使用する通信経路の情報をベースバンド処理部１４から受信する。その後、伝送路信号切替部１５は、端末装置３から送信された信号の入力をベースバンド処理部１４から受ける。そして、伝送路信号切替部１５は、指定された通信経路を介して端末装置３から送信された信号を端末装置４へ送信する。

ネットワークＩＦ部１６は、基地局装置２を含む他の基地局装置、ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２との通信インタフェースである。ネットワークＩＦ部１６は、伝送路信号切替部１５と、基地局装置２を含む他の基地局装置、ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２との通信の中継を行う。

動作制御部１１は、無線品質取得部１１１、経路選択部１１２、通信処理時間測定部１１３、ハンドオーバ制御部１１４、端末管理部１１５及び経路管理部１１６を有する。

端末管理部１１５は、端末装置３からの呼接続要求の入力をベースバンド処理部１４から受ける。例えば、端末管理部１１５は、図４に示す呼接続要求メッセージ２１０の入力をベースバンド処理部１４から取得する。次に、端末管理部１１５は、端末装置３の端末識別子及び端末位置を取得する。そして、端末管理部１１５は、図１０に示す端末管理テーブル２００に端末装置３の端末識別子、端末位置及び端末能力を登録し、経路管理部１１６に記憶させる。図１０は、端末管理テーブルの一例を表す図である。ここで、端末能力は、Ｄ２Ｄ通信、自基地局折返通信、ｘ２経由通信及びｓ１経由通信の各通信に端末装置３が対応しているか否かを表す情報である。

さらに、端末管理部１１５は、呼接続要求メッセージ２１０に保証レイテンシ２１２が設定されているか否かを判定する。端末管理部１１５は、保証レイテンシ２１２の値の有無により、呼接続要求に保証レイテンシ２１２が設定されているか否かを判定する。

呼接続要求に保証レイテンシ２１２が設定されていない場合、端末管理部１１５は、ＲＲＣ（Radio Resource Control）接続の処理をベースバンド処理部１４に実行させた後、通常の呼処理を行う。

これに対して、呼接続要求に保証レイテンシ２１２が設定されている場合、端末管理部１１５は、経路管理部１１６に記憶させた端末管理テーブル２００に保証レイテンシ２１２の値を登録する。さらに、端末管理部１１５は、保証レイテンシ２１２の設定がある旨を経路選択部１１２に通知する。また、端末管理部１１５は、発信時刻２１３の値を通信処理時間測定部１１３に通知する。

そして、端末管理部１１５は、ＲＲＣ接続の接続処理を実行し、端末装置３と基地局装置１とのＲＲＣ接続を確立する。その後、端末管理部１１５は、端末装置３と端末装置４との通信に用いる通信経路の情報の入力を経路選択部１１２から受ける。通信経路がＤ２Ｄ以外の場合、端末管理部１１５は、端末装置３の通信における無線リソースを設定し、設定した無線リソースをベースバンド処理部１４へ通知するなどの呼処理を実行する。これに対して、通信経路がＤ２Ｄの場合、端末管理部１１５は、経路選択部１１２により経路の切り替えが通知されるまで待機する。

端末装置３と端末装置４との通信が行われている状態で経路選択部１１２により経路の切り替えが決定されると、端末管理部１１５は、経路の切り替えの通知を経路選択部１１２から受ける。そして、端末管理部１１５は、その時点でＤ２Ｄ通信が行われている場合、端末装置３と基地局装置１とのＲＲＣ接続を確立する。その後、端末管理部１１５は、無線リソースの設定などの呼処理を実行する。

また、端末管理部１１５は、ハンドオーバの実行の通知をハンドオーバ制御部１１４から受ける。そして、端末管理部１１５は、端末装置３との呼接続を解消する。

無線品質取得部１１１は、端末装置３の電波品質を含む信号の入力をベースバンド処理部１４から受ける。次に、無線品質取得部１１１は、取得した信号から端末装置３の電波品質の情報を取り出す。そして、無線品質取得部１１１は、端末装置３の無線品質の情報を経路選択部１１２及びハンドオーバ制御部１１４へ出力する。

ハンドオーバ制御部１１４は、端末装置３の無線品質の情報の入力を無線品質取得部１１１から受ける。そして、ハンドオーバ制御部１１４は、無線品質が予め決められた品質を下回った場合、ハンドオーバの実行を決定する。そして、ハンドオーバ制御部１１４は、端末装置３のハンドオーバの実行をベースバンド処理部１４に指示する。さらに、ハンドオーバ制御部１１４は、ハンドオーバの実行を端末管理部１１５に通知する。

通信処理時間測定部１１３は、呼接続要求の発信時刻２１３を端末管理部１１５から取得する。その後、ｓ１経由通信が確立されると、通信処理時間測定部１１３は、ｓ１経由通信における接続時間及びレイテンシを取得する。ここで、接続時間とは通信経路を確立するために掛かる時間である。また、レイテンシは、通信経路が確立された上で、通信を行った場合の遅延時間である。以下では接続時間とレイテンシとをまとめて、「通信処理時間」という場合がある。例えば、通信処理時間測定部１１３は、端末装置４からの応答をベースバンド処理部１４が取得した応答到着時刻を取得する。そして、通信処理時間測定部１１３は、発信時刻２１３と到着時刻を用いて通信処理時間を求める。

また、通信処理時間測定部１１３は、端末装置４からの応答を直接受信して自基地局折返通信における接続時間及びレイテンシを取得する。次に、ｘ２経由通信が確立されると、通信処理時間測定部１１３は、ｓ２経由通信における接続時間及びレイテンシを取得する。さらに、通信処理時間測定部１１３は、端末装置３のＤ２Ｄ通信におけるレイテンシ及び接続処理時間をベースバンド処理部１４から取得する。

そして、通信処理時間測定部１１３は、取得したｓ１経由通信、ｘ２経由通信、自基地局折返通信及びＤ２Ｄ通信の接続時間及びレイテンシを経路管理部１１６が記憶する端末管理テーブル２００に登録する。

通信処理時間測定部１１３は、現在通信経路がＤ２Ｄ通信以外の通信経路の場合、端末装置３から送信されたメッセージをベースバンド処理部１４から取得する。例えば、通信処理時間測定部１１３は、図７に示すようなフォーマットを有する通常メッセージ２４０を取得する。そして、通信処理時間測定部１１３は、通常メッセージ２４０から発信時刻２４２の情報を取得する。

その後、通信処理時間測定部１１３は、端末装置４からの応答を監視する。そして、通信処理時間測定部１１３は、発信時刻２４２の情報及び端末装置４からの応答を用いて現在通信経路を用いた通信のレイテンシを求める。その後、通信処理時間測定部１１３は、現在通信経路のレイテンシを経路管理部１１６が記憶する端末管理テーブル２００に登録する。

また、現在通信経路がＤ２Ｄ通信の経路の場合、通信処理時間測定部１１３は、例えば、図９のレイテンシ報告のメッセージ２６０に含まれるレイテンシ２６１の情報を取得する。そして、通信処理時間測定部１１３は、現在通信経路であるＤ２Ｄのレイテンシ２６１の値を経路管理部１１６が記憶する端末管理テーブル２００に登録する。

経路選択部１１２は、保証レイテンシ２１２の設定がある旨の通知を端末管理部１１５から受ける。次に、経路選択部１１２は、端末管理テーブル２００を用いて、Ｄ２Ｄ通信、自基地局折返通信及びｘ２経由通信のそれぞれの経路の中で端末装置３が接続可能な経路を確認する。この場合、ｓ１経由通信は、接続可能であるものとする。

次に、経路選択部１１２は、端末装置３と基地局装置１との間のＲＲＣ接続の確立後、経路選択部１１２は、ｓ１経由での通信をベースバンド処理部１４に指示する。次に、ｘ２経由通信の経路が接続可能であれば、経路選択部１１２は、ｘ２経由での通信をベースバンド処理部１４に指示する。次に、経路選択部１１２は、端末装置３と端末装置４との間でＤ２Ｄ通信が可能であれば、経路選択部１１２は、Ｄ２Ｄ通信の経路による接続指示の通知をベースバンド処理部１４へ出力する。

その後、経路選択部１１２は、経路管理部１１６に格納された端末管理テーブル２００から接続可能な各通信経路におけるレイテンシ及び接続処理時間を取得する。次に、経路選択部１１２は、レイテンシと接続処理時間との合計を通信処理時間として求める。そして、経路選択部１１２は、通信処理時間が最も短くなる経路を選択する。その後、経路選択部１１２は、選択した経路を端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる通信経路としてベースバンド処理部１４に通知する。

ここで、端末装置３と端末装置４との間の通信の経路としてＤ２Ｄ通信の経路を選んだ場合、経路選択部１１２は、端末装置３に対する図８に示すようなレイテンシ報告要求のメッセージ２５０をベースバンド処理部１４に送信させる。

端末装置３と端末装置４とが現在通信経路を用いた通信を開始後、経路選択部１１２は、端末装置３の電波品質の入力を無線品質取得部１１１から受ける。そして、経路選択部１１２は、電波品質が予め決められた電波品質閾値未満か否かを判定する。電波品質が電波品質閾値未満の場合、経路選択部１１２は、経路の切り替えの実行を決定する。

また、経路選択部１１２は、経路管理部１１６に格納された端末管理テーブル２００から現在通信経路を用いた通信のレイテンシを取得する。そして、経路選択部１１２は、現在通信経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシを超えたか否かを判定する。現在通信経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシを下回った場合、経路選択部１１２は、経路の切り替えの実行を決定する。

さらに、経路選択部１１２は、経路管理部１１６に格納された端末管理テーブル２００から端末装置３の端末位置を取得する。そして、経路選択部１１２は、端末装置３がハンドオーバ直前か否かを判定する。ハンドオーバ直前であれば、経路の切り替えの実行を決定する。

経路の切り替えの実行を決定した場合、経路選択部１１２は、使用する通信経路の選択を行う。具体的には、経路選択部１１２は、端末管理テーブル２００における各通信経路の通信処理時間、各装置における輻輳状況、端末装置３のサービス種別及び契約情報、並びに、過去の情報を用いて、最もレイテンシが小さいと推定される通信経路を選択する。

次に、経路選択部１１２は、選択した通信経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシを超えるか否かを判定する。保証レイテンシを超える場合、経路選択部１１２は、選択した通信経路を用いた通信のレイテンシの保証レイテンシの超過の通知をベースバンド処理部１４に指示する。

そして、経路選択部１１２は、選択した通信経路への切り替えをベースバンド処理部１４に通知する。また、経路選択部１１２は、選択した通信経路の情報を端末管理部１１５に通知する。ここで、経路選択部１１２は、切替先の経路としてＤ２Ｄ通信の経路を選んだ場合、ｓ１経由通信及びｘ２経由通信の経路は通信に用いないため開放する。ただし、経路選択部１１２は、接続時間短縮のため、ｓ１経由通信及びｘ２経由通信の経路を開放しなくてもよい。

次に、図３を参照して、端末装置３について説明する。端末装置３は、図３に示すように、動作制御部３１、ベースバンド処理部３２、無線通信部３３、アンテナ３４、Ｄ２Ｄ通信部３５及びアンテナ３６を有する。

無線通信部３３は、アンテナ３４を介して基地局装置１から送信された信号を受信する。そして、無線通信部３３は、受信した信号に復調処理を施し、その信号をベースバンド処理部３２へ出力する。また、無線通信部３３は、端末装置３へ送信する信号の入力をベースバンド処理部３２から受ける。そして、無線通信部３３は、取得した信号に変調処理を施し、その信号をアンテナ３４を介して基地局装置１へ送信する。

Ｄ２Ｄ通信部３５は、アンテナ３６を介して、端末装置４などとＤ２Ｄ通信を行う。Ｄ２Ｄ通信部３５は、Ｄ２Ｄ通信で受信した信号に復調処理を施し、その信号をベースバンド処理部３２へ出力する。また、Ｄ２Ｄ通信部３５は、ベースバンド処理部３２から取得した信号に変調処理を施し、Ｄ２Ｄ通信により端末装置４へ送信する。

ベースバンド処理部３２は、無線通信部３３又はＤ２Ｄ通信部３５から取得した信号に符号化処理などのベースバンド処理を施し、操作者に提供する。また、ベースバンド処理部３２は、動作制御部３１から無線リソースの設定の入力を受け、操作者から入力された情報を指定された無線リソースで送信する。

動作制御部３１は、無線品質測定部３１１、呼制御部３１２及び通信処理時間測定部３１３を有する。

呼制御部３１２は、呼の管理を行う。例えば、呼制御部３１２は、端末装置４に信号を送信するにあたり、ベースバンド処理部３２に対して、図４に示す保証レイテンシ２１２の情報を格納した呼接続要求メッセージ２１０を基地局装置１へ送信させる。

その後、呼制御部３１２は、Ｄ２Ｄ通信の実行の指示をベースバンド処理部３２から取得する。そして、ベースバンド処理部３２にＤ２Ｄ通信の実行を指示する。その後、呼制御部３１２は、端末装置４との通信に用いる通信経路の指示をベースバンド処理部３２から受ける。そして、呼制御部３１２は、指定された通信経路を用いた通信を行うようにベースバンド処理部３２を制御し、端末装置４と通信を行わせる。

さらに、その後、呼制御部３１２は、通信経路の切り替えの指示をベースバンド処理部３２から取得すると、切替先の経路として指定された通信経路を用いた通信を行うようにベースバンド処理部３２を制御し、端末装置４と通信を行わせる。

また、呼制御部３１２は、通信終了の指示を受けると、接続の切断処理などを行う。

呼制御部３１２による呼接続要求の送信後、Ｄ２Ｄ通信の実行の指示を基地局装置１から受信した場合、通信処理時間測定部３１３は、Ｄ２Ｄ通信の接続確立後、端末装置４とのＤ２Ｄ通信における接続処理時間及びレイテンシを測定する。そして、通信処理時間測定部３１３は、Ｄ２Ｄの接続処理時間及びレイテンシの基地局装置１への送信をベースバンド処理部３２に行わせる。

その後、端末装置４との通信にＤ２Ｄ通信が選択されると、通信処理時間測定部３１３は、図８に示すようなレイテンシ報告要求のメッセージ２５０をベースバンド処理部３２から取得する。そして、通信処理時間測定部３１３は、報告間隔２５１及び報告回数２５２にしたがいＤ２Ｄ通信のレイテンシを計測し、図９に示すレイテンシ報告のメッセージ２６０の基地局装置１への送信をベースバンド処理部３２に行わせる。

無線品質測定部３１１は、Ｄ２Ｄ通信以外の通信を実行する場合、基地局装置１との電波品質を測定する。また、Ｄ２Ｄ通信を実行する場合、無線品質測定部３１１は、端末装置４とのＤ２Ｄ通信における電波品質を測定する。そして、無線品質測定部３１１は、測定した電波品質の基地局装置１への送信をベースバンド処理部３２に行わせる。

次に、図１１を参照して、本実施例に係る基地局装置１による呼接続処理の流れについて説明する。図１１は、実施例１に係る基地局装置による呼接続処理のフローチャートである。

ベースバンド処理部１４は、呼接続要求を端末装置３から受信する（ステップＳ１１）。そして、ベースバンド処理部１４は、受信した呼接続要求を端末管理部１１５へ出力する。

端末管理部１１５は、呼接続要求の入力をベースバンド処理部１４から受ける。端末管理部１１５は、端末管理テーブル２００を作成し経路管理部１１６に記憶させる。さらに、呼接続要求に保証レイテンシ２１２が設定されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。保証レイテンシ２１２が設定されていない場合（ステップＳ１２：否定）、端末管理部１１５は、通常の呼処理を実行する（ステップＳ１３）。

これに対して、保証レイテンシ２１２が設定されている場合（ステップＳ１２：肯定）、端末管理部１１５は、保証レイテンシ２１２を端末管理テーブル２００に登録するとともに、保証レイテンシ２１２の設定がある旨を経路選択部１１２に通知する。経路選択部１１２は、保証レイテンシ２１２の設定がある旨の通知を受けて、端末装置３のＤ２Ｄ、自基地局折返及びｘ２経由の各経路の接続可否を端末管理テーブル２００で確認する（ステップＳ１４）。

次に、経路選択部１１２は、ｓ１経由での通信経路の確立をベースバンド処理部１４に指示する。ベースバンド処理部１４は、端末装置３と端末装置４との間でＲＲＣ接続及びｓ１経由でのリンクを確立する。通信処理時間測定部１１３は、ｓ１経由通信におけるレイテンシと接続処理時間を測定し、測定結果を端末管理テーブル２００に登録して経路管理部１１６に記憶させる（ステップＳ１５）。

次に、通信処理時間測定部１１３は、自基地局折返通信におけるレイテンシと接続処理時間を測定し、測定結果を端末管理テーブル２００に登録して経路管理部１１６に記憶させる（ステップＳ１６）。

次に、経路選択部１１２は、ｘ２経由通信が可能か否かを判定する（ステップＳ１７）。ｘ２経由通信が困難な場合（ステップＳ１７:否定）、経路選択部１１２は、ステップＳ１９へ進む。

これに対して、ｘ２経由通信が可能な場合（ステップＳ１７：肯定）、経路選択部１１２は、ｘ２経由での通信経路の確立をベースバンド処理部１４に指示する。ベースバンド処理部１４は、端末装置３と端末装置４との間でｘ２経由でのリンクを確立する。通信処理時間測定部１１３は、ｘ２経由通信におけるレイテンシと接続処理時間を測定し、測定結果を端末管理テーブル２００に登録して経路管理部１１６に記憶させる（ステップＳ１８）。

次に、経路選択部１１２は、Ｄ２Ｄ通信が可能か否かを判定する（ステップＳ１９）。Ｄ２Ｄ通信が困難な場合（ステップＳ１９:否定）、経路選択部１１２は、ステップＳ２１へ進む。

これに対して、Ｄ２Ｄ通信が可能な場合（ステップＳ１９：肯定）、経路選択部１１２は、Ｄ２Ｄでの通信経路の確立をベースバンド処理部１４に指示する。ベースバンド処理部１４は、端末装置３と端末装置４との間でＤ２Ｄでのリンクを確立させる。その後、通信処理時間測定部１１３は、端末装置３から送信されたＤ２Ｄ通信におけるレイテンシと接続処理時間をベースバンド処理部１４を介して取得し、取得した情報を端末管理テーブル２００に登録して経路管理部１１６に記憶させる（ステップＳ２０）。

その後、経路選択部１１２は、端末管理テーブル２００から最もレイテンシの短い経路を選択する（ステップＳ２１）。そして、経路選択部１１２は、選択した経路での端末装置３と端末装置４とが通信の実行をベースバンド処理部１４に指示する。ベースバンド処理部１４は、選択された経路での端末装置３と端末装置４との通信の実行の指示を、端末装置３、基地局装置２、ＭＭＥ５１及びＳ−ＧＷ５２に通知する。その後、端末装置３及び端末装置４は、選択された経路を用いて通信を行う。

次に、図１２を参照して、基地局装置１による経路切り替え処理の流れについて説明する。図１２は、実施例１に係る基地局装置による経路切り替え処理のフローチャートである。

通信処理時間測定部１１３は、現在通信経路を用いた通信のレイテンシを計測し取得する（ステップＳ３１）。ただし、現在通信経路がＤ２Ｄ通信の経路の場合、通信処理時間測定部１１３は、端末装置３から送信されたレイテンシを取得する。そして、通信処理時間測定部１１３は、取得した現在通信経路を用いた通信のレイテンシを端末管理テーブル２００に登録する。

経路選択部１１２は、端末装置３が送信した電波品質の情報を無線品質取得部１１１から取得する。そして、経路選択部１１２は、現在通信経路における電波品質が閾値未満か否かを判定する（ステップＳ３２）。電波品質が閾値未満の場合（ステップＳ３２：肯定）、経路選択部１１２は、ステップＳ３５に進む。

これに対して、電波品質が閾値以上の場合（ステップＳ３２：否定）、経路選択部１１２は、測定したレイテンシが保証レイテンシ２１２を超えたか否かを判定する（ステップＳ３３）。測定したレイテンシが保証レイテンシ２１２を超えた場合（ステップＳ３３：肯定）、経路選択部１１２は、ステップＳ３５に進む。

これに対して、測定したレイテンシが保証レイテンシ２１２以下の場合（ステップＳ３３：否定）、経路選択部１１２は、端末管理テーブル２００の端末位置を確認し、端末装置３がハンドオーバの直前か否かを判定する（ステップＳ３４）。端末装置３がハンドオーバの直前でない場合（ステップＳ３４：否定）、経路選択部１１２は、ステップＳ３２へ戻る。

これに対して、端末装置３がハンドオーバの直前の場合（ステップＳ３４：肯定）、経路選択部１１２は、ステップＳ３５へ進む。

次に、経路選択部１１２は、計測結果、輻輳状況、サービス種別、契約情報及び過去の情報を基に、経路の切替先を決定する（ステップＳ３５）。

次に、経路選択部１１２は、切り替えた経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシ２１２以下かを判定する（ステップＳ３６）。切り替えた経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシ２１２より大きい場合（ステップＳ３６：否定）、経路選択部１１２は、保証レイテンシ２１２を超える旨の通知をベースバンド処理部１４に指示する。ベースバンド処理部１４は、保証レイテンシ２１２を超える旨の通知を端末装置３に送信する（ステップＳ３７）。

これに対して、切り替えた経路を用いた通信のレイテンシが保証レイテンシ２１２以下の場合（ステップＳ３６：肯定）、経路選択部１１２は、経路切り替えの指示をベースバンド処理部１４に通知する（ステップＳ３８）。ベースバンド処理部１４は、指示された通信経路で通信を行う指示を基地局装置２、ＭＭＥ５１、Ｓ−ＧＷ５２及び端末装置３に通知する。

その後、端末装置３、端末装置４は、切り替えた経路を用いて通信を行う（ステップＳ３９）。

次に、図１３を参照して、本実施例に係る無線通信システム１００における呼接続から経路切り替えまでの処理の全体的な流れについて説明する。図１３は、実施例１に係る無線通信システムにおける呼接続から経路切り替えまでの処理のシーケンス図である。

端末装置３は、呼接続要求を基地局装置１へ送信する（ステップＳ１０１）。ここでは、保証レイテンシ２１２が５０ｍｓとして設定された場合で説明する。基地局装置１は、呼接続要求を端末装置３から受信する。基地局装置１及び端末装置３は、ＲＲＣ接続を確立する（ステップＳ１０２）。

基地局装置１は、コアネットワーク５及び基地局装置２を介して、端末装置４とｓ１経由通信を行う（ステップＳ１０３）。次に、基地局装置１は、ｓ１経由通信の接続処理時間及びレイテンシを計測して記憶する（ステップＳ１０４）。

次に、基地局装置１は、自基地局折返通信の接続処理時間及びレイテンシを計測して記憶する（ステップＳ１０５）。

次に、基地局装置１は、基地局装置２を介して、端末装置４とｘ２経由通信を行う（ステップＳ１０６）。次に、基地局装置１は、ｘ２経由通信の接続処理時間及びレイテンシを計測して記憶する（ステップＳ１０７）。

次に、基地局装置１は、端末装置４との間のＤ２Ｄ通信のレイテンシの報告要求を端末装置３へ送信する（ステップＳ１０８）。端末装置３は、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシの報告要求を基地局装置１から受信する。

端末装置３は、端末装置４との間でＤ２Ｄ通信を行う（ステップＳ１０９）。そして、端末装置３は、Ｄ２Ｄ通信の接続処理時間及びレイテンシを取得する。次に、端末装置３は、Ｄ２Ｄ通信の接続処理時間及びレイテンシを基地局装置１に報告する（ステップＳ１１０）。

基地局装置１は、端末装置３と端末装置４との間のＤ２Ｄ通信における接続処理時間及びレイテンシの情報を端末装置３から受信する。そして、基地局装置１は、取得したＤ２Ｄ通信の接続処理時間及びレイテンシを記憶する（ステップＳ１１１）。一例として、ここでは、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシが５ｍｓであり接続処理時間が１０ｍｓであり、自基地局折返通信のレイテンシが１０ｍｓであり接続処理時間が２０ｍｓである場合で説明する。また、ｘ２経由通信のレイテンシが５０ｍｓであり接続処理時間が５０ｍｓであり、ｓ１経由通信のレイテンシが１００ｍｓであり接続処理時間が１００ｍｓである場合で説明する。そして、基地局装置１は、最もレイテンシと接続処理時間との合計が短いＤ２Ｄ通信を、端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる経路として決定する。

その後、基地局装置１は、指定した報告間隔で現在通信経路による通信であるＤ２Ｄ通信のレイテンシを端末装置３から受信する（ステップＳ１１２及びＳ１１３）。ここで、基地局装置１は、Ｄ２Ｄ通信の通信状況が切替条件を充足したことを検出する（ステップＳ１１４）。ここでは、基地局装置１は、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシが保証レイテンシ２１２である５０ｍｓを超えた場合で説明する。

そして、基地局装置１は、端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる経路を決定する。ここでは、基地局装置１が、端末装置３と端末装置４との間の通信として、Ｄ２Ｄ通信を除いた状態でレイテンシが最も短い自基地局折返通信を使用することを決定する。基地局装置１は、自基地局折返通信への切り替え指示を端末装置３へ送信する（ステップＳ１１５）。さらに、基地局装置１は、自基地局折返通信への切り替え指示をコアネットワーク５の各装置、基地局装置２及び端末装置４へ送信する（ステップＳ１１６）。

その後、端末装置３は、基地局装置１を介して端末装置４との間で自基地局折返通信により通信を行う（ステップＳ１１７）。

その後、基地局装置１は、現在通信経路による通信である自基地局折返通信のレイテンシを計測する。そして、基地局装置１は、自基地局折返通信の通信状況が切替条件を充足したことを検出する（ステップＳ１１８）。

そして、基地局装置１は、自基地局折返通信から切り替えて端末装置３と端末装置４との間の通信に用いる経路を決定する。ここでは、基地局装置１が、端末装置３と端末装置４との間の通信として、Ｄ２Ｄ通信及び自基地局折返通信を除いた場合の最もレイテンシが短いｘ２経由通信の使用を決定する。基地局装置１は、ｘ２経由通信への切り替え指示を端末装置３へ送信する（ステップＳ１１９）。さらに、基地局装置１は、ｘ２経由通信への切り替え指示をコアネットワーク５の各装置、基地局装置２及び端末装置４へ送信する（ステップＳ１２０）。

その後、端末装置３は、基地局装置１及び基地局装置２を介して端末装置４との間でｘ２経由通信により通信を行う（ステップＳ１２１）。

ここで、以上では、基地局装置１は、最初に使用する通信経路をＤ２Ｄ通信、自基地局折返通信、ｘ２経由通信及びｓ１経由通信の各通信経路の中から通信処理時間などを基に選択したが、最初に使用する通信経路として予めＤ２Ｄ通信を用いると決めてもよい。この場合、基地局装置１は、その後のレイテンシの変化で通信経路の切り替えを決定する。

以上に説明したように、本実施例に係る基地局装置は、端末装置が使用可能な各通信経路のレイテンシを計測し、現在通信経路のレイテンシが保証レイテンシを超えた場合に、よりレイテンシが短い通信経路を選択し端末装置に通信を行わせる。これにより、レイテンシを保証レイテンシ内に抑えることが容易となり、遅延の発生を軽減させつつ通信の継続性を向上させることができる。

次に、実施例２について説明する。本実施例に係る基地局装置１は、呼接続要求の発生以前に予め有線区間の通信のレイテンシを接続することが実施例１と異なる。実施例２に係る基地局装置も図２のブロック図で表される。

経路選択部１１２は、１秒毎など定期的に以下の処理を行う。経路選択部１１２は、基地局装置２を含む他の基地局装置に対する呼接続要求の送信をベースバンド処理部１４に指示する。次に、基地局装置２を含む他の基地局装置への呼接続要求の送信及びそれに対する応答の受信の完了後、経路選択部１１２は、Ｓ−ＧＷ５２に対する呼接続要求の送信をベースバンド処理部１４に指示する。次に、Ｓ−ＧＷ５２から呼接続要求に対する応答が返ってきた後、経路選択部１１２は、ＭＭＥ５１に対する呼接続要求の送信をベースバンド処理部１４に指示する。

各経路を用いた接続を行わせることで、後述するように各経路を用いた通信のレイテンシ及び接続処理時間が登録された図１４に示すような事前測定テーブル２７０が、通信処理時間測定部１１３により作成され、経路管理部１１６に記憶される。図１４は、事前測定テーブルの一例を表す図である。図１４に示すように、事前測定テーブル２７０には、基地局装置２を含む他の基地局装置との間の通信、Ｓ−ＧＷ５２との間の通信及びＭＭＥ５１との間の通信におけるレイテンシ及び接続処理時間がそれぞれ登録される。図１４における基地木局装置＃Ｘ及び＃Ｙは、基地局装置２を含む他の基地局装置の一例である。

そして、経路選択部１１２は、呼接続要求を端末装置３から受信した場合、経路管理部１１６に格納された事前測定テーブル２７０を参照し、端末装置３と端末装置４とを接続する各経路を用いた通信のレイテンシ及び接続処理時間を取得する。そして、経路選択部１１２は、取得したレイテンシ及び接続処理時間を端末装置３の端末管理テーブル２００に登録する。

さらに、経路選択部１１２は、Ｄ２Ｄ通信を端末装置３に行わせ、Ｄ２Ｄ通信のレイテンシ及び接続処理時間を取得する。その後、経路選択部１１２は、通信処理時間が最短となる通信経路を端末装置３と端末装置４との通信に使用する通信経路として決定する。

その後、経路選択部１１２は、通信処理時間測定部１１３により計測された現在通信経路を用いた通信のレイテンシ及び端末管理テーブル２００などを用いて通信経路の切り替えを行う。

通信処理時間測定部１１３は、呼接続要求の発信からその呼接続要求への応答までを監視し、各経路における接続処理時間及びレイテンシを計測し取得する。そして、通信処理時間測定部１１３は、図１４に示すような計測した時間を登録した事前測定テーブル２７０を経路管理部１１６に記憶させる。

次に、図１５を参照して、本実施例に係る基地局装置１による通信処理時間の事前測定処理の流れについて説明する。図１５は、実施例２に係る無線通信システムにおける事前測定処理のシーケンス図である。基地局装置１は、以下の処理を定期的に繰り返す。

基地局装置１は、呼接続要求を基地局装置２へ送信する（ステップＳ２０１）。その後、基地局装置１は、基地局装置２から応答を受信する（ステップＳ２０２）。ここで、図１５では、基地局装置２との間の呼接続要求の送信及び応答の受信を例示したが、基地局装置１は、他の基地局装置との間でも同様の処理を実行する。そして、基地局装置１は、他の基地局装置との間の通信の接続処理時間及びレイテンシを計測する（ステップＳ２０３）。

また、基地局装置１は、呼接続要求をＳ−ＧＷ５２へ送信する（ステップＳ２０４）。その後、基地局装置１は、Ｓ−ＧＷ５２から応答を受信する（ステップＳ２０５）。そして、基地局装置１は、Ｓ−ＧＷ５２との間の通信の接続処理時間及びレイテンシを計測する（ステップＳ２０６）。

さらに、基地局装置１は、呼接続要求をＭＭＥ５１へ送信する（ステップＳ２０７）。その後、基地局装置１は、ＭＭＥ５１から応答を受信する（ステップＳ２０８）。そして、基地局装置１は、ＭＭＥ５１との間の通信の接続処理時間及びレイテンシを計測する（ステップＳ２０９）。

そして、基地局装置１は、事前測定テーブル２７０に各装置との間の通信のレイテンシ及び接続処理時間を記憶する（ステップＳ２１０）。

以上に説明したように、本実施例に係る基地局装置１は、事前に有線区間の通信のレイテンシを計測しておき、予め取得した情報を用いて通信処理時間が最短となる通信経路を選択する。ここで、有線での通信のレイテンシは、無線に比べて比較的安定しているため、事前に測定した値を使用することが可能である。これにより、本実施例に係る基地局装置１は、呼接続要求受信後にｓ１経由通信及びｘ２経由通信の接続処理時間及びレイテンシの計測を省略することができ、端末装置が接続する場合の処理時間を短縮することができる。

（ハードウェア構成）
次に、図１６を参照して、基地局装置１のハードウェア構成について説明する。図１６は、基地局装置のハードウェア構成図である。

図１６に示すように、基地局装置１は、アンテナ１７、プロセッサ９１、メモリ９２、ＲＦ（Radio Frequency）回路９３及びネットワークインタフェース９４を有する。プロセッサ９１は、アンテナ１７、メモリ９２、ＲＦ回路９３及びネットワークインタフェース９４とバスで接続される。

ＲＦ回路９３は、図２に例示した無線通信部１２及び無線通信インタフェース部１３の機能を実現する。また、ネットワークインタフェース９４は、図２に例示したネットワークＩＦ部１６の機能を実現する。

メモリ９２は、図２に例示した経路管理部１１６の機能を実現する。また、メモリ９２は、図２に例示した動作制御部１１、ベースバンド処理部１４及び伝送路信号切替部１５の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムを記憶する。動作制御部１１の機能を実現するプログラムには、例えば、図２に例示した、無線品質取得部１１１、経路選択部１１２、通信処理時間測定部１１３、ハンドオーバ制御部１１４及び端末管理部１１５の機能を実現するプログラムを含む。

プロセッサ９１は、メモリ９２に格納された各種プログラムを読み出し、メモリ９２上に展開して実行することで、図２に例示した動作制御部１１、ベースバンド処理部１４及び伝送路信号切替部１５の機能を実現する。プロセッサ９１は、動作制御部１１の機能として、例えば、図２に例示した、無線品質取得部１１１、経路選択部１１２、通信処理時間測定部１１３、ハンドオーバ制御部１１４及び端末管理部１１５の機能を実現する。

次に、図１７を参照して、端末装置３のハードウェア構成について説明する。図１７は、端末装置のハードウェア構成図である。

図１７に示すように、端末装置３は、プロセッサ９５、メモリ９６、ＲＦ回路９７及びアンテナ９８を有する。プロセッサ９５は、メモリ９６、ＲＦ回路９７及びアンテナ９８とバスで接続される。ＲＦ回路９７は、図３に例示した無線通信部３３及びＤ２Ｄ通信部３５の機能を実現する。また、アンテナ９８は、図３に例示したアンテナ３４及び３６にあたる。

メモリ９６は、図３に例示した動作制御部３１及びベースバンド処理部３２の機能を実現するためのプログラムを含む各種プログラムを記憶する。例えば、メモリ９６は、動作制御部３１の機能を実現するプログラムとして、無線品質測定部３１１、呼制御部３１２及び通信処理時間測定部３１３の機能を実現するプログラムを記憶する。

プロセッサ９５は、メモリ９６に格納された各種プログラムを読み出し、メモリ９６上に展開して実行することで、図３に例示した動作制御部３１及びベースバンド処理部３２の機能を実現する。例えば、プロセッサ９５は、動作制御部３１の機能を実現するプログラムとして、無線品質測定部３１１、呼制御部３１２及び通信処理時間測定部３１３の機能を実現する。

１，２ 基地局装置
３，４ 端末装置
５ コアネットワーク
１０，２０ セル
１１ 動作制御部
１２ 無線通信部
１３ 無線通信インタフェース部
１４ ベースバンド処理部
１５ 伝送路信号切替部
１６ ネットワークＩＦ部
１７ アンテナ
３１ 動作制御部
３２ ベースバンド処理部
３３ 無線通信部
３４ アンテナ
３５ Ｄ２Ｄ通信部
３６ アンテナ
５１ ＭＭＥ
５２ Ｓ−ＧＷ
１００ 無線通信システム
１１１ 無線品質取得部
１１２ 経路選択部
１１３ 通信処理時間測定部
１１４ ハンドオーバ制御部
１１５ 端末管理部
１１６ 経路管理部
３１１ 無線品質測定部
３１２ 呼制御部
３１３ 通信処理時間測定部

Claims (8)

1. 第１端末装置と第２端末装置とを接続する複数の経路のうち、前記第１端末装置と前記第２端末装置との間の通信に用いられる通信経路における通信処理時間を測定する測定部と、
   前記通信経路を切り替えた場合に前記測定部により測定された前記通信処理時間を基に前記通信経路を選択し、選択した前記通信経路の前記測定部により測定された通信処理時間を基に、前記通信経路を他の経路に切り替える接続管理部と
   を備えたことを特徴とする基地局装置。
2. 前記接続管理部は、前記第１端末装置が他の装置を介さずに前記第２端末装置）と接続した場合の端末間通信処理時間を前記第１端末装置から取得し、前記測定部により測定された前記通信処理時間及び取得した前記端末間通信処理時間を基に、前記第１端末装置と前記第２端末装置との間の前記通信経路を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記測定部は、通信処理時間として、接続処理時間及びレイテンシを測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局装置。
4. 前記測定部は、自装置を介して前記第１端末装置と前記第２端末装置とを接続する経路で通信した場合のレイテンシ、他の基地局装置を介して前記第１端末装置と前記第２端末装置とを接続する経路で通信した場合のレイテンシ、及び、コアネットワークを介して前記第１端末装置と前記第２端末装置とを接続した経路で通信した場合のレイテンシを測定することを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 前記測定部は、自装置と他の基地局装置及びコアネットワークに配置された装置との間の通信の有線経路通信処理時間を予め定期的に測定し、
   前記接続管理部は、前記測定部により予め測定した前記有線経路通信処理時間を基に、前記通信経路の選択及び切り替えを行う
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基地局装置。
6. 前記接続管理部は、前記通信経路を用いた通信のレイテンシが第１閾値を上回った場合、又は、前記通信経路における電波品質が第２閾値を下回った場合、前記通信経路を前記他の経路へ切り替えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基地局装置。
7. 第１端末装置、第２端末装置及び基地局装置を有する無線通信システムであって、
   前記基地局装置は、
   第１端末装置と第２端末装置とを接続する複数の経路のうち、前記第１端末装置と前記第２端末装置との間の通信に用いられる通信経路における通信処理時間を測定する測定部と、
   前記通信経路を切り替えた場合に前記測定部により測定された前記通信処理時間を基に前記通信経路を選択し、選択した前記通信経路の前記測定部により測定された通信処理時間を基に、前記通信経路を他の経路に切り替える接続管理部とを備えた
   ことを特徴とする無線通信システム。
8. 第１端末装置と第２端末装置とを接続する複数の経路のそれぞれの通信処理時間を測定し、
   測定した前記通信処理時間を基に複数の前記経路の中から通信経路を選択し、
   前記通信経路を用いて前記第１端末装置と前記第２端末装置との間で通信を行わせ、
   前記通信経路の通信処理時間を測定し、
   測定した前記通信経路の通信処理時間を基に、前記第１端末装置と前記第２端末装置との間で通信を行わせる経路を複数の前記経路の中の他の経路に切り替える
   ことを特徴とする通信経路切替方法。

Images