JP6235961B2

JP6235961B2 - 移動通信システム及び制御方法

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Publication number: JP6235961B2
Application number: JP2014088181A
Authority: JP
Inventors: 大輔村山; 将志田所; 亮吾久保
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Keio University
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Keio University
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015207935A

Description

本発明は、移動通信システムを制御する技術に関する。

携帯電話やスマートフォン、タブレットなどの無線通信端末（以下、「無線端末」という。）は、通信事業者が運営する移動通信システムに接続することによって、通信事業者が提供する音声通信やデータ通信などの通信サービスを利用することができる。近年では、このような移動通信システムとして、第３世代移動通信システム（３Ｇ）や第４世代移動通信システム（４Ｇ）などが実用化されている。無線端末は、自装置が位置するエリアをカバーするアクセスポイント（以下、「基地局」という。）に接続することによって移動通信システムに接続する。

このような移動通信システムを構成するアクセス網形態の１つとして、ＰＯＮ（Passive Optical Network：光受動通信網）がある。ＰＯＮの下流には、無線端末を収容する基地局が接続される。ＰＯＮの上流には、通信サービスを提供するための上位ネットワークが接続される。ＰＯＮは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、ＯＮＵ（Optical Network Unit）とを備える。ＯＬＴは、ＰＯＮにおける上位ネットワーク側の回線終端装置（上位局側光回線終端装置）である。ＯＮＵは、ＰＯＮにおける基地局の回線終端装置（基地局側光回線終端装置）である。ＯＬＴは、複数のＯＮＵの通信を集約し、上位ネットワークに中継する。ＰＯＮは、ＯＬＴとＯＮＵとの間での通信において、光−電気変換を行わずに受動素子であるスプリッタを用いて光信号を複数に分岐するようにされたアクセス網形態である。このようなＰＯＮでは、一心の光ファイバーを複数ユーザで共有することができるため、経済的なネットワークを構築できる。

ＰＯＮのうち、ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標）フレーム（以下、「フレーム」という。）により通信を行うものについては、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）と呼ばれる。一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、ＯＮＵからＯＬＴへの通信の方向を上り方向と呼ぶ。ＥＰＯＮでは、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ（Logical Link ID）をＯＮＵに付与することによって、ＯＮＵとの間の通信リンクを確立する。ＬＬＩＤは、ＯＮＵの識別情報である。ＯＬＴは、送信先となるＯＮＵのＬＬＩＤをフレームのプリアンブル信号に付与することによって、特定のＯＮＵに対してフレームをユニキャスト送信する。通常、ユーザデータの送信には、ユニキャストが用いられる。

ＯＬＴからＯＮＵへのフレームの送信は、ユニキャストとブロードキャストに大別される。そして、ＯＬＴからＯＮＵへ送信されるフレームは暗号化されて送信される。ブロードキャストによってＯＬＴから送信されるフレームは、ＯＬＴに接続された全てのＯＮＵが復号可能となるように暗号化される。これに対してユニキャストによってＯＬＴから送信されるフレームは、送信先に指定されたＯＮＵのみが復号可能となるように暗号化される。そのため、ユニキャストによって送信されるフレームは、ブロードキャストによって送信されるフレームよりも秘匿性が高い。

無線端末は、自装置の移動に伴って、収容される基地局を変更することにより、移動通信システムがカバーする範囲内において通信サービスの利用を継続することができる。このように、無線端末が、収容される基地局を変更することをハンドオーバーという。一般に、ハンドオーバーでは、無線アクセスシステムにおいてＯＬＴとＯＮＵとの間の通信経路を切り替える処理を行うため、ハンドオーバーが完了するまでの間、無線端末と基地局との間の通信が中断される。

IEEE Std 802.3-2012 SECTION FIVE "76.2.6.1.3.2 LLID"

そのため、従来の移動通信システムでは、無線端末のハンドオーバーにおいて、パケットロスの発生や、通信遅延の増大などの理由により通信品質が低下するという課題があった。

上記事情に鑑み、本発明は、移動通信システムと無線端末との間の通信において、ハンドオーバー時の通信品質の低下を抑制することを可能とする技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、光通信路経由で通信する上位局側光回線終端装置と基地局側光回線終端装置とを備える光通信システムと、自装置が管轄するエリアに位置する無線端末を収容し、自装置に接続された前記基地局側光回線終端装置と前記無線端末との間の通信を中継する無線基地局と、を備え、自装置の位置に応じて、接続する前記無線基地局を切り替えながら移動する前記無線端末を上位ネットワークに接続する移動通信システムであって、前記上位局側光回線終端装置は、前記無線端末の移動先のエリアをカバーする無線基地局を予測する予測部と、前記無線端末宛のフレームを複製する複製部と、複製された前記フレームを、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に送信する送信部と、を備える移動通信システムである。

本発明の一態様は、上記の移動通信システムであって、過去に前記無線端末を収容した無線基地局に関する情報に基づいて、前記複製部が前記フレームを複製するタイミングを制御する制御部をさらに備える、移動通信システムである。

本発明の一態様は、上記の移動通信システムであって、前記制御部は、過去に前記無線端末を収容した前記無線基地局が前記無線端末を収容した時間に基づいて前記タイミングを制御する、移動通信システムである。

本発明の一態様は、上記の移動通信システムであって、前記制御部は、前記時間のばらつきが大きいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を長くし、前記時間のばらつきが小さいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を短くする、移動通信システムである。

本発明の一態様は、上記の移動通信システムであって、前記送信部は、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に、複製された前記フレームを暗号化して送信する、移動通信システムである。

本発明の一態様は、光通信路経由で通信する上位局側光回線終端装置と基地局側光回線終端装置とを備える光通信システムと、自装置が管轄するエリアに位置する無線端末を収容し、自装置に接続された前記基地局側光回線終端装置と前記無線端末との間の通信を中継する無線基地局と、を備え、自装置の位置に応じて、接続する前記無線基地局を切り替えながら移動する前記無線端末を上位ネットワークに接続する移動通信システムにおいて、前記上位局側光回線終端装置が、前記無線端末の移動先のエリアをカバーする無線基地局を予測する予測ステップと、前記無線端末宛のフレームを複製する複製ステップと、複製された前記フレームを、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に送信する送信ステップと、を有する制御方法である。

本発明により、移動通信システムと無線端末との間の通信において、ハンドオーバー時の通信品質の低下を抑制することが可能となる。

実施形態における移動通信システム１のシステム構成を示すシステム構成図。ＯＬＴ４００の機能構成を示す機能ブロック図。無線端末１００がハンドオーバーする様子を示す概略図。下りフレームが複製されるタイミングを示すタイミングチャート。実施形態のＯＬＴ４００が下りフレームを複製する処理の流れを示すフローチャート。

図１は、実施形態における移動通信システム１のシステム構成を示すシステム構成図である。
図１に示す移動通信システム１は、無線アクセスシステム２及び光通信システム３を備える。移動通信システム１は、無線端末１００−１１〜１００−ｎ２を基地局である無線アクセスシステム２に収容する。そして、移動通信システム１は、光通信システム３を介して、無線端末１００−１１〜１００−ｎ２と上位ネットワーク２００との間の通信を中継する。上位ネットワーク２００は、例えばインターネット上などに存在する各種のサーバなどを含む。なお、図１の符号に含まれるｎは１以上の数を表しており、対象機器が複数の機器で構成されてもよいことを表している。以下の説明では、説明を簡単にするため、特に区別しない限り無線端末１００−１１〜１００−ｎ２を無線端末１００と記載する。

無線アクセスシステム２は、ＡＰ３００−１〜３００−ｎを備える。ＡＰ３００−１〜３００−ｎは、無線端末１００を収容し、光通信システム３に接続するためのアクセスポイント（基地局）である。なお、以下の説明では、説明を簡単にするため、ＡＰ３００−１〜３００−ｎをＡＰ３００と記載する。また、ＡＰ３００に接続する無線端末１００の数は、図１と異なる数であってもよい。ＡＰ３００は、無線端末１００から送信されるフレームを光通信システム３に中継する。また、ＡＰ３００は、光通信システム３から送信されるフレームを無線端末１００に中継する。ＡＰ３００は、中継するフレームの宛先となる無線端末１００が自装置に帰属していない場合、当該フレームを破棄する。

光通信システム３は、例えばＥＰＯＮによって実現される光受動通信網である。図１に示す光通信システム３では、１つのＯＬＴ４００と複数のＯＮＵ５００−１〜５００−ｎとが光通信路６００を介して接続される。光通信路６００は光スプリッタや光ファイバーなどを備えて形成される。ＯＬＴ４００は、光通信路６００の上位ネットワーク側の終端に設置される光回線終端装置である。ＯＬＴ４００の上流には上位ネットワーク２００が接続される。ＯＬＴ４００は、例えば上位ネットワーク２００と光通信路６００との間の通信において、電気信号と光信号との間での信号の変換や、信号の多重化などを行う。

ＯＮＵ５００−１〜５００−ｎは、光通信路６００の基地局側に設置される光回線終端装置である。ＯＮＵ５００−１〜５００−ｎの下流には、それぞれＡＰ３００−１〜３００−ｎが接続される。ＯＮＵ５００−１〜５００−ｎは、光通信路６００を介して、ＡＰ３００の通信をＯＬＴ４００に中継する。なお、以下の説明では、説明を簡単にするため、特に区別しない限りＯＮＵ５００−１〜５００−ｎをＯＮＵ５００と記載する。

図２は、ＯＬＴ４００の機能構成を示す機能ブロック図である。
ＯＬＴ４００は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、ＯＬＴ制御プログラムを実行する。ＯＬＴ４００は、ＯＬＴ制御プログラムの実行によって波長合分波器４１０、光受信部４２０、光送信部４３０及び制御部４４０を備える装置として機能する。
なお、ＯＬＴ４００の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。ＯＬＴ制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。ＯＬＴ制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

波長合分波器４１０は、上り方向と下り方向の各光信号の波長に対応する波長フィルタを備えて構成される。波長合分波器４１０は、光ファイバーにより伝送される光信号から上り方向の光信号に対応する波長を分離することによって、ＯＮＵ５００から送信された光信号を抽出して光受信部４２０に出力する。また、波長合分波器４１０は、光送信部４３０から出力された下り方向に対応する波長を有する光信号を光ファイバーにより伝送される光信号に合成し、ＯＮＵ５００に送信する。

光受信部４２０は、波長合分波器４１０から出力された光信号を入力し、光信号をデータ信号に復調して制御部４４０に出力する。
光送信部４３０は、制御部４４０から出力された送信信号を入力し、下り方向に対応する波長を有する光信号に変換し、変換した光信号を波長合分波器４１０に出力する。
制御部４４０は、ＯＮＵ５００との通信及び上位ネットワーク２００との通信に関する制御を行う。制御部４４０は、ＬＬＩＤ付与部４４１、送信バッファ４４２、予測部４４３、複製制御部４４４、フレーム複製部４４５及び移動先ＬＬＩＤ付与部４４６を備える。

ＬＬＩＤ付与部４４１には、下り方向に送信されるフレーム（以下、「下りフレーム」という。）が入力される。ＬＬＩＤ付与部４４１は、下りフレームがユニキャストにより送信されるとき、送信先となるＯＮＵ５００のＬＬＩＤを下りフレームのプリアンブル信号に付与する。ＬＬＩＤ付与部４４１は、ＬＬＩＤを付与した下りフレームを送信バッファ４４２に出力する。
送信バッファ４４２は、出力された下りフレームを蓄積するバッファである。送信バッファ４４２は、出力された下りフレームを、フレームが出力された順序でバッファに入力する。送信バッファ４４２は、バッファに蓄積している下りフレームを、バッファに入力した順序で光送信部４３０に出力する。

予測部４４３は、頻繁にハンドオーバーを繰り返している無線端末１００を予測対象として、予測対象となる無線端末１００（以下、「対象端末」という。）を検出し、対象端末がハンドオーバーする先の基地局（ＡＰ３００）を予測する。予測部４４３は、予測したハンドオーバー先のＡＰ３００の情報を移動先ＬＬＩＤ付与部４４６に出力する。

なお、ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００）の予測方法は特に限定しないが、実施形態のＯＬＴ４００では、ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００）の予測は高い精度であることが望ましい。これは、実施形態のＯＬＴ４００は、無線端末１００のハンドオーバー時の通信品質の低下を抑制するために、無線端末１００の通信データを増加させるためである。この通信データの増加がネットワーク帯域を圧迫することを避けるため、上記の予測は高い精度で行われることが望ましい。

ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００）を高い精度で予測できる場合の例として、予測対象の無線端末１００の移動する方向が常に一方向である場合が挙げられる。例えば、高速道路や鉄道の線路などに沿って基地局が設置された場合において、無線端末１００が、前記高速道路を走行する自動車や、前記線路を走行する電車などに搭載されて移動する場合である。このような場合、移動中の無線端末１００を収容している基地局（ＡＰ３００）の情報と、無線端末１００の移動方向とに基づいて、ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００）を高い精度で予測することができる。

複製制御部４４４は、フレーム複製部４４５が下りフレームを複製するタイミングを制御する。具体的には、複製制御部４４４は、フレーム複製部４４５に下りフレームの複製を開始させる複製開始タイミングを判断する。複製開始タイミングは、対象端末が過去に収容された基地局（ＡＰ３００）において、対象端末を収容した時間（以下、「滞在時間」という。）の統計値に基づいて判断される。複製制御部４４４が複製開始タイミングを判断する方法の詳細については後述する。複製制御部４４４は、複製開始タイミングが到来すると、下りフレームの複製の開始をフレーム複製部４４５に指示する。

フレーム複製部４４５には、下りフレームが入力される。フレーム複製部４４５は、入力される下りフレームのうち、対象端末宛のフレームを複製する。フレーム複製部４４５は、この下りフレームの複製を、複製制御部４４４の指示に応じて開始する。フレーム複製部４４５は、複製した下りフレーム（以下、「複製フレーム」という。）を移動先ＬＬＩＤ付与部４４６に出力する。

移動先ＬＬＩＤ付与部４４６は、フレーム複製部４４５によって生成された複製フレームのプリアンブル信号に、対象端末のハンドオーバー先として予測された基地局（ＡＰ３００）に対応するＯＮＵ５００のＬＬＩＤを付与する。移動先ＬＬＩＤ付与部４４６は、ＬＬＩＤを付与した複製フレームを送信バッファ４４２に出力する。

図３は、無線端末１００がハンドオーバーする様子を示す概略図である。
図３の例では、ＡＰ３００−１〜３００−３は、それぞれ異なるエリアをカバーする基地局を表している。また、ＡＰ３００−１とＡＰ３００−２とは、互いに隣り合うエリアをカバーする基地局を表している。無線端末１００は、無線通信部であるＲＦ１０１を備え、ＡＰ３００と通信する。ＡＰ３００−１〜ＡＰ３００−３は、それぞれ、無線通信部であるＲＦ３０１−１〜ＲＦ３０１−３を備え、無線端末１００と通信する。

図３には、無線端末１００は、ＡＰ３００−１がカバーするエリアから、ＡＰ３００−２がカバーするエリアに移動し、ＡＰ３００−１からＡＰ３００−２にハンドオーバーする状況が示されている。無線端末１００は、ハンドオーバーする前はＡＰ３００−１に収容され、ＯＮＵ５００−１を介して光通信システム３に接続している。無線端末１００は、ＡＰ３００−２がカバーするエリアに移動すると、ＡＰ３００−２に接続を切り替えることによって収容される基地局をハンドオーバーする。無線端末１００は、ハンドオーバーした後はＡＰ３００−２に収容され、ＯＮＵ５００−２を介して光通信システム３に接続する。このように、無線端末１００は、自装置の移動に伴って、自装置の位置に応じた基地局（ＡＰ３００）にハンドオーバーすることによって、上位ネットワーク２００との通信を継続する。

しかしながら、無線端末１００がハンドオーバーするためには、移動通信システム１側で切り替え処理を行う必要があり、この処理の間、無線端末１００と移動通信システム１との間の通信は中断される。そのため、ハンドオーバーするタイミングによっては、ハンドオーバー元の基地局（ＡＰ３００−１）に対応するＯＮＵ５００−１に送信された下りフレームが、無線端末１００によって受信されずパケットロスを生じる可能性がある。また、移動通信システム１側の切り替え処理が完了しないと、無線端末１００宛の下りフレームがハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００−２）に対応するＯＮＵ５００−２に送信されないため、無線端末１００と上位ネットワーク２００との間の通信遅延が増大する可能性もある。

このようなハンドオーバー時の通信品質の劣化を抑制するために、実施形態のＯＬＴ４００は、ハンドオーバーの頻度が高い無線端末１００について、ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００−２）を予測する。そして、ＯＬＴ４００は、ハンドオーバーが行われる時間近辺の下りフレームを複製して、予測された基地局（ＡＰ３００−２）に対応するＯＮＵ５００−２に送信する。図３の例の矢印Ａ１は、ＯＬＴ４００がハンドオーバー元の基地局（ＡＰ３００−１）に対応するＯＮＵ５００−１に下りフレームを送信することを表している。矢印Ａ２は、矢印Ａ１が示す下りフレームが複製され、ハンドオーバー先の基地局（ＡＰ３００−２）に対応するＯＮＵ５００−２に送信されることを表している。

図４は、下りフレームが複製されるタイミングを示すタイミングチャートである。
図４の説明では、無線端末１００は、図３の例に示された移動を行うことを想定して説明する。図４において横軸は時間を表す。ｔ_１は、無線端末１００が、移動元のエリアをカバーする基地局にハンドオーバーした時刻を表す。すなわち、ｔ_１は、無線端末１００が、図３におけるＡＰ３００−１にハンドオーバーした時刻を表す。一方、ｔ_２は、無線端末１００が、移動先のエリアをカバーする基地局にハンドオーバーした時刻を表す。すなわち、ｔ_２は、無線端末１００が、図３におけるＡＰ３００−２にハンドオーバーした時刻を表す。

Ｄ_１は、時刻ｔ_１と時刻ｔ_２との間にＯＬＴ４００から送信される下りフレームを表す。すなわち、この間におけるＯＬＴ４００の下りフレームＤ_１の送信は、図３における矢印Ａ１によって表される下り通信に対応する。ＯＬＴ４００は、無線端末１００が過去にハンドオーバーした基地局における滞在時間の統計に基づいて、待機時間Ｔ’₁を算出する。時刻ｔ’₁は、時刻ｔ_１から待機時間Ｔ’₁が経過した時刻であり、ＯＬＴ４００が、無線端末１００のハンドオーバーに備えて、下りフレームの複製を開始する時刻である。すなわち、ＯＬＴ４００は、無線端末１００がＡＰ３００−１にハンドオーバーしてから待機時間Ｔ’₁が経過した後、ＯＮＵ５００−１に送信する下りフレームの複製を開始する。ＯＬＴ４００は、複製によって生成された下りフレームＤ_２をハンドオーバー先として予測されたＡＰ３００−２に対応するＯＮＵ５００−２に送信する。すなわち、図４における時刻ｔ’₁と時刻ｔ_２との間にＯＮＵ５００−１に送信される下りフレームは、ＯＮＵ５００−２にも送信されることになる。この間におけるＯＬＴ４００の下りフレームＤ_２の送信は、図３における矢印Ａ２によって表される下り通信に対応する。

このように、ハンドオーバーが行われる時間近辺の下りフレームが、複製されてハンドオーバー先の基地局にも送信されることによって、ハンドオーバー時のパケットロスや、通信遅延の増大を抑制することができる。ＯＬＴ４００が下りフレームの複製を開始する時刻を決定する待機時間Ｔ’₁は、例えば次の式１又は式２によって算出される。

式１及び式２において、Ｔ’_ｋは待機時間を表す。Ｔ_Ａは、無線端末１００が過去に収容された基地局における滞在時間の平均値を表す。平均値は、過去の総ての統計に基づく累積平均であってもよいし、過去の所定の期間における移動平均であってもよい。また、式１におけるＴ_Ｓは、前記基地局における滞在時間の標準偏差を表す。式２におけるＴ_Ｓ＾２は、無線端末１００が過去に収容された基地局における滞在時間の分散を表す。なお、式１におけるα及び式２におけるβは、予め定められた所定の係数を表す。係数α及び係数βは、移動通信システム１の運用状況に応じて調節されるとよい。式１及び式２において算出される待機時間Ｔ’₁は、図４の例の待機時間Ｔ’₁に対応する。

式１又は式２によって待機時間Ｔ’_kが算出されることによって、滞在時間のばらつきが大きい無線端末１００には、より短い待機時間Ｔ’_kが算出されることになり、より長い期間で下りフレームの複製が行われる。一方、滞在時間のばらつきが小さい無線端末１００には、より長い待機時間Ｔ’_kが算出されることになり、より短い期間で下りフレームの複製が行われる。このように、無線端末１００がハンドオーバーする状況に応じて待機時間Ｔ’_kが算出されることによって、下りフレームの複製による通信帯域の利用率の低下が抑制される。

図５は、実施形態のＯＬＴ４００が下りフレームを複製する処理の流れを示すフローチャートである。
まず、予測部４４３は、頻繁にハンドオーバーを繰り返している無線端末１００（対象端末）を検出し、無線端末１００が次にハンドオーバーする先の基地局（ＡＰ３００）を予測する（ステップＳ１０１）。複製制御部４４４は、対象端末を過去に収容した基地局ついて、対象端末の滞在時間の平均値Ｔ_Ａと、滞在時間の標準偏差Ｔ_Ｓと、滞在時間の分散Ｔ_Ｓ＾２と、を算出する。複製制御部４４４は、算出した平均値Ｔ_Ａと、標準偏差Ｔ_Ｓと、分散Ｔ_Ｓ＾２とを式１又は式２に適用することによって、待機時間Ｔ’_kを算出する（ステップＳ１０２）。

複製制御部４４４は、無線端末１００がハンドオーバー元の基地局にハンドオーバーした後、待機時間Ｔ’_kが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。待機時間Ｔ’_kが経過していない場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、複製制御部４４４は、ステップＳ１０３に戻り待機時間Ｔ’_kが経過するまで処理を繰り返す。一方、待機時間Ｔ’_kが経過している場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、複製制御部４４４は、フレーム複製部４４５に下りフレームの複製の開始を指示する。フレーム複製部４４５は、複製制御部４４４の指示を受けると、対象端末（無線端末１００）宛の下りフレームを複製し（ステップＳ１０４）、移動先ＬＬＩＤ付与部４４６に出力する。

移動先ＬＬＩＤ付与部４４６は、フレーム複製部４４５から出力された下りフレームのプリアンブル信号に、ステップＳ１０１によって予測された基地局に対応するＯＮＵ５００のＬＬＩＤを付与する。移動先ＬＬＩＤ付与部４４６は、ＬＬＩＤを付与した下りフレームを送信バッファ４４２に出力することによって、ハンドオーバー先として予測された基地局に対応するＯＮＵ５００にユニキャストで送信する（ステップＳ１０５）。このように、複製された下りフレームはユニキャストによって送信されるため、ＯＬＴ４００は、下りフレームの複製において秘匿性を維持することができる。

複製制御部４４４は、フレーム複製部４４５に下りフレームの複製を指示した後、無線端末１００のハンドオーバーが完了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。無線端末１００のハンドオーバーが完了していない場合（ステップＳ１０６−ＮＯ）、複製制御部４４４は、ステップＳ１０６に戻りハンドオーバーが完了するまで処理を繰り返す。一方、無線端末１００のハンドオーバーが完了した場合（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、複製制御部４４４は、フレーム複製部４４５に下りフレームの複製の終了を指示する。フレーム複製部４４５は、複製制御部４４４の指示を受けると、下りフレームの複製を終了する（ステップＳ１０７）。

このように構成された実施形態のＯＬＴ４００は、無線端末１００がハンドオーバーする先の基地局を予測する。そして、無線端末１００がハンドオーバーするまでの所定期間の間、現在の基地局宛の下りフレームを予測された基地局宛に複製して送信する。この下りフレームの複製によって、ＯＬＴ４００は、ハンドオーバー時における無線端末１００の通信品質の劣化を抑制することが可能となる。

また、ＯＬＴ４００は、複製した下りフレームに、ハンドオーバー先の基地局に対応するＯＮＵ５００のＬＬＩＤを付与し、ユニキャストによって送信する。このユニキャストによるフレームの送信によって、ＯＬＴ４００は、複製した下りフレームの送信を、フレームの秘匿性を維持したまま行うことが可能となる。

上述した実施形態における移動通信システム１のＯＬＴ４００をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…移動通信システム，２…無線アクセスシステム，３…光通信システム，１００、１００−１１〜１００−３２、１００−ｎ１、１００−ｎ２…無線端末，１０１…ＲＦ（無線通信部），２００…上位ネットワーク，３００、３００−１〜３００−３、３００−ｎ…ＡＰ（アクセスポイント），３０１、３０１−１〜３０１−３…ＲＦ（無線通信部），４００…ＯＬＴ（Optical Line Terminal），４１０…波長合分波器，４２０…光受信部，４３０…光送信部，４４０…制御部，４４１…ＬＬＩＤ（Logical Link ID）付与部，４４２…送信バッファ，４４３…予測部，４４４…複製制御部，４４５…フレーム複製部，４４６…移動先ＬＬＩＤ付与部，５００、５００−１〜５００−３、５００−ｎ…ＯＮＵ（Optical Network Unit），６００…光通信路

Claims

光通信路経由で通信する上位局側光回線終端装置と基地局側光回線終端装置とを備える光通信システムと、
自装置が管轄するエリアに位置する無線端末を収容し、自装置に接続された前記基地局側光回線終端装置と前記無線端末との間の通信を中継する無線基地局と、
を備え、
自装置の位置に応じて、接続する前記無線基地局を切り替えながら移動する前記無線端末を上位ネットワークに接続する移動通信システムであって、
前記上位局側光回線終端装置は、
前記無線端末の移動先のエリアをカバーする無線基地局を予測する予測部と、
前記無線端末宛のフレームを複製する複製部と、
過去に前記無線端末を収容した前記無線基地局が前記無線端末を収容した時間に基づいて、前記複製部が前記フレームを複製するタイミングを制御する制御部と、
複製された前記フレームを、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に送信する送信部と、
を備え、
前記制御部は、前記時間のばらつきが大きいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を長くし、前記時間のばらつきが小さいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を短くする、移動通信システム。
前記送信部は、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に、複製された前記フレームを暗号化して送信する、
請求項１に記載の移動通信システム。
光通信路経由で通信する上位局側光回線終端装置と基地局側光回線終端装置とを備える光通信システムと、
自装置が管轄するエリアに位置する無線端末を収容し、自装置に接続された前記基地局側光回線終端装置と前記無線端末との間の通信を中継する無線基地局と、
を備え、
自装置の位置に応じて、接続する前記無線基地局を切り替えながら移動する前記無線端末を上位ネットワークに接続する移動通信システムにおける制御方法であって、
前記上位局側光回線終端装置が、
前記無線端末の移動先のエリアをカバーする無線基地局を予測する予測ステップと、
前記無線端末宛のフレームを複製する複製ステップと、
過去に前記無線端末を収容した前記無線基地局が前記無線端末を収容した時間に基づいて、前記複製ステップで前記フレームを複製するタイミングを制御する制御ステップと、
複製された前記フレームを、予測された前記無線基地局に接続された前記基地局側光回線終端装置宛に送信する送信ステップと、
を実行し、
前記制御ステップでは、前記時間のばらつきが大きいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を長くし、前記時間のばらつきが小さいほど、前記複製部が前記フレームを複製する時間を短くする、制御方法。