WO2004112419A1

WO2004112419A1 - 基地局装置および移動通信システム

Info

Publication number: WO2004112419A1
Application number: PCT/JP2003/007443
Authority: WO
Inventors: Takayoshi Ode; Kazuo Kawabata
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2004-12-23
Also published as: US20090318156A1; US20060030323A1; CN1771752A; EP1633159A1; US8260300B2; JPWO2004112419A1; US20120275434A1; CN100556178C; US7672276B2; JP4223039B2; EP1633159A4

Abstract

　無線通信におけるハンドオーバ方法である。基地局装置において､端末の受信状態を監視し、受信状態に基づいて、呼損や品質劣化が生じる可能性のある端末、あるいは呼損や品質劣化が生じている端末を検出し、該端末を現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる。

Description

明細書

基地局装置および移動通信システム

技術分野

本発明は基地局装置および移動通信システムにかかわり、特に、伝送速度の低下などを原因とする呼損や品質劣化の対策として、ある端末またはあるサービスに対して所要伝送速度を満たせなくなつたり、満たせても余裕が無かったりする場合、その端末が移動することなく同じ位置（場所）で使用されている別な周波数へとハンドオーバすることによって、呼損等の問題を解決する基地局装置および移動通信システムに関する背景技術

以下では、 W-CDMAシステムを例として説明することにするが、断りのない限り移動通信システムにおいて実施可能である。すなわち、本発明は移動通信全般に対して適用されるものであり、W-CDMAシステムに対してのみ適用されるものではない。

W-CDMA システムにおいて、図 48 に示すようなセルラ構成のサ一ビスエリア (六角形エリア）が形成され、中心に無線基地局が配置され、それぞれのサービスエリアは 1 つ又は複数のセクタで構成されている。図 48では 3セクタ構成を示している。以後、無線基地局を単に基地局または Node B と呼ぶ。

また、それぞれのセクタに対して、複数の周波数（搬送波）が割り当てられている。図 49 に 1 つのセクタに周波数が二つ割り当てられている場合を示す。この図において、基地局 Node B 1の周波 ¾を Π とし、そのサービスエリアを実線で示している。基地局 Node B2の周波数を f2 とし、そのサービスエリアを点線で示している。図示の都合上、実線と点線はずらして描写しているが、重なっていても良い。なお、図 49では 1周波数に 1つの基地局すなわち 1 Node B として示しているが、図 50に示すように 2周波数で 1 Node B としてもよい。本明細書では、基本的には 1周波数当り 1 送受信機 TRX を配設するものとして示す。従つて、 INode B に 1送受信機（1周波数）が設けられる場合（図 49)と 1 Node B に複数送受信機 TRX1, TRX2が設けられる場合（図 50)の両者がある。なお、通常、端末は W-CDMA システム用いられる周波数全てに対して、送受信が可能である。 '

• ハンドォーバについて

図 51 に示すように、端末 UE 1 が基地局 BTS 1 のセル CL1 から基地局 BTS2 のセル CL2 に移動することによって接続先基地局を変える動作を総称してハンドオーバと言う。移動によるハンドォ一パは周知で、その方法によって、ソフトハンドオーバ、ハードハンドオーバ、異周波数ハンドオーバ、セルチェンジなどに分けられるが、以降ハンドオーバと略す。

また、従来の 3GPP リリース 99及び PDCOPersonal Digital Cellular)などのシステムにおけるハンドオーバは、基地局の上位である無線ネットワーク制御装置 (RNC : Radio Network Controller)が主導することによって、実施されている。すなわち、 RNCは端末の移動を管理し、セル間、セクタ間、異周波数間及び異システム間のハンドオーバを制御している。具体的な制御としては、ハンドオーバ先基地局の指定、ハンドオーバ先基地局へ無線リンクの設定の指示、端末 UE に対して無線リンクの張り直しの指示などである。なおこの際、基地局（Node B)は、 RNCの指示に従い処理を実行する。また、通常のハンドオーバは、端末の移動に伴って行われる。

• HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)

W-CDMAなどの移動通信では、バケツトを用いてデ一夕通信が行われている。 W-CDMAでは、 3GPP(3rd Generation Partnership Project)において仕様の検討が行われており、ここで決められたプロトコルを用いて、無線基地局及び端末（携帯電話など）間でパケット通信が行われている。

現在、 3GPP において、さらなる高速パケット通信を行うために HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)方式の検討が行われている。これは、下り（基地局から端末への通信）におけるバケツト通信を、 2M bps (現状では 2Mbps)と言った高速なものとするための技術である。 HSDPA は、前述のように 3GPP の仕様であるリリ一ス 5での規格化を実施するべく検討が行われている。従来の仕様である 3GPP リリース 99 と比較し、その無線チャネル構成、再送制御及びスケジュ —ラの導入が HSDPA大きな変更点である。以下、簡単に無線チャネルの構成を説明し、本発明の直接関係するスケジューラについて説明する。

図 52 は HSDPAシステムの構成概略図である。 3GPPでの無線アクセス系は、 RNC (無線制御装置） 1 と NodeB (基地局） 2 、 UE (User Equipment：端末） 3から構成されており、； RNCは CN ( Core Network) 4に接続される。

HSDPA では、パケットデータの伝送チャネル CH として、 ①有線下り区間において HS-DSCH (High Speed - Downlink Shared Channel) , ②無線下り区間において HS.PDSCH (High Speed一 Physical Downlink Shared Channel) を使用する。すなわち、 HS-DSCH と HS-PDSCH は下り専用のチャネルで、複数の UEで共有され、タ一ポ符号などによって符号化されたパケッ卜を伝送する。また、無線下り区間において、高速制御チャネルとして③ HS-SCCH ( High Speed Shared Control Channel) が設定され、複数の UE 3が HS.PDSCH上でパケットデータを受信するための制御情報が伝送される。制御情報には、ユーザ識別子（UEID： User Equipment Identifier) , HS'PDSCHのデータを受信するための各種パラメタ（無線拡散コード、変調方式、デ一夕長情報など）がある。 HS-SCCHは複数の UE 3で共有される。

更に、無線上り区間において④ HS-DPCCH ( High Speed Dedicated Physical Control Channel)がユーザ毎に設定される。 HS-DPCCHは個別チャネルであり、各端末から基地局に対して、受信状況（誤り無くパケットを受信できたかできないか）や受信状態（簡単な例としては C/I)を元に受信可能なビット数などを示す値を伝送するチャネルである。前者の受信状況を示す通知を ACK (受信確認通知）、 NACK (受信失敗通知）と呼ぴ、後者の受信状態を示す情報を CQI (Channel Quality Indicator)と呼ぶ。

以上に加えて、 ⑤ DL Associated DPCH (Downlink Associated Dedicated Physical Channel)と⑥ UL Associated DPCH (Uplink Associated Dedicated Physical Channel)がある。このチャネルは各端末と基地局の個別に張られた無線チャネルであり、従来のリリース 99 力、ら用いられている DPCH ( Dedicated Physical Channel) のうち、特に HS'PDSCHに付随して用いられるチャネルである。以後、 DL A-DPCH と UL A-DPCH と略す。

• ACK/NACKと再送制御について HSDPAでは、 NodeB . 2 と UE 3の間でデータの再送制御を行っており、 UE 3 は、受信データに対する ACK (受信確認通知）や NACK (受信失敗通知）を、 HS-DPCCHを使用して、 NodeB 2に通知する。

再送制御の流れを図 53 に示し、端末 UEの構成を図 54に、基地局 Node Bの構成を図 55に示す。

端末 UE 3において、前述の HS-PDSCHによって伝送されたパケットを無線部 3aで受信し、復調部 3bで復調、復号後、再送制御部 3cで CRCチェックしてバケツトの受信状況（例えば誤りなしに受信できたか、できないか）を確認する。ここで、例えば誤りがないと判明した場合は、前述の UL HS-DPCCHを用いて変調部 3d、無線部 3eを介して ACKを送信することにより新規の送信を基地局 Node Bに対して要求する。一方、 CHC チェックの結果、誤りがあると判明した場合、 UL HS-DPCCHを用いて NACKを送信することにより基地局 Node Bに対して再送要求を行う。このとき、例えば誤りなく受信できるまで再送を行う。

一方、基地局 Node Bでは、無線部 2aで UL HS-DPCCHを受信し、復調部 2b において復調、復号する。その後、 ACK/NACK抽出部 2c において ACK/NACK 信号を抽出し、再送制御部 2d は再送制御を行う。すなわち、再送制御部 2d は ACK の場合、送信バッファ 2e に保存されている送信成功のパケットを削除し、 NACK の場合、送信バッファ 2e に保存されている送信不成功のパケットを、 HS-PDSCH を用いて変調部 2f、無線部 2g を介して再度送信する。これらの再送制御は次に述べるスケジューラ部で行われる。

なお、端末 UE における受信状態によって、受信データに誤りがあるかないかで、 ACKを返送するか、 NACKを返送するかが変わるわけであるが、その原因としては、 C/I、 S/N の状態及び端末の移動速度に依存する部分が大きい。 C/I は Carrier/ Interferenceで S/Nや SIR ( Signal/ Interference) などに相当するもので、 Cは信号電力を表し、 Iは対干渉電力を表し、干渉の大きさの指標である。 C/I が小さくなるすなわち干渉が大きくなるほど、受信状態が劣化していることを表す。

• スケジューラについて

3GPP のリリ一ス 5 より導入された HSDPA において、前述の無線チャネルとバケツ卜伝送の順番を決定するスケジューラ機能が新たに加えられた。スケジュ —ラの説明を行うために、 HS-PDSCH ついて、更に説明を加える。 HS-PDSCH は、従来からある DPCH とは異なり、通信相手である端末に対して個別に設けられ無線チャネルではない。すなわち、例えば 1つの HS-PDSCH を時分割し 1つまたは複数の端末で共有（Share) して使用するものである。

図 56 (A) 〜図 56(D)は HS-PDSCH 上でのパケットデータの受信メカニズム説明図である。

HS-SCCH上では、図 56(A)に示すように、 TTI (Transmition Time Interval = 2ms) と呼ばれる送信周期が設定されており、送信すべき制御情報が存在する場合のみ、該制御情報が TTIに合わせて送信され、複数の UE(UE#0,#1の 2つとする）により受信される。 HS-SCCH で伝送されるデータには、ユーザ識別子 (UEID： User Equipment Identifier) と HS'PDSCHのデ一夕を受信するための各種パラメタ（無線拡散コード、変調方式、データ長情報など）がある。

UEは全ての TTIで HS-SCCHデータを受信する。例えば、図 56 (B) の slot#l では、 UE#0 と UE#1が同時に HS-SCCHデータを受信する。ここで、各 UEはデータ内の UEID を参照し、自 ID と比較する。この場合、 slot#l における HS-SCCH データの UEID は、「UE#1」となっているため、 UE#0 は、受信 HS-SCCH データを破棄し、一方、 UE#1 は受信 HS-SCCH データ内の制御デ一タを取り込む。その後、 UE#1は制御データ部分から HS-PDSCH受信用パラメ夕を抽出し、 HS-PDSCH上でパケットデータを受信する（図 56 ( C) 、（D))。

UE# 1 はデータを受信したのちデータ内に含まれている「順序番号」を参照し、データの欠落がなかったかどうかを確認する。データ欠落なく全てのデータを誤りなく（CRCエラーなく）受信できた場合には、 HS-DPCCHを使用して NodeB に ACKを通知する。また、データの欠落があった場合には、あるいは CRCチエツクエラ一が発生した場合には、 HS-DPCCHを使用して NodeB に NACKを通知する。 slot#2〜5，slot#7~8 についても同様であり、 UE# 1 は slot#l, の HS.PDSCH を介してパケットデータを受信し、 UE#0は slot#2〜3， 5, 7~8の HS-PDSCHを介してパケットデータを受信する。

どのスロットにどの端末を割り当ててパケットを送信するかのスケジュール管理及び再送制御を行うのがスケジューラである。図 57はスケジューラを含む基地局 Node Bの構成図であり、 2hはスケジューラ、 2 i はハンドオーバ制御部、 2 j は受信データより端末の受信状態情報である CQI 情報を抽出する CQI抽出部であるである。

以下にスケジューラ 2h の動作について、例を挙げて説明する。スケジューラ 2hは、端末より報告される CQIや伝送するデ一夕の通信サービス内容（品質サービス QoS)によって、各端末向けのデータ伝送の順番を決定し、その順番で送信するものである。順番決定の具体例を以下に挙げる。なお、以下は、代表的な方法であり、この方法に限定されるものではない。

① C/I法

C/Iを基に、 C/Iの良いものから順に送信を行う。 HSDPAの場合は CQI値の高いものを C/I が良いとする。 C/I が悪い端末は、送信する機会が与えられない可能性がある。

©Round Robin法

端末の受信状態に関わらず、均等に送信を行う方法。

③ Proportional Fairness法

送信時間を均等とし、 C/Iの良いものから順に送信を行う方法。

また、上述の方法に加え後述のトラヒッククラス（Streaming class, Conversational class, Interactive class, Background class)に文 9 る ¾み付フを行うことも考えられる。これらトラヒッククラスを称して QoS (Quality of service)と呼ぶ。 QoS には、最高速度（bit/sec)や最低速度（bit/sec)などがパラメ一夕として規定される。特に、 Conversational Classや Streaming classでは、その用途から即時性が求められており、最低速度の規定が厳しい。この最低速度が守れない場合には、サービスを行わなかったり、中止したり、伝送したデ一夕の品質が保たれなかったりしてしまう。分かりやすい例としては、動画伝送時に画像がコマ送りになってしまったり、音声や画像が途切れてしまったりといった状態となつてしまう。

① Conversational class ：双方向で低遅延品質が要求されるクラス（例：音声）

② Streaming class : 片方向で低遅延なストリ一ミングサービスが要求されるクラス（例：リアルタイム動画像配信）

③ Interactive class ：一定時間内での応答及び低誤り率が要求されるクラス (例： W E B閲覧、サーバ一アクセス）

©Background class: ノックグランドで行うようなべストエフォ一トクラス（例： E-mailや f t pなど）

• 従来の問題点

端末の置かれた伝搬環境や移動速度によっては、伝送するサ一ビス QoSの最低速度の規定を守ることができず、通信途中で呼損となってしまったり、品質が劣化してしまったりする問題点がある。具体的な例を用いて以下に説明する。

ある端末 UE2が、即時性の要求されるサービス（動画像伝送）を受信しているとし、スループットが 2Mbyte/sec 必要だったとする。しかしながら、伝搬環境が悪かつたり、干渉波が強かつたり（すなわち C/I が劣化していたり）するため、再送を繰り返す必要があり、実際のスループット（伝送速度）は IMbyte/sec となつてしまったとする。この時、動画像のコマが落ち、人などの動作がぎこちなくなつたり、動画像が静止したままとなったりなどの問題が生じてしまう。場合によつては、動画像品質が保たれないため、サービスを停止しなければならなくなるなどの問題が生じる。

呼損や品質劣化を防止する従来技術として移動端末の通信速度（スループット）を測定してハンドオーバするか否かの判断をする従来技術（特許文献 1 )はあるが、余裕の少ない端末から、異なる周波数の基地局にハンドオーバさせるものはない。呼損や品質劣化を防止する従来技術として受信レベルに基づいて、余裕の少ない端末からハンドォ一パする従来技術（特許文献 2)はあるが、移動端末の通信速度 (スループット）あるいは遅延時間或いは送信電力などに基づいてハンドオーバするか否かの判断をし、異なる周波数の基地局にハンドオーバさせるものではない。異なる周波数でハンドオーバする従来技術（特許文献 3 )はあるが、呼損や品質劣化を生じる可能性のある端末を移動端末の通信速度（スループット）あるいは遅延時間或いは送信電力などに基づいて検出し、ハンドオーバさせるものではない。以上から本発明の目的は、呼損や品質劣化を生じる可能性のある端末を検出し、該端末を異なる周波数の基地局にハンドオーバさせることにより呼損や品質劣化を防止することである。 · 特許文献 1 特開平 1-274524号

特許文献 2 特開平 7-240959号

特許文献 3 特開平 10- 136425号発明の開示

本発明の基地局装置は、端末の受信状態を監視し、該受信状態に基づいて、呼損や品質劣化が生じる可能性のある端末、あるいは呼損や品質劣化が生じている端末を検出し、該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドォ一パさせる。

具体的には、基地局装置は、各端末から送信された信号を受信して復調し、復調されたデータより端末の受信状態を示す CQI 情報を抽出し、前記端末の CQI情報に基づいて該端末へ送信するデータのサイズを設定し、前記送信デ一夕のサイズ及び該デ一夕の送信時刻と受信時刻に基づいて伝送速度を算出し、前記送信デ一夕のサービス品質 QoS により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいて、端末についてハンドオーバが必要であるか判断し、必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる。

又、別の例では、基地局装置は、各端末から送信された信号を受信して復調し、復調されたデ一夕より端末の受信状態を示す CQI情報を抽出し、前記端末の CQI 情報に基づいて該端末へ送信するデ一夕のサイズを設定し、前記送信データのサィズ及び該データの送信時刻と受信時刻に基づいて伝送遅延時間を算出し、前記送信データのサービス品質 QoS により決まる最大許容遅延時間と算出した伝送遅延時間とに基づいて、各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へ八ンドォ一パさせる。

以上のように、本発明によれば、ある端末またはあるサービスに対して所要伝送速度を満たせなくなったり、満たせても余裕が無かったりする場合は、その端末が移動することなく同じ位置（場所）で使用されている別な周波数へとハンドォーバすることによって、呼損等の問題を解決することができる。図面の簡単な説明

図 1 はサービス毎にスループット（伝送速度）を算出し、該スループットに基づいてハンドオーバを行う第 1実施例の構成図ある。

図 2は第 1実施例のプロトコル例である。

図 3は第 1実施例の第 1の処理フロー例である。

図 4は第 1実施例の第 2の処理フロー例である。

図 5は第 1実施例の第 3の処理フロー例である。

図 6は第 1実施例の第 4の処理フロー例である。

図 7は第 1実施例の第 5の処理フロー例である。

図 8は第 1実施例の第 6の処理フロー例である。

図 9は第 1実施例の一般形式の構成図である。

図 1 0はハンドオーバ制御部をスケジューラに組み込んだ場合の第 1実施例の構成図である。

図 1 1は 1 つの Node B に 2つの搬送波（周波数 fl， f2)を割り当てた場合の構成図である。

図 1 2は第 2実施例の構成図である。

図 1 3は第 2実施例のプロトコル例である。

図 1 4は第 2実施例の第 1の処理フローである。

図 1 5は第 2実施例の第 2の処理フローである。

図 1 6は第 2実施例の第 3の処理フローである。

図 1 7は第 3実施例の構成図である。

図 1 8は第 3実施例のプロトコル例である。

図 1 9は第 3実施例の第 1の処理フローである。

図 2 0は第 3実施例の第 2の処理フローである。

図 2 1は第 4実施例の構成図である。

図 2 2は第 4実施例のプロトコル例である。

図 2 3は第 4実施例の第 1の処理フ口一である。

図 2 4は第 4実施例の第 2の処理フローである。

図 2 5は変形例の構成図である。図 2 6は基地局の第 1の制御処理フローである。

図 2 7は基地局の第 2の制御処理フローである。

図 2 8は第 5実施例の構成図である。

図 2 9は基地局の第 1の制御処理フローである。

図 3 0は基地局の第 2の制御処理フローである。

図 3 1 は第 6実施例の構成図である。

図 3 2は基地局の第 1の制御処理フローである。

図 3 3は基地局の第 2の制御処理フローである。

図 3 4は第 7実施例の構成図である。

図 3 5は第 7実施例のプロトコル例である。

図 3 6は基地局の第 1の処理フローである。

図 3 7は基地局の第 2の処理フロ一である。

図 3 8は第 8実施例の構成図である。

図 3 9は第 8実施例の第 1の処理フローである。

図 4 0は第 8実施例の第 2の処理フローである。

図 4 1 は第 9実施例の構成図である。

図 4 2は第 9実施例の第 1の処理フローである。

図 4 3は第 9実施例の第 2の処理フローである。

図 4 4は第 10実施例の第 1のイメージ図である。

図 4 5は第 10実施例の第 2のイメージ図である。

図 4 6は第 10実施例のプロトコルである。

図 4 7は第 10実施例の処理フローである。

図 4 8はセルラ構成のサービスエリア説明図である。

図 4 9は 1つのセクタに周波数が二つ割り当てられている場合の説明図である。図 5 0は 2周波数で 1 Node B とする構成説明図である。

図 5 1 は八ンドオーバ説明図である。

図 5 2は HSDPAシステムの構成概略図である。

図 5 3は再送制御の流れ説明図である。

図 5 4は端末 UEの構成図である。図 5 5は基地局 Node Bの構成図である。

図 5 6は HS-PDSCH上でのパケットデータの受信メカニズム説明図である。図 5 7はスケジューラを含む基地局 Node Bの構成図である。発明を実施するための最良の形態

( A ) 第 1実施例

図 1 はサービス毎にスループット（伝送速度）を算出し、該スループットに基づいてハンドォ一パを行う第 1 実施例の構成図であり、図 2 にプロトコル例を、図 3〜図 8 に処理フロ一例を示す。図 3は図 2 のプロトコルにおける処理 P 1 の処理フロー、図 4は処理 P2の処理フ口一、図 5は処理 P3の処理フロー、図 6、図 7は処理 P4の処理フ口一、図 8は処理 P 5の処理フローである。図 1 において、図 57 で説明した従来例と同一部分には同一符号を付している。

基地局 Node B と端末 UE 1 〜UEn (図示せず）との間で通信を行うとし、 W-CDMAの HSDPAで実施した場合を例として以下に説明する。

まず、端末 UEkは、図 3に示すように、パイ口ットチャネル CPICHを受信することにより C/I あるいは SIR を測定または算出する（ステップ 101)。この結果を基に、端末 UEk の受信状態（または伝搬環境）を推定し、 CQI を算出する（ステップ 102)。 CQIは、例えば、 C/I と CQIの対応テーブルを用意し、該テ一ブルより求める。ついで、 CQIを符号化及び変調し、基地局 Node B に対して、図 2 に示すように HS-DPCCHに載せて返送する（ステツプ 103)。

基地局 Node B において、無線受信部（図示せず）は HS-DPCCHを受信し、復調部 2bは受信信号を復調及び復号し、 CQI抽出部 2jは復号データより CQI情報を抽出する（図 4、ステップ 151)。この場合、端末個別の拡散コ一ドを用いることによつて、情報がどの端末からのものであるか識別が可能である。

スケジューラ 2hの送信 UE選択部 11は、各端末より報告される CQIや伝送デ —夕の通信サービス内容（品質サービス QoS)に基づいて各端末向けのデータ伝送順を決定して送信パッファ 2 eに入力する（ステツプ 152)。

次に、ブロックサイズ設定部 12 は CQIを基に送信データのトランスポートブロックサイズ（TrBlkSize : Transport block Size)を算出し（ステツプ 153)、着目端末番号と送信ビット数（トランスポートプロックサイズ TrBlkSize)を送信バッファ 2 e に入力する。

また、ブロックサイズ設定部 12は送信相手である端末番号（UE番号）、トランスポートブロックサイズ (TrBlkSize)、送信した時間、送信データのサービス品質 QoS (又はトラヒッククラス）をスループット算出部 13 に知らせておく（ステップ 154)。スループットは伝送速度とほぼ同義であることから、以後伝送速度をスル —プットと略す。

送信バッファ 2 eは送信順番の端末のトランスポ一トプロックサイズに応じたデータを変調部 2f に入力し、変調部 2f はこれを符号化し変調して端末に HS-PDSCH (図 2参照）を用いて送信する（ステップ 155)。

HS-PDSCHを受信した端末 UEkは、図 5に示すように受信したデ一夕に誤りがあるかないかを CRCチェックにより判定する（ステップ 201〜203)。誤りがある場合には、未達とし、 HS-DPCCH を用いて NACKを基地局 Node B に返送する（図 2参照、ステップ 204)。誤りが無い場合には、同様に HS-DPCCHを用いて ACKを返送する（ステツプ 205)。

端末 UEkからの HS-DPCCHを受信した基地局において、復調部 2b は受信信号を復調、復号し、 ACK/NACK 抽出部 2cは復調デ一夕より ACK/NACKを抽出し、受信時間を記録してスループット算出部 13 に入力する（ステツプ 251~253)。 NACKであれば、スケジューラ 2hは再送制御を行う（ステップ 254)。 ACKであれば、スループット算出部 13 は、品質サービス QoS を確認すると共に（ステツプ 255)、送信時に保持したトランスポートブロックサイズ TrBlkSize と送信時間 ts 及び受信時間 trより品質サービス QoS毎のスループット Tksを次式

Tks = TrBlkSize/ (tr - ts)

により算出してハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 256)。

又、スループット算出部 13は、 QoSに応じた所要スループット Tkdsを求めてハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステツプ 257)。所要スループット Tkds の算出法は、 QoSと所要スループットの対応テーブルを用意しておき、該対応テーブルより所要スルーブット Tkdsを求める。

また、スループット閾値発生部 14は上位より予め設定されている QoS に応じたスループット閾値 Tksthをハンドォ一バ制御部 2 i に入力する（ステップ 258)。このスループッ卜閾値 Tksthは実際のスループットと所望スループットの差であるスル一プット余裕の閾値である。

ハンドオーバ制御部 2 i は、 Tks と所要スループット Tkdsの差 Tks— Tkdsを算出し、該差（Tks— Tkds) とスループット余裕の閾値 Tksth とを比較する（ステップ 259)。

Tks - Tkds<Tksth であれば、着目端末をハンドオーバ候補とし、 δ k=Tksth- (Tks— Tkds)を計算して記憶する（ステップ 260)。一方、 Tks— Tkds≥ Tksthであれば、ハンドオーバ候補とせず何もしない。

以後、上記処理を、接続中の全ての端末 UE(UE l ~ UEn)に対して行い（ステツプ 261)、図つの処理フ口一に従って最も閾値に対して余裕のない端末 UEmを選定する。なお、端末に複数のサービスを行うことも可能でるため、一端末に対して QoS毎にスループットを算出し、所要スループッ卜との差や余裕を判断することも可能である。

図 7 では、 <5 max= 0 と初期化し（ステップ 271)、ついで、 i = 0 とした後、 i を歩進し（ステツプ 272,273)、 i がハンドオーバ候補数 n より大きくなつたかチェックし（ステツプ 274)、 i ≤ nであれば第 i 候補の <5 i と <5 max の大小を比較し (ステップ 275)、 δ ΐ ≤ δ maxであればステップ 273 に戻り以條の処理を繰返し、 (5 i > <5 maxであれば、（5 max= δ i とすると共に UEm =第 i候補とし（ステツプ 276)、ステップ 273に戻り以降の処理を繰返す。

一方、ステツプ 274で i > nとなれば、保存されている第 i 候補を最も閾値に対して余裕のない端末 UEm として選択し（ステツプ 277)、該端末 UEm を無線ネットヮ一ク制御装置 RNC に送信すると共にハンドオーバを要求する（ステップ 278)。

RNCのハンドォ一バ管理部は、基地局 Node Bから要求のあつた端末 UEmに対して従来の周知のハンドオーバ制御を行う。このハンドオーバ制御とは、図 8 に示すように、現基地局と異なる搬送周波数を有するハンドォ一バ先 Node B2の選定（ステツプ 301)、ハンドオーバ先の Node B2 と UE間の無線リンクの設定（ステツプ 302)、ハンドオーバの実施（ステツプ 303)及び元の Node B 1 と UE間の無線リンクの解除（ステップ 304)などである。

以上の第 1実施例に基づいて異なる周波数の基地局へハンドォ一バすることにより、以下の効果がある。

端末 UEm は、良い伝送環境に移れた場合、たとえば動画像伝送における画像の欠落などの障害なく通信が可能となる。

基地局 Node Bは、通信による処理負荷を軽減することができる。また、基地局間や周波数間の処理負荷の平準化が可能となる。これにより、新たなユーザに対してサ一ビスが可能となる。

通信システム（事業者）は、サービス（QoS)に対して、通信速度の保証が容易となる。これにより、ュ一ザに対して高品質をアピーできる。

なお、第 1実施例では、測定または算出した C/Iを元に CQI を算出し、基地局に返送しているが、 CQIを用いず C/Iを返送しても良いし、 S/Nを返送してもよい。また、この CQI をもとに基地局において、トランスポートブロックサイズ TrBlkSize を決定しているが、 CQI を用いず上位（RNC)で指定した TrBlkSize を用いて送信してもよい。

また、データの到達/未達を ACK/NACKを用いて返送している力スループットの計算が可能であれば、 ACK/NACKを用いなくても良い。

また、スループットの余裕を判断せず、単に所要スループットに対して満たしているか満たしていないか、すなわち、 Tks < Tkdsの場合、ハンドオーバを行うことも可能である。ただし、この場合には呼損となって通信が終了してしまう可能性もある。

スループット閾値 Tksthは、上位から与えられるとしても良いし、基地局で決めてもよい。また、サービス毎に可変しても良いし、伝送環境等を元にダイナミックに可変してもよい。

更に、所要スループットは、あるデータが伝送されるために許容できる時間を示しているため、最大許容遅延量と等価である。

本実施例におけるスループットの余裕の閾値との比較を RNC で行うなど、 RNC と基地局の処理の分担を変えることも可能である。

また、； RNCではなく、さらに上位の装置で制御することも可能である。ここで、上位である RNC において、ハンドオーバを制御管理することによって、ハンドオーバ先の周波数の選択が容易となる。

また、従来方法に従って送信相手の端末を選択する送信 UE選択部 11 を狭義スケジユーラとし、再送制御やトランスポートブロックサイズ TrBlkSizeの決定などの機能部を含めてスケジューラ部 2h'と呼ぶこととする。

図 9は第 1実施例の一般形式の構成図であり、図 1の ACK/NACK抽出部 2cは再送制御情報抽出部 2 に、 CQI抽出部 2jは品質情報抽出部 2;Γ に、ブロックサィズ設定部 12は送信ビット数設定部 12 ' に、スループット算出部 13は伝送速度算出部 13 ' に、スループット閾値発生部 14 は伝送速度閾値発生部 14 ' に変更されている。

図 1 の第 1実施例ではハンドオーバ制御部 2 i をスケジューラ 2h に入れていないが、図 10に示すようにスケジューラ部 2 hに組み込むこともできる。又、第 1 実施例は 1搬送波に対して INode B とした場合、すなわち、 INode B に 1搬送波を割り当てた場合を示しているが、 INode Bに複数搬送波を割り当てることもできる。図 11は 1つの Node B に 2つの搬送波（周波数 fl， f2)を割り当てた場合の構成図であり、それぞれの搬送波について送受信機（送受信系及びスケジユーラ、ハンドオーバ制御部）を設けた構成になっており、あたかも、 1搬送波が割り当てられた Node Bが 2台存在するように構成されている。尚、 RNC において八ンドオーバ管理部 laは図 8のハンドオーバ制御を行う。

(B) 第 2実施例

第 1実施例では基地局 Node Bでハンドオーバ制御を行って、ハンドオーバの必要性、ハンドオーバすべき端末の決定を行って無線ネットワーク制御装置 RNC に八ンドオーバ要求したが、これら処理をすベて RNC に持たせることができる。図 12 は第 2実施例の構成図であり、図 13 は第 2実施例のプロ卜コル例、図 14 〜図 16 は処理フローであり、第 1 実施例と異なる部分のみ以下に説明する。図 13のプロトコルにおいて、処理 P 1 ~ P3は第 1実施例と同じであり、処理 P41，P51 は第 1実施例と異なる。図 14は処理 P41の処理フロー、図 15、図 16は処理 P51 の処理フ口一である。

第 2実施例では、サービス品質 QoS に対する所要スループット Tkds、実際の UE毎かつ QoS毎のスループット Tks及ぴスループット閾値 Tksthをすベて上位である RNCで一元管理し、ハンドオーバの必要の有無判定を行う。これにより、あるセクタで使用されている周波数に対して、その使用状況や実際のスループットを考慮して、ハンドオーバの必要の有無やハンドオーバ先の周波数の選択が容易となる。また、従来のシステムとの親和性も高い。

以下に、第 1実施例と異なる動作についてのみ説明する。

周波数 fl を搬送波とする基地局 Node B 2ιにおいて、ある端末 UEkに対する実際のスループット Tks, 所要スループッ.ト Tkds を算出するまでの処理は、実施例 1 と同様である（図 14のステップ 251~ 256)。

次に、基地局 Node B 2ιのスループット算出部 13及びスループット閾値発生部 14 は、それぞれスル一プット Tks、所要スループット Tkds、スループット閾値 Tksthを RNCに報告する（ステップ 265)。この際、スループット算出部 13は UE番号（この場合は k)、 QoS (またはトラヒッククラス）も RNCに報告する。

RNC のハンドオーバ管理部 la は図 15 の処理フ口一に従ってハンドォ一バ制御を行う。すなわち、ハンドォ一パ管理部 laは上記のスループット Tks、所要スループット Tkds、スル一プット閾値 Tksthを受信すると（ステップ 250a〜250c)、第 1実施例と同様（図 6 の処理フロ一参照）に、最も余裕のないまたは、所要スル —プッ卜を満たしていない端末 UEmを選択する（ステツプ 259~ 261)。

次に、ハンドォ一パ管理部 laは、図 16の処理フローに従ってハンドォ一パ先 (たとえば，異なる周波数 f2 を搬送波とする基地局 Node B 2₂)を選択し、ハンドォーパを行う。尚、ステップ 300は図 7 と同一処理によりハンドオーバ端末を決定するステップ、ステップ 301〜304 は第 1 実施例の図 8 と同一処理ステップである。

以上により、第 2 実施例によれば、第 1 実施例と同様な効果を得ることができる。更に、ハンドオーバするための情報を一元管理できることにより、 RNCの制御が柔軟かつ容易となる。

( C )第 3実施例

第 3実施例は送周波数毎に制御部を持ち、基地局内だけでハンドオーバの分散処理を行う。図 17は第 3実施例の構成図、図 18は第 3実施例のプロ卜コル例、図 19〜図 20 は処理フローである。図 18のプロトコルにおいて、処理 P 1〜P3，P 5は第 1実施例と同じであり、処理 P42は第 1実施例と異なる。図 19 , 図 20は処理： P42の処理フ口一である。

第 1実施例及び第 2実施例では、上位（例えば RNC)でハンドォ一パの管理及び制御を行っているが、第 3実施例ではハンドオーバ制御部間の矢印で示すように、基地局同士又は基地局内の送受信機同士でハンドオーバの制御及び管理を行う。すなわち、上位装置による一元制御ではなく、分散自律制御を行う。

以下に第 1実施例と異なる動作のみ説明する。なお、基地局 Node B内の送受信機（周波数 fl ) 21に割り当てている端末を、基地局 Node B内の送受信機（周波数 f2) 22にハンドォ一パさせるものとする。

送受信機 21において、最も閾値に対して余裕のない端末 UEmを選定し、ハンドオーバすることを決定するところまでは、第 1実施例 1 と同様である（図 19のステップ 251~261、図 20 のステップ 262)。ステップ 262 は図 7の処理フ口一に従ってハンドオーバ端末を決定する処理ステップである。

次に、送受信機 2 1のハンドオーバ制御部 2 i は、ハンドォ一パ対象となる端末 UE mが移動することなく受信できる周波数を送信している基地局または基地局内の送受信機の中からハンドオーバ先を選定する（図 20のステップ 263)。ここでは仮に Node B 内の送受信機 22 とする。ついで、この送受信機 22のハンドォ一バ制御部 2 i に対して、ハンドォ一パを要求する（ステップ 264)。

ハンドオーバを要求された送受信機 22 のハンドォ一パ制御部 2 i は、端末 UEmに対してハンドォーバ制御を行う。

以上、第 3 実施例によれば、第 1 実施例と同様の効果を得ることができる。又、第 3実施例によれば、 RNC を介することなくハンドォ一パを行うことが可能なため、上位との通信量を削減できる。また直接情報交換が可能であることから、ハンドオーバに要する時間を短縮することが可能である。

( D ) 第 4実施例

第 1実施例〜第 3実施例においては、所要スループッ卜と実際のスループットの差に閾値を設け、最も劣化している端末からハンドオーバの対象とした。第 4 実施例では、各サービスに対して設定されている最大遅延許容時間を考慮し最も遅延に関して厳しい端末を選択し、ハンドオーバ制御を行う。

図 21は第 4実施例の構成図、図 22は第 4実施例のプロトコル例、図 23〜図 24 は処理フローである。図 21 において、図 1 の第 1実施例と異なる点は、遅延時間算出部 31 がスループッ卜算出部 11 に代わって設けられている点、最大許容遅延時間設定部 32がスループット閾値発生部 14の代わりに設けられている点である。また、図 22のプロトコルにおいて、処理 P I ~ P3,P5は第 1実施例と同じであり、処理 P43は第 1実施例と異なる。図 23、図 24は処理 P43の処理フローである。第 1 実施例と同様にある端末 UEkがサ一ビス ql(QoS=ql)を受信しているとし、その最大許容遅延時間を tql_ma_Xする。なお、最大許容遅延時間は上位から最大許容遅延時間設定部 32 に設定されるものとする。また、あるデータが、端末に正しく伝送されるまでに要した時間が伝送遅延時間であり、これを tk,ql とする。伝送遅延時間の算出法は、基地局が端末にデ一夕を送信した時間をスケジューラ部 2hの遅延時間算出部 31で記憶しておく。遅延時間算出部 31 は端末より返された ACKの受信時間を監視し、送信したデータ量（トランスポートブロックサイズ TrBlkSize)と前述の送信時間 ts、受信時間 trを基に単位データ量当りの伝送遅延時間 tk,qlを次式 tk,ql = (tr - ts)/TrBlkSize

により算出し、ハンドオーバ制御部 2 i に入力する（以上、図 23のステップステツプ 401〜405)。ついで、最大許容遅延時間設定部 32は予め設定されている品質サ —ビス QoSに応じた最大許容遅延時間 tql_maxをハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 406)。

ハンドォ一バ制御部 2 i は、最大許容遅延時間に対する実際の伝送遅延時間を評価するため、両者の比を伝送遅延時間余裕とし、次式を用いて算出する（ステツプ 407)。

qljnax

δ k,ql ここで、 δ k,qlは、大きいほど最大許容遅延時間に対して余裕があることを示し、小さいほど余裕が無いことを示す。ある一定期間における通信において、全端末の全てのサービスに対して伝送遅延時間余裕を算出し（ステップ 408)、余裕が最も小さい値となった端末 UEk を図 24の処理により求め、該端末 UEkのハンドオーバ制御を行うよう RNC に要求する。 RNCは第 1実施例と同一の制御により該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる制御を行う。以上では、最も伝送時間余裕が小さいものからハンドオーバの対象としたが、伝送時間余裕の大きいものからハンドオーバの対象としてもよい。これは、余裕の大きい端末が移動することにより、それまで余裕の小さかった端末の余裕が改善される可能性があるためにである。

以上、第 4実施例によれば、第 1実施例と同様な効果を得ることができる。 • 変形例

第 1実施例と第 4実施例を組み合せて、ハンドオーバ制御を行うことも可能である。図 25は変形例の構成図、図 26、図 27は基地局の処理フローである。

基地局は図 26の処理フローに従って第 1実施例，第 4実施例の基地局処理を行

-ql max

つて各端末 UEk の伝送遅延時間余裕 δ k,ql ( = ~Τ "一 ) 及びスループット余裕

-k,ql

δ k (= Tksth - (Tks - Tkds)) を算出し、保存する。

全端末の伝送遅延時間余裕 δ k，ql 及ぴスル一プット余裕 0 k が求まれば、八ンドオーバ制御部 2 i は、スループット余裕 3 kを参照して最も劣化した端末から、ハンドオーバの第 1優先順位を決定する（ステツプ 451)。又、伝送遅延時間余裕 (5 k,qlを参照して伝送遅延時間余裕の厳しいものからハンドオーバの第 2優先順位を決定する（ステツプ 452)。

ついで、これら 2つの優先順位を考慮してハンドオーバする端末を決定する（ステツプ 453)。例えば、第 1優先順位に対して点数をつける。具体的には優先順位 1位は 20点、 2位は 19点、優先順位 L1位に（20— L1+1)点とする。同様に、最大遅延許容時間に対する第 2優先順位 1位に 20点、 2位に 19点、優先順位 L2 位に（20— L2+1)点とする。ここである UEの閾値に対する順位が ml位で、最大遅延許容に対する順位が m2位とするとし、両者の点数を乗算し、（20— ml+l) X (20— m2+l)点とする。この処理を全ての端末に対して行い、最も点数の高い端末をハンドオーバ対象とする。

ハンドオーバすべき端末が求まれば、 RNC にハンドオーバを要求する。これにより RNC は搬送周波数が異なるハンドォ一パ先の基地局装置 Node B を選択し (ステップ 454)、該基地局へハンドオーバ対象端末をハンドオーバさせる制御を行う（ステツプ 455)。

なお、ここでは閾値と最大許容遅延時間とを同等に扱ったが、重み付けを行つても良い。また、前述と同様に、最も点数の低いものからハンドオーバ対象としてもよい。

以上により、変形例によれば第 1実施例と同様な効果を得ることができる。 ( E )第 5実施例

第 5実施例はスループットの閾値に対する余裕とプライォリティを考慮してハンドオーバ制御する実施例である。

図 28 は第 5実施例の構成図、図 29、図 30 は基地局の処理フローである。図 28 において、図 1 の第 1実施例と異なる点は、プライォリティ管理部 15が設けられている点、ハンドオーバ制御部 2 i がプライオリティを考慮してハンドォ一バ制御する点である。

プライオリティ（優先順位）の決定には以下の要素がある。なお本実施例では優先順位の設定方法については、特に問わないこととする。

• 端末間のプライオリティ

具体例としては、企業に導入されている内線電話において、外線がつながりやすい電話とつながりにくい電話がある場合である。すなわち、端末毎の、優先順位付けである。プライオリティは、上位から与えられる。

• サービス間（ QoS間）のプライオリティ

例えば、動画像伝送は即時性が求められるため、優先度を高くし、 ftp などの伝送時間を気にしなくて良いものは、優先度を低くするなどの順位付けが考えられる。また、例えば同じ動画像伝送サービスにおいても、そのプライオリティは同じとは限らない。その内容によって、プライオリティの高低が存在する。プラィオリティの設定は上位がら設定される。

• 端末に伝搬環境によるプライオリティ ·

第 1実施例で述べたスケジューラに関するものであり、端末の S/Iなど伝搬環境の良い悪いで、その順位付けを行うものである。プライオリティの設定は、基地局で決めても良いし、上位が決めても良い。図では上位よりプライオリティ管理部 15に QoSに応じた優先順位が設定されている。以上のように、 QoS (サービス）に対する優先順位付けがあるため、第 1 実施例の様に単純にサービス毎のスループットを基にハンドォ一パする端末 UE を選択するという方法は必ずしもよいとは限らない。そこで、第 5実施例ではスループットの閾値に対する余裕とプライオリティを考慮し、ハンドオーバする端末を選定する。

基地局は図 29 の処理フローに従って第 1 実施例の基地局処理を行って各端末 UEk のスル一プット余裕 <5 k ( = Tksth - (Tks - Tkds)) を算出するとと共に、各端末のプライオリティ Pkを求め、 5 kと Pkを組にして保存する。

全端末のスループット余裕 (？ k及びプライオリティ Pkが求まれば、ハンドォ一バ制御部 2 i は図 30の処理フローに従って、スループット余裕 δ kを参照して最も劣化した端末から、ハンドオーバの第 1 優先順位を決定する（ステツプ 501)。又、プライォリティ Pkを参照してプライォリティの低いものからハンドオーバの第 2優先順位を決定する（ステツプ 502)。

ついで、これら 2つの優先順位を考慮してハンドオーバする端末を決定する（ステツプ 503)。例えば優先順位に対して点数をつける。具体的には優先順位 1位は 20点、 2位は 19点、優先順位 L1位に（20— L1+1)点とする。同様に、プライォリティに対する優先順位 1位に 20点、 2位に 19点、優先順位 L2位に（20— L2+1) 点とする。ここである端末 UE の閾値に対する順位が ml位で、プライオリティに対する順位が m2 位とするとし、両者の点数を乗算し、（20— ml+l) X (20— m2+l)点とする。この処理を全ての端末に行い、最も点数の高い端末をハンドォーバ対象とする。

ハンドオーバすべき端末が求まれば、； NC にハンドオーバを要求する。これにより RNC は搬送周波数が異なるハンドオーバ先の基地局装置 Node B を選択し (ステップ 504)、該基地局へハンドオーバ対象端末をハンドオーバさせる制御を行う（ステツプ 505)。

以上では閾値と最大許容遅延時間とを同等に扱ったが、重み付けを行っても良い。また、前述と同様に、最も点数の低いものからハンドオーバの対象としてもよい。更に、プライオリティによるハンドオーバの優先順位付けであるが、ブラィオリティの髙いものから順位付けしてもよい。

以上により、第 5実施例によれば第 1実施例と同様な効果を得ることができる。 ( F ) 第 6実施例

第 6実施例は端末毎のスループッ卜を元にハンドオーバ制御を行う。

図 31 は第 6実施例の構成図、図 32、図 33 は基地局の処理フローである。図 31 において、図 1 の第 1実施例と異なる点は、 Qos每のスループット算出部 13 に代えて端末毎のスループッ卜算出部 33が設けられ、スループッ卜閾値発生部 14の代わりに所要スループット発生部 ' 34が設けられている点、ハンドォ一パ制御部 2 i が端末毎のスループットを考慮してハンドオーバ制御する点である。

第 6実施例は、サービス品質 QoSに無関係に、各端末に対するスループットを算出し、ハンドオーバ制御を行う。

図 32 の処理フローに従って、スループット算出部 33 は第 1実施例と同様の制御で、各端末 UEkのサ一ビス品質 QoS を意識することなく端末毎のスループット Tks2を測定し、ハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 601 605)。また、所要スループット発生部 34は各端末の所要スループット（規定のスループット） Tks2thをハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステツプ 606)。

これにより、ハンドオーバ 2 i は、スループット Tks2 と規定のスループット閾値 Tks2thを用いて次式

τ ^l ks2 - T ' ks2th

^Sk2 = τ k,s2th

により（5 k2 を算出する（ステップ 607)。上式より、（5 k2が大きいほど規定のスル —プットに対して余裕があり、小さいほど余裕がない。同様にして基地局に接続している全端末 UE l UEmに対して δ 12- δ m2 を算出する（ステツプ 608)。なおこのとき、 Tks2thは、全ての端末に対して同じ値としても良いし、異なっていてもよい。

次に、ノ、ンドオーバ制御部 2 i は、図 33の処理フローに従って処理を継続する。すなわち、ハンドオーバ制御部 2 i は上述の δ 12 <5 m2の最小値を選択し（ステップ 651)、その端末 UEn を特定する。すなわち、規定のスループットに対して最も余裕のない端末 UEkを選択し優先的にハンドオーバを行う。

ハンドオーバすべき端末が求まれば、 RNC にハンドオーバを要求する。これにより RNC は搬送周波数が異なるハンドオーバ先の基地局装置 Node B を選択し (ステツプ 652)、該基地局へ八ンドオーバ対象端末を八ンドオーバさせる制御を行う（ステツプ 653)。

以上により、第 6実施例によれば第 1実施例と同様な効果を得ることができる。 ( G ) 第 7実施例

第 7実施例は必要送信電力を用いてハンドオーバ制御する実施例である。

図 34は第 7実施例の構成図、図 35は第 7実施例のプロトコル例、図 36〜図 37 は基地局の処理フローである。図 34 において，図 1 の第 1実施例と異なる点は、ブロックサイズ設定部 12、スループット算出部 13、スループット閾値発生部 14が削除され、代わって送信電力算出部 41、所要送信電力算出部 42が設けられている点、 ACK/NACK抽出部 2cが削除されている点である。また、図 35 のプロトコルにおいて、処理 P 1，P5は第 1実施例と同じであるが処理 P21は第 1実施例と異なる。図 36、図 37は処理 P21の処理フローである。

第 1 実施例〜第 3 実施例において、 CQI はある端末における受信環境（伝搬環境）を示していると説明した。ここで CQIは、ある特定の受信条件（例えば、変調方式、拡散符号数や基地局の送信電力など）における所要誤り率を満たす送信条件を基に作成することができる（3GPP仕様ではそのようになっている）。

そこで、第 7実施例では、基地局の送信電力について制御を行う。

上述のようにある端末 UEkから送られた CQIにおいて、その端末 UEkにおける所要誤り率を得るための所要基地局送信電力が必要となる。一方、基地局の送信電力は、他の端末向けへの送信電力もあるため総送信電力の規定がある。つまり、トータルの送信電力を各端末向けの送信電力に振り分けを行っている。以上の 2点より、他の端末向けの送信電力との兼ね合いから、ある端末の所要受信誤り率を満たすための基地局送信電力が、不足する可能性がある。仮に不足した場合、端末における受信で誤りが生じ、再送要求が基地局に返されるかもしれない。最悪の場合、再送が繰り返され、結果所要のスループットを満たせなくなる可能性がある。そこで、図 36の処理フローに従って、所要送信電力算出部 42は、端末 UEkの CQI を受信すれば、該 CQI応じた所要受信誤り率を満たすための基地局送信電力 Pk,cqi を算出してハンドオーバ制御部 2 i に入力する。基地局送信電力 Pk'cqi は、 CQI と Pk，cqiの対応テーブルを用意しておくことにより該テ一プルを用いて求めることができる。また、送信電力算出部 41 はスケジューラ 2h によって他の端末へ割り当てられた送信電力との兼ね合いから端末 UEk に対する送信電力 Pk,sを算出し、ハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 701〜704)。

ハンドオーバ制御部 2 i は、例えば、 Pk,cqiと Pk，sの差を所要電力差 δ k3 とし次式

S = p - p > 0

により求める（ステップ 705)。しかる後、全端末に対して 5 k3 を計算して保存する (ステップ 706)。

全端末の δ k3が求まれば、以後、図 37の処理フローにより、最大の所要電力差となった端末をハンドオーバ端末として選択し、 RNC にハンドォ一パを要求する。 RNC は搬送周波数が異なるハンドオーバ先の基地局装置 Node B を選択し、該基地局へハンドオーバ対象端末をハンドォ一パさせる制御を行う。なお、 <5 k3<0 となった端末全てに対してハンドオーバを行ってもよい。

第 7実施例のハンドォ一パ制御により、第 1実施例と同様な効果を得ることができる。

(H) 第 8実施例

図 38 は第 8実施例の構成図、図 39、図 40 は第 8実施例の処理フローである。図 38において、図 1の第 1実施例と異なる点は、基地局スループット算出部 51、基地局所要スループッ卜発生部 52が設けられている点である。

第 8実施例では、基地局 Node B に接続している各端末のスループットがスループッ卜閾値に対して充分な余裕があり、各端末に対してハンドオーバの必要性がない場合であっても、基地局全体のスループッ卜が基地局のスループット閾値に対して余裕が無い場合にはハンドオーバ端末を決定してハンドオーバをさせる。なお、簡単のために全端末に対してハンドオーバの必要性がないとして説明するが、一部の端末に対してハンドオーバ制御の必要があってもよい。基地局 Node Bkにおいて、第 1実施例のように基地局スループット算出部 51 は各端末 UEk におけるスループット Tks を測定し、各端末のスループットの平均を基に基地局全体のスループット

(基地局スループットという）を算出し、ハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 801)。また、基地局所要スループット発生部 52は基地局の所要スループット（基地局スループット閾値） 7 ^ _/1をハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 802)。

ハンドオーバ制御部 2 i は、基地局スループットと基地局スループット閾値が入力されると、基地局スループット 2 ^が規定された基地局スループット閾値

^T J Bi/:を満たしているか判断する。すなわち、これらの差を次式

Λ _ 7¹ T

リ k4 ー丄 kNB k,NBth

により求め（ステップ 803)、 U_k4 < 0であるかチエックする (スアップ 804)。

(5_k4≥0であればハンドオーバ未実施とする（ステップ 805)。しかし、 _Μ < 0であれば、ハンドオーバ実施と決定し（ステツブステツプ 806)、第 1実施例〜第 7実施例に従ってハンドオーバ端末を決定し（ステップ 807)、RNC にハンドオーバを要求する（ステツプ 808)。これにより RNCは搬送周波数が異なるハンドォ一バ先の基地局装置 Node B を選択し、該基地局へハンドオーバ対象端末をハンドォ一パさせる制御を行う。

以上の処理により、基地局全体のスループッ卜の改善が可能となる。

また、別のハンドオーバ制御法として、同じエリアをカバ一し、別周波数を用いている 2つの基地局 Node B3 と Node B4を考える。 RNCは図 40の処理フ口一に従って、各基地局スループット？^ 、を受信し（ステップ 851, 852)、これらを比較し（ステップ 853)、 Τ₃,_ΝΒ » 1_4ιΝΒとなるような偏りがある場合には、換言すれば一方が他方より設定値以上大きい時は、一方の Node B3から他方の Node B4へのハンドオーバを行う（ステップ 854)。従って、 T₃,_NB くく丁 ₄,_NBの場合にも Node B4から Node B3へハンドオーバを行う。ハンドォ一パは第 1実施例〜第 7実施例で示したような方法を用いて行う。しかし、ステップ 853において、一方が他方より設定値以上大きくなければ、ハンドォ一パ制御を実施しない（ステツプ 855)。

なお、 RNCで情報を集約し RNC においてこれらの判断を行い実行しても良いし、基地局同士で情報を交換して判断を行って実行してもよい。

以上の制御により、両者の基地局スループッ卜の不均衡を是正することが可能となり、基地局負荷の不均衡を減らし、負荷を軽減することができる。

( I ) 第 9実施例

第 9実施例は 1基地局当たりの収容端末数を基に八ンドオーバするか否かを決定する実施例である。図 41 は第 9実施例の構成図、図 42、図 43 は第 9実施例の処理フローである。図 41 において、図 1の第 1実施例と異なる点は、端末収容数算出部 61、端末収容数閾値発生部 62が設けられている点である。

第 9実施例では、基地局 Node Bに接続している各端末のスル一プットがスル —プット閾値に対して充分な余裕があり、各端末に対してハンドオーバの必要性がない場合であっても、基地局の収容端末数が多い場合にはハンドオーバ端末を決定してハンドオーバをさせる。なお、簡単のために全端末に対して第 1実施例のハンドオーバの必要性がないとして説明するが、一部の端末に対してハンドォ一バ制御の必要があってもよい。

基地局 Node Bkにおいて、端末収容数算出部 61 は端末収容数 ^を算出してハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステップ 901)。又、端末収容数閾値発生部 62 は基地局の端末収容数の閾値 N_TOi/iをハンドオーバ制御部 2 i に入力する（ステツプ 902)。ハンドオーバ制御部 2 i は、端末収容数と端末収容数の閾値 N_mthが入力されると、端末収容数が規定された端末収容数の閾値 N_rai/1を満たしているか判断する。すなわち、これらの差を次式リ k5 丄， UE,k ^l UEth

により求め（ステップ 903)、 > 0であるかチェックする（ステップ 904)。

SfcS ^{≤ 0}であればハンドオーバ不実施とする（ステップ 905)。しかし、 ¾6 > 0であれば、ハンドオーバ実施と決定し（ステツブステツプ 906)、第 1実施例〜第 7実施例に従ってハンドオーバ端末を決定し（ステップ 907)、RNC にハンドオーバを要求する（ステップ 908)。これにより RNCは搬送周波数が異なるハンドオーバ先の基地局装置 Node B を選択し、該基地局へハンドオーバ対象端末をハンドォーバさせる制御を行う。

以上の処理により、基地局における処理負荷を軽減することができる。

また、別のハンドオーバ制御法として、同じエリァをカバ一し、別周波数を用いている 2つの基地局 Node B5 と Node B6を考える。 RNCは図 43の処理フ口一に従って、各基地局収容数 V_ra,₅、 ^eを受信し（ステップ 951,952)、これらを比較し（ステップ 953)、 N_UE5 » N_UE6となるような偏りがある場合には、換言すれば一方が他方より設定値以上大きい時は、一方の Node B5から他方の Node B6 へのハンドオーバを行う（ステツプ 954)。従つて、 N_{UE 5} « N_{UE 6}の場合にも Node B6から Node B5へハンドオーバを行う。ハンドオーバは第 1実施例〜第 7実施例で示したような方法を用いて行う。しかし、ステップ 953において、一方が他方より設定値以上大きくなければ、ハンドォ一パ制御を実施しない（ステツプ 955)。

以上の制御により、両者の基地局スループットの不均衡を是正することが可能となり、基地局負荷の不均衡を減らし、負荷を軽減することができる。

( J ) 第 10実施例

第 10実施例は異システムへのハンドオーバを実現する実施例である。図 44及び図 45にイメージ図、図 46にプロトコルを、図 47に処理フロ一を示す。

第 1〜第 9 実施例では同じシステムにおけるハンドオーバであつたが、第 10 実施例ではハンドォ一パ先を異なるシステム（例えば W-CDMA—PDC, W-CDMA →GSM) とする。

端末 UEkl が位置している場所に対して、複数の移動通信システム（例えば、 W-CDMAと PDCなど）がサービスされている場合は（図 44)、異システムハンドォ —バを行う。

ハンドォ一パ端末の決定処理やハンドオーバ制御は第 1〜第 9実施例を適用する。異なる点としては、基地局の上位の RNC 1だけではなく、ハンドオーバ先の RNC または基地局 2 ' との間でハンドオーバを管理、制御してハンドオーバを実施する必要がある点である。すなわち、 RNC 1 の上位である Core Network 4の他システムとの接続点である Gate way 5を通じ、ハンドォ一パ先の RNC や基地局 2 ' との間で制御を行う（図 45参照）。

ここで Core Networkとは、例えば MSC、 GMSC、 GMSC、 GGSN等で構成されるものであり、回線交換機能やパケット交換機能を実施するもので、 Gate way を介して異なるシステムとの接続を行う。また、異システムとは、異なる事業者の W-CDMAシステムや PDCシステムや GSMシステムなどである。なお、端末は複数の移動通信システムに対して送受信が可能であることが必要であり、現在このようなタイプの端末をデュアルモード端末と読んでおり、 W-CDMAと GSM が使用できるものが製品化されている。

図 46のプロトコルで処理 P 1〜； P4は第 1実施例と同じであり、処理 P5の処理のみが異なる。すなわち処理 P5では、図 47に示す処理フローに従って異システムに八ンドオーバを要求する。

第 1〜第 9実施例に基づき RNCまたは Node Bにおいてハンドオーバの実施が必要と判断したとき、上位である Core Network 4およびた他システムの接続点である Gate Way 5を介してハンドオーバ先の RNC ないし Node B 2 ' にハンドオーバ実施を要求する（ステツプ 1001〜1002)。要求を受けたハンドオーバ先の UNC I ' ないし Node B2 ' は、ハンドォ一パ実施の可能性を確認し（ステップ 1003)、可能であればハンドォ一パ元システムの； RNC 1および Node B 2にノヽンドオーバを要求する。これをうけて、異なる周波数または異なる周波数かつ異なる変調方式を用いて異なるシステムへとハンドォ一パを実施する（ステップ 1004 〜 1005)。

以上により、第 1〜第 9実施例と同様な効果を得ることができる。また、あるシステムにおいて収容できなかったサービス（QoS)が、別システムに移動することによりサービスが可能となるなどの効果もある。

以上の本発明により、以下の効果が生じる。

端末は、動画像伝送における画像の欠落などの障害なく通信が可能となる。基地局は、通信による処理負荷を軽減することができる。また、基地局間や周波数間の処理負荷の平準化が可能となる。これにより、新たなユーザに対してサ

—ビスが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

各端末の受信状態を監視する手段、

受信状態に基づいて呼損や品質劣化が生じる可能性のある端末、あるいは呼損や品質劣化が生じている端末を検出する検出手段、

該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる制御を行う制御手段、

を備えたことを特徴とする基地局装置。

2 . 端末と、該端末と無線で通信する基地局装置と、基地局装置を制御する無線ネットワーク制御装置を備えた移動通信システムにおいて、

前記基地局装置は、

各端末の受信状態を監視する手段、

前記検出した端末を別の基地局装置へハンドオーバさせるよう無線ネットヮ一ク制御装置に要求するハンドオーバ制御手段、

を備え、前記無線ネットワーク制御装置は、

前記要求により、前記端末を現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる手段、

を備えることを特徴とする移動通信システム。

3 .前記無線ネットワーク制御装置は、異なる移動通信システムへハンドオーバさせる、

ことを特徴とする請求項 2記載の無線通信システム。

4 . 無線通信におけるハンドォ一パ方法において、

端末の受信状態を監視し、

受信状態に基づいて、呼損や品質劣化が生じる可能性のある端末、あるいは呼損や品質劣化が生じている端末を検出し、

該端末を現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせるための制御を行う、ことを特徴とするハンドオーバ方法。

5 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

端末から送信された信号を受信して復調する受信'復調部、

復調されたデータより、端末の受信状態を示す情報及びデータの到達/未到達を示す再送制御情報を抽出する情報抽出部、

端末毎に送信デ一夕や再送データを保持する送信パッファ、

前記端末の受信状態に基づいて該端末へ送信するデータのサイズを設定する送信デ一夕サイズ設定部、

各端末の受信状態に基づいてどの端末に前記サイズのデータを送信するか決定する送信端末選択部、

前記送信バッファに保存されている前記サイズのデータを変調して送信する送信部、

前記送信データのサイズ及び該データの送信時刻と受信時刻に基づいて伝送速度を算出する伝送速度算出部、

前記送信デ一夕のサ一ビス品質により決まる所要伝送速度と算出した伝送速度とに基づいて、端末についてハンドォ一パが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる制御を行うハンドオーバ制御手段、を備えたことを特徴とする基地局装置。

6 . サービス品質毎に伝送速度の閾値を保存する手段を備え、

前記八ンドオーバ制御部は前記伝送速度と前記所要伝送速度との差である速度余裕値と前記速度閾値との差の大きさに基づいて八ンドオーバ端末を決定する、ことを特徴とする請求項 5記載の基地局装置。

7 .前記ハンドオーバ制御手段は、前記所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいて、各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドォ一パが必要であれば無線ネットワーク制御装置にハンドオーバを要求し、前記無線ネットワーク制御装置により、前記端末を、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする請求項 5記載の基地局装置。

8. 前記ハンドオーバ制御手段は、端末毎に、前記送信データのサービス品質により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度を無線ネッ卜ワーク制御装置に入力し、

前記無線ネットワーク制御装置は、基地局装置より受信した前記所要伝送速度と前記伝送速度に基づいて、端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要の場合には、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする請求項 5記載の基地局装置。

9 . 端末間の優先順位あるいはサ一ビス品質間の優先順位あるいは端末の受信状態間の優先順位を設定するプライオリティ設定手段、

端末あるいは送信デ一夕のサ一ビス品質あるいは端末の受信状態に基づいて該プライオリティ設定手段よりハンドオーバの第 1 の優先順位を決定すると共に、前記所要伝送速度と前記算出した伝送速度との差に基づいてハンドオーバの第 2 の優先順位を決定する手段、

を備え、

前記ハンドオーバ制御手段は、第 1、第 2 の優先順位に基づいて各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる制御を行う、

ことを特徴とする請求項 5記載の基地局装置。

1 0 . 端末と、該端末と無線で通信する基地局装置と、基地局装置を制御する無線ネットワーク制御装置を備えた移動通信システムにおけるハンドォ一バ方法において、

各端末から送信された信号を受信して復調し、

復調されたデータより端末の受信状態を示す CQI情報を抽出し、

前記端末の CQI情報に基づいて該端末へ送信するデータのサイズを設定し、前記送信データのサイズ及び該デ一夕の送信時刻と受信時刻に基づいて伝送速度を算出し、

前記送信デ一夕のサービス品質により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいて、端末についてハンドオーバが必要であるか判断し、必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる、

ことを特徴とするハンドオーバ方法。 .

1 1 : サービス品質毎に伝送速度の閾値を保存しておき、前記伝送速度と前記所要伝送速度との差である速度余裕値と前記速度閾値との差の大きさに基づいてハンドオーバ端末を決定する、

ことを特徴とする請求項 1 0記載のハンドオーバ方法。

1 2 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

端末から送信された信号を受信して復調する受信 ·復調部、

復調されたデータより、端末の受信状態を示す情報及びデ一夕の到達/未到達を示す再送制御情報を抽出する情報抽出部、

端末毎に送信データや再送データを保持する送信バッファ、

前記端末の受信状態に基づいて該端末へ送信するデータのサイズを設定する送信データサイズ設定部、

各端末の受信状態に基づいてどの端末に前記サイズのデ一夕を送信するか決定する送信端末選択部、

前記送信バッファに保存されている前記サイズのデ一夕を変調して送信する送信部、

前記送信データのサイズ及び該データの送信時刻と受信時刻に基づいて伝送遅延時間を算出する伝送遅延時間算出部、

前記送信データのサ一ビス品質により決まる最大許容遅延時間と前記算出した伝送遅延時間とに基づいて、各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、八ンドオーバが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へ八ンドオーバさせる制御を行う八ンドオーバ制御手段、

を備えたことを特徴とする基地局装置。

1 3 .前記ハンドオーバ制御手段は、前記最大許容遅延時間と前記算出した伝送遅延時間とに基づいて、各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば無線ネットワーク制御装置にハンドオーバを要求し、前記無線ネットワーク制御装置により、前記端末を、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする請求項 1 2記載の基地局装置。

1 . 前記ハンドオーバ制御手段は、端末毎に、前記最大許容遅延時間と前記算出した伝送遅延時間を無線ネットワーク制御装置に入力し、前記無線ネットワーク制御装置は、基地局装置より受信した前記最大許容遅延時間と基地局装置より受信した前記伝送遅延時間に基づいて、端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要の場合には、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする請求項 1

2記載の基地局装置。

1 5 . 前記送信データのサイズ及び該デ一夕の送信時刻と受信時刻に基づいて伝送速度を算出する伝送速度算出部、

前記送信データのサービス品質により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいてハンドオーバの第 1 の優先順位を決定すると共に、前記最大許容遅延時間と前記算出した伝送遅延時間とに基づいて八ンドオーバの第 2の優先順位を決定する手段、

を備え、

前記ハンドォ一パ制御手段は、第 1、第 2 の優先順位に基づいて各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせる制御を行う、

ことを特徴とする請求項 1 2記載の基地局装置。

1 6 . 端末と、該端末と無線で通信する基地局装置と、基地局装置を制御する無線ネットワー制御装置を備えた移動通信システムにおけるハンドオーバ方法において、

各端末から送信された信号を受信して復調し、

前記端末の CQI情報に基づいて該端末へ送信するデータのサイズを設定し、前記送信データのサイズ及び該データの送信時刻と受信時刻に基づいて伝送遅延時間を算出し、

前記送信データのサービス品質により決まる最大許容遅延時間と算出した伝送遅延時間とに基づいて、各端末についてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば該端末を搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドォ一パさせる、

ことを特徴とするハンドオーバ方法。

1 7 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

復調されたデ一夕より、端末の受信状態を示す情報及びデータの到達/未到達を示す再送制御情報を抽出する情報抽出部、

前記端末の受信状態に基づいて該端末へ送信するデ一夕のサイズを設定する送信データサイズ設定部、

前記送信パッファに保存されている前記サイズのデータを変調して送信する送信部、

前記算出した伝送速度と伝送速度閾値との差に基づいて、各端末について八ンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバが必要であれば無線ネットワーク制御装置にハンドオーバを要求し、前記無線ネットワーク制御装置により、前記端末を、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする基地局装置。

1 8 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

復調されたデータより、端末の受信状態を示す情報を抽出する情報抽出部、端末毎に送信デ一夕や再送データを保持する送信パッファ、

前記送信バッファに保存されているデータを変調して送信する送信部、前記端末の受信状態を示す情報に基づいて該端末に伝送品質を一定以上に保持するために必要となる所要送信電力を算出する所要送信電力算出部、

実際の送信電力と所要送信電力とに基づいてハンドオーバの必要性を判断し、ハンドォ一パが必要であれば無線ネッ卜ワーク制御装置にハンドォ一パを要求するハンドオーバ制御部、

を備え、前記無線ネットワーク制御装置により、前記端末を、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする基地局

1 9 . 端末と無線で通信する基地局装置において、

端末から送信された信号を受信して復調する受信'復調部、

端末毎に送信デ一夕や再送データを保持する送信バッファ、

前記送信データのサイズ及び該デ一夕の送信時刻と受信時刻に基づいて伝送速度を算出する伝送速度算出部、

各端末について算出した伝送速度を用いて基地局全体の伝送速度を算出する基地局伝送速度算出部、

基地局全体の所要伝送速度と前記算出した基地局伝送速度とから、 Λンドォ一バの必要性を判断し、ハンドオーバの必要性があれば、送信データのサービス品質により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいて、どの端末をハンドォ一パするかを選定し、無線ネットワーク制御装置にハンドオーバ要求するハンドォ一バ制御部、

2 0 . 隣接する基地局装置の基地局伝送速度を比較し、差が設定値より大きい場合は、基地局伝送速度が大きい基地局装置配下の端末を前記隣接基地局装置にハンドオーバさせる制御を行う手段、

を備えたことを特徴とする請求項 1 9記載の基地局装置。

2 1 . 端末と'無線で通信する基地局装置において、

端末から送信された信号を受信して復調する受信'復調部、

前記送信パッフに保存されている前記サイズのデ一夕を変調して送信する送信部、

基地局における端末の収容数を算出する端末収容数算出部、

基地局の端末収容数の閾値である端末収容数閾値と前記算出した端末収容数とから、ハンドオーバの必要性を判断し、ハンドオーバの必要性があれば、送信デ一夕のサービス品質により決まる所要伝送速度と前記算出した伝送速度とに基づいて、どの端末をハンドオーバするかを選定し、無線ネットワーク制御装置にハンドオーバ要求するハンドオーバ制御部、

を備え、前記無線ネットワーク制御装置により、前記端末を、現基地局装置と搬送周波数が異なる別の基地局装置へハンドオーバさせることを特徴とする基地局装置。

2 2 . 隣接する基地局装置の端末収容数を比較し、差が設定値より大きい場合は、端末収容数が多い基地局装置配下の端末を前記隣接基地局装置にハンドォーパさせる制御を行う手段、

を備えたことを特徴とする請求項 2 1記載の基地局装置。