JP4850088B2 - 基地局、無線通信端末および通信制御方法 - Google Patents
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例えば、CDMA2000では、データ伝送の方式として、回線交換を用いる通信方式(CDMA2000 1x)、パケット交換方式を用いて、上り方向:153.6kbps、下り方向:約2.4Mbpsのデータレート(伝送速度)を実現する通信方式(CDMA2000 1x EV−DO Rev.0)および、前記Rev.0の通信方式をさらに高速化して、上り方向:約1.8Mbps、下り方向:約3.1Mbpsのデータレート(伝送速度)を実現する通信方式(CDMA2000 1x EV−DO Rev.A)が規定されている(例えば非特許文献1および非特許文献2参照)。
また、CDMA2000 1x EV−DO Rev.Aのもう1つの特徴として、QoS(Quality of Service)を制御する機能が追加されたことが挙げられる。
本発明は、ハンドオフ先候補となり得る周辺基地局のQoS通信のトラフィック状況に関する情報を取得できる無線通信端末を提供することを第2の目的とする。
本発明は、ハンドオフ先候補となり得る周辺基地局のQoS通信のトラフィック状況に関する情報を取得した無線通信端末が出来る限り高いQoSレートでハンドオフした基地局とQoS通信を行い得る通信制御方法を提供することを第3の目的とする。
上記RF制御部140は、EV−DOシステムの通信(送受信)を制御したり、アンテナで受信した無線通信端末や他の基地局装置(図示せず)からの電界の強度(RSSI等)を測定したりするものである。また、EV−DO用RF部130から入力される高周波信号およびEV−DO用RF部130へ出力する高周波信号に対応して受信部140aおよび送信部140bとして機能する。また、無線通信端末からQoSの設定要求を受信する。
上記周辺基地局情報報知部150aは、QoS通信を実施中の無線通信端末にハンドオフ先候補(アクティブセット;ActiveSet )となり得る周辺基地局(以下、ハンドオフ先候補基地局ともいう)の情報を報知するものである。
上記報知情報送信部150bは、QoS通信中の無線通信端末においてハンドオフ先候補基地局のQoS通信のトラフィック状況に関する情報を取得させるために、前記QoS通信中の無線通信端末に報知情報(QoS通信を実施中の基地局200から報知されるハンドオフ先候補基地局の情報)を送信するものである。
上記通知受信部150cは、前記QoS通信のトラフィック状況に関する情報と、ハンドオフ先候補基地局の受信電界強度(RSSI:Received Signal Strength Indicator)とに基づき、前記QoS通信中の無線通信端末がハンドオフ先候補基地局に含めると判定した前記ハンドオフ先候補となり得る周辺基地局の通知を受信するものである。
上記QoS制御部150dは、当該基地局と通信中の無線通信端末や当該基地局にQoSを要求した無線通信端末に対して、QoSリソースの確保およびQoSリソースの割当を含むQoSリソース管理を行うとともに、QoSレートの調整等を行うものである。
上記周辺基地局情報記憶部180aは、当該基地局の周辺基地局情報を記憶するものである。
上記端末−基地局間電界強度記憶部180bは、無線通信端末と基地局との間の電界強度に関する情報を記憶するものである。
上記RF制御部240は、EV−DOシステムの通信(送受信)を制御したり、アンテナ210で受信した基地局(図示せず)からの電界強度(RSSI等)を測定したりするものである。また、EV−DO用RF部230から入力される高周波信号およびEV−DO用RF部230へ出力する高周波信号に対応して受信部240aおよび送信部240bとして機能する。
上記情報取得部250aは、QoS通信中の基地局から受信した報知情報に基づき、ハンドオフ先候補基地局のQoS通信のトラフィック状況に関する情報を取得するものである。この周辺基地局のQoS通信のトラフィック状況に関する情報としては、前記周辺基地局のQoSを使用して通信中の無線通信端末台数(QoS使用端末数)を用いるか、あるいは、前記周辺基地局の残QoSを使用して通信可能な無線通信端末台数(残QoS使用可能端末数)を用いるものとする。
上記ハンドオフ先候補判定部250bは、取得したQoS通信のトラフィック状況に関する情報と、ハンドオフ先候補基地局の受信電界強度とに基づき、前記ハンドオフ先候補基地局のそれぞれについて、ハンドオフ先候補基地局に含めるか否かを判定するものである。
上記ハンドオフ実行部250cは、ハンドオフ先候補基地局となった基地局に対し実際にハンドオフを行うものである。
上記通知部250dは、ハンドオフ先候補基地局に含めると判定された前記ハンドオフ先候補となり得る周辺基地局を、前記QoS通信中の基地局に通知するものである。
上記QoSレート推定部250eは、報知情報(QoS通信を実施中の基地局200から報知されるハンドオフ先候補基地局の情報)から、各接続可能基地局に対するQoSレートを推定するものである。
上記DRC判定部250fは、ハンドオフ先候補基地局に対する予測通信速度が、現在設定されているQoSレートに対応する最低通信速度以上であるか、現在設定されているQoSレートに対応する最低通信速度未満であるかをDRC(Data Rate Control bit )に基づいて判定するものである。
上記周辺基地局情報記憶部280aは、ハンドオフ先候補基地局情報を記憶(保持)するものである。
上記端末−基地局間電界強度記憶部280bは、無線通信端末と基地局との間の電界強度に関する情報を記憶するものである。
上記QoS使用端末数記憶部280cは、周辺基地局200がQoSを使用して通信中の無線通信端末台数を記憶するものである。
上記残QoS使用可能端末数記憶部280dは、周辺基地局200が現在残っているQoSを使用して通信可能な無線通信端末台数を記憶するものである。
なお、上記QoS使用端末数記憶部280cおよび残QoS使用可能端末数記憶部280dは、両方設けてもよいが、基地局200から報知される報知情報の形式に応じて何れか一方のみを設けるようにしてもよい。
上記QoSレート記憶部280eは、各接続可能基地局に対するQoSレートを記憶するものである。
図3は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施するハンドオフ処理1を示すフローチャートである。このハンドオフ処理1は、通信中の基地局からの報知情報に「当該基地局のQoS使用端末数」が含まれている場合に実施する処理である。まず、ステップS11では、ハンドオフ先候補基地局の有無を判定し、ハンドオフ先候補基地局があればステップS12に進み、ハンドオフ先候補基地局が無ければそのまま終了する。ステップS12では、現在の基地局との通信がQoS使用中であるか否かを判定し、QoS使用中であればステップS13に進み、QoS使用中でなければ直ちにステップS15に進む。ステップS13では、ハンドオフ先候補基地局はQoS使用端末数が閾値α以下であるか否かを判定し、QoS使用端末数が閾値α以下であれば直ちにステップS15に進み、QoS使用端末数が閾値αを越えていればステップS14に進む。ステップS14では、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っているか否かを判定し、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っていればステップS15に進み、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っていなければそのまま終了する。ステップS15では、上記ハンドオフ先候補基地局を含めたルートアップデートメッセージ(RouteUpdate Message )を通信中の基地局に送信する。
図4に示す報知情報は、既存の「QuickConfig Massage 」に、現在当該基地局に接続されてQoS通信を行っている端末数(QoS使用端末数)を示す「QoSATNum」フィールドを追加したものであり、図示例では、QoS使用端末数が6ビットで表現されており、すなわち、QoS使用端末数の最大値は63台となる。
[ハンドオフ処理1に使用可能な報知情報(その2)]
図5に示す報知情報は、既存の「SectorParameters Massage」に、当該メッセージ中に含まれる周辺基地局情報に該当する基地局に接続されてQoS通信を行っている端末数(QoS使用端末数)を示す「QoSATNum」フィールドとを追加したものであり、図示例では、QoS使用端末数が6ビットで表現されており、すなわち、QoS使用端末数の最大値は63台となる。
[ハンドオフ処理1に使用可能な報知情報(その3)]
図6に示す報知情報は、「QosInformation Massage」として新規に作成したものであり、「SectorParameters Massage」に含まれる周辺基地局に対応する基地局に接続されてQoS通信を行っている端末数(QoS使用端末数)を示すものであり、図示例では、QoS使用端末数は6ビットで表現されており、すなわち、QoS使用端末数の最大値は63台となる。
以上のハンドオフ処理1に使用可能な報知情報は、報知情報(その2)および報知情報(その3)は単独で使用することができるが、報知情報(その1)は、他の報知情報と併用するものとする。
図7は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施するハンドオフ処理2を示すフローチャートである。このハンドオフ処理2は、通信中の基地局からの報知情報に「当該基地局の残QoS使用可能端末数」が含まれている場合に実施する処理である。まず、ステップS21では、ハンドオフ先候補基地局の有無を判定し、ハンドオフ先候補基地局があればステップS22に進み、ハンドオフ先候補基地局が無ければそのまま終了する。ステップS22では、現在の基地局との通信がQoS使用中であるか否かを判定し、QoS使用中であればステップS23に進み、QoS使用中でなければ直ちにステップS25に進む。ステップS23では、ハンドオフ先候補基地局に現在使用しているQoSレート以上のQoSレートでの残QoS使用可能端末数の有無を判定し、残QoS使用可能端末数があれば直ちにステップS25に進み、残QoS使用可能端末数が無ければステップS24に進む。ステップS24では、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っているか否かを判定し、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っていればステップS25に進み、通信可能な基地局の全てに対するDRCがQoS最低期待DRCを下回っていなければそのまま終了する。ステップS25では、上記ハンドオフ先候補基地局を含めたルートアップデートメッセージ(RouteUpdate Message )を通信中の基地局に送信する。
図8に示す報知情報は、既存の「QuickConfig Massage 」に、当該基地局が対応するQoSの種類の数を示す「NumQoS」フィールドと、当該基地局の「NumQoS」フィールドで示す各QoSの種類毎の残QoSでQoS通信を行い得る端末数(残QoS使用可能端末数)を示す「QoSRest 」フィールドとを追加したものであり、図示例では、QoSの種類の数は6ビット(最大値63)、各QoSの種類に対応する残QoS使用可能端末数は0ビットもしくは5ビット(最大値31)で示されている。なお、各QoSの種類とは「KKQoS Request Massage 」等によって基地局と端末との間でネゴシエーションされる。
[ハンドオフ処理2に使用可能な報知情報(その2)]
図9に示す報知情報は、既存の「SectorParameters Massage」に、当該基地局が対応するQoSの種類の数を示す「NumQoS」フィールドと、当該基地局の「NumQoS」フィールドで示す各QoSの種類毎の残QoSでQoS通信を行い得る端末数(残QoS使用可能端末数)を示す「QoSRest 」フィールドとを追加したものであり、図示例では、QoSの種類の数が6ビット(最大値63)、各QoSの種類に対応する残QoS使用可能端末数は0ビットもしくは5ビット(最大値31)で示されている。
[ハンドオフ処理2に使用可能な報知情報(その3)]
図10に示す報知情報は、「QosInformation Massage」として新規に作成したものである。
以上のハンドオフ処理2に使用可能な報知情報は、報知情報(その2)および報知情報(その3)は単独で使用することができるが、報知情報(その1)は、他の報知情報と併用するものとする。
図11は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施する検索候補からの削除処理を示すフローチャートである。この検索候補からの削除処理は、基地局と通信中の無線通信端末で実施する処理である。まず、ステップS31では、現在の基地局との通信がQoS使用中であるか否かを判定し、QoS使用中であればステップS32に進み、QoS使用中でなければそのまま終了する。ステップS32では、基地局からの報知情報により、QoSが混んでいる基地局の有無を判定し、QoSが混んでいる基地局があればステップS33に進み、QoSが混んでいる基地局が無ければそのまま終了する。なお、QoSが混んでいる基地局であるか否かは、例えば基地局から送信されるパイロット信号の強度によって判定することができる。ステップS33では、当該基地局は一定時間(α時間)以上QoSが混んでいるか否かを判定し、一定時間以上QoSが混んでいればステップS34に進んで当該基地局をハンドオフ先候補基地局の検索候補から外し、一定時間以上QoSが混んでいなければそのまま終了する。
図12は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施する検索候補への復活処理を示すフローチャートである。この検索候補への復活処理は、基地局と通信中の無線通信端末で実施する処理である。まず、ステップS41では、上記検索候補からの削除処理によって一定時間以上QoSが混んでいるためハンドオフ先候補基地局の検索候補から外した基地局の有無を判定し、検索候補から外した基地局があればステップS42に進み、検索候補から外した基地局が無ければそのまま終了する。ステップS42では、QoSの使用をやめるか否かを判定し、当該基地局のQoSに余裕があってQoSの使用を継続する場合はステップS43に進み、当該基地局のQoSが混んでいたためQoSの使用を断念した場合は直ちにステップS45に進む。ステップS43では、基地局からの報知情報により、当該基地局のQoSが空いてきたか否かを判定し、当該基地局のQoSが空いてきた場合はステップS44に進み、当該基地局のQoSが空いてきていない場合はそのまま終了する。ステップS44では、当該基地局のQoSが空いた状態が一定時間(β時間)以上継続しているか否かを判定し、当該基地局のQoSが空いた状態が一定時間(β時間)以上継続している場合はステップS45に進み、当該基地局のQoSが空いた状態が一定時間(β時間)以上継続しなかった場合はそのまま終了する。ステップS45では、当該基地局をハンドオフ先候補基地局の検索候補に復活(追加)する。
図13は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施する発信処理1を示すフローチャートである。この発信処理1は、基地局からの報知情報に「当該基地局のQoS使用端末数」が含まれている場合に実施する処理である。まず、ステップS51では、QoSを使用するか否かを判定し、当該基地局のQoSに余裕があってQoSが使用可能である場合にはステップS52に進み、当該基地局のQoSが混んでいたためQoSの使用が不可能である場合にはステップS53に進んでDRCが最も高い基地局に発信する。ステップS52では、基地局からの報知情報により、各接続可能基地局に対してQoSレートを見積もり、次のステップS54では、DRCがQoS最低期待DRCを上回っている基地局の内、QoSレートが最も高い基地局に発信する。
図14は第1実施形態の移動体通信システムにおける無線通信端末において実施する発信処理2を示すフローチャートである。この発信処理2は、基地局からの報知情報に「当該基地局の残QoS使用可能端末数」が含まれている場合に実施する処理である。まず、ステップS61では、QoSを使用するか否かを判定し、当該基地局のQoSに余裕があってQoSが使用可能である場合にはステップS62に進み、当該基地局のQoSが混んでいたためQoSの使用が不可能である場合にはステップS63に進んでDRCが最も高い基地局に発信する。ステップS62では、基地局からの報知情報により、各接続可能基地局に対して、DRCがQoS最低期待DRCを上回っている基地局の内、残QoS使用可能端末数が正である、QoSレートが最も高い基地局に発信する。
110 アンテナ
130 EV−DO用RF部
140 RF制御部
140a 受信部
140b 送信部
150 システム制御部
150a 周辺基地局情報報知部
150b 報知情報送信部
150c 通知受信部
150d QoS制御部
160 入力部
170 表示部
180 システム記憶部
180a 周辺基地局情報記憶部
180b 端末−基地局間電界強度記憶部
200 無線通信端末
210 アンテナ
230 DO用RF部
240 RF制御部240
240a 受信部
240b 送信部
250 システム制御部
250a 情報取得部
250b ハンドオフ先候補判定部
250c ハンドオフ実行部
250d 通知部
250e QoSレート推定部
250f DRC判定部
260 入力部
270 表示部
280 システム記憶部
280a 周辺基地局情報記憶部
280b 端末−基地局間電界強度記憶部
280c QoS使用端末数記憶部
280d 残QoS使用可能端末数記憶部
280e QoSレート記憶部
Claims (3)
- QoS通信を実施中の無線通信端末に周辺基地局のQoS通信に関する情報を報知する情報報知手段と、
前記QoS通信中の無線通信端末から該無線通信端末のハンドオフ先候補としての周辺基地局の通知を受信する受信手段と、を具備することを特徴とする基地局。 - QoS通信中の基地局から受信した報知情報に基づき、周辺基地局のQoS通信に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得したQoS通信に関する情報と、前記周辺基地局の受信電界強度とに基づき、ハンドオフ先候補としての周辺基地局を、前記QoS通信中の基地局に通知する通知手段と、を具備することを特徴とする無線通信端末。 - QoS通信中の基地局から受信した報知情報に基づき、周辺基地局のQoS通信に関する情報を取得し、
取得した前記QoS通信に関する情報と、前記周辺基地局の受信電界強度とに基づき、ハンドオフ先候補としての周辺基地局を、前記QoS通信中の基地局に通知することを特徴とする通信制御方法。
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