JP5778061B2

JP5778061B2 - ハンドオーバ管理装置、基地局及びハンドオーバ管理方法

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Publication number: JP5778061B2
Application number: JP2012060554A
Authority: JP
Inventors: 亮一田中; 若山　浩二; 浩二若山; 剛司梶田; 山本　知史; 知史山本
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Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2015-09-16
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Description

本発明は、ハンドオーバ管理装置、基地局及びハンドオーバ管理方法に係り、特に、無線通信端末を一時的にフェムトセルなどの基地局にハンドオーバさせるハンドオーバ管理装置、基地局及びハンドオーバ管理方法に関する。

フェムトセルの普及が進む中、その設置箇所としては宅内やオフィスが想定されている。また、フェムトセルを使用できる無線通信端末はあらかじめＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）にＩＤ（識別子）が登録された無線通信端末のみといった、通信可能な無線通信端末を限定した形での運用が想定される。
そのため、ＩＤの登録されていない無線通信端末は、屋内にいたとしてもフェムトセルと通信することができず、マクロセルからの受信電力が低下し、スループットが低下する場合がある。また、フェムトセルと通信できない無線通信端末がフェムトセルと通信している無線通信端末の干渉源となる。
上記課題を解決するため、特許文献１ではフェムトセルにおいて、無線通信端末とフェムトセル間の伝搬損失を算出し、その伝搬損失が一定値よりも小さければ、マクロセルからフェムトセルへのハンドオーバを実行することで、実際に屋内にいる端末のみをフェムトセルに収容し、屋内にいる無線通信端末を干渉源にならないようにする手法がとられている。

特開２０１０−１４７６８２号公報

フェムトセルの送信電力は非常に小さく、最大送信電力は無線通信端末と同等程度である。そのため、ＩＤが登録されていない無線通信端末がエリアに入ってきた際に、フェムトセルとＩＤ未登録の無線通信端末間での干渉、ＩＤ未登録の無線通信端末とＩＤが登録されている無線通信端末間での干渉が生じ、フェムトセルおよびＩＤが登録、未登録の無線通信端末のいずれにおいても双方のスループットが低下する課題が存在する。
前述の特許文献１における従来手法では、無線区間の伝搬損失のみを測定し、ＩＤの登録された無線通信端末のみが通信可能となるフェムトセルに対してはハンドオーバできず、前述の課題に対応できない。
本発明は、以上の点に鑑み、干渉源となりうる無線通信端末を一時的にフェムトセルにハンドオーバさせることが可能なハンドオーバ管理装置、基地局及びハンドオーバ管理方法を提供することを目的とする。

フェムトセルが存在する無線通信システムにおいて、フェムトセルと通信可能な無線通信端末のＩＤを一時的に追加／削除することにより、トラフィックの有効利用およびフェムトセル−無線通信端末間の干渉を抑制し、フェムトセルの持つ無線エリアにおけるスループットを改善する。
無線基地局が構成する無線エリアにおける無線通信端末からの受信電力および、無線通信端末が受信した無線基地局ＩＤの報告頻度を見て、屋内に無線通信端末が存在すると判定する。また、ＭＭＥにてＩＤ未登録によりフェムトセルへのハンドオーバを拒否された場合に一時的にフェムトセルへのハンドオーバを許可することで、フェムトセルへのハンドオーバを可能にする。
本システムは、無線基地局、フェムトセル、それらのハンドオーバを行うＭＭＥ、ＨｅＮＢＧＷ（フェムトセルゲートウェイ）に代表されるネットワーク装置、それらを管理するハンドオーバ管理装置（制御装置）が存在する無線通信システムにおいて、前述のハンドオーバ管理装置が、無線基地局が構成する無線エリアにおける無線通信端末からの受信電力と無線通信端末が受信した無線基地局ＩＤの報告値を収集する。本システムは、これらの情報から呼接続情報データベースを作成および更新する呼接続情報集計部と、ＭＭＥからＩＤ未登録によるハンドオーバ拒否の情報を収集し、ハンドオーバ情報データベースを作成および更新するハンドオーバ情報集計部と、前述の２つのデータベースからフェムトセルへのハンドオーバ可否を決定するハンドオーバ許可判定部と、フェムトセルにハンドオーバ可能な無線通信端末ＩＤの追加および削除を行う装置管理部と、制御を定期的に動作させるためのタイマー部とを備えることを特徴のひとつとする。

また、前述のハンドオーバ許可判定部は、無線通信端末からの受信電力が閾値以下となる時間が一定時間を上回った場合、その無線通信端末は屋内にいると判定することを特徴のひとつとする。
また、前述のハンドオーバ許可判定部はＭＭＥにおいてＩＤ未登録の無線通信端末であるためハンドオーバ拒否されたこを検出することを特徴のひとつとする。
また、前述のハンドオーバ許可判定部は、前述の２つの条件を満たす無線通信端末が存在する場合に、一時的に屋外の無線基地局が構成する無線エリア内の全てのフェムトセルに対してハンドオーバを可能とすることを特徴のひとつとする。
また、前述のハンドオーバ許可判定部は、前述のフェムトセルに一時的にハンドオーバ許可された端末が、再び屋外の無線基地局にハンドオーバした際に、一時的に許可していたＩＤを削除することを特徴のひとつとする。

本発明の第１の解決手段によると、
第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおけるハンドオーバ管理装置であって、
前記第１基地局から、該第１基地局における無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得する接続情報管理部と、
前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された前記無線端末の識別子を、該管理装置から取得するハンドオーバ情報管理部と、
前記接続情報管理部で取得された前記無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす無線端末を特定し、特定された前記無線端末について、前記第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を前記管理装置に送信するハンドオーバ許可判定部と
を備えたハンドオーバ管理装置が適用される。

本発明の第２の解決手段によると、
第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおける前記第１基地局である基地局であって、
無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得する接続情報管理部と、
前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された無線端末の識別子を、該管理装置から取得するハンドオーバ情報管理部と、
前記接続情報管理部で取得された無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす前記無線端末を特定し、特定された前記無線端末について、前記第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を前記管理装置に送信するハンドオーバ許可判定部と
を備えた基地局が適用される。

本発明の第３の解決手段によると、
第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおけるハンドオーバ管理方法であって、
第１基地局における無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得することと、
第２基地局へのハンドオーバが拒否された無線端末の識別子を、該管理装置から取得することと、
接続情報管理部で取得された無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす無線端末を特定することと、
特定された無線端末について、第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を管理装置に送信すること
を含むハンドオーバ管理方法が適用される。

本発明によると、一時的に干渉源となりうる無線通信端末をフェムトセルなどの基地局にハンドオーバさせることが可能である。また、フェムトセルに対する干渉源の除去、スループットの改善が期待できる。

第１の実施例におけるシステムの全体構成図である。第１の実施例におけるシステムの詳細構成図である。無線基地局の構成図である。フェムトセル基地局の構成図である。ハンドオーバ管理装置の構成図である。ＭＭＥの構成図である。呼接続情報データベースの一例である。ハンドオーバ情報データベースの一例である。ハンドオーバ許可端末ＩＤリストの一例である。第１の実施例におけるフェムトセルハンドオーバ許可判定のフローチャートである。無線通信端末の移動に伴う、無線基地局における無線通信端末からの受信電力の変動を示したグラフの一例である。無線通信端末の移動に伴う、無線通信端末からの無線基地局ＩＤの報告値の変動を示したグラフの一例である。無線通信端末の移動に伴う、無線通信端末から通信中の無線基地局ＩＤ報告頻度の変動を示したグラフの一例である。フェムトセルハンドオーバ許可解除判定のフローチャートである。第２の実施例におけるシステムの全体構成図である。第２の実施例におけるシステムの詳細構成図である。第２の実施例における無線基地局の構成図である。第２の実施例におけるフェムトセルハンドオーバ許可判定のフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
１．第１の実施例
図１は、第１の実施例における無線通信システムの構成図である。
無線通信システムは、例えば、無線基地局１０と、フェムトセル（フェムト基地局ともいう。以下フェムトセルと称する）２０と、ハンドオーバ管理装置３０と、ＭＭＥ（管理装置）４０を備える。さらに、ＨｅＮＢＧＷ５０、無線通信端末１を備えても良い。なお、フェムトセル（第２基地局）は、無線基地局（第１基地局）１０が構成するエリア内に複数備えられてもよい。また、図１にはひとつの無線基地局１０を例示するが、複数の無線基地局１０を備えてもよい。
無線通信端末１と無線基地局１０が通信しており、無線基地局１０が構成する無線エリア７０の中にフェムトセル２０が存在する。従って、各々の基地局がカバーするエリアは重複し、一方が他方に包含される場合もある。その中で、無線通信端末１は、電波を受信したひとつ又は複数の無線基地局及びフェムトセルのＩＤ（以下基地局ＩＤ）を無線基地局１０に報告する。無線基地局１０は、報告された基地局ＩＤおよび無線通信端末１からの無線基地局における受信電力を収集し、無線通信端末１からの受信電力値および無線基地局ＩＤごとにその報告頻度をハンドオーバ管理装置３０に報告する。
ハンドオーバ管理装置３０は、ＭＭＥ４０に対してフェムトセル２０にハンドオーバ可能な無線通信端末１のＩＤの追加／削除要求を出す。ＭＭＥ４０はＨｅＮＢＧＷ５０及び公衆網６０を通じてフェムトセル２０に対しハンドオーバ要求を出す。
ここでは、フェムトセルを例に説明するが、これに限らず屋内などに配置され、エリアが無線基地局１０に対して比較的小さい適宜の基地局でもよい。

図２は、第１の実施例における管理システムの詳細構成図である。図１に示す無線通信システムの各装置について、本実施例に関するブロックを示している。なお、各装置はこれ以外にもデータ通信及び制御信号の送受信のための適宜のブロックを有することができる。
無線基地局１０は、アンテナ１３に接続された無線通信部１１と、呼接続情報管理部１２を備える。アンテナ１３より無線通信部１１を通じて、無線通信端末１からの無線基地局ＩＤの報告値および受信電力が、呼接続情報管理部１２に送られる。呼接続情報管理部１２は、無線通信端末１より収集したこれらの情報を、有線ネットワーク８０を通じてハンドオーバ管理装置３０における呼処理情報集計部３１に送信する。
また、フェムトセル２０は、アンテナ２３に接続された無線通信部２１と、呼接続情報管理部２２を備える。アンテナ２３より無線通信部２１を通じて、無線基地局１０と通信する無線通信端末１からの干渉電力が、呼接続情報管理部２２に送られる。呼接続情報管理部２２は、この情報を、有線ネットワーク８０を通じて、ハンドオーバ管理装置３０における呼処理情報集計部３１に送信する。
ハンドオーバ管理装置３０では、無線基地局１０及びフェムトセル２０からの情報を受けた呼接続情報集計部（接続情報管理部）３１が、呼接続情報データベース３２を更新する。また、ハンドオーバ情報集計部３５は、ＭＭＥ４０におけるハンドオーバ処理部４１と有線ネットワーク８０を通じて接続されている。ハンドオーバ情報集計部（ハンドオーバ情報管理部）３５は、ハンドオーバ処理部４１が、フェムトセル２０へのハンドオーバに対し、無線通信端末ＩＤが未登録のため、ハンドオーバ拒否と判定した際の情報を収集し、ハンドオーバ情報データベース３４を更新する。ハンドオーバ許可判定部３３は、呼接続情報データベース３２とハンドオーバ情報データベース３４の情報を参照し、フェムトセル２０に対して一時的にハンドオーバを許可／削除する無線通信端末ＩＤを抽出し、装置管理部３６に抽出した無線通信端末ＩＤを送信する。それを受信した装置管理部３６は、有線ネットワーク８０にて接続されたＭＭＥ４０におけるハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２を更新する。また、タイマー部３７を使用することによって、これらの処理を周期的に行うことが可能である。なお、各装置間の有線ネットワーク８０は無線で実現されてもよい。

図３は、第１の実施例における無線基地局１０の構成図である。無線基地局１０は、例えば、無線通信端末１と無線通信を行なうアンテナ１３、アンテナ１３から受信した信号または無線通信端末１への送信信号を処理する無線通信部１１、及び、無線通信端末１からの受信電力および無線基地局ＩＤを扱う呼接続情報管理部１２とを有する。
図４は、第１の実施例におけるフェムトセル２０の構成図である。フェムトセル２０は、例えば、無線通信端末１と無線通信を行なうアンテナ２３、アンテナ２３から受信した信号または無線通信端末１への送信信号を処理する無線通信部２１、及び、干渉電力を収集する呼接続情報管理部２２を有する。
図５は、第１の実施例におけるハンドオーバ管理装置３０の構成図である。ハンドオーバ管理装置３０は、例えば、無線基地局１０から無線通信端末ごとの受信電力および無線基地局ＩＤの報告頻度を収集し、フェムトセル２０から干渉電力を収集する呼接続情報集計部３１と、呼接続情報集計部３１が収集した情報を蓄積する呼接続情報データベース３２と、フェムトセルへのハンドオーバを一時的に許可するかどうかを判定するハンドオーバ許可判定部３３と、ＭＭＥ４０におけるハンドオーバ処理部４１が、フェムトセル２０へのハンドオーバに対し無線通信端末ＩＤ未登録のためハンドオーバ拒否と判定した際の情報を収集するハンドオーバ情報集計部３５と、その情報を蓄積するハンドオーバ情報データベース３４と、有線ネットワーク８０で接続されたＭＭＥ４０における、ハンドオーバ許可端末リスト４２を更新する装置管理部３６と、制御を定期的に動作させるためのタイマー部３７とを有する。

図６は、第１の実施例におけるＭＭＥ４０の構成図である。ＭＭＥ４０は、例えば、ハンドオーバ処理を行うハンドオーバ処理部４１と、フェムトセルごとにハンドオーバが許可されている無線通信端末のＩＤを記録したハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２を備える。また、ハンドオーバ処理部４１は、例えば有線ネットワーク８０を介して、ハンドオーバ管理装置３０におけるハンドオーバ情報集計部３５と接続され、ハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２はハンドオーバ管理装置３０における装置管理部３６と接続されている。
図７は、呼接続情報データベース３２の一例である。
呼接続情報データベース３２は、無線通信端末ＩＤ毎に、収集時刻、基地局ＩＤの報告値、及び、基地局における基準信号受信電力が記録されているテーブルと、フェムトセルＩＤごとに干渉電力が記録されたテーブルを含む。
図８は、ハンドオーバ情報データベース３４の一例である。フェムトセル２０に対しハンドオーバを拒否された端末ＩＤとフェムトセルのＩＤが対になって記録されているテーブル有する。

図９は、ハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２の一例である。フェムトセルＩＤごとに、通信可能な無線通信端末ＩＤと、許可状態が常時なのか一時的なのかを記録したテーブルを有する。
なお、上述の各テーブルは適宜の形式で記憶領域に記憶されても良い。
図１０は、ハンドオーバ管理装置３０におけるハンドオーバ許可判定部３３がフェムトセルへのハンドオーバの可否を判定するためのフローチャートである。その詳細について図１０から図１３を用いて説明する。
まず、プロセスＳ１００において、ハンドオーバ許可判定部３３は、無線基地局１０が構成する無線エリア７０内に配置されたフェムトセルについて、報告された干渉電力が予め定められた閾値０を上回っているかどうかを判定する。例えば、呼接続情報データベース３２に記憶された干渉電力を参照して判定する。無線エリア７０内にどのフェムトセルが配置されているかについては予め登録しておくことができる。この条件を満たすフェムトセルについて（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、無線基地局１０が構成する無線エリア７０内に存在する無線通信端末ごとに以下のプロセスを実行する。

プロセスＳ１０１において、ハンドオーバ許可判定部３３は、呼接続情報データベース３２を参照して、無線基地局１０における無線通信端末１からの受信電力が予め定められた閾値１を下回っているか判定する。次に、プロセスＳ１０２において、ハンドオーバ許可判定部３３は、無線基地局１０における無線通信端末１からの受信電力が閾値１を下回っている時刻Ｔが、予め定められた閾値２を上回っているかどうかを判定する。この一例を示したものが図１１のグラフである。屋外に無線通信端末１が存在する状態を状態Ａ、屋内のように電波が遮蔽された状態を状態Ｂとしている。図１１では、例えば無線通信端末１が屋外から屋内へ移動し、再び屋外へでた場合の例を示す。屋内など、通信中の屋外無線基地局からの電波を遮蔽するものが存在する場所に無線通信端末１が存在すると、通信中の屋外無線基地局においては無線通信端末１からの受信電力が大幅に低下し、無線通信端末１が送信電力を上限値まで上昇させたとしても、無線基地局１０における無線通信端末１からの受信電力は低下する。なお、屋外にいても建物の影や、車両の移動などにより、屋外無線基地局において無線通信端末１からの受信電力が瞬間的に低下する場合があるが、本実施例では受信電力の低下が所定時間以上続いたか判断しているため、このようなケースは該当しなくなる。

次に、プロセスＳ１０３において、ハンドオーバ許可判定部３３は、現在通信中の無線基地局１０の無線基地局ＩＤが、無線通信端末１から報告される頻度が、予め定められた閾値３を下回っているか判定する。この一例を示したものが図１２、図１３である。図１２に示したように、屋外に無線通信端末１が存在する状態Ａでは、周辺に存在する無線基地局の電波を無線通信端末１が受信可能であるため、多くの無線基地局ＩＤが無線通信端末１で検出され、報告される。一方、状態Ｂのように、屋内に無線通信端末１が存在すると、遠方の無線基地局からの受信電力は壁などに遮蔽されて受信できなくなるため、遠方の無線基地局ＩＤは報告されなくなり、近隣の無線基地局のＩＤも遮蔽により電力が低下するためその報告頻度は低下し、屋内にフェムトセルが存在する場合にはフェムトセルＩＤの報告頻度が高くなる。そのため、図１３に示したように、状態Ｂのように、屋内に無線通信端末１が存在すると、通信中の無線基地局ＩＤの報告頻度も低下することとなる。これらのことから、Ｓ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３の条件を満たす場合、屋外の無線基地局である無線基地局１０において、無線通信端末からの受信電力が一定時間以上低下した状態が続き、無線基地局１０のＩＤの報告頻度も低下していることから、無線通信端末は屋内に存在していると判定する。

次に、プロセスＳ１０４において、ハンドオーバ許可判定部３３は、Ｓ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３の条件を満たす無線通信端末ＩＤが、ＭＭＥ４０において、無線通信端末ＩＤが未登録のためハンドオーバ拒否されたか判定する。例えば、ハンドオーバ情報データベース３４を参照して判定する。この条件を満たすのであれば、プロセスＳ１０５において、ハンドオーバ許可判定部３３は、無線基地局１０が構成する無線エリア７０の中に存在するフェムトセル２０へのハンドオーバを一時的に許可する。例えば、無線エリア７０の中に存在するすべてのフェムトセル２０へのハンドオーバを一時的に許可してもよい。プロセスＳ１０６において、ハンドオーバ許可判定部３３は、該当フェムトセル２０へのハンドオーバを実施する。例えば、ハンドオーバ許可判定部３３は、フェムトセル２０に対して一時的にハンドオーバを許可する無線通信端末ＩＤを含む要求信号を、装置管理部３６を介してＭＭＥ４０に送信し、ＭＭＥ４０におけるハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２を更新する。ハンドオーバ許可ＩＤリスト４２には、例えば、フェムトセルＩＤと、一時的にハンドオーバを許可する無線通信端末ＩＤとを記憶し、対応する許可状態を「一時」を示す情報に設定する。

なお、上述の例では、プロセスＳ１００の条件（条件Ａ）、プロセスＳ１０１及びＳ１０２の条件（条件Ｂ）、プロセスＳ１０３の条件（条件Ｃ）、プロセスＳ１０４の条件（条件Ｄ）の全てを満たす場合に一時的にハンドオーバを許可する例を示しているが、条件Ｂを満たす場合に一時的にハンドオーバを許可してもよい。さらに、条件ＢとＤを満たす場合、条件Ｂ、Ｃ及びＤを満たす場合、条件Ａ、Ｂ及びＤを満たす場合としてもよい。なお、これ以外にも適宜組み合わせても良い。
さらに、フェムトセルのスループットを監視し、スループットが予め定められた閾値を超えたことを、一時的にハンドオーバを許可する条件に加えてもよい。また、上記条件を判断は、上述の例の順序以外にも適宜の順序でもよい。
なお、前述の判定閾値が無線エリアごとに異なる閾値でもよい。例えば、複数の無線基地局がそれぞれカバーする無線エリアごとに、異なる閾値が予め定められてもよい。
次に、ハンドオーバ管理装置３０がフェムトセルへの一時的なハンドオーバ許可を解除する際のフローについて図１４を用いて説明する。

図１４は、フェムトセルへの一時的なハンドオーバ許可を解除する際のフローチャートである。まず、プロセスＳ２００において、ハンドオーバ許可判定部３３は、屋外の無線基地局１０における無線通信端末１からの受信電力が、閾値１を上回っているか判定する。受信電力が閾値１を上回っている無線通信端末１を、以下、該当無線通信端末と称する。次に、プロセスＳ２０１において、ハンドオーバ許可判定部３３は、該当無線通信端末１についてフェムトセル２０から屋外の無線基地局１０へのハンドオーバが実施されたかどうかを判定する。屋外の無線基地局１０にハンドオーバが実施された時点で、一時的に許可していたフェムトセル２０へのハンドオーバ許可は不要と判定する。

しかしながら、該当無線通信端末１が、屋外無線通信局１０が構成する無線エリア内に存在するフェムトセル２０のいずれかに常時通信許可されている場合は、それらのフェムトセル２０に対しての許可を取り消さない。そのため、プロセスＳ２０２において、ハンドオーバ許可判定部３３は、屋外の無線基地局１０が構成する無線エリア内に存在するフェムトセルにおいて、該当無線通信端末１が常時通信許可されているフェムトセルがあるか判定する。例えば、ハンドオーバ許可判定部３３は、ＭＭＥ４０に問い合わせても良い。存在する場合は、プロセスＳ２０３において、ハンドオーバ許可判定部３３は、常時通信が許可されているフェムトセルを除いたフェムトセルに対する通信許可を解除する。例えば、ハンドオーバ許可判定部３３は、該当無線通信端末１のＩＤと、通信許可を解除するフェムトセルのＩＤとを含む解除要求をＭＭＥ４０に送信する。また存在しない場合には、プロセスＳ２０４において、無線エリアの全てのフェムトセルに対する通信許可を解除する。
なお、プロセスＳ２００、Ｓ２０１がＮｏの場合は、処理を終了する。

２．第２の実施例
次に、第２の実施例について図を用いて詳細に説明する。第２の実施例は、第１の実施例におけるハンドオーバ管理装置の機能を無線基地局に持たせたものである。
図１５は、第２の実施例における無線通信システムの構成図である。
無線通信システムは、例えば、無線基地局１１０と、フェムトセル２０と、ＭＭＥ４０を備える。さらに、ＨｅＮＢＧＷ５０、無線通信端末１を備えても良い。なお、フェムトセルの数、無線基地局等は第１の実施例と同様である。
無線通信端末１と無線基地局１１０が通信しており、無線基地局１１０が構成する無線エリア７０の中にフェムトセル２０が存在する。その中で無線通信端末１は電波を受信したひとつ又は複数の無線基地局及びフェムトセルのＩＤ（基地局ＩＤ）を無線基地局１１０に報告する。無線基地局１１０は報告された無線基地局ＩＤおよび無線通信端末１からの無線基地局における受信電力を収集し、無線通信端末１からの受信電力値および無線基地局ＩＤごとにその報告頻度を集計する。無線基地局１１０は、集計結果から、フェムトセル２０へのハンドオーバが必要な無線通信端末ＩＤを抽出し、ＭＭＥ４０に対してフェムトセルにハンドオーバ可能な無線通信端末のＩＤの追加および削除要求を出す。ＭＭＥ４０は、ＨｅＮＢＧＷ５０から公衆網６０を通じてフェムトセル２０に対しハンドオーバ要求を出す。
本実施例においてもフェムトセルを例に説明するが、第１の実施例と同様に、これに限らず屋内などに配置され、エリアが無線基地局１１０に対して比較的小さい適宜の基地局でもよい。

図１６は、第２の実施例における管理システムの詳細構成図である。図１５に示す無線通信システムの各装置について、本実施例に関するブロックを示している。なお、各装置はこれ以外にもデータ通信及び制御信号の送受信のための適宜のブロックを有することができる。
アンテナ１３より無線通信部１１を通じて、無線通信端末１からの無線基地局ＩＤの報告値および受信電力が、呼接続情報管理部１２に送られる。呼接続情報管理部（接続情報管理部）１２は、無線通信端末より収集したこれらの情報を、呼接続情報データベース１４に記憶する。また、ハンドオーバ情報集計部（ハンドオーバ情報管理部）１６は、ＭＭＥ４０におけるハンドオーバ処理部４１と、有線ネットワーク８０を通じて接続されており、ハンドオーバ処理部４１が、フェムトセルへのハンドオーバに対し、無線通信ＩＤ未登録のためハンドオーバ拒否と判定した際の情報を収集し、ハンドオーバ情報データベース１７を更新する。ハンドオーバ許可判定部１５は、呼接続情報データベース１４とハンドオーバ情報データベース１７の情報を参照し、フェムトセルに対して一時的にハンドオーバを許可／削除する無線通信端末ＩＤを抽出し、装置管理部１８に抽出した無線通信端末ＩＤを送信する。それを受信した装置管理１８は、有線ネットワーク８０で接続されたＭＭＥ４０における、ハンドオーバ許可端末リスト４２を更新する。また、タイマー部１９を使用することによって、これらの処理を周期的に行うことが可能である。

図１７は、第２の実施例における無線基地局の構成図である。無線基地局１１０は、例えば、アンテナ１３に接続された無線通信部１１と、呼接続情報管理部１２と、呼接続管理部１２が収集した情報を蓄える呼接続情報データベース１４と、ＭＭＥ４０からのハンドオーバ情報を収集するハンドオーバ情報収集部１６と、ハンドオーバ情報収集部１６が収集した情報を蓄えるハンドオーバ情報データベース１７と、呼接続情報データベース１４およびハンドオーバ情報データベース１７の持つ情報からフェムトセルへのハンドオーバの一時的な可否を判定するハンドオーバ許可判定部１５と、フェムトセルへのハンドオーバを許可／拒否された無線通信端末ＩＤをＭＭＥ４０のハンドオーバ許可端末ＩＤリスト４２に追加／削除する装置管理部１８と、これらの処理を周期的に行うためのタイマー部１９とを備える。なお、各部の詳細、変形例は、第１の実施例のハンドオーバ管理装置における対応する構成と同様である。
図１８は第２の実施例における、ハンドオーバ可否判定のフローチャートである。本実施例においては、フェムトセル２０の干渉電力を無線基地局１１０が収集できないため、図７におけるプロセスＳ１００の干渉電力判定にプロセスが存在していない。残りのフローについては図７と同様である。

なお、フェムトセル２０が、干渉電力を無線基地局１１０に通信するインターフェースを有し、第１の実施例と同様に干渉電力による判定を含んでもよい。
本実施例のように無線基地局ごとに呼接続情報データベース１４、ハンドオーバ情報データベース１７、ハンドオーバ情報収集部１６、ハンドオーバ許可判定部１５、装置管理部１８、タイマー部１９を持たせることで、無線基地局単位で制御ができるため、制御周期の短縮が可能となる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

３．構成例
［構成例１］
例えば、無線通信端末と前述の無線通信端末が通信を行う無線基地局、前述の無線基地局が接続されるＭＭＥと、前述の無線基地局の構成する無線エリア内に存在するフェムトセル、それらが接続されたＨｅＮＢＧＷ、前述の各装置を管理するハンドオーバ管理装置が存在する無線通信システムにおいて、ハンドオーバ管理装置は、前述の無線基地局から、無線基地局における無線通信端末からの受信電力および無線基地局ＩＤの報告情報、フェムトセルにおける干渉電力、ＭＭＥにおけるフェムトセルへのハンドオーバ拒否情報を収集する手段を備えた、呼接続情報集計部およびハンドオーバ情報集計部、前述の情報からハンドオーバの可否および対象の無線通信端末ＩＤを抽出するハンドオーバ許可判定部、ＭＭＥのハンドオーバ許可端末ＩＤリストを更新する装置管理部、それらの制御を周期的に行うためのタイマー部を備える。
［構成例２］
構成例１のハンドオーバ管理装置において、前述の無線基地局におけるハンドオーバ可否判定処理およびハンドオーバ許可端末ＩＤリストの更新は、一定期間ごと、もしくはＭＭＥにおけるハンドオーバ拒否をトリガとして行う。

［構成例３］
前述の無線基地局は、前述のハンドオーバ管理装置における呼接続情報集計部およびハンドオーバ情報集計部、ハンドオーバ許可判定部、装置管理部、タイマー部の機能を備える。
［構成例４］
フェムトセルは、自局において、干渉電力を測定し、その値をハンドオーバ管理装置に報告するインターフェースを持つ。
［構成例５］
フェムトセルは、自局において測定した干渉電力を周囲の無線基地局に報告するインターフェースを持つ。
［構成例６］
ハンドオーバ制御方式は、無線基地局が構成する無線エリアごとに、存在する無線通信端末からの受信電力をモニタリングし、その受信電力が閾値を下回る時間が一定時間以上で、現在通信中の無線基地局ＩＤの報告頻度が一定値以下となった場合に、その無線通信端末は屋内にいると判定し、ＭＭＥにおいてフェムトセルに対し無線通信端末ＩＤが未登録であるためハンドオーバ拒否されたことが検出された無線通信端末に対して、無線エリア内に存在する全てのフェムトセルに対して一時的にハンドオーバを許可する。

［構成例７］
構成例６の制御方式において、前述の判定閾値が無線エリアごとに異なる閾値を用いて制御を行う。
［構成例８］
前述の制御方式において、フェムトセルは、一時的に通信を許可する無線通信端末を登録することが可能である。
［構成例９］
構成例６および７の制御方式において、前述のフェムトセルを用いて、フェムトセルにおける干渉電力が一定値以上の場合に制御を実行する。

本発明は、例えば無線通信システムに利用可能である。

１無線通信端末
１０、１１０無線基地局
１１無線通信部
１２呼接続情報管理部
１３アンテナ
１４呼接続情報データベース
１５ハンドオーバ許可判定部
１７ハンドオーバ情報データベース
１６ハンドオーバ情報集計部
１８装置管理部
１９タイマー部
２０フェムトセル
２１無線通信部
２２呼接続情報管理部
２３アンテナ
３０ハンドオーバ管理装置
３１呼接続情報集計部
３２呼接続情報データベース
３３ハンドオーバ許可判定部
３４ハンドオーバ情報データベース
３５ハンドオーバ情報集計部
３６装置管理部
３７タイマー部
４０ＭＭＥ
４１ハンドオーバ処理部
４２ハンドオーバ許可端末ＩＤリスト
５０ＨｅＮＢＧＷ
６０公衆網
７０無線エリア

Claims

第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおけるハンドオーバ管理装置であって、
前記第１基地局から、該第１基地局における無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得する接続情報管理部と、
前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された前記無線端末の識別子を、該管理装置から取得するハンドオーバ情報管理部と、
前記接続情報管理部で取得された前記無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす無線端末を特定し、特定された前記無線端末について、前記第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を前記管理装置に送信するハンドオーバ許可判定部と
を備えたハンドオーバ管理装置。
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件を満たし、かつ、前記ハンドオーバ情報管理部で取得された前記無線端末の識別子に基づき、前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された第２条件を満たす前記無線端末を特定する請求項１に記載のハンドオーバ管理装置。
前記接続情報管理部は、前記第１基地局及び前記第２基地局を含む基地局から電波を受信した前記無線端末により報告される、該基地局の識別子の報告頻度を収集し、
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ、該無線端末が通信中の前記第１基地局について、該第１基地局の識別子の報告頻度が予め定められた第２閾値以下である第３条件を満たす前記無線端末を特定する請求項２に記載のハンドオーバ管理装置。
前記接続情報管理部は、前記第２基地局における干渉電力を該第２基地局から取得し、
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ、前記第２基地局における干渉電力が第３閾値以上である第４条件を満たす前記無線端末を特定
する請求項２に記載のハンドオーバ管理装置。
前記無線端末について、前記１基地局がカバーする無線エリア内にある複数の第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を前記管理装置に送信する請求項１に記載のハンドオーバ管理装置。
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第２基地局へのハンドオーバが一時的に許可された前記無線端末が、該第２基地局へハンドオーバし、さらに該第２基地局から前記第１基地局又は他の基地局へハンドオーバしたことを契機に、該一時的な許可を解除するための解除要求を前記管理装置に送信する請求項１に記載のハンドオーバ管理装置。
前記ハンドオーバ許可判定部は、複数の第１基地局がそれぞれカバーする無線エリアごとに異なる閾値を用いる請求項１に記載のハンドオーバ管理装置。
第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおける前記第１基地局である基地局であって、
無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得する接続情報管理部と、
前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された無線端末の識別子を、該管理装置から取得するハンドオーバ情報管理部と、
前記接続情報管理部で取得された無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす前記無線端末を特定し、特定された前記無線端末について、前記第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を前記管理装置に送信するハンドオーバ許可判定部と
を備えた基地局。
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件を満たし、かつ、前記ハンドオーバ情報管理部で取得された前記無線端末の識別子に基づき、前記第２基地局へのハンドオーバが拒否された第２条件を満たす前記無線端末を特定する請求項８に記載の基地局。
前記接続情報管理部は、前記第１基地局及び前記第２基地局を含む基地局から電波を受信した前記無線端末により報告される、該基地局の識別子の報告頻度を収集し、
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ、自第１基地局の識別子の報告頻度が予め定められた第２閾値以下である第３条件を満たす前記無線端末を特定する請求項９に記載の基地局。
前記接続情報管理部は、前記第２基地局における干渉電力を該第２基地局から取得し、
前記ハンドオーバ許可判定部は、前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ、前記第２基地局における干渉電力が第３閾値以上である第４条件を満たす前記無線端末を特定する請求項９に記載の基地局。
第１基地局と、カバーするセルが該第１基地局のセルと重複する第２基地局と、第２基地局へのハンドオーバが許可されているか否かを示す可否情報を管理する管理装置とを備えたネットワークシステムにおけるハンドオーバ管理方法であって、
第１基地局における無線端末からの受信電力を所定時間毎に取得することと、
第２基地局へのハンドオーバが拒否された無線端末の識別子を、該管理装置から取得することと、
接続情報管理部で取得された無線端末からの受信電力が、予め定められた第１の閾値以下であり、かつ、その状態が予め定められた時間続いている第１条件を満たす無線端末を特定することと、
特定された無線端末について、第２基地局へのハンドオーバを一時的に許可するための要求信号を管理装置に送信すること
を含むハンドオーバ管理方法。
第１条件を満たし、かつ、取得された無線端末の識別子に基づき、第２基地局へのハンドオーバが拒否された第２条件を満たす無線端末を特定すること
をさらに含む請求項１２に記載のハンドオーバ管理方法。
第１基地局及び第２基地局を含む基地局から電波を受信した無線端末により報告される、該基地局の識別子の報告頻度を収集することと、
第１条件及び第２条件を満たし、かつ、該無線端末が通信中の第１基地局について、該第１基地局の識別子の報告頻度が予め定められた第２閾値以下である第３条件を満たす無線端末を特定すること
をさらに含む請求項１３に記載のハンドオーバ管理方法。
第２基地局における干渉電力を該第２基地局から取得することと、
第１条件及び第２条件を満たし、かつ、第２基地局における干渉電力が第３閾値以上である第４条件を満たす無線端末を特定すること
をさらに含む請求項１３に記載のハンドオーバ管理方法。