JP4960296B2 - 無線通信システム、無線端末および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局間で通信可能な無線通信システム、無線端末および無線通信方法に関する。

従来、無線通信システムにおいて、無線端末は、移動中などにおいて接続先無線基地局との間の無線品質に応じて接続先無線基地局を切り替える、いわゆるハンドオーバを行っている。このような無線通信システムにおいて、広域通信網から無線端末へ伝送される下り方向データを、ハンドオーバ元の第１無線基地局からハンドオーバ先の第２無線基地局を介して無線端末へ転送する方式が提案されている。

このような方式を採用する無線通信システムとしては、3GPP2（Third Generation Partnership Project 2）にて規格化されているＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）システムが挙げられる（非特許文献１参照）。上述した転送処理により、第１無線基地局において無線端末に未送信の下り方向データを第２無線基地局から無線端末へ送信することができるため、下り方向データのロスが低減される。

ここで、第１無線基地局は、ハンドオーバから所定時間において、広域通信網（具体的には、広域通信網のゲートウェイ装置）との間にデータ伝送路を保持している。ＵＭＢシステムでは、広域通信網との間に下り方向データ（ユーザデータ）伝送用のデータ伝送路を設定する無線基地局はＤＡＰ（Data Attachment Point）と呼ばれる。

また、第２無線基地局は、無線区間を介して下り方向データを無線端末へ送信している。ＵＭＢシステムでは、下り方向データを無線端末へ直接送信する無線基地局はＦＬＳＥ（Forward Link Serving eBS）と呼ばれる。

ＵＭＢシステムにおいて、無線端末は、ハンドオーバによってＤＡＰとＦＬＳＥとが別々の無線基地局になってから、上記の所定時間が経過した際に、ＤＡＰを第２無線基地局（ＦＬＳＥ）に切り替える切り替え要求を第２無線基地局に送信する。その結果、ハンドオーバから所定時間後にＤＡＰが第２無線基地局（ＦＬＳＥ）に切り替えられる。
"Overview for Ultra Mobile Broadband (UMB) Air Interface Specification（3GPP2 C.S0084-000-0）"、［online］、［平成20年4月15日検索］、http://www.3gpp2.org/Public_html/specs/C.S0084-000-0_v2.0_070904.pdf

ところで、ＤＡＰの切り替えは、広域通信網と無線基地局との間のデータ伝送路を再設定する処理を必要とするため、ネットワーク側（無線基地局、および広域通信網のゲートウェイ装置など）における処理負荷を伴う。

しかしながら、従来の手法では、ハンドオーバから所定時間が経過すると、無線端末における通信状況と無関係にＤＡＰが第２無線基地局（ＦＬＳＥ）に切り替えられるため、ネットワーク側における処理負荷が増大する問題があった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、広域通信網との間にデータ伝送路を設定する無線基地局をハンドオーバ元からハンドオーバ先へ切り替えるシステム構成において、当該切り替えに起因するネットワーク側の処理負荷を低減可能な無線通信システム、無線端末および無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような側面を有している。まず、本発明の第１の側面は、ハンドオーバを実行する無線端末（無線端末２）と、前記無線端末のハンドオーバ元であり、データ伝送用のデータ伝送路（データ伝送路６）を広域通信網（アクセスゲートウェイ３およびネットワーク４）との間に設定し、前記広域通信網から前記データ伝送路を介して下り方向データを受信し、基地局間通信を利用して前記下り方向データを中継する第１無線基地局（無線基地局１Ａ）と、前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記第１無線基地局によって中継される前記下り方向データを受信するとともに、受信した前記下り方向データを前記無線端末に送信し、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局（無線基地局１Ｂ）とを含む無線通信システム（無線通信システム１０）であって、前記無線端末は、前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第２無線基地局に切り替える切り替え要求（DAP_Move_Requestメッセージ）を前記第２無線基地局に送信する切り替え要求送信部（要求送信部２２３）と、前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するデータ属性情報取得部（情報取得部２２１）と、前記データ属性情報取得部によって取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するデータ判定部（判定部２２２）とを備え、前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止めることを要旨とする。

このような無線通信システムによれば、広域通信網との間にデータ伝送路を設定する無線基地局をハンドオーバ元からハンドオーバ先へ切り替えるシステム構成において、当該切り替えに起因するネットワーク側の処理負荷を低減することができる。

本発明の第２の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記データ属性情報は、前記データ種別を識別するデータ種別識別子（フロープロファイルＩＤ）であり、前記データ判定部は、前記下り方向データの前記データ種別識別子が所定識別子である場合に、前記下り方向データが前記特定データであると判定することを要旨とする。

本発明の第３の側面は、本発明の第２の側面に係り、前記無線端末を遠隔制御可能な遠隔制御装置（監視装置８）をさらに備え、前記所定識別子は、前記制御装置によって指定されることを要旨とする。

本発明の第４の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記データ属性情報は、前記伝送優先度の高さを表す優先度レベル（フロープライオリティ）であり、前記データ判定部は、前記下り方向データの前記優先度レベルが所定レベルを下回る場合に、前記下り方向データが前記特定データであると判定することを要旨とする。

本発明の第５の側面は、本発明の第４の側面に係り、前記無線端末を遠隔制御可能な制御装置（監視装置８）をさらに備え、前記所定レベルは、前記制御装置によって指定されることを要旨とする。

本発明の第６の側面は、本発明の第１の側面に係り、前記ハンドオーバの実行後において、前記第２無線基地局と前記無線端末との間の無線品質を示す無線品質情報を取得する無線品質情報取得部（情報取得部２２１）と、前記無線品質情報取得部によって取得された前記無線品質情報に基づいて、前記第２無線基地局と前記無線端末との間の前記無線品質が劣化しているか否かを判定する無線品質判定部（判定部２２２）とをさらに備え、前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データでないと判定され、かつ前記無線品質判定部によって前記無線品質が劣化していると判定された場合、前記切り替え要求の送信を取り止めることを要旨とする。

本発明の第７の側面は、データ伝送用のデータ伝送路（データ伝送路６）を介して広域通信網（アクセスゲートウェイ３およびネットワーク４）から下り方向データを受信するとともに基地局間通信を利用して前記下り方向データを中継する第１無線基地局（無線基地局１Ａ）から、前記第１無線基地局によって中継された前記下り方向データを送信するとともに前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局（無線基地局１Ｂ）へのハンドオーバを実行する無線端末（無線端末２）であって、前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第２無線基地局に切り替える切り替え要求を前記第２無線基地局に送信する切り替え要求送信部（要求送信部２２３）と、前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するデータ属性情報取得部（情報取得部２２１）と、前記データ属性情報取得部によって取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するデータ判定部（判定部２２２）とを備え、前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止めることを要旨とする。

本発明の第８の側面は、データ伝送用のデータ伝送路を介して広域通信網から下り方向データを受信するとともに前記下り方向データを中継する第１無線基地局から、前記第１無線基地局によって中継された前記下り方向データを送信するとともに前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局へのハンドオーバを実行する無線端末に適用される無線通信方法であって、前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第１無線基地局から前記第２無線基地局へ切り替える切り替え要求を前記第２無線基地局に送信するステップと、前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するステップと、前記取得するステップにおいて取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するステップとを備え、前記送信するステップでは、前記判定するステップにおいて前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止めることを要旨とする。

本発明によれば、広域通信網との間にデータ伝送路を設定する無線基地局をハンドオーバ元からハンドオーバ先へ切り替えるシステム構成において、当該切り替えに起因するネットワーク側の処理負荷を低減可能な無線通信システム、無線端末および無線通信方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）データ属性判定処理、（３）無線通信システムの動作、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの構成
まず、本実施形態に係る無線通信システムの構成、具体的には、（１．１）全体概略構成、（１．２）無線端末の概略構成、（１．３）無線端末の詳細構成ついて説明する。

（１．１）全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。

図１に示すように、無線通信システム１０は、無線基地局１Ａ（第１無線基地局）、無線基地局１Ｂ（第２無線基地局）、無線端末２、アクセスゲートウェイ３、ネットワーク４、バックボーンネットワーク５および監視装置８を含む。本実施形態では、無線通信システム１０は、広域ＩＰブロードバンドシステムの１つである3GPP2 UMB Air Interface （以下、単に「ＵＭＢシステム」という）に基づく構成を有する。

無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂは、通信可能エリア内に位置する無線端末２と無線通信する。無線端末２は、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂが送信する無線信号（例えば、パイロット信号）の受信品質を比較し、受信品質が高い方に接続する。図１の例では、無線端末２は、無線基地局１Ａの通信可能エリアから無線基地局１Ｂの通信可能エリアに向けて移動しており、無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへ接続先を切り替えるハンドオーバを実行する。

無線基地局１Ａ、無線基地局１Ｂおよびアクセスゲートウェイ３は、バックボーンネットワーク５を介して互いに有線接続されている。ネットワーク４はインターネットなどの広域通信網であり、アクセスゲートウェイ３は当該広域通信網のゲートウェイ装置である。また、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂは、互いに有線通信（すなわち、基地局間通信）することができる。

ＵＭＢシステムでは、IETF RFC3931 Layer Two Tunneling Protocol-Version 3 (L2TPv3)、IETF RFC2784 Generic Routing Encapsulation (GRE)に代表されるようなＩＰトンネリング技術が採用される。具体的には、無線基地局１Ａまたは無線基地局１Ｂと、アクセスゲートウェイ３と間のユーザデータ伝送用のデータ伝送路６にはＧＲＥが採用される。無線基地局１Ａと無線基地局１Ｂとの間のユーザデータ伝送用のデータ伝送路７にはL2TPv3が採用される。

図１の例では、無線基地局１Ａはアクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定しており、無線基地局１Ｂはアクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定していない。ＵＭＢシステムでは、無線基地局１Ａのように、アクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定し、中継局として機能することができる無線基地局をＤＡＰ(Data Attachment Point)と称している。

下り方向通信（フォワードリンクとも呼ばれる）において、無線端末２が無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへのハンドオーバを実行すると、無線基地局１Ａは、アクセスゲートウェイ３からデータ伝送路６を介して受信した下り方向データ（下り方向パケット）を、基地局間通信を利用して無線基地局１Ｂに中継する。その際、無線基地局１Ａは、無線基地局１Ｂに中継する下り方向データに対して無線端末２用のヘッダを付加する。

無線基地局１Ｂは、無線基地局１Ａから受信した下り方向データを、無線区間を介して無線端末２に送信する。その際、無線基地局１Ｂは、無線端末２に送信する下り方向データに対して無線端末２用のヘッダを付加する。ＵＭＢシステムでは、無線基地局１Ｂのように無線端末２に下り方向データを直接送信する無線基地局をＦＬＳＥ(Forward Link Serving eBS)と称している。

このような処理によって、無線基地局１Ａにおいて無線端末２に未送信の下り方向データを無線基地局１Ｂから無線端末２へ送信することができるため、下り方向データのロスが低減される。

一方、上り方向通信（リバースリンクとも呼ばれる）においては、無線端末２は、無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへのハンドオーバを実行すると、無線区間を介して無線基地局１Ｂに上り方向データ（上り方向パケット）を送信する。その際、無線端末２は、無線基地局１Ｂに送信する上り方向データに対し、無線基地局１Ａ用のヘッダと無線基地局１Ｂ用のヘッダとを付加する。

無線基地局１Ｂは、無線端末２から上り方向データを受信すると、受信した上り方向データを無線基地局１Ａに中継する。無線基地局１Ａは、無線基地局１Ｂから上り方向データを受信すると、受信した上り方向データをアクセスゲートウェイ３に中継する。ＵＭＢシステムでは、無線基地局１Ｂのように無線端末２から上り方向データを直接受信する無線基地局をＲＬＳＥ(Reverse Link Serving eBS)と称している。なお、ＦＬＳＥとＲＬＳＥとが別々の無線基地局になることもある。

ＵＭＢシステムでは、オプション機能として、上り方向通信においてＤＡＰ（無線基地局１Ａ）を介さずにＲＬＳＥ（無線基地局１Ｂ）からアクセスゲートウェイ３へ上り方向データを中継することもできる。このような形態は、ＵＭＢシステムにおいてRL Only Bindingと呼ばれる。このため、以下においては主に下り方向通信について説明する。

通常のＵＭＢシステムでは、ハンドオーバによってＤＡＰとＦＬＳＥとが別々の無線基地局になってから一定時間が経過し、かつＦＬＳＥとＲＬＳＥとが同一の無線基地局である場合、無線端末２は、切り替え要求（以下、DAP_Move_Requestメッセージ）をＦＬＳＥ／ＲＬＳＥの無線基地局（ここでは、第２無線基地局）に送信する。DAP_Move_Requestメッセージは、ＤＡＰをＦＬＳＥ／ＲＬＳＥの無線基地局に切り替えるよう要求するメッセージである。

その結果、無線基地局１Ｂは、DAP_Move_Requestメッセージを受信すると、アクセスゲートウェイ３とのネゴシエーション後にアクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定する。この結果、ＤＡＰがＦＬＳＥ／ＲＬＳＥの無線基地局（ここでは、無線基地局１Ｂ）に切り替えられ、ＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが同一の無線基地局になる。

監視装置８は、バックボーンネットワーク５における通信帯域やトラフィック量を監視する。また、監視装置８は、バックボーンネットワーク５、無線基地局１Ａおよび無線基地局１Ｂを介して、無線端末２と通信可能である。本実施形態において監視装置８は、無線端末２を遠隔制御可能な制御装置を構成する。

無線端末２は、下り方向データのデータ属性に応じてDAP_Move_Requestメッセージを送信するか否かを判定する。ここでデータ属性には、下り方向データのデータ種別または下り方向データの伝送優先度の少なくとも一方が含まれる。

（１．２）無線端末の概略構成
次に、無線端末２の概略構成について説明する。図２は、無線端末２の概略構成図である。

図２に示すように、無線端末２は、ＲＦ部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、表示部２４０、操作部２５０、マイク２６０、スピーカ２７０および音声コーデック部２８０を含む。

ＲＦ部２１０は、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータおよびダウンコンバータなどを含み、無線信号の送受信を行う。制御部２２０は、例えばＣＰＵによって構成され、無線端末２が具備する各種機能を制御する。記憶部２３０は、例えばメモリによって構成され、無線端末２における制御などに用いられる各種情報を記憶する。

表示部２４０は、制御部２２０を介して受信した画像を表示したり、操作内容（入力電話番号やアドレスなど）を表示したりする。操作部２５０は、テンキーやファンクションキーなどによって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。マイク２６０は、音声を集音し、集音された音声に基づく音声データを音声コーデック部２８０経由で制御部２２０に入力する。スピーカ２７０は、音声コーデック部２８０を介して制御部２２０から取得した音声データに基づいて音声を出力する。

（１．３）無線端末の詳細構成
次に、無線端末２の詳細構成、具体的には、制御部２２０の機能ブロック構成について説明する。図３は、制御部２２０の機能ブロック構成図である。

図３に示すように、制御部２２０は、情報取得部２２１、判定部２２２および要求送信部２２３を含む。

情報取得部２２１は、下り方向データのデータ属性を示すデータ属性情報を取得する。本実施形態では、データ属性情報として、下り方向データのデータ種別を識別するフロープロファイルＩＤ（データ種別識別子）と、下り方向データの伝送優先度の高さを表すフロープライオリティ（優先度レベル）とを用いる。ここでフローとは、共通した特性を有する一連のパケットを意味している。

例えば、無線端末２の記憶部２３０には、フローとフロープロファイルＩＤとフロープライオリティとを対応付けたフロー情報が記憶されており、情報取得部２２１は、当該フロー情報を取得する。あるいは、情報取得部２２１は、下り方向データ（フロー）に含まれるフロープロファイルＩＤおよびフロープライオリティを取得してもよい。なお、本実施形態において情報取得部２２１はデータ属性情報取得部を構成する。

判定部２２２は、情報取得部２２１によって取得されたデータ属性情報に基づいて、下り方向データがDAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定する。具体的には、判定部２２２は、下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤである場合に、下り方向データが特定データであると判定する。また、判定部２２２は、下り方向データのフロープライオリティが所定レベルを下回る場合に、下り方向データが特定データであると判定する。すなわち、本実施形態において判定部２２２は、データ判定部を構成する。

要求送信部２２３は、無線端末２が無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへのハンドオーバを実行してから一定時間が経過し、かつＦＬＳＥとＲＬＳＥとが同一の無線基地局である場合、DAP_Move_Requestメッセージを無線基地局１Ｂに送信する。本実施形態において要求送信部２２３は、切り替え要求送信部を構成する。

ただし、上記の条件を満たしていても、判定部２２２によって下り方向データが特定データであると判定された場合、要求送信部２２３は、DAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止める。

（２）データ属性判定処理
次に、判定部２２２によって実行されるデータ属性判定処理について説明する。

判定部２２２は、以下の（ａ）、（ｂ）の条件が満たされた場合、下り方向データが特定データであると判定する。
（ａ）下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤである場合
（ｂ）下り方向データのフロープライオリティが所定レベルを下回る場合

なお、判定部２２２は、上記（ａ）または（ｂ）のいずれか一方の条件のみを判断しても良く、（ａ）および（ｂ）の両条件を判断してもよい。以下では、判定部２２２が（ａ）および（ｂ）の両条件を判断する場合について説明する。

ＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別々の無線基地局である場合、無線基地局間でデータ送受信が行われるため、無線基地局間を接続するバックボーンネットワーク５におけるトラフィック量が増大する問題がある。

また、ＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別々の無線基地局である場合、各無線基地局において処理遅延が発生する問題がある。さらに、ＤＡＰおよびＦＬＳＥ／ＲＬＳＥのそれぞれに対応したヘッダが必要となり、パケットにおけるヘッダの占める割合、すなわちオーバヘッドが増大する。

一方で、ＤＡＰ切り替えを実行すると、ＤＡＰ切り替えに伴うネットワーク側の処理負荷が増大する。

このため、上記の所定ＩＤは、トラフィック量が小さいアプリケーション（例えばＨＴＴＰなど）に対応するフロープロファイルＩＤとすることが好ましい。これにより、トラフィック量が小さい場合には、ＤＡＰ切り替えを取り止めることができる。したがって、バックボーンネットワーク５におけるトラフィック量の増大を抑制しつつ、ＤＡＰ切り替えに伴うネットワーク側の処理負荷を低減可能となる。

また、上記の所定レベルは、フロープライオリティが“高”（例えば１１１１）および“低”（例えば００００）の２種類である場合、“高”と“低”との中間（例えば０１００）とすることが好ましい。これにより、伝送遅延が低いフローに対するＤＡＰ切り替えを取り止めることができる。したがって、伝送遅延およびオーバヘッドが大きくても構わないようなフローについて、ＤＡＰ切り替えに伴うネットワーク側の処理負荷を低減可能となる。

なお、上記の所定ＩＤおよび所定レベルの情報は、無線端末２の記憶部２３０に記憶される。また、上記の所定ＩＤおよび所定レベルは、監視装置８によって指定可能である。すなわち、オペレータが、バックボーンネットワーク５などの状況に応じて任意に上記の所定ＩＤおよび所定レベルを指定可能としている。

図４は、フロープロファイルＩＤの一例を示す図である。

図４に示すように、フロープロファイルＩＤは、データ種別毎に割り当てられている。具体的には、フロープロファイルＩＤにより、データ種別がテキスト、音声、映像などのいずれかであるかを識別可能となっている。例えば、テキストを送受信するアプリケーションはトラフィック量が小さいため、ＤＡＰ切り替えを行わないことが好ましい。

（３）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム１０の動作について、（３．１）全体概略動作、（３．２）無線端末の動作の順に説明する。

（３．１）全体概略動作
図５は、無線通信システム１０の全体概略動作を示すシーケンス図である。ここでは、無線端末２が無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂへのハンドオーバを実行した直後の動作シーケンスについて説明する。

図５に示すように、無線基地局１ＡはＤＡＰとして機能しており、無線基地局１ＢはＦＬＳＥおよびＲＬＳＥとして機能している。

ステップＳ１１０において、アクセスゲートウェイ３は、データ伝送路６を介して下り方向データを無線基地局１Ａに送信する。無線基地局１Ａは、アクセスゲートウェイ３から下り方向データを受信すると、データ伝送路７を介して当該下り方向データを無線基地局１Ｂに中継する（ステップＳ１２０）。無線基地局１Ｂは、無線基地局１Ａから下り方向データを受信すると、無線区間を介して当該下り方向データを無線端末２に送信する（ステップＳ１３０）。

ステップＳ１６０において、無線端末２の判定部２２２は、上述したデータ属性判定処理を実行する。なお、ステップＳ１６０の詳細な処理フローについては後述する。ステップＳ１７０において、判定部２２２は、データ属性判定処理の結果に応じて、ＤＡＰ切り替えが可能であるか否かを判定する。

ＤＡＰ切り替えが可能である場合には処理がステップＳ１８０に進み、ＤＡＰ切り替えが不可である場合には処理がステップＳ２３０に進む。ＤＡＰ切り替えが不可である場合のステップＳ２３０において、無線端末２は、無線基地局１Ｂに対するDAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止め、無線基地局１Ｂからの下り方向データの受信を継続する。

ステップＳ１８０において、無線端末２の要求送信部２２３は、DAP_Move_Requestメッセージを無線基地局１Ｂに送信する。無線基地局１Ｂは、無線端末２からDAP_Move_Requestメッセージを受信すると、自局が無線端末２のＤＡＰになることを要求する制御メッセージであるPMIP_Registration_Requestメッセージをアクセスゲートウェイ３に送信する（ステップＳ１９０）。

アクセスゲートウェイ３は、無線基地局１ＢからPMIP_Registration_Requestメッセージを受信すると、PMIP_Registration_Requestメッセージに対する応答メッセージであるPMIP_Registration_Replyメッセージを無線基地局１Ｂに送信する（ステップＳ２００）。

無線基地局１Ｂは、PMIP_Registration_Replyメッセージを受信すると、アクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定する。すなわち、この時点で無線基地局１Ｂが無線端末２のＤＡＰに切り替る。そして、無線基地局１Ｂは、自局がＤＡＰになったことを通知する制御メッセージであるDAP_assignmentメッセージを無線端末２に送信する（ステップＳ２１０）。

ＤＡＰが無線基地局１Ａから無線基地局１Ｂに切り替った後のステップＳ２２０において、アクセスゲートウェイ３は、下り方向データを無線基地局１Ａではなく無線基地局１Ｂに送信する。無線基地局１Ａは、アクセスゲートウェイ３から下り方向データを受信すると、無線区間を介して当該下り方向データを無線端末２に送信する（ステップＳ２３０）。

（３．２）無線端末の動作
図６は、無線端末２の動作、具体的には、図５のステップＳ１６０の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ１６１において、判定部２２２は、ハンドオーバによりＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別の無線基地局になってから一定時間が経過したか否かを判定する。ＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別の無線基地局になってから一定時間が経過したと判定された場合には処理がステップＳ１６２に進む。

ステップＳ１６２において、判定部２２２は、ＦＬＳＥとＲＬＳＥとが同一の無線基地局であるか否かを判定する。ＦＬＳＥとＲＬＳＥとが同一の無線基地局であると判定された場合、処理がステップＳ１６３に進む。ＦＬＳＥとＲＬＳＥとが異なる無線基地局であると判定された場合、処理がステップＳ１６６に進み、ＤＡＰ切り替えが不可であると判定される。

ステップＳ１６３において、判定部２２２は、下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤであるか否かを判定する。図６の例では、判定部２２２は、下り方向データのフロープロファイルＩＤが＜ａａ＞および／または＜ｂｂ＞であるか否かを判定する。

下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤであると判定された場合、処理がステップＳ１６６に進み、ＤＡＰ切り替えが不可であると判定される。一方、下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤでないと判定された場合、処理がステップＳ１６４に進む。

ステップＳ１６４において、判定部２２２は、下り方向データのフロープライオリティが一定レベル以上であるか否かを判定する。例えば、判定部２２２は、下り方向データのフロープライオリティが０１００以上であるか否かを判定する。下り方向データのフロープライオリティが一定レベル以上であると判定された場合、処理がステップＳ１６５に進み、ＤＡＰ切り替えが可能であると判定される。一方、下り方向データのフロープライオリティが一定レベル未満であると判定された場合、処理がステップＳ１６６に進み、ＤＡＰ切り替えが不可であると判定される。

なお、ステップＳ１６３とステップＳ１６４とは、実行する順序が逆であってもよい。また、ステップＳ１６３において用いられる所定ＩＤと、ステップＳ１６４において用いられる一定レベル（所定レベル）とは、上述したように、監視装置８からの指定によって変更可能である。

（４）作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、アクセスゲートウェイ３との間にデータ伝送路６を設定する無線基地局（ＤＡＰ）をハンドオーバ元の無線基地局１Ａからハンドオーバ先の無線基地局１Ｂへ切り替えるシステム構成において、当該切り替えに起因するネットワーク側の処理負荷を低減することができる。

また、本実施形態によれば、無線端末２は、下り方向データのフロープロファイルＩＤが所定ＩＤである場合に、DAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止める。具体的には、トラフィック量が小さいアプリケーションに対応するフロープロファイルＩＤを上記の所定ＩＤとすることによって、トラフィック量が小さい場合には、DAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止めることができる。したがって、バックボーンネットワーク５におけるトラフィック量の増大を抑制しつつ、ＤＡＰ切り替えに伴うネットワーク側の処理負荷を低減可能となる。

本実施形態によれば、無線端末２は、下り方向データの優先度レベルが所定レベルを下回る場合に、DAP_Move_Requestメッセージの送信を取り止める。これにより、伝送遅延およびオーバヘッドが大きくても構わないようなフローについて、ＤＡＰ切り替えに伴うネットワーク側の処理負荷を低減可能となる。

さらに、本実施形態によれば、監視装置８は、上記の所定ＩＤおよび所定レベルを指定する。したがって、オペレータが、バックボーンネットワーク５における通信帯域やトラフィック量に応じて、上記の所定ＩＤおよび所定レベルを変更することができる。

（５）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

（５．１）実施形態の変更例
上述した実施形態では、無線端末２は、下り方向データのデータ属性に応じてDAP_Move_Requestメッセージを送信するか否かを判定していた。本変更例では、無線端末２は、データ属性に加え、無線基地局１Ｂとの間の無線品質に応じてDAP_Move_Requestメッセージを送信するか否かを判定する。すなわち、本変更例では、情報取得部２２１は無線品質情報取得部としても機能する。また、判定部２２２は無線品質判定部としても機能する。

図７は、本変更例に係る無線通信システム１０の全体概略動作を示すシーケンス図である。ここでは、図５と異なる処理についてのみ説明する。

ステップＳ１４０において、無線端末２の判定部２２２は、無線品質判定処理を実行する。なお、ステップＳ１４０の詳細な処理フローについては後述する。

ステップＳ１５０において、判定部２２２は、無線品質判定処理の結果に応じて、ＤＡＰ切り替えが可能であるか否かを判定する。ＤＡＰ切り替えが可能である場合には処理がステップＳ１６０に進み、ＤＡＰ切り替えが不可である場合には処理がステップＳ２３０に進む。

図８は、無線端末２の動作、具体的には、図７のステップＳ１４０の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ１４２において、判定部２２２は、ＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとして機能する無線基地局１Ｂから受信する無線信号のＲＳＳＩが、一定閾値以上であるか否かを判定する。ＲＳＳＩが一定閾値以上であると判定された場合には処理がステップＳ１４３に進み、ＲＳＳＩが一定閾値未満であると判定された場合には処理がステップＳ１４４に進む。

ステップＳ１４３において、判定部２２２は、無線状態カウンタに１を加算する。一方、ステップＳ１４４において、判定部２２２は、無線状態カウンタをクリアする。

ステップＳ１４５において、判定部２２２は、ハンドオーバによりＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別の無線基地局になってから一定時間が経過したか否かを判定する。ＤＡＰとＦＬＳＥ／ＲＬＳＥとが別の無線基地局になってから一定時間が経過したと判定された場合には処理がステップＳ１４６に進み、一定時間が経過していないと判定された場合には処理がステップＳ１４２に戻る。

ステップＳ１４６において、判定部２２２は、無線状態カウンタが一定値以上であるか否かを判定する。無線状態カウンタが一定値以上であると判定された場合には処理がステップＳ１４７に進み、無線状態カウンタが一定値未満であると判定された場合には処理がステップＳ１４８に進む。

ステップＳ１４７では、ＤＡＰ切り替えが可能であると判定される。一方、ステップＳ１４８では、ＤＡＰ切り替えが不可であると判定される。

（５．２）他の適用例
なお、上述した実施形態では、ＵＭＢシステムに基づく構成について説明したが、ＵＭＢシステムに限らず、広域通信網との間にデータ伝送路を設定する無線基地局をハンドオーバ元からハンドオーバ先へ切り替える無線通信システムであれば、本発明を応用可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の詳細構成を示す機能ブロック構成図である。 フロープロファイルＩＤの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の動作、具体的には、図５のステップＳ１６０の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変更例に係る無線通信システムの全体概略動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態の変更例に係る無線端末の動作、具体的には、図７のステップＳ１４０の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…無線基地局、２…無線端末、３…アクセスゲートウェイ、４…ネットワーク、５…バックボーンネットワーク、６，７…データ伝送路、８…監視装置、１０…無線通信システム、２１０…ＲＦ部、２２０…制御部、２２１…情報取得部、２２２…判定部、２２３…要求送信部、２３０…記憶部、２４０…表示部、２５０…操作部、２６０…マイク、２７０…スピーカ、２８０…音声コーデック部

Claims (8)

1. ハンドオーバを実行する無線端末と、
   前記無線端末のハンドオーバ元であり、データ伝送用のデータ伝送路を広域通信網との間に設定し、前記広域通信網から前記データ伝送路を介して下り方向データを受信し、基地局間通信を利用して前記下り方向データを中継する第１無線基地局と、
   前記無線端末のハンドオーバ先であり、前記第１無線基地局によって中継される前記下り方向データを受信するとともに、受信した前記下り方向データを前記無線端末に送信し、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局と
   を含む無線通信システムであって、
   前記無線端末は、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第２無線基地局に切り替える切り替え要求を前記第２無線基地局に送信する切り替え要求送信部と、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するデータ属性情報取得部と、
   前記データ属性情報取得部によって取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するデータ判定部と
   を備え、
   前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止める無線通信システム。
2. 前記データ属性情報は、前記データ種別を識別するデータ種別識別子であり、
   前記データ判定部は、前記下り方向データの前記データ種別識別子が所定識別子である場合に、前記下り方向データが前記特定データであると判定する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線端末を遠隔制御可能な制御装置をさらに備え、
   前記所定識別子は、前記制御装置によって指定される請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記データ属性情報は、前記伝送優先度の高さを表す優先度レベルであり、
   前記データ判定部は、前記下り方向データの前記優先度レベルが所定レベルを下回る場合に、前記下り方向データが前記特定データであると判定する請求項１に記載の無線通信システム。
5. 前記無線端末を遠隔制御可能な制御装置をさらに備え、
   前記所定レベルは、前記制御装置によって指定される請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記ハンドオーバの実行後において、前記第２無線基地局と前記無線端末との間の無線品質を示す無線品質情報を取得する無線品質情報取得部と、
   前記無線品質情報取得部によって取得された前記無線品質情報に基づいて、前記第２無線基地局と前記無線端末との間の前記無線品質が劣化しているか否かを判定する無線品質判定部と
   をさらに備え、
   前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データでないと判定され、かつ前記無線品質判定部によって前記無線品質が劣化していると判定された場合、前記切り替え要求の送信を取り止める請求項１に記載の無線通信システム。
7. データ伝送用のデータ伝送路を介して広域通信網から下り方向データを受信するとともに基地局間通信を利用して前記下り方向データを中継する第１無線基地局から、前記第１無線基地局によって中継された前記下り方向データを送信するとともに前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局へのハンドオーバを実行する無線端末であって、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第２無線基地局に切り替える切り替え要求を前記第２無線基地局に送信する切り替え要求送信部と、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するデータ属性情報取得部と、
   前記データ属性情報取得部によって取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するデータ判定部と
   を備え、
   前記切り替え要求送信部は、前記データ判定部によって前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止める無線端末。
8. データ伝送用のデータ伝送路を介して広域通信網から下り方向データを受信するとともに前記下り方向データを中継する第１無線基地局から、前記第１無線基地局によって中継された前記下り方向データを送信するとともに前記広域通信網との間に前記データ伝送路を未設定である第２無線基地局へのハンドオーバを実行する無線端末に適用される無線通信方法であって、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記広域通信網との間に前記データ伝送路を設定する無線基地局を前記第１無線基地局から前記第２無線基地局へ切り替える切り替え要求を前記第２無線基地局に送信するステップと、
   前記ハンドオーバの実行後において、前記下り方向データのデータ種別または前記下り方向データに割り当てられた伝送優先度の少なくとも一方を示すデータ属性情報を取得するステップと、
   前記取得するステップにおいて取得された前記データ属性情報に基づいて、前記下り方向データが前記切り替え要求の送信を取り止め可能な特定データであるか否かを判定するステップと
   を備え、
   前記送信するステップでは、前記判定するステップにおいて前記下り方向データが前記特定データであると判定された場合に、前記切り替え要求の送信を取り止める無線通信方法。

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