JPWO2011024655A1 - 無線通信システムおよびハンドオーバー方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2009年8月26日に、日本に出願された特願2009−195710号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許文献1には、携帯端末の電池残量によって、携帯端末がハンドオーバーの動作を制限する方法が記載されている。特許文献2には、携帯端末が、自らの移動速度を検出し、速度に応じてハンドオーバーを止め、マクロセルに接続する方法が記載されている。
なお、CSG(Closed Subscriber Group)セルとは、マイクロセルのうち、特定のユーザーだけが利用可能なセルのことを言う。
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、この発明の第1の実施形態による無線通信システム1の構成を示す概念図である。図1に示すように、本実施形態における無線通信システム1は、移動局装置10と、広域サービスを提供するマクロセル基地局装置20と、小型基地局装置30、31とを有する。
図1では、マクロセル基地局装置20がサービスを提供する範囲をマクロセルAとしている。また、マクロセルAの一部の領域を、小型基地局装置30がサービスを提供する範囲であるCSGセルBとしている。同様にマクロセルAの一部の領域を、小型基地局装置31がサービスを提供する範囲であるCSGセルCとしている。
CSG情報キャンセル部234は、CSG情報通知部235がハンドオーバー判定部233の判定結果に従い、CSG情報を生成して通知してから、予め決められた時間(時間TB)だけ経過すると、先の判定結果に関わらず、小型基地局装置へのハンドオーバーが可能であることを示すCSG情報を生成して、CSG情報通知部235に通知させる。
次に、ある一定の時間内に、移動局装置10が移動して、小型基地局装置30のサービス範囲から出てきて、再びマクロセルAのマクロセル基地局装置20にハンドオーバーした場合には(Ha2)、マクロセル基地局装置20のハンドオーバー頻度検出部232は、移動局装置10が2回目のハンドオーバーが発生したことを認識する。
移動局装置10が、再び移動して、CSGセルBの小型基地局装置20に3回目のハンドオーバーをする(Ha3)。
さらに移動局装置10が、小型基地局装置20のサービス範囲外に出てきて4回目のハンドオーバーを行う(Ha4)。このように移動局装置10が、小型基地局装置30がサービスを提供するCSGセルBの範囲を、入ったり出たりを繰り返すと、ハンドオーバーが連続して行われる。
移動局装置10は、CSGセルBの情報を含まない新たなCSG情報を受信し、移動局装置10のCSG情報記憶部132が記憶するCSG情報を更新する。次に、移動局装置10が、CSGセルB内に移動し、周辺をサーチして小型基地局装置30を見つけても、ハンドオーバー先選択部133は、移動局装置10のCSG情報記憶部132が記憶するCSG情報には、CSGセルBの情報がないため、小型基地局装置30へのハンドオーバー動作を行わず、そのままマクロセル基地局装置20に接続した状態となる。
(CSG_b、CSG_c、CSG_d・・・・・・)
の情報を保持している。ハンドオーバーが4回起きた後に通知された(Ha5)新たなCSG情報の通知Xは
(CSG_c、CSG_d・・・・・・)
となり、CSG_bが削除されている。移動局装置10は、このCSG情報を受信し、CSG情報記憶部132が記憶する従来のCSG情報を更新して、CSG情報記憶部132は、その新たなCSG情報を保持するようになる。このように、新たなCSG情報の通知Xには、ハンドオーバーの対象となるCSGセルBの情報がないため、ハンドオーバー先選択部133は、小型基地局装置30をハンドオーバー先として選択しなくなる。
以上のように、マクロセル基地局装置20と、移動局装置10が通信中に、一定の時間つまりタイマーAが動作しているときに、ハンドオーバーの回数を数え、そのハンドオーバー回数が規定回数を超えるような場合は、マクロセル基地局装置20から通知するCSG情報の中から、ハンドオーバー先の対象となるCSGセルの情報を削除するので、該CSG情報に基づきハンドオーバー先を選択する移動局装置10は、該CSGセルについてモニター動作を行なわなくなり、移動局装置10における処理負荷の増大を抑制しつつ、移動局装置10のハンドオーバーを抑えることができる。
新たなCSG情報に更新したことで、ハンドオーバーを繰り返すような動作が止まった移動局装置10は、マクロセル基地局装置20と通信を行っている。そして、マクロセル基地局装置20のCSG情報キャンセル部234では、タイマーBが、動作している。
上記のCSG情報を元に戻す規定時間TBつまりタイマーBの動作時間は、3分や5分程度の時間であり、マクロセルやネットワークに依存し、マクロセルの状況によってCSG情報を復元するまでの時間は変化することもある。
第1の実施形態においては、ハンドオーバーの回数をマクロセル基地局装置20で測定したが、第2の実施形態では、CSGセル小型基地局装置30aでハンドオーバーの回数を数え、バックホール(backhaul)回線などのネットワーク40を利用して、マクロセル基地局装置20aにハンドオーバーの回数情報を通知し、マクロセル基地局装置20aから通知するCSG情報に反映させる。なお、CSGセルの小型基地局装置30aは、ハンドオーバー回数を測定する時間をカウントするタイマーCを持つ。図5は、本実施形態における無線通信システム1aにおけるセルの配置状況を示す図である。このように、本実施形態では、マクロセル基地局装置20aのセルであるマクロセルAの一部の領域を、小型基地局装置30aのセルであるCSGセルBとしている。
次にもし、移動局装置10が、マクロセル基地局装置20aに4回目のハンドオーバーをすると(Hb5)、マクロセル基地局装置20aのCSG情報通知部235は、無線送信部220を介して、移動局装置10に、CSGセルBの情報を含まない新たなCSG情報の通知Xの送信を実施する(Hb6)。ここで、CSG情報通知部235が新たなCSG情報の通知Xの送信を行うと、CSG情報キャンセル部234のタイマーBが、動作を開始する。
第3の実施形態では、移動局装置10が、マクロセル基地局装置20aと、そのマクロセル内に配置されるCSGセル(Closed Subscriber Group)用の小型基地局装置30bの間で、ハンドオーバーを行う場合に、CSGセルの小型基地局装置30bが測定した受信レベルを、バックホール回線などのネットワーク40を利用して、マクロセル基地局装置20aに受信レベル情報として通知し、マクロセル基地局装置20aから通知するCSG情報に反映させる。
このように、受信レベルが予め決められた閾値よりも悪い時だけ、小型基地局装置30bからマクロセル基地局装置20aに、CSG情報を更新することを目的とする受信レベル通知Vを通知することになる。
なお、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、タイマーBの規定時間TBを経過した後に、マクロセル基地局装置20aのCSG情報キャンセル部234が、CSGセルBの情報を含むように元に戻したCSG情報を、CSG情報通知部235に、移動局装置10に向けて送信させる(Hc6)。すなわち、復旧のためのCSG情報の通知Yを行なう。
第4の実施形態では、移動局装置が、マクロセル基地局装置と、そのマクロセル内に配置されるCSGセル用の小型基地局装置の間で、ハンドオーバーを行う場合に、移動局装置の送信電力レベルに応じて、マクロセル基地局装置から移動局装置に通知されるCSG情報を制御する例を説明する。
マクロセル基地局装置20aは、小型基地局装置30cから、バックホール回線などのネットワーク40を利用して、送信電力レベル情報Wを受信する。マクロセル基地局装置20aは、送信電力レベル情報Wを受信すると、移動局装置10と小型基地局装置30cとの通信状況が良くないため、ハンドオーバー動作が行われる可能性が高いと判定し、移動局装置10に向け、CSGセルBを含まないCSG情報を通知する準備を行う。
このように、送信電力レベルが予め決められた閾値よりも大きいときだけ、CSGセルBの小型基地局装置30cからマクロセルAのマクロセル基地局装置20aに、CSG情報を更新することを目的とする送信電力レベル通知Wを通知することになる。
第5の実施形態では、マクロセルA内に、複数のCSGセル(CSGセルB、CSGセルC)があって、そのCSGセル用の小型基地局装置30d、31d間で、ハンドオーバーを繰り返す場合について説明する。図15は、本実施形態における無線通信システム1dの構成を示す概略ブロック図である。無線通信システム1dは、移動局装置10、マクロセル基地局装置20、小型基地局装置30d、小型基地局装置31dを備える。移動局装置10は、図2、図6と同様に、無線受信部110、受信アンテナ111、無線送信部120、送信アンテナ121、制御部130を備える。制御部130は、受信品質測定部131、CSG情報記憶部132、ハンドオーバー先選択部133を備える。
CSG情報キャンセル部334dは、CSG情報通知部335dがハンドオーバー判定部333dの判定結果に従い、CSG情報を生成して通知してから、予め決められた時間(時間TB)だけ経過すると、先の判定結果に関わらず、小型基地局装置へのハンドオーバーが可能であることを示すCSG情報を生成して、CSG情報通知部335dに通知させる。
このときにタイマーAの動作は停止し、マクロセル基地局装置20のハンドオーバー頻度検出部232のタイマーBが動作を開始する。
このように、複数のCSGセルの小型基地局装置間でハンドオーバーを繰り返す場合には、移動局装置10は、当初、2つのCSGセル情報を保持していたが、しばらくすると1つのCSGセルの情報だけになり、さらに移動を続ける状況であれば、最終的には、ハンドオーバーの対象となるCSGセルの情報を持たないような制御になる。
上述の第1から第5の実施形態では、ハンドオーバーの対象となるCSGセルの情報をCSG情報から削除したり追加したりして制御を行ったが、通知するCSG情報にハンドオーバーの可否を示す情報を追加して通知しても良い。
具体的には、ハンドオーバーが可能である場合は“1“を、ハンドオーバーが不可能である場合は”0“を、あらかじめ決めておいて、CSGセルの情報と共に、”1“と”0“を追加して通知する。
また、第1から第5の実施形態では、同一セル間でのハンドオーバー繰返しの場合を説明しているが、移動局装置10が高速で移動することにより、マクロセルのマクロセル基地局装置と、異なる複数のCSGセルの小型基地局装置との間で短時間に、ハンドオーバーを繰返すような場合もある。この場合に、マクロセル基地局装置から通知するCSG情報を空とすること、すなわちハンドオーバー対象のCSGセルが存在しないCSG情報を通知することで、CSGセルの小型基地局装置へのハンドオーバー自体を抑制する制御を行っても良い。また、上述の第1の変形例のように、通知するCSG情報に、ハンドオーバー可否を意味する情報を追加したフォーマットで、全てのCSGセルの小型基地局装置へのハンドオーバーが不可であることを意味する情報を追加して、通知しても良い。
また、ハンドオーバー動作を抑制するための新たなCSG情報を通知するのは、マクロセルの基地局が行うことに限らずに、CSGセルや、オープンセル(利用可能なユーザーが限定されていないマイクロセル)の小型基地局装置から通知してもよい。
10…移動局装置
110…無線受信部
111…受信アンテナ
120…無線送信部
121…送信アンテナ
130…制御部
131…受信品質測定部
132…CSG情報記憶部
133…ハンドオーバー先選択部
20、20a…マクロセル基地局装置
210…無線受信部
211…受信アンテナ
220…無線送信部
221…送信アンテナ
230、230a…制御部
231…ハンドオーバー処理部
232…ハンドオーバー頻度検出部
233…ハンドオーバー判定部
234…CSG情報キャンセル部
235…CSG情報通知部
240…ネットワーク通信部
30、30a、30b、30c、30d…小型基地局装置
310…無線受信部
311…受信アンテナ
320…無線送信部
321…送信アンテナ
330、330a、330b、330c、330d…制御部
331…ハンドオーバー処理部
332a、332d…ハンドオーバー頻度検出部
332b…受信レベル測定部
332c…送信電力検出部
333a、333b、333c、333d…ハンドオーバー判定部
334d…CSG情報キャンセル部
335d…CSG情報通知部
340…ネットワーク通信部
Claims (10)
- マクロセル基地局装置と、該マクロセル基地局装置のセルの一部の領域を少なくとも含む領域をセルとする小型基地局装置と、移動局装置とを備える無線通信システムであって、
前記マクロセル基地局装置または前記小型基地局装置は、前記移動局装置がハンドオーバー可能な前記小型基地局装置を示す小型基地局情報を、前記移動局装置に通知する通知部を備え、
前記移動局装置は、前記通知された小型基地局情報に基づき、ハンドオーバー先を選択するハンドオーバー先選択部を備える、
無線通信システム。 - 前記マクロセル基地局装置または前記小型基地局装置は、
前記移動局装置と当該基地局装置との通信状態を検出する通信状態検出部と、
前記通信状態検出部の検出結果に基づき、前記小型基地局装置へのハンドオーバーが可能か否かを判定するハンドオーバー判定部と、
を備え、
前記通知部は、前記ハンドオーバー判定部の判定結果に従い、前記小型基地局情報を生成して通知する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記マクロセル基地局装置の備える前記通信状態検出部は、前記移動局装置がハンドオーバーを行なう頻度を検出する、
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記通信状態検出部は、前記小型基地局装置毎に、該小型基地局装置に係わるハンドオーバーを前記移動局装置が行なう頻度を検出し、
前記マクロセル基地局装置の備える前記ハンドオーバー判定部は、前記ハンドオーバー頻度検出の検出結果に基づき、前記小型基地局装置の各々へのハンドオーバーが可能か否かを判定する、
請求項3に記載の無線通信システム。 - 前記小型基地局装置は、前記通信状態検出部と、前記ハンドオーバー判定部とを備え、
前記通信状態検出部は、前記移動局装置が当該小型基地局装置に係わるハンドオーバーを行なう頻度を検出し、
前記マクロセル基地局装置は、前記通知部を備え、
前記通知部は、前記判定結果に従い、前記小型基地局情報を生成して通知する、
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記小型基地局装置は、前記通信状態検出部と、前記ハンドオーバー判定部とを備え、
前記通信状態検出部は、前記移動局装置が送信した信号の受信レベルを測定し、
前記マクロセル基地局装置は、前記通知部を備え、
前記通知部は、前記判定結果に従い、前記小型基地局情報を生成して通知する、
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記小型基地局装置は、前記通信状態検出部と、前記ハンドオーバー判定部とを備え、
前記通信状態検出部は、前記移動局装置が信号を送信する際の送信電力を検出し、
前記マクロセル基地局装置は、前記通知部を備え、
前記通知部は、前記判定結果に従い、前記小型基地局情報を生成して通知する、
請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記通知部は、前記判定結果に従い、前記小型基地局情報を生成して通知してから、予め決められた時間が経過すると、前記判定結果に関わらず、前記小型基地局装置へのハンドオーバーが可能であることを示す小型基地局情報を生成して通知する、請求項2から6のいずれかの項に記載の無線通信システム。
- 複数の前記小型基地局装置を備え、
前記小型基地局装置は、前記通知部と、前記通信状態検出部と、前記ハンドオーバー判定部とを備える、
請求項2に記載の無線通信システム。 - マクロセル基地局装置と、該マクロセル基地局装置のセルの一部の領域を少なくとも含む領域をセルとする小型基地局装置と、移動局装置とを備える無線通信システムにおけるハンドオーバー方法であって、
前記マクロセル基地局装置または前記小型基地局装置が、前記移動局装置がハンドオーバー可能な前記小型基地局装置を示す小型基地局情報を、前記移動局装置に通知する第1の過程と、
前記移動局装置が、前記通知された小型基地局情報に基づき、ハンドオーバー先を選択する第2の過程と
を備える、ハンドオーバー方法。
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