JP5658537B2

JP5658537B2 - 基地局装置およびハンドオーバ方法

Info

Publication number: JP5658537B2
Application number: JP2010246601A
Authority: JP
Inventors: 拓史千阪
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: JP2012100106A

Description

本発明は、基地局装置およびハンドオーバ方法に関する。

次世代の無線通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムが３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化されている。ＬＴＥシステムでは、ブロードバンド回線を介して携帯電話事業者のコアネットワーク（移動通信網）に接続されるＨｏｍｅ−ｅＮＢという移動局用の小型の基地局が規定されている。携帯電話端末がＨｏｍｅ−ｅＮＢに対して、ハンドオーバを実行することにより、利用者は、小型基地局を占有することができることから、快適なデータ通信環境を享受できる。また、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢを利用することにより、これまでマクロ基地局のサービスエリア外だった利用者も、ブロードバンド回線があれば安価で容易にサービスを利用できるようになる。また、携帯電話事業者にとっても、安価に携帯電話端末のエリア改善ができるとともに、マクロ基地局のトラフィックをＨｏｍｅ−ｅＮＢに逃がすことにより既存基地局の収容能力の増大が見込めるなどのメリットがある。

一方、ＬＴＥシステムによるサービスが提供されていない地域でもサービスが利用できるように、複数の無線通信システムに対応したＬＴＥ端末が実用化されており、ＬＴＥシステムからＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムへ、またはＣＤＭＡシステムからＬＴＥシステムへ異種無線通信システム間ハンドオーバ（ＩｎｔｅｒＲＡＴ（Radio Access Technology）ハンドオーバ）を行うことができる（非特許文献１参照）。

３ＧＰＰＴＳ３６．３００

上述したように、ＬＴＥ端末には、ＣＤＭＡシステムや、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）システムなどの複数の無線通信システムに対応したマルチモード端末があり、マルチモード端末は、ＬＴＥシステムでの通信リソースが不足したことを契機にＣＤＭＡシステムやＧＳＭシステムに異種無線通信システム間ハンドオーバを実施する。

しかし、ＬＴＥシステムでは、従来の携帯電話事業者が提供する基地局だけでなく、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢが想定されているため、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢにハンドオーバして、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢがインターネット経由でコアネットワークに接続する場合、携帯電話事業者の提供する基地局に比べて遅延時間が不安定で、音声通話など遅延に厳しいサービスを使用している場合、音声に途切れが生ずるという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、音声の途切れの問題を避けることができるようにハンドオーバする基地局を切り替える基地局装置およびハンドオーバ方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の基地局装置は、携帯電話端末が在圏する基地局装置において、前記携帯電話端末が測定した自局と自局に隣接する基地局装置の無線品質を受信する送受信部と、前記送受信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記携帯電話端末のハンドオーバ元がＨｅＮＢの場合であって、前記送受信部が受信した他の基地局の無線品質が所定値以上である場合に、前記携帯電話端末と無線リンクを確立できる前記他の基地局がＨｅＮＢであるとき、該ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行し、前記他の基地局がＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局である場合で、前記携帯電話端末の現在の通信が遅延を許容しないとき、該ＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局へのハンドオーバを実行することを特徴とする。

本発明の基地局装置において、前記ハンドオーバは、同一または異種無線通信システム間のハンドオーバであることが好ましい。

また、本発明のハンドオーバ方法は、携帯電話端末が測定した自局と自局に隣接する他の基地局の無線品質が所定値以上である場合に、前記携帯電話端末が在圏する自局の基地局装置は、前記携帯電話端末のハンドオーバ元がＨｅＮＢの場合、前記携帯電話端末と無線リンクを確立できる前記他の基地局がＨｅＮＢであるとき、該ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行し、前記他の基地局がＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局である場合で、前記携帯電話端末の現在の通信が遅延を許容しないとき、該ＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局へのハンドオーバを実行することを特徴とする。

本発明のハンドオーバ方法において、前記ハンドオーバは、同一または異種無線通信システム間のハンドオーバであることが好ましい。

本発明は、携帯電話端末がＶｏＩＰなどの遅延を許容しないサービスの通信を行っている場合は、携帯電話事業者の低遅延の通信ネットワークを利用できるようにハンドオーバする基地局を切り替えるので、遅延時間の不安定による音声の途切れの問題を避けることができる。

Ｈｏｍｅ−ｅＮＢとＬＴＥマクロ基地局（基地局装置）を含む移動体通信システムの概略構成図である。本発明の実施の形態に係るＬＴＥマクロ基地局（基地局装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局に接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局の圏内にあって、携帯電話端末がＨｅＮＢに接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局の圏内にあって、携帯電話端末がＣＤＭＡマクロ基地局に接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢとＬＴＥマクロ基地局（基地局装置）を含む移動体通信システムの概略構成図である。図１に示すように、移動体通信システムは、一般家庭の家屋内に設置される小型基地局であるＬＴＥＨｏｍｅ−ｅＮＢ（以下、ＨｅＮＢという）１００と、ルータ２００およびインターネット４００（ブロードバンド回線）を介してＨｅＮＢ１００に接続されるゲートウェイ（ＧＷ）５００と、コアネットワーク（ＣＮ）６００を介してゲートウェイ５００に接続されるＭＭＥ（Mobility Management Entity）７００と、コアネットワーク６００を介してゲートウェイ５００およびＭＭＥ７００に接続されるＬＴＥマクロ基地局（ｅＮＢ）８００（基地局装置）と、携帯電話端末３００とから成る。携帯電話端末３００は、ＬＴＥシステムとＣＤＭＡシステムに対応し、ＨｅＮＢ１００、ＬＴＥマクロ基地局（ｅＮＢ）８００（基地局装置）、ＣＤＭＡマクロ基地局（図示せず）に無線接続可能なマルチモード端末である。

図２は、本発明の実施の形態に係るＬＴＥマクロ基地局（基地局装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。本発明のＬＴＥマクロ基地局８００（基地局装置）は、送受信部１０および制御部２０を有する。

送受信部１０は、携帯電話端末と各種データの送受信を行うものであり、例えば、ＬＴＥマクロ基地局８００の圏内にある携帯電話端末が測定した無線品質の測定結果であるＭｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信する。

制御部２０は、サービングセル（Serving Cell）判定部２１と、電波強度判定部２２と、基地局判定部２３と、サービス種別判定部２４と、ハンドオーバ制御部２５とを備える。

サービングセル判定部２１は、送受信部１０からＭｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受けて、携帯電話端末と無線リンクを確立できる他の基地局のサービングセルがあるか否かを判定する。
電波強度判定部２２は、他の基地局のサービングセルがある場合、当該基地局からの電波が通信可能なほど強いか否か、すなわち、無線品質が所定値以上であるか否かを判定する。
基地局判定部２３は、電波の強度が強い（無線品質が所定値以上）と判定した基地局の種類、例えば、ＬＴＥマクロ基地局か、ＣＤＭＡマクロ基地局か、ＨｅＮＢかを判定する。
サービス種別判定部２４は、携帯電話端末が行っている通信のサービス種別を判定する。
ハンドオーバ制御部２５は、携帯電話端末が行っている通信のサービス種別に応じてハンドオーバの実行を制御する。

図３は、携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局に接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。ＬＴＥマクロ基地局８００は、携帯電話端末３００が測定した、携帯電話端末３００が存在する箇所の無線品質の測定結果であるＭｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信すると（Ｓ１０１）、ＬＴＥマクロ基地局８００のサービングセル（Serving Cell）以外に、携帯電話端末３００と無線リンクを確立できる他の基地局のセルがあるか否かを判定する（Ｓ１０２）。他の基地局のセルがない場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ１０７）。他の基地局のセルがある場合は、他の基地局からの電波が通信可能なほど強いか否かを判定する（Ｓ１０３）。電波強度が弱い場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ１０７）。電波強度が強い場合は、他の基地局の種類を判定する（Ｓ１０４）。他の基地局が、通常の基地局（ＬＴＥマクロ基地局）の場合は、当該通常の基地局（ＬＴＥマクロ基地局）へのハンドオーバを実行する（Ｓ１０６）。他の基地局が、ＣＤＭＡマクロ基地局の場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ１０７）。

Ｓ１０４にて、他の基地局が、通常の基地局（ＬＴＥマクロ基地局）ではなく、ＨｅＮＢの場合は、現在、携帯電話端末３００がＬＴＥマクロ基地局８００と行っている通信が、遅延を許容する通信であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。携帯電話端末３００がＦＴＰのような遅延を許容するサービスの通信（データ通信）を行っている場合は、ＨｅＮＢへハンドオーバしても、遅延の増減はサービスに大きな影響を与えないのと、帯域を占有できスループットの向上が期待されるため、ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行する（Ｓ１０６）。携帯電話端末３００がＶｏＩＰなどの遅延を許容しないサービスの通信（音声通信）を行っている場合は、ＨｅＮＢにハンドオーバすることで、通信品質が不安定なインターネット経由での通信となり、通話サービスの品質が悪くなると考えられるため、ハンドオーバを実行せず保留する（Ｓ１０７）。

図４は、携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局の圏内にあって、携帯電話端末がＨｅＮＢに接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。ＬＴＥマクロ基地局８００は、携帯電話端末３００が測定した、携帯電話端末３００が存在する箇所の無線品質の測定結果であるＭｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信すると（Ｓ２０１）、サービングセル（Serving Cell)以外に、携帯電話端末３００と無線リンクを確立できる他の基地局のセルがあるか否かを判定する（Ｓ２０２）。他の基地局のセルがない場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ２０８）。他の基地局のセルがある場合は、他の基地局からの電波が通信可能なほど強いか否かを判定する（Ｓ２０３）。電波強度が弱い場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ２０８）。電波強度が強い場合は、他の基地局の種類を判定する（Ｓ２０４）。他の基地局が、ＨｅＮＢの場合は、当該ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行する（Ｓ２０６）。

Ｓ２０４にて、他の基地局が、ＨｅＮＢではなく、通常の基地局（ＬＴＥマクロ基地局）の場合は、現在、携帯電話端末３００がＨｅＮＢと行っている通信が、遅延を許容する通信であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。携帯電話端末３００が遅延を許容しない音声通信を行っている場合は、遅延時間が短縮されることが想定されるため、通常の基地局（ＬＴＥマクロ基地局）へのハンドオーバを実行する（Ｓ２０６）。携帯電話端末３００が遅延を許容するデータ通信を行っている場合は、ＨｅＮＢのままの方が帯域を占有でき、スループットの向上が期待されるため、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ２０８）。

Ｓ２０４にて、他の基地局が、ＣＤＭＡマクロ基地局の場合は、現在、携帯電話端末３００がＨｅＮＢと行っている通信が、遅延を許容する通信であるか否かを判定し（Ｓ２０７）、携帯電話端末３００が遅延を許容しない通信を行っている場合は、遅延時間が短縮されることが想定されるため、ＣＤＭＡマクロ基地局へのハンドオーバ（ＩｎｔｅｒＲＡＴハンドオーバ）を実行する（Ｓ２０６）。携帯電話端末３００が遅延を許容する通信を行っている場合は、ＨｅＮＢのままの方が帯域を占有でき、スループットの向上が期待されるため、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ２０８）。

図５は、携帯電話端末がＬＴＥマクロ基地局の圏内にあって、携帯電話端末がＣＤＭＡマクロ基地局に接続されている時のＬＴＥマクロ基地局の動作を説明するフローチャートである。ＬＴＥマクロ基地局８００は、携帯電話端末３００が測定した、携帯電話端末３００が存在する箇所の無線品質の測定結果であるＭｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを受信すると（Ｓ３０１）、サービングセル（Serving Cell）以外に、携帯電話端末３００と無線リンクを確立できる他の基地局のセルがあるか否かを判定する（Ｓ３０２）。他の基地局のセルがない場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ３０７）。他の基地局のセルがある場合は、他の基地局からの電波が通信可能なほど強いか否かを判定する（Ｓ３０３）。電波強度が弱い場合は、ハンドオーバの実行を保留する（Ｓ３０７）。電波強度が強い場合は、他の基地局の種類を判定する（Ｓ３０４）。他の基地局が、ＬＴＥマクロ基地局の場合は、当該ＬＴＥマクロ基地局へのハンドオーバ（ＩｎｔｅｒＲＡＴハンドオーバ）を実行する（Ｓ３０６）。他の基地局が、ＣＤＭＡマクロ基地局の場合は、当該ＣＤＭＡマクロ基地局へのハンドオーバを実行する（Ｓ３０６）。

Ｓ３０４にて、他の基地局が、ＨｅＮＢの場合は、現在、携帯電話端末３００がＣＤＭＡマクロ基地局と行っている通信が、遅延を許容する通信であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。携帯電話端末３００が遅延を許容する通信を行っている場合は、ＨｅＮＢへ接続することで、スループットの向上が期待されるため、ＨｅＮＢへのハンドオーバ（ＩｎｔｅｒＲＡＴハンドオーバ）を実行する（Ｓ３０６）。携帯電話端末３００が遅延を許容しない通信を行っている場合は、ＨｅＮＢにハンドオーバすることで、通信品質が悪くなることが想定されるため、ハンドオーバを実行せず保留する（Ｓ３０７）。

上述したように、本発明は、携帯電話端末がＶｏＩＰなどの遅延を許容しないサービスの通信（音声通信）を行っている場合は、携帯電話事業者の低遅延の通信ネットワークを利用できるようにハンドオーバする基地局を切り替えるので、遅延時間の不安定による音声の途切れの問題を避けることができる。

１０送受信部
２０制御部
２１サービングセル判定部
２２電波強度判定部
２３基地局判定部
２４サービス種別判定部
２５ハンドオーバ制御部
１００ＬＴＥＨｏｍｅ−ｅＮＢ（ＨｅＮＢ）
２００ルータ
３００携帯電話端末
４００インターネット
５００ゲートウェイ（ＧＷ）
６００コアネットワーク（ＣＮ）
７００ＭＭＥ
８００ＬＴＥマクロ基地局（ｅＮＢ）

Claims

携帯電話端末が在圏する基地局装置において、
前記携帯電話端末が測定した自局と自局に隣接する基地局装置の無線品質を受信する送受信部と、
前記送受信部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記携帯電話端末のハンドオーバ元がＨｅＮＢの場合であって、前記送受信部が受信した他の基地局の無線品質が所定値以上である場合に、前記携帯電話端末と無線リンクを確立できる前記他の基地局がＨｅＮＢであるとき、該ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行し、前記他の基地局がＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局である場合で、前記携帯電話端末の現在の通信が遅延を許容しないとき、該ＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局へのハンドオーバを実行することを特徴とする基地局装置。
前記ハンドオーバは、同一または異種無線通信システム間のハンドオーバであることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
携帯電話端末が測定した自局と自局に隣接する他の基地局の無線品質が所定値以上である場合に、前記携帯電話端末が在圏する自局の基地局装置は、前記携帯電話端末のハンドオーバ元がＨｅＮＢの場合、前記携帯電話端末と無線リンクを確立できる前記他の基地局がＨｅＮＢであるとき、該ＨｅＮＢへのハンドオーバを実行し、前記他の基地局がＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局である場合で、前記携帯電話端末の現在の通信が遅延を許容しないとき、該ＬＴＥ基地局またはＣＤＭＡ基地局へのハンドオーバを実行することを特徴とするハンドオーバ方法。
前記ハンドオーバは、同一または異種無線通信システム間のハンドオーバであることを特徴とする請求項３に記載のハンドオーバ方法。