JP6098712B2 - 無線通信システムにおける通信装置およびハンドオーバ制御方法 - Google Patents

無線通信システムにおける通信装置およびハンドオーバ制御方法 Download PDF

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Description

本発明はセルラシステムなどの無線通信システムに係り、特にセル間ハンドオーバ制御を実行する通信装置およびハンドオーバ制御方法に関する。
近年、オペレーションコスト（OPEX）削減の観点などから、無線通信システムにおける無線パラメータやネットワーク設定の最適化を自律的に行うSON（Self Organizing Network）の検討が盛んに行われている。3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE（Long Term Evolution）においてもSON機能の標準化が行われている。
SONの重要機能の一つとしてハンドオーバパラメータの最適化（Mobility Robustness Optimization: ＭＲＯ）がある。ＭＲＯは、過去に生じたハンドオーバ失敗に関する情報を基地局間で交換することによりハンドオーバパラメータを調整する機能である。ハンドオーバ失敗の原因としては、早すぎるハンドオーバ（Too early handover）、遅すぎるハンドオーバ（Too late handover） および誤ったセルへのハンドオーバ（Handover to wrong cell）がある。このうちハンドオーバ元の基地局（以下、ソース基地局あるいはソースeNBという。）においてToo late handover／Handover to wrong cellを検出することが重要であり、特にToo Late Handoverを検出できるかできないかがMROの特性に大きなインパクトを与える。そこで、このようなハンドオーバ失敗情報をソース基地局へ通知する方法がいくつか提案されている。
たとえば非特許文献１および２には、Too Late Handover/Handover to wrong cellを検出できる情報RLF(Radio Link Failure) Reportを端末UE(User Equipment)に報告させ、この情報をX2インタフェース経由でソース基地局に転送する方法が記載されている。また、特許文献１には、RLF情報をX2インタフェース経由でソース基地局へ転送することで、ソース基地局がハンドオーバ前／中／後に発生した障害の種類を識別できる方法が開示されている。また、非特許文献３には、たとえば地理的に離れている基地局間でX2インタフェースがない場合にRLF ReportをS1インタフェース経由でソース基地局へ転送する方法が提案されている。
特表２０１１−５３０９１２号公報
3GPP TS36.331 V11.2.0(2012-12) 3GPP TS36.423 V11.3.0(2012-12) 3GPP TSG-RAN WG3#78 R3-122667
しかしながら、上述したようなハンドオーバ失敗情報の通知方法では、3GPP Release 10に対応した端末UEにしか適用することができず、3GPP Release 9の端末からは情報を得ることができない。一例として、図１に示すような２つの基地局間でのハンドオーバ（以下、適宜、HOと略記する。）を実行する際に無線リンク障害が発生した場合を考える。
図１において、X2インタフェースを持たないソース基地局１とターゲット基地局２とがコアネットワーク３からのハンドオーバ指示に従って端末４のハンドオーバを実行するものとする。このとき、端末４がハンドオーバパラメータで設定された速度よりも高速で移動していると、ハンドオーバが完了する前にソース基地局１からの電波が弱くなり接続が喪失してしまう場合がある(Too late handover)。このときの端末４がターゲットセルＣ２内に位置すると、端末４はターゲット基地局２との接続を確立することになる。
このように端末４との接続が確立すると、ターゲット基地局２は、接続を確立した端末４のハンドオーバ手順の経過に関わらず、ハンドオーバが成功した時と同じハンドオーバ完了通知をコアネットワーク３へ送信する。つまり、ターゲット基地局２は、ハンドオーバする端末４から接続再設定完了メッセージの受信を待っている状態であっても、端末４が再接続によりターゲット基地局２に属するターゲットセルＣ２に接続できればハンドオーバが成功したものと判断し、ハンドオーバ完了通知を送信する。このハンドオーバ完了通知には、端末４から接続再設定完了メッセージを受信して正常にハンドオーバが完了したのか、端末４で無線リンク切断が発生した後に再接続によりハンドオーバが成功したのかを示す情報を設定できない。このために、コアネットワーク３は正常にハンドオーバが完了したとしか判断できず、ソース基地局１に対してハンドオーバ成功通知を送信してしまう。したがって、ソース基地局１も、正常にハンドオーバが完了したと認識するだけであり、Too late handoverを検出することはできない。Handover to wrong cellの場合も同様に、ターゲット基地局２に属する別のターゲットセルに接続できればハンドオーバが成功したものと判断し、ハンドオーバ完了通知を送信する。
そこで、本発明の目的は、端末の種類によらずハンドオーバのソース側にハンドオーバ情報を通知することができる、無線通信システムにおける通信装置およびそのハンドオーバ制御方法を提供することにある。
本発明による通信装置は、上位ネットワークにより管理される通信装置であって、ソース側通信装置から前記通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報を生成するハンドオーバ情報生成手段と、前記ハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定し、前記ハンドオーバ完了メッセージを前記上位ネットワークへ送信するハンドオーバ制御手段と、を有し、前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記ソース側通信装置へ送信する、ことを特徴とする。
本発明による通信装置は、上位ネットワークにより管理される通信装置であって、前記通信装置からターゲット側通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークからハンドオーバ成功メッセージを受信して当該ハンドオーバ動作を終了するハンドオーバ制御手段と、前記ハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得するハンドオーバ情報解析手段と、を有し、前記ハンドオーバ成功メッセージは、前記上位ネットワークが前記ターゲット側通信装置から受信したハンドオーバ完了メッセージに含まれる前記端末のハンドオーバに関する情報を用いて前記上位ネットワークにより生成される、ことを特徴とする。
本発明による無線通信システムは、上位ネットワークにより管理される複数の通信装置を含む無線通信システムであって、端末のハンドオーバ先となるターゲット通信装置が、当該ハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定して前記上位ネットワークへ送信し、前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記端末のハンドオーバ元となるソース通信装置へ送信し、前記ソース通信装置が前記端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークから受信したハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得する、ことを特徴とする。
本発明によるハンドオーバ制御方法は、上位ネットワークにより管理される通信装置におけるハンドオーバ制御方法であって、ソース側通信装置から前記通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報を生成し、前記ハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定し、前記ハンドオーバ完了メッセージを前記上位ネットワークへ送信し、前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記ソース側通信装置へ送信する、ことを特徴とする。
本発明によるハンドオーバ制御方法は、上位ネットワークにより管理される通信装置におけるハンドオーバ制御方法であって、前記通信装置からターゲット側通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークからハンドオーバ成功メッセージを受信し、前記ハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得し、前記ハンドオーバ成功メッセージは、前記上位ネットワークが前記ターゲット側通信装置から受信したハンドオーバ完了メッセージに含まれる前記端末のハンドオーバに関する情報を用いて前記上位ネットワークにより生成される、ことを特徴とする。
本発明によれば、ハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定して上位ネットワークへ送信することで、ハンドオーバのソース側通信装置が端末の種類によらずハンドオーバ情報を取得することができる。
図１は既存の無線通信システムにおけるハンドオーバ制御の問題点を説明するための模式的なネットワーク構成図である。 図２は本発明の一実施形態によるハンドオーバ制御動作を説明するための模式的なネットワーク構成図である。 図３は本実施形態による通信装置のハンドオーバ制御に関係する機能的構成を示すブロック図である。 図４（Ａ）は図３におけるターゲット側のハンドオーバ制御手順を示すフローチャートであり、図４（Ｂ）は図３におけるソース側のハンドオーバ制御手順を示すフローチャートである。 図５は本発明の第１実施例による無線通信システムのハンドオーバ制御手順を示すシーケンス図である。 図６は本発明の第２実施例による無線通信システムのハンドオーバ制御手順を示すシーケンス図である。 図７は本発明の第３実施例による無線通信システムのハンドオーバ制御手順を示すシーケンス図である。 図８は本発明の第４実施例による無線通信システムのハンドオーバ制御手順を示すシーケンス図である。 図９は本発明の第５実施例による無線通信システムのハンドオーバ制御手順を示すシーケンス図である。
本発明の実施形態によれば、ハンドオーバのターゲット側通信装置がハンドオーバ対象の端末に接続すると、当該ハンドオーバに関する情報を付加した所定のメッセージがターゲット側通信装置から上位ネットワークを介してソース側の通信装置へ通知される。たとえば、ターゲット側通信装置がハンドオーバ過程で端末との接続を検出することによりハンドオーバ情報を生成し、それを付加したハンドオーバ完了メッセージを上位ネットワークへ送信する。当該ハンドオーバ完了メッセージを受信した上位ネットワークは当該ハンドオーバ情報を付加したハンドオーバ成功メッセージをソース側通信装置へ送信する。これにより、端末の機能に依存することなく、ソース側通信装置はToo Late HandoverあるいはHandover to wrong cell等のハンドオーバ状況を検出することが可能となる。以下、本発明の一実施形態について図２〜図４を参照しながら説明する。
１．システム構成
図２に示すように、ハンドオーバ元をソース側通信装置１０、ハンドオーバ先をターゲット側通信装置２０とし、これらが上位ネットワーク３０からのハンドオーバ指示に従って端末４０のハンドオーバを実行するものとする。ここで、ソース側通信装置１０およびターゲット側通信装置２０は、それぞれのセルを管理する無線基地局であってもよいし、それぞれの無線基地局を制御する制御局であってもよい。
このような無線通信システムにおいて、ターゲット側通信装置２０は、上位ネットワーク３０からのハンドオーバ要求により端末４０との接続準備を完了し端末４０からの接続再設定のメッセージを待っている状態にある。この状態で、端末４０がハンドオーバを完了する前にターゲットセルＣ２０内に移動しソース側通信装置１０からの電波が弱くなって接続を喪失した場合(Too late handover)、端末４０は再接続先を探索しターゲット側通信装置２０との接続を確立することになる。
ターゲット側通信装置２０は、端末４０との接続が確立すると、当該端末４０のハンドオーバが一旦失敗した後で再接続したことを示すハンドオーバ情報を生成し、ハンドオーバが成功した時と同じハンドオーバ完了通知に当該ハンドオーバ情報を設定して上位ネットワーク３０へ送信する。ハンドオーバ完了通知には、ハンドオーバ経過情報などをハンドオーバ情報として設定することができる。ハンドオーバ情報として、たとえば、正常にハンドオーバが完了すれば正常終了を示す情報、端末４０で無線リンク切断が発生した後に再接続によりハンドオーバが成功した場合にはToo late handoverを示す情報、あるいは、ターゲット側通信装置２０が管理する別のセルに接続した場合にはHandover to wrong cellを示す情報をそれぞれ設定することができる。
上位ネットワーク３０は、ターゲット側通信装置２０からハンドオーバ完了通知を受け取ると、その中のハンドオーバ情報をハンドオーバ成功を示す通知に設定してソース側通信装置２０へ送信する。こうして、ソース側通信装置２０は、ハンドオーバ情報から自局セルＣ１０からターゲットセルＣ２０へのハンドオーバが実際にどのように成功したかを知ることができ、ハンドオーバパラメータの最適化に利用できる。
以下、ソース側通信装置１０およびターゲット側通信装置２０をそれぞれソース基地局１０およびターゲット基地局２０とし、上位ネットワーク３０をコアネットワーク３０として、それぞれの機能について説明する。ただし、本実施形態による通信装置は端末の移動方向に応じてソース側およびターゲット側のいずれにもなり得るのであるから、１つの基地局にソース側およびターゲット側の両方の機能が備わっていると考えることができる。ここでは本実施形態に関係する機能構成のみを図示し、その他の基地局機能構成は省略する。
図３において、ソース基地局１０には、端末と無線通信を行うための無線通信部１０１と、ハンドオーバ制御部１０２と、コアネットワーク３０と通信を行うための通信部１０３と、コアネットワーク３０からのメッセージに設定されたコンテナ(Container)からハンドオーバ情報を読み出し解析するコンテナ解析部１０４と、が機能的に備わっている。なお、ハンドオーバ制御部１０２およびコンテナ解析部１０４の以下で説明する機能は、図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ（CPU: Central Processing Unit）上で実行することにより実現することもできる。
ターゲット基地局２０には、端末と無線通信を行うための無線通信部２０１と、ハンドオーバ制御部２０２と、コアネットワーク３０と通信を行うための通信部２０３と、後述するようにハンドオーバ情報を格納するコンテナを生成するコンテナ生成部２０４と、が備わっている。なお、ハンドオーバ制御部２０２およびコンテナ生成部２０４の以下で説明する機能は、図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ（CPU: Central Processing Unit）上で実行することにより実現することもできる。
また、本実施形態による通信装置がソース側およびターゲット側の基地局を制御する制御局であっても、基本的には同じ構成であり、無線通信部１０１および２０１がそれぞれ無線基地局との通信部となるだけである。以下、本実施形態によるソース基地局１０およびターゲット基地局２０のハンドオーバ制御手順について図４を参照しながら説明する。
２．ソース側／ターゲット側のハンドオーバ制御動作
図４（Ａ）において、ターゲット基地局２０のハンドオーバ制御部２０２は、コアネットワーク３０からのハンドオーバ要求に応じて端末４０の接続に必要なリソースを確保すると、ハンドオーバ要求に対する確認応答ＡＣＫをコアネットワーク３０へ送信する（動作２１０）。続いて、ハンドオーバ制御部２０２は、端末４０からハンドオーバのための設定完了通知が受信されたか否かをチェックし（動作２１１）、端末４０からのハンドオーバ完了通知がなければ（動作２１１；ＮＯ）、端末４０との無線接続を確立する（動作２１２）。続いて、コンテナ生成部２０４は端末４０のハンドオーバが一旦失敗した後でターゲット基地局に再接続したことを示すハンドオーバ情報を生成してハンドオーバ情報コンテナに格納する（動作２１３）。ただし、ターゲット基地局２０の別のセルに再接続したときには、誤ったセルにハンドオーバしたことを示すハンドオーバ情報を生成してハンドオーバ情報コンテナに格納する。
ハンドオーバ制御部２０２は、こうして生成されたコンテナをハンドオーバ完了通知に設定してコアネットワーク３０へ送信する（動作２１４）。なお、端末４０からのハンドオーバ準備完了通知があれば（動作２１１；ＹＥＳ）、ハンドオーバ制御部２０２は、ハンドオーバ完了通知をコアネットワーク３０へ送信する（動作２１５）。なお、端末４０からのハンドオーバ準備完了通知があった場合も（動作２１１；ＹＥＳ）、コンテナ生成部２０４がハンドオーバの正常終了を示すハンドオーバ情報をコンテナに格納し、こうして生成されたコンテナをハンドオーバ完了通知に設定してコアネットワーク３０へ送信することもできる。
図４（Ｂ）において、ソース基地局１０のハンドオーバ制御部１０２は、コアネットワーク３０からのハンドオーバ指示に従って、端末４０のハンドオーバ処理を実行し（動作１１０）、コアネットワーク３０から当該ハンドオーバ成功を示す接続あるいはリソースの解放指示の受信があると（動作１１１）、コンテナ解析部１０４は、受信した解放指示にハンドオーバ情報コンテナが含まれているか否かをチェックする（動作１１２）。コンテナが含まれていれば（動作１１２；ＹＥＳ）、当該コンテナを解析してハンドオーバ情報を取得した後（動作１１３）、端末４０に関する接続あるいはリソースを解放し、コンテナが含まれていなければ（動作１１２；ＮＯ）、そのまま端末４０に関する接続あるいはリソースを解放してハンドオーバ処理を終了する（動作１１４）。
３．効果
上述した本発明の実施形態によれば、ターゲット基地局２０がハンドオーバ過程の途中で端末４０との接続を確立すると、ハンドオーバ完了メッセージに当該ハンドオーバに関する情報を格納したコンテナを設定してコアネットワーク３０へ送信する。したがって、ソース基地局１０は、コアネットワーク３０を介してハンドオーバ情報コンテナを受け取ることができ、Too Late HandoverあるいはHandover to wrong cell等のハンドオーバ状況を検出することが可能となる。
さらに、本実施形態によれば、端末の種類にも無線アクセスシステムにも依存しないので、異なるアクセス技術間でのハンドオーバ（Inter RAT HO）であってもToo Late Handover/Handover to wrong cellを検出することが可能である。本実施形態は、E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Access Network)、UTRAN、HRPD(High Rate Packet Data)、eHRPD(Evolved-HRPD)、GSM(Global System for Mobile Communications)あるいはこれらの間のハンドオーバにも適用可能である。以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
４．実施例
４．１）第１実施例
本発明の第１実施例による無線通信システムでは、ソース基地局およびターゲット基地局がいずれもE-UTRANの通信装置であり、ここではそれぞれソースeNB１０ａおよびターゲットeNB２０ａと記す。また、コアネットワーク３０は移動管理を実行するMME(Mobility Management Entity)３０ａであるものとする。
本実施例によれば、ソースeNB１０ａおよびターゲットeNB２０ａとMME３０ａとの間のS1インタフェースを通したハンドオーバ制御（以下、S1 Handoverと記す。）で、ソースeNB１０ａがToo Late Handover/Handover to wrong cellを検出できる。したがって、X2インタフェース接続がない状態でも、ソースeNB１０においてToo Late Handover/HO to wrong cellの検出が可能となる。以下、X2インタフェース接続がない場合について説明する。
図５において、ソースeNB１０ａのハンドオーバ制御部１０２は端末(UE)４０からの測定結果報告（Measurement Report）によりハンドオーバを起動する（動作３０１）。このとき、ソースeNB１０ａは、X2インタフェース接続がないので、MME３０ａに対してS1インタフェースを通してハンドオーバ必要（S1:Handover Required）メッセージを送信する（動作３０２）。S1:Handover Requiredメッセージを受信したMME３０ａは、ターゲットeNB２０ａに対してS1 Handoverを指示するハンドオーバ要求（S1:Handover Request）メッセージを送信する（動作３０３）。
ターゲットeNB２０ａのハンドオーバ制御部２０２は、ハンドオーバを行おうとしている端末４０のリソースを確保すると、MME３０ａに対してハンドオーバ要求確認応答（S1:Handover Request Acknowledge）メッセージを送信する（動作３０４）。このS1:Handover Required Acknowledgeメッセージには、ソースeNB１０ａが後に端末４０に送信するRRC接続再設定要求（RRC Connection Reconfiguration Request）メッセージが含まれており、ターゲットeNB２０ａは、このS1:Handover Required Acknowledgeメッセージを送信した後、端末４０からのRRC接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージの受信を待つ状態に入る。
S1:Handover Request Acknowledgeメッセージを受信したMME３０ａは、ソースeNB１０ａに対してS1 Handoverを指示するハンドオーバ指示（S1:Handover Command）メッセージを送信する（動作３０５）。このとき、MME３０ａは、S1:Handover Request Acknowledgeメッセージに設定されたRRC Connection Reconfiguration RequestメッセージをS1:Handover Commandにのせかえる。S1:Handover Commandメッセージを受信したソースeNB１０ａは、S1:Handover Commandメッセージに含まれるRRC Connection Reconfiguration Requestメッセージを端末４０に送信する（動作３０６）。
その後、端末４０が無線環境劣化により無線リンク切断を検出し（動作３０７）、ターゲットeNB２０ａに属するターゲットセルＣ２０で再接続を行ったとする（動作３０８）。この時、ターゲットeNB２０ａは、上述したようにRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージの受信を待っている状態である。したがって、コンテナ生成部２０４は、再接続してきた端末４０がS1 Handover中であることを検出すると、通常のS1 Handoverを完了させるためのハンドオーバ通知（S1:Handover Notify）メッセージにハンドオーバ情報を含むコンテナ(Container)を設定してMME３０ａに送信する（動作３０９）。
Containerに含まれるハンドオーバ情報は、この場合、Radio Link Failureが発生した後にターゲットセルＣ２０に接続したか、あるいは、Radio Link Failureが発生した後にターゲットセルＣ２０と異なるセルに接続したか(この場合、接続したセル情報も含む)を示す。なお、S1 Handoverが何の問題もなく正常終了した場合には、その旨のハンドオーバ情報を含むか、あるいはS1:Handover NotifyメッセージにContainer自体を設定しない。
Containerが設定されたS1:Handover Notifyメッセージを受信すると、MME３０ａは端末コンテキスト解放指示（UE Context Release Command）メッセージに当該Containerを設定してソースeNB１０ａへ送信する（動作３１０）。
ソースeNB１０ａのコンテナ解析部１０４は、Containerが設定されたUE Context Release Commandメッセージを受信すると、当該Containerを解析し、Too Late Handoverが発生したか、HO to Wrong Cellが発生したのかを判断する。そして、UE Context Release Commandメッセージに従って端末４０に関連するS1接続を解放すると、ソースｅＮＢ１０ａは端末コンテキスト解放完了（UE Context Release Complete）メッセージをMME３０ａへ送信する（動作３１１）。
４．２）第２実施例
本発明の第２実施例による無線通信システムでは、ソース基地局がE-UTRANの通信装置、ターゲット基地局がUTRANの通信装置であり、ここではそれぞれソースeNB１０ｂおよびターゲットRAN(Radio Access Network)２０ｂと記す。またハンドオーバ指示を行うコアネットワークをコアネットワーク３０ｂとする。本実施例によれば、ソースeNB１０ｂおよびターゲットRAN２０ｂとコアネットワーク３０ｂとの間のS1インタフェースを通したハンドオーバ制御（S1 Handover）で、ソースeNB１０ｂがToo Late Handover/Handover to wrong cellを検出できる。以下、図６において、第１実施例の図５と同じ動作には同一参照番号を付して説明は簡略化する。
図６に示すように、ソースeNB１０ａのハンドオーバ制御部１０２は端末(UE)４０からの測定結果報告（Measurement Report）によりハンドオーバを起動し（動作３０１）、コアネットワーク３０ｂに対してS1インタフェースを通してS1:Handover Requiredメッセージを送信する（動作３０２）。S1:Handover Requiredメッセージを受信したコアネットワーク３０ｂは、ターゲットRAN２０ｂに対してRANAP(Radio Access Network Application Part)プロトコルのリロケーション要求（RANAP: Relocation Request）メッセージを送信する（動作３０３ｂ）。
ターゲットRAN２０ｂのハンドオーバ制御部２０２は、ハンドオーバを行おうとしている端末４０のリソースを確保すると、コアネットワーク３０ｂに対してリロケーション要求応答確認（RANAP: Relocation Request Acknowledge）メッセージを送信する（動作３０４ｂ）。ターゲットRAN２０ｂは、このRANAP: Relocation Request Acknowledgeメッセージを送信した後、端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待つ状態に入る。
RANAP: Relocation Request Acknowledgeメッセージを受信したコアネットワーク３０ｂは、ソースeNB１０ｂに対してS1 Handoverを指示するハンドオーバ指示（S1 Handover Command）メッセージを送信する（動作３０５）。S1:Handover Commandメッセージを受信したソースeNB１０ｂはMobilityFromEUTRACommandメッセージを端末４０に送信する（動作３０６ｂ）。
その後、端末４０が無線環境劣化により無線リンク切断を検出し（動作３０７）、ターゲットRAN２０ｂに属するターゲットセルＣ２０ｂで再接続を行ったとする（動作３０８）。この時、ターゲットRAN２０ｂは、上述したように端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待っている状態である。したがって、コンテナ生成部２０４は、再接続してきた端末４０がRANAP Relocation中であることを検出すると、通常のRANAP Relocationを完了させるためのリロケーション完了（RANAP: Relocation Complete）メッセージにハンドオーバ情報を含むコンテナ(Container)を設定してコアネットワーク３０ｂに送信する（動作３０９ｂ）。Containerに含まれるハンドオーバ情報は第１実施例と同様である。
Containerが設定されたRANAP: Relocation Completeメッセージを受信すると、コアネットワーク３０ｂは端末コンテキスト解放指示（UE Context Release Command）メッセージに当該Containerを設定してソースeNB１０ｂへ送信する（動作３１０）。ソースeNB１０ｂのコンテナ解析部１０４は、Containerが設定されたUE Context Release Commandメッセージを受信すると、当該Containerを解析し、Too Late Handoverが発生したか、HO to Wrong Cellが発生したのかを判断する。そして、UE Context Release Commandメッセージに従って端末４０に関連するS1接続を解放すると、ソースｅＮＢ１０ｂは端末コンテキスト解放完了（UE Context Release Complete）メッセージをコアネットワーク３０ｂへ送信する（動作３１１）。
なお、EUTRANからGSMへのハンドオーバの場合も、図６とほぼ同じシーケンスとなるから（ただし、GSM側で使用されるメッセージ名が同一とならない）、本実施例を適用できる。
４．３）第３実施例
本発明の第３実施例による無線通信システムでは、ソース基地局がUTRANの通信装置、ターゲット基地局がE-UTRANの通信装置であり、ここではそれぞれソースRAN１０ｃおよびターゲットeNB２０ｃと記す。またハンドオーバ指示を行うコアネットワークをコアネットワーク３０ｃとする。本実施例によれば、ソースRAN１０ｃおよびターゲットeNB２０ｃとコアネットワーク３０ｃとの間のS1インタフェースを通したハンドオーバ制御（S1 Handover）で、ソースRAN１０ｃがToo Late Handover/Handover to wrong cellを検出できる。以下、図７において、第１実施例の図５と同じ動作には同一参照番号を付して説明は簡略化する。
図７に示すように、ソースRAN１０ｃのハンドオーバ制御部１０２は端末(UE)４０からの測定結果報告（Measurement Report）によりハンドオーバを起動し（動作３０１）、コアネットワーク３０ｃに対してRANAPプロトコルのリロケーション必要(RANAP: Relocation Required)メッセージを送信する（動作３０２ｃ）。RANAP: Relocation Requiredメッセージを受信したコアネットワーク３０ｃは、ターゲットeNB２０ｃに対してS1: Handover Requestメッセージを送信する（動作３０３）。
ターゲットeNB２０ｃのハンドオーバ制御部２０２は、ハンドオーバを行おうとしている端末４０のリソースを確保すると、コアネットワーク３０ｃに対してハンドオーバ要求確認応答（S1:Handover Request Acknowledge）メッセージを送信する（動作３０４）。ターゲットeNB２０ｃは、このS1:Handover Required Acknowledgeメッセージを送信した後、端末４０からのRRC接続再設定完了（RRC Connection Reconfiguration Complete）メッセージの受信を待つ状態に入る。
S1:Handover Request Acknowledgeメッセージを受信したコアネットワーク３０ｃは、ソースRAN１０ｃに対してリロケーション指示（RANAP: Relocation Command）メッセージを送信する（動作３０５ｃ）。RANAP: Relocation Commandメッセージを受信したソースRAN１０ｃは、HandoverfromUTRANメッセージを端末４０に送信する（動作３０６ｃ）。
その後、端末４０が無線環境劣化により無線リンク切断を検出し（動作３０７）、ターゲットeNB２０ｃに属するターゲットセルＣ２０ｃで再接続を行ったとする（動作３０８）。この時、ターゲットeNB２０ｃは、上述したようにRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージの受信を待っている状態である。したがって、コンテナ生成部２０４は、再接続してきた端末４０がハンドオーバ中であることを検出すると、通常のS1: Handoverを完了させるためのハンドオーバ通知（S1:Handover Notify）メッセージにハンドオーバ情報を含むコンテナ(Container)を設定してコアネットワーク３０ｃに送信する（動作３０９）。Containerに含まれるハンドオーバ情報は第１実施例と同様である。
Containerが設定されたS1:Handover Notifyメッセージを受信すると、コアネットワーク３０ｃはIuインタフェース解放指示（RANAP: Iu Release Command）メッセージに当該Containerを設定してソースRAN１０ｃへ送信する（動作３１０ｃ）。ソースRAN１０ｃのコンテナ解析部１０４は、Containerが設定されたRANAP: lu Release Commandメッセージを受信すると、当該Containerを解析し、Too Late Handoverが発生したか、HO to Wrong Cellが発生したのかを判断する。そして、RANAP: lu Release Commandメッセージに従って端末４０のIuインタフェースに関する全てのリソースを解放すると、ソースRAN１０ｃはIuインタフェース解放完了（RANAP: lu Release Complete）メッセージをコアネットワーク３０ｃへ送信する（動作３１１ｃ）。
なお、GSMからEUTRANへのハンドオーバの場合も、図７とほぼ同じシーケンスとなるから（ただし、GSM側で使用されるメッセージ名が同一とならない）、本実施例を適用できる。
４．４）第４実施例
本発明の第４実施例による無線通信システムでは、Intra-UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) SRNS(Serving Radio Network Subsystem) Relocationのケースを示す。ソース基地局およびターゲット基地局がいずれもUTRANの通信装置であり、ここではそれぞれソースRAN１０ｄおよびターゲットRAN２０ｄと記す。またハンドオーバ指示を行うコアネットワークをコアネットワーク３０ｄとする。本実施例によれば、ソースRAN１０ｄおよびターゲットRAN２０ｄとコアネットワーク３０ｄとの間のIuインタフェースを通したハンドオーバ制御（RANAP: Relocation）で、ソースRAN１０ｄがToo Late Handover/Handover to wrong cellを検出できる。以下、図８において、第１実施例の図５と同じ動作には同一参照番号を付して説明は簡略化する。
図８に示すように、ソースRAN１０ｄのハンドオーバ制御部１０２は端末(UE)４０からの測定結果報告（Measurement Report）によりハンドオーバを起動し（動作３０１）、コアネットワーク３０ｄに対してRANAP: Relocation Requiredメッセージを送信する（動作３０２ｄ）。RANAP: Relocation Requiredメッセージを受信したコアネットワーク３０ｄは、ターゲットRAN２０ｄに対してRANAP: Relocation Requestメッセージを送信する（動作３０３ｄ）。
ターゲットRAN２０ｄのハンドオーバ制御部２０２は、ハンドオーバを行おうとしている端末４０のリソースを確保すると、コアネットワーク３０ｄに対してリロケーション要求応答確認（RANAP: Relocation Request Acknowledge）メッセージを送信する（動作３０４ｄ）。ターゲットRAN２０ｄは、このRANAP: Relocation Request Acknowledgeメッセージを送信した後、端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待つ状態に入る。
RANAP: Relocation Request Acknowledgeメッセージを受信したコアネットワーク３０ｄは、ソースRAN１０ｄに対してリロケーション指示（RANAP: Relocation Command）メッセージを送信する（動作３０５ｄ）。RANAP: Relocation Commandメッセージを受信したソースRAN１０ｄは、RRCメッセージを端末４０に送信する（動作３０６ｄ）。
その後、端末４０が無線環境劣化により無線リンク切断を検出し（動作３０７）、ターゲットRAN２０ｄに属するターゲットセルＣ２０ｄで再接続を行ったとする（動作３０８）。この時、ターゲットRAN２０ｄは、上述したように端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待っている状態である。したがって、コンテナ生成部２０４は、再接続してきた端末４０がRANAP Relocation中であることを検出すると、通常のRANAP Relocationを完了させるためのリロケーション完了（RANAP: Relocation Complete）メッセージにハンドオーバ情報を含むコンテナ(Container)を設定してコアネットワーク３０ｄに送信する（動作３０９ｄ）。Containerに含まれるハンドオーバ情報は第１実施例と同様である。
Containerが設定されたRANAP: Relocation Completeメッセージを受信すると、コアネットワーク３０ｄはluインタフェース解放指示（RANAP: Iu Release Command）メッセージに当該Containerを設定してソースRAN１０ｄへ送信する（動作３１０ｄ）。ソースRAN１０ｄのコンテナ解析部１０４は、Containerが設定されたRANAP: lu Release Commandメッセージを受信すると、当該Containerを解析し、Too Late Handoverが発生したか、HO to Wrong Cellが発生したのかを判断する。そして、RANAP: lu Release Commandメッセージに従って端末４０のIuインタフェースに関する全てのリソースを解放すると、ソースRAN１０ｄはIuインタフェース解放完了（RANAP: lu Release Complete）メッセージをコアネットワーク３０ｄへ送信する（動作３１１ｄ）。
４．５）第５実施例
本発明の第５実施例による無線通信システムでは、Intra-UMTS Enhanced Relocationのケースを示す。ソース基地局およびターゲット基地局がいずれもUTRANの通信装置であり、ここではそれぞれソースRAN１０ｅおよびターゲットRAN２０ｅと記す。またハンドオーバ指示を行うコアネットワークをコアネットワーク３０ｅとする。本実施例によれば、ソースRAN１０ｅおよびターゲットRAN２０ｅとの間でハンドオーバ制御（RANAP: Relocation）が実行され、ターゲットRAN２０ｅからコアネットワーク３０ｅを介してハンドオーバ情報がソースRAN１０ｅへ転送されることで、ソースRAN１０ｅがToo Late Handover/Handover to wrong cell等のハンドオーバ状況を検出できる。
図９に示すように、ソースRAN１０ｅのハンドオーバ制御部１０２は端末(UE)４０からの測定結果報告（Measurement Report）によりハンドオーバを起動し（動作４０１）、ターゲットRAN２０ｅに対してRANAP: Enhanced Relocation Requestメッセージを送信する（動作４０２）。RANAP: Relocation Requestメッセージを受信したターゲットRAN２０ｅは、ソースRAN１０ｅに対してRANAP: Enhanced Relocation Responseメッセージを返す（動作４０３）。
続いて、ソースRAN１０ｅのハンドオーバ制御部１０２は、ハンドオーバを行おうとしている端末４０に対してRRCメッセージを送信し（動作４０４）、ターゲットRAN２０ｅに対してRANAP: Relocation Commitメッセージを送信する（動作４０５）。ターゲットRAN２０ｅは、このRANAP: Relocation Commitメッセージを送信した後、端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待つ状態に入る。
その後、端末４０が無線環境劣化により無線リンク切断を検出し（動作４０６）、ターゲットRAN２０ｅに属するターゲットセルＣ２０ｅで再接続を行ったとする（動作４０７）。この時、ターゲットRAN２０ｅは、上述したように端末４０からのハンドオーバ設定完了メッセージの受信を待っている状態である。したがって、コンテナ生成部２０４は、再接続してきた端末４０がRANAP Relocation中であることを検出すると、通常のハンドオーバを完了させるためのRANAP: Enhanced Relocation Complete Requestメッセージをコアネットワーク３０ｅに送信する（動作４０８）。このRANAP: Enhanced Relocation Complete Requestメッセージにハンドオーバ情報を含むコンテナ(Container)を設定することができる。Containerに含まれるハンドオーバ情報は第１実施例と同様である。
コアネットワーク３０ｅは、RANAP: Enhanced Relocation Complete Requestメッセージに対してRANAP: Enhanced Relocation Complete Responseメッセージを返し（動作４０９）、これに対して、ターゲットRAN２０ｅは、RANAP: Enhanced Relocation Complete Confirmメッセージをコアネットワーク３０ｅへ送信する（動作４１０）。動作４０８におけるRANAP: Enhanced Relocation Complete RequestメッセージにContainerを設定しない場合には、このRANAP: Enhanced Relocation Complete ConfirmメッセージにContainerを設定する。
コアネットワーク３０ｅは、RANAP: Enhanced Relocation Complete Confirmメッセージを受信すると、Iuインタフェース解放指示（RANAP: Iu Release Command）メッセージにContainerを設定してソースRAN１０ｅへ送信する（動作４１１）。ソースRAN１０ｅのコンテナ解析部１０４は、Containerが設定されたRANAP: lu Release Commandメッセージを受信すると、当該Containerを解析し、Too Late Handoverが発生したか、HO to Wrong Cellが発生したのかを判断する。そして、RANAP: lu Release Commandメッセージに従って端末４０のIuインタフェースに関する全てのリソースを解放すると、ソースRAN１０ｅはIuインタフェース解放完了（RANAP: lu Release Complete）メッセージをコアネットワーク３０ｅへ送信する（動作４１２）。
本発明は移動通信システムにおけるハンドオーバ制御に適用することができる。
１０ ソース側通信装置（ソース基地局）
２０ ターゲット側通信装置（ターゲット基地局）
３０ 上位ネットワーク（コアネットワーク）
１０１ 無線通信部
１０２ ハンドオーバ制御部
１０３ 通信部
１０４ コンテナ解析部
２０１ 無線通信部
２０２ ハンドオーバ制御部
２０３ 通信部
２０４ ハンドオーバ情報コンテナ生成部
Ｃ１０ ソースセル
Ｃ２０ ターゲットセル

Claims (25)

  1. 上位ネットワークにより管理される通信装置であって、
    ソース側通信装置から前記通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報を生成するハンドオーバ情報生成手段と、
    前記ハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定し、前記ハンドオーバ完了メッセージを前記上位ネットワークへ送信するハンドオーバ制御手段と、
    を有し、
    前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記ソース側通信装置へ送信する、ことを特徴とする通信装置。
  2. 前記ハンドオーバ情報生成手段は前記ハンドオーバに関する情報を含むコンテナを生成し、前記コンテナが前記ハンドオーバ完了メッセージに追加されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記ハンドオーバに関する情報はハンドオーバ失敗原因を示す情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
  4. 前記ハンドオーバ失敗原因として遅すぎるハンドオーバ（Too Late Handover）あるいは誤ったセルへのハンドオーバ（HO to wrong cell）を含むことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
  5. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Access Network)、UTRAN、HRPD(High Rate Packet Data)、eHRPD(Evolved-HRPD)、あるいはGSM(Global System for Mobile Communications)に対応することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の通信装置。
  6. 上位ネットワークにより管理される通信装置であって、
    前記通信装置からターゲット側通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークからハンドオーバ成功メッセージを受信して当該ハンドオーバ動作を終了するハンドオーバ制御手段と、
    前記ハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得するハンドオーバ情報解析手段と、
    を有し、
    前記ハンドオーバ成功メッセージは、前記上位ネットワークが前記ターゲット側通信装置から受信したハンドオーバ完了メッセージに含まれる前記端末のハンドオーバに関する情報を用いて前記上位ネットワークにより生成される、ことを特徴とする通信装置。
  7. 前記ハンドオーバ情報解析手段は、前記ハンドオーバ成功メッセージから所定のコンテナを取り出し、前記コンテナから前記ハンドオーバに関する情報を取得することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
  8. 前記ハンドオーバに関する情報はハンドオーバ失敗原因を示す情報を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の通信装置。
  9. 前記ハンドオーバ失敗原因として遅すぎるハンドオーバ（Too Late Handover）あるいは誤ったセルへのハンドオーバ（HO to wrong cell）を含むことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
  10. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Access Network)、UTRAN、HRPD(High Rate Packet Data)、eHRPD(Evolved-HRPD)、あるいはGSM(Global System for Mobile Communications)に対応することを特徴とする請求項６−９のいずれか１項に記載の通信装置。
  11. 上位ネットワークにより管理される複数の通信装置を含む無線通信システムであって、
    端末のハンドオーバ先となるターゲット通信装置が、当該ハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定して前記上位ネットワークへ送信し、
    前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記端末のハンドオーバ元となるソース通信装置へ送信し、
    前記ソース通信装置が前記端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークから受信したハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得する、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  12. 前記ターゲット通信装置は前記ハンドオーバに関する情報を含むコンテナを生成し、前記コンテナが前記ハンドオーバ完了メッセージに追加されることを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
  13. 前記ソース通信装置は、前記ハンドオーバ成功メッセージから所定のコンテナを取り出し、前記コンテナから前記ハンドオーバに関する情報を取得することを特徴とする請求項１１または１２に記載の無線通信システム。
  14. 前記ハンドオーバに関する情報はハンドオーバ失敗原因を示す情報を含むことを特徴とする請求項１１−１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  15. 前記ハンドオーバ失敗原因として遅すぎるハンドオーバ（Too Late Handover）あるいは誤ったセルへのハンドオーバ（HO to wrong cell）を含むことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システム。
  16. 前記ソース通信装置および前記ターゲット通信装置の各々は、E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Access Network)、UTRAN、HRPD(High Rate Packet Data)、eHRPD(Evolved-HRPD)、あるいはGSM(Global System for Mobile Communications)のいずれかに１つに、あるいは異なる２つに対応する通信装置であることを特徴とする請求項１１−１５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  17. 上位ネットワークにより管理される通信装置におけるハンドオーバ制御方法であって、
    ソース側通信装置から前記通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報を生成し、
    前記ハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定し、前記ハンドオーバ完了メッセージを前記上位ネットワークへ送信し、
    前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記ソース側通信装置へ送信する、
    ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
  18. 前記ハンドオーバに関する情報を含むコンテナを生成し、前記コンテナが前記ハンドオーバ完了メッセージに追加されることを特徴とする請求項１７に記載のハンドオーバ制御方法。
  19. 前記ハンドオーバに関する情報はハンドオーバ失敗原因を示す情報を含むことを特徴とする請求項１７または１８に記載のハンドオーバ制御方法。
  20. 前記ハンドオーバ失敗原因として遅すぎるハンドオーバ（Too Late Handover）あるいは誤ったセルへのハンドオーバ（HO to wrong cell）を含むことを特徴とする請求項１９に記載のハンドオーバ制御方法。
  21. 上位ネットワークにより管理される通信装置におけるハンドオーバ制御方法であって、
    前記通信装置からターゲット側通信装置への端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークからハンドオーバ成功メッセージを受信し、
    前記ハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得し、
    前記ハンドオーバ成功メッセージは、前記上位ネットワークが前記ターゲット側通信装置から受信したハンドオーバ完了メッセージに含まれる前記端末のハンドオーバに関する情報を用いて前記上位ネットワークにより生成される、ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
  22. 前記ハンドオーバ成功メッセージから所定のコンテナを取り出し、前記コンテナから前記ハンドオーバに関する情報を取得することを特徴とする請求項２１に記載のハンドオーバ制御方法。
  23. 前記ハンドオーバに関する情報はハンドオーバ失敗原因を示す情報を含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載のハンドオーバ制御方法。
  24. 前記ハンドオーバ失敗原因として遅すぎるハンドオーバ（Too Late Handover）あるいは誤ったセルへのハンドオーバ（HO to wrong cell）を含むことを特徴とする請求項２３に記載のハンドオーバ制御方法。
  25. 上位ネットワークにより管理される複数の通信装置を含む無線通信システムにおけるハンドオーバ制御方法であって、
    端末のハンドオーバ先となるターゲット通信装置が、当該ハンドオーバ動作中に前記端末との接続を確立すると、当該端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ完了メッセージに設定して前記上位ネットワークへ送信し、
    前記上位ネットワークが、前記ハンドオーバ完了メッセージを受信すると、前記端末のハンドオーバに関する情報をハンドオーバ成功メッセージに設定して前記端末のハンドオーバ元となるソース通信装置へ送信し、
    前記ソース通信装置が、前記端末のハンドオーバ動作中に前記上位ネットワークから前記ハンドオーバ成功メッセージを受信すると、前記ハンドオーバ成功メッセージから前記ハンドオーバに関する情報を取得する、
    ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
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