KR20130041217A - 무선 기지국 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20130041217A
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노리요시 후쿠타
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Abstract

무선 기지국(100)은, 자국에 접속하는 무선 단말(200)에 대하여, 무선 단말의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지를 송신하고, 무선 단말(200)로부터 송신된 Capability Indication 메시지를 수신한다. 무선 기지국(100)은, 수신한 Capability Indication 메시지에 따라, 무선 단말(200)의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 무선 단말(200)로부터 취득 가능한지 여부를 판별한다.

Description

무선 기지국 및 그 제어 방법{WIRELESS BASE STATION AND METHOD FOR CONTROLLING SAME}
본 발명은 무선 단말과의 통신을 행하는 무선 기지국 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 단말의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보(이하, 적절히 「무선 단말의 위치 정보」라고 약기한다)를 사용한 서비스가 제공되고 있다.
이러한 서비스의 보급에 따라, 무선 통신 시스템의 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, 무선 단말의 위치 정보를 취득하기 위한 측위 기술의 표준화가 진행되고 있다(비특허 문헌1 참조).
측위 기술에는, 무선 단말이 스스로 위치 정보를 얻는 타입과, 네트워크측에 설치되는 위치 정보 서버로 위치 정보를 얻는 타입이 있다. 또한, 위치 정보 서버는, E-SMLC(Evolved Serving Mobile Location Centre)로 불리기도 한다.
그런데, 무선 단말의 위치 정보를 무선 기지국이 이용 가능하게 함으로써, 고도의 통신 제어가 실현가능해진다고 생각된다.
그러나, 무선 단말의 위치 정보를 무선 기지국이 위치 정보 서버에서 취득할 경우에는, 무선 기지국과 위치 정보 서버의 사이에서 시그널링이 발생하고, 네트워크의 트래픽을 증대시키는 문제가 있다.
여기에서, 본 발명은, 무선 단말의 위치 정보를 취득할 필요가 있는 처리를 행하는 경우에도, 네트워크의 트래픽 증대를 억제할 수 있는 무선 기지국 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하와 같은 특징을 가지고 있다. 우선, 본 발명에 관련된 무선 기지국의 특징은, 자국에 접속하는 무선 단말에 대하여, 상기 무선 단말의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 송신하는 송신부(송수신부(110)와, 상기 무선 단말로부터 송신된 상기 단말 능력 정보를 수신하는 수신부(송수신부(110))와, 상기 수신부가 수신한 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 무선 단말의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 단말로부터 취득 가능한지 여부를 판별하는 판별부(능력 판별부(122))를 구비하는 것을 요지로 한다.
이러한 특징에 의하면, 무선 기지국은, 무선 단말의 측위 능력을 파악할 수 있고, 무선 단말의 위치 정보를 무선 단말 스스로 취득가능한지 여부를 판별할 수 있다. 따라서, 무선 단말의 위치 정보를 무선 단말 스스로 취득할 수 있는 경우에는, 위치 정보 서버로부터 무선 단말의 위치 정보를 취득하는 처리를 생략할 수 있다. 그러므로, 무선 기지국과 위치 정보 서버의 사이에서 시그널링이 발생하지 않고, 네트워크의 트래픽 증대를 억제할 수 있다.
본 발명에 관련된 무선 기지국의 다른 특징은, 상기의 특징에 관련된 무선 기지국에 있어서, 상기 송신부는, 무선 중계국이 상기 무선 단말의 핸드오버 후보가 되는 경우에, 상기 능력 정보 송신 요구를 송신하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 관련된 무선 기지국의 다른 특징은, 상기의 특징에 관련된 무선 기지국에 있어서, 상기 송신부는, 상기 무선 중계국에 대하여, 상기 무선 중계국의 측위 능력을 나타내는 중계국 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 더 송신하고, 상기 수신부는, 상기 무선 중계국으로부터 송신된 상기 중계국 능력 정보를 더 수신하고, 상기 판별부는, 상기 수신부가 수신한 상기 중계국 능력 정보에 따라, 상기 무선 중계국의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 중계국으로부터 취득 가능한지 여부를 다시 판별하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 관련된 무선 기지국의 다른 특징은, 상기의 특징에 관련된 무선 기지국에 있어서, 상기 무선 단말 및 상기 무선 중계국의 각각으로부터 위치 정보를 취득 가능하다고 판별된 경우에, 상기 무선 단말 및 상기 무선 중계국의 각각으로부터 위치 정보를 취득하는 취득부(위치 정보 취득부(123))와, 상기 취득부에 의해 취득된 위치 정보에 의거하여 상기 무선 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부를 더 구비하고, 상기 핸드오버 제어부는, 상기 무선 단말과 상기 무선 중계국의 사이의 상대 거리의 변화량이 소정량을 넘을 경우에, 상기 무선 중계국으로의 핸드오버를 규제하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 관련된 무선 기지국의 다른 특징은, 상기의 특징에 관련된 무선 기지국에 있어서, 상기 송신부는, 무선 단말을 이용하여 무선 품질 정보 및 위치 정보를 취득하기 위한 측정 처리를 행하는 경우에, 상기 능력 정보 송신 요구를 송신하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 관련된 무선 기지국의 다른 특징은, 상기의 특징에 관련된 무선 기지국에 있어서, 자국에 접속하는 복수의 무선 단말 중에서, 상기 측정 처리에 사용하는 무선 단말을 선택하는 선택부(단말 선택부(127))를 더 구비하고, 상기 송신부는, 상기 능력 정보 송신 요구를 상기 복수의 무선 단말의 각각에 송신하고, 상기 판별부는, 상기 수신부가 상기 복수의 무선 단말로부터 수신하는 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 복수의 무선 단말마다 측위 능력을 판별하고, 상기 선택부는, 판별된 측위 능력에 따라, 상기 측정 처리에 사용하는 무선 단말을 선택하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 관련된 제어 방법의 특징은, 무선 기지국의 제어 방법으로서, 자국에 접속하는 무선 단말에 대하여, 상기 무선 단말의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 송신하는 단계와, 상기 무선 단말로부터 송신된 상기 단말 능력 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신하는 단계에서 수신한 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 무선 단말의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 단말로부터 취득 가능한지 여부를 판별하는 단계를 구비하는 것을 요지로 한다.
도 1은 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관련된 무선 단말의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관련된 릴레이 노드의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관련된 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관련된 이동 관리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관련된 핸드오버 제어 동작의 동작예 1을 설명하기 위한 도면이다(제1 부분).
도 7은 제1 실시 형태에 관련된 핸드오버 제어 동작의 동작예 1을 설명하기 위한 도면이다(제2 부분).
도 8은 제1 실시 형태에 관련된 핸드오버 제어 동작의 동작예 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태에 관련된 핸드오버 제어 동작의 동작예 3을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 전체 개략 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 11은 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 동작 패턴 1을 나타내는 동작 시퀀스도이다.
도 12는 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 동작 패턴 2를 나타내는 동작 시퀀스도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관련된 무선 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템의 동작 시퀀스를 나타내는 시퀀스도이다.
이하에 있어서, 본 발명의 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 및 그 외의 실시 형태를 설명한다. 이하의 각 실시 형태에 있어서의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일하거나 또는 유사한 부호를 붙이고 있다.
(1) 제1 실시 형태
제1 실시 형태에 있어서는, (1.1) 무선 통신 시스템의 구성, (1.2) 무선 통신 시스템의 동작, (1.3) 제1 실시 형태의 효과의 순으로 설명한다.
(1.1) 무선 통신 시스템의 구성
(1.1.1) 무선 통신 시스템의 개략 구성
도 1은, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)은, 무선 기지국(100), 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)(무선 중계국)를 가진다. 무선 통신 시스템(1)은, 예를 들면, 제4 세대(4G) 휴대 전화 시스템으로서 위치지어져 있는 LTE-Advanced에 의거하여 구성되어 있다.
무선 기지국(100)은, 예를 들면 반경이 몇백m 정도의 셀을 형성하는 매크로 기지국이다. 무선 기지국(100)이 형성하는 셀이란, 무선 기지국(100)에 접속가능한 통신 지역이다. 도 1의 예에서, 무선 기지국(100)은, 빌딩 B에 설치되어 있고, 이동 불가능하다.
무선 기지국(100)은, 도시를 생략하는 백홀 네트워크에 접속되어 있다. 백홀 네트워크는 유선 통신망이며, 무선 기지국(100)은 백홀 네트워크를 통하여 다른 무선 기지국과의 기지국간 통신을 행할 수 있다.
무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)는, 무선 기지국(100)이 형성하는 셀 내에 위치하고 있다. 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)는, 무선 기지국(100)에 무선에 의해 접속되어 있다.
무선 단말(200)은, 사용자(U)가 소지하고 있고, 사용자(U)의 이동에 따라 이동한다. 무선 단말(200)은, 휴대 전화 단말이어도 되고, 카드형의 통신 단말이어도 된다. 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)에 접속하여, 무선 기지국(100)과 직접적인 무선 통신을 행한다. 무선 단말(200)은, 접속처의 전환 동작인 핸드오버를 실행한다. 무선 단말(200)은, 하나의 무선 기지국으로부터 다른 무선 기지국으로의 핸드오버뿐만 아니라, 하나의 무선 기지국으로부터 하나의 릴레이 노드로의 핸드오버도 실행할 수 있다.
무선 단말(200)은, 수신하는 무선 신호의 무선 품질의 측정을 행한다. 무선 품질로는, 주기적으로 송신되는 참조 신호의 수신 전력(RSRP), 또는 당해 참조 신호의 수신 품질(RSRQ) 등이다. 무선 단말(200)은, 접속처의 무선 기지국(100)으로부터 수신하는 무선 신호의 무선 품질뿐만 아니라, 수신 가능한 무선 신호의 무선 품질을 측정한다.
무선 단말(200)은, 정기적으로 무선 품질을 측정한다. 혹은, 무선 단말(200)은, 접속처의 무선 기지국(100)과의 사이의 무선 품질의 레벨이 소정 레벨을 밑돈 경우 등에 무선 품질을 측정해도 된다.
무선 단말(200)이 수신하는 무선 신호에는, 당해 무선 신호의 송신원을 식별하는 식별자(셀 ID)가 포함되어 있다. 무선 단말(200)은, 무선 품질의 측정 결과를 셀 ID와 함께 무선 기지국(100)에 보고한다. 이러한 보고는, LTE에 있어서 측정 보고(Measurement Report)라고 불린다.
릴레이 노드(300)는, 수송 기기(T)에 설치되어 있고, 수송 기기(T)의 이동에 따라 이동한다. 도 1에서는, 수송 기기(T)로서 버스를 예시하고 있다. 릴레이 노드(300)는, 무선 기지국(100)에 무선에 의해 접속하고, 무선의 백홀을 가지는 소출력의 중계 기지국이다. 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속된 경우, 릴레이 노드(300)는, 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 통신을 중계한다. 즉, 무선 단말(200)은, 릴레이 노드(300)에 접속된 경우에는, 릴레이 노드(300)를 통하여 무선 기지국(100)과 간접적으로 통신한다.
무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)에 접속하는 무선 단말(200)에 대한 핸드오버의 결정권을 가지고 있다. 무선 단말(200)은, 핸드오버의 지시를 무선 기지국(100)으로부터 수신한 경우에는, 무선 기지국(100)에 의해 지정된 핸드오버 타겟으로의 핸드오버를 실행한다.
구체적으로, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)로부터 수신한 측정 보고에 의거하여 무선 단말(200)의 무선 상태를 파악하고, 다른 무선 기지국으로의 핸드오버의 필요성이 있는 경우에는, 핸드오버 타겟의 후보가 되는 무선 기지국에 대하여, 백홀 네트워크를 통하여 핸드오버 리퀘스트를 송신한다. 그리고, 무선 기지국(100)은, 핸드오버 타겟 후보의 무선 기지국으로부터의 응답을 수신하고, 핸드오버 타겟 후보의 무선 기지국이 무선 단말(200)을 수용 가능하면, 무선 단말(200)에 대하여 핸드오버 지시를 송신한다. 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)과의 접속을 절단 후, 핸드오버 타겟의 무선 기지국에 접속함으로써 핸드오버를 완료한다. 이러한 순서의 상세에 대해서는, 예를 들면, 3GPP TS 36.300: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description”: Figure 10.1.2.1.1-1 Intra-MME/Serving Gateway HO를 참조하기 바란다.
또한, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)로부터 수신한 측정 보고에 의거하여 무선 단말(200)의 무선 상태를 파악하고, 릴레이 노드(300)로의 핸드오버의 필요성이 있는 경우에는, 핸드오버 타겟의 후보가 되는 릴레이 노드(300)에 대하여, 핸드오버 리퀘스트를 송신한다. 그리고, 무선 기지국(100)은, 핸드오버 타겟 후보의 릴레이 노드(300)로부터의 응답을 수신한다. 핸드오버 타겟 후보의 릴레이 노드(300)가 무선 단말(200)을 수용 가능하면, 무선 기지국(100)은 무선 단말(200)에 핸드오버 지시를 송신한다. 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)과의 접속을 절단 후, 핸드오버 타겟의 릴레이 노드(300)에 접속함으로써 핸드오버를 완료한다.
수송 기기(T)에 탑재된 릴레이 노드(300)가 송신하는 무선 신호는, 수송 기기(T) 외에도 도달한다. 이 때문에, 당해 수송 기기(T) 외에 있어서 무선 기지국(100)에 접속하고 있는 무선 단말(200)은, 릴레이 노드(300)로부터 수신하는 무선 신호의 무선 품질의 레벨이 소정 레벨 이상이면, 릴레이 노드(300)가 무선 단말(200)의 핸드오버 타겟의 후보가 된다.
예를 들면, 릴레이 노드(300)로부터 무선 단말(200)이 수신하는 무선 신호의 무선 품질의 레벨이 어느 역치 이하이고, 무선 기지국(100)으로부터 무선 단말(200)이 수신하는 무선 신호의 무선 품질의 레벨이 어느 역치 이상이면, 릴레이 노드(300)가 무선 단말(200)의 핸드오버 타겟의 후보가 된다.
무선 단말(200)이, 수송 기기(T)에 설치된 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 행한 경우, 릴레이 노드(300)가 형성하는 통신 지역은 좁으므로, 무선 단말(200) 또는 릴레이 노드(300)가 이동하면, 무선 단말(200)은 릴레이 노드(300)로부터 무선 기지국(100)으로의 핸드오버를 행할 필요가 있다.
도 1의 예에서는, 교통 신호 변환 대기로 정지하고 있는 수송 기기(T)의 주변에 무선 단말(200)이 위치하고 있고, 무선 단말(200)이 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 행한 경우에 있어서, 수송 기기(T)가 이동을 재개하면, 무선 단말(200)은 릴레이 노드(300)로부터 무선 기지국(100)으로의 핸드오버를 행할 필요가 있다. 결과적으로, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버는 불필요하다.
한편으로, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하고, 수송 기기(T)의 이동에 따라 이동할 경우, 무선 단말(200)은, 릴레이 노드(300)에 접속함으로써, 무선 기지국(100)에 직접 접속하는 것보다 좋은 조건으로 무선 기지국(100)과의 통신을 행할 수 있다. 구체적으로는, 릴레이 노드(300)는 무선 단말(200)보다도 고도의 무선 통신 기능을 가지므로, 무선 기지국(100)과 양호한 통신을 행할 수 있다. 또한, 무선 단말(200)은, 작은 송신 전력에서의 무선 통신이 가능하기 때문에, 배터리의 소비를 억제할 수 있다.
여기에서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화가 없거나 또는 작은 상태가 유지되는지 여부에 의거하여, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 제어한다. 상대 거리의 변화가 없거나 또는 작은 상태가 유지되는 경우에는, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재한다고 간주할 수 있다. 대조적으로, 상대 거리의 변화가 없거나 또는 작은 상태가 유지되지 않는 경우에는, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 외에 존재한다고 간주할 수 있다.
코어 네트워크(700)는, 무선 기지국(100)의 상위 장치인 이동 관리 장치(500)와, 위치 정보를 관리하는 위치 정보 서버(600)를 가진다. LTE에 있어서 이동 관리 장치(500)는, MME(Mobility Management Entity)로 불리고, 위치 정보 서버(600)는 E-SMLC(Evolved Serving Mobile Location Centre)로 불린다.
위치 정보 서버(600)는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각이 복수의 무선 기지국으로부터 수신하는 무선 신호의 도달 시간차나, 당해 무선 신호에 포함되는 기지국 ID 등을 수집하여, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 위치 정보를 생성 및 관리한다. 위치 정보 서버(600)(E-SMLC)의 상세에 대해서는, 비특허문헌 1을 참조하기 바란다.
(1.1.2) 무선 통신 시스템의 상세 구성
(1.1.2.1) 무선 단말의 구성
도 2는, 무선 단말(200)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와같이, 무선 단말(200)은, 안테나(201), 안테나(202), 송수신부(210), GPS 수신기(220), 제어부(230), 기억부(240) 및 배터리(250)를 가진다.
송수신부(210)는, 무선 주파수대의 신호(즉 무선 신호)를 처리하는 무선부(211)와, 베이스 밴드대의 신호를 처리하는 베이스 밴드부(212)를 가진다. 송수신부(210)는, 안테나(201)를 통하여, 무선 기지국(100) 또는 릴레이 노드(300)의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다.
GPS 수신기(220)는, 안테나(202)를 통하여 GPS 위성으로부터의 신호를 수신한다. 제어부(230)는, 예를 들면 CPU를 이용하여 구성되고, 무선 단말(200)이 구비하는 각종 기능을 제어한다. 기억부(240)는, 예를 들면 메모리를 이용하여 구성되고, 무선 단말(200)의 제어 등에 이용되는 각종 정보를 기억한다. 배터리(250)는, 무선 단말(200)의 각 블록에 공급되는 전력을 비축한다.
제어부(230)는, 무선 품질 측정부(231), 위치 측정부(232) 및 핸드오버 실행부(233)를 가진다.
무선 품질 측정부(231)는, 송수신부(210)가 수신하는 무선 신호의 무선 품질을 정기적 또는 부정기적으로 측정한다. 송수신부(210)는, 무선 품질 측정부(231)에 의한 측정 결과의 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다. 상술한 바와같이, 무선 품질은 RSRP 또는 RSRQ 등이지만, RSRP 또는 RSRQ 등의 값을 그대로 송신하는 경우에 한정되지 않고, RSRP 또는 RSRQ 등의 인덱스를 측정 결과의 보고로서 무선 기지국(100)에 송신해도 된다.
위치 측정부(232)는, GPS 수신기(220)가 수신한 신호에 의거하여, 무선 단말(200)의 위치를 측정한다. 송수신부(210)는, 위치 측정부(232)에 의한 측위 결과의 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
핸드오버 실행부(233)는, 핸드오버의 지시를 송수신부(210)가 수신한 경우, 핸드오버의 지시에 의해 지정된 핸드오버 타겟으로의 핸드오버를 실행한다.
또한, 무선 단말(200)은, 안테나(202), GPS 수신기(220) 및 위치 측정부(232)를 가지지 않는 경우가 있다. 이 경우, 무선 단말(200)은, 스스로 위치 정보를 얻을 수 없다.
이러한 측위 능력에 관한 정보는, 무선 단말(200)의 기억부(240)에 미리 기억된다. 무선 단말(200)의 제어부(230)는, 무선 기지국(100)으로부터의 요구에 따라, 기억부(240)에 기억되어 있는 측위 능력의 정보를 무선 기지국(100)에 송신하도록 송수신부(210)를 제어한다.
(1.1.2.2) 릴레이 노드의 구성
도 3은 릴레이 노드(300)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3에 나타내는 바와같이, 릴레이 노드(300)는, 안테나(301), 안테나(302), 안테나(303), 송수신부(310), 송수신부(320), GPS 수신기(330), 제어부(340) 및 기억부(350)를 가진다.
송수신부(310)는, 무선 신호를 처리하는 무선부(311)와, 베이스 밴드대의 신호를 처리하는 베이스 밴드부(312)를 가진다. 송수신부(310)는, 안테나(301)를 통하여, 무선 기지국(100)과의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다.
송수신부(320)는, 무선 신호를 처리하는 무선부(321)와, 베이스 밴드대의 신호를 처리하는 베이스 밴드부(322)를 가진다. 송수신부(320)는, 안테나(302)를 통하여, 무선 단말(200)과의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다.
다만, 안테나(301) 및 (302)는 공통이어도 되고, 송수신부(310) 및 (320)은 공통이어도 된다. 이 경우, 송신·수신의 전환을 제어하는 기능을 필요로 한다.
GPS 수신기(330)는, 안테나(303)를 통하여 GPS 위성으로부터의 신호를 수신한다. 제어부(340)는, 예를 들면 CPU를 이용하여 구성되고, 릴레이 노드(300)가 구비하는 각종 기능을 제어한다. 기억부(350)는, 예를 들면 메모리를 이용하여 구성되고, 릴레이 노드(300)의 제어 등에 이용되는 각종 정보를 기억한다.
제어부(340)는, 위치 측정부(341)를 가진다. 위치 측정부(341)는, GPS 수신기(330)가 수신한 신호에 의거하여, 릴레이 노드(300)의 위치를 측정한다. 송수신부(310)는, 위치 측정부(341)에 의한 측위 결과의 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
또한, 릴레이 노드(300)는, 안테나(303), GPS 수신기(330) 및 위치 측정부(341)를 가지지 않는 경우가 있다. 이 경우, 릴레이 노드(300)는 스스로 위치 정보를 얻을 수 없다.
이러한 측위 능력에 관한 정보는, 릴레이 노드(300)의 기억부(350)에 미리 기억된다. 릴레이 노드(300)의 제어부(340)는, 무선 기지국(100)으로부터의 요구에 따라, 기억부(350)에 기억되어 있는 측위 능력의 정보를 무선 기지국(100)에 송신하도록 송수신부(310)를 제어한다.
(1.1.2.3) 무선 기지국의 구성
도 4는, 무선 기지국(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4에 나타내는 바와같이, 무선 기지국(100)은, 안테나(101), 송수신부(110), 제어부(120), 백홀 통신부(130) 및 기억부(140)를 가진다.
송수신부(110)는, 무선 신호를 처리하는 무선부(111)와, 베이스 밴드대의 신호를 처리하는 베이스 밴드부(112)를 가진다. 송수신부(110)는, 안테나(101)를 통하여, 무선 단말(200) 또는 릴레이 노드(300)와의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다.
제어부(120)는, 예를 들면 CPU를 이용하여 구성되고, 무선 기지국(100)이 구비하는 각종 기능을 제어한다. 백홀 통신부(130)는, 백홀 네트워크를 통하여 다른 무선 기지국과의 통신을 행한다. 기억부(140)는, 예를 들면 메모리를 이용하여 구성되고, 무선 기지국(100)의 제어 등에 이용되는 각종 정보를 기억한다.
제어부(120)는, 능력 정보 취득부(121), 능력 판별부(122), 위치 정보 취득부(123), 이동 거리 산출부(124), 상대 거리 산출부(125) 및 핸드오버 제어부(126)를 가진다.
능력 정보 취득부(121)는, 자국에 접속하는 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 정보(이하, 단말 능력 정보)와, 자국에 접속하는 릴레이 노드(300)의 측위 능력을 나타내는 정보(이하, 릴레이 노드 능력 정보)를 취득한다.
능력 판별부(122)는, 단말 능력 정보에 따라, 자국에 접속하는 무선 단말(200)의 위치 정보를 무선 단말(200)로부터 취득 가능한지 여부를 판별한다. 또한, 능력 판별부(122)는, 릴레이 노드 능력 정보에 따라, 자국에 접속하는 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 릴레이 노드(300)로부터 취득 가능한지 여부를 판별한다.
위치 정보 취득부(123)는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각으로부터 위치 정보를 취득 가능하다고 판별된 경우에, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각으로부터 위치 정보를 취득한다. 구체적으로는, 위치 정보 취득부(123)는, 송수신부(110)가 무선 단말(200)로부터 수신하는 측위 결과의 보고에 의거하여 무선 단말(200)의 위치 정보를 취득한다. 또한, 위치 정보 취득부(123)는, 송수신부(110)가 릴레이 노드(300)로부터 수신하는 측위 결과의 보고에 의거하여 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 취득한다.
이동 거리 산출부(124)는, 소정 시간에 걸친 무선 단말(200)의 이동 거리를 나타내는 값과, 소정 시간에 걸친 릴레이 노드(300)의 이동 거리를 나타내는 값을 산출한다. 이동 거리 산출부(124)에 의한 이동 거리 산출 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
상대 거리 산출부(125)는, 위치 정보 취득부(123)가 취득하는 위치 정보에 의거하여, 소정 시간에 걸친 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타내는 값을 산출한다. 상대 거리 산출부(125)는, 제1의 산출부에 상당한다. 상대 거리 산출부(125)에 의한 상대 거리 산출 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
핸드오버 제어부(126)는, 핸드오버에 관한 제어를 행한다. 예를 들면 핸드오버 제어부(126)는, 핸드오버 타겟의 결정이나 핸드오버에 관한 메시지의 생성을 행한다.
핸드오버 제어부(126)는, 상대 거리 산출부(125)에 의해 산출된 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300) 사이의 상대 거리의 변화량을 나타내는 값이 역치 이하인 경우에, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 지시하는 메시지를 생성한다. 송수신부(110)는, 당해 메시지를 무선 단말(200)에 송신한다. 핸드오버 제어부는, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타내는 값이 역치를 넘는 경우에, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 규제한다. 핸드오버 제어부(126)에 의한 핸드오버 제어 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
제어부(120)는, 릴레이 노드(300)가 무선 단말(200)의 핸드오버 후보가 되는 경우에, 무선 기지국(100)에 접속하는 무선 단말(200)에 대하여, 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지(능력 정보 송신 요구)를 송신하도록 송수신부(110)를 제어한다. 제어부(120)는, 릴레이 노드(300)가 무선 단말(200)의 핸드오버 후보가 되는 경우에, 무선 기지국(100)에 접속하는 릴레이 노드(300)에 대하여, 릴레이 노드(300)의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지를 송신하도록 송수신부(110)를 제어한다.
(1.1.2.4) 이동 관리 장치의 구성
도 5는, 이동 관리 장치(500)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5에 나타내는 바와같이, 이동 관리 장치(500)는, 송수신부(510), 제어부(520) 및 기억부(530)를 가진다.
송수신부(510)는, 백홀 네트워크에 접속되어 있고, 백홀 네트워크를 통하여 무선 기지국(100) 및 위치 정보 서버(600)와의 통신을 행한다. 송수신부(510)는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 위치 정보를 위치 정보 서버(600)로부터 수신한다. 제어부(520)는, 예를 들면 CPU를 이용하여 구성되고, 이동 관리 장치(500)가 구비하는 각종 기능을 제어한다. 기억부(530)는, 예를 들면 메모리를 이용하여 구성되고, 이동 관리 장치(500)의 제어 등에 이용되는 각종 정보를 기억한다.
제어부(520)는, 정보 취득부(521), 이동 거리 산출부(522), 상대 거리 산출부(523) 및 핸드오버 판단부(524)를 가진다.
정보 취득부(521)는, 송수신부(510)가 위치 정보 서버(600)로부터 수신하는 위치 정보를 취득한다. 이동 거리 산출부(522)는, 소정 시간에 걸친 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 이동 거리를 나타내는 값을 산출한다. 이동 거리 산출부(522)에 의한 이동 거리 산출 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
상대 거리 산출부(523)는, 정보 취득부(521)가 취득하는 위치 정보에 의거하여, 소정 시간에 걸친 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타내는 값을 산출한다. 상대 거리 산출부(523)에 의한 상대 거리 산출 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
핸드오버 판단부(524)는, 핸드오버에 관한 판단을 행한다. 구체적으로, 핸드오버 판단부(524)는, 릴레이 노드(300)로의 무선 단말(200)의 핸드오버를 허용할지 여부를 판단한다.
(1.2) 무선 통신 시스템의 동작
이하에 있어서, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 동작에 대하여 설명한다.
(1.2.1) 핸드오버 제어 동작
무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 위치 정보를 취득하고, 취득한 위치 정보를 이용하여 무선 단말(200)의 핸드오버를 제어한다.
이하에 있어서, 그러한 핸드오버 제어 동작에 대하여, (1.2.1.1) 동작예 1, (1.2.1.2) 동작예 2, (1.2.1.3) 동작예 3의 순으로 설명한다.
(1.2.1.1) 동작예 1
도 6 및 도 7은, 핸드오버 제어 동작의 동작예 1을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7에 나타내는 바와같이, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높은 상태에 있어서의 타이밍(O)에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A(X1, Y1, Z1)와, 무선 단말(200)의 위치 정보 B(X2, Y2, Z2)를 취득한다. 여기서는 위치 정보가 X좌표, Y좌표, Z좌표로 정의되어 있는데, Z좌표(수직 방향)는 반드시 위치 정보에 포함되어 있지 않아도 된다.
타이밍(O)으로부터 소정 시간 경과후에, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높은 상태에 있어서의 타이밍(t)에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A’(X1’, Y1’, Z1’)와, 무선 단말(200)의 위치 정보 B’(X2’, Y2’, Z2’)를 취득한다.
무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 6에 기재된 계산식을 이용하여, A, A’간의 거리를 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)로서 산출하고, B, B’간의 거리를 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)로서 산출한다.
릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA) 또는 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)의 적어도 한쪽이 제로보다도 클 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 6에 기재된 계산식에 따라, A, B간의 상대 거리 1(RD1)을 산출하고, A’, B’간의 상대 거리 2(RD2)를 산출한다. 또한, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 상대 거리 1(RD1)과 상대 거리 2(RD2)의 차분(예를 들면 |RD1―RD2|)을 산출한다. 이와같이 하여 산출되는 상대 거리의 차분은, 소정 시간 (0～t의 기간)에 걸친 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타낸다.
상대 거리 1(RD1)과 상대 거리 2(RD2)의 차분이 역치 이하인 경우, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(200)에 송신한다. 이에 따라, 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행한다.
한편, 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA) 또는 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)의 양쪽이 제로인 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 타이밍(t)으로부터 다시 소정 시간 경과후에, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높은 상태에 있어서의 타이밍(2t)에 있어서, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A” (X1”, Y1”, Z1”)와, 무선 단말(200)의 위치 정보 B” (X2”, Y2”, Z2”)를 취득한다.
무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, A, A”간의 거리를 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA’)로서 산출하고, B, B”간의 거리를 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB’)로서 산출한다. 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA’) 또는 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB’) 중 적어도 한쪽이 제로보다도 클 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, A, B간의 상대 거리 1(RD1)를 산출하고, A”, B”간의 상대 거리 2(RD2’)를 산출한다. 또한, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 상대 거리 1(RD1)와 상대 거리 2(RD2’)의 차분(예를 들면 |RD1－RD2’|)을 산출한다. 당해 차분이 역치 이하인 경우, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(200)에 송신한다.
이와 같이, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높고, 또한, 상대 거리의 변화량(차분)의 값이 역치 이하인 경우에, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 실행시키도록 제어한다.
또한, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높아도, 상대 거리의 변화량(차분)의 값이 역치보다도 클 경우에는, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 실행시키지 않도록 (규제한다) 제어한다.
이러한 핸드오버 제어를 행함으로써, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키고, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하지 않는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키지 않도록 할 수 있다.
또한, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 이동 거리가 제로인 경우에는, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는지 여부의 판정이 어렵기 때문에, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 적어도 한쪽의 이동 거리가 제로보다도 커졌을 때에 상대 거리의 변화량 (차분)의 값을 산출함으로써, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는지 여부의 판정의 정밀도가 향상된다.
(1.2.1.2) 동작예 2
도 8은 핸드오버 제어 동작의 동작예 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 나타내는 바와같이, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이, 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속 가능한 상태에 있는 제1의 시각에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A(X1, Y1, Z1)를 취득한다. 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속가능한 상태란, 예를 들면, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 양호한 상태를 의미한다.
제1의 시각부터 소정 시간 경과후의 제2의 시각에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A’(X1’, Y1’, Z1’)와, 무선 단말(200)의 위치 정보 B(X2, Y2, Z2)를 취득한다.
무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 8에 기재된 계산식을 이용하여, A, A’간의 거리를 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)로서 산출한다.
릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)가 제로보다도 클 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 8에 기재된 계산식을 이용하여, 제2의 시각에 있어서의 A', B간의 상대 거리(RD)를 산출한다. 여기에서, 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리를 제로로 간주하고 있는 점에서, 상술한 동작예 1과는 상이하다. 즉, 릴레이 노드(300)의 송신 전력은 작기 때문에, 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속가능한 상태에 있는 경우에는 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)의 근방에 위치한다고 추정할 수 있다. 따라서, 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리는 제로로 간주할 수 있다.
A’, B간의 상대 거리(RD)는, 소정 시간(제1의 시각～제2의 시각)에 걸친 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타낸다.
A’, B간의 상대 거리(RD)가 역치 이하인 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 허용(긍정)한다고 판단한다. 역치는, 도 8에 있어서 릴레이 노드(300)를 중심으로 한 원으로 나타내도록, 릴레이 노드(300)로부터 소정 거리(예를 들면 수송 기기(T) 내의 범위)와 대응하는 값이다. 무선 기지국(100)은, 핸드오버를 허용하는 경우에, 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 지시한다.
또한, 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)가 제로인 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 제2의 시각부터 다시 소정 시간 경과후의 제3의 시각에 있어서, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A” (X1”, Y1”, Z1”)를 취득한다. 이와 같이, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)가 제로인 경우에는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보의 취득을 소정 회수만큼 반복한다.
이러한 핸드오버 제어를 행함으로써, 동작예 1과 마찬가지로, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키고, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하지 않는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키지 않도록 할 수 있다.
(1.2.1.3) 동작예 3
도 9는, 핸드오버 제어 동작의 동작예 3을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 나타내는 바와같이, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이, 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속가능한 상태에 있는 제1의 시각에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A(X1, Y1, Z1)를 취득한다. 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속가능한 상태란, 예를 들면, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 양호한 상태를 의미한다.
제1의 시각부터 소정 시간 경과 후의 제2의 시각에 있어서, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A’(X1’, Y1’, Z1’)와, 무선 단말(200)의 위치 정보 B(X2, Y2, Z2)를 취득한다.
무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 9에 기재된 계산식을 이용하여, A, A’간의 거리를 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA)로서 산출하고, A, B간의 거리를 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)로서 산출한다. 여기서, 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리를 제로로 간주하고, 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)의 위치를 릴레이 노드(300)의 위치와 동일하게 하는 점에서, 상술한 동작예 1과는 다르다. 즉, 릴레이 노드(300)의 송신 전력이 작기 때문에, 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)에 접속가능한 상태에 있는 경우에는 무선 단말(200)이 릴레이 노드(300)의 근방에 위치한다고 추정할 수 있다. 따라서, 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리는 제로로 간주할 수 있다.
릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA) 또는 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)중 적어도 한쪽이 제로보다도 클 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 도 9에 기재된 계산식을 이용하여, 제2의 시각에 있어서의 A’, B간의 상대 거리(RD)를 산출한다. 제1의 시각에 있어서의 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리를 제로로 간주하고 있기 때문에, 산출되는 A’, B간의 상대 거리(RD)는, 소정 시간(제1의 시각～제2의 시각)에 걸친 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리의 변화량을 나타낸다.
A’, B간의 상대 거리(RD)가 역치 이하인 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 허용(긍정)한다고 판단한다. 역치는, 도 9에 있어서 릴레이 노드(300)를 중심으로 한 원으로 나타내는 바와같이, 릴레이 노드(300)로부터 소정 거리(예를 들면 수송 기기(T) 내의 범위)와 대응하는 값이다. 무선 기지국(100)은, 핸드오버를 허용할 경우에, 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 지시한다.
또한, 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA) 및 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)가 제로인 경우, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 제2의 시각부터 다시 소정 시간 경과후의 제3의 시각에 있어서, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 A” (X1”, Y1”, Z1”) 및 무선 단말(200)의 위치 정보 B’ (X2’, Y2’, Z2’)를 취득한다. 이와 같이, 무선 기지국(100) 또는 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 이동 거리(MDA) 및 무선 단말(200)의 이동 거리(MDB)가 제로인 경우에는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보 및 무선 단말(200)의 위치 정보의 취득을 소정 회수만큼 반복한다.
이러한 핸드오버 제어를 행함으로써, 동작예 1과 마찬가지로, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키고, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하지 않는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키지 않도록 할 수 있다.
(1.2.2) 무선 통신 시스템의 동작 시퀀스
다음에, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 동작 시퀀스에 대하여, (1.2.2.1) 전체 개략 동작, (1.2.2.2) 동작 패턴 1, (1.2.2.3) 동작 패턴 2의 순으로 설명한다.
(1.2.2.1) 전체 개략 동작
도 10은, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 전체 개략 동작을 나타내는 시퀀스도이다. 여기서는, 무선 기지국(100)에 접속하는 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각이 통신 실행 중의 상태(RRC Connected 상태)인 것으로 한다.
도 10에 나타내는 바와같이, 단계 S11에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)에 있어서의 무선 품질의 측정 제어(Measurement Control)에 관한 정보를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S12 및 S13에 있어서, 무선 기지국(100)은, 통신의 제어에 사용하는 제어 데이터 이외의 데이터인 패킷 데이터를 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)와 송수신한다. 패킷 데이터의 송수신은 이후에 있어서도 계속된다.
단계 S14에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지(능력 정보 송신 요구)를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S15에 있어서, 무선 기지국(100)은, 릴레이 노드(300)의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지(능력 정보 송신 요구)를 릴레이 노드(300)에 송신한다.
단계 S16에 있어서, 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 Capability Request 메시지에 따라, 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 Capability Indication 메시지(단말 능력 정보)를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S17에 있어서, 릴레이 노드(300)는, 무선 기지국(100)으로부터의 Capability Request 메시지에 따라, 릴레이 노드(300)의 측위 능력을 나타내는 Capability Indication 메시지(중계국 능력 정보)를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S18에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)로부터의 Capability Indication 메시지가 나타내는 능력 정보와, 릴레이 노드(300)로부터의 Capability Indication 메시지가 나타내는 능력 정보를 기억한다.
단계 S19에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)에 있어서의 무선 품질의 측정 결과의 보고에 사용되는 무선 리소스를 무선 단말(200)에 할당하고, 할당 결과를 나타내는 정보(UL allocation)를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S20에 있어서, 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 제어에 따라, 수신하는 무선 신호의 무선 품질을 측정하고, 측정 결과를 나타내는 Measurement Report 메시지를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S21에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)로부터의 Measurement Report 메시지에 의거하여, 무선 단말(200)에 핸드오버를 행하게 할 필요가 있는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 예를 들면, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)에 대응하는 무선 품질과, 다른 노드(다른 무선 기지국 또는 릴레이 노드(300))에 대응하는 무선 품질을 비교하고, 다른 노드에 대응하는 무선 품질의 쪽이 무선 기지국(100)에 대응하는 무선 품질보다도 양호한 경우에는, 무선 단말(200)에 핸드오버를 행하게 할 필요가 있다고 판단한다.
단계 S22에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)의 핸드오버 타겟이 릴레이 노드(300)인지 여부를 판단한다. 무선 기지국(100)은, 예를 들면, Measurement Report 메시지에 포함되는 셀 ID에 의거하여, 핸드오버 타겟이 릴레이 노드(300)인지 여부를 판단한다. 핸드오버 타겟이 릴레이 노드(300)인 경우, 이후의 처리로 진행한다.
단계 S23에 있어서, 무선 기지국(100)은, 단계 S18에서 기억한 능력 정보에 따라, 무선 단말(200)의 위치 정보를 무선 단말(200)로부터 취득 가능한지 여부, 및, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 릴레이 노드(300)로부터 취득 가능한지 여부를 판별한다.
그리고, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각으로부터 위치 정보를 취득가능하다고 판별된 경우, 후술하는 동작 패턴 1에 따른 동작이 개시된다. 동작 패턴 1은, 상술한 동작예 1～3 중 어느 하나의 핸드오버 제어를 주로 무선 기지국(100)이 행하는 동작 패턴이다.
한편, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각으로부터 위치 정보를 취득 불가능하다고 판별된 경우, 후술하는 동작 패턴 2에 따른 동작이 개시된다. 동작 패턴 2는, 상술한 동작예 1～3의 어느 하나의 핸드오버 제어를 주로 이동 관리 장치(500)가 행하는 동작 패턴이다.
(1.2.2.2) 동작 패턴 1
도 11은, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 동작 패턴 1을 나타내는 동작 시퀀스도이다. 여기서는, 상술한 동작예 1에 따른 핸드오버 제어 동작을 행하는 것으로 한다.
단계 S101에 있어서, 무선 기지국(100)은, 측위 결과의 정보의 송신을 요구하는 위치 정보 요구를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S102에 있어서, 무선 기지국(100)은, 측위 결과의 정보의 송신을 요구하는 위치 정보 요구를 릴레이 노드(300)에 송신한다.
단계 S103에 있어서, 무선 단말(200)은, 위치 정보 요구를 수신하면, 측위를 행함과 더불어, 측위 결과를 나타내는 위치 정보 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S104에 있어서, 릴레이 노드(300)는, 위치 정보 요구를 수신하면, 측위를 행함과 더불어, 측위 결과를 나타내는 위치 정보 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S105에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)로부터의 위치 정보 보고에 의거하여, 무선 단말(200)의 위치 정보를 기억한다. 또한, 무선 기지국(100)은, 릴레이 노드(300)로부터의 위치 정보 보고에 의거하여, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 기억한다.
단계 S106에 있어서, 무선 기지국(100)은, 일정 시간을 계시한다. 일정 시간의 경과 후, 단계 S107에 있어서, 무선 기지국(100)은, Measurement Control에 관한 정보를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S108에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)에 있어서의 무선 품질의 측정 결과의 보고에 사용되는 무선 리소스를 무선 단말(200)에 할당한다. 다음으로, 무선 기지국(100)은 할당 정보(UL allocation)를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S109에 있어서, 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 제어에 따라, 수신하는 무선 신호의 무선 품질을 측정하고, 측정 보고(Measurement Report 메시지)를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S110에 있어서, 무선 기지국(100)은, 단계 S115에서 무선 단말(200)로부터 수신한 측정 보고에 의거하여, 무선 단말(200)에 핸드오버를 행하게 할 필요가 있는지 여부를 판단한다. 구체적으로는, 예를 들면, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)에 대응하는 무선 품질과, 릴레이 노드(300)에 대응하는 무선 품질을 비교하여, 릴레이 노드(300)에 대응하는 무선 품질의 쪽이 무선 기지국(100)에 대응하는 무선 품질보다도 양호한 경우에는, 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 행하게 할 필요가 있다고 판단한다. 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 행하게 할 필요가 있다고 판단된 경우, 이후의 처리로 진행한다.
단계 S111에 있어서, 무선 기지국(100)은, 위치 정보 요구를 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S112에 있어서, 무선 기지국(100)은, 위치 정보 요구를 릴레이 노드(300)에 송신한다.
단계 S113에 있어서, 무선 단말(200)은, 위치 정보 요구를 수신하면, 다시 한번 측위를 행함과 더불어, 측위 결과를 나타내는 위치 정보 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S114에 있어서, 릴레이 노드(300)는, 위치 정보 요구를 수신하면, 다시 측위를 행함과 더불어, 측위 결과를 나타내는 위치 정보 보고를 무선 기지국(100)에 송신한다.
여기서, 무선 기지국(100)이 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)로부터 위치 정보 보고를 수신하고 나서, 무선 기지국(100)으로부터의 위치 정보 재요구에 의해, 무선 기지국(100)이 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)로부터 다시 수신할 때까지의 시간을 소정 시간으로 한다.
단계 S115에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300) 각각의 이동 거리를 산출한다. 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 양 이동 거리가 0인 경우, 처리가 단계 S106으로 되돌아간다. 단, 무선 기지국(100)이 이 처리를 반복할 수 있는 회수는 한정되어 있는 것으로 하고, 이 회수를 소정 회수로 한다(도 7 참조). 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 적어도 한쪽의 이동 거리가 0보다도 클 경우, 처리가 단계 S116으로 진행한다.
단계 S116에 있어서, 무선 기지국(100)은, 단계 S105에서 기억해 둔 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 위치 정보에서 상대 거리 1을 산출하고, 단계 S113 및 S114에서 수신한 위치 정보 보고에 의거하여 상대 거리 2를 산출한다. 그리고, 무선 기지국(100)은, 상대 거리 1과 상대 거리 2의 차분을 산출한다.
단계 S117에 있어서 상대 거리 1과 상대 거리 2의 차분이 역치 이하인 경우, 단계 S118에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 결정하고, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(200)에 송신한다. 한편, 단계 S117에 있어서 상대 거리 1과 상대 거리 2의 차분이 역치보다도 클 경우, 무선 기지국(100)은, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 중지한다.
(1.2.2.3) 동작 패턴 2
도 12는, 제1 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 동작 패턴 2를 나타내는 동작 시퀀스도이다. 여기에서, 상술한 동작예 2 또는 3에 따른 핸드오버 제어 동작을 행하는 것으로 한다.
단계 S201에 있어서, 무선 기지국(100)은, 핸드오버 요구 메시지를 릴레이 노드(300)에 송신한다. 또한, 무선 기지국(100)에서 핸드오버 대상이 릴레이 노드(300)라고 판단한 경우에는, 릴레이 노드(300)로의 핸드오버 요구 메시지의 송신을 하지 않고, 핸드오버의 판단을 요구하는 판단 요구 메시지를 이동 관리 장치(500)에 송신해도 된다.
단계 S202에 있어서, 릴레이 노드(300)는, 무선 기지국(100)으로부터의 핸드오버 요구 메시지에 따라, 코어 네트워크(700)에 핸드오버가 판단되므로, 이동 관리 장치(500)로 보내 판단 요구 메시지를 송신한다. 릴레이 노드(300)가 코어 네트워크(700)와 접속할 때는 무선 기지국(100)을 통하므로, 무선 기지국(100)은 이동 관리 장치(500)로의 판단 요구 메시지가 송신된 것을 확인할 수 있다.
단계 S203에 있어서, 무선 기지국(100)은, 이동 관리 장치(500)로의 판단 요구 메시지가 자국을 통과할 때에, 핸드오버에 관련된 타이머를 정지시킨다. 또한, 무선 기지국(100)은, 소정 시간후에 있어서, 무선 단말(200)에 무선 품질의 측정 요구를 가능하게 하기 위한 처리를 행한다.
단계 S204에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 판단 요구 메시지를 수신한다. 단계 S205에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 요구하는 위치 정보 요구 메시지를 위치 정보 서버(600)에 송신한다.
단계 S206 및 S207에 있어서, 위치 정보 서버(600)는, 위치 정보 요구 메시지에 따라, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 측정한다.
단계 S208에 있어서, 위치 정보 서버(600)는, 위치 정보의 측정 결과를 이동 관리 장치(500)로 송신한다.
단계 S209에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 유지한다.
단계 S210에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 소정의 인터벌의 경과를 기다린다.
단계 S211에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300) 및 무선 단말(200)의 각각의 위치 정보를 요구하는 위치 정보 요구 메시지를 위치 정보 서버(600)에 송신한다.
단계 S212～S214에 있어서, 위치 정보 요구 메시지를 수신한 위치 정보 서버(600)는, 릴레이 노드(300) 및 무선 단말(200)의 각각의 위치 정보를 측정한다.
단계 S215에 있어서, 위치 정보 서버(600)는, 위치 정보의 측정 결과를 이동 관리 장치(500)에 송신한다.
또한, 처음에 위치 정보 서버(600)로부터 이동 관리 장치(500)에 위치 정보의 통지(단계 S208)가 도착하고 나서, 다음에 위치 정보의 통지(단계 S215)가 도착할 때까지의 시간을 소정 시간으로 한다.
단계 S218에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 상술한 동작예에 따라서 이동 거리의 산출을 행한다. 동작예 2에 대해서는, 릴레이 노드(300)의 이동 거리가 0인 경우에, 단계 S209로 처리가 되돌아가고, 단계 S209～S215가 반복된다. 동작예 3에 대해서는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 이동 거리가 0인 경우에, 단계 S209로 처리가 되돌아가고, 단계 S209～S215이 반복된다. 단, 이동 관리 장치(500)가 이 처리를 반복할 수 있는 회수는 한정되어 있는 것으로 하고, 이 회수를 소정 회수로 한다.
소정 회수 경과 후, 또는 위치 정보의 재통지 후, 동작예 2에 대해서는, 이동 관리 장치(500)는, 릴레이 노드(300)의 이동 거리가 0이 아니라고 판단한 경우에, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 위치 정보로부터 상대 거리를 산출한다. 동작예 3에 대해서는, 이동 관리 장치(500)는, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 이동 거리가 0이 아닌 경우에, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 위치 정보로부터 상대 거리를 산출한다.
이동 관리 장치(500)는, 산출된 상대 거리가 역치 이하인 경우에는, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 허용(긍정)한다고 판단하고, 산출된 상대 거리가 역치 이상이라고 판단한 경우에는, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 거부(부정)한다고 판단한다.
단계 S219에 있어서, 이동 관리 장치(500)는, 판단 결과의 정보를 무선 기지국(100)에 송신한다.
한편, 단계 S216에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)이 무선 품질의 측정 결과를 무선 기지국(100)에 통지할 수 있도록 리소스의 할당을 행한다.
단계 S217에 있어서, 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 지시에 따라, 무선 기지국(100)에 무선 품질의 측정 결과를 통지한다. 측정 결과에는, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 정보가 포함된다.
단계 S220에 있어서, 무선 기지국(100)은, 단계 S219에서 이동 관리 장치(500)로부터 수신한 판단 결과의 정보와, 단계 S217에서 무선 단말(200)로부터 수신한 측정 결과에 의거하여, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시킬지 여부를 결정한다.
여기에서, 무선 기지국(100)은, 이동 관리 장치(500)에 의한 핸드오버의 판단 결과가 허가(긍정)이고, 또한, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질이 양호한 경우에, 무선 단말(200)에 의한 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키는 것으로 결정한다. 핸드오버를 실행시킨다고 결정한 경우에는, 릴레이 노드(300)에 의한 무선 단말(200)의 수용 여부를 확인하고, 그 후에 릴레이 노드(300)로의 핸드오버의 지시를 무선 단말(200)에 송신한다.
(1.3) 제1 실시 형태의 효과
이상 설명한 것과 같이, 제1 실시 형태에 의하면, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높아도, 상대 거리의 변화량(차분)의 값이 역치보다도 클 경우에는, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 무선 단말(200)에 실행시키지 않도록 제어한다.
이러한 핸드오버 제어를 행함으로써, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키고, 무선 단말(200)이 수송 기기(T) 내에 존재하지 않는 경우에는 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 실행시키지 않도록 할 수 있으므로, 쓸데없는 핸드오버에 의한 처리 부하 및 통신 지연의 발생을 방지할 수 있다.
특히, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버는, 무선 기지국간에서의 핸드오버와 비교하여 오버헤드가 커진다. 제1 실시 형태에 의하면, 무선 기지국(100)으로부터 릴레이 노드(300)로의 핸드오버가 행해지는 확률을 저감할 수 있으므로, 오버헤드를 억제할 수 있다.
또한, 무선 단말(200) 및 무선 기지국(100)의 양쪽의 이동 거리가 제로인 경우에는 상대 거리의 변화량(차분)의 값을 산출하지 않고, 무선 단말(200) 및 무선 기지국(100)의 적어도 한쪽의 이동 거리가 제로보다도 커졌을 때에 상대 거리의 변화량(차분)의 값을 산출함으로써, 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제1 실시 형태에서, 핸드오버 제어부(126)는, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨보다도 높은 경우에, 위치 정보 요구를 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)에 송신한다. 즉, 핸드오버 제어부(126)는, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 무선 품질의 레벨이 무선 단말(200)과 무선 기지국(100)의 사이의 무선 품질의 레벨 이하인 경우에는, 위치 정보 요구를 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)에 송신하지 않는다.
이에 따라, 핸드오버를 행할 필요가 있을때에만 위치 정보 보고를 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)에 송신시킬 수 있다. 따라서, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)가 위치 정보 보고를 정기적으로 송신하는 경우와 비교해, 오버헤드를 저감시킬 수 있다.
제1 실시 형태에 관련된 동작예 2 또는 3에서는, 핸드오버 타겟이 릴레이 노드(300)인 경우, 무선 단말(200)과 릴레이 노드(300)의 사이의 상대 거리는 없는 것(제로)으로 간주함으로써, 핸드오버 요구가 이루어진 시점에서의 무선 단말(200)의 위치 정보를 측정하는 수법을 생략할 수 있으므로, 핸드오버에 관련된 계산을 삭감할 수 있다.
또한, 동작예 2 또는 3에 의하면, 릴레이 노드(300)가 이동하고 있는 경우, 릴레이 노드(300)에 있어서의 소정 시간 경과후의 위치에 있어서의 릴레이 노드(300)와 무선 단말(200)의 사이의 상대 거리에 의거하여 릴레이 노드(300)로의 핸드오버를 제어함으로써, 무선 단말(200)의 이동 거리를 산출하는 처리를 삭감할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, 위치 정보의 측정을 코어 네트워크(700)(구체적으로는, 위치 정보 서버(600))로 행한다. 따라서, GPS 등 무선 단말(200) 단체 혹은 릴레이 노드(300) 단체로 위치 정보를 측정할 수 있는 시스템을 가지지 않는 케이스에도 적용할 수 있음과 더불어, 무선 단말(200)-무선 기지국(100)-코어 네트워크(700) 간의 제어 신호를 삭감할 수 있고, 트래픽의 부하를 저감시킬 수 있다.
제1 실시 형태에서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 각각의 측위 능력에 따라, 상술한 동작 패턴 1 및 동작 패턴 2 중 적절한 동작 패턴을 선택할 수 있다. 즉, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200) 및 릴레이 노드(300)의 측위 능력을 파악한다. 이에 따라, 무선 기지국(100)은 무선 단말(200)의 위치 정보를 무선 단말(200) 스스로 취득 가능한지 여부를 판별함과 더불어, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 릴레이 노드(300) 스스로 취득 가능한지 여부를 판별한다.
따라서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)의 위치 정보를 무선 단말(200) 스스로 취득할 수 있는 경우에는, 위치 정보 서버(600)로부터 무선 단말(200)의 위치 정보를 취득하는 처리를 생략할 수 있다. 또한, 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 릴레이 노드(300) 스스로 취득할 수 있는 경우에는, 위치 정보 서버(600)로부터 릴레이 노드(300)의 위치 정보를 취득하는 처리를 생략할 수 있다. 따라서, 동작 패턴 1에 의하면, 무선 기지국(100)과 위치 정보 서버(600)의 사이에서 시그널링이 발생하지 않아, 네트워크의 트래픽 증대를 억제할 수 있다.
(2) 제2 실시 형태
제2 실시 형태에서는, 무선 단말(200)을 이용하여 무선 품질 정보 및 위치 정보를 취득하기 위한 측정 처리를 행하는 케이스에 대하여 설명한다. 이러한 기술은, MDT(Minimization of Drive Test)로 불린다.
무선 통신 시스템에서는, 무선 기지국(100)을 설치한 후에, 주변에 빌딩이 건설되거나, 주변 기지국의 설치 상황이 변화되면, 당해 무선 기지국(100) 주변의 무선 전파 환경이 변화된다.
이 때문에, 종래는, 측정 기재를 탑재한 측정용 차량을 이용하여, 무선 전파 환경에 관한 무선 품질 정보를 정기적으로 취득하는 것이 행해지고 있다. 구체적으로는, 측정용 차량에 의해, 통신 지역 내의 각 위치에서 무선 품질을 측정한다.
이러한 수집 방법은, 공정수가 많아 비용이 높다는 과제가 있다. 이 과제에 대하여, MDT는, 사용자의 무선 단말(200)을 사용하여, 수집 작업을 자동화하고자 하는 것이다(3GPP TR36.805 및 TS37.320 참조).
(2.1) 무선 통신 시스템의 전체 구성
도 13은, 제2 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 13에서는, 제1 실시 형태에서 설명한 이동 관리 장치(500)나 위치 정보 서버(600)의 도시를 생략하고 있다.
도 13에 나타내는 바와같이, 제2 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)은, 무선 기지국(100) 및 복수의 무선 단말(200)을 가진다. 무선 통신 시스템(1)은, 예를 들면, 제4 세대(4G) 휴대 전화 시스템으로서 위치되어 있는 LTE-Advanced에 의거하여 구성되어 있다.
무선 기지국(100)은, 예를 들면 반경이 몇백m 정도의 셀을 형성하는 매크로 기지국이다. 무선 기지국(100)이 형성하는 셀이란, 무선 기지국(100)에 접속가능한 통신 지역이다. 무선 기지국(100)은, 도시를 생략하는 백홀 네트워크에 접속되어 있다.
무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)이 형성하는 셀 내에 위치하고, 무선 기지국(100)에 무선에 의해 접속하여 통신을 행하고 있다.
무선 단말(200)은, 사용자(U)가 소지하고 있고, 사용자(U)의 이동에 따라 이동한다. 무선 단말(200)은, 휴대 전화 단말이어도 되고, 카드형의 통신 단말이어도 된다.
각 무선 단말(200)은, 수신하는 무선 신호의 무선 품질의 측정을 행한다. 무선 품질로는, 주기적으로 송신되는 참조 신호의 수신 전력(RSRP), 또는 당해 참조 신호의 수신 품질(RSRQ) 등이다. 무선 단말(200)은, 접속처의 무선 기지국(100)으로부터 수신하는 무선 신호의 무선 품질뿐만 아니라, 수신가능한 무선 신호의 무선 품질을 측정한다. 무선 단말(200)은, 정기적으로 무선 품질을 측정한다. 혹은, 무선 단말(200)은, 접속처의 무선 기지국(100)과의 사이의 무선 품질의 레벨이 소정 레벨을 밑돌았을 경우 등에 무선 품질을 측정해도 된다.
각 무선 단말(200)은, GPS 등 무선 단말(200) 단체로 위치 정보를 측정할 수 있는 시스템을 가지고 있는 것과, 그러한 측위 시스템을 가지고 있지 않은 것이 있다. 측위 시스템을 가지고 있지 않은 무선 단말(200)에 대하여 위치 정보를 취득하는 경우에는, 무선 기지국(100)은, 위치 정보 서버(600)로부터 당해 위치 정보를 취득할 필요가 있으므로, 무선 기지국(100)과 위치 정보 서버(600)의 사이에서 시그널링이 발생한다. 또한, 아이들 상태의 무선 단말은 정확한 위치를 측정할 수 없다.
무선 기지국(100)은, MDT configuration에 따라, 무선 단말(200)을 이용하여 무선 품질 정보 및 위치 정보를 수집한다. 여기에서, GPS 등의 측위 시스템을 가지지 않는 무선 단말(200)을 MDT에 사용하면, 시그널링에 의한 네트워크(백홀)의 트래픽 증대로 연결된다. 또한, 아이들 상태의 무선 단말은, 정확한 위치를 측정할 수 없다. 여기서, 무선 단말이 가지고 있는 위치 측정 능력(측위 능력)에 의거하여, MDT에 사용하는 무선 단말을 선택한다.
(2.2) 무선 기지국의 구성
도 14는 제2 실시 형태에 관련된 무선 기지국(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 제2 실시 형태에 관련된 무선 기지국(100)은, 안테나(101), 송수신부(110), 제어부(120), 백홀 통신부(130) 및 기억부(140)를 가진다.
송수신부(110)는, 무선 신호를 처리하는 무선부(111)와, 베이스 밴드대의 신호를 처리하는 베이스 밴드부(112)를 가진다. 송수신부(110)는, 안테나(101)를 통하여, 무선 단말(200)과의 사이에서 무선 신호의 송수신을 행한다.
제어부(120)는, 예를 들면 CPU를 이용하여 구성되고, 무선 기지국(100)이 구비하는 각종 기능을 제어한다. 백홀 통신부(130)는, 백홀 네트워크를 통하여 다른 무선 기지국과의 통신을 행한다. 기억부(140)는, 예를 들면 메모리를 이용하여 구성되고, 무선 기지국(100)의 제어 등에 이용되는 각종 정보를 기억한다.
제어부(120)는, 능력 정보 취득부(121), 능력 판별부(122), 단말 선택부(127) 및 측정 제어부(128)를 가진다.
능력 정보 취득부(121)는, 자국에 접속하는 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 정보(단말 능력 정보)를 취득한다.
능력 판별부(122)는, 단말 능력 정보에 따라, 자국에 접속하는 무선 단말(200)의 위치 정보를 무선 단말(200)로부터 취득 가능한지 여부를 판별한다. 능력 판별부(122)는, 복수의 무선 단말(200)로부터의 단말 능력 정보에 따라, 무선 단말 스스로 위치 정보를 취득 가능한지 여부를 복수의 무선 단말(200)마다 판별한다.
단말 선택부(127)는, 능력 판별부(122)에 의한 판별 결과에 의거하여, 측정 처리(MDT)에 사용하는 무선 단말(200)을 선택한다.
측정 제어부(128)는, 무선 단말(200)에 의한 무선 품질 정보 및 위치 정보의 측정을 제어한다.
(2.3) 무선 통신 시스템의 동작
도 15는, 제2 실시 형태에 관련된 무선 통신 시스템(1)의 동작 시퀀스를 나타내는 시퀀스도이다.
도 15에 도시하는 바와같이, 단계 S301에 있어서, 무선 기지국(100)은, MDT에 의한 측정 처리를 개시할지 여부를 확인한다. MDT에 의한 측정 처리는, 정기적으로 행해져도 되고, 오퍼레이터의 서버로부터의 지시에 따라서 행해져도 된다. MDT에 의한 측정 처리를 개시하는 경우, 처리가 단계 S302로 진행된다.
단계 S302에 있어서, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 Capability Request 메시지(능력 정보 송신 요구)를 각 무선 단말(200)에 송신한다.
단계 S303에 있어서, 각 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 Capability Request 메시지에 따라, 자단말의 측위 능력을 나타내는 Capability Indication 메시지(단말 능력 정보)를 무선 기지국(100)에 송신한다.
단계 S304에 있어서, 무선 기지국(100)은, 각 무선 단말(200)로부터의 단말 능력 정보에 따라, 무선 단말(200)이 어떠한 위치 측정 능력(측위 능력)을 가지고 있는지를 판별한다. 그리고, 무선 기지국(100)은, 무선 단말(200)의 측위 능력의 정보를 바탕으로, 측정 처리(MDT)에 사용하는 무선 단말(200)을 선택한다.
단계 S305에 있어서, 무선 기지국(100)은, 측정 처리(MDT)에 사용하는 무선 단말(200)에 대하여, 무선 품질 정보 및 위치 정보의 측정 제어(MDT indication)에 관한 정보를 송신한다.
측정 처리(MDT)에 사용하는 무선 단말(200)은, 무선 기지국(100)으로부터의 제어에 따라, 수신하는 무선 신호의 무선 품질 및 위치를 측정하고, 네트워크로부터 요구가 있는 경우에 측정 결과를 나타내는 Measurement Report 메시지를 무선 기지국(100)에 송신한다.
무선 기지국(100)은, 이와같이 하여 수집되는 무선 품질 정보 및 위치 정보를, 오퍼레이터의 서버에 송신하거나, 혹은, 자국의 통신 파라미터의 조정에 사용한다.
(2.4) 제2 실시 형태의 효과
이상 설명한 바와같이, 제2 실시 형태에 의하면, 무선 기지국(100)은, 예를 들면, 복수의 무선 단말(200) 중, GPS 등의 측위 시스템을 가지고 있는 무선 단말(200)을 선택하여 MDT에 사용함으로써, 위치 정보 서버(600)로부터 무선 단말(200)의 위치 정보를 취득하는 처리를 생략할 수 있다. 따라서, 위치 정보 서버(600)와의 사이의 시그널링에 의한 네트워크(백홀)의 트래픽 증대를 억제할 수 있다. 또한, 아이들 상태의 무선 단말을 이용하여 MDT를 행하는 경우에도, 정확한 위치를 측정할 수 있다.
(3) 그 외의 실시 형태
상기한 바와 같이, 본 발명은 실시 형태에 의해 기재했는데, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해야 하는 것은 아니다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백해진다.
상술한 실시 형태에서는, LTE-Advanced에 의거하는 무선 통신 시스템을 예시했는데, LTE-Advanced에 한정되지 않고, 예를 들면 모바일 WiMAX(IEEE 802.16e)에 의거하는 무선 통신 시스템 등, 다른 무선 통신 시스템에 대하여 본 발명을 적용해도 된다.
이와 같이 본 발명은, 여기에는 기재하지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 이 개시로부터 타당한 특허청구의 범위의 발명 특정 사항에 의해만 한정되는 것이다.
또한, 일본국 특허출원 제2010-169797호(2010년7월28일 출원)의 전내용이, 참조에 의해, 본원 명세서에 들어가 있다.
<산업상의 이용 가능성>
이상과 같이, 본 발명에 관련된 무선 기지국 및 그 제어 방법에 의하면, 무선 단말의 위치 정보를 취득할 필요가 있는 처리를 행하는 경우에도, 네트워크의 트래픽 증대를 억제할 수 있으므로, 이동체 통신 등의 무선 통신에 있어서 유용하다.

Claims (7)

  1. 무선 기지국에 접속하는 무선 단말에 대하여, 상기 무선 단말의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 송신하는 송신부와,
    상기 무선 단말로부터 송신된 상기 단말 능력 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부가 수신한 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 무선 단말의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 단말로부터 취득 가능한지 여부를 판별하는 판별부를 구비하는, 무선 기지국.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신부는, 무선 중계국이 상기 무선 단말의 핸드오버 후보가 되는 경우에, 상기 능력 정보 송신 요구를 송신하는, 무선 기지국.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 송신부는, 또한, 상기 무선 중계국에 대하여, 상기 무선 중계국의 측위 능력을 나타내는 중계국 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 송신하고,
    상기 수신부는, 또한, 상기 무선 중계국으로부터 송신된 상기 중계국 능력 정보를 수신하고,
    상기 판별부는, 또한, 상기 수신부가 수신한 상기 중계국 능력 정보에 따라, 상기 무선 중계국의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 중계국으로부터 취득 가능한지 여부를 판별하는, 무선 기지국.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 무선 단말 및 상기 무선 중계국의 각각으로부터 위치 정보를 취득가능하다고 판별된 경우에, 상기 무선 단말 및 상기 무선 중계국의 각각으로부터 위치 정보를 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해 취득된 위치 정보에 따라 상기 무선 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부를 더 구비하고,
    상기 핸드오버 제어부는, 상기 무선 단말과 상기 무선 중계국의 사이의 상대 거리의 변화량이 소정량을 넘는 경우에, 상기 무선 중계국으로의 핸드오버를 규제하는, 무선 기지국.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신부는, 무선 단말을 이용하여 무선 품질 정보 및 위치 정보를 취득하기 위한 측정 처리를 행하는 경우에, 상기 능력 정보 송신 요구를 송신하는, 무선 기지국.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 무선 기지국에 접속하는 복수의 무선 단말 중에서, 상기 측정 처리에 사용하는 무선 단말을 선택하는 선택부를 더 구비하고,
    상기 송신부는, 상기 능력 정보 송신 요구를 상기 복수의 무선 단말의 각각에 송신하고,
    상기 판별부는, 상기 수신부가 상기 무선 단말로부터 수신하는 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 복수의 무선 단말 각각의 측위 능력을 판별하고,
    상기 선택부는, 판별된 측위 능력에 따라, 상기 측정 처리에 사용하는 무선 단말을 선택하는, 무선 기지국.
  7. 무선 기지국의 제어 방법으로서,
    상기 무선 기지국에 접속하는 무선 단말에 대하여, 상기 무선 단말의 측위 능력을 나타내는 단말 능력 정보의 송신을 요구하는 능력 정보 송신 요구를 송신하는 단계와,
    상기 무선 단말로부터 송신된 상기 단말 능력 정보를 수신하는 단계와,
    상기 수신하는 단계에서 수신한 상기 단말 능력 정보에 따라, 상기 무선 단말의 지리적인 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 무선 단말로부터 취득 가능한지 여부를 판별하는 단계를 구비하는, 제어 방법.
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