JP4772113B2

JP4772113B2 - 通信端末装置及びハンドオーバ方法

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Publication number: JP4772113B2
Application number: JP2008513048A
Authority: JP
Inventors: 岳史金澤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JPWO2007125593A1; EP2015591B1; WO2007125593A1; US20110044290A1; EP2015591A4; EP2015591A1

Description

本発明は、通信端末装置及びハンドオーバ方法に関し、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信を行う通信端末装置及びハンドオーバ方法に関する。

インターネットに対応するネットワーク層プロトコル（以下「ＩＰ」と記載する）は、インターネットを構成するネットワークやサブネットワークと接続して、源ノードから宛先ノードへ、ＩＰデータの形で流れるデータを管理し制御するために使用される。ＩＰデータパケットが確実に配信できることを保証するために、各ノードには１つのＩＰアドレスが割り当てられ、割り当てられたＩＰアドレスは該当するノードに固定ネットワーク上の場所を定義する。一般には、ＩＰは固定ネットワークノード間のＩＰパケットのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）を支援するように設計されている。

しかしながら、無線ノードの急速な発達によって、固定ノードと同様に移動端末に対するＩＰ支援を提供する必要性が増加している。ここで、固定ノードは一般に移動しない。また、移動端末は、例えばサブネットワークや局所ネットワーク（ＬＡＮ）セグメントに相当する領域内で移動することができる。また、移動端末は、異なるネットワークホストを通じてサブネットワークやＬＡＮセグメントに接続する地点を連続的に変えることができる。また、当業者ならば直ちに理解するように、対応するネットワークホストは移動端末に対してプロキシとして働く。

サブネットワークまたはＬＡＮへの移動端末の接続地点とＩＰアドレスとが連続的に変化しても、データが移動端末へ正確にルーティングされ、連続性が維持されることを保証するために、移動端末は、サブネットワークやＬＡＮへの接続を通じて、各ネットワークホストに自身を登録する。この登録の処理は、接続している移動端末を通じてネットワークホスト内に登録記録を作成して保存する。このとき、ネットワークホストは、これらの登録された記録を含む情報を用いて、移動端末の移動に対する要求を管理または支援できる。例えば、ネットワークホストは、移動端末からＩＰデータパケットを受信して処理を施した後に、処理を施したＩＰデータパケットを他の移動端末へ送信する。移動端末は、あるネットワークホストから新たなネットワークホストへ連続して移動するときに、古いネットワークホストの登録を削除して、新たなネットワークホストを登録するハンドオーバと称する処理を行う。登録削除処理は、古いネットワークホストから上述の登録記録を削除する処理を含む。移動端末の登録削除の処理はきわめて重要である。例えば、登録を削除した場合は、ネットワークリソースを消費する必要がなくなり、安全性に寄与する。一方、削除に失敗した場合は、１以上のホストが移動端末に対するプロキシとして反応し、ＩＰデータパケットの経路割り当てが不適当となり、許容できないネットワークの誤作動を生じることになる。

従来のネットワークホスト間のハンドオーバ方法として非特許文献１が知られている。非特許文献１に開示されたネットワークホスト間のハンドオーバ方法について、図１を用いて説明する。図１は、従来のネットワーク主導型のハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。図１では、移動端末（ＵＥ）は、ソースＥ−ＮｏｄｅＢからターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへハンドオーバするものとする。

最初に、ソースＥ-ＮｏｄｅＢが、ハンドオーバのために適切なターゲットＥ-ＮｏｄｅＢを決定することができるように、移動端末は、ソースＥ-ＮｏｄｅＢに対して、候補セルとなる各ターゲットＥ-ＮｏｄｅＢの移動端末における受信品質を報告する（
ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ１１）。

次に、各ターゲットＥ-ＮｏｄｅＢの受信品質を受信したソースＥ-ＮｏｄｅＢは、各ターゲットＥ-ＮｏｄｅＢの受信品質とリソースと処理負荷に基づいて、ハンドオーバ先となるターゲットＥ-ＮｏｄｅＢを決定する（ハンドオーバ先決定（ＨＯｄｅｃｉｓｉｏｎ））。

次に、ソースＥ-ＮｏｄｅＢは、ハンドオーバ先として決定したターゲットＥ-ＮｏｄｅＢに対して、無線ベアラ情報及びＱｏＳ情報等を含む移動端末のコンテキスト（Ｃｏｎｔｅｘｔ）を転送し（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ１２）、移動端末がハンドオーバしても良いか否かを問い合わせる。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢによって転送された移動端末のコンテキストに含まれるＱｏＳ情報に応じて移動端末にリソースを割り当てて予約する（リソースの割り当て（Ｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ））。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢが移動端末に対する必要なリソースを予約することに成功した場合、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、ハンドオーバの準備が完了したことをソースＥ−ＮｏｄｅＢに通知する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ１３）。

次に、ソースＥ−ＮｏｄｅＢは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢが移動端末に送ったユーザ・パケットで且つ移動端末から受信成功を示す信号であるＡＣＫを受け取っていないユーザ・パケットと、アクセスゲートウェイ（ＡｃｃｅｓｓＧＷ）から受け取って移動端末に送っていないユーザ・パケットとをターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに対して転送する（Ｓｔａｒｔｐａｃｋｅｔｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）（ステップＳＴ１４）。

次に、ソースＥ−ＮｏｄｅＢは、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢにハンドオーバすることを移動端末に対して指示するとともに、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢと通信するために必要なセル特定のパラメータを移動端末に対して送る（ＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（ステップＳＴ１５）。

次に、セル特定のパラメータを受信した移動端末は、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢと同期する（ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢと同期（ＨＯ／ＲｘＳｈａｒｅｄＣＨｆｒｏｍＴａｒｇｅｔＣｅｌｌ））。

次に、移動端末は、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへのハンドオーバが完了したことをターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに通知する（ＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ１６）。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、アクセスゲートウェイに対してＰａｔｈＳｗｉｔｃｈＲｅｑｕｅｓｔを送る（ステップＳＴ１７）。ＰａｔｈＳｗｉｔｃｈＲｅｑｕｅｓｔを受信したアクセスゲートウェイは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢからターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに目的地アドレスを変更することにより、ＩＰトンネル確立（以下「パス・スイッチング」と記載する）を実行する。

次に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢのリリースに着手する（Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ１８）。

このように、図１では、ソースＥ−ＮｏｄｅＢが、移動端末における受信品質等に基
づいてターゲットＥ−ＮｏｄｅＢを決定し、ソースＥ−ＮｏｄｅＢとターゲットＥ−ＮｏｄｅＢとの間で移動端末のハンドオーバに関する準備を行う。そして、移動端末がターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへの接続を完了した後に、アクセスゲートウェイからのデータパスをソースＥ−ＮｏｄｅＢからターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへと切替えることでハンドオーバが終了する。

ＩＥＴＦのモバイルＩＰでは、図１のステップＳＴ１２において、移動元のネットワークホストから移動先のネットワークホストへＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒを送信後に、移動先のネットワークホストは、アクセスゲートウェイに対してモバイルＩＰ登録要求を送信する（図１においては省略）。この際に、ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒには、移動端末のホームアドレスが設定されているので、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰテーブルを作成することができる。そして、モバイルＩＰテーブルの作成後、移動先のネットワークホストは、モバイルＩＰ登録応答を移動元のネットワークホストへ送信する。ここで、モバイルＩＰとは、本来のＩＰアドレスに位置情報を付加して、移動先でも同じＩＰアドレスで通信可能にする技術である。

図２は、従来の通信端末装置主導型のハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。図２では、移動端末（ＵＥ）は、ソースＥ−ＮｏｄｅＢからターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへハンドオーバするものとする。

移動端末とソースＥ−ＮｏｄｅＢとの無線環境が劣化することにより、移動端末は、ハンドオーバ先として、現在接続中のセルの周辺のセルである周辺セルの選択を行う（無線環境劣化／セル選択（ＲａｄｉｏＦａｉｌｕｒｅ／ＣｅｌｌＳｅｌｅｃｔｉｏｎ））。

次に、移動端末は、選択した周辺セルであるターゲットＥ-ＮｏｄｅＢに対して、以前接続していたソースＥ-ＮｏｄｅＢのアドレスを含んだＣｅｌｌＵｐｄａｔｅを送出する（ステップＳＴ２１）。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、ソースＥ-ＮｏｄｅＢに対して、移動端末のＣｏｎｔｅｘｔ、例えば無線ベアラ情報などを要求する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｑｕｅｓｔ）（ステップＳＴ２２）。

次に、ソースＥ−ＮｏｄｅＢは、ＵＥＣｏｎｔｅｘｔ、例えば無線ベアラ情報などをターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに転送する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ２３）。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢによって転送されたＵＥＣｏｎｔｅｘｔに含まれるＱｏＳ情報に応じて、移動端末にリソースを割り当てて予約する（リソース割り当て（Ｒｅｓｏｕｒｃｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ））。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢが移動端末に対する必要なリソースを予約することに成功した場合、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、ハンドオーバの準備が完了したことをソースＥ−ＮｏｄｅＢに通知する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｆｉｒｍ）（ステップＳＴ２４）。

次に、ソースＥ−ＮｏｄｅＢは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢが移動端末に送ったユーザ・パケットで且つ移動端末から受信成功を示す信号であるＡＣＫを受け取っていないユーザ・パケットと、アクセスゲートウェイから受け取って移動端末に送っていないユーザ・パケットとを転送し始める（パケットデータ転送開始（Ｓｔａｒｔｐａｃｋｅｔｆｏ
ｒｗａｒｄｉｎｇ））（ステップＳＴ２５）。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、セルアップデートが完了したことを移動端末に通知する（ＣｅｌｌＵｐｄａｔｅＣｏｍｆｉｒｍ）（ステップＳＴ２６）。

次に、移動端末はターゲットＥ−ＮｏｄｅＢと同期する（同期（ＲｘＳｈａｒｅｄ
ＣＨｆｒｏｍＴａｒｇｅｔＣｅｌｌ））。

次に、移動端末は、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢへのハンドオーバが完了したことをターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに示す（ＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップＳＴ２７）。

次に、ターゲットＥ−ＮｏｄｅＢは、アクセスゲートウェイにＰａｔｈＳｗｉｔｃｈＲｅｑｕｅｓｔを送る（ステップＳＴ２８）。そして、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢからターゲットＥ−ＮｏｄｅＢに目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する。

次に、アクセスゲートウェイは、ソースＥ−ＮｏｄｅＢのリリースに着手する（Ｒｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ２９）。

このように、従来は、ネットワークホストが移動先のネットワークホストを決定するネットワーク主導型のハンドオーバ方法と、移動端末が移動先のネットワークホストを決定する端末主導型のハンドオーバ方法の両方が知られている。また、従来は、通常、移動元のネットワークホストとの接続が継続していれば、ネットワーク主導型のハンドオーバを行い、ネットワークホストが移動端末にハンドオーバ指示を行う以前に無線接続が切断された場合は、端末主導型のハンドオーバを行うものが知られており、ネットワーク主導型及び通信端末装置主導型の何れの場合においてもハンドオーバを完了させることが可能である。
TSGR3(05)1106,「EUTRAN handover procedure for LTE_ACTIVE」,Joint RAN2-RAN3#48bis LTE Cannes, France, 11th-14th October 2005

しかしながら、従来のシステムにおいては、移動元のネットワークホストとの無線状況が徐々に悪化しているような場合において、従来では、移動端末が移動元のネットワークホストにＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを送出してから、移動端末が移動元のネットワークホストからＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信するまでの間、即ちステップＳＴ１１からステップＳＴ１５の間に、移動端末とネットワークホストとの無線リンクが切断されてしまう場合がある。この場合、移動端末は、無線リンクが切断されてから周辺セルサーチを行うため、新たなネットワークホストを介して通信を再開するまでに、本来ネットワーク主導型でハンドオーバしていた場合に比べて大幅に時間がかかってしまうという問題がある。即ち、移動端末とソースＥ−ＮｏｄｅＢとの無線状況が急速に悪化したような場合、ソースＥ−ＮｏｄｅＢ主導によるネットワーク主導型ハンドオーバの完了前に無線リンクが切れてしまい、端末主導型のハンドオーバによる通信再開までの時間が長くなるという問題がある。

本発明の目的は、ネットワーク主導型のハンドオーバと通信端末装置主導型のハンドオーバとを平行して行うことにより、通信端末装置とハンドオーバ元とのリンクがハンドオーバ完了前に切れても、通信端末装置主導型のハンドオーバにより、高速にハンドオーバすることができる通信端末装置及びハンドオーバ方法を提供することである。

本発明の通信端末装置は、セル毎の受信品質を測定する受信品質測定手段と、測定した前記受信品質の情報である受信品質情報を接続相手先へ報告する受信品質報告手段と、測定した前記受信品質に基づいてハンドオーバ先のセルを選択することを決定する選択決定手段と、前記選択決定手段でセルを選択することを決定した場合に前記受信品質測定手段で測定した受信品質に基づいてハンドオーバ先のセルを選択するセル選択手段と、報告した前記受信品質情報の受信品質に基づいて前記接続相手先で選択されたハンドオーバ先のセルの情報であるハンドオーバ先情報を受信する受信手段と、受信した前記ハンドオーバ先情報のハンドオーバ先のセル及び前記セル選択手段で選択したハンドオーバ先のセルのいずれか一方へ所定の基準に基づき選択的にハンドオーバするハンドオーバ制御手段と、を具備する構成を採る。

本発明のハンドオーバ方法は、通信端末装置がセル毎の受信品質を測定するステップと、測定した前記受信品質の情報である受信品質情報を接続相手先へ報告するステップと、測定した前記受信品質がしきい値以下の場合に前記通信端末装置がハンドオーバ先のセルを選択することを決定するステップと、セルを選択することを決定した場合に測定した前記受信品質に基づいて前記通信端末装置がセルを選択するステップと、報告した前記受信品質情報の受信品質に基づいて前記接続相手先でハンドオーバ先のセルを選択するステップと、選択した前記ハンドオーバ先のセルの情報を前記接続相手先が前記通信端末装置へ通知するステップと、前記通知されたハンドオーバ先のセル及び前記選択したハンドオーバ先のセルのいずれか一方へ所定の基準に基づき選択的に前記通信端末装置がハンドオーバするステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、ネットワーク主導型のハンドオーバと通信端末装置主導型のハンドオーバとを平行して行うことにより、通信端末装置とハンドオーバ元とのリンクがハンドオーバ完了前に切れても、通信端末装置主導型のハンドオーバにより、高速にハンドオーバすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図３は、本発明の実施の形態に係る通信端末装置１５０及びネットワークホスト１６０の構成を示すブロック図である。

最初に、通信端末装置１５０の構成について、図３を用いて説明する。

受信部１０１は、ハンドオーバ制御部１０７の指示により、無線回線を介してハンドオーバ元のネットワークホスト１６０またはハンドオーバ先のネットワークホスト１６０から送信された信号を受信するとともに、受信した信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして測定情報設定部１０２と受信電力測定部１０３とセル選択部１
０６とハンドオーバ制御部１０７へ出力する。また、受信部１０１は、ハンドオーバ元で決定したハンドオーバ先の情報であるハンドオーバ先情報を含む信号を受信してハンドオーバ制御部１０７へ出力する。

測定情報設定部１０２は、受信部１０１から入力した受信信号に含まれる制御データにより指示された測定方法で受信電力の測定を行うように受信電力測定部１０３へ指示する。ここで、測定方法とは、受信電力を測定する時間間隔等である。

受信電力測定部１０３は、測定情報設定部１０２により指示された測定方法で、ハンドオーバ先の候補となる周辺のセルの受信電力をセル毎に測定する。そして、受信電力測定部１０３は、測定した受信電力の測定値を測定情報生成部１０４と選択決定部１０５へ出力する。

測定情報生成部１０４は、受信電力測定部１０３から入力した測定値をネットワークホスト１６０へ報告するための受信品質情報を生成する。そして、測定情報生成部１０４は、生成した受信品質情報を送信部１０８へ出力する。

選択決定部１０５は、受信電力測定部１０３から入力した測定値とあらかじめ設定しておいたしきい値とを比較して、通信端末装置１５０主導型のハンドオーバを行うか否か、即ち通信端末装置１５０が主体的にハンドオーバ先のセルを選択するか否かを決定する。具体的には、選択決定部１０５は、測定値がしきい値以下である場合には、通信端末装置１５０主導型のハンドオーバを行うことを決定し、測定値がしきい値より大きい場合には、通信端末装置１５０主導型のハンドオーバは行わずに、ネットワーク主導型のハンドオーバを行うことを決定する。そして、選択決定部１０５は、通信端末装置１５０主導型のハンドオーバを行うことを決定した場合に、受信電力測定部１０３から入力した測定値をセル選択部１０６へ出力するとともに、セル選択部１０６に対して、出力した測定値に基づいてハンドオーバ先のセルを選択するように指示する。

セル選択部１０６は、選択決定部１０５からハンドオーバ先のセルを選択するように指示された場合に、選択決定部１０５から入力した測定値に基づいてハンドオーバ先のセルを選択する。そして、セル選択部１０６は、選択したセルの情報であるセル情報をハンドオーバ制御部１０７と送信部１０８へ出力する。また、セル選択部１０６は、受信部１０１から入力した受信信号より現在接続中のネットワークホスト、即ちハンドオーバ元のネットワークホストのアドレスの情報を抽出して記憶し、記憶しているハンドオーバ元のネットワークホストのアドレスの情報をセル情報とともに送信部１０８へ出力する。

ハンドオーバ制御部１０７は、受信部１０１から入力したハンドオーバ先情報またはセル選択部１０６から入力したセル情報に基づいてハンドオーバを行う。具体的には、ハンドオーバ制御部１０７は、受信部１０１からハンドオーバ先情報が入力した場合に、入力したハンドオーバ先情報のハンドオーバ先のセルのネットワークホストへハンドオーバすることを決定して受信部１０１及び送信部１０８を制御する。また、ハンドオーバ制御部１０７は、セル選択部１０６からセル情報が入力した場合には、入力したセル情報のセルのネットワークホストへハンドオーバすることを決定して受信部１０１及び送信部１０８を制御する。例えば、ハンドオーバ制御部１０７は、所定時間において、受信部１０１からのハンドオーバ先情報の入力が、セル選択部１０６からのセル情報の入力よりも早い場合に、ハンドオーバ先情報のハンドオーバ先のセルへハンドオーバする。一方、ハンドオーバ制御部１０７は、所定時間において、セル選択部１０６からのセル情報の入力が、受信部１０１からのハンドオーバ先情報の入力よりも早い場合に、セル情報のハンドオーバ先のセルへハンドオーバする。なお、ハンドオーバ制御部１０７は、入力の早い方でハンドオーバ先のセルを決定する場合に限らず、受信品質情報を送信してから所定時間経過し
てもハンドオーバ先情報が入力しない場合に、セル情報のセルのネットワークホストへハンドオーバしても良い。この場合、ハンドオーバ制御部１０７は、測定情報生成部１０４から受信品質情報を送信するタイミングを通知してもらう必要がある。

送信部１０８は、測定情報生成部１０４から入力した受信品質情報を含む送信信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信する。また、送信部１０８は、セル選択部１０６から入力したセル情報を含む送信信号をベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートして送信する。また、送信部１０８は、ハンドオーバ制御部１０７の指示により、ハンドオーバ元のネットワークホストまたはハンドオーバ先のネットワークホストへの信号を送信する。

次に、ネットワークホスト１６０の構成について、図３を用いて説明する。

受信部１１０は、通信端末装置１５０から無線回線を用いて送信された信号を受信して、受信した信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして受信データ処理部１１１へ出力する。

受信データ処理部１１１は、受信部１１０から入力した受信信号を復調してデータ部分と制御データ部分に分解する。そして、受信データ処理部１１１は、分解したデータ部分をＩＰＡｃｃｅｓｓＧａｔｅｗａｙ（以下「ＩＰＡＧ」と記載する）インタフェース部１１４へ出力するとともに、分解した制御データ部分をスケジューリング部１１２とハンドオーバ制御部１１３へ出力する。

スケジューリング部１１２は、受信データ処理部１１１から入力した制御データ部分に含まれている通信端末装置１５０から送信された受信品質情報と、パケットバッファ１１５から入力した、パケットバッファ１１５に蓄積されているデータ量の情報であるキュー情報とに基づいてスケジューリングを行う。例えば、スケジューリング部１１２は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）等の受信品質と送信データ量とを関係付けたスケジューリング情報を記憶したテーブルを保持している。そして、スケジューリング部１１２は、受信データ処理部１１１から入力したＣＱＩ等の受信品質情報の受信品質を用いてスケジューリング情報を参照するとともにキュー情報を参照することにより、送信データ量を選択する。さらに、スケジューリング部１１２は、送信部１１６に対して、選択した送信データ量だけ送信するように制御する。

ハンドオーバ制御部１１３は、ネットワークホスト１６０がハンドオーバ元である場合とハンドオーバ先である場合とで異なる処理を行う。

ネットワークホスト１６０がハンドオーバ元である場合に、ハンドオーバ制御部１１３は、受信データ処理部１１１から入力した制御データ部分に含まれる複数のネットワークホストの受信品質情報の受信品質に基づいて、ハンドオーバ先のネットワークホストを選択する。例えば、ハンドオーバ制御部１１３は、受信品質情報の受信品質が最も良好なネットワークホストをハンドオーバ先として選択する。そして、ハンドオーバ制御部１１３は、選択したハンドオーバ先のネットワークホストに対して、ハンドオーバが可能か否かを問い合わせて、ハンドオーバ先のネットワークホストがハンドオーバ可能であれば、通信端末装置１５０に対して、ハンドオーバ先のネットワークホストへハンドオーバする指示を送信部１１６へ出力する。また、ハンドオーバ制御部１１３は、ハンドオーバ先の他のネットワークホストとハンドオーバするための種々の情報を送信または受信する。

また、ネットワークホスト１６０がハンドオーバ先である場合に、ハンドオーバ制御部１１３は、ハンドオーバ元である他のネットワークホストから、ハンドオーバ先として選
択された通知を受けることにより、または受信データ処理部１１１から入力した制御データ部分に含まれる自局がハンドオーバ先として通信端末装置１５０に選択されたことを通知するメッセージにより、自局がハンドオーバ先として選択されたことを認識する。そして、ハンドオーバ制御部１１３は、自局の無線リソース状況に基づいて、通信端末装置１５０の自局へのハンドオーバが可能か否かを判定し、ハンドオーバが可能な場合にはハンドオーバが可能である旨のメッセージを、ハンドオーバ元の他のネットワークホストへ送信するかまたは送信部１１６へ出力する。また、ハンドオーバ制御部１１３は、ＩＰＡＧに対して、ハンドオーバ先のネットワークホストへパス・スイッチを切り替える処理であるパス・スイッチングを要求するために、パス・スイッチングを要求するメッセージである切り替え要求メッセージを作成する。具体的には、ハンドオーバ制御部１１３は、切り替え要求メッセージとしてＩＰ登録要求メッセージを作成する。この際に、ハンドオーバ制御部１１３は、ＩＰ登録要求メッセージの気付アドレスフィールドにハンドオーバ先のネットワークホストのＩＰアドレスを設定するとともに、ＩＰ登録要求メッセージのホームアドレスフィールドに通信端末装置１５０のＩＰアドレスを設定する。そして、ハンドオーバ制御部１１３は、作成したＩＰ登録要求メッセージをＩＰＡＧインタフェース部１１４へ出力する。また、ハンドオーバ制御部１１３は、ハンドオーバ元の他のネットワークホストとハンドオーバするための種々の情報を送信または受信する。

ＩＰＡＧインタフェース部１１４は、有線にてＩＰＡＧと接続されており、受信データ処理部１１１から入力したデータ部分をＩＰＡＧへ送信する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１１４は、ＩＰＡＧから受信したデータ部分をパケットバッファ１１５へ出力する。また、ＩＰＡＧインタフェース部１１４は、ハンドオーバ制御部１１３から入力した切り替え要求メッセージをＩＰＡＧに送信するとともに、パス・スイッチを切り替える要求が許可されたことを通知する切り替え許可メッセージを受けてハンドオーバ制御部１１３へ出力する。

パケットバッファ１１５は、キュー情報をスケジューリング部１１２に出力する。また、パケットバッファ１１５は、ＩＰＡＧインタフェース部１１４から入力したパケットデータを一時的に蓄積する。そして、パケットバッファ１１５は、所定のタイミングにて、送信部１１６から指示されたデータ量のパケットデータを送信部１１６へ出力する。

送信部１１６は、スケジューリング部１１２から指示されたデータ量のデータを出力するようにパケットバッファ１１５に指示し、パケットバッファ１１５から入力した指示したデータ量のパケットデータを無線信号にて送信する。また、送信部１１６は、ハンドオーバ制御部１１３から入力したハンドオーバすることを指示するメッセージを無線信号にて送信する。

図４は本実施の形態に係るネットワーク４００の構成を示す図である。ネットワーク４００は、ＩＰベースのコアネットワーク４０１とＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（ＲＡＮ）４０２から構成される。ネットワークホスト４０３、４０４は、ＲＡＮ４０２に位置し、ＩＰＡＧ４０５と有線にて結合されている。ＩＰＡＧ４０５はＩＰコアネットワーク４０１内に位置し、外部ネットワークに対するゲートウェイの役割を果たす。通信端末装置４０６は、無線アクセス技術を使用してネットワークホスト４０３に接続し、ＩＰＡＧ４０５を経由して外部ネットワークと通信を行う。

次に、通信端末装置４０６がハンドオーバする方法について、図５を用いて説明する。図５は、ハンドオーバ方法を示すシーケンス図である。なお、図５及び図５の説明において、説明の便宜上、通信端末装置４０６をＭＴと記載し、ハンドオーバ元のネットワークホスト４０３をＨ_ＯＬＤと記載し、ハンドオーバ先のネットワークホスト４０４をＨ_ＮＥＷと記載する。また、Ｈ_ＯＬＤ４０３及びＨ_ＮＥＷ４０４は図３のネットワークホスト１
６０と同一構成であるとともに、ＭＴは図３の通信端末装置１５０と同一構成である。図５は、ＭＴ４０６が、Ｈ_ＯＬＤ４０３と接続して外部ネットワークと通信中に、Ｈ_ＮＥＷ４０４にハンドオーバする場合であり、ＭＴ４０６は、Ｈ_ＯＬＤ４０３およびＩＰＡＧ４０５を介して外部ネットワークと通信を行っている。

最初に、ハンドオーバの際にＨ_ＯＬＤ４０３が適切なＨ_ＮＥＷ４０４を決定することができるように、ＭＴ４０６の測定情報生成部１０４は、ハンドオーバ先候補のセルの受信品質情報を生成するとともに、ＭＴ４０６の送信部１０８は、接続相手先であるＨ_ＯＬＤ４０３に対して、ハンドオーバ候補のセルの受信品質情報を送信することにより、受信品質を報告する（ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔ）（ステップＳＴ５０１）。

次に、Ｈ_ＯＬＤ４０３は、各セルのリソースと各セルの処理負荷とステップＳＴ５０１で報告された受信品質情報に基づいて、ハンドオーバ先となるＨ_ＮＥＷ４０４を決定する（ハンドオーバ決定（ＨａｎｄｏｖｅｒＤｅｃｉｓｉｏｎ））。

次に、ＭＴ４０６の受信電力測定部１０３は、各セルの受信電力を測定し、ＭＴ４０６の選択決定部１０５は、受信電力がしきい値以下の場合にＭＴ４０６主導でセルを選択することを決定する。そして、ＭＴ４０６のセル選択部１０６は、ハンドオーバ先候補のセルの中で最も受信電力の大きいセルを選択する（セル選択（ＣｅｌｌＳｅｌｅｃｔｉｏｎ））。

次に、Ｈ_ＯＬＤ４０３は、Ｃｏｎｔｅｘｔ、例えば無線ベアラ情報などをＨ_ＮＥＷ４０４に転送する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒ）（ステップＳＴ５０２）。

次に、Ｈ_ＮＥＷ４０４がＭＴ４０６に対する必要なリソースを予約することに成功した場合、Ｈ_ＮＥＷ４０４のハンドオーバ制御部１１３は、ハンドオーバの準備が完了したことをＨ_ＯＬＤ４０３に通知する（ＣｏｎｔｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＲｅｓｐｏｎｓｅ）（ステップＳＴ５０３）。

次に、ＭＴ４０６は、ハンドオーバ先として選択したＨ_ＮＥＷ４０４に対して、ハンドオーバ元のＨ_ＯＬＤ４０３のアドレスを含んだＣｅｌｌＵｐｄａｔｅを送出する（ステップＳＴ５０４）。

次に、ＭＴ４０６の使用者が乗車している電車がトンネルに入る等により、ＭＴ４０６とＨ_ＯＬＤ４０３との無線リンクが切断される（（無線リンク切断（ＲａｄｉｏＦａｉｌｕｒｅ））。例えば、ＭＴ４０６は、所定時間内にＨ_ＯＬＤ４０３からの信号を受信しない場合に無線リンクを切断する。

ＭＴ４０６とＨ_ＯＬＤ４０３との無線リンクが切断されているため、Ｈ_ＮＥＷ４０４と通信するために必要なセル特定のパラメータはＭＴ４０６には届かない（ＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ（ステップＳＴ５０５））。

次に、Ｈ_ＮＥＷ４０４は、セルアップデートが完了したことをＭＴ４０６に通知する（ＣｅｌｌＵｐｄａｔｅＣｏｍｆｉｒｍ）（ステップＳＴ５０６）。

次に、ＭＴ４０６は、Ｈ_ＮＥＷ４０４と同期する（ＲａｄｉｏＬ１＆Ｌ２Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）（ステップＳＴ５０７）。

次に、ＭＴ４０６は、Ｈ_ＮＥＷ４０４へのハンドオーバが完了したことをＨ_ＮＥＷ４０４に通知する（ＲＢＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）（ステップ
ＳＴ５０８）。

次に、Ｈ_ＮＥＷ４０４は、ＩＰＡＧ４０５に対して、ＰａｔｈＳｗｉｔｃｈＲｅｑｕｅｓｔを送る（ステップＳＴ５０９）。

次に、ＩＰＡＧ４０５は、Ｈ_ＯＬＤ４０３からＨ_ＮＥＷ４０４に目的地アドレスを変更することにより、パス・スイッチングを実行する。

次に、ＩＰＡＧ４０５は、Ｈ_ＮＥＷ４０４に対して、ＰａｔｈＳｗｉｔｃｈＲｅｐｌｙを送る（ステップＳＴ５１０）。

次に、ＩＰＡＧ４０５は、Ｈ_ＯＬＤ４０３のリリースに着手する（ＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｌｅａｓｅ）（ステップＳＴ５１１）。

このように、本実施の形態によれば、ハンドオーバ元の主導によりハンドオーバするネットワーク主導型ハンドオーバと通信端末装置の主導によりハンドオーバする通信端末装置主導型ハンドオーバとを平行して行うことにより、通信端末装置とハンドオーバ元とのリンクがハンドオーバ完了前に切れても、通信端末装置主導型のハンドオーバにより、高速にハンドオーバすることができる。

本発明にかかる通信端末装置及びハンドオーバ方法は、例えばモバイルＩＰ技術を用いたパケット単位の通信を行うのに好適である。

従来のネットワーク主導型のハンドオーバ方法を示すシーケンス図従来の通信端末装置主導型のハンドオーバ方法を示すシーケンス図本発明の実施の形態に係る通信端末装置及びネットワークホストの構成を示すブロック図本発明の実施の形態に係るネットワークの構成を示す図本発明の実施の形態に係るハンドオーバ方法を示すシーケンス図

Claims

セル毎の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
測定した前記受信品質の情報である受信品質情報を接続相手先へ報告する受信品質報告手段と、
測定した前記受信品質に基づいてハンドオーバ先のセルを選択することを決定する選択決定手段と、
前記選択決定手段でセルを選択することを決定した場合に前記受信品質測定手段で測定した受信品質に基づいてハンドオーバ先のセルを選択するセル選択手段と、
報告した前記受信品質情報の受信品質に基づいて前記接続相手先で選択されたハンドオーバ先のセルの情報であるハンドオーバ先情報を受信する受信手段と、
受信した前記ハンドオーバ先情報のハンドオーバ先のセル及び前記セル選択手段で選択したハンドオーバ先のセルのいずれか一方へ所定の基準に基づき選択的にハンドオーバするハンドオーバ制御手段と、
を具備する通信端末装置。
前記ハンドオーバ制御手段は、前記ハンドオーバ先情報及び前記セル選択手段において選択したセルのセル情報が入力し、前記所定の基準である前記ハンドオーバ先情報と前記セル情報との入力の先後に基づき選択的にハンドオーバする請求項１記載の通信端末装置。
前記選択決定手段は、測定した前記受信品質がしきい値以下である場合に前記ハンドオーバ先情報のハンドオーバ先のセルを選択することを決定する請求項１記載の通信端末装置。
通信端末装置がセル毎の受信品質を測定するステップと、
測定した前記受信品質の情報である受信品質情報を接続相手先へ報告するステップと、
測定した前記受信品質がしきい値以下の場合に前記通信端末装置がハンドオーバ先のセルを選択することを決定するステップと、
セルを選択することを決定した場合に測定した前記受信品質に基づいて前記通信端末装置がセルを選択するステップと、
報告した前記受信品質情報の受信品質に基づいて前記接続相手先でハンドオーバ先のセルを選択するステップと、
選択した前記ハンドオーバ先のセルの情報を前記接続相手先が前記通信端末装置へ通知するステップと、
前記通知されたハンドオーバ先のセル及び前記選択したハンドオーバ先のセルのいずれか一方へ所定の基準に基づき選択的に前記通信端末装置がハンドオーバするステップと、
を具備するハンドオーバ方法。