JPWO2014024439A1 - 無線通信システムにおける無線通信制御方法および装置 - Google Patents

無線通信システムにおける無線通信制御方法および装置 Download PDF

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Abstract

【課題】多様な移動速度を有する移動端末のハンドオーバの頻発を有効に抑制することができる無線通信システムにおける無線通信制御方法および装置を提供する。【解決手段】移動端末（１０）のハンドオーバ履歴から、当該移動端末が経験した第１セル（３５Ｂ）と第２セル（３５Ａ）との間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析部（１０２）と、ハンドオーバ頻度に基づいて第１セルと第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択部（１０３）と、ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して第１セルと第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制部（１０４）と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は複数セルを有する無線通信システムに係り、特にハンドオーバ制御機能を備えた無線通信システムにおける無線通信制御方法および装置に関する。
複数のセルを管理する複数の基地局を有する無線通信システムでは、移動端末が接続中のセルから他のセルに移動する際、ハンドオーバ（以下、適宜、ＨＯと略記する。）と呼ばれる接続先のセルの切替処理が行われ、それによりセル間で移動端末の通信を継続することができる。移動端末のハンドオーバを実現するには、まず、接続中のセル（以下、ソースセル（source cell）という。）を管理する基地局が、移動端末に対して、所定のイベントが発生した場合に測定報告を送信するように指示しておく。所定のイベントとしては、例えばソースセルの無線品質の劣化などがある。移動端末による測定報告は、ソースセルおよびその隣接セル群の無線品質の測定結果を含む。基地局は、移動端末から測定報告を受信すると、測定報告に基づいて切り替え先のセル（以下、ターゲットセル（target cell）という。）を決定し、移動端末およびターゲットセルとのシグナリングを含むハンドオーバ手順を開始する。
測定報告送信のトリガとなるイベントの一例がＬＴＥ（Long Term Evolution）/ Ｅ−ＵＴＲＡＮ (Evolved UTRAN)による非特許文献１に規定されている。非特許文献１においてＥｖｅｎｔ Ａ３ (Neighbor becomes offset better than serving)として規定された報告イベントの本質的部分は以下の式（１）によって表わされる。
Ps + Os < Pt + Ot ・・・（１）
ここで、Ｐｓはソースセルの無線品質の測定結果、Ｐｔは隣接セルの無線品質の測定結果、Ｏｓはソースセルの無線品質に対するオフセット値、Ｏｔは隣接セルの無線品質に対するオフセット値である。
ＬＴＥの場合、Ｐｓ及びＰｔは下りリファレンス信号の受信電力ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）又は基準信号受信品質ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）である。ＲＳＲＱは総受信電力ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator)に対するＲＳＲＰの比率である。また、式（１）中のＯｓはソースセルの下りリファレンス信号の無線品質に作用し、Ｏｔは隣接セルの下りリファレンス信号の無線品質に作用する。
Ｏｔは、一般に、セル個別オフセットＣＩＯ（Cell Individual Offset）と呼ばれるハンドオーバ・パラメータであり、隣接リストに登録された隣接セルごとに異なるオフセット値を設定することができる。ＣＩＯは、基地局が管理するセルに接続する移動端末に対して当該基地局が通知する隣接リストに含まれる。
基地局に式（１）の動作条件が設定されると、その基地局が管理するセルに接続する移動端末に対して式（１）の動作条件が通知される。移動端末は、ソースセルの無線品質及び隣接セルの無線品質のそれぞれの測定結果ＰｓおよびＰｔが式（１）の条件を満たせば、それをトリガとして、当該ソースセルを管理する基地局へ測定報告を送信する。
基地局は、移動端末から測定報告を受信すると、測定報告に基づきターゲットセルを決定し、ターゲットセルへのハンドオーバ処理を開始する。このとき、ハンドオーバの開始が遅すぎると、ターゲットセルへのハンドオーバを完了する前にソースセルの無線品質が所要品質を下回ってしまい通信の異常切断が発生する。一方、ハンドオーバの開始が早すぎると、ターゲットセルへのハンドオーバを完了した直後にターゲットセルの無線品質が所要品質を下回ってしまい通信の異常切断が発生する。また、ハンドオーバの開始が早すぎるとき、ターゲットセルへのハンドオーバを完了した直後に再び元のセルに対するハンドオーバの条件が満たされ、反復ハンドオーバ（以下、適宜、ping-pong HOと記す。）が生じる場合がある。
ターゲットセルへのハンドオーバのタイミングが遅すぎて失敗する場合（以下、「Too Late HO」という。）には、ＣＩＯ（すなわち、式（１）におけるオフセット値Ｏｔ）を増やすことによりハンドオーバのタイミングを早めてハンドオーバの成功率を改善できる。一方、ターゲットセルへのハンドオーバのタイミングが早すぎて失敗する場合（以下、「Too Early HO」という。）には、ＣＩＯを減らすことによりハンドオーバのタイミングを遅くしてハンドオーバの成功率を改善できる。したがって、上述したオフセット値Ｏｔ（ＣＩＯ）等のハンドオーバ・パラメータを動的に調節することでハンドオーバ失敗を低減することが可能となる。
たとえば、特許文献１には、端末の測定報告に基づき、ＴＴＴ(Time-To-Trigger)やＣＩＯ等のＨＯパラメータをセル単位で動的に調節することでＨＯ失敗（Too Late HO，Too Early HO）を低減するハンドオーバ最適化方法が開示されている。
また、非特許文献２には、ハンドオーバの履歴情報に基づいてping-pong HOが生じた端末を検出し、周辺基地局からの制御信号の到達時間差の変動に基づいて静止状態と判定した端末のみハンドオーバを抑制する方法が開示されている。
国際特許公開第２０１０／００２９２６Ａ１号明細書
3GPP TS36.331 v9.3.0 (5.5.4.4, pages 75-76) Feher et al., "Ping-pong Reduction using Sub cell Movement Detection," IEEE VTC2012-spring, 2012.
しかしながら、ハンドオーバを実行する移動端末の移動速度が多様なセルでは、高速で移動する端末のToo Late HOを解消するためにセル単位のＨＯパラメータを調節すると、低速〜中速で移動する端末において望ましくないping-pong HOが著しく増大するという問題が発生する。以下、図１および図２を参照して、ping-pong HO増大について説明する。
図１はハンドオーバを説明するための模式的セル構成図であり、図２は移動端末のハンドオーバにおけるソースセルおよびターゲットセルの受信品質の時間変化を示すグラフである。まず、図１に示すように、ソースセル内に、高速移動する移動端末ＭＳ１と、それよりも低い速度の移動端末ＭＳ２と、が混在すると仮定する。この場合、図２（Ａ）に示すように、高速端末ＭＳ１でToo Late HO失敗が生じないようにＣＩＯを増加させ、端末による測定報告のタイミングを早めるように制御する場合がある。
ところが、このように高速端末ＭＳ１のハンドオーバを成功させるようにＣＩＯを増やすと、図２（Ｂ）に示すように、移動に伴う無線品質の変化が高速端末と比べて緩やかな低速〜中速の端末ＭＳ２では、ＨＯタイミングが早すぎることとなり、ＨＯ完了直後に再び測定報告の送信条件が満たされる状態に陥ることが多い。この状態は、ソースセルとターゲットセルの無線品質の差が所定値を超えるまで継続し、その間にセルでping-pong HOが多発することとなる。低速〜中速の端末ＭＳ２でping-pong HOが多発する問題は、非特許文献２のように静止端末のみのハンドオーバを抑制する方法では解決することができない。このように、多様な移動状態にある移動端末に対してセル単位で一律にハンドオーバ・パラメータを設定すると、ping-pong HOが生じる端末数が増大する。
そこで、本発明の目的は、移動端末のハンドオーバの頻発を有効に抑制することができる無線通信システムにおける無線通信制御方法および装置を提供することにある。
本発明による無線通信制御装置は、複数のセルを備え、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおける無線通信制御装置であって、移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、を備えることを特徴とする。
本発明による無線通信制御方法は、複数のセルを備え、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を算出し、前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択し、ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制する、ことを特徴とする。
本発明による基地局は、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおけるセルを管理する基地局であって、移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、を備えることを特徴とする。
本発明による無線通信システムは、セルを管理する基地局と移動端末とを有し、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムであって、前記基地局は、移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、移動端末の反復ハンドオーバ等の望ましくないハンドオーバの頻発を有効に抑制することができる。
図１はハンドオーバを説明するための模式的セル構成図である。 図２（Ａ）は高速端末のハンドオーバにおけるソースセルおよびターゲットセルの受信品質の時間変化を示すグラフであり、図２（Ｂ）は低速〜中速端末のハンドオーバにおけるソースセルおよびターゲットセルの受信品質の時間変化を示すグラフである。 図３は本発明による無線通信制御を適用する無線通信システムの一例を示す模式的構成図である。 図４は本発明の第１実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。 図５は第１実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 図６は第１実施形態におけるＨＯ履歴分析の一例を示す模式図である。 図７は本発明の第２実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。 図８は第２実施形態における基地局の動作の第１例を示すフローチャートである。 図９は第２実施形態における基地局の動作の第２例を示すフローチャートである。 図１０は本発明の第３実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。 図１１は第３実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 図１２は本発明の第４実施形態による無線通信システムにおける基地局およびネットワーク管理システムの概略的構成を示すブロック図である。 図１３（Ａ）はToo Late HOを示すシーケンス図、図１３（Ｂ）はToo Early HOを示すシーケンス図、図１３（Ｃ）はHO to Wrong Cellを示すシーケンス図、 図１４は第４実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 図１５は第４実施形態におけるＨＯ失敗検出の第１例を示すフローチャートである。 図１６は第４実施形態におけるＨＯ失敗検出の第２例のIncoming HO失敗の場合を示すフローチャートである。 図１７は第４実施形態におけるＨＯ失敗検出の第２例のOutgoing HO失敗の場合を示すフローチャートである。 図１８は第４実施形態におけるＨＯ失敗検出の第３例のIncoming HO失敗の場合を示すフローチャートである。 図１９は第４実施形態におけるＨＯ失敗検出の第３例のOutgoing HO失敗の場合を示すフローチャートである。 図２０は第４実施形態におけるＨＯ最適化動作を示すフローチャートである。
以下に述べる本発明の実施形態によれば、移動端末が経験したセル間の直近のハンドオーバ頻度に基づいてハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択し、選択された移動端末に対してハンドオーバを抑制することで、セル間の不要なハンドオーバを有効に抑制する。
以下、図３に示す無線通信システムを一例として本発明の実施形態を説明する。図３に示すように、ここでは、基地局（ｅＮＢ）３０Ａおよび３０Ｂがセル３５Ａおよびセル３５Ｂをそれぞれ管理し、セル３５Ａ内にセル３５Ｂがあり、セル３５Ｂを移動端末（ＵＥ）１０（図３では低速の移動端末１０ａあるいは高速の移動端末１０ｂ）が通信を継続しながら通過するものとする。また、以下の説明では、移動端末１０がセル３５Ａからセル３５Ｂへ入ってくる場合（Incoming HO）と、セル３５Ｂからセル３５Ａへ出て行く場合（Outgoing HO）についてそれぞれ説明する。なお、本発明は図３に示すシステム構成に限定されるものではなく、任意のセル配置におけるセル間ハンドオーバに適用可能である。また、以下の説明では、適宜、Incoming HOのターゲットセルおよびOutgoing HOのソースセルを自セルと記す。
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態によれば、他のセルを管理する基地局から移動端末のハンドオーバ要求があったときに、自セルを管理する基地局の無線通信制御装置は、当該移動端末のハンドオーバ履歴に基づいて当該移動端末のハンドオーバ（Incoming HO）を抑制すべきか否かを判定し、抑制対象であれば当該移動端末のハンドオーバを拒否する応答をハンドオーバ要求元の基地局へ返す。これによりハンドオーバの繰り返し等の不要なハンドオーバを抑制することができる。
１．１）構成
図４は本実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。図４において、セル３５Ａがソースセル、セル３５Ｂがターゲットセルとなり、ソースセル３５Ａを管理する基地局３０Ａからのハンドオーバ要求に対して、ターゲットセル３５Ｂを管理する基地局３０Ｂはハンドオーバ許可／拒否の応答を返す。基地局３０Ａおよび３０Ｂは同じ構成を有するが、図４では本実施形態の説明に関連する部分のみが図示されている。基地局３０Ａにはハンドオーバ制御を実行するハンドオーバ制御部１０１Ａが、基地局３０Ｂにはハンドオーバ制御部１０１Ｂがそれぞれ備えられている。さらに、セル３５Ｂを管理する基地局３０Ｂの無線通信制御装置は、本実施形態の動作に関連する機能として、ハンドオーバ履歴分析部１０２、移動端末選択部１０３およびハンドオーバ抑制部１０４を有する。
１．２）動作
図５は本実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。図５において、ハンドオーバ履歴分析部１０２は、セル３５Ａを管理する基地局３０Ａからハンドオーバ要求を受信すると（動作Ｓ１０１；ＹＥＳ）、移動端末１０のハンドオーバ履歴を取得する（動作Ｓ１０２）。ハンドオーバ履歴は基地局３０Ａから受け取ることができる。続いて、ハンドオーバ履歴分析部１０２は、後述するように、ハンドオーバ履歴を分析し、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のping-pong HOの頻度を集計する（動作Ｓ１０３）。
移動端末選択部１０３は、分析結果（ping-pong HOの頻度）に基づいて、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する（動作Ｓ１０４）。ハンドオーバ抑制部１０４は、ハンドオーバ対象の移動端末がハンドオーバ抑制対象として選択されたものであるか否かを判定する（動作Ｓ１０５）。ハンドオーバ抑制対象でなければ（動作Ｓ１０５；ＮＯ）、ハンドオーバ抑制部１０４はセル３５Ａの基地局１０１Ａへハンドオーバ許可の応答を返し（動作Ｓ１０６）、ハンドオーバ抑制対象であれば（動作Ｓ１０５；ＹＥＳ）、ハンドオーバ拒否の応答を返す（動作Ｓ１０７）。
１．３）ハンドオーバ履歴分析
移動端末のハンドオーバ履歴としては、例えば、3GPP TS36.423 v9.5.0（非特許文献３）にて規定されているUE History Information（ハンドオーバ要求時にソース側の基地局３０Ａから通知される）を用いることができる。UE History Informationには、移動端末が通信中に滞在したセルが最大１６個まで記録され、移動端末がアイドル状態に遷移する際に履歴が破棄される。したがって、UE History Informationには直近のハンドオーバ履歴が記録されている。なお、ハンドオーバ履歴の他の形態としては、過去の所定の期間内に実行されたハンドオーバについてセルＩＤと滞在期間とを記録したリストを用いてもよい。
図６は本実施形態におけるＨＯ履歴分析の一例を示す模式図である。図６に示すように、ハンドオーバ履歴には、滞在したセルＩＤとその滞在時間とが時系列に記録されている。したがって、ハンドオーバ履歴分析部１０２は、記録が新しい順にハンドオーバ履歴を末尾までトレースすることにより、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のping-pong HO数Ｎをカウントすることができる。具体的には、記録が新しい順にハンドオーバ履歴を末尾までトレースし、下記のping-pong HOカウント条件１および２を全て満たすごとにカウントＮを１つ増やす。
・ 条件１：移動端末が自セル（セル３５Ｂ）へ滞在してから次に自セルへ滞在するまでの間に滞在したセルの滞在時間の総和が所定の最小滞在時間（MTS：Minimum Time of Stay, 例えばMTS=5 sec）以内である。
・ 条件２：自セルの次に滞在したセルがハンドオーバ要求のソースセル（セル３５Ａ）である。
図６に示すハンドオーバ履歴では、上記条件１および２を満たすのは２回あるから、ping-pong HO回数Ｎ＝２である。
移動端末選択部１０３は、ping-pong HO回数Ｎが所定値NTHを超える場合、ハンドオーバ対象の移動端末をセル３５Ｂとセル３５Ａとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末として選択する。ハンドオーバ抑制部１０４は、ハンドオーバ対象の移動端末が選択された端末であれば、セル３５Ａを管理する基地局からのハンドオーバ要求に対してハンドオーバを拒否する応答を返す。それ以外の端末であればハンドオーバ要求に対してハンドオーバを許可する応答を返す。
なお、上述した形態の他に、ハンドオーバ履歴分析部１０２は、単位時間あたりにセル３５Ｂとセル３５Ａとの間で生じるping-pong HOの頻度をセルペア単位で集計する形態であっても構わない。この場合、移動端末選択部１０３は、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のセルペア単位のping-pong HOの頻度が所定値を超えるときに、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間でハンドオーバを試みる全ての移動端末を、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末として選択しても構わない。
１．４）効果
上述したように、本発明の第１実施形態によれば、Incoming HOの対象となる移動端末が直近のハンドオーバ履歴においてターゲットセルとソースセルとの間でハンドオーバを繰り返していれば、当該移動端末のハンドオーバを拒否する。これによりping-pong HO等の不要なハンドオーバを有効に抑制することができる。
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態によれば、他のセルからのハンドオーバ（すなわち、Incoming HO）に対しては抑制を行わず、上述した第１実施形態と同様にして選択された移動端末がIncoming HOを完了した後、当該移動端末から測定報告があると、当該移動端末のハンドオーバ（すなわち、Outgoing HO）のターゲットセルの候補から、直前に接続していた他のセルを除外してターゲットセルを決定する。すなわち、過去に不要なハンドオーバを頻発していた他のセルへのハンドオーバを避けることで、ハンドオーバの繰り返し等の不要なハンドオーバを抑制することができ、さらにハンドオーバ失敗の可能性を低減させることができる。
２．１）構成
図７は本実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態による無線通信システムは、第１実施形態によるシステム構成と同様であるが、他のセルからのIncoming HOに対して抑制を行わない点と、セル３５Ｂに接続している移動端末１０から測定情報を取得しハンドオーバ抑制部１０４の制御に利用する点が異なっている。したがって、図４および図５に示す第１実施形態と同じ機能ブロックおよび動作ステップには同じ参照番号を付して説明は簡略化し、第１実施形態と異なる機能を中心に説明する。
２．２）動作（第１例）
図８は本実施形態における基地局の動作の第１例を示すフローチャートである。図８において、ハンドオーバ制御部１０１Ｂは移動端末１０に関するハンドオーバ要求（incoming HO）を受信すると（動作Ｓ１０１；ＹＥＳ）、通常のハンドオーバ処理を完了する。
続いて、ハンドオーバ履歴分析部１０２が当該移動端末のハンドオーバ履歴を分析し（動作Ｓ１０２、Ｓ１０３）、移動端末選択部１０３が、ハンドオーバ履歴の分析結果（ping-pong HOの頻度）に基づいて、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する（動作Ｓ１０４）。なお、移動端末１０に関するハンドオーバ要求を受信しない場合には（動作Ｓ１０１；ＮＯ）、動作Ｓ１０２−Ｓ１０４は実行されない。ハンドオーバ要求がなかった場合（動作Ｓ１０１；ＮＯ）あるいは動作Ｓ１０４が完了した場合には、続く動作Ｓ２０１を実行する。
ハンドオーバ抑制部１０４は、セル３５Ｂに接続している移動端末から測定報告があると（動作Ｓ２０１；ＹＥＳ）、その移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末かどうかを判定する（動作Ｓ２０２）。選択された移動端末でなければ（動作Ｓ２０２；ＮＯ）、ハンドオーバ制御部１０１Ｂは通常のハンドオーバ処理を開始し、当該移動端末のターゲットセルを決定し（動作Ｓ２０３）、ターゲットセルへハンドオーバ要求を送信して（動作Ｓ２０４）、処理を終了する。
移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末であれば（動作Ｓ２０２；ＹＥＳ）、ハンドオーバ抑制部１０４はハンドオーバ制御部１０１Ｂのハンドオーバ候補セルからセル３５Ａを除外し（動作Ｓ２０５）、ハンドオーバ制御部１０１Ｂはハンドオーバ候補セルが残っていれば（動作Ｓ２０６；ＹＥＳ）、当該移動端末のターゲットセルを決定し（動作Ｓ２０３）、ターゲットセルへハンドオーバ要求を送信する（動作Ｓ２０４）。ハンドオーバ候補セルが存在しなければ（動作Ｓ２０６；ＮＯ）、処理を終了する。
２．３）動作（第２例）
図９は本実施形態における基地局の動作の第２例を示すフローチャートである。上述した第１例と異なるのは、図９における動作Ｓ２０７の判断を入れたことである。すなわち、ハンドオーバ候補セルから先の接続セルを除外する動作（Ｓ２０５）を実行するかどうかはセル３５Ｂの無線品質に依存している。
図９において、動作Ｓ１０１〜Ｓ１０４および動作Ｓ２０１は、図８に示す第１例のフローと同じであるから説明は省略する。ハンドオーバ抑制部１０４は、セル３５Ｂに接続している移動端末から測定報告があると（動作Ｓ２０１；ＹＥＳ）、セル３５Ｂの無線品質Ｑselfが所定値Ｑminより小さいか否かを判断する（動作Ｓ２０７）。セル３５Ｂの無線品質Ｑselfとしては、ＲＳＲＰあるいはＲＳＲＱを用いることができる。
Ｑself＜Ｑminであれば（動作Ｓ２０７；ＹＥＳ）、ハンドオーバ制御部１０１Ｂは通常のハンドオーバ処理を開始し、当該移動端末のターゲットセルを決定し（動作Ｓ２０３）、ターゲットセルへハンドオーバ要求を送信して（動作Ｓ２０４）、処理を終了する。セル３５Ｂの無線品質Ｑselfが所定値Ｑmin以上であれば（動作Ｓ２０７；ＮＯ）、ハンドオーバ抑制部１０４は、その移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末かどうかを判定する（動作Ｓ２０２）。選択された移動端末でなければ（動作Ｓ２０２；ＮＯ）、上述したように動作Ｓ２０３および動作Ｓ２０４を実行する。
移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末であれば（動作Ｓ２０２；ＹＥＳ）、ハンドオーバ抑制部１０４はハンドオーバ制御部１０１Ｂのハンドオーバ候補セルからセル３５Ａを除外し（動作Ｓ２０５）、ハンドオーバ制御部１０１Ｂはハンドオーバ候補セルが残っていれば（動作Ｓ２０６；ＹＥＳ）、当該移動端末のターゲットセルを決定し（動作Ｓ２０３）、ターゲットセルへハンドオーバ要求を送信する（動作Ｓ２０４）。ハンドオーバ候補セルが存在しなければ（動作Ｓ２０６；ＮＯ）、処理を終了する。
２．４）効果
上述したように、本発明の第２実施形態によれば、ping-pong HO等の不要なハンドオーバを有効に抑制することができる上に、移動端末の無線品質に基づいてハンドオーバ抑制の是非が判断されるので、抑制によるハンドオーバ失敗が生じにくい。また、ハンドオーバ処理中にハンドオーバ履歴分析を行わないので、ハンドオーバの処理遅延によるハンドオーバ失敗が生じにくい。
３．第３実施形態
本発明の第３実施形態によれば、他のセルからのハンドオーバ（Incoming HO）に対しては抑制を行わず、上述した第１実施形態と同様にして選択された移動端末のみに、他のセルとのping-pong HO等の不要なハンドオーバを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知する。これにより、過去に不要なハンドオーバを頻発していた他のセルへのハンドオーバ（Outgoing HO）を抑制することができ、さらに移動端末からの不要な測定報告も抑えられる。
３．１）構成
図１０は本実施形態による無線通信システムにおける基地局の概略的構成を示すブロック図である。図１０に示すように、本実施形態による無線通信システムは、第１実施形態によるシステム構成と基本的に同様であるが、他のセルからのIncoming HOに対して抑制を行わない点と、他のセルを管理する基地局からハンドオーバ・パラメータを取得する点が異なっている。したがって、図４および図５に示す第１実施形態と同じ機能ブロックおよび動作ステップには同じ参照番号を付して説明は簡略化し、第１実施形態と異なる機能を中心に説明する。
３．２）動作
図１１は本実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。図１１において、ハンドオーバ制御部１０１Ｂは移動端末１０に関するハンドオーバ要求（incoming HO）を受信すると（動作Ｓ１０１；ＹＥＳ）、通常のハンドオーバ処理を開始し、さらにハンドオーバ要求元のセルを管理する基地局から当該移動端末に通知されたハンドオーバ・パラメータを取得する。
続いて、ハンドオーバ履歴分析部１０２は、既に述べたように、当該移動端末のハンドオーバ履歴を取得して分析し（動作Ｓ１０２、Ｓ１０３）、移動端末選択部１０３は、ハンドオーバ履歴の分析結果（ping-pong HOの頻度）に基づいて、セル３５Ｂとセル３５Ａとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する（動作Ｓ１０４）。
続いて、ハンドオーバ抑制部１０４は、セル３５Ｂに接続している移動端末に対してハンドオーバ・パラメータを通知する際に、当該移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末かどうかを判定する（動作Ｓ３０１）。選択された移動端末でなければ（動作Ｓ３０１；ＮＯ）、ハンドオーバ制御部１０１Ｂはセル３５Ｂに共通のハンドオーバ・パラメータを当該移動端末に通知する（動作Ｓ３０２）。
移動端末が動作Ｓ１０４で選択された移動端末であれば（動作Ｓ３０１；ＹＥＳ）、ハンドオーバ抑制部１０４は、後述するように、ping-pong HOを抑制するハンドオーバ・パラメータを計算し（動作Ｓ３０３）、当該移動端末へ通知する（動作Ｓ３０４）。このように、移動端末選択部１０３が選択した移動端末に対してのみ、セル３５Ａとの間のping-pong HOを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知することで、移動端末からの不要な測定報告が抑制され、移動端末のバッテリ消費および基地局と移動端末の処理負荷を抑えることができる。
３．３）ハンドオーバ抑制動作（第１例）
ハンドオーバ抑制部１０４は、セル３５Ａからハンドオーバ要求を受けると、移動端末選択部１０３が選択した移動端末（例えば、セル３５Ａとの間のping-pong HO数Ｎが所定値NTHを超える移動端末）に対してはセル３５Ａとのping-pong HOを抑制するＣＩＯ値を通知し（図１１の動作Ｓ３０３、Ｓ３０４）、その他の移動端末にはセル単位で管理するＣＩＯ値を通知する（図１１の動作Ｓ３０２）。
ping-pong HOを抑制するＣＩＯ値は、次式（２）の条件（ハンドオーバのヒステリシスを確保するための必要条件）を満たす値とする。
(a3offsets+ a3offsett) − (CIOst+ CIOts) > 0 ・・・（２）
a3offsets:セル３５Ａのa3-offset
a3offsett:セル３５Ｂのa3-offset
CIOst: セル３５Ａからセル３５ＢへのCIO
CIOts: セル３５Ｂからセル３５ＡへのCIO
すなわち、ＣＩＯ値は次式（３）により決定される。
CIOts := Min(CIOts, a3offsets+a3offsett−CIOst−δ) ・・・（３）
ただし、δはハンドオーバのヒステリシスに対する所定のマージン値である。
なお、セル３５Ａのハンドオーバ・パラメータ（a3-offset, CIO）の設定値は、例えば、非特許文献１にて規定された，HandoverPreparationInformation a AS-Config a sourceMeasConfig IEから取得できる。当該IEは、Incoming HOの要求時にソースセルを管理する基地局から通知される。
３．４）ハンドオーバ抑制動作（第２例）
セル３５Ｂのハンドオーバ・マージン（a3offset - CIO）が大きすぎると、ハンドオーバ失敗を引き起こす場合がある。そこで、ハンドオーバ抑制部１０４は、上述した第１例に加えて、セル３５Ｂのハンドオーバ・マージンを過剰に大きくしないようにセル３５ＢのＣＩＯ値を調節してから移動端末に通知することもできる。
セル３５Ｂのハンドオーバ・マージンを過剰に大きくしないために、セル３５ＢのＣＩＯ値は次式（４）の条件を満たす値とする。
a3offsett- CIOts < MaxHoMargin ・・・（４）
a3offsett:セル３５Ｂのa3-offset
CIOts: セル３５Ｂからセル３５ＡへのCIO
MaxHoMargin: ハンドオーバ・マージンの上限値
すなわち、ＣＩＯ値は次式（５）により決定される。
CIOts := Max(CIOts,PingPong, a3offsett-MaxHoMargin) ・・・（５）
ただし、CIOts,PingPongは、上記第１例で決定したCIO値である。
この第２例によれば、セル３５ＢのＣＩＯ値が過剰に小さくならないように調節することができる。なお、式（５）でＭａｘ値を採用するのは、ping-pong HOの抑制よりもハンドオーバ失敗の防止を優先したためである。
３．５）効果
上述したように、本発明の第３実施形態によれば、ping-pong HO等の不要なハンドオーバを有効に抑制することができる上に、移動端末選択部１０３が選択した移動端末に対してのみ、セル間のping-pong HOを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知することで、移動端末からの不要な測定報告が抑制され、移動端末のバッテリ消費および基地局と移動端末の処理負荷を抑えることができる。
４．第４実施形態
本発明の第４実施形態によれば、移動端末が経験したセル間の直近のping-pong HOの頻度に基づいてハンドオーバを抑制する移動端末を選択し、選択された移動端末に対してハンドオーバを抑制することでセル間の不要なハンドオーバを有効に抑制できることに加えて、ハンドオーバの失敗率等のハンドオーバ品質に応じてハンドオーバ抑制の程度を調整することで不要なハンドオーバを更に有効に抑制することができる。
４．１）構成
図１２は本実施形態による無線通信システムにおける基地局およびネットワーク管理システムの概略的構成を示すブロック図である。図１２において、基地局（ｅＮＢ）３１Ａおよび３１Ｂがセル３５Ａおよびセル３５Ｂをそれぞれ管理し、セル３５Ａ内にセル３５Ｂがある。さらにセル３５Ａおよび３５Ｂに隣接するように別のセル３５Ｃが配置され、基地局３１Ｃがセル３５Ｃを管理しているものとする。また、ネットワーク管理システム２０が設けられ、セル間ハンドオーバの最適化制御を行う。なお、本発明は図１２に示すシステム構成に限定されるものではなく、任意のセル配置におけるセル間ハンドオーバに適用可能である。
以下の説明では、図１２に示すように、移動端末１０がセル３５Ａからセル３５Ｂに入り、セル３５Ｂを通過してセル３５Ａへのハンドオーバに失敗し、そのまま別のセル３５Ｃへ入って基地局３１Ｃと再接続する場合について説明する。移動端末１０がセル３５Ａからセル３５Ｂに入る場合(Incoming HO)は、セル３５Ａがソースセル、セル３５Ｂがターゲットセルとなる。また、移動端末１０がセル３５Ｂからセル３５Ａ／３５Ｃへ出て行く場合(Outgoing HO)は、セル３５Ｂがソースセル、セル３５Ａ／３５Ｃがターゲットセルとなる。
基地局３１Ａ、３１Ｂおよび３１Ｃは同じ構成を有するが、図１２では本実施形態の説明に関連する部分のみが図示されている。基地局３１Ａにはハンドオーバ制御を実行するハンドオーバ制御部１０１Ａが、基地局３１Ｂにはハンドオーバ制御部１０１Ｂが、基地局３１Ｃにはハンドオーバ制御部１０１Ｃが、それぞれ備えられている。さらに、セル３５Ｂを管理する基地局３１Ｂは、本実施形態の動作に関連する機能として、ハンドオーバ履歴分析部１０２、移動端末選択部１０３、ハンドオーバ抑制部１０４およびハンドオーバ失敗検出部１０５を有する。
ネットワーク管理システム２０はハンドオーバ最適化部２０１および品質統計記憶部２０２を有し、ハンドオーバ最適化部２０１にはハンドオーバ抑制最適化部２０３が設けられている。後述するように、品質統計記憶部２０２は各基地局からハンドオーバ統計情報を取得し、ハンドオーバ最適化部２０１は基地局に対してハンドオーバ抑制閾値NTHを設定する。
移動端末１０がセル３５Ｃで基地局３１Ｃと再接続した場合、基地局３１Ｃは後述するハンドオーバ失敗情報を基地局３１Ｂへ通知する。基地局３１Ｂのハンドオーバ失敗検出部１０５は、セル３５Ｃからハンドオーバ失敗情報を取得すると、ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗であるかどうかを判定し、ハンドオーバ失敗数を含むハンドオーバ統計情報をネットワーク管理システム２０へ報告する。ネットワーク管理システム２０のハンドオーバ抑制最適化部２０３は、基地局から報告されたハンドオーバ統計情報に基づいてハンドオーバ抑制の閾値を逐次的に増減しセルごとに調整する。
４．２）ハンドオーバ失敗の種類
3GPP TS36.300 v.9.7.0は、無線回線の異常切断（ＲＬＦ：Radio Link Failure）を伴うハンドオーバ失敗の３つの種別、すなわち“Too Late Handover”、“Too Early Handover”、及び“Handover to Wrong Cell”を下記のとおり定義している（22.4.2）。本実施形態では、ハンドオーバ失敗（ＨＯ失敗）として、これら３つの種別のハンドオーバ失敗を扱う。
＜Too Late HO＞
Too Late Handoverは、ハンドオーバ処理の実行中にソースセル(source)でＲＬＦを経験した移動端末（UE）がターゲットセル（target）に接続再確立（無線リンクの再確立を含む）を試みたときの、ソースセルからターゲットセルへのハンドオーバである。又は、ハンドオーバの開始前にソースセルでＲＬＦを経験した移動端末がソースセルとは異なるセルに接続再確立を試みたときの、ソースセルで生じるＲＬＦである。
＜Too Early HO＞
Too Early Handoverは、ハンドオーバ処理の実行中又はハンドオーバの完了直後にターゲットセルでのＲＬＦを経験した移動端末がソースセルに接続再確立を試みたときの、ソースセルからターゲットセルへのハンドオーバである。
＜HO to Wrong Cell＞
Handover to Wrong Cellは、ハンドオーバ処理の実行中又はハンドオーバの完了直後にソースセル又はターゲットセルでのＲＬＦを経験した移動端末がソースセル及びターゲットセルのいずれとも異なるセル(neighbor)に接続再確立を試みたときの、ソースセルからターゲットセルへのハンドオーバである。
４．３）ハンドオーバ失敗情報
ハンドオーバ失敗情報としては、例えば3GPP TS36.423 v.9.5.0において規定されているRLF IndicationやHandover Reportを利用することができる（9.1.2.18および9.1.2.19）。RLF Indicationは、異常切断を生じた移動端末の識別情報、異常切断の直前に接続していたセルの識別情報、異常切断後に再接続したセルの識別情報を含む。Handover Reportは、ソースセルとターゲットセルの識別情報、ハンドオーバ失敗の種別を含む。
ソースセルの基地局は、ハンドオーバ失敗情報（すなわち、RLF IndicationおよびHandover Report）を参照することによって、以下に示すようにハンドオーバ失敗種別を検出することができる。
＜Too Late HO＞
図１３（Ａ）に示すように、ソースセルの基地局は、ターゲットセル （ハンドオーバが開始されている場合）、又はソースセルとは異なるセル（ハンドオーバが開始されていない場合）からRLF-Indicationメッセージを受信したこと、かつ、RLF-Indication受信に先立つ所定期間内(Tstore_UE_cntxt)に他のセルへUE Context Releaseメッセージを送信していないこと、を条件としてToo Late HOを検出することができる。
＜Too Early HO＞
図１３（Ｂ）に示すように、ターゲットセルの基地局は、ソースセルの基地局からRLF-Indicationメッセージを受信すると、RLF-Indication受信に先立つ所定期間内(Tstore_UE_cntxt)にUE Context Releaseメッセージをソースセルの基地局へ既に送信しているならば、Too Early HOを示すHandover Reportメッセージをソースセルの基地局へ送信する。したがって、ソースセルの基地局は、Handover Reportメッセージを受信したこと、かつ、Handover Report Type IEがToo Early HOを示すこと、を条件としてToo Early HOを検出することができる。
＜HO to Wrong Cell＞
図１３（Ｃ）に示すように、ターゲットセルの基地局は、隣接セルからRLF-Indicationメッセージを受信すると、RLF-Indication受信に先立つ所定期間内(Tstore_UE_cntxt)にUE Context Releaseメッセージをソースセルの基地局へ既に送信しているならば、HO to Wrong Cellを示すHandover Reportメッセージをソースセルの基地局へ送信する。したがって、ソースセルの基地局は、Handover Reportメッセージを受信したこと、かつ、Handover Report Type IEがHO to Wrong Cellを示すこと、を条件としてHO to Wrong Cellを検出することができる。
４．４）動作
図１４は本実施形態における基地局の動作を示すフローチャートである。図１４において、まず、基地局３１Ｂのハンドオーバ抑制部１０４はネットワーク管理システム２０からハンドオーバ抑制閾値を取得する（動作Ｓ４０１）。ハンドオーバ抑制閾値は、上述した第１および第３実施形態の場合にはping-pong HO数の閾値NTH、第２実施形態の場合にはping-pong HO数の閾値NTHおよび無線品質閾値Ｑminである。
続いて、ハンドオーバ制御部１０１Ｂがハンドオーバ要求を受信すると（動作Ｓ４０２；ＹＥＳ）、既に述べたように、ハンドオーバ履歴分析部１０２および移動端末選択部１０３によりハンドオーバを抑制する移動端末が選択され（動作Ｓ４０３）、ハンドオーバ抑制部１０４が選択された移動端末のハンドオーバを抑制する（動作Ｓ４０４）。
ハンドオーバ抑制部１０４の動作は、上述した第１〜第３実施形態のいずれの動作を採用してもよい。続いて、ハンドオーバ抑制部１０４は、ハンドオーバを抑制した移動端末の識別情報を記録し（動作Ｓ４０５）、ハンドオーバ抑制の回数を集計する（動作Ｓ４０６）。
続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、他のセルからハンドオーバ失敗情報を取得すると、後述するようにハンドオーバ失敗の分析を行い（動作Ｓ４０７）、ハンドオーバ抑制を原因とするIncoming HO失敗数とOutgoing HO失敗数とをそれぞれ集計し（動作Ｓ４０８、Ｓ４０９）、ハンドオーバ統計情報をネットワーク管理システム２０へ報告する（動作Ｓ４１０）。ハンドオーバ統計情報には、動作Ｓ４０６で集計されたハンドオーバ抑制回数と、動作Ｓ４０８およびＳ４０９でそれぞれ集計されたIncoming HO失敗数およびOutgoing HO失敗数とが含まれる。以下、ハンドオーバ失敗検出の具体例を詳細に説明する。
４．５）ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗検出（第１例）
ハンドオーバ失敗検出の第１例は、ハンドオーバ抑制部１０４が第１実施形態による動作を行う場合に適用される。第１実施形態では、他のセルからハンドオーバしてくる移動端末のうち所定の基準に合致するものはハンドオーバを拒否するのでハンドオーバ抑制を原因とするOutgoing HO失敗の検出は不要であり、さらにIncoming Too Early HOおよびIncoming HO to Wrong Cellは生じないので、Incoming Too Late HOのみを検出すればよい。
したがって、ハンドオーバ失敗検出部１０５はハンドオーバ抑制を原因とするIncoming Too Late HOを検出する。ハンドオーバ抑制がハンドオーバ失敗の原因であることは、次に述べるように、移動端末の識別情報の同一性およびハンドオーバ抑制からの経過時間を考慮して判断することができる。以下、詳細に説明する。
図１５において、基地局３１Ｂのハンドオーバ失敗検出部１０５はセル３５Ｂに再接続を試行した移動端末があるか否かを判定し（動作Ｓ５０１）、再接続を試行した移動端末（以下、端末ＵＥａという。）があれば（動作Ｓ５０１；ＹＥＳ）、当該端末ＵＥａの識別情報を取得する（動作Ｓ５０２）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、端末ＵＥａがハンドオーバを抑制すべき移動端末（すなわち、移動端末選択部１０３で選択されたＨＯ抑制対象）であるか否かを判定し（動作Ｓ５０３）、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象であれば（動作Ｓ５０３；ＹＥＳ）、端末ＵＥａが直前に接続したセルＸの識別情報を取得する（動作Ｓ５０４）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ要求をセルＸから受信したか否かを判定し（動作Ｓ５０５）、受信していれば（動作Ｓ５０５；ＹＥＳ）、Incoming Too Late HOを検出して（動作Ｓ５０６）、処理を終了する。なお、端末ＵＥａがない場合（動作Ｓ５０１；ＮＯ）、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象でない場合（動作Ｓ５０３；ＮＯ）、あるいは所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ要求をセルＸから受信していない場合（動作Ｓ５０５；ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。
このように、ＨＯ抑制対象の移動端末がセル３５Ｂへのハンドオーバ要求を拒否された後にセル３５Ｂへ再接続を試行してきた場合には、セルＸにおいてハンドオーバ開始前に異常切断が生じたと判断され、Too Late HOが検出される。
４．６）ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗検出（第２例）
ハンドオーバ失敗検出の第２例は、ハンドオーバ抑制部１０４が第２あるいは第３実施形態による動作を行う場合に適用される。第２実施形態では、他のセルからのIncoming HOに対しては抑制を行わず、ＨＯ抑制対象となった移動端末がOutgoing HOを行う際に、直前に接続していたセル以外のセルの中からハンドオーバ先を決定する。また第３実施形態でも、他のセルからのIncoming HOに対しては抑制を行わず、ＨＯ抑制対象となった移動端末のみに、直前に接続していたセルへのOutgoing HOを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知することでセル間のping-pong HOを抑制する。
ハンドオーバ抑制部１０４が第２あるいは第３実施形態による動作を行う場合には、ハンドオーバ抑制の影響はIncoming HOとOutgoing HOの両方に及ぶ。したがって、ハンドオーバ失敗検出部１０５はハンドオーバ抑制を原因とするIncoming HO失敗とOutgoing HO失敗の両方を検出する。ハンドオーバ抑制がハンドオーバ失敗の原因であることは、次に述べるように、移動端末の識別情報の同一性およびハンドオーバ抑制からの経過時間を考慮して判断することができる。以下、詳細に説明する。
＜Incoming HO失敗の検出＞
図１６は本実施形態におけるＨＯ失敗検出の第２例のIncoming HO失敗の場合を示すフローチャートである。図１６において、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、RLF Indicationメッセージを受信したか否かを判定する（動作Ｓ６０１）。RLF Indicationメッセージの受信があれば（動作Ｓ６０１；ＹＥＳ）、異常切断を生じた端末（以下、端末ＵＥａという。）の識別情報を取得する（動作Ｓ６０２）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、端末ＵＥａがハンドオーバを抑制すべき移動端末（すなわち、移動端末選択部１０３で選択されたＨＯ抑制対象）であるか否かを判定し（動作Ｓ６０３）、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象であれば（動作Ｓ６０３；ＹＥＳ）、端末ＵＥａが直前に接続したセルＸの識別情報を取得する（動作Ｓ６０４）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信したか否かを判定し（動作Ｓ６０５）、送信していれば（動作Ｓ６０５；ＹＥＳ）、Incoming HO失敗を検出して（動作Ｓ６０６）、処理を終了する。なお、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象でない場合（動作Ｓ６０３；ＮＯ）あるいは所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信していない場合（動作Ｓ６０５；ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。
RLF Indicationメッセージの受信がなければ（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、基地局３１Ｂのハンドオーバ失敗検出部１０５はセル３５Ｂに再接続を試行した移動端末があるか否かを判定し（動作Ｓ６０７）、再接続を試行した移動端末（以下、端末ＵＥｂという。）があれば（動作Ｓ６０７；ＹＥＳ）、当該端末ＵＥｂの識別情報を取得する（動作Ｓ６０８）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、端末ＵＥｂがハンドオーバを抑制すべき移動端末（すなわち、移動端末選択部１０３で選択されたＨＯ抑制対象）であるか否かを判定し（動作Ｓ６０９）、端末ＵＥｂがＨＯ抑制対象であれば（動作Ｓ６０９；ＹＥＳ）、端末ＵＥｂが直前に接続したセルＹの識別情報を取得する（動作Ｓ６１０）。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、端末ＵＥｂのHO ReportメッセージをセルＹから受信したか否かを判定し（動作Ｓ６１１）、HO ReportメッセージをセルＹから受信していなければ（動作Ｓ６１１；ＮＯ）、さらに、再接続の試行から過去の所定期間内に端末ＵＥｂのハンドオーバ要求をセルＹから受信していたか否かを判定する（動作Ｓ６１２）。所定期間内に端末ＵＥｂのハンドオーバ要求をセルＹから受信していれば（動作Ｓ６１２；ＹＥＳ）、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、Incoming HO失敗を検出して（動作Ｓ６０６）、処理を終了する。なお、再接続を試行した端末ＵＥｂがなかった場合（動作Ｓ６０７；ＮＯ）、端末ＵＥｂがＨＯ抑制対象でない場合（動作Ｓ６０９；ＮＯ）、端末ＵＥｂのHO ReportメッセージをセルＹから受信した場合（動作Ｓ６１１；ＹＥＳ）、あるいは所定期間内に端末ＵＥｂのハンドオーバ要求をセルＹから受信していなかった（動作Ｓ６１２；ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。
上述したように、端末がセル３５Ｂに入ってくるハンドオーバ（Incoming HO）の失敗の検出は２系統に分かれる。まず、RLF Indicationメッセージを受信した場合には（動作Ｓ６０１；ＹＥＳ）、たとえば図１３を参照すれば、RLF Indicationメッセージの受信より前に端末ＵＥａのIncoming HOが完了しているものの、当該移動端末のハンドオーバが完了した時点がRLF Indicationメッセージの受信（すなわち、異常切断の通知）から過去の所定期間内(Tstore_UE_cntxt)であることから、Incoming HOの失敗と判断する。他方、RLF Indicationを受信せずに（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、セル３５Ｂに再接続を試行した端末ＵＥｂがあった場合には（動作Ｓ６０７；ＹＥＳ）、たとえば図１３を参照すれば、他のセルからHO Reportメッセージを受信せず、かつ、再接続から過去の所定期間内に、同じ端末ＵＥｂに関するハンドオーバ要求を受信していることから、Incomingハンドオーバ失敗と判断する。
＜Outgoing HO失敗の検出＞
図１７は本実施形態におけるＨＯ失敗検出の第２例のOutgoing HO失敗の場合を示すフローチャートである。図１７において、動作Ｓ６０１〜Ｓ６０４は、上述した図１６のフローと同じであるから説明は省略する。続いて、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、端末ＵＥａが直前に接続したセルＸの識別情報を取得すると（動作Ｓ６０４）、所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信したか否かを判定し（動作Ｓ６２０）、送信していなければ（動作Ｓ６２０；ＮＯ）、Outgoing HO失敗を検出して（動作Ｓ６２１）、処理を終了する。なお、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象でない場合（動作Ｓ６０３；ＮＯ）あるいは所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信した場合（動作Ｓ６２０；ＹＥＳ）には、そのまま処理を終了する。
RLF Indicationメッセージの受信がなければ（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、ハンドオーバ失敗検出部１０５はHO Reportメッセージを受信したか否かを判定する（動作Ｓ６２２）。ハンドオーバ失敗を示すHO Reportメッセージを受信したときには（動作Ｓ６２２；ＹＥＳ）、失敗したハンドオーバのハンドオーバ先セル（セルＺ）の識別情報を取得し（動作Ｓ６２３）、所定期間内にＨＯ抑制対象の移動端末がセルＺへハンドオーバしたか否かを判定する（動作Ｓ６２４）。セルＺへハンドオーバしたのであれば（動作６２４；ＹＥＳ）、Outgoing HO失敗を検出して（動作Ｓ６２１）、処理を終了する。なお、HO Reportメッセージを受信しない場合（動作Ｓ６２２；ＮＯ）あるいは所定期間内にＨＯ抑制対象の端末がセルＺへハンドオーバしなかった場合（動作Ｓ６２４；ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。
上述したように、移動端末が他のセルへ出て行く際のハンドオーバ（Outgoing HO）の失敗の検出は２系統に分かれる。まず、RLF Indicationメッセージを受信した場合には（動作Ｓ６０１；ＹＥＳ）、たとえば図１３を参照すれば、RLF Indicationメッセージの受信から過去の所定期間内(例えば、Tstore_UE_cntxt)に端末ＵＥａのハンドオーバが完了していなければ、同じ移動端末について異常切断が通知されてきたのであるから、Outgoingハンドオーバ失敗と判断する。他方、RLF Indicationメッセージを受信しなかった場合（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、HO Reportメッセージの受信から過去の所定期間内に、HO Reportメッセージが示すＨＯ先のセル（セルＺ）に対して、ＨＯ抑制対象の移動端末がハンドオーバしていれば、Outgoingハンドオーバ失敗と判断する。
４．７）ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗検出（第３例）
ハンドオーバ失敗検出の第３例は、ハンドオーバ抑制部１０４が第２あるいは第３実施形態による動作を行う場合に適用され、ハンドオーバ失敗検出部１０５はハンドオーバ抑制を原因とするIncoming HO失敗の種別とOutgoing HO失敗の種別を検出する。
＜Incoming HO失敗種別の検出＞
図１８は本実施形態におけるＨＯ失敗検出の第３例のIncoming HO失敗の場合を示すフローチャートである。図１８において、動作Ｓ６０１〜Ｓ６０５は上述した第２例（図１６）で説明した通りであるから説明は省略する。動作Ｓ６０５において所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信した場合（動作Ｓ６０５；ＹＥＳ）、ハンドオーバ失敗検出部１０５は、RLF Indicationメッセージの送信元のセルとハンドオーバ完了メッセージの送信先のセルＸとが同じであるか否かを判定する（動作Ｓ６４０）。RLF Indicationメッセージの送信元のセルとハンドオーバ完了メッセージの送信先のセルＸとが同じであれば（動作Ｓ６４０；ＹＥＳ）、図１３（Ｂ）に示すように、Incoming Too Early HOを検出し（動作Ｓ６４１）、異なっていれば（動作Ｓ６４０；ＮＯ）、図１３（Ｃ）に示すように、Incoming HO to Wrong Cellを検出する（動作Ｓ６４２）。
RLF Indicationメッセージの受信がなければ（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、上述した第２例（図１６）で説明したように動作Ｓ６０７〜Ｓ６１２が実行され、所定期間内に端末ＵＥｂのハンドオーバ要求をセルＹから受信していれば（動作Ｓ６１２；ＹＥＳ）、図１３（Ａ）に示すように、ハンドオーバ失敗検出部１０５はIncoming Too Late HOを検出する（動作Ｓ６４３）、処理を終了する。
＜Outgoing HO失敗種別の検出＞
図１９は本実施形態におけるＨＯ失敗検出の第３例のOutgoing HO失敗の場合を示すフローチャートである。図１９において、動作Ｓ６０１〜Ｓ６０４、Ｓ６２０、Ｓ６２２〜Ｓ６２４は、上述した図１７のフローと同じであるから説明は省略する。ハンドオーバ失敗検出部１０５は、所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信しなかった場合（動作Ｓ６２０；ＮＯ）、Outgoing Too Late HOを検出して（動作Ｓ６３０）、処理を終了する。なお、端末ＵＥａがＨＯ抑制対象でない場合（動作Ｓ６０３；ＮＯ）あるいは所定期間内に端末ＵＥａのハンドオーバ完了メッセージをセルＸへ送信した場合（動作Ｓ６２０；ＹＥＳ）には、そのまま処理を終了する。
RLF Indicationメッセージの受信がなければ（動作Ｓ６０１；ＮＯ）、ハンドオーバ失敗検出部１０５は上述したように動作Ｓ６２２〜Ｓ６２４を実行し、所定期間内にＨＯ抑制対象の移動端末がセルＺへハンドオーバしたのであれば（動作６２４；ＹＥＳ）、ハンドオーバ失敗の種別がToo Earlyであるか否かによって（動作Ｓ６３１）、Outgoing Too Early HOあるいはOutgoing HO to Wrong Cellを検出する（動作Ｓ６３２、Ｓ６３３）。なお、HO Reportメッセージを受信しない場合（動作Ｓ６２２；ＮＯ）あるいは所定期間内にＨＯ抑制対象の移動端末がセルＺへハンドオーバしなかった場合（動作Ｓ６２４；ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。
４．８）ハンドオーバ最適化
次に、図２０を参照しながら、ネットワーク管理システム２０のハンドオーバ最適化部２０１の動作を説明する。
図２０は本実施形態におけるＨＯ最適化動作を示すフローチャートである。図２０において、ネットワーク管理システム２０は基地局からハンドオーバ統計情報を取得し品質統計記憶部２０２に格納する（動作Ｓ７０１）。ハンドオーバ統計情報には、各基地局で集計されたハンドオーバ抑制回数と、Incoming HO失敗数あるいはIncoming HO失敗数およびOutgoing HO失敗数の両方が含まれる。ハンドオーバ抑制最適化部２０３は、取得したハンドオーバ統計情報に基づいて、ハンドオーバ抑制を原因するハンドオーバ失敗率Ｒｆを計算する（動作Ｓ７０２）。ハンドオーバ失敗率Ｒｆは、上述した実施形態に応じて以下のように定義することができる。
・第１実施形態の場合：
Ｒｆ＝(抑制に起因するIncoming Too Late HO数)/(HO抑制数)
・第２、第３実施形態の場合：、
Ｒｆ＝(抑制に起因するOutgoing HO失敗数 + 抑制に起因するIncoming HO失敗数)/(HO抑制数)
・第２、第３実施形態の場合であって、ハンドオーバ抑制の影響を受けるイベントに限定するとき：
Ｒｆ＝(抑制に起因するOutgoing Too Late HO数 + 抑制に起因するIncoming Too Early HO数 + 抑制に起因するIncoming HO to Wrong Cell数)/(HO抑制数)
続いて、ハンドオーバ抑制最適化部２０３は、品質統計記憶部２０２に格納されたハンドオーバ統計情報を読み出して、ハンドオーバ抑制の閾値（NTHあるいはNTHおよびＱmin）を変更する前に比べて、ハンドオーバ失敗率が増加したか否かを判定する（動作Ｓ７０３）。ハンドオーバ抑制の閾値変更前よりハンドオーバ失敗率が増加していれば（動作Ｓ７０３；ＹＥＳ）、ハンドオーバ抑制を緩和する方向にハンドオーバ抑制の閾値を変更する（動作Ｓ７０４）。ハンドオーバ抑制は、ハンドオーバ抑制の閾値NTH、Ｑminの増加により緩和し、閾値NTH、Ｑminの低減により強化される。
ハンドオーバ抑制の閾値変更前よりハンドオーバ失敗率が増加していなければ（動作Ｓ７０３；ＮＯ）、ハンドオーバ抑制最適化部２０３は、ハンドオーバ抑制の閾値を変更する前に比べて、ping-pongハンドオーバ率が減少したか否かを判定する（動作Ｓ７０５）。ping-pongハンドオーバ率が減少していれば（動作Ｓ７０５；ＹＥＳ）、ハンドオーバ抑制を強化する方向にハンドオーバ抑制の閾値を変更する（動作Ｓ７０６）。ping-pongハンドオーバ率が減少していなければ（動作Ｓ７０５；ＮＯ）、ハンドオーバ抑制の閾値は変更しない。こうして動作Ｓ７０４あるいはＳ７０６により決定されたハンドオーバ抑制の閾値が基地局へ通知される（動作Ｓ７０７）。
上述したように、ハンドオーバ最適化部２０１は、ハンドオーバ抑制の閾値の変更前後のハンドオーバ失敗率およびping-pongハンドオーバ率の変化量に基づいて、ハンドオーバ抑制の閾値を逐次的に変更し基地局へ通知する。
４．９）効果
本発明の第４実施形態によれば、上述した第１〜第３実施形態の効果に加えて、ハンドオーバ抑制の実績に基づいてハンドオーバ抑制の閾値をセルごとに調整することができ、抑制によるハンドオーバ失敗を抑えることができる。
本発明は移動通信システムにおけるセル間ハンドオーバ制御に利用可能である。
１０、１０ａ、１０ｂ 移動端末
２０ ネットワーク管理システム
３０、３０Ａ、３０Ｂ 基地局（ｅＮＢ）
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ ハンドオーバ制御部
１０２ ハンドオーバ履歴分析部
１０３ 移動端末選択部
１０４ ハンドオーバ抑制部
１０５ ハンドオーバ失敗検出部
２０１ ハンドオーバ最適化部
２０２ 品質統計記憶部
２０３ ハンドオーバ抑制最適化部

Claims (30)

  1. 複数のセルを備え、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおける無線通信制御装置であって、
    移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、
    前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、
    ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、
    を備えることを特徴とする無線通信制御装置。
  2. 前記ハンドオーバ履歴分析手段は、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバから所定期間内に前記第１セルへ戻るハンドオーバのみをハンドオーバ頻度の集計対象とすることを特徴とする請求項１に記載の無線通信制御装置。
  3. 前記移動端末選択手段は、前記ハンドオーバ頻度が頻度閾値を超える移動端末をハンドオーバ抑制対象として選択することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信制御装置。
  4. 前記移動端末選択手段は、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを行う移動端末の前記ハンドオーバ頻度の総和が頻度閾値を超えるとき、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを試みる移動端末をハンドオーバ抑制対象として選択することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信制御装置。
  5. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記第２セルを管理する無線通信制御装置から前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末のハンドオーバ要求があったとき、前記第２セルから前記第１セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信制御装置。
  6. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記第２セルを管理する無線通信制御装置へ前記ハンドオーバ要求に対する拒否応答を返すことを特徴とする請求項５に記載の無線通信制御装置。
  7. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末からハンドオーバの測定報告を受信すると、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信制御装置。
  8. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記測定報告における前記第１セルの無線品質が品質閾値を超えるときのみ、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項７に記載の無線通信制御装置。
  9. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記第１セルに接続している前記移動端末のハンドオーバ先の候補セルから前記第２セルを除外することを特徴とする請求項７または８に記載の無線通信制御装置。
  10. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末が前記第１セルに接続するとき、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の無線通信制御装置。
  11. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記移動端末に対して、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信制御装置。
  12. 前記ハンドオーバ抑制手段は、前記第２セルに接続する移動端末に対して通知されるハンドオーバ・パラメータの設定値に基づいて前記ハンドオーバを抑制するハンドオーバ・パラメータの設定値を決定することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信制御装置。
  13. ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗を検出するハンドオーバ失敗検出手段を更に有し、
    前記ハンドオーバ抑制手段は、前記ハンドオーバ失敗の発生率に基づいて、前記ハンドオーバ抑制の度合いを調整することを特徴とする請求項１−１２のいずれか１項に記載の無線通信制御装置。
  14. 前記ハンドオーバ抑制の度合いは、前記ハンドオーバ頻度の頻度閾値および前記第１セルの無線品質の品質閾値の少なくとも一つにより調整されることを特徴とする請求項１３に記載の無線通信制御装置。
  15. 複数のセルを備え、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
    移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を算出し、
    前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択し、
    ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制する、
    ことを特徴とする無線通信制御方法。
  16. 前記ハンドオーバ頻度は、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバから所定期間内に前記第１セルへ戻るハンドオーバのみを集計して算出されることを特徴とする請求項１５に記載の無線通信制御方法。
  17. 前記ハンドオーバ頻度が頻度閾値を超える移動端末をハンドオーバ抑制対象として選択することを特徴とする請求項１５または１６に記載の無線通信制御方法。
  18. 前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを行う移動端末の前記ハンドオーバ頻度の総和が頻度閾値を超えるとき、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを試みる移動端末をハンドオーバ抑制対象として選択する、ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の無線通信制御方法。
  19. 前記第２セルを管理する無線通信制御装置から前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末のハンドオーバ要求があったとき、前記第２セルから前記第１セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１５−１８のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。
  20. 前記第２セルを管理する無線通信制御装置へ前記ハンドオーバ要求に対する拒否応答を返すこと前記第１セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１９に記載の無線通信制御方法。
  21. 前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末からハンドオーバの測定報告を受信すると、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１５−１８のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。
  22. 前記測定報告における前記第１セルの無線品質が品質閾値を超えるときのみ、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項２１に記載の無線通信制御方法。
  23. 前記第１セルに接続している前記移動端末のハンドオーバ先の候補セルから前記第２セルを除外することを特徴とする請求項２１または２２に記載の無線通信制御方法。
  24. 前記ハンドオーバ抑制対象である移動端末が前記第１セルに接続するとき、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制することを特徴とする請求項１５−１８のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。
  25. 前記移動端末に対して、前記第１セルから前記第２セルへのハンドオーバを抑制するハンドオーバ・パラメータを通知することを特徴とする請求項２４に記載の無線通信制御方法。
  26. 前記第２セルに接続する移動端末に対して通知されるハンドオーバ・パラメータの設定値に基づいて前記ハンドオーバを抑制するハンドオーバ・パラメータの設定値を決定することを特徴とする請求項２５に記載の無線通信制御方法。
  27. ハンドオーバ抑制を原因とするハンドオーバ失敗を検出し、前記ハンドオーバ失敗の発生率に基づいて、前記ハンドオーバ抑制の度合いを調整する、ことを特徴とする請求項１５−２６のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。
  28. 前記ハンドオーバ抑制の度合いは、前記ハンドオーバ頻度の頻度閾値および前記第１セルの無線品質の品質閾値の少なくとも一つにより調整されることを特徴とする請求項２７に記載の無線通信制御方法。
  29. 移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムにおけるセルを管理する基地局であって、
    移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、
    前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、
    ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、
    を備えることを特徴とする基地局。
  30. セルを管理する基地局と移動端末とを有し、移動端末によるセル間ハンドオーバの履歴を記録する機能を有する無線通信システムであって、
    前記基地局は、
    移動端末のハンドオーバ履歴から第１セルと第２セルとの間のハンドオーバ頻度を求めるハンドオーバ履歴分析手段と、
    前記ハンドオーバ頻度に基づいて、前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制すべき移動端末を選択する移動端末選択手段と、
    ハンドオーバ抑制対象として選択された移動端末に対して前記第１セルと前記第２セルとの間のハンドオーバを抑制するハンドオーバ抑制手段と、
    を備えることを特徴とする無線通信システム。
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