JPWO2008050424A1 - 無線通信システム、無線基地局、及び基地局切替え方法 - Google Patents

無線通信システム、無線基地局、及び基地局切替え方法 Download PDF

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Abstract

無線基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成する広告メッセージ生成部と、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成するハンドオーバ要求メッセージ生成部と、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信する送信部とを備え、前記端末には、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを受信する受信部と、前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う端末側ハンドオーバ処理部とを備えることを特徴とする。

Description

本発明は、無線通信を利用した無線通信システム、無線基地局、及び基地局切替え方法に関する。例えば、ハンドオーバ先の無線基地局と端末との再接続時間の短縮を図った無線通信システム等に用いて好適である。
一般に無線通信システムでは、端末MS(Mobile
Station)がトンネル等の電波不到領域を通過しているとき、端末MSには無線基地局BS(Base Station)からの電波が届かずに、無線基地局BSとの間で通信が途切れてしまう場合がある。端末MSは、トンネルを抜けて再度電波を受信できる状態になると、新たに無線基地局BSを探し、当該無線基地局BSに再接続を試みる。
しかし、端末MSは新たな無線基地局BSからの電波を受信できる状態になった後に再接続を試みるため、無線基地局BSとの通信再開まで時間がかかる。そのため、端末MSを使用するユーザは不便さを感じる。
そこで、IEEE802.16e(例えば、以下の非特許文献1)では、端末MSの接続元の無線基地局BS(以下、SBS(Serving Base Station))への接続が突然切れたときに、無線基地局BS(無線基地局SBS、または再接続先の無線基地局BS(以下、TBS(Target
Base Station))に再接続する手法を規定している。
かかる手法を用いることで、接続元の無線基地局SBSから再接続先の新たな無線基地局TBSに対して、端末MSの接続情報が送信されるため、端末MSが無線基地局TBSへ再接続する際の処理時間を短縮することができる。
尚、送信される端末MSの接続情報とは、接続パラメータ(Registration/Capabilityのネゴシエーション情報、バーストプロファイル)や状態情報(サービスフローのコネクション識別子、認証情報、暗号化キー情報、ARQパラメータ等)などであり、主に登録手順(詳細は後述)で交換されるメッセージに含まれる情報である。かかる情報を以下「コンテキスト」と称する。
図11は、かかる動作を説明するための図である。端末MSは第1の無線基地局BS1と接続して通信を行っている。端末MSが移動してトンネルに入ると、第1の無線基地局BS1から電波が届かなくなり、端末MSと第1の無線基地局BS1との接続が切れる。接続が切れると端末MSは第1の基地局BS1のIDを記憶し、新たな無線基地局TBSの電波を探す。一方、第1の無線基地局BS1は端末MSのコンテキストを一定時間保持する。
端末MSは、トンネルを抜け第2の無線基地局BS2の電波を検出すると第2の無線基地局BS2に対して再接続のための登録手順を行う。このとき端末MSは、以前に接続した無線基地局BSが第1の無線基地局BS1であることを通知し、第2の無線基地局BS2は第1の無線基地局BS1からコンテキストを送信してもらう。第2の無線基地局BS2では端末MSのコンテキストを保持するため、端末MSは第2の無線基地局BSとの間で登録手順の一部を省略できる。
図12は、詳細なシーケンスの例を示す図である。
端末MSは無線基地局SBS(第1の無線基地局BS1)と接続し通信を行っている。このとき、無端基地局SBSは、当該無線基地局SBSの電波到達範囲(以下、「セル」)と隣接したセル範囲を有する無線基地局BSに関する広告メッセージ(MOB_NBR−ADVメッセージ)をブロードキャストで送信している。
端末MSがトンネル区間に入り、端末MS及び無線基地局BSが、定期的に交換しているメッセージを一定時間送受信できない(Keep Aliveできない)と、接続が切断したと判断する(S201、S202)。
例えば、端末MSや無線基地局BSは、RNG−REQ(Ranging
Request)やRNG−RSP(Ranging Response)などのメッセージのシーケンスが途絶えると、接続の切断を検出する。また、無線基地局BSから定期的にブロードキャストで送信される、DCD(Downlink
Channel Descriptor)やUCD(Uplink Channel Descriptor)などのメッセージ(無線チャネル上のバーストの変調方法等を指定するメッセージ)を端末MSが受信できないときも、端末MSは接続の切断を検出する。
端末MSは、無線基地局SBSとの通信の切断を検出すると、無線基地局SBSのIDを記憶し、接続可能な他の無線基地局BSを探すため、電波のスキャンを行う(S203)。一方、無線基地局SBSは端末MSとの通信の切断を検出すると、端末MSのコンテキストを一定時間保持するためのタイマー(Resource Retain Timer)をスタートする。
その後、端末MSはスキャンを継続し、他の無線基地局TBSからの電波を受信すると、無線基地局BSからDCD及びUCDのメッセージの受信を待つ。端末MSは、無線基地局TBSからこれらのメッセージを受信すると(S204)、無線基地局TBSに対して登録手順を開始する。登録手順は、(1)Initial Ranging、(2)Basic capabilityの交換、(3)認証、(4)レジストレーションの順で構成された手順であり、それぞれにおいて対応するメッセージが端末MSと無線基地局BSとの間で交換される。
ここで、端末MSは、登録手順の最初であるRNG−REQメッセージに無線基地局SBSのIDを挿入して当該メッセージを無線基地局TBSに送信する(S205)。
無線基地局TBSは、RNG―REQメッセージを受信して、無線基地局SBSのIDを取得すると、無線基地局SBSに対して端末MSのコンテキストの取得を試みる。無線基地局TBSは、無線基地局SBSのタイマー時間内であれば、端末MSのコンテキストを取得できる(S206)。
そして、無線基地局TBSは、取得したコンテキストを含むRNG−RSPメッセージを端末MSに送信する(S207)。
コンテキストには、登録手順で交換される各メッセージに挿入される情報が含まれているため、端末MSと無線基地局BSとの間では、SBC−REQ及びSBC−RSPの各メッセージ(Basic capabilityで交換されるメッセージ)や、REG−REQ及びREG−RSPの各メッセージ(レジストレーションで交換されるメッセージ)の送受信を省略し、再登録時間の短縮を図ることができる。
http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.16e-2005.pdf IEEEStd 802.16e-2005
しかしながら、端末MSはスキャンを行う際に(S203)、全ての無線基地局BSを対象として全周波数のスキャンを実行するため、無線基地局TBSの周波数の電波を見つけ出すために時間がかかる。
また、無線基地局BSはDCD及びUCDのメッセージを数十秒(例えば、デフォルトで10秒など)の間隔で送信する。よって、端末MSは、無線基地局TBSの周波数の電波を見つけた後、当該メッセージを受信するのに、受信タイミングによっては最大でこの送信間隔時間分だけ待たされることになる。
更に、無線基地局TBSでは、端末MSのコンテキスト取得の際に、端末MSからのRNG−REQメッセージを受信した後に無線基地局SBSに当該コンテキストの取得を問い合わせているため、RNG−REQメッセージが受信されるまで、コンテキストの取得が待たされる。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、互いにセル範囲が隣接しない電波不達領域のある無線基地局間を端末が移動する場合に、再接続先の無線基地局と端末との間における再接続時間を短縮するようにした無線通信システムや、無線基地局、移動端末、及び基地局切替え方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、無線基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成する広告メッセージ生成部と、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成するハンドオーバ要求メッセージ生成部と、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信する送信部とを備え、前記端末には、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを受信する受信部と、前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う端末側ハンドオーバ処理部とを備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、端末との間で無線通信を行う無線基地局において、前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成する広告メッセージ生成部と、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成するハンドオーバ要求メッセージ生成部と、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信する送信部とを備えることを特徴とする。
更に、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、無線基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局切替え方法おいて、前記無線基地局において、前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成して前記端末に送信し、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成して前記端末に送信し、前記端末において、前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを受信し、前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行うことを特徴とする。
更に、上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、無線基地局と無線通信を行う移動端末において、前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めた前記広告メッセージを受信するとともに、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを受信する受信部と、前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う端末側ハンドオーバ処理部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、互いにセル範囲が隣接しない無線基地局間を端末が移動する場合に、再接続先の無線基地局と端末との間における再接続時間を短縮することができる。
図1は原理構成例を示す図である。 図2は他の原理構成例を示す図である。 図3はネットワーク構成例を示す図である。 図4は無線基地局の構成例を示す図である。 図5は端末の構成例を示す図である。 図6は処理シーケンスの例を示す図である。 図7(A)はDistant Neighbor BSリスト、同図(B)はNeighbor BSリスト、同図(C)は無線基地局におけるRecommend BSリスト、同図(D)は端末におけるRecommend BSリストの、夫々の例を示す図である。 図8は無線基地局の他の構成例を示す図である。 図9は処理シーケンスの例を示す図である。 図10はDrop&Ricoverリストの例を示す図である。 図11は従来における再接続動作を説明するための図である。 図12は従来における処理シーケンスの例を示す図である。
符号の説明
11:Distant Neighbor登録処理部(Distant Neighbor BS登録処理部)
12:Distant Neighbor情報テーブル
13:登録処理部 14:BSHO処理部
15:コンテキストバッファ 16:Distant Neighbor 検出部(Distant Neighbor BS検出処理部)
20:メッセージ送受信処理部 21:ネットワークエントリ処理部
22:スキャンレポート処理部 23:Neighbor BS情報生成処理部
24:BSHO判定部 26:HO要求処理部
51:MSHO処理部 52:Neighbor情報テーブル
53:登録処理部 54:recommend BSリスト
55:Drop検出部 61:メッセージ送受信処理部
62:ネットワークエントリ処理部 63:物理層処理部
511:BSHO−REQ受信処理部 512:NBR−ADV受信処理部
513:スキャン処理部 514:HO判定部
L1:Distant Neighbor BSリスト
L2:Neighbor BSリスト L3:Recommend BSリスト
L4:Recommend BSリスト BS:無線基地局
SBS:接続元の無線基地局 TBS:接続先の無線基地局
MS:端末
本発明を実施するための最良の形態について以下説明する。
図1は無線通信システムの実施例を示す図である。同図は、互いにセル範囲が隣接しない関係にある無線基地局SBS(Serving BS、ハンドオーバ元の無線基地局BS)と無線基地局TBS(Target BS、ハンドオーバ先の無線基地局BS)との間を端末MSが移動している様子が示されている。無線基地局SBS、TBS間はバックボーンネットワーク100により互いに接続される。
無線基地局SBSは、Distant Neighbor登録処理部11と、Distant Neighbor情報テーブル12と、登録処理部13と、BSHO(Base Station Hand Over)処理部14とを備える。
Distant Neighbor登録処理部11は、Distant Neighbor無線基地局BSを、Distant Neighbor情報テーブル12に登録する。Distant Neighbor無線基地局BSとは、当該無線基地局SBSとセル範囲が物理的には、隣接していないが、移動した端末MSが次に接続する可能性のある無線基地局BSのことをいう。
Distant Neighbor情報テーブル12には、Distant Neighbor無線基地局BSの識別子とチャネル情報(DCD及びUCDメッセージに含まれる情報)が登録される。
尚、DCD及びUCDメッセージは従来技術でも説明したように、端末MSと無線基地局BSとの間で送受信されるフレームの、復調、変調方式等を規定するためのメッセージである。これらのメッセージは、無線基地局SBSと端末MSとの間で定期的に交換される。
登録処理部13は、当該無線基地局SBSへ接続を希望する端末MSからの接続要求を受け付け、必要な登録手順((1)Initinal Ranging、(2)Basic Capabilityの交換、(3)認証、(4)レジストレーションの順で行われる手順)を実行する。
BSHO処理部14は、端末MSへのハンドオーバを指示すると共に、当該無線基地局SBSのセル範囲に隣接した無線基地局BS(以下、隣接無線基地局BS)や、Distant Neighbor無線基地局BSにコンテキストを、バックボーンネットワーク100を介して送信する。尚、ハンドオーバの指示には、接続先の無線基地局TBSを示す情報が含まれる。
本実施例におけるコンテキストも、従来技術で説明したように、端末MSと無線基地局BSとの間で登録手順において送受信されるメッセージに含まれる情報である。
接続先の無線基地局TBSは、登録処理部13と、BSHO処理部14と、コンテキストバッファ15を備える。
登録処理部13は、接続元の無線基地局SBSの登録処理部13と同様である。無線基地局TBSにおけるBSHO処理部14は、他の無線基地局BSからのコンテキストを受信する機能も備える。コンテキストバッファ15は受信したコンテキストの情報を保持する。
一方、端末MSは、MSHO(Mobile
Station Hand Over)処理部51と、Neighbor情報テーブル52と、登録処理部53と、recommned BSリスト54を備える。
MSHO処理部51は、無線基地局SBSからのハンドオーバ指示を受け付け、端末MSにおけるハンドオーバに関する動作を実行する。
Neighbor情報テーブル52は、無線基地局SBSが送信した、隣接無線基地局BSの情報を保持する。
登録処理部53は、当該端末MSが無線基地局SBSへ接続するための登録手順を実行するとともに、端末MSが無線基地局SBSから電波を受信できなくなった場合に無線基地局SBSとの接続の切断を検出する。
reocommend BSリスト54は、無線基地局SBSからハンドオーバを指示された接続先の無線基地局TBS候補(Distant Neighbor無線基地局BSの他に隣接無線基地局BSを含めることができるが、Distant Neighbor無線基地局BSだけとすることもできる)の情報が登録される。
このように構成された無線通信システムでは、以下のように動作する。
無線基地局SBSのDistant Neighbor登録処理部11は、管理者等による外部からの入力により、Distant Neighbor無線基地局BSの情報の登録を受け付ける。このとき、Distant Neighbor登録処理部11は、Distant Neighbor無線基地局BSからバックボーンネットワーク100を介してチャネル情報(DCD及びUCDの各メッセージに含まれる情報)を取得し、Distant Neighbor情報テーブル12に記憶する。
端末MSが無線基地局SBSへの接続を要求すると、登録処理部13は登録手順を実行する。登録が完了すると、登録処理部13は登録終了をBSHO処理部14へ通知する。
BSHO処理部14は、Distant Neighbor情報テーブル12内にDistant Neighbor無線基地局BSのチャネル情報が記憶されているとき、定期的に送信される広告メッセージ(従来技術で説明したMOB_NBR−ADVメッセージ)に、隣接無線基地局BSとDistant Neighbor無線基地局BSの夫々のチャネル情報を挿入して、ブロードキャストで送信する。端末MSはこの広告メッセージをMSHO処理部51で受信する。
また、BSHO処理部14は、接続先の無線基地局TBS(Distant Neighbor無線基地局BS)に対して、端末MSのコンテキストを送信すると共に、端末MSに対して、Distant Neighbor無線基地局BSを接続先の無線基地局TBSとするハンドオーバを指示する。
次いで、端末MSのMSHO処理部51は、受信した広告メッセージに含まれる、隣接無線基地局BSとDistant Neighbor無線基地局BSの夫々のチャネル情報をNeighbor情報テーブル52に記憶させる。また、MSHO処理部51は、必要に応じ、広告メッセージに含まれる隣接無線基地局BS(Distant Neighbor無線基地局BSも含む)の電波強度を調べる。
更に、MSHO処理部51は無線基地局SBSからのハンドオーバの指示を受け付け、その指示に含まれるハンドオーバ先(接続先)の無線基地局BS、即ち、Distant Neighbor無線基地局BSの電波強度を調べる。MSHO処理部51は、ハンドオーバ先の無線基地局BSの電波を見つけることができないとき(例えば、端末MSがDistant Neighbor無線基地局BSのサービスエリア外にいるとき)、ハンドオーバの実行を保留し、recommend BSリスト54にハンドオーバ先の無線基地局BS(Distant Neighbor無線基地局BS)の情報を記憶する。
尚、Distant Neighbor無線基地局BSの電波が検出され、ハンドオーバ可能と判断すると端末MSは当該無線基地局BSに対して登録手順を実行する。即ち、ハンドオーバ処理を実行する。
次いで、端末MSの登録処理部53は、無線基地局SBSとの接続の切断を検出する(Dropを検出する)と、MSHO処理部51に通知する。そして、MSHO処理部51は、まず最初にrecommend BSリスト54に記憶されたDistant Neighbor無線基地局BSへの再接続を一定時間試みる。
端末MSが移動して、トンネルを抜けて、ハンドオーバ先の無線基地局TBSのサービスエリアに移動すると、端末MSはDistant Neighbor無線基地局BS(ハンドオーバ先の無線基地局BS)からの電波を受信できる可能性が高いからである。MSHO処理部51は、recommend BSリスト54に記憶されたDistant Neighbor無線基地局BSの電波を受信すると、当該無線基地局BSに対して登録手順を実行する。このとき、無線基地局TBSに送信されるメッセージには、接続元(ハンドオーバ元)の無線基地局SBSの識別子も含めて送信する。
Distant Neighbor無線基地局BSである無線基地局TBSは、端末MSから登録要求を受け付けると、接続元の無線基地局SBSから送信されたコンテキストをコンテキストバッファ15から読み出し、省略可能な登録手順を省きながら登録手続きを完了する。
このように、端末MSでは、無線基地局SBSから広告メッセージを受信するが、この広告メッセージには、Distant Neighbor無線基地局BSのDCD及びUCDの各メッセージの情報が含まれている。従って、端末MSは接続先のDistant Neighbor無線基地局BSとの間で、DCD及びUCDの各メッセージを交換する必要がなくなり、DCD及びUCDの各メッセージを受信するまでの時間を待つ必要がない。よって、再接続処理の時間を短縮できる。
また、端末MSは、無線基地局SBSからDistant Neighbor無線基地局BSを指示するハンドオーバ指示を受けるため、この指示されたDistant Neighbor無線基地局BSについて電波強度を調べれば(スキャンすれば)よい。従って、端末MSは、全無線基地局BSを対象とする全周波数をスキャンする必要がなく、再接続の処理時間を短縮できる。
尚、Distant Neighbor無線基地局BSが検出できない場合は、端末MSは、MOB_NBR-ADVに挙げられた他の隣接無線基地局の電波の検出を試み、その検出した無線基地局への登録処理を実行することもできる。
更に、接続元の無線基地局SBSは、端末MSに対してハンドオーバ先の無線基地局TBSへのハンドオーバを指示する際、端末MSのコンテキストをハンドオーバ先の無線基地局TBSに送信する。従って、無線基地局TBSは端末MSが登録手順を開始した後に端末MSのコンテキストを取得する必要がないので登録手順をより高速化できる。
次に、他の例について説明する。図2は、無線通信システムにおける他の例を示す図である。
図1と略同様であるが、接続元の無線基地局SBSにおいてDistant Neighbor検出部16を備えることを特徴としている。図1の例では、Distant Neighbor無線基地局BSの情報は、Distant Neighbor登録処理部11により外部から(管理者により)入力するものとして説明した。本例ではDistant Neighbor検出部16により、動的に(自動的に)Distant Neighbor無線基地局BSを検出する。
動作は以下のようになる。即ち、無線基地局SBSの登録処理部13は、定期的なメッセージの交換(Keep Alive:Periodic Rangingメッセージなど)が途切れることにより、配下の端末MSがトンネル等に入り電波が届かない状態になったことを検出する。そして、登録処理部13はDistant Neighbor検出部16にその旨を通知する。
一方、一定時間後、端末MSがトンネル等を抜け、いずれかのDistant Neighbor無線基地局BSを接続先の無線基地局TBSとして登録手順を行う。Distant Neighbor無線基地局BSは、接続元の無線基地局SBSに対して、端末MSのコンテキストの取得を要求する。無線基地局SBSのBSHO処理部14は、Distant Neighbor検出部16にコンテキストの取得要求があった旨を通知する。
Distant Neighbor検出部16は、Distant Neighbor無線基地局BSに端末MSがハンドオーバしたことを検出すると、当該無線基地局BSをDistant Neighbor無線基地局BSとしてDistant Neighbor情報テーブル12に登録する。
Distant Neighbor無線基地局BSをDistant Neighbor情報テーブル12に登録した後の動作は図1の例と同様である。
このように、本例では、Distant Neighbor無線基地局BSをDistant Neighbor情報テーブル12に登録する際に自動的に登録されるため、管理者を煩わせることなく簡易にDistant Neighbor無線基地局BSを登録できる。
登録した、Distant Neighbor無線基地局BS情報は、先の実施例で記載した用途で用いることができる。
次に実施例2について、図3乃至図7を参照しながら説明する。
図3は、実施例2を説明するためのネットワーク構成例を示す図である。同図において、六角形は一つの無線基地局BSの電波の届く範囲(セル)を示し、中心に無線基地局BSが配置される。各無線基地局BSは他と識別するための識別子を有する。
端末MSが無線基地局BS#5のセル範囲に位置するとき、無線基地局BS#5に物理的に隣接していない無線基地局であるDistant Neighbor無線基地局BSは、無線基地局BS−X,BS−Yであり、隣接無線基地局BSは、無線基地局BS#1〜BS#4である。
一般に、セルは人の居ない地域や地理的に配置できない場所等を除き隙間がないように配置される。図3の例では、無線基地局BS#5と無線基地局#Yの間には高い山が存在し無線基地局BSを配置できないものとする。この間が電波不達領域となる。電波不達領域において端末MSは無線基地局BS#5、BS−Yとの通信が途切れる。端末MSはトンネルを抜けると無線基地局BS−Yのセルに入り、無線基地局BS−Yとの間で再接続の処理を行う。本実施例1では、この再接続処理の高速化について説明する。尚、各無線基地局BS#1〜BS#5、BS−X、BS−Yの構成は同一である。
図4は、無線基地局BSの構成例を示す図である。無線基地局BSは、メッセージ送受信処理部20と、ネットワークエントリ処理部21と、スキャンレポート処理部22と、Neighbor BS情報生成処理部23と、BS Initiated HO判定部(以下、BSHO判定部)24と、バックボーン送受信部25と、HO要求処理部26と、コンテキストバッファ27と、Distant Neighbor BS登録処理部11と、Distant Neighbor BSリストを保持したテーブル(以下、Distant Neighbor BSリスト)L1と、Neighbor BSリストを保持したテーブル(以下、Neighbor BSリスト)L2と、Recommend BSリストを保持したテーブル(以下、Recommend BSリスト)L3を備える。図4において、図1で対応する構成部にはかっこ書き等で同一符号を付している。
メッセージ送受信処理部20は、端末MSに送信する各種メッセージを電波に変換して端末MSに送信するとともに、端末MSからの電波を受信して各種メッセージを取り出す。
ネットワークエントリ処理部21は、端末MSとの間で登録手順を実行する処理部であり、端末MSとの間で制御メッセージを交換するため、制御メッセージを生成してメッセージ送受信処理部20に出力したり、端末MSからの制御メッセージがメッセージ送受信処理部20から入力される。また、ネットワークエントリ処理部21は、端末MSとの間で登録手順を終了すると、終了した旨をBSHO判定部24に通知する。
スキャンレポート処理部22は、端末MSで測定した隣接無線基地局BSやDistant Neighbor無線基地局BSの電波強度の報告メッセージ(以下、SCN−REPORTメッセージ)を受信し、Neighbor BSリストL2に、そのメッセージに含まれる各無線基地局BSの電波強度の結果を記録する。
Neighbor BS情報生成処理部23は、端末MSが移動したときの接続先(ハンドオーバ)の候補となる無線基地局BSのエアチャンネル上のフレーム送受信偏重方法に関する情報(チャネル情報(DCD及びUCDの各メッセージに含まれる情報))を含む広告メッセージを生成する。広告メッセージには、Distant Neighbor無線基地局BSと隣接無線基地局BSの双方のチャネル情報を含む。
BSHO判定部24は、ネットワークエントリ処理部21から端末MSの登録手順の終了が通知されると、Distant Neighbor BSリストL1を参照し、Distant Neighbor BSリストL1にDistant Neighbor無線基地局BSの情報が登録されている場合、登録されているDistant Neighbor BSをハンドオーバ候補であるRecommend BSとして当該情報をRecommend BSリストL3に登録する。BSHO判定部24はHO要求処理部26によりRecommend BSに端末MSのコンテキストを送信するように指示し、コンテキストの配布が完了すると、BSHO判定部24は、リストL3に登録された無線基地局BSをハンドオーバ先とするハンドオーバメッセージ(以下、BSHO−REQメッセージ)を生成する。尚、リストL1とリストL2を同じリストとすることもできる。
バックボーン送受信部25は、他の無線基地局BSとバックボーンネットワーク100を介してメッセージ等を送受信するための機能ブロックである。端末MSのコンテキストの送受信がこのバックボーン送受信部25で行われる。
HO要求処理部26は、BSHO判定部24の指示によりRecommned BSに端末MSのコンテキストを送信する一方、バックボーン送受信部25で端末MSのコンテキストを受信した場合は、コンテキストバッファ27に登録する。
Distant Neighbor BS登録処理部11は、先に説明したDistant Neighbor登録処理部11に対応し、例えば、管理者による隣接しない無線基地局BSの情報の登録を受け付け、当該無線基地局BSからチャネル情報(DCD及びUCDの各メッセージに含まれる情報)を取得し、Distant Neighbor BSリストL1に記憶する。
Distant Neighbor BSリストL1は、Distant Neighbor無線基地局BSの識別子とともにチャネル情報が登録される。例えば、基地局BSの管理者により登録される。図7(A)にDistant Neighbor BSリストL1の例を示す。
Neighbor BSリストL2には、隣接無線基地局BSのチャネル情報が登録される。同様に、例えば、基地局BSの管理者により登録される。図7(B)にNeighbor BSリストL2の例を示す。
Recommend BSリストL3には、端末MSのハンドオーバ先の無線基地局BSの情報が登録される。尚、ここでハンドオーバ先とされる無線基地局は、隣接しない無線基地局であるDistant Neighbor BSである。かかる情報は、BSHO判定部24により登録される。図7(C)にRecommend BSリストL3の例を示す。
コンテキストバッファ27は、端末MSのコンテキストが登録されたバッファであり、ネットワークエントリ処理部21又はHO要求処理部26により記憶、或は読み出しが行われる。
次に端末MSの構成について説明する。図5は、端末MSの構成例を示す図である。
端末MSは、メッセージ送受信処理部61と、ネットワークエントリ処理部62と、物理層処理部63と、MSHO処理部51とを備える。
MSHO処理部51は、更に、BSHO−REQ受信処理部511と、NBR−ADV受信処理部512と、スキャン処理部513と、HO判定部514と、Neighbor情報テーブル52と、Recommend BSリストL4を備える。図2で示した構成図と対応する構成部にはかっこ書き等で同一の符号を付している。
メッセージ送受信処理部61は、無線基地局BSからの電波をメッセージに変換したり、無線基地局BSへのメッセージを電波に変換する。
ネットワークエントリ処理部62は、無線基地局BSに対して登録手順の処理を実行する。また、ネットワークエントリ処理部62は、登録手順終了後も無線基地局BSと定期的にメッセージ(Periodic Rangingメッセージ等)を交換するための処理を行い、無線基地局BSの接続の確認(上述した「Keep Alive」)を行う。
ネットワークエントリ処理部62は、Drop検出部55を有し、一定時間Keep Aliveが確認できない場合、端末MSは無線基地局BSの電波を受信できずに通信の切断を検出し、同期が当該無線基地局BSとはずれたことを示すDrop検出をMSHO処理部51に通知する。
MSHO処理部51のBSHO−REQ受信処理部511は、無線基地局BSから受信したBSHO−REQメッセージを受信し、当該メッセージに含まれるハンドオーバ候補の無線基地局BS(Distant Neighbor無線基地局BS)をRecommend BSリストL4に登録する。
NBR−ADV受信処理部512は、無線基地局BSから受信した広告メッセージ(NeighborBS情報広告メッセージ)に含まれる無線基地局BSのチャネル情報をNeighbor情報テーブル52に登録する。広告メッセージには、隣接無線基地局BSのチャネル情報とDistant Neighbor無線基地局BSのチャネル情報も含まれるため、Nieghbor情報テーブル52にはこれら無線基地局BSの識別子とともにチャネル情報が登録される。
スキャン処理部513は、Neighbor情報テーブル52に登録された隣接無線基地局BS及びDistant Neighbor無線基地局BSに対して、電波強度を測定するための指示を物理層処理部63に出力する。物理層処理部63では、これら無線基地局BSの電波強度を測定し、その結果(SCAN結果)をスキャン処理部513に報告する。スキャン処理部513は、測定した電波強度をSCN−REPORTメッセージに挿入して現在接続中の無線基地局BS(接続元の無線基地局SBS)に送信するとともに、Neighbor情報テーブル52にその測定した電波強度を登録する(スキャン結果を登録する)。
HO判定部514は、BSHO−REQ受信処理部511からBSHO−REQメッセージの受信通知を受けると、Neighbor情報テーブル52に登録された各隣接無線基地局BSのスキャン結果を参照し電波強度が閾値よりも低い場合はハンドオーバの実行を保留する。そして、HO判定部514は、保留状態でネットワークエントリ処理部62からDrop検出が通知されると、Recommend BSリストL4に登録されたDistant Neighbor無線基地局BSに対する電波強度の測定を物理層処理部63に指示する。尚、測定済みである場合は、その登録済みの測定結果を用いることもできる。
端末MSがトンネル内等の電波不達領域に位置するとき、Distant Neighbor無線基地局BSの電波強度を測定してもその強度は低い状態のままで、当該無線基地局BSに対応する周波数に対して同期できない。しかし、端末MSがトンネル等の電波不達領域を抜けDistant Neighbor無線基地局BSのセル範囲に移動すると、Distant Neighbor無線基地局BSの周波数に同期できる。
HO判定部514は、Distant Neighbor無線基地局BSの周波数に同期できた場合、ネットワークエントリ処理部62に対して当該無線基地局BS(接続先無線基地局TBS)の登録手順の実行を指示する。
Neighbor情報テーブル52は、NBR−ADV受信処理部512で受信した広告メッセージに含まれる、隣接無線基地局BS及びDistant Neighbor無線基地局BSのチャネル情報を保持する。当該テーブル52は、隣接無線基地局BSとDistant Neighbor無線基地局BSの各無線基地局の識別子、チャネル情報、スキャン結果とが対応して登録される。
Recommend BSリストL4は、BSHO−REQ受信処理部511が無線基地局BSから受信したBSHO−REQメッセージに含まれるハンドオーバ先の無線基地局BS(Distant Neighbor無線基地局BS)を保持する。
このように構成された無線基地局BSと端末MSからなる無線通信システムの動作について以下説明する。図6は処理動作の例を示すシーケンス図である。
尚、この例では、無線基地局BS#2から無線基地局BS#5の配下に移動した端末MSが、無線基地局BS−Yにハンドオーバする動作を説明する。
まず、無線基地局BSの管理者は、当該無線基地局BSの電波到達範囲であるセルがトンネルや山間部等に接し、配下の端末MSがその方向に移動するとハンドオーバできないと予想される場合に、かかるトンネル等を抜けて再度接続のための登録手順を実行できると予想される無線基地局BSを、Distant Neighbor無線基地局BSとしてDistant Neighbor BSリストL1に登録する(S11)。
Distant Neighbor BS登録処理部11は、Distant Neighbor無線基地局BSをDistant Neighbor BSリストL1に登録すると、Distant Neighbor無線基地局BSのチャネル情報を、Distant Neighbor無線基地局BSから取得する。図3の例では、現在無線基地局BS#5のセルに端末MSが位置しているとき、Distant Neighbor無線基地局BS−X、BS−Yの各情報をリストL1に登録する(図7(A)参照)。
同様に、無線基地局BSの管理者は、Neighbor BSリストL2に、当該無線基地局BSのセル範囲に隣接したセル範囲を有する隣接無線基地局BSの情報を登録する(図7(B)参照)。
さて、端末MSが無線基地局BS#2から無線基地局BS#5にハンドオーバすると、端末MSは、無線基地局BS#5に対して登録手順を実行する(S1)。上述したように、(1)Initial Ranging、(2)Basic capability交換、(3)認証、(4)レジストレーション、の各手順をメッセージの交換により実行する(図中、「Network Entry」)。このとき、無線基地局BS#5は、無線基地局BS#2から端末MSのコンテキスト(登録手順で交換されるメッセージに含まれる情報)を受信できた場合、受信した情報により登録手順のいくつかを省略できる。
無線基地局BS#5(この無線基地局BS#5を接続元の無線基地局SBSとする)では、この登録手順を、ネットワークエントリ処理部21で実行する。ネットワークエントリ処理部21は、端末MSと登録手順を実行して正常終了するとその旨をBSHO判定部24に通知する。
次いで、無線基地局BS#5のNeighbor BS情報生成処理部23は、Distant Neighbor BSリストL1及びNeighbor BSリストL2に登録された無線基地局BS(本例では、隣接無線基地局BS#1〜BS#4と、隣接しない無線基地局BS−X,BS−Y)のチャネル情報を、広告メッセージ(MOB_NBR−ADVメッセージ)に挿入して定期的に端末MSに送信する(S12)。
このように、本実施例では、無線基地局BSが定期的に送信する広告メッセージに、ハンドオーバ先の候補でもあるDistant Neighbor無線基地局BS(無線基地局BS−X、BS−Y)のチャネル情報を挿入して端末MSに送信しているため、端末MSではDistant Neighbor無線基地局BSと再接続したときにDCD及びUCDメッセージの取得のための待ち時間がなくなり、再接続処理の時間を早くすることができる。
次いで、端末MSのNBR−ADV受信処理部512は、広告メッセージを受信すると、広告メッセージに含まれる無線基地局BSのチャネル情報を取り出して、Neighbor情報テーブル52に登録する。そして、スキャン処理部513は、Neighbor情報テーブル52に登録された無線基地局BS(隣接無線基地局BS#1〜BS#4、Distant Neighbor無線基地局BS−X,BS−Y)についてスキャンを実施し、電波強度の測定結果を当該テーブル52に登録する(S2)。
次いで、無線基地局BS#5のBSHO判定部24は、ネットワークエントリ処理部21から登録手順の正常終了の通知を受けた後、広告メッセージが送信されたことをNeighbor BS情報生成処理部23から通知されると、Recommend BSリストL3を作成する(S13)。当該リストL3は、BSHO判定部24がDistant Neighbor BSリストL1に登録された無線基地局BSの識別子を読み出して、Recommend BSリストL3に登録することで作成される。本例では、Recommend BSリストL3には、無線基地局BS−X,BS−Yの情報が登録される(図7(C)参照)。尚、先に説明したように、L1とL3を共用することができ、その場合L3の別途の登録は不要である。
次いで、BSHO判定部24はRecommend BSリストL3に登録された無線基地局BSに、端末MSのコンテキストを送信する(S14)。無線基地局BS−X,BS−Yに端末MSのコンテキストが送信される。
無線基地局BS−X,BS−YのHO要求処理部26は、無線基地局BS#5からのコンテキストをコンテキストバッファ27に登録する(S21)。このように、端末MSのハンドオーバ先の候補である無線基地局BS−X,BS−Yでは、端末MSのコンテキストを端末MSからのレンジングメッセージの受信を待たずに取得できるため、従来技術と比較して、端末MSのコンテキストの取得を早めることができる。
次いで、無線基地局BS#5のBSHO判定部24は、端末MSのコンテキストの送信が終了すると、端末MSに対してBSHO−REQメッセージ(MOB_BSHO−REQメッセージ)を送信する(S15)。このBSHO−REQメッセージにより端末MSに対してハンドオーバが指示される。上述したように、このメッセージにはRecommend無線基地局リストに登録された無線基地局BS(本例ではDistant Neighbor無線基地局BS−X,BS−Y)の識別子が含まれる。
このように本実施例では、無線基地局BS#5が端末MSと登録手順が終了して、広告メッセージを送信し、Distant Neighbor無線基地局BSに端末MSのコンテキストを送信すると、すぐにハンドオーバの指示を端末MSに送信している。
次いで、端末MSのBSHO−REQ受信処理部511は、無線基地局BS#5からBSHO−REQメッセージを受信すると、当該メッセージに含まれる無線基地局BS−X,BS−Yの識別子を、Recommend BSリストL4に登録する(図7(D)参照)。また、BSHO−REQ受信処理部511は、BSHO−REQメッセージを受信すると、HO判定部514に無線基地局BS#5からのハンドオーバ要求を通知する。
次いで、HO判定部514は、BSHO−REQ受信処理部511からハンドオーバ要求の通知を受けると、Recommend BSリストL4に登録された無線基地局BS−X,BS−Yに対する電波強度を、Neighbor情報テーブル52を参照して調べる。HO判定部514は、調べた電波強度(Distant Neighbor無線基地局BSからの受信電波強度)が通信を行うのに必要な電波強度である閾値以下であるとき、無線基地局BS#5からのハンドオーバの実行を保留する(S3)。例えば、端末MSが無線基地局BS#5のセル範囲内のときは、無線基地局BS−X,BS−Yの電波強度は閾値以下となる。
尚、閾値を上回るDistant Neighbor無線基地局BSからの受信電波強度を検出した場合は、その無線基地局BSに対してハンドオーバ処理を行うべく、端末MSは、登録処理を行う。
次に、端末MSが、無線基地局BS#5と無線基地局BS−Yの間のトンネルに入った場合を想定する。このとき、端末MSのネットワークエントリ処理部62は無線基地局BS#5からの定期メッセージ(DCDメッセージや、Periodic Rangingの帯域割付など)が一定時間以上受信できなくなり、無線基地局BS#5からの電波を受信できないとしてHO判定部514にDrop検出を通知する(S4)。
HO判定部514は、ネットワークエントリ処理部62からDrop検出の通知を受けると、保留していた無線基地局BS(無線基地局BS−X,BS−Y)へのハンドオーバを開始する。具体的には、保留していた無線基地局BS−X,BS−Yの電波周波数に同期するまで、スキャン処理部513により電波のスキャンを繰り返す。尚、スキャン処理部513は、広告メッセージに含まれる、他の無線基地局BS(無線基地局BS#1〜BS#4)の電波をスキャンしてもよいが、スキャンの順として、Distant Neighbor無線基地局BSのスキャンの後にスキャンを行うこととする。
このように、本例では、端末MSにおける電波のスキャンに関し、無線基地局BS#5からのBSHO−REQメッセージに含まれる無線基地局BS(Distant Neighbor無線基地局BS−X,BS−Y)を優先して(好ましくは、Recommend BSリストL4に登録された無線基地局BSに対してのみ)スキャンを行うため、全無線基地局BSと対象とする全周波数のスキャンを行う場合と比較して、Distant Neighbor無線基地局BSをより早く検出することができ、端末MSの無線基地局BS−Yに対する再接続処理を早くすることができる。
端末MSがトンネルを抜けると、物理層処理部63では無線基地局BS−Yに対する無線周波数と同期が取れるようになる。物理層処理部63はその旨をHO判定部514に通知し、HO判定部514はその通知を受けるとネットワークエントリ処理部62に無線基地局BS−Yへの登録手順の実行を指示する。
そして、ネットワークエントリ処理部62は、登録手順の最初の手順であるRNG−REQメッセージを無線基地局BS−Yに送信する(S5)。この際、ネットワークエントリ処理部62は、RNG−REQメッセージに、BSHO−REQメッセージに含まれるHO−IDと接続元の無線基地局BS#5の識別子とを挿入して送信する。
無線基地局BS−Yのネットワークエントリ処理部21は、端末MSからRNG−REQメッセージを受信すると、コンテキストバッファ27を参照して、無線基地局BS#5のコンテキストが既に登録されていると、端末MSとの登録手順を省略または一部省略し、その旨をRNG−RSPメッセージに挿入して端末MSに送信する(S23)。
次に実施例3について説明する。実施例1では、Distant Neighbor BSリストL1へのDistant Neighbor無線基地局BSに関する情報の登録は管理者が行うものとして説明した。本実施例3では、動的(自動的)に当該リストL1への登録を行う。例えば、電波不達領域に対して、新たにトンネルや道路等が完成して、予想外の無線基地局BSが隣接しない無線基地局BSとなる場合に特に有効である。
図8は、本実施例3における無線基地局BSの構成例を示す図である。図2と同一の構成にはかっこ書き等で同一符号を付す。
本無線基地局BSは、実施例2の無線基地局BSの構成例(図4参照)と略同一であるが、Distant Neighbor BS検出処理部16を備え、Drop&RecoverリストL5を備えたことを特徴としている。
Drop&RecoverリストL5には、過去に端末MSが当該無線基地局BSと接続している最中に突然Dropした端末MSの識別子とDropした時刻、及びDropした端末MSがDistant Neighbor無線基地局BSとの間で登録手順(Network Entry)の完了した時刻が登録される。端末MSの識別子とDrop時刻は、ネットワークエントリ処理部21が登録し、登録手順を完了した時刻はHO要求処理部26が登録する。Drop&RecoverリストL5の例を図10に示す。
Distant Neighbor BS検出処理部16は、Drop&RecoverリストL5を参照して、Dropした端末MSの記録(識別子とDrop時刻)と、Distant Neighbor無線基地局BSへの登録手順の完了時刻との対応が、閾値以上繰返された場合、Distant Neighbor無線基地局BSへの何らかの経路があるものとして、Distant Neighbor BSリストL1に当該Distant Neighbor無線基地局BSの情報を登録する。尚、ここでは時刻情報を利用することとしたが、より簡単には、後述するコンテキストを転送した先の無線基地局BSをDistant Neighbor BSリストL1に登録することもできる。その際、隣接無線基地局BSはL1の登録対象から除外することが好ましい。
尚、Distant Neighbor BS検出処理部16は、図2のDistant Neighbor検出部16と同一である。また、端末MSの構成は実施例2と同様である(図5参照)。
次に動作について説明する。図9は、動作処理の例を示すシーケンス図である。尚、Distant Neighbor BS検出処理部16が、Drop&RecoverリストL5を参照してDistant Neighbor BSリストL1を作成した後の動作は、実施例1(図6参照)と同一であるため説明を省略する。ネットワーク構成例として図3を用いる。
本シーケンスでは、対象となる端末MSを端末MS−0とする。そして、無線基地局BSのDistant Neighbor BSリストL1には無線基地局BSのリストが何ら登録されていない、あるいは端末MS−0がトンネル等を越えて移動する先の無線基地局BS(本例では無線基地局BS−Y)がリストL1に登録されていない状態とする。
このような状態で処理が開始されると、まず端末MS−0は、無線基地局BS#5(接続元の無線基地局SBS)から定期的にDCDメッセージを受信したり、Periodic Rangingのためのレンジングメッセージの交換を行うことで無線基地局BS#5との接続を維持する。
そして、端末MS−0がトンネルに入ると、接続維持のためのメッセージの交換ができず、Keep Aliveが途切れ、Drop検出部55によりDropが検出される。
一方、無線基地局BS#5のネットワークエントリ処理部21は、端末MS−0のDropを検出し、Drop&RecoverリストL5にDropした端末MS−0の識別子及びDropした時刻を登録する(S110)。Dropした端末MS−0の識別子は、以前の定期的なメッセージの交換によりネットワークエントリ処理部21で保持されているものとする。またDrop時刻は、ネットワークエントリ処理部21内のタイマにより検出する。
端末MS−0のネットワークエントリ処理部62は、トンネルを抜けると、無線基地局BS−Yに対してRNG−REQメッセージを送信する。ネットワークエントリ処理部62は、Distant NeighborリストL1には必要な情報が登録されていないため、従来技術の手順に従うため、かかるメッセージを送信する。このとき、ネットワークエントリ処理部62は、接続元の無線基地局BS#5の識別子をRNG−REQメッセージに挿入して送信する。これにより、端末MS−0は無線基地局BS−Yに対する登録手順が開始される(S101)。
無線基地局BS−Yのネットワークエントリ処理部21は、端末MS−0からRNG−REQメッセージを受信すると、コンテキストバッファ27を参照するが、端末MS−0のコンテキストは無線基地局BS#5から無線基地局BS−Yに送信されていないため(予告なしに、端末MS−0が無線基地局BS#5からDropしたため)、RNG−REQメッセージに含まれる接続元の無線基地局BS#5の識別子からバックボーンネットワーク100経由で無線基地局BS#5に端末MS−0のコンテキストの取得を要求する(Context Reqメッセージを無線基地局BS#5に送信する)。
無線基地局BS#5のHO要求処理部26はコンテキストバッファ27を参照して端末MS−0のコンテキストを取得し、同じくバックボーンネットワーク100経由で端末MS−0のコンテキストを無線基地局BS−Yに送信する(Context Rptメッセージを送信する)。
無線基地局BS−YのHO要求処理部26は、無線基地局BS#5から端末MS−0のコンテキストを取得できた場合、登録手順を全部または一部省略し、端末MS−0に対する登録手順が完了する。HO要求処理部26は、バックボーンネットワーク100経由で登録手順完了した旨のHO Completeメッセージを無線基地局BS#5に送信する。
無線基地局BS#5のHO要求処理部26は、無線基地局BS−YからHO Completeメッセージを受信すると、Drop&RecoverリストL5に端末MS−0のエントリがあればハンドオーバの完了時刻を登録する(図10参照)。
無線基地局BS#5のDistant Neighbor BS検出処理部16は、Drop&RecoverリストL5を参照して、同一ハンドオーバ先の無線基地局BS(隣接しない無線基地局BS)に対して、閾値以上(例えば、複数)の端末MS−0がハンドオーバしていることを検出すると、当該無線基地局BSをDistant Neighbor BSリストL1に登録する(S111)。
この際、登録された無線基地局BSに対して当該無線基地局BSのチャネル情報を問い合わせDistant Neighbor BSリストL1に併せて登録する。また、Distant Neighbor BSリストL1に登録しておくべき時間(以下、Aging Time)も併せて登録する。Aging Time経過後は、Distant Neighbor BSリストL1から当該無線基地局BSのエントリが削除されるため、メモリ容量の削減を図ることができる。
以降の処理は、実施例1で説明した例が有効となる。実施例1と同様の状態となった場合も、ネットワークエントリ処理部21及びHO要求処理部26は、端末MSがDropした時刻とハンドオーバ先の記録をDrop&RecoverリストL5に登録し、Distant Neighbor BS検出処理部16は、Distant Neighbor BSリストL1に既にエントリが存在する場合はそのAging Timeを更新する。Distant Neighbor BS検出処理部16は、Aging Time経過後は当該エントリを削除する。
本発明は、携帯電話やPDA(Personal
Digital Assistance)などの移動端末が無線基地局と通信を行う無線通信システムに利用して好適である。

Claims (16)

  1. 無線基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
    前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成する広告メッセージ生成部と、
    前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成するハンドオーバ要求メッセージ生成部と、
    前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信する送信部とを備え、
    前記端末には、
    前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを受信する受信部と、
    前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う端末側ハンドオーバ処理部とを備える、
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記無線基地局は、更に、端末からの登録処理を行う登録処理部を備え、
    前記端末は、前記無線基地局への登録手順を行う登録処理部を備え、
    前記無線基地局の登録処理部は、端末の登録手順が完了したことを契機に前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  3. 前記無線基地局には、更に、前記第2の無線基地局の前記チャネル情報が予め登録された第1の情報テーブルを備え、
    前記広告メッセージ生成部は前記第2の情報テーブルを参照して前記広告メッセージを生成することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  4. 前記無線基地局には、更に、前記端末との通信が切断されたとき当該端末の情報を履歴リストに登録するとともに、前記端末が前記第2の無線基地局との間でハンドオーバが完了したとき当該第2の無線基地局の情報を前記履歴リストに登録するリスト登録部と、
    前記履歴リストを参照し、前記第2の無線基地局へハンドオーバした前記端末が閾値以上のとき、前記第2の無線基地局の情報を第1の情報テーブルに登録する無線基地局検出部とを備え、
    前記広告メッセージ生成部は前記第1の情報テーブルを参照して前記広告メッセージを生成することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  5. 前記リスト登録部には、前記端末との間で通信が切断されたか否かを検出する登録処理部と、前記第2の無線基地局から前記端末のハンドオーバの完了通知を受ける第1の無線基地局側ハンドオーバ処理部とを含み、
    前記登録部は、前記端末との間で通信が切断されたこを検出したとき、少なくとも前記端末の識別子を前記履歴リストに登録し、
    前記ハンドオーバ処理部は、前記ハンドオーバの完了通知を受けたとき、少なくとも前記第2の無線基地局の識別子を前記履歴リストに登録することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
  6. 前記リスト登録部には、前記第2の無線基地局から前記端末のハンドオーバの完了通知を受ける第1の無線基地局側ハンドオーバ処理部を含み、
    前記第1の無線基地局側ハンドオーバ処理部は、予め指定された時間だけ前記履歴リストに前記端末と前記第2の無線基地局の情報を登録することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
  7. 前記無線基地局には、更に、前記端末が前記無線基地局との登録が完了した後であって前記送信部から前記広告メッセージが少なくとも一回送信された後に、前記無線基地局との登録で使用される前記端末の通信パラメータを、前記無線基地局と前記第2の無線基地局とが接続されたバックボーンネットワークを介して前記第2の無線基地局に送信する第2の無線基地局側ハンドオーバ処理部を備え、
    前記端末と前記第2の無線基地局とのハンドオーバの登録を行う際に前記通信パラメータにより当該登録の手順が省略されることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  8. 前記端末と前記無線基地局若しくは前記第2の無線基地局とのハンドオーバの登録とは、初期レンジングからレジストレーションまでの各手順で対応したメッセージを前記端末と前記無線基地局若しくは前記第2の無線基地局との間で行われることであって、前記端末の通信パラメータは前記各手順で対応したメッセージに含まれる情報である、ことを特徴とする請求項7記載の無線通信システム。
  9. 前記端末側ハンドオーバ処理部は、前記第2の無線基地局とハンドオーバ可能な状態ではないことを検出したとき、前記無線基地局からの前記ハンドオーバ要求メッセージによるハンドオーバ要求を保留し、前記無線基地局との通信が切断されたときに前記チャネル情報を用いて前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局へのハンドオーバを行うことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  10. 前記端末側ハンドオーバ処理部は、前記第2の無線基地局からの電波強度を測定することで前記第2の無線基地局とハンドオーバ可能な状態か否かを検出することを特徴とする請求項9記載の無線通信システム。
  11. 端末との間で無線通信を行う無線基地局において、
    前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成する広告メッセージ生成部と、
    前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成するハンドオーバ要求メッセージ生成部と、
    前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを前記端末に送信する送信部とを備えることを特徴とする無線基地局。
  12. 無線基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局切替え方法おいて、
    前記無線基地局において、
    前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めて前記広告メッセージを生成して前記端末に送信し、
    前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを生成して前記端末に送信し、
    前記端末において、
    前記広告メッセージと前記ハンドオーバ要求メッセージとを受信し、
    前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う、
    ことを特徴とする無線基地局切替え方法。
  13. 無線基地局と無線通信を行う移動端末において、
    前記無線基地局の電波到達範囲であるセル範囲と直接隣接するセル範囲を有する第1の無線基地局のチャネル情報を含む広告メッセージに、前記無線基地局のセル範囲と電波不達領域を介して隣接するセル範囲を有する第2の無線基地局のチャネル情報を含めた前記広告メッセージを受信するとともに、前記第2の無線基地局へのハンドオーバ指示を含むハンドオーバ要求メッセージを受信する受信部と、
    前記ハンドオーバ要求メッセージで指示された前記第2の無線基地局に対してハンドオーバ可能な状態か否かを検出し、ハンドオーバ可能な状態になったとき、前記広告メッセージに含まれる前記第2の無線基地局のチャネル情報を用いて前記第2の無線基地局とハンドオーバを行う端末側ハンドオーバ処理部とを備えることを特徴とする移動端末。
  14. 移動端末との間で無線通信を行う無線基地局において、
    該無線基地局の形成する第1無線エリアに隣接しない第2無線エリアを形成する無線基地局の送信チャネル情報を送信する送信部、
    を備えたことを特徴とする無線基地局。
  15. 前記送信部は、配下の移動端末に対して、前記第2無線エリアを形成する無線基地局へのハンドオーバを指示する信号を送信する、ことを特徴とする請求項14記載の無線基地局。
  16. 無線基地局との間で無線通信を行う移動端末において、
    該無線基地局から該無線基地局の形成する第1無線エリアに隣接しない第2無線エリアを形成する無線基地局の送信チャネル情報を受信する受信部と、
    該送信チャネル情報を用いて、該第2無線エリアを形成する無線基地局からの受信電波の検出を行うスキャン部と、
    を備えたことを特徴とする移動端末。
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