JP5744240B2 - 無線通信システム、無線通信方法、および無線局 - Google Patents
無線通信システム、無線通信方法、および無線局 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5744240B2 JP5744240B2 JP2013554704A JP2013554704A JP5744240B2 JP 5744240 B2 JP5744240 B2 JP 5744240B2 JP 2013554704 A JP2013554704 A JP 2013554704A JP 2013554704 A JP2013554704 A JP 2013554704A JP 5744240 B2 JP5744240 B2 JP 5744240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- radio station
- station
- information
- wireless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 177
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/20—Selecting an access point
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、端末と複数の無線局とから構成された無線通信システムにおける無線通信技術に関する。
端末が、無線局との通信を開始する時に、無線通信するための無線局の候補が複数存在する場合は、例えば、端末が各無線局からの信号の受信電力を測定し、その結果を用いて、通信に適した無線局を決定し、その無線局に接続を要求する信号を送信するという方法が用いられる(従来例1)。
また、すでに無線局と通信している状態で、端末の移動などによる伝搬環境の悪化などにより、他の無線局へのハンドオーバが必要となる場合は、例えば、通信している無線局から、周辺に存在する無線局に関する情報のリストを受信し、その候補となる無線局からの受信電力を通信中の無線局に報告し、その結果から無線局が新たな接続先を決定するという方法がとられる(従来例2)。
特許文献1では、ハンドオーバする場合に着目し、複数の周波数帯を使用する無線通信システムにおけるハンドオーバ時のセルサーチ方法として以下が開示されている。特許文献1では、周辺の基地局に関する情報のリストを、周辺基地局リストとして示している。適切なハンドオーバ先の候補となる基地局をより多く含む基地局リストを移動局に通知可能とするために、各基地局のセルサイズに基づいて複数の第1カテゴリに分類し、且つ、各基地局の無線周波数帯に基づいて複数の第2カテゴリに分類する。分類した第1および第2のカテゴリと移動局の移動速度を対応付け、移動局の移動速度を取得し、取得した移動局の移動速度から、複数の第1のカテゴリの少なくとも1つと、複数の第2のカテゴリの少なくとも1つを選択する。選択された第1および第2のカテゴリに属する基地局に関する情報にもとづいて基地局リストを作成し、作成した基地局リストを移動局に通知し、移動局は通知された基地局リストに基づいてセルサーチを実行する。
従来例1、2および特許文献1では、端末と無線局の1対1の通信により、端末は無線局からの信号の受信電力を測定し、それを接続先の候補となる無線局の数だけ繰り返す。そのため、端末が接続し通信する候補となる無線局が多く存在すれば、どの無線局と接続し通信するかを決定するために時間がかかる。
従って、本発明は、接続先の候補が多く存在する場合に、従来より短い時間で、端末と接続先の候補となる無線局との間の通信状態を把握し、端末の接続先となる無線局を決定する無線通信システム、方法ならびに装置を提供することを目的とする。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
端末と、第1の周波数帯を用いて端末と通信を行う第1の無線局と、第1の周波数帯とは異なる第2の周波数帯を用いて端末と通信を行う複数の第2の無線局と、第1の無線局及び複数の第2の無線局に接続される無線局通信管理装置とを備える無線通信システムである。第1の無線局の通信エリアの少なくとも一部が、第2の無線局の通信エリアに重なるように構成されており、端末は、所定の周波数により接続用信号を送信し、複数の第2の無線局それぞれは、接続用信号を受信した場合、接続用信号の受信結果を無線局通信管理装置に通知し、無線局通信管理装置は、受信結果に基づいて、端末と通信を行うための第2の無線局を選択し、選択した第2の無線局に対して、端末に接続用信号の応答信号を送信するよう通知する。
本発明によれば、端末の接続先となる無線局の候補が複数存在する場合に、従来より短い時間で、端末と接続先の候補となる無線局との間の通信状態を把握し、端末の接続先となる無線局を決定することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
本実施例における異なる周波数とは、例えば、ある連続した周波数帯域を分割して、いくつかの周波数帯を設けた場合の周波数の違いを指すのではなく、例えば、700MHz帯と、2GHz帯のように、不連続であり離散的な周波数帯を示す。
なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互い無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。各実施の形態は、個別で実施してもよいが、組合せて実施してもよい。
また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよいものとする。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップなどを含む)は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素などの形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。このことは前記数値及び範囲についても同様である。
以下、各種の実施例を詳述する。
図1は実施例1における複数無線局とその通信エリアの関係の概念を示す図である。実施例1における無線通信システムは、1つの無線局A(11)と、無線局Aとは異なる周波数帯で通信する2つの無線局B−1(12)、無線局B−2(13)、並びに、いずれかの無線局と通信する端末(17)とから構成されている。無線局Aが端末との通信に用いる周波数帯を以下、周波数A、無線局B−1と無線局B−2が端末との通信に用いる周波数帯を以下、周波数Bと称する。例えば、周波数Aは700MHz帯であり、周波数Bは2GHz帯である。無線局Aの通信エリア(14)の上に、無線局B−1の通信エリア(15)ならびに無線局B−2の通信エリア(16)が重なるように、各無線局が配置されている。
図2は実施例1における無線局の構成を示す図である。無線局Aは、その内部に、無線局A、無線局B−1、無線局B−2の3つの無線局の通信を管理する無線局通信管理部(21)を有している。
無線局通信管理部は、少なくとも、無線局A、無線局B−1、無線局B−2の使用周波数について管理している。また、無線局通信管理部は、周波数以外の情報、例えば、各無線局の最高通信速度や、対応できる端末の移動速度などの情報も管理することができる。また、無線局通信管理部は、各無線局からの情報を受信するだけではなく、各無線局に対する動作の指示を送信するための機能が設けられており、無線局通信管理部と無線局は互いに通信することができる。
実施例1では、無線局通信管理部を無線局Aの内部に設けた構成としている。無線局通信管理部を無線局Aの内部に設けることで、無線局通信管理部を別の装置として独立して設置するよりも、省スペース化できる可能性がある。しかし、実施例1の構成は一例であり、無線局A、無線局B−1、並びに無線局B−2と通信できれば、無線局通信管理部を1つの装置として別の場所に設けても良い。また、無線局通信管理部と各無線局の接続は無線でもよく、この場合は、配線の引き回しが不要になり、また構成変更が容易になる。また使用する無線周波数は各無線局が端末との通信に使用する周波数でもよく、また異なる周波数でも良い。
実施例1では、無線局B−1、無線局B−2と無線局Aを配線(22)で接続し、無線局A内にある無線局通信管理部と接続できるように構成している。無線局間の情報のやりとりを有線で行うことにより、端末との通信以外で無線リソースを使用しないで済む。また、各無線局が、他の無線局の通信状況を考慮せずに、所望のタイミングで無線局と無線局通信管理部での間の通信を実施することができる。
また、有線のみ、無線のみではなく、有線と無線の両方を用いるシステムとしても良いことは言うまでもない。
次に、図3に示す端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスを用いて、実施例1における無線通信システムの動作を説明する。端末が無線局との通信を希望する場合、端末が使用可能な周波数の1つを用いて、予め決められた電力、ならびに、タイミングで接続用信号を送信する(31)。接続用信号とは、端末がいずれかの無線局との通信を要求する際に送信する信号である。接続用信号を受信した無線局は、受信結果通知信号として、例えば、受信電力の大きさを、無線局通信管理部に伝達するように構成する。
本実施例では、端末が使用可能な周波数の中から、任意の周波数として、周波数Bを選んで接続用信号を送信し、無線局B−1、並びに、無線局B−2が受信できた場合の動作を説明する。無線局B−1、並びに、無線局B−2は、受信結果通知信号として、信号の受信電力を無線局通信管理部に通知する(32)。
無線局通信管理部は、受信結果から接続する無線局を決定し(71)、その無線局に対して端末と通信するように指示する信号を送り(72)、その信号を受けて無線局が、端末に対して応答信号を送信する(73)。図3では、無線局B−1が端末と接続する無線局として決定された場合のシーケンスを示している。
このような構成とすることにより、端末からの1回の信号の送信により、無線局通信管理部は、無線局B−1と無線局B−2では、どちらの無線局の受信電力が大きいかを比較するための情報を得ることができる。
このような動作シーケンスとすることで、端末と無線局の1対1の通信により受信電力の大きさを測定し、それを接続先の候補となる無線局の数だけ繰り返す場合に比べて、より短い時間かつより少ない無線リソースで、その周波数を使用する複数の無線局と端末との間の通信状態を把握することができる。これにより、無線局通信管理部は、端末との通信に適した無線局を決定し、端末と無線局との通信が開始できるようになる。
実施例1では、同じ周波数で通信する無線局が2つであったが、この数は2つに限ったものではなく、無線局が3つ以上ある場合でもこの方法が適用できる。同じ周波数で通信する無線局の数が多いほど、端末と無線局との1対1の通信の繰り返しで、端末と無線局との間の通信状態を把握する場合に比べて、端末と複数の無線局との間の通信状態の把握に要する時間を短くする効果が大きくなることは明らかである。
次に、本実施例の無線通信システムにおける、端末と無線局の詳細を説明する。以下では、端末と無線局の本実施例の動作に関連する機能ブロックについて説明するが、これ以外の機能ブロックが構成要素として追加されてもよい。例えば、無線局には、同期をとるための機能や、他の装置との間で情報をやり取りするための外部インタフェースなども、必要に応じて設けても良い。
次に、図4を用いて、実施例1の無線通信システムにおける端末の一構成を説明する。端末7はアンテナ41、無線送受信部42、無線通信制御部44、アプリケーション制御部49を少なくとも含んで構成されている。無線送受信部42、無線通信制御部44、アプリケーション制御部49はバス43によって、それぞれ接続されており、互いに信号のやり取りをすることができる。
無線送受信部は、少なくとも無線フロントエンド部、ベースバンド部、を含んで構成される。MAC部は、無線送受信部に含むように構成してもよく、また無線通信制御部に含むように構成しても良い。無線通信制御部、アプリケーション制御部は、通常のCPUとメモリなどで、それぞれ構成可能である。CPUがメモリに格納された各種プログラムを実行することで、各種機能を実現可能である。無線送受信部は無線局と、無線信号の送受信を行う。
実施例1における無線通信制御部には、無線局とやり取りするデータ信号などを作成する送信信号作成部47、ならびに無線局から受信した信号を処理する受信信号処理部48の他に、本実施例の特有の機能として無線局と接続するために用いる信号である、接続用信号を作成する接続用信号作成部45、ならびに接続用信号に対する応答として無線局から送信される応答信号を処理する応答信号処理部46を含んで構成される。
次に、図5を用いて、実施例1の無線通信システムにおける無線局Aの一構成を説明する。なお、無線局B−1、無線局B−2は、無線局Aに対して、無線局通信管理部がないことと、端末との無線通信に使用する周波数が異なること以外は、同様の構成を備える。
無線局Aは、有線インタフェース54と、無線送受信部52、バス43、アンテナ51、動作制御部53とから構成され、さらに無線局通信管理部55を含んで構成される。有線インタフェース54は、他の無線局やバックホールなどとのインタフェースである。無線送受信部52は、アンテナ51経由で、端末と無線通信を行う。有線インタフェース54経由で受信した信号や、無線局内で、例えば、無線局通信管理部で作成された信号は無線送受信部で無線信号に変換される。また、アンテナ51経由で受信した無線信号は、無線送受信部52でデジタル信号に変換される。無線局の無線送受信部52の構成は、端末の無線送受信部の構成と同様でよい。無線局の動作制御部は、無線局の各種動作を制御するものであり、CPUとメモリ等で構成可能であるため、ここでは説明を省略する。
次に無線局通信管理部55について説明する。無線局通信管理部は、少なくとも無線局データ収集部56、接続無線局決定部57、決定通知信号作成部58とを含んで構成される。端末の接続用信号を受信した無線局から通知された受信電力の大きさは、無線局データ収集部に収集される。接続無線局決定部は、各無線局の受信電力の比較を行い、どの無線局が端末との通信に適しているかを決定する。本実施例では、受信電力の最も大きかった無線局が端末との通信に適していると判断する構成とした。ただし、どの無線局が端末との通信に適しているかの判断基準として、受信電力だけではなく、その他の条件を追加しても良い。例えば、受信電力がほぼ同じ無線局が複数存在する場合は、それぞれの無線局が通信している端末の数を条件として追加し、受信電力の大きさがほぼ同じであれば、接続先の端末数の数の少ない無線局を選定するようにしても良い。
決定通知信号作成部58は、端末との通信が決定した無線局に、端末と通信する無線局として決定したことを通知する信号を作成する。この信号を受け取った無線局は、動作制御部において、端末の送信した接続用信号に対する応答信号を作成し、端末に送信する。
図6に無線局通信管理部55のハードウエア構成の一例を示す。無線局通信管理部は、通常のコンピュータ構成で実現可能であり、バス43に加え、処理部である中央処理部(Central Processing Unit:CPU)61、記憶部であるメモリ63、更には、必要に応じて入出力部64を備えることも可能である。CPU51は、上述した各無線局の受信電力の値を比較し、端末との通信に適した無線局を決定し、その無線局にそれを通知する信号を作成するという動作を行うなどの、本実施例に必要な動作を行うための無線局通信管理プログラム62を実行する。このプログラムは、メモリ63等に記憶され、必要に応じてCPU51で実行されることにより、上述の機能、またこれ以降に説明する無線局通信管理部の各種の機能を実現する。また、本実施例における端末に必要な動作を行うためのプログラムや、無線局に必要な動作を行うためのプログラムも、図6に示す構成と同様のハードウエア構成で実現することができる。
次に、図7を用いて実施例1における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部のさらに他の動作シーケンスを説明する。図7の説明においては、図3の動作シーケンスと異なる点のみを説明する。図7のシーケンスでは、最初に端末が送信した接続用信号の周波数の信号を受信できる無線局がない場合、または、端末と無線局が離れている、もしくは、障害物などの存在などで、無線局が検知できるほどの強さの信号が届かない場合の動作シーケンスを示している。
この場合は、無線局から無線局通信管理部に受信電力の情報が通知されないため、無線局通信管理部は端末が接続する無線局を決定できず、結果として、端末は応答信号を受信することができない。そのため、端末は、所定時間、応答信号を受信しなければ、他の周波数で接続用信号を送信することを行う(81)。
このときの端末の動作フローチャートを、図8を用いて説明する。本実施例では、端末は、端末が無線局との通信に使用できる周波数の中の任意の周波数で接続用信号を送信し(91)、所定時間内に無線局より応答信号を受信したかを判断する(92)。Yesであれば、応答信号を送信した無線局と通信する(93)。また、Noであればこれまで送信した信号とは異なる、任意の周波数で接続用信号を送信し(94)、所定時間内に応答信号を受信したかを判断する(95)。Yesであれば、応答信号を送信した無線局と通信する(93)。また、Noであれば、送信可能な全ての周波数で接続用信号を送信したかを判断し(96)、Noであれば、これまで送信した信号とは異なる任意の周波数で接続用信号の送信を行う(94)。また、Yesであれば一定時間後待機後、または送信電力を増加して、端末が無線局との通信に使用できる周波数の中の任意の周波数を用いて接続用信号の送信を行う(97)。
本実施例では、端末は、接続用信号の送信に用いる周波数を任意に選ぶ構成とする。また、端末が送信できる全ての周波数を用いて接続用信号を送信した場合でも無線局からの応答を受信できなかった場合は、これまでに使用した周波数を用いて、接続用信号の送信を繰り返す。この場合の接続用信号の周波数の選び方は、1回目と同じ順序でもよく、また、ランダムに変更するように構成しても良い。
本実施例では、接続用信号の送信に用いる周波数は、端末が送信できる周波数の中から、任意に選択して送る構成とした。送信電力やアンテナの利得が同じ場合は、一般に、周波数の低い信号のほうが、減衰が少なく、信号の到達範囲が広いと考えられる。従って、端末が送信できる周波数のなかで、最も低い周波数から順番に接続用信号を送信する構成としても良い。
また、初回の接続用信号の送信で応答信号が受信できない場合は、他の周波数で信号を送信する前に、同一の周波数で送信電力を大きくして接続用信号を送信するようにシステムを構成しても良い。
以上、述べたように、本発明の実施例1によれば、端末の接続先となる無線局の候補が多い場合でも、無線局通信管理部は、従来より、より少ない無線リソースと、より短い時間で、端末と無線局との間の通信状態を把握し、端末の新たな接続先となる無線局を決定することができる。
次に、図9を用いて実施例2における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスを説明する。実施例2では、無線局A、無線局B−1、無線局B−2、ならびに、無線局C−1(101)、無線局C−2(102)、無線局C−3(103)、無線局C−4(104)が存在する。無線局Aが端末との通信に用いる周波数帯を以下、周波数A、無線局B−1と無線局B−2が端末との通信に用いる周波数帯を以下、周波数B、無線局C−1、無線局C−2、無線局C−3、無線局C−4が端末との通信に用いる周波数帯を以下、周波数Cと称する。本実施例では、各無線局の周波数は周波数Aよりも周波数Bが高く、また周波数Bよりも周波数Cが高くなっている。
図9のシーケンスでは、無線局通信管理部が管理している無線局の周波数情報を無線局Aに通知して(105)、無線局Aが、その情報を端末に通知する(106)ように構成されている点が、実施例1の動作シーケンスと異なる点である。本実施例では、端末が周波数Aの信号を受信できる場合の動作を説明する。端末は、周波数情報を受け取ることで、端末が送信可能な周波数帯と、無線局が受信可能な周波数帯とが一致する周波数の中から、接続用信号を送信する周波数を選択することができる(107)。このような構成にすることによって、無線局がそもそも受信できない周波数を使って、端末が接続用信号を送信するということを避けることができる。
図10は、実施例2における無線局Aが端末に送る無線局の情報111を示す図である。この情報を受信することで、特定の周波数で端末と通信を行う無線局として、端末は無線局A(113)の他に、周波数Bで通信する無線局B(114)と、周波数Cで通信する無線局C(115)があることがわかる。
さらには、無線局A経由で、図11に示すような無線局の情報121を通知するようにしても良い。図11に示した無線局の情報には、周波数やその周波数で通信できる無線局の個数、または最大通信速度や対応できる端末の移動速度など、頻繁に変更が発生しない固定情報(122)と、各無線局の通信の混雑度のように変動する変動情報(123)が入っている。そのため、後述するように、固定情報と変動情報とを、別々に通知するような方法を用いても良い。
図12を用いて、実施例2における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の他の動作シーケンスを説明する。端末が、無線局の特性を通知する信号を受信ですることで、図12の動作シーケンスが示すように、端末が接続用信号送信に使用する周波数の優先順位を決定することができる(131)。
図13に実施例2における端末の接続用信号送信に使用する周波数の優先順位の決定のための動作フローチャートを示す。端末は、最も要求する通信性能を何とするか決定し(141)、最も要求する性能が高速移動性であれば(142)、優先順位を周波数の低い順である、1位:無線局A、2位:無線局B、3位:無線局Cと決定する(143)。また、最も要求する性能は通信速度であれば(144)、通信速度が速い無線局の順を優先順位とする(145)。図12に示す実施例では、通信速度は無線局Cが最も速く、次いで無線局B、最後が無線局Aという順番になっている。また、高速移動性でも通信速度でもない場合は、無線局から通知された項目を1つ選択し、選択した項目での条件の良い無線局の優先度を高くする(146)。
このような動作を行う端末の機能構成を図14に示す。以下では、図4に示した端末の機能構成と異なる点のみ説明する。実施例2における端末は、無線通信制御部のなかに、優先順位決定部151、要求通信速度判定部152、端末移動速度推定部153、無線局周波数と端末使用可能周波数の比較部 154、無線局情報の通知信号処理部155を有している。
実施例2の端末は、無線局情報の通知信号処理部で、無線局から送られた情報の中から使用可能な周波数の情報を入手する。無線局周波数と端末使用可能周波数の比較部において、無線局の使用する周波数と、端末が使用できる周波数との比較を行い、一致する周波数を抽出する。優先順位決定部は、図13に示したフローチャートに従って、どの周波数を用いるかを決定する。要求通信速度判定部は、例えば、端末の使用するアプリの認識により、そのアプリに適した要求通信速度の判定を行う。端末移動速度推定部は、例えば、GPSを用いて端末の移動速度の推定を行う。優先順位の決定方法は、図13に示したフローチャートに限ったものではなく、例えば、図11に示した項目の複数を組み合わせて優先順位を決めるようにしても良い。その場合に、要求通信速度判定部や、端末移動速度推定部が算出または推定した結果などを利用して、総合的に判断するようにしても良い。
実施例1では、端末が送信できる周波数の中から選んで、接続用信号を送信するため、場合によっては、無線局が受信できない周波数で接続用信号を送ることも有りうる。そこで、実施例2のような構成にすることにより、無線局が使用しない周波数を用いて接続用信号を送ることを防ぐことができ、端末と無線局の接続をより確実に、かつ効率良く行うシステムを提供できる。
また、実施例2のように、全無線局の周波数などの情報を最も低い周波数で通信する無線局から送ることにより、その情報を広範囲に届けられるという利点がある。また、無線局の情報として、周波数以外の情報も端末に通知することにより、端末は周波数以外の情報も考慮して、接続用信号を送る周波数の優先順位を決めることができる。
図15を用いて実施例3における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスを説明する。本実施例では、無線局Aが定期的に全端末向けに送る報知信号の中に、同期をとるための信号や、無線局にアクセスするタイミングの情報の他に、各無線局の周波数や特性の情報も一緒にを通知する構成となっている(161)。それ以外の動作は、図13を用いて説明した動作シーケンスと同様である。
実施例3では報知信号として、同期のための情報、無線局にアクセスするタイミングの情報、並びに、全ての無線局に関する情報を一度に送ることができるため、端末は、これらの情報を別々に受信する場合に比べて、さらに効率良く、無線局への接続を行うことができる。
実施例2並びに3では、無線局Aから無線局の情報を通知する構成としたが、他の無線局から通知する構成としても良い。また、単一の無線局ではなく、複数の無線局から報知するように構成しても良い。また、単一の周波数ではなく、複数の周波数によって通知するようにしても良い。通知する無線局や周波数が複数となることで、単数の周波数、単数の無線局から通知するよりも、端末が報知信号を受信する確率を高くすることができる。
図16を用いて実施例4における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスを説明する。図16は、無線局通信管理部が管理している無線局とは異なる無線局から、無線局通信管理部が管理している無線局の通信エリア内に端末が移動してきたときの端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスである。まず、最も周波数の低い無線局Aと接続し、その後、端末の通信要求に応じて、より適した無線局に端末をハンドオーバさせる場合を示す。
従って図16では、端末はまず無線局Aに接続し、無線局Aと通信する(171)。その後、端末は、無線局Aに対して、所望の通信速度や端末の移動速度など、所望の無線局との通信要求を通知する信号を送信する(172)。無線局Aは受信した情報を無線局通信管理部に伝達する(173)。無線局通信管理部は、端末から送られてきた通信要求と、各無線局の負荷の双方を考慮して、端末が次に通信する無線局の優先順位を決定し(174)、各無線局の情報と優先順位の決定結果を無線局Aに通知する(175)。無線局Aはハンドオーバする特定の端末に向けて各無線局の情報と優先順位と送信タイミングを通知する信号を送信する(176)。また、無線局通信管理部は、優先順位一位となった無線局に対して、ハンドオーバを希望する端末が、接続用信号を送信するタイミングを通知する(177)、端末は指定されたタイミングに従って、優先順位一位となった無線局に対して接続用信号を送信する(178)。それ以降の動作は、これまでに述べた他の実施例と同様である。
本実施例では、無線局通信管理部で端末が接続用信号を送る無線局の優先順位を決めるため、無線局通信管理部は、どの無線局から、どのタイミングで接続用信号の受信結果が届くかを把握することができる。従って、もし、予期していたタイミングにどの無線局からも接続用信号の受信結果が通知されなければ、優先順位二位の無線局に対して、接続用信号を送信する端末と送信タイミングに関する情報を通信するように構成する。また、端末も優先順位一位の無線局から応答信号が送信されなかった場合、所定のタイミングで優先順位二位の無線局に対して、接続用信号を送信するように構成する。また、ハンドオーバ先として無線局Aよりも適した無線局がない場合は、無線局Aとの通信を続行する。
本実施例では、無線局通信管理部が端末のハンドオーバ先となる無線局を決定するため、各無線局の負荷などを考慮した優先順位の決定が可能になり、そのため、端末が優先順位を決定する場合に比べて、システム全体の無線リソースを効率的に使用できるようになる可能性がある。なお、各無線局の負荷とは、例えば無線局が通信している端末の数であり、無線局通信管理部で管理している情報である。
以上述べたように、実施例4では、端末を、まず、無線局の中で、使用する周波数が最も低い無線局Aに端末を接続させる。その後、各無線局の負荷と、端末の通信要求の双方を考慮して、無線通信管理局が端末が新たに接続する無線局の優先順位を決定し、その結果を端末に通知する。そのため、無線通信システム全体の無線リソースをより効率的に使用することができる。また、端末を周波数が最も低い無線局Aに最初に接続させる構成としたが、端末を、無線局通信管理部が管理する中で、最も広い通信エリアを有する無線局に最初に接続させる構成としても良い。
図17を用いて実施例5における端末と無線局、ならびに無線局通信管理部の動作シーケンスを説明する。実施例5では、端末が無線局Aよりも高い周波数を使用して通信する無線局との通信中に、端末の場所の移動や伝搬環境の変化による無線局からの信号の受信電力の低下などにより、無線局が他の周波数の無線局、もしくは同じ周波数の別の無線局へのハンドオーバが必要と判断した場合の動作シーケンスを示している。
図17に示す例では、端末は無線局B−2と通信しており(181)、定期的に無線局B−2に対して、無線局B−2から受信した信号の受信電力を通知している(182)。その受信電力の結果が、無線局B−2が設定している閾値よりも下がった場合は、無線局B−2は端末と通信する無線局を変更することを決定する(183)。そして、無線局B−2が無線局通信管理部に各無線局の情報の通知を要求し(184)、無線局通信管理部は無線局B−2に各無線局の情報を通知する(185)。そして、無線局B−2は、特定端末向けの信号として、ハンドオーバが必要な端末に対して、各無線局の情報の通知信号を送信する(186)。その信号を受信して、端末は接続用信号送信に使用する周波数の優先順位を決定し(131)、優先順位一位の周波数により接続用信号を送信する(177)。以下の動作は、これまで説明して他の実施例と同様である。
実施例5では、端末が現在通信中の無線局B−2から、各無線局の情報を通知される構成となっている。例えば、実施例4のように、端末は、最初に無線局Aと接続後に、無線局B−2にハンドオーバして、無線局B−2と通信していた場合は、無線局Aと通信していたときに、各無線局に関する情報を通知されている。そのため、無線局B−2から他の無線局にハンドオーバする場合は、無線局Aから通知された情報から更新された分の情報だけ通知されるように構成すると良い。
更新された情報とは、例えば、図18に示すように各無線局における通信混雑度191である。通信混雑度は時間によって変化する情報であるため、適時更新できるように、各無線局が定期的に通信混雑度の情報を無線局通信管理部に通知するように構成すればよい。図11にも示したが、各無線局の情報には、使用周波数や、その周波数を使用する無線局の個数や、その周波数の無線局での最大通信速度、対応できる移動速度などの固定情報と、各無線局の混雑度のように時間によって変化する変動情報に大別できる。そのため、変動情報と固定情報を、同じ頻度で端末に送る必要がなく、これらの情報を分けて送るようにしても良い。実施例5では、無線局B−2から他の無線局にハンドオーバする端末に対しては、変動情報のみを送信するように構成する。このように、無線局A以外の無線局と通信をしている端末に対しては、現在通信中の無線局から端末に対して各無線局の情報を通知するように構成することにより、端末が、ハンドオーバのたびに無線局Aに接続を変更する必要がなくなる。また、変動情報だけを送信することで、固定情報と変動情報の両方を送る場合に比べて、使用する無線リソースを低減することができる。また、本実施例では、ハンドオーバの判断は無線局が行う例を述べたが、端末が判断するように構成してもよい。
図19を用いて実施例6における無線局のアンテナビームの形成について説明する。本実施例では、端末が送信した接続用信号を、その周波数の信号を受信できる無線局が一斉に受信するように構成している。そこで、例えば、図19(a)に示したように、周波数Cの無線局C−1から無線局C−4が隣接して4つ配置されており、端末が無線局C−1、無線局C−2のセルの間に存在していた場合、無線局通信管理部は無線局C−1から無線局C−4のそれぞれの接続用信号の受信結果から、端末の位置を推定することができる。また、本実施例では、無線局は、特定の端末の存在する方向にビームフォーミングできるアレイアンテナの機能を有している。例えば、無線局通信管理部が、端末と通信する無線局を無線局C−2と決定した場合、端末17に送信する信号に対しては、図19(b)に示すように、無線局C−2(102)のアンテナのビームパタン(204)を端末(17)の方向に向くように設定する。これにより、図19(a)のような全方位をカバーするようなビームパタン(202)で通信する場合に比べて、端末の受信電力を大きくすることができる。
また、この場合は、図19(a)に比べて、無線局C−2から無線局C−1の方向に対して届く電波の強度が大きくなる。そのため、隣接セル間の干渉を防ぐために、無線局C−1のビーム方向(201)を、図19(b)に示すように、無線局C−2と反対側に向くように(203)調整するとなお良い。
実施例6に示すように、無線局Cがアレイアンテナとしてビーム方向を変化させる機能を有している場合、端末からの接続用信号を受信する場合は、端末の位置がわからない。そのため、図19(a)のような全方位をカバーするようなビームパタンで信号を受信することが望ましい。しかし、端末の位置が推定でき、かつ、その端末に対してビームを向けることが可能な場合は、端末にビームを向けることで、端末の受信電力の大きくすることができ、より良い状態で通信することができる。
以上、本発明の実施例を述べたが、本発明の構成はこれに限ることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲では、種々変更してもよいことは明白である。
11:無線局A
12:無線局B-1
13:無線局B-2
14:無線局Aの通信エリア
15、16:無線局Bの通信エリア
17:端末
21:無線局通信管理部
22:配線
41、51:アンテナ
42:無線送受信部
43:バス
44:無線通信制御部
45:接続用信号作成部
46:応答信号処理部
47:送信信号作成部
48: 受信信号処理部
49:アプリケーション制御部
52:無線送受信部
53:動作制御部
54:有線IF
55:無線局通信管理部
56:無線局データ収集部
57:接続無線局決定部
58:決定通知信号作成部
61:CPU
62:無線局通信管理プログラム
63:メモリ
64:入出力部
101:無線局C−1
102:無線局C−2
103:無線局C−3
104:無線局C−4
201、203:無線局C−1のアンテナビームパタン
202、204:無線局C−2のアンテナビームパタン。
12:無線局B-1
13:無線局B-2
14:無線局Aの通信エリア
15、16:無線局Bの通信エリア
17:端末
21:無線局通信管理部
22:配線
41、51:アンテナ
42:無線送受信部
43:バス
44:無線通信制御部
45:接続用信号作成部
46:応答信号処理部
47:送信信号作成部
48: 受信信号処理部
49:アプリケーション制御部
52:無線送受信部
53:動作制御部
54:有線IF
55:無線局通信管理部
56:無線局データ収集部
57:接続無線局決定部
58:決定通知信号作成部
61:CPU
62:無線局通信管理プログラム
63:メモリ
64:入出力部
101:無線局C−1
102:無線局C−2
103:無線局C−3
104:無線局C−4
201、203:無線局C−1のアンテナビームパタン
202、204:無線局C−2のアンテナビームパタン。
Claims (6)
- 端末と、
第1の周波数帯を用いて前記端末と通信を行う第1の無線局と、
前記第1の周波数帯とは異なる第2の周波数帯を用いて前記端末と通信を行う複数の第2の無線局と、
前記第1の無線局及び前記複数の第2の無線局に接続される無線局通信管理装置と、を備え、
前記第1の無線局の通信エリアの少なくとも一部が、前記第2の無線局の通信エリアに重なるように構成されており、
前記端末は、所定の周波数により接続用信号を送信し、
前記複数の第2の無線局それぞれは、前記接続用信号を受信した場合、前記接続用信号の受信結果を前記無線局通信管理装置に通知し、
前記無線局通信管理装置は、前記受信結果に基づいて、前記端末と通信を行うための第2の無線局を選択し、前記選択した第2の無線局に対して、前記端末に前記接続用信号の応答信号を送信するよう通知し、
前記無線局通信管理装置は、前記接続用信号の複数の受信結果から前記端末の位置を推定し、
前記端末と通信する前記第2の無線局は、前記推定された端末の位置に基づいて、前記端末が存在する方向にビームを向けるように、ビームパタンを切り替えることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムであって、
前記無線局通信管理装置は、無線局に関する情報として、第1の無線局及び第2の無線局の使用する周波数の情報、第1の無線局及び第2の無線局の最大通信速度の情報、及び第1の無線局及び第2の無線局が対応可能な端末の移動速度の情報を保持し、
前記第1の無線局又は前記第2の無線局は、前記無線局に関する情報を前記端末に通知し、
前記端末は、前記通知された無線局に関する情報に基づいて、前記接続用信号の送信に使用する周波数の優先順位を決定することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項2に記載の無線通信システムであって、
前記無線局に関する情報は、固定情報と変動情報からなり、
前記固定情報は、前記周波数の情報、前記最大通信速度の情報、及び前記移動速度の情報を含み、
前記変動情報は、第1の無線局及び第2の無線局の通信の混雑度情報を含み、
前記固定情報と前記変動情報は、異なる頻度で前記端末に通知されることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項3に記載の無線通信システムであって、
前記固定情報と前記変動情報は、複数の周波数を用いて複数の無線局から通知されることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項2に記載の無線通信システムであって、
前記端末と通信している無線局は、前記端末から通知される受信電力に基づいて、他の無線局へのハンドオーバを決定し、
前記端末と通信している無線局は、前記ハンドオーバが決定した端末に対して、前記無線局に関する情報を通知することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項5に記載の無線通信システムであって、
前記無線局に関する情報は、固定情報と変動情報からなり、
前記固定情報は、前記周波数の情報、前記最大通信速度の情報、及び前記移動速度の情報を含み、
前記変動情報は、第1の無線局及び第2の無線局の通信の混雑度情報を含み、
前記固定情報は前記ハンドオーバが決定した端末に対して通知されず、前記変動情報は前記ハンドオーバが決定した端末に対して通知されることを特徴とする無線通信システム。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/057339 WO2014141453A1 (ja) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 無線通信システム、無線通信方法、および無線局 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5744240B2 true JP5744240B2 (ja) | 2015-07-08 |
JPWO2014141453A1 JPWO2014141453A1 (ja) | 2017-02-16 |
Family
ID=51536148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013554704A Expired - Fee Related JP5744240B2 (ja) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | 無線通信システム、無線通信方法、および無線局 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160057674A1 (ja) |
JP (1) | JP5744240B2 (ja) |
WO (1) | WO2014141453A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2993744A1 (fr) * | 2012-07-20 | 2014-01-24 | France Telecom | Procede de gestion de la mobilite dans un reseau de communication en fonction de la velocite d'un terminal mobile |
JP6403163B2 (ja) * | 2015-08-07 | 2018-10-10 | 日本電信電話株式会社 | 無線通信システム及びそのリソース制御方法、並びに、基地局装置 |
GB2546099B (en) * | 2016-01-08 | 2019-05-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Initial access method |
JP6673117B2 (ja) * | 2016-03-23 | 2020-03-25 | 株式会社Jvcケンウッド | 管理装置、端末装置、管理方法、チャネルの選択方法、プログラム |
JP6953505B2 (ja) * | 2016-09-22 | 2021-10-27 | オッポ広東移動通信有限公司Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | 通信方法、端末デバイス及びネットワークデバイス |
JP2021118421A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | シャープ株式会社 | 通信制御装置、端末装置、基地局装置、通信システム及び車両 |
JPWO2022163122A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2641441B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1997-08-13 | 株式会社日立製作所 | 移動無線通信方法及び移動無線通信システム |
JPH01240027A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Anritsu Corp | 無線回線接続方式 |
JP5042104B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2012-10-03 | パナソニック株式会社 | 通信システム、端末装置、基地局、通信品質管理方法およびプログラム |
JP5112229B2 (ja) * | 2008-09-05 | 2013-01-09 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 配信装置、端末装置及びシステム並びに方法 |
US8768398B2 (en) * | 2009-04-23 | 2014-07-01 | Qualcomm Incorporated | Measurement aggregation in wireless communications systems |
JP5689029B2 (ja) * | 2011-06-09 | 2015-03-25 | 株式会社日立製作所 | 分散アンテナシステム、分散アンテナ割当方法、基地局装置 |
US20150358838A1 (en) * | 2013-01-10 | 2015-12-10 | Na Wei | Buffer status reporting for dual connection |
-
2013
- 2013-03-15 US US14/235,464 patent/US20160057674A1/en not_active Abandoned
- 2013-03-15 WO PCT/JP2013/057339 patent/WO2014141453A1/ja active Application Filing
- 2013-03-15 JP JP2013554704A patent/JP5744240B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014141453A1 (ja) | 2014-09-18 |
US20160057674A1 (en) | 2016-02-25 |
JPWO2014141453A1 (ja) | 2017-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5744240B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信方法、および無線局 | |
JP5260251B2 (ja) | コグニティブ無線システムにおける利用周波数帯調整方法および無線通信装置 | |
JP6381233B2 (ja) | 無線通信方法及び無線通信システム | |
CN106714270B (zh) | 业务传输的方法、终端及网络设备 | |
CN107079357B (zh) | 触发用于移动性测量的导频发射 | |
KR101651716B1 (ko) | 통신 제어 방법 및 중소 규모 기지국 | |
US8219131B2 (en) | Cognitive wireless communication system | |
CN106034343B (zh) | 一种接入方法及装置 | |
US11201651B2 (en) | Electronic apparatus and server in wireless communication system, and wireless communication method | |
JP6065178B2 (ja) | 無線通信装置、無線通信システム、無線通信制御方法、および無線通信制御プログラム | |
JP6446303B2 (ja) | 無線通信装置および通信制御方法 | |
JP6565035B2 (ja) | 無線通信装置、制御装置、および制御方法 | |
JP6530720B2 (ja) | 無線通信装置、制御装置、および制御方法 | |
JP2017169127A (ja) | 通信システム、通信システムの制御方法、基地局装置、および無線端末装置 | |
Qin et al. | Joint user-AP association and resource allocation in multi-AP 60-GHz WLAN | |
KR101247817B1 (ko) | 네트워크 선택 시스템, 네트워크 선택 방법 및 모바일 시스템 | |
Singh et al. | P2P mobility management for seamless handover using D2D communication in B5G wireless technology | |
US20210013939A1 (en) | Communication method and related device | |
JP6267561B2 (ja) | 制御装置、制御方法及びプログラム | |
JP2017092680A (ja) | 無線通信システム、基地局装置及び無線通信システムの制御方法 | |
JP6103701B2 (ja) | 無線通信システム、集中制御局及び無線通信方法 | |
US10219208B1 (en) | Heterogeneous network optimization utilizing modal antenna techniques | |
US10355835B2 (en) | Communication system, base station, control apparatus, and control method for communication system | |
Bordim et al. | Deafness resilient mac protocol for directional communications | |
WO2023241457A1 (zh) | 通信方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150428 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |