JP5399860B2 - Base station apparatus, handover control method, and radio communication network system - Google Patents

Base station apparatus, handover control method, and radio communication network system Download PDF

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Description

本発明は、例えば自動車や電車等の移動体に搭乗した人が移動中に携帯電話等端末で無線通信を行う場合等に実行されるチャネル推定を利用したハンドオーバ制御に関し、特に移動元の基地局装置から移動先の基地局装置へ接続を切りかえるハンドオーバの制御方法およびそれを利用した制御装置に関する。   The present invention relates to handover control using channel estimation that is performed when a person on a moving body such as an automobile or a train performs wireless communication with a terminal such as a mobile phone while moving, and in particular, a base station of a movement source The present invention relates to a handover control method for switching connection from a device to a destination base station device and a control device using the same.

基地局と端末間で行われる無線通信手段の一つにWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)がある。WiMAXは、IEEE(電気電子学会)標準規格802.16eをもとに規格化された広帯域無線アクセスを提供する無線通信システムであり、特に高速移動体通信方式として期待され、規格が策定されている。   One wireless communication means performed between a base station and a terminal is WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). WiMAX is a wireless communication system that provides broadband wireless access standardized based on the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standard 802.16e, and is expected especially as a high-speed mobile communication system, and a standard has been established. .

WiMAXネットワークは基地局(BS)と端末(MS)とを備えており、基地局と端末とは互いに無線通信を行っているが、端末が移動する(端末を所持しているユーザが移動する)ことにより、セル(BSとMSとが無線通信可能な範囲)境界付近に達し、現在接続サービスを受けている基地局(サービング基地局)との通信状態が悪化すると、より通信状態が安定した、又は負荷の少ない基地局(ターゲット基地局)へ接続を切り替える必要がある。   The WiMAX network includes a base station (BS) and a terminal (MS), and the base station and the terminal communicate with each other wirelessly, but the terminal moves (the user who owns the terminal moves). As a result, when the communication state with the base station (serving base station) that is currently receiving the connection service deteriorates when the cell (range where the BS and the MS can wirelessly communicate) is reached, the communication state becomes more stable. Alternatively, it is necessary to switch the connection to a base station (target base station) with a small load.

このようなサービング基地局からターゲット基地局へと接続を切り替えるハンドオーバの手法には、端末から起動する端末主導ハンドオーバと、基地局から起動する基地局主導ハンドオーバの2種類が規定されている。   As a handover method for switching the connection from the serving base station to the target base station, two types of terminal-initiated handover activated from the terminal and base station-initiated handover activated from the base station are defined.

端末主導ハンドオーバにおける端末とサービング基地局間でのハンドオーバ手順は、ハンドオーバを行う適切な条件が満たされると、端末がハンドオーバの対象基地局のリスト及び信号レベル情報と共に、端末ハンドオーバ要求(MOB_MSHO−REQ)メッセージをサービング基地局に送り、サービング基地局はそのメッセージに対して、次に対象となる基地局が現在端末に提供されているサービスを提供できるか確認し、ターゲット基地局となりうる適切な基地局のリストと提供可能なサービス・レベルなどの情報を含んだ基地局ハンドオーバ要求(MOB_BSHO−RSP)メッセージを端末に送る。基地局ハンドオーバ要求メッセージを受信した端末は、ハンドオーバ条件が満たされていれば、ターゲット基地局の情報(基地局ID)を含んだハンドオーバ完了通知(MOB_HO−IND)メッセージをサービング基地局に送信することでサービング基地局とのハンドオーバ手続を完了する。なお、ハンドオーバを行う適切な条件としては、端末のCINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio, 搬送波対干渉・雑音比)値を基準とする方法が考えられる。   The handover procedure between the terminal and the serving base station in the terminal-initiated handover is performed when the appropriate conditions for performing the handover are satisfied, the terminal together with the list of the target base stations to be handed over and the signal level information together with the terminal handover request (MOB_MSHO-REQ) A message is sent to the serving base station, and the serving base station confirms whether the next target base station can provide the service currently provided to the terminal in response to the message, and an appropriate base station that can be the target base station. And a base station handover request (MOB_BSHO-RSP) message including information such as a list of available service levels and the service level. The terminal that has received the base station handover request message transmits a handover completion notification (MOB_HO-IND) message including target base station information (base station ID) to the serving base station if the handover condition is satisfied. To complete the handover procedure with the serving base station. As an appropriate condition for performing the handover, a method based on the CINR (Carrier to Interference plus Noise Ratio) value of the terminal can be considered.

これに対し、基地局主導ハンドオーバにおける端末とサービング基地局間でのハンドオーバ手順は、一般的に基地局の負荷バランスの調整のために行われるものである。この場合の端末とサービング基地局間でのハンドオーバに際しては、ハンドオーバの開始前に、サービング基地局側で端末のCINR値のモニタすることにより、端末に対するハンドオーバ関連情報(サービスの提供状況)の確認を行う。また、サービング基地局は隣接基地局とバックホール(基幹ネットワークに接続するための回線)上の通信によって、端末に対するハンドオーバ関連情報の交換を行う。サービング基地局は、自局の端末に対するハンドオーバ関連情報と隣接基地局の端末に対するハンドオーバ関連情報に基づき、自身のアルゴリズム(処理手順)によって適切なターゲット基地局を選定して、端末にBSHO−REQ(基地局ハンドオーバ要求)メッセージを送る。このメッセージには、ハンドオーバモード(強制または推奨モード)、ターゲット基地局のリスト、ハンドオーバ手順の最適化フィールド、認証ポリシーなどが含まれる。メッセージを受け取った端末は、ターゲット基地局の信号レベルとサービス可能情報などに基づいて、ハンドオーバの適切な環境だと判断される場合には、ターゲット基地局IDを含んだHO−IND(ハンドオーバ通知)メッセージをサービング基地局へ送ることでハンドオーバの決定を知らせる。以後のハンドオーバの手順は、端末主導ハンドオーバにおけるハンドオーバシーケンス手順及び必要トラフィック(メッセージ数)と同様である。   On the other hand, the handover procedure between the terminal and the serving base station in the base station initiated handover is generally performed for adjusting the load balance of the base station. When handover is performed between the terminal and the serving base station in this case, before the handover is started, the CINR value of the terminal is monitored on the serving base station side, thereby confirming handover related information (service provision status) for the terminal. Do. In addition, the serving base station exchanges handover-related information with respect to the terminal through communication on a backhaul (a line for connecting to the backbone network) with an adjacent base station. The serving base station selects an appropriate target base station by its own algorithm (processing procedure) based on the handover related information for the terminal of its own station and the handover related information for the terminal of the adjacent base station, and sends a BSHO-REQ ( Base station handover request) message. This message includes a handover mode (forced or recommended mode), a list of target base stations, a handover procedure optimization field, an authentication policy, and the like. If the terminal that has received the message determines that the environment is suitable for handover based on the signal level of the target base station, serviceable information, etc., the HO-IND (handover notification) including the target base station ID A handover is notified by sending a message to the serving base station. The subsequent handover procedure is the same as the handover sequence procedure and necessary traffic (number of messages) in the terminal initiated handover.

図7は、上述のような従来の基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。無線部1は、無線端末装置(図示せず)と無線通信を行いデータの送受信を行う。まず、無線端末装置からデータを受信した際の基地局装置の処理について説明する。無線部1が無線端末装置から受信したデータは信号処理部2に伝送される。信号処理部2のFFT(高速フーリエ変換)部21では入力信号からガイドインターバル(GI)が削除され、高速フーリエ変換により複数のサブキャリア信号が再生される。チャネル推定処理部22は、FFT部21により再生された信号のパイロット配置から、イコライゼーションのために受信した信号のマルチパス状態を正確に推定する。復調処理部23は、チャネル推定処理部22によりパイロットを補正された信号を、ユーザデータに復調する。次に、復調データ送信部24は、復調されたデータ(上りユーザデータ)を制御処理部3の復調データ受信部に与える。   FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the conventional base station apparatus as described above. The wireless unit 1 performs wireless communication with a wireless terminal device (not shown) to transmit and receive data. First, processing of the base station apparatus when data is received from the wireless terminal apparatus will be described. Data received by the wireless unit 1 from the wireless terminal device is transmitted to the signal processing unit 2. An FFT (Fast Fourier Transform) unit 21 of the signal processing unit 2 deletes the guide interval (GI) from the input signal, and a plurality of subcarrier signals are reproduced by the Fast Fourier Transform. The channel estimation processing unit 22 accurately estimates the multipath state of the signal received for equalization from the pilot arrangement of the signal reproduced by the FFT unit 21. The demodulation processing unit 23 demodulates the signal whose pilot has been corrected by the channel estimation processing unit 22 into user data. Next, the demodulated data transmitting unit 24 gives the demodulated data (uplink user data) to the demodulated data receiving unit of the control processing unit 3.

上りユーザデータは、制御処理部3の復調データ受信部31で受信され、上りユーザデータをサーバ4に供給する。   The uplink user data is received by the demodulated data receiving unit 31 of the control processing unit 3, and the uplink user data is supplied to the server 4.

次に、無線端末装置へデータを送信する際の基地局装置の処理について説明する。サーバ4からの下りユーザデータは、制御処理部3のデータスケジューラ部35を介して信号処理部2の変調データ受信部27で受信され、変調処理部28に供給される。変調処理部28では、下りユーザデータを例えばOFDM方式で変調し、次のiFFT部29で逆高速フーリエ変換する。そして、その出力信号にGIを挿入して無線部1に送る。そして、無線部1から無線端末装置へ送信される。   Next, processing of the base station apparatus when transmitting data to the wireless terminal apparatus will be described. Downlink user data from the server 4 is received by the modulation data receiving unit 27 of the signal processing unit 2 via the data scheduler unit 35 of the control processing unit 3 and supplied to the modulation processing unit 28. In the modulation processing unit 28, the downlink user data is modulated by, for example, the OFDM system, and the next iFFT unit 29 performs inverse fast Fourier transform. Then, a GI is inserted into the output signal and sent to the radio unit 1. Then, it is transmitted from the wireless unit 1 to the wireless terminal device.

社団法人電波産業会、" OFDMA Broadband Mobile Wireless Access System (WiMAXTM applied in Japan) ARIB STD-T94 Version 1.4 “、[online]、2009年3月18日、社団法人電波産業会、[2009年10月27日検索]、インターネット(URL:http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T94v1_4-1p2.pdf及びhttp://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T94v1_4-2p2.pdf)Japan Radio Industry Association, “OFDMA Broadband Mobile Wireless Access System (WiMAXTM applied in Japan) ARIB STD-T94 Version 1.4“, [online], March 18, 2009, Japan Radio Industry Association, [October 27, 2009 Day search], Internet (URL: http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T94v1_4-1p2.pdf and http://www.arib.or.jp/ english / html / overview / doc / 1-STD-T94v1_4-2p2.pdf)

WiMAX通信システムにおいては、例えば端末を所持している複数のユーザが電車に乗って移動することにより、複数の端末が同時にセル境界付近に到達すると、特に、端末主導ハンドオーバでは、一斉にサービング基地局に対してハンドオーバ要求をすることが予想される。このように、個々の端末が独立してハンドオーバシーケンスを実施すると、制御メッセージ通信が端末の数だけ発生し、急激に無線トラフィックの低下が発生することになる。また、ユーザ間の処理が衝突することで、スムーズにハンドオーバを実施することができなくなる。   In a WiMAX communication system, for example, when a plurality of users who have terminals move on a train and the plurality of terminals simultaneously reach the vicinity of a cell boundary, particularly in terminal-driven handover, the serving base station It is expected to make a handover request for As described above, when each terminal independently performs the handover sequence, control message communication is generated by the number of terminals, and the radio traffic is drastically reduced. In addition, the handover between the users cannot be performed smoothly due to the collision between the processes between the users.

基地局主導ハンドオーバにおいても、端末のCINR値を基準にハンドオーバ指示を行う方式にあっては、複数の端末が同時にセル境界付近に到達することにより同様の問題が発生する。   Even in the base station initiated handover, in the method in which the handover instruction is performed based on the CINR value of the terminal, the same problem occurs when a plurality of terminals reach the vicinity of the cell boundary at the same time.

本発明は、上述した問題点に鑑み、複数端末が同時にセル境界付近に達した場合であっても、無線トラフィックの低下を発生させることなく、各端末のハンドオーバをスムーズに行うことができる基地局装置の提供を目的とする。   In view of the problems described above, the present invention provides a base station that can smoothly perform handover of each terminal without causing a decrease in radio traffic even when a plurality of terminals simultaneously reach the vicinity of a cell boundary. The purpose is to provide a device.

上記目的を達成するために本発明は、同時に移動する複数の無線端末装置と無線通信を行う基地局において、前記基地局は、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動に関する情報を取得し、前記移動に関する情報が類似する前記各無線端末装置をグループとして管理し、前記基地局は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になると、前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対してターゲット基地局を特定する情報を送信することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a base station that performs wireless communication with a plurality of wireless terminal devices that move at the same time, wherein the base station uses each wireless terminal from a signal obtained by wireless communication with each wireless terminal device. The information on the movement of the device is acquired, the wireless terminal devices having similar information on the movement are managed as a group, and the base station is information indicating communication states with the plurality of wireless terminal devices belonging to the group. When a value based on the threshold value is equal to or less than a predetermined threshold, information for specifying a target base station is transmitted to the plurality of wireless terminal apparatuses belonging to the group.

本発明によれば、基地局装置がサービスを提供している各無線端末装置のデータを受信して、各無線端末装置の移動に関する情報を取得し、移動に関する情報が類似する無線端末装置をグループとして管理し、ハンドオーバをする際には基地局側から一つのグループに対して一括してハンドオーバの指示を出すことができるので、各無線端末装置がハンドオーバシーケンスを独立して発生する必要がなくなり、トラフィック低下の軽減につながる。なお、グループ化のために必要な各無線端末装置の移動に関する情報は、複数の無線端末装置が同一の移動をしていると判断できる情報であり、例えば無線端末装置の移動方向や移動速度が考えられる。   According to the present invention, the base station apparatus receives data of each wireless terminal apparatus that provides services, acquires information related to movement of each wireless terminal apparatus, and groups wireless terminal apparatuses with similar information regarding movement. When performing handover, the base station side can collectively issue a handover instruction to one group, so that it is not necessary for each wireless terminal device to independently generate a handover sequence, This will reduce traffic drop. Note that the information regarding the movement of each wireless terminal device necessary for grouping is information that can be determined that a plurality of wireless terminal devices are moving in the same way. For example, the moving direction and moving speed of the wireless terminal devices are Conceivable.

また、本発明は、前記基地局と前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置のCINR値の平均値であることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the information indicating the communication state between the base station and the plurality of wireless terminal devices belonging to the group is an average value of CINR values of the plurality of wireless terminal devices belonging to the group. And

本発明によれば、CINR値の平均値が低くなると、基地局装置がグループに属する各無線端末装置に対してハンドオーバ指示を一括して行うことができる。   According to the present invention, when the average CINR value becomes low, the base station apparatus can collectively issue a handover instruction to each radio terminal apparatus belonging to the group.

また、本発明は、前記ターゲット基地局を特定する情報は、基地局ID及び認証情報であることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the information specifying the target base station is a base station ID and authentication information.

本発明によれば、基地局は、各無線端末装置に対してハンドオーバ指示を行う前に、ターゲット基地局は、ハンドオーバ要求がなされる可能性のある無線端末装置数、無線端末装置の認証情報を取得することができるため、ハンドオーバ要求があったときに迅速にハンドオーバを完了し、各無線端末装置との無線通信を開始することができる。   According to the present invention, before the base station issues a handover instruction to each wireless terminal device, the target base station displays the number of wireless terminal devices that may be handed over and the authentication information of the wireless terminal device. Therefore, when a handover request is made, the handover can be completed quickly and wireless communication with each wireless terminal device can be started.

また、本発明は、前記複数の無線端末装置と前記基地局との無線通信手段は、WiMAXであって、前記ターゲット基地局を特定する情報を前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して送信する手段として、前記グループに属する前記複数の無線端末装置を受信端末として指定したマルチキャストCIDのメッセージを使用することを特徴とする。   In the present invention, the wireless communication means between the plurality of wireless terminal devices and the base station is WiMAX, and information specifying the target base station is transmitted to the plurality of wireless terminal devices belonging to the group. As a means for transmitting, a message of a multicast CID in which the plurality of wireless terminal devices belonging to the group are designated as receiving terminals is used.

本発明によれば、基地局がハンドオーバ指示を含む制御メッセージをグループに属する無線端末装置ごとに作成する必要がなく、各無線端末装置を受信端末として指定することにより、一つのマルチキャストCIDのメッセージを使用することで、グループに属する複数の無線端末装置はハンドオーバ指示を受信し、ハンドオーバを完了することができるため、より多くの無線端末装置に対して一度にハンドオーバ指示を出すことができる。   According to the present invention, it is not necessary for the base station to create a control message including a handover instruction for each wireless terminal device belonging to the group, and by specifying each wireless terminal device as a receiving terminal, a message of one multicast CID can be transmitted. By using it, a plurality of wireless terminal apparatuses belonging to the group can receive the handover instruction and complete the handover, so that a handover instruction can be issued to more wireless terminal apparatuses at a time.

また、本発明は、同時に移動する複数の無線端末装置と無線通信を行う基地局が該複数の無線端末装置に対するハンドオーバ制御を行うハンドオーバ制御方法において、前記基地局が、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動に関する情報を取得するステップと、前記移動に関する情報が類似する前記各無線端末装置をグループとして管理するステップと、前記基地局と前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になったかを判断するステップと、を具備し、前記通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になると前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対してターゲット基地局を特定する情報を送信することを特徴とする。   Further, the present invention provides a handover control method in which a base station that performs radio communication with a plurality of radio terminal devices that move simultaneously performs handover control for the plurality of radio terminal devices, wherein the base station communicates with each radio terminal device. Obtaining information related to movement of each wireless terminal device from a signal obtained by communication; managing each wireless terminal device having similar information related to movement as a group; and the base station and the group belonging to the group Determining whether a value based on information indicating communication states with a plurality of wireless terminal devices is equal to or less than a predetermined threshold, and when the value based on information indicating communication state is equal to or less than a predetermined threshold, Transmitting information specifying a target base station to the plurality of wireless terminal devices belonging to a group, That.

また、本発明は、移動する複数の無線端末装置と、前記移動する複数の無線端末装置と無線通信を行っている基地局と、前記移動する複数の無線端末装置が近づいていくターゲット基地局、からなる無線通信ネットワークシステムにおいて、前記無線通信手段はWiMAXであり、前記基地局は、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動速度及び移動方向を算出して、同一方向に対して同一速度で移動する前記複数の無線端末装置を一つのグループとして管理し、前記基地局は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示すCINR値が予め定める閾値以下になると、ターゲット基地局を特定する基地局ID及び認証情報を、前記グループに属する前記複数の無線端末装置を受信端末として指定したマルチキャストCIDのメッセージを使用することにより、前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して送信することを特徴とする   The present invention also provides a plurality of wireless terminal devices that move, a base station that performs wireless communication with the plurality of moving wireless terminal devices, and a target base station that the plurality of moving wireless terminal devices approach, In the wireless communication network system comprising: the wireless communication means is WiMAX, and the base station calculates a moving speed and a moving direction of each wireless terminal device from a signal obtained by wireless communication with each wireless terminal device. The plurality of wireless terminal devices moving at the same speed in the same direction are managed as one group, and the base station has a CINR value indicating a communication state with the plurality of wireless terminal devices belonging to the group in advance. When the threshold value is less than or equal to the predetermined threshold, the base station ID and authentication information for identifying the target base station are received by the plurality of wireless terminal devices belonging to the group The use of messages of a multicast CID specified as end, and transmitting to the plurality of radio terminal apparatuses belonging to the group

本発明によれば、複数端末が同時にセル境界付近に達した場合であっても、無線トラフィックの低下を発生させることなく、各端末のハンドオーバをスムーズに行うことができる。   According to the present invention, even when a plurality of terminals reach the vicinity of a cell boundary at the same time, handover of each terminal can be performed smoothly without causing a decrease in radio traffic.

は、本発明の基地局装置の構成の一例を示す第1のブロック図である。FIG. 3 is a first block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus of the present invention. は、本発明の基地局装置の信号処理部における処理の一例を示す第1のフローチャートである。FIG. 5 is a first flowchart showing an example of processing in a signal processing unit of the base station apparatus of the present invention. は、本発明の基地局装置の制御処理部における処理の一例を示す第2のフローチャートである。FIG. 5 is a second flowchart showing an example of processing in the control processing unit of the base station apparatus of the present invention. は、本発明の基地局装置の制御処理部が行うグルーピングの一例を示す第1の図である。FIG. 3 is a first diagram showing an example of grouping performed by the control processing unit of the base station apparatus of the present invention. は、本発明の基地局装置がターゲット基地局に対し行うハンドオーバ通知の一例を示す第2の図である。FIG. 6 is a second diagram illustrating an example of a handover notification that the base station apparatus of the present invention makes to the target base station. は、本発明の基地局装置のサーバが有する基地局リストの一例を示す第3の図である。FIG. 4 is a third diagram showing an example of a base station list that the server of the base station apparatus of the present invention has. は、従来の基地局装置の構成の一例を示す第2のブロック図である。FIG. 10 is a second block diagram showing an example of the configuration of a conventional base station apparatus.

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明における基地局装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、図7と重複する部分については同一符号を付して示し、説明を省略する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station apparatus according to the present invention. In addition, about the part which overlaps with FIG. 7, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図1においてチャネル推定処理部22は、図7の従来構成と同様にFFT部21により処理された復調信号のパイロット配置から、イコライゼーションのために受信した信号のマルチパス状態について正確な推定を行い、復調処理部23にパイロット補正がなされた信号を与えるが、同時に第1の無線端末装置データ処理部25に推定したチャネル推定結果を与える。第1の無線端末装置データ処理部25はチャネル推定の結果から第1の無線端末装置データを算出する。第1の無線端末装置データとしては無線端末装置の移動方向、移動速度である。無線端末装置の移動速度を算出する方法は例えば、最大ドップラー周波数に基づいて、無線端末装置の移動速度を求める方法がある(特開平11−234190を参照)。第1の無線端末装置データ処理部25は算出した第1の無線端末装置データを復調データ送信部24に与える。   In FIG. 1, the channel estimation processing unit 22 performs an accurate estimation on the multipath state of the signal received for equalization from the pilot arrangement of the demodulated signal processed by the FFT unit 21 as in the conventional configuration of FIG. A signal subjected to pilot correction is given to the demodulation processing unit 23, and at the same time, an estimated channel estimation result is given to the first wireless terminal device data processing unit 25. The first wireless terminal device data processing unit 25 calculates first wireless terminal device data from the channel estimation result. The first wireless terminal device data is the moving direction and moving speed of the wireless terminal device. As a method for calculating the moving speed of the wireless terminal device, for example, there is a method of obtaining the moving speed of the wireless terminal device based on the maximum Doppler frequency (see JP-A-11-234190). The first wireless terminal device data processing unit 25 gives the calculated first wireless terminal device data to the demodulated data transmission unit 24.

また、復調処理部23は、従来構成と同様に、チャネル推定処理部22によりパイロットを補正された信号を、ユーザデータに復調すると共に、信号振幅を第2の無線端末装置データ処理部26に与える。第2の無線端末装置データ処理部26は前記信号振幅を元に、無線端末装置の受信CINR値を計算し、それを復調データ送信部24に与える。   Similarly to the conventional configuration, the demodulation processing unit 23 demodulates the signal whose pilot has been corrected by the channel estimation processing unit 22 into user data and provides the signal amplitude to the second wireless terminal device data processing unit 26. . The second wireless terminal device data processing unit 26 calculates the received CINR value of the wireless terminal device based on the signal amplitude, and supplies it to the demodulated data transmission unit 24.

制御処理部3における復調データ受信部31は、通常の上りユーザデータをサーバ4に伝送する。また、通常の上りユーザデータ以外のデータ(第1の無線端末装置データ処理部25及び第2の無線端末装置データ処理部26で算出されたデータ)をハンドオーバユーザ管理処理部32へ与える。ハンドオーバユーザ管理処理部32は、受信した情報を無線端末装置ごとにリストアップし、第1の無線端末装置データを元に、ソートを行う。具体的には、移動速度、移動方向が同一であり、移動速度が一定速度以上の場合には、それら複数の無線端末装置(無線端末装置を有するユーザ)は、電車やバスに乗って移動していると判定することができ、そのように同一手段で移動していると判定された複数の無線端末装置を一つのグループとして管理する。   The demodulated data receiving unit 31 in the control processing unit 3 transmits normal uplink user data to the server 4. In addition, data other than normal uplink user data (data calculated by the first wireless terminal device data processing unit 25 and the second wireless terminal device data processing unit 26) is given to the handover user management processing unit 32. The handover user management processing unit 32 lists the received information for each wireless terminal device, and sorts based on the first wireless terminal device data. Specifically, when the moving speed and the moving direction are the same and the moving speed is equal to or higher than a certain speed, the plurality of wireless terminal devices (users having wireless terminal devices) move on a train or bus. A plurality of wireless terminal devices that are determined to be moving by the same means are managed as one group.

図4は、本発明の基地局装置の制御処理部3のハンドオーバユーザ管理処理部32が行うグルーピングの一例である。受信サブフレームには、上りユーザデータを格納するUL-Burstが含まれるため、これを利用して同一の移動速度、移動方向に移動する無線端末装置(無線端末装置を有するユーザ)のグルーピングを行う。   FIG. 4 is an example of grouping performed by the handover user management processing unit 32 of the control processing unit 3 of the base station apparatus of the present invention. Since the reception subframe includes UL-Burst for storing uplink user data, grouping of wireless terminal devices (users having wireless terminal devices) moving in the same moving speed and moving direction is performed using this UL-Burst. .

また、ハンドオーバユーザ管理処理部32は、第2の無線端末装置データを元に、ハンドオーバ制御処理部33に対し、無線端末装置にハンドオーバを指示するための通知を行う。具体的には、一つのグループとして管理されている複数の無線端末装置のCINR値によって判断する。CINR値は高いほど電波状態がよいため、CINR値の平均値が閾値以下になった場合に通知を行うことが考えられる。   In addition, the handover user management processing unit 32 notifies the handover control processing unit 33 to instruct the wireless terminal device to perform handover based on the second wireless terminal device data. Specifically, the determination is made based on CINR values of a plurality of wireless terminal devices managed as one group. Since the higher the CINR value, the better the radio wave condition, it is conceivable to notify when the average value of the CINR value is less than or equal to the threshold value.

ハンドオーバユーザ管理処理部32から無線端末装置のCINR値の平均値が閾値以下になった旨の通知を受け取ったハンドオーバ制御処理部33は、サーバ4に保存されているハンドオーバグループターゲット基地局リストを参照し、一つのグループとして管理されている複数の無線端末装置の移動方向、移動速度から、次の基地局として最適な基地局をターゲット基地局として決定し、ターゲット基地局に関する情報を含んだ制御メッセージを無線端末装置ごとに作成し、データスケジューラ部35に対し制御メッセージを各無線端末装置に送信するよう指示を行う。   The handover control processing unit 33 that has received notification from the handover user management processing unit 32 that the average value of the CINR values of the wireless terminal devices has become equal to or less than the threshold value refers to the handover group target base station list stored in the server 4 And a control message including information on the target base station by determining the optimum base station as the next base station from the moving direction and moving speed of a plurality of wireless terminal devices managed as one group. Is created for each wireless terminal device, and the data scheduler 35 is instructed to transmit a control message to each wireless terminal device.

図6は、本発明の基地局装置のサーバが有する基地局リストの一例を示す図である。現在無線端末装置がサービスを受けているサービング基地局に隣接する基地局が複数ある場合には、移動方向から最も適切な基地局をターゲット基地局に決定し、その決定された基地局のIDを無線端末装置に通知する。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a base station list that the server of the base station apparatus of the present invention has. When there are a plurality of base stations adjacent to the serving base station that is currently being served by the wireless terminal device, the most appropriate base station is determined as the target base station from the moving direction, and the ID of the determined base station is determined. Notify the wireless terminal device.

[第2の実施形態]
上述した第1の実施形態では、ハンドオーバ制御処理部33は、無線端末装置に対するハンドオーバ指示をする際に、無線端末装置ごとに制御メッセージを作成しているが、第2の実施の形態では、IEEE802.16シリーズを利用したWiMAXを利用し、BSとMSとがブロードキャスト・マルチキャストで接続され、第1のグループに所属する各無線端末装置を一つのマルチキャストCIDで定義するため、同一の指示を複数の無線端末装置に対して行うときに、無線端末装置ごとにチャネルを使用する必要がなく、より多くの無線端末装置に対し一度にハンドオーバ指示を出すことができる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the handover control processing unit 33 creates a control message for each wireless terminal device when giving a handover instruction to the wireless terminal device. However, in the second embodiment, the IEEE 802 Using WiMAX using 16 Series, BS and MS are connected by broadcast / multicast, and each wireless terminal device belonging to the first group is defined by one multicast CID. When this is performed for wireless terminal devices, it is not necessary to use a channel for each wireless terminal device, and a handover instruction can be issued to more wireless terminal devices at a time.

[第3の実施形態]
第3の実施形態では、上述した第1の実施形態及び第2の実施形態に加え、近い将来ハンドオーバ要求がなされると考えられる無線端末装置数、無線端末装置の認証情報をターゲット基地局に通知する。これによりターゲット基地局は事前にハンドオーバ要求がなされる無線端末装置の情報を取得することができるため、前記無線装置端末からのハンドオーバ要求があったときに迅速にハンドオーバを完了し、各無線端末装置との無線通信を開始することができる。
[Third embodiment]
In the third embodiment, in addition to the first and second embodiments described above, the target base station is notified of the number of wireless terminal devices that are expected to be handed over in the near future and the authentication information of the wireless terminal devices. To do. As a result, the target base station can acquire information on the wireless terminal device for which a handover request is made in advance, so that when the handover request is received from the wireless device terminal, the handover is quickly completed, and each wireless terminal device Can start wireless communication.

図5は、本発明の基地局装置がターゲット基地局に対し行うハンドオーバ通知の一例を示す図である。サービング基地局Xは、無線端末装置を有するユーザA〜Gのうち、同一の移動速度、移動方向で移動する(電車で移動する)ユーザB、D、F、Gを一つのグループとして管理し、これらのユーザの受信CINR値をモニタする。そして前記グループに属する各ユーザのCINR値の平均値が閾値以下になると、無線端末装置の移動方向、移動速度から基地局Yをターゲット基地局として決定し、無線端末装置に対しハンドオーバ指示を行う。それと同時に、ターゲット基地局Yに対して、無線端末装置数(ユーザB、D、F、G)、及び無線端末装置の認証情報の通知を行う。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of handover notification performed by the base station apparatus of the present invention to the target base station. Serving base station X manages users B, D, F, and G moving in the same moving speed and moving direction (moving by train) as one group among users A to G having wireless terminal devices, Monitor the received CINR values of these users. When the average CINR value of each user belonging to the group falls below the threshold, the base station Y is determined as a target base station from the moving direction and moving speed of the wireless terminal device, and a handover instruction is given to the wireless terminal device. At the same time, the target base station Y is notified of the number of wireless terminal devices (users B, D, F, and G) and the authentication information of the wireless terminal device.

図2は、本発明の基地局装置の信号処理部における処理の一例を示すフローチャートである。信号処理部2は、無線部1からの受信信号を受け取るとステップS01において、受信信号の高速フーリエ変換を行い、ステップS02へ進む。   FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing in the signal processing unit of the base station apparatus of the present invention. When the signal processing unit 2 receives the reception signal from the wireless unit 1, in step S01, the signal processing unit 2 performs fast Fourier transform on the reception signal, and proceeds to step S02.

ステップS02において、チャネル推定を行い、チャネル推定の結果を基にステップS03では、第1の無線端末装置データ処理部25が、無線端末装置を有するユーザの移動速度、移動方向を計算する。また、ステップS02でパイロット補正がなされた信号は復調処理部23に与えられる(ステップS04)   In step S02, channel estimation is performed, and in step S03 based on the channel estimation result, the first wireless terminal device data processing unit 25 calculates the moving speed and moving direction of the user having the wireless terminal device. Further, the signal subjected to the pilot correction in step S02 is given to the demodulation processing unit 23 (step S04).

復調処理部23が信号を受信すると、ステップS05において第2の無線端末装置データ処理部26がIQ信号振幅から無線端末装置のCINR値を測定する。そして、復調処理部23は、ステップS06においてIQ信号をユーザデータに復調する。   When the demodulation processing unit 23 receives the signal, in step S05, the second wireless terminal device data processing unit 26 measures the CINR value of the wireless terminal device from the IQ signal amplitude. Then, the demodulation processing unit 23 demodulates the IQ signal into user data in step S06.

ステップS07において、ステップS03、ステップS05及びステップS06からの各データは、まとめられ制御処理部3へ供給される。   In step S07, the data from step S03, step S05, and step S06 are collected and supplied to the control processing unit 3.

上記ステップS01からステップS07の処理は、受信したフレームに複数のユーザが存在している場合にはユーザ毎に処理されるため、ステップS08において受信フレーム内の全てのユーザに対して処理が完了しているかが判断され、処理が完了していなければステップS01へ戻って次のユーザに関して処理を開始する。全てのユーザの処理が完了していれば、信号処理部2の当該フレームに対する処理は終了する。   Since the processing from step S01 to step S07 is performed for each user when a plurality of users exist in the received frame, the processing is completed for all users in the received frame in step S08. If the process is not completed, the process returns to step S01 to start the process for the next user. If the processing of all users is completed, the processing for the frame in the signal processing unit 2 ends.

図3は、本発明の基地局装置の制御処理部3における処理の一例を示すフローチャートである。制御処理部3は、信号処理部2から上りユーザデータ及び無線端末装置の移動速度、移動方向、CINR値情報を復調データ受信部31が受けると、ステップS11において通常の上りユーザデータであるかどうかを判断する。通常の上りユーザデータであれば上り方向のサーバへ伝送する(ステップS12)。これに対し、通常の上りユーザデータ以外の情報(移動速度、移動方向、CINR値)は、HO(ハンドオーバ)ユーザ管理処理部32に供給される(ステップS13)。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing in the control processing unit 3 of the base station apparatus of the present invention. When the demodulated data receiving unit 31 receives the uplink user data and the moving speed, moving direction, and CINR value information of the wireless terminal device from the signal processing unit 2 in step S11, the control processing unit 3 determines whether the data is normal uplink user data. Judging. If it is normal upstream user data, it is transmitted to the upstream server (step S12). On the other hand, information (movement speed, movement direction, CINR value) other than normal uplink user data is supplied to the HO (handover) user management processing unit 32 (step S13).

HOユーザ管理処理部32は受け取った情報により、管理しているユーザリストの更新を行い(ステップS14)、ステップS15において、各ユーザを、移動速度を基準にソートし、同等の速度で移動するユーザをグルーピング(グループ化)する。   The HO user management processing unit 32 updates the managed user list based on the received information (step S14). In step S15, the users are sorted based on the moving speed, and the users move at the same speed. Are grouped.

次にステップS16において、同等の速度で移動するユーザをグループ毎に移動方向でソートし、これにより例えば同じ電車に乗って移動しているユーザを一つのグループとして特定し、管理する。   Next, in step S16, the users who move at the same speed are sorted in the moving direction for each group, and thereby, for example, users who are moving on the same train are identified and managed as one group.

上記ステップS11からステップS16の処理は、受信したフレームに複数のユーザが存在している場合にはユーザ毎に処理されるため、ステップS17において受信フレーム内の全てのユーザに対して処理が完了しているかが判断され、処理が完了していなければステップS11へ戻って次のユーザに関して処理を開始する。ステップS17において全てのユーザの処理が完了していれば、ステップS18に進む。   Since the processing from step S11 to step S16 is performed for each user when a plurality of users exist in the received frame, the processing is completed for all users in the received frame in step S17. If the process has not been completed, the process returns to step S11 to start the process for the next user. If all the users have been processed in step S17, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、サービング基地局がMSに対しハンドオーバを指示する基準となるCINR値についてグループ毎に平均値を計算する。ステップS19では当該平均値が閾値以下となるとステップS20に進む。   In step S18, the serving base station calculates an average value for each group for the CINR value that serves as a reference for instructing the MS to perform handover. In step S19, when the average value is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S20.

グループにおけるCINR値の平均値が閾値以下となるとHO制御処理部33は、サーバ4に予め保存されている自基地局に隣接する基地局のリストと、MSの移動速度、移動方向とを参照して最も適切な基地局をターゲット基地局に決定し、グループに属するユーザに適用するHO指示メッセージを生成し、データスケジューラ部35に対し送信指示を行う(ステップS20)。これにより当該CINR値の平均値が閾値以下となったグループに対する制御処理部3の処理は終了する。   When the average CINR value in the group is equal to or less than the threshold, the HO control processing unit 33 refers to the list of base stations adjacent to the base station stored in advance in the server 4, the MS moving speed, and the moving direction. The most appropriate base station is determined as the target base station, a HO instruction message to be applied to users belonging to the group is generated, and a transmission instruction is issued to the data scheduler unit 35 (step S20). Thereby, the process of the control processing unit 3 for the group in which the average value of the CINR values is equal to or less than the threshold value ends.

<<変形等>>
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。当該実施形態としては、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改変を加えることが可能である。
<< Deformation, etc. >>
As mentioned above, although an example of the embodiment of the present invention was explained, the present invention is not limited to these contents. As the embodiment, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明は、無線端末装置に対しハンドオーバ指示を行う基地局装置に利用できる。   The present invention can be used for a base station apparatus that gives a handover instruction to a radio terminal apparatus.

1 無線部
2 信号処理部
3 制御処理部
4 サーバ
21 FFT部
22 チャネル推定処理部
23 復調処理部
24 復調データ送信部
25 第1の無線端末装置データ処理部
26 第2の無線端末装置データ処理部
27 復調データ受信部
28 変調処理部
29 iFFT部
31 復調データ受信部
32 ハンドオーバユーザ管理処理部
33 ハンドオーバ制御処理部
35 データスケジューラ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio | wireless part 2 Signal processing part 3 Control processing part 4 Server 21 FFT part 22 Channel estimation processing part 23 Demodulation processing part 24 Demodulated data transmission part 25 1st wireless terminal device data processing part 26 2nd wireless terminal device data processing part 27 Demodulated Data Receiving Unit 28 Modulation Processing Unit 29 iFFT Unit 31 Demodulated Data Receiving Unit 32 Handover User Management Processing Unit 33 Handover Control Processing Unit 35 Data Scheduler Unit

Claims (6)

同時に移動する複数の無線端末装置と無線通信を行う基地局において、
前記基地局は、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動に関する情報として少なくとも移動方向に関する情報を取得して前記移動方向が同一の前記各無線端末装置をグループとして管理し、
前記基地局は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になると、前記移動方向に基づいて前記グループに属する前記複数の無線通信端末に対するターゲット基地局を決定し、前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して前記ターゲット基地局を特定する情報を送信することを特徴とする基地局装置。
In a base station that performs wireless communication with a plurality of wireless terminal devices that move simultaneously,
The base station obtains at least information related to the moving direction as information related to movement of each wireless terminal device from a signal obtained by wireless communication with each wireless terminal device, and groups the wireless terminal devices having the same moving direction. Manage as
When the value based on the information indicating the communication state with the plurality of wireless terminal devices belonging to the group is equal to or less than a predetermined threshold value, the base station applies to the plurality of wireless communication terminals belonging to the group based on the moving direction. A base station apparatus that determines a target base station and transmits information for specifying the target base station to the plurality of radio terminal apparatuses belonging to the group.
前記基地局と前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置のCINR値の平均値であることを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。   The information indicating the communication state between the base station and the plurality of wireless terminal devices belonging to the group is an average value of CINR values of the plurality of wireless terminal devices belonging to the group. The base station apparatus as described. 前記ターゲット基地局を特定する情報は、基地局ID及び認証情報であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基地局装置。   The base station apparatus according to claim 1 or 2, wherein the information specifying the target base station is a base station ID and authentication information. 前記複数の無線端末装置と前記基地局との無線通信手段は、WiMAXであって、
前記ターゲット基地局を特定する情報を前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して送信する手段として、前記グループに属する前記複数の無線端末装置を受信端末として指定したマルチキャストCIDのメッセージを使用することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の基地局装置。
The wireless communication means between the plurality of wireless terminal devices and the base station is WiMAX,
As means for transmitting information identifying the target base station to the plurality of wireless terminal devices belonging to the group, a message of a multicast CID specifying the plurality of wireless terminal devices belonging to the group as receiving terminals is used. The base station apparatus according to claim 1, wherein the base station apparatus is a base station apparatus.
同時に移動する複数の無線端末装置と無線通信を行う基地局が該複数の無線端末装置に対するハンドオーバ制御を行うハンドオーバ制御方法において、
前記基地局が、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動に関する情報として少なくとも移動方向に関する情報を取得するステップと、
前記移動方向が同一の前記各無線端末装置をグループとして管理するステップと、
前記基地局と前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になったかを判断するステップと、
前記通信状態を示す情報に基づく値が予め定める閾値以下になったと判断されたときに前記移動方向に基づいて前記グループに属する前記複数の無線通信端末に対するターゲット基地局を決定するステップと、
前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して前記ターゲット基地局を特定する情報を送信するステップと、
を具備することを特徴とするハンドオーバ制御方法。
In a handover control method in which a base station that performs wireless communication with a plurality of wireless terminal devices that move simultaneously performs handover control on the plurality of wireless terminal devices,
The base station obtaining at least information relating to the moving direction as information relating to movement of each wireless terminal device from a signal obtained by wireless communication with each wireless terminal device;
Managing the wireless terminal devices having the same moving direction as a group;
Determining whether a value based on information indicating a communication state between the base station and the plurality of wireless terminal devices belonging to the group is equal to or less than a predetermined threshold;
Determining a target base station for the plurality of wireless communication terminals belonging to the group based on the moving direction when it is determined that a value based on the information indicating the communication state is equal to or less than a predetermined threshold;
And transmitting information identifying the target base station to the plurality of radio terminals belonging to said group,
A handover control method comprising :
移動する複数の無線端末装置と、
前記移動する複数の無線端末装置と無線通信を行っている基地局と、
前記移動する複数の無線端末装置が近づいていくターゲット基地局、からなる無線通信ネットワークシステムにおいて、
前記無線通信手段はWiMAXであり、
前記基地局は、各無線端末装置との無線通信により得られる信号から前記各無線端末装置の移動に関する情報として少なくとも移動方向に関する情報を取得して前記移動方向が同一の前記各無線端末装置をグループとして管理し、
前記基地局は、前記グループに属する前記複数の無線端末装置との通信状態を示すCINR値が予め定める閾値以下になると、前記移動方向に基づいて前記グループに属する前記複数の無線通信端末に対するターゲット基地局を決定し、前記ターゲット基地局を特定する基地局ID及び認証情報を、前記グループに属する前記複数の無線端末装置を受信端末として指定したマルチキャストCIDのメッセージを使用することにより、前記グループに属する前記複数の無線端末装置に対して送信することを特徴とする無線通信ネットワークシステム。
A plurality of moving wireless terminal devices;
A base station performing wireless communication with the plurality of moving wireless terminal devices;
In a wireless communication network system comprising a target base station to which the plurality of moving wireless terminal devices approach,
The wireless communication means is WiMAX,
The base station obtains at least information related to the moving direction as information related to movement of each wireless terminal device from a signal obtained by wireless communication with each wireless terminal device, and groups the wireless terminal devices having the same moving direction. Manage as
The base station, when a CINR value indicating a communication state with the plurality of wireless terminal devices belonging to the group falls below a predetermined threshold, a target base for the plurality of wireless communication terminals belonging to the group based on the moving direction determining the station, the base station ID and authentication information for identifying the target base station, by using a message of multicast CID specifying the plurality of wireless terminal devices belonging to the group as a receiving terminal belonging to the group A wireless communication network system, wherein transmission is performed to the plurality of wireless terminal devices.
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