JP4427415B2 - ハンドオフ制御方法、無線制御局及び無線基地局 - Google Patents
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Description
すなわち、従来のハンドオフ制御は、パイロット信号強度が高いと、電波環境が良いと判断するものであった。
Rate Control)を送信する。そして、そのDRCを受信したBTSは、伝送可能な最大伝送速度を設定しATと通信を開始するものである。
図1において、ゾーン1(103)に属しているAT(105−1)がBTS1(101)のパイロット信号(Pilot CH1)を受信しつつ移動してBTS2(102)に近づきAT(105−2)の位置に到達する。この位置はゾーン1(103)とゾーン2(104)の境界領域であり、BTS2(102)からもパイロット信号を受信することができる。なお、電波を表したラインは、実線は受信強度が高いことを示し、破線はそれが低いことを示す。
CH2)をハンドオフ候補としてBTS1経由で無線制御局(以下BSCと称す:Base Station Controller)(106)に通知する。
さらに、無線基地局の混み具合と無関係にハンドオフ制御するため、無線基地局にハンドオフしている無線端末に不均衡が生じる場合がある。
更に、本発明は、ベストエフォートの欠点である過剰なハンドオフの反復動作を是正でき、無線基地局の負荷の均衡を図ることを目的とする。
無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおけるハンドオフ制御方法であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得するステップと、
ハンドオフ前の各無線端末の平均スループット、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得するステップと、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出するステップと、
求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行するステップと
を含むハンドオフ制御方法が提供される。
無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおける無線制御局であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
無線制御局は、
各ゾーン内の無線端末に関する情報及びハンドオフに関する情報を記憶する記憶部と、
推定スループットの算出を行う推定スループット算出部と、
前記推定スループット算出部の算出結果に基づき、ハンドオフの実行又は見送りの判定を行う比較判定部と、
ハンドオフの実行及び見送りの制御を行うハンドオフ制御部と、
を備え、
前記推定スループット算出部は、
各無線端末について、ハンドオフ前の平均データレートを第1ゾーンの無線基地局から受信し、要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号を第1又は第2ゾーンの無線基地局から受信し、
受信したデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得し、
前記記憶部から、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得し、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出し、
前記比較判定部は、求めた推定スループット比と所定の閾値とを比較し、
前記ハンドオフ制御部は、求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行する
無線制御局が提供される。
無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおける無線基地局であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
無線基地局は、
各ゾーン内の無線端末に関する情報及びハンドオフに関する情報を記憶する記憶部と、
推定スループットの算出を行う推定スループット算出部と、
前記推定スループット算出部の算出結果に基づき、ハンドオフの実行又は見送りの判定を行う比較判定部と、
ハンドオフの実行及び見送りの制御を行うハンドオフ制御部と、
各無線端末の平均スループットを算出するスループット算出部と、
を備え、
前記推定スループット算出部は、
要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得するステップと、
前記スループット算出部からハンドオフ前の各無線端末の平均スループットを取得し、
前記記憶部から、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得し、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出し、
前記比較判定部は、求めた推定スループット比と所定の閾値とを比較し、
前記ハンドオフ制御部は、求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行する
無線基地局が提供される。
更に、本発明によれば、ベストエフォートの欠点である過剰なハンドオフの反復動作を是正でき、無線基地局の負荷の均衡を図ることができる。
ゾーン1(303)内では、無線端末AT1(305−1)とAT2(307)の2台のATがBTS1(301)と通信しており、ゾーン2(304)内では、AT3(308)とAT4(309)の2台のATがBTS2(302)と通信している。BTS1(301)とBTS2(302)は、有線にて接続されたBSC(306)を介して、IPネットワーク等の公衆網(107)に接続されている。なお、電波を表したラインは、実線は受信強度が高いことを示し、破線はそれが低いことを示す。
CH2)を受信することができる。図3では、ATがさらに移動を続け、AT(305−3)の位置に達したときの状態を示す。
図2において、ゾーン1(303)内でAT1(305−1)とAT2(307)の2台のATがBTS1(301)と通信している。各ATは測定したC/Iに基づいてDRCを設定し、BTS1(301)に対して送信している。
前述したデータレート要求信号を決定するためのテーブルであり、C/Iに応じた、データレートが格納されている。例えば、測定したC/Iが、−12.5dB≦C/I<−9.5dBの場合は38.4kbit/sのデータレートでの通信が可能であり、また、−9.5dB≦C/I<−6.5dBの場合は76.8kbit/sでの通信が可能である。このように、C/Iに対応したデータレートをDRCとしてBTSに送信している。
図7および図8は、本実施の形態のハンドオフ制御シーケンス図である。
AT1(305−1)は、BTS1(301)との通信中であり、この状態はBSC(306)がBTS1用にチャネル(以下CHと称す)を割り当て、そのCHにデータを伝送し通信を行っている状態である(ステップ701、702)。
Strength Measurement Message)をBSC(306)に通知する(ステップ703、704)。
このBTS1(301)およびBTS2(302)用にCHを割り当てられた状態が前述した2Way状態である(図7のB点)。
本図は、複数台のATが同時期にハンドオフ要求を行ってもよく、また、あるATがハンドオフ要求を行い、処理Aを行っている最中に、追加で別のATがハンドオフ要求を行ってもよい動作フローとなっている。
Te(i)=DRC(i)/k・・・・・・式(1)
式(1)は、(k)に通信事業者が統計データとしてもっている無線エリア内の稼働率αを乗算した、以下の式(1a)として、実運用を考慮したハンドオフ制御としてもよい。
Te(i)=DRC(i)/(k*α)・・・・・・式(1a)
TIR(i)=(Te(i)−T(i))/T(i)・・・・・・式(2)
本図では、図3に基づいて無線基地局BTS1(301)及びBTS2(302)の2局と、無線制御局BSC(306)1台の場合を説明する。BTS1(301)は送信スケジューリング処理や受信信号の同期捕捉等を実現するものであり、BSC(306)はコネクション制御やハンドオフ制御等の機能を実現するものである。
ここで、基地局BTS1(301)及びBTS2(302)は同じ構成をとるので、BTS1(301)のみの説明とする。
103、104、303、304…ゾーン(無線基地局のサービスエリア)
105、305、307、308、309…無線端末
106、306…無線制御局
Claims (11)
- 無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおけるハンドオフ制御方法であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得するステップと、
ハンドオフ前の各無線端末の平均スループット、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得するステップと、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出するステップと、
求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行するステップと
を含むハンドオフ制御方法。 - 複数の無線端末がハンドオフを要求する場合、推定スループット比に基づきひとつの無線端末をハンドオフした後、残りのハンドオフ要求を行っている無線端末に対しては、ハンドオフして追加された前記無線端末を考慮したハンドオフ先の電波環境で、新に推定スループット比を求め、その推定スループット比に基づき繰り返しハンドオフの可否を判断する請求項1に記載のハンドオフ制御方法。
- 各無線端末の推定スループット比は、以下の式により求める請求項1に記載のハンドオフ制御方法。
Te(i)=DRC(i)/k
TIR(i)=(Te(i)−T(i))/T(i)
(ここで、
i:無線端末の識別番号
k:第2ゾーンの無線端末接続数
DRC(i):無線端末(i)のデータレート情報
Te(i):推定スループット
T(i):現在の平均スループット
TIR(i):推定スループット比 ) - 推定スループットは、さらに無線エリア内の稼働率に基づいて計算する請求項1に記載のハンドオフ制御方法。
- ハンドオフ後にスループットが低下するような場合は、無線制御局又はハンドオフ要求先の第2ゾーンの無線基地局がLockbitを“UNLock”として無線端末へ送信するステップと、
“UNLock”信号を受信した無線端末は、ハンドオフ要求先の第2ゾーンの無線基地局のC/Iが通信中の第1ゾーンの無線基地局のそれより大きいのにもかかわらず、第1無線基地局を選択したデータレート要求信号を第1及び第2ゾーンの無線基地局に送信するステップと、
無線制御局又は第1ゾーンの無線基地局は、Lockbitを“Lock”として無線端末へ送信するステップと、
無線制御局又は第2ゾーンの無線基地局は、Lockbitを“UNLock”として無線端末へ送信するステップ
を含む請求項1に記載のハンドオフ制御方法。 - 無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおける無線制御局であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
無線制御局は、
各ゾーン内の無線端末に関する情報及びハンドオフに関する情報を記憶する記憶部と、
推定スループットの算出を行う推定スループット算出部と、
前記推定スループット算出部の算出結果に基づき、ハンドオフの実行又は見送りの判定を行う比較判定部と、
ハンドオフの実行及び見送りの制御を行うハンドオフ制御部と、
を備え、
前記推定スループット算出部は、
各無線端末について、ハンドオフ前の平均データレートを第1ゾーンの無線基地局から受信し、要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号を第1又は第2ゾーンの無線基地局から受信し、
受信したデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得し、
前記記憶部から、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得し、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出し、
前記比較判定部は、求めた推定スループット比と所定の閾値とを比較し、
前記ハンドオフ制御部は、求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行する
無線制御局。 - 無線制御局及び無線基地局及び複数の無線端末を備え、ある無線基地局に属する無線端末が別の無線基地局に属するように切替えるためのハンドオフ制御を行う無線通信システムにおける無線基地局であって、
ひとつ又は複数の無線端末が、通信中の第1ゾーンから他の第2ゾーン側へ移動する際、前記第2ゾーンと通信可状態となった場合、
無線基地局は、
各ゾーン内の無線端末に関する情報及びハンドオフに関する情報を記憶する記憶部と、
推定スループットの算出を行う推定スループット算出部と、
前記推定スループット算出部の算出結果に基づき、ハンドオフの実行又は見送りの判定を行う比較判定部と、
ハンドオフの実行及び見送りの制御を行うハンドオフ制御部と、
各無線端末の平均スループットを算出するスループット算出部と、
を備え、
前記推定スループット算出部は、
要求データレート情報を無線基地局へ通知するためのデータレート要求信号に基づき、各無線端末に対応した要求データレートを示すデータレート情報を取得するステップと、
前記スループット算出部からハンドオフ前の各無線端末の平均スループットを取得し、
前記記憶部から、ハンドオフ要求先のゾーンへのハンドオフ要求数、ハンドオフ要求先のゾーンでの無線端末接続数を取得し、
各無線端末のデータレート情報と無線端末接続数との比に基づき各無線端末のハンドオフ後の推定される推定スループットを算出し、ハンドオフ後の該推定スループットとハンドオフ前の各無線端末の平均スループットとの変化の度合いを表す、各無線端末のハンドオフ後の推定スループット比を算出し、
前記比較判定部は、求めた推定スループット比と所定の閾値とを比較し、
前記ハンドオフ制御部は、求めた推定スループット比に基づき、推定スループット比が所定の閾値以下の無線端末については、ハンドオフを見送り、一方、推定スループット比が所定の閾値より大きい無線端末については、ハンドオフ要求を行った無線端末の内最大の無線端末についてハンドオフを実行する
無線基地局。 - 複数の無線端末がハンドオフを要求する場合、推定スループット比に基づきひとつの無線端末をハンドオフした後、残りのハンドオフ要求を行っている無線端末に対しては、ハンドオフして追加された前記無線端末を考慮したハンドオフ先の電波環境で、新に推定スループット比を求め、その推定スループット比に基づき繰り返しハンドオフの可否を判断する請求項7に記載の無線基地局。
- 各無線端末の推定スループット比は、以下の式により求める請求項7に記載の無線基地局。
Te(i)=DRC(i)/k
TIR(i)=(Te(i)−T(i))/T(i)
(ここで、
i:無線端末の識別番号
k:第2ゾーンの無線端末接続数
DRC(i):無線端末(i)のデータレート情報
Te(i):推定スループット
T(i):現在の平均スループット
TIR(i):推定スループット比 ) - 推定スループットは、さらに無線エリア内の稼働率に基づいて計算する請求項7に記載の無線基地局。
- ハンドオフ後にスループットが低下するような場合は、無線制御局又はハンドオフ要求先の第2ゾーンの無線基地局がLockbitを“UNLock”として無線端末へ送信し、
“UNLock”信号を受信した無線端末は、ハンドオフ要求先の第2無線基地局のC/Iが通信中の第1ゾーンの無線基地局のそれより大きいのにもかかわらず、第1ゾーンの無線基地局を選択したデータレート要求信号を第1及び第2ゾーンの無線基地局に送信し、
無線制御局又は第1ゾーンの無線基地局は、Lockbitを“Lock”として無線端末へ送信し、
無線制御局又は第2ゾーンの無線基地局は、Lockbitを“UNLock”として無線端末へ送信する
請求項7に記載の無線基地局。
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