WO2006027849A1

WO2006027849A1 - 無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法

Info

Publication number: WO2006027849A1
Application number: PCT/JP2004/013243
Authority: WO
Inventors: Keijiro Take
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-16
Also published as: JP4298751B2; CN101019453A; EP1791380A1; CN101019453B; US20080064403A1; JPWO2006027849A1; US8089932B2; EP1791380A4

Abstract

　無線基地局（２）と無線基地局（５）との間に予め無線回線（１１）を確立しておき、基地局制御装置（３）は、移動機（１）から無線基地局（５）へのハンドオーバ要求メッセージを受けると、移動機（１）が無線基地局（５）にハンドオーバすることを通知する無線基地局（５）宛ての制御メッセージを有線回線を介して無線基地局（２）に送信し、無線基地局（２）は、受信した無線基地局（５）宛ての制御メッセージを無線回線（１１）を使用して無線基地局（５）に送信し、無線基地局（２）と無線基地局（５）との間では、無線回線（１１）を使用して基地局制御装置（３）が無線基地局（５）を制御するための制御メッセージ、基地局制御装置（３）が移動機（１）を制御するための制御メッセージ、および移動機（１）と通信相手とのユーザデータを送受信を行なう。

Description

明細書

無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法

技術分野

[0001] この発明は、無線アクセスネットワークおけるハンドオーバ方法に関するものであり、特に、無線基地局間に無線リンクを有する無線アクセスネットワークにおけるハンドォーバ方法に関するものである。

背景技術

[0002] 移動体通信システムでは、移動機が通信中の無線基地局の通信エリア力他の無線基地局の通信エリアに移動することによってハンドオーバが発生する。従来からハンドオーバに関する種々の技術が考えられている。

[0003] たとえば、非特許文献 1には、基地局制御装置に移動機が接続する複数の無線基地局を有線回線によって接続する移動体通信システムにおいて、無線基地局同士が直接シグナリング情報やユーザデータを通知することなぐ基地局制御装置が各無線基地局を制御するハンドオーバ方法に関する技術が開示されている。

[0004] 具体的には、移動機が通信中の無線基地局とは異なる無線基地局との無線回線の通信品質を測定し、測定した通信品質が通信中の無線基地局との無線回線の通信品質よりもよいと判断した場合、測定結果を基地局制御装置に通知する。

[0005] 基地局制御装置は、測定結果のよい無線基地局と自装置との間の有線リンクを確立するとともに、有線リンクを確立した無線基地局 (移動先の無線基地局）に対して移動機との無線リンクの確立を指示する。基地局制御装置は、移動先の無線基地局が自装置との有線リンクの確立、および移動機との無線リンクの確立準備の処理を終了した後に、移動機に対して移動先の無線基地局との無線リンクを確立する指示を、移動機が通信中の無線基地局を介して移動機に指示する。

[0006] 移動機は、通信中の無線基地局から移動先の無線基地局への無線回線の切替え

(ハンドオーバ）を行なった後に、移動先の無線基地局を介してハンドオーバが完了したことを基地局制御装置に通知する。

[0007] し力しながら、非特許文献 1に記載のハンドオーバ方法では、移動機のハンドォーバが発生するたびに、移動機がハンドオーバする移動先の無線基地局と基地局制御装置との有線回線の切替えが発生するため、ハンドオーバ時の基地局制御装置の処理負荷が大きくなり、ハンドオーバに時間が力かってしまうという問題があった。

[0008] このような問題を改善するために、特許文献 1に記載の従来技術では、公衆回線網

(PSTN : Public Switched Telephone Networks)に接続された 1つのマスタ基地局と複数のスレーブ基地局とを有線回線によって直列に接続し、マスタ無線基地局が複数のスレーブ無線基地局を統括的に管理し、無線基地局間の有線リンクの確立ならびに移動機の位置管理を行って、ハンドオーバを高速に実行するようにして、る。

[0009] 特許文献 1 :特開平 10— 271553号公報

非特許文献 1 : 3GPP TR25. 931 V5. 1. 0 (2002-06)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] し力しながら、上記特許文献 1に記載の従来技術では、マスタ基地局とスレーブ基地局との間を有線回線によって接続しているため、無線基地局の配置場所に制約が生じるという問題があった。

[0011] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線基地局の配置場所を制約することなぐ基地局制御装置の処理負荷を軽減することができる無線アクセスネットヮークにおけるハンドオーバ方法を得ることを目的としている。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明に力かる無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法にあっては基地局制御装置と、該基地局制御装置に有線回線によって接続される 1一複数の第 1 の無線基地局と、前記基地局制御装置と有線回線では接続されていない 1一複数の第 2の無線基地局とを備え、移動機が前記第 1または第 2の無線基地局を介して前記基地局制御装置と接続される無線アクセスネットワークにおいて、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間に、予め無線回線を確立するとともに、前記移動機が前記第 1の無線基地局から前記第 2の無線基地局にハンドオーバを行なう際に、前記基地局制御装置は、前記移動機が前記第 2の無線基地局にハンドオーバすることを通知する第 2の無線基地局宛ての制御メッセージを有線回線を介して前記第 1の無線基地局に送信し、前記第 1の無線基地局は、前記基地局制御装置から受信した前記第 2の無線基地局宛ての制御メッセージを前記確立されている無線回線を使用して前記第 2の無線基地局に送信し、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、前記無線回線を使用して、前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージ、前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージおよび前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行うこと、を特徴とする。

発明の効果

[0013] この発明によれば、基地局制御装置と有線回線で接続されている第 1の無線基地局と、基地局制御装置と有線回線では接続されて!、な、第 2の無線基地局との間に、予め無線回線を確立しておき、移動機が第 1の無線基地局から第 2の無線基地局にハンドオーバを行なう際には、基地局制御装置が第 2の無線基地局制御装置を制御するためのメッセージ、基地局制御装置が移動機を制御するための制御メッセ一ジおよび移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を第 1の無線基地局を介して行い、第 1の無線基地局と第 2の無線基地局との間では、予め確立しておいた無線回線を使用するようにして、るので、配置場所に制約を受けることのな、無線インタフェースのみを有する無線基地局に対しても、基地局制御装置の処理負荷を増大させることなくハンドオーバを行なうことができる。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]図 1は、この発明に力かる実施の形態 1の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法が適用される移動体通信システムの構成の一例を示す図である。（実施の形態 1)

[図 2]図 2は、移動機が無線基地局のセルを移動した時の移動体通信システムの構成を示す図である。（実施の形態 1)

[図 3]図 3は、移動機が基地局制御装置と直接接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 1)

[図 4]図 4は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 1)

[図 5]図 5は、この発明に力かる実施の形態 1の移動体通信システムのハンドオーバの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態 1)

[図 6]図 6は、この発明に力かる実施の形態 1の移動体通信システムのハンドオーバの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態 1)

[図 7]図 7は、移動機が基地局制御装置と直接接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 1)

[図 8]図 8は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 1)

[図 9]図 9は、この発明に力かる実施の形態 2の移動体通信システムのハンドオーバの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態 2)

[図 10]図 10は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 2)

[図 11]図 11は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されて、る無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 2)

[図 12]図 12は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 2)

[図 13]図 13は、この発明に力かる実施の形態 3の移動体通信システムのハンドォーバの動作を説明するためのシーケンス図である。（実施の形態 3)

[図 14]図 14は、移動機が基地局制御装置と無線基地局を介して接続されている無線基地局に接続して通信を行なう際の信号パスの状態の一例を示す図である。（実施の形態 3)

符号の説明

1 移動機 2, 5 無線基地局

4 コアネットワーク

3 基地局制御装置

6 無線アクセスネットワーク

7, 8 セル

10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 無線回線

20, 21, 22 制御信号パス

30 ユーザデータパス

40 有線回線

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下に、本発明に力かる無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

[0017] 実施の形態 1.

図 1一図 8を用いてこの発明の実施の形態 1を説明する。図 1は、この発明にかかる実施の形態 1の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法が適用される移動体通信システムの構成の一例を示す図である。この発明にかかる実施の形態 1の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法が適用される移動体通信システムは、無線基地局 2, 5と無線基地局 2, 5を制御する基地局制御装置 3とを有する無線アクセスネットワーク 6と、基地局制御装置 3によって無線アクセスネットワーク 6と接続されるコアネットワーク 4と、無線回線によって無線基地局 2, 5に接続して基地局制御装置 3、および図示して、な、有線固定端末や移動機との通信路を設定するコァネットワーク 4を介して有線固定端末や移動機と通信する移動機 1とを備えている。

[0018] 無線基地局 2は、無線回線および有線回線のインタフェースを備えており、有線回線 40によって基地局制御装置 3と接続され、無線回線によって移動機 1や隣接する無線基地局 5と接続する。無線基地局 5は、無線回線のインタフェースのみを備えており、基地局制御装置 3とは未接続で移動機 1や隣接する無線基地局 2と無線回線によって接続する。基地局制御装置 3は、無線基地局 2を制御するとともに、無線基地局 2を介して無線基地局 5を制御する。なお、図 1では、無線アクセスネットワーク 6 に基地局制御装置 3は 1台としているが、実際には複数の基地局制御装置 3が存在している。また、基地局制御装置 3には有線回線によって複数の無線基地局 2が接続されていても力まわない。さらに、無線基地局 2と無線回線によって接続する無線基地局 5も複数台であっても力まわな、。

[0019] 図 2は、無線基地局 2の通信エリアであるセル 7内に位置している移動機 1が、セル 7内であってかつ無線基地局 5の通信エリアであるセル 8内の位置に移動した時の移動体通信システムの構成を示してヽる。セル 7内に移動機 1が位置するとき (移動前）には、移動機 1と無線基地局 2との間には無線回線 10が設定されており、移動機 1がセル 7内であってかつセル 8内の位置に移動して無線基地局 2から無線基地局 5にハンドオーバした後（移動後）には、移動機 1と無線基地局 5との間には無線回線 12 が設定される。なお、無線基地局 2と無線基地局 5との間には予め無線回線 11が設定されており、無線回線 11は、移動機 1の有無に関わらず常時無線基地局 2と無線基地局 5の間に存在して無線基地局 2を介して無線基地局 5と基地局制御装置 3との間の通信が可能となって、るものとする。

[0020] 図 3は、移動機 1が無線基地局 2と接続して通信を行なう際の信号パスの状態を示す図である。制御信号パス 21は、基地局制御装置 3が無線基地局 2を制御する制御メッセージの送受信に用いられ、有線回線 40を使用する。

[0021] 制御信号パス 22は、基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御する制御メッセージの送受信に用いられ、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間は有線回線 40を使用し、無線基地局 2と無線基地局 5との間は無線回線 11を使用する。

[0022] 制御信号パス 20は、基地局制御装置 3が移動機 1を制御する制御メッセージの送受信に用いられ、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間は有線回線 40を使用し、無線基地局 2と移動機 1との間は無線回線 10を使用する。

[0023] ユーザデータパス 30は、移動機 1と他の移動機や有線固定端末との通信のユーザデータの送受信に用いられ、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間は有線回線 40 を使用し、無線基地局 2と移動機 1との間は無線回線 10を使用する。

[0024] 図 4は、移動機 1が無線基地局 5と接続して通信を行なう際の通信パスの状態を示す図である。移動機 1が無線基地局 5と接続して通信を行なう際の通信パスの状態と図 3に示した移動機 1が無線基地局 2と接続して通信を行なう際の通信パスの状態との違いは、移動機 1が無線基地局 2ではなく無線基地局 5に接続しているため、無線基地局 2との無線回線 10が解放され、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30 1S 移動機 1と無線基地局 5との間では無線回線 12を使用し、無線基地局 5と無線基地局 2との間では無線回線 11を使用していることである。

[0025] つぎに、図 5および図 6のシーケンス図を参照して、この発明に力かる実施の形態 1 の移動体通信システムの動作を説明する。まず、図 4のシーケンス図を参照して、図 3に示した信号パスの状態で無線基地局 2と接続して通信を行なっている移動機 1が無線基地局 5にハンドオーバして図 4に示した信号パスの状態する場合の移動体通信システムの動作を説明する。

[0026] 移動機 1は、無線回線 10の通信品質および無線基地局 2以外の無線基地局との無線回線 (この場合は、無線基地局 5との無線回線 12)の通信品質を測定する。通信品質は、たとえば、受信電力対雑音電力比（SNR: Signal to Noise

Ratio)や誤り率などを用いる。

[0027] 移動機 1は、無線回線 10の通信品質より無線回線 12の通信品質の方が良い場合、制御信号パス 20を用いて、無線基地局 2から無線基地局 5へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（001)。

[0028] 基地局制御装置 3は、ハンドオーバ要求メッセージ力移動先が無線基地局 5であることを判別して、制御信号パス 22を用いて、無線基地局 5と移動機 1との間に無線回線 12の確立を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（002)。無線基地局 2は、制御信号パス 22を用いて送信されるメッセージを無線基地局 5または基地局制御装置 3に送信する際に、送信するメッセージの内容を解析する。無線基地局 2は、無線基地局 5への無線回線設定要求メッセージを解析して、無線回線 12が確立されること、すなわち移動機 1が無線基地局 5へハンドオーバすることを認識する。無線基地局 2は、自局と無線基地局 5との間の無線回線 11に移動機 1との制御信号パス 20およびユーザデータパス 30を設定する処理を行なう。

[0029] 無線基地局 5は、無線回線設定要求メッセージに基づいて、自局と移動機 1との間に無線回線 12を確立するための処理を行なう。具体的には、無線回線 12に関するハードウェアおよびソフトウェアの起動など無線回線 12を使用するための処理を行なう。また、無線基地局 5は、無線回線 11に制御信号パス 20およびユーザデータパス 30を設定する。これにより、制御信号パス 20およびユーザデータノス 30は無線回線 11を使用して無線基地局 2から無線基地局 5まで設定される。なお、無線基地局 2 と移動機 1との間の無線回線 10も確立したままであるので、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30は、無線回線 10を使用して移動機 1にも接続されてヽる。

[0030] 無線回線 12を確立するための処理が終了すると、無線基地局 5は、制御信号パス 22を用いて、無線回線 12を確立するための処理が終了したことを示す無線回線設定応答メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する (003)。

[0031] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 20を用いて、無線基地局 5へのハンドオーバを許可するハンドオーバ開始要求メッセージを無線基地局 2を介して移動機 1に送信する（004)。

[0032] ハンドオーバ開始要求メッセージを受信すると、移動機 1は、無線基地局 2との無線回線 10力無線基地局 5との無線回線 12への移行を開始する。無線回線 12への移行が終了（無線回線 12が確立)すると、移動機 1は、無線回線 12および無線回線 11 を使用して、る制御信号パス 20を用、て、無線回線 12が確立したことを示すノヽンドオーバ完了応答メッセージを無線基地局 5および無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（005)。

[0033] ハンドオーバ完了応答メッセージを受信すると、基地局制御装置 3は、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10の解放を要求する無線回線解放要求メッセージを無線基地局 2に送信する（006)。

[0034] 無線回線解放要求メッセージを受信すると、無線基地局 2は、移動機 1との通信に用いていた無線回線 10に関するリソースを解放する。無線基地局 2は、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10を解放したことを示す無線解放応答メッセージを基地局制御装置 3に送信する（007)。 [0035] これにより、図 4に示すように、移動機 1と無線基地局 5との間に無線回線 12が確立し、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30は、移動機 1と無線基地局 5との間では無線回線 12を使用し、無線基地局 5と無線基地局 2との間では無線回線 11を使用し、無線基地局 2と基地局制御装置 3との間では有線回線を使用する設定となり、無線基地局 2から無線基地局 5へのハンドオーバが完了する。

[0036] つぎに、図 6のシーケンス図を用いて、図 4に示した信号パスの状態で無線基地局 5と接続して通信を行なっている移動機 1が無線基地局 2にハンドオーバして図 3に示した信号パスの状態する場合の移動体通信システムの動作を説明する。

[0037] 移動機 1は、無線回線 12の通信品質および無線基地局 5以外の無線基地局との無線回線 (この場合は、無線基地局 2との無線回線 10)の通信品質を測定する。無線回線 12の通信品質より無線回線 10の通信品質の方が良い場合、移動機 1は、制御信号パス 20を用いて、無線基地局 5から無線基地局 2へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求メッセージを無線基地局 5および無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（101)。

[0038] 基地局制御装置 3は、ハンドオーバ要求メッセージ力移動先が無線基地局 2であることを判別して、制御信号パス 21を用いて、無線基地局 2と移動機 1との間に無線回線 10の確立を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2に送信する（ 102)。

[0039] 無線基地局 2は、無線回線設定要求メッセージに基づいて、自局と移動機 1との間に無線回線 10を確立するための処理を行った後に、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10を確立するための処理が終了したことを示す無線回線設定応答メッセージを基地局制御装置 3に送信する（103)。

[0040] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 20を用いて、ハンドオーバを許可するハンドォーバ開始要求メッセージを無線基地局 5および無線基地局 2を介して移動機 1に送信する（104)。

[0041] ハンドオーバ開始要求メッセージを受信すると、移動機 1は、無線基地局 5との無線回線 12から無線基地局 2との無線回線 10への移行を開始し、無線回線 10への移行が終了（無線回線 10が確立）した後に、無線回線 10を使用している制御信号パス 2 0を用いて、無線回線 10が確立したことを示すノヽンドオーバ完了応答メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（105)。

[0042] ハンドオーバ完了応答メッセージを受信すると、基地局制御装置 3は、制御信号パス 22を用いて、無線回線 12の解放を要求する無線回線解放要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（106)。

[0043] 無線回線解放要求メッセージを受信すると、無線基地局 5は、移動機 1との通信に用いていた無線回線 12に関するリソースを解放する。無線基地局 5は、制御信号パス 22を用いて、無線回線 12を解放したことを示す無線解放応答メッセージを無線基地局 5を介して基地局制御装置 3に送信する（107)。

[0044] 一方、無線基地局 2は、制御信号パス 22を用いて送信された無線回線解放要求メッセージによって移動機 1が無線基地局 5から自局にハンドオーバして、無線回線 12 が解放されることを認識する。無線基地局 2は、無線回線 11に設定した制御信号パス 20およびユーザデータパス 30の設定を解除して、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30を無線回線 10のみを使用するようにする。

[0045] これにより、図 3に示すように、移動機 1と無線基地局 2との間に無線回線 10が設定され、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30は、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間では有線回線 40を使用し、無線基地局 2と移動機 1との間では無線回線 1 0を使用し、無縁回線 12が解放されるとともに、無線回線 11の制御信号パス 20およびユーザデータパス 30が解放されて、無線基地局 5から無線基地局 2へのハンドォーバが完了する。

[0046] つぎに、無線回線特有の再送制御に関する動作について説明する。無線回線では、反射、透過、回折などのマルチパスの影響によって通信品質が変化するため、再送制御を行なうことが多い。一般的に、再送制御は無線回線の両端で行なわれる。図 2に示した移動体通信システムの場合は、無線回線 10を用いる移動機 1と無線基地局 2との間、無線回線 11を用いる無線基地局 2と無線基地局 5との間、または無線回線 12を用いる移動機 1と無線基地局 5との間で再送制御が行なわれる。

[0047] し力しながら、移動機 1がハンドオーバを行った場合、たとえば、ハンドオーバ前に接続していた無線基地局 2と移動機 1との間の無線回線 10の再送制御を移動機 1と無線基地局 5との間、または無線基地局 2と無線基地局 5との間に適用するには再送制御に関する情報、たとえば、シーケンス番号や送達確認が取れていない情報を無線基地局 2もしくは移動機 1から無線基地局 5に転送しなければならない。このような場合、無線基地局 2は、無線回線 10を用いて移動機 1と通信を行なっていた時の再送制御を移動機 1が無線基地局 5にハンドオーバした場合でも維持しておき、無線基地局 5は、移動機 1と無線基地局 2との間での通信に関する再送制御については管理せずに、移動機 1からのデータを無線基地局 2に送信するとともに、無線基地局 2からのデータを移動機 1に送信して、無線回線 11と無線回線 12との 2ホップの無線回線の再送制御を無線基地局 2と移動機 1との間で実現して、ハンドオーバ前の再送制御を行なう。ただし、基地局制御装置 3から無線基地局 5に対する信号に関しては、無線基地局 2と無線基地局 5との間で再送制御を適用する。

[0048] なお、再送制御は、基地局制御装置 3と移動機 1との間で実現してもよいし、基地局制御装置 3と無線基地局 5との間で実検してもよい。

[0049] また、無線基地局 2が、自局と移動機 1との間の電力制御に関する情報を基地局制御装置 3に送信し、基地局制御装置 3が、無線基地局 2と移動機 1との間の電力制御に関する情報に基づいて電力制御に関する指示を無線基地局 5に送信して早期に送信電力の安定ィ匕を図るようにしてもよい。また、無線基地局 2から無線基地局 5に無線回線 11を用いてメッセージを送信するようにしてもょ、。

[0050] このように無線回線ごとに電力制御を行なうようにすれば、無線回線の品質を維持することができ、適切な再送制御を行なうことができる。

[0051] 以上説明したように、この実施の形態 1では、基地局制御装置 3と有線回線 40で接続されて!ヽる無線基地局 2と、基地局制御装置 3とは有線回線 40では接続されてヽない無線基地局 5との間に、予め無線回線 11を確立しておき、移動機 1が無線基地局 2から無線基地局 5にハンドオーバを行なう際には、基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御するための制御メッセージ (無線回線設定要求メッセージおよび無線回線設定応答メッセージ）を有線回線 40で接続されて、る無線基地局 2を介して送受信を行い、無線基地局 2と無線基地局 5との間では、無線回線 11を使用して基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御するための制御メッセージを、基地局制御装置 3が移動機 1を制御するための制御メッセージ (ハンドオーバ開始要求メッセージ、ハンドオーバ完了応答メッセージ、およびノヽンドオーバ要求メッセージ）、および移動機 1と通信相手とのユーザデータの送受信を行なうようにしているため、基地局制御装置の処理負荷を軽減するとともに、配置場所に制約のない無線インタフェースのみを有する無線基地局 5に対してもハンドオーバを行なうことができる。

[0052] なお、この実施の形態 1では、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間の有線回線 40に、基地局制御装置 3が無線基地局 2を制御するための制御信号パス 21と、基地局制御装置 3が無線基地局 2を介して無線基地局 5を制御するための制御信号パス 22とを設定するようにした力無線基地局 5を制御するメッセージを制御信号パス 21 を用いて無線基地局 2に送信するようにしてもよい。すなわち、有線回線 40には基地局制御装置 3と無線基地局 5との専用の論理チャネルである制御信号パス 22を設定せずに、無線基地局 2の論理チャネルである制御信号パス 21を用いるようにしてもよい。この場合、無線基地局 2は、制御信号パス 21から受信するメッセージが自局宛てのメッセージであるのか、無線基地局 5宛てのメッセージであるのかを判定し、無線基地局 5宛てのメッセージであると判定した場合には、無線回線 11に設定されている制御信号パス 22を用いて無線基地局 5に送信すればょヽ。

[0053] また、この実施の形態 1では、移動機 1がハンドオーバ要求メッセージによってハンドオーバの起動するようにした力移動機 1が無線回線 10, 12の回線品質の測定結果を基地局制御装置 3に通知し、基地局制御装置 3が通知された測定結果に基づいてハンドオーバを起動するようにしてもよい。この場合、移動機 1はハンドオーバ要求メッセージの代わりに回線品質の測定結果を含む回線品質測定結果メッセージを基地局制御装置 3に送信し、基地局制御装置 3がハンドオーバを行なうと判定した場合に、無線回線設定要求メッセージを送信してハンドオーバを起動すればょ、。

[0054] また、この実施の形態 1では無線基地局 2と無線基地局 5との間に予め無線回線 1 1を設定しておき、移動機 1が無線基地局 5にハンドオーバした場合には、無線回線 11に制御信号パス 20およびユーザデータノス 30を設定するようにした力図 7に示すように、無線基地局 2と無線基地局 5との間に、制御信号パス 22に用いる無線回線 11と、移動機 1への制御信号パス 20およびユーザデータパス 30に用いる無線回線 13とを予め設定しておくようにしてもよい。この場合、図 8に示すように、移動機 1が無線基地局 5にハンドオーバした際には、制御信号パス 20およびユーザデータパス 30 を無線回線 13に設定すればよい。すなわち、基地局制御装置 3と移動機 1との通信と、基地局制御装置 3と無線基地局 5との通信に異なる無線回線を用いるようにする。これにより、基地局制御装置 3と移動機 1と間のユーザトラヒックに影響を受けることなぐ基地局制御装置 3と無線基地局 5との制御信号パス 22の通信品質を維持することができる。

[0055] 実施の形態 2.

図 9一図 12を用いてこの発明の実施の形態 2を説明する。この発明にかかる実施の形態 2のハンドオーバ方法が適用される移動体通信システムは、図 1に示した移動体通信システムと同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

[0056] つぎに、図 9のシーケンス図および図 10の移動機 1が無線基地局 5に接続して通信を行う場合の信号パスの状態を示す図を参照して、先の図 3に示した信号パスの状態で無線基地局 2と接続して通信を行なっている移動機 1が無線基地局 5にハンドオーバして図 10に示した信号パスの状態にする場合を例に挙げて、この発明にかかる実施の形態 2の移動体通信システムの動作を説明する。

[0057] 移動機 1は、無線回線 10の通信品質および無線基地局 2以外の無線基地局との無線回線 (この場合は、無線基地局 5との無線回線 12)の通信品質を測定する。無線回線 10の通信品質より無線回線 12の通信品質の方が良い場合、移動機 1は、制御信号パス 20を用いて、無線基地局 2から無線基地局 5へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する (201)。

[0058] 基地局制御装置 3は、ハンドオーバ要求メッセージ力移動先が無線基地局 5であることを判別して、制御信号パス 21を用いて、無線基地局 2と無線基地局 5との間に移動機 1へのユーザデータパス 30に使用する無線回線 14の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2に送信する（202)。

[0059] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 22を用いて、無線回線 14の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（20 3)。

[0060] 無線回線設定要求メッセージを受けると、無線基地局 2, 5は、無線回線 14を確立する。無線回線 14を確立した後に、無線基地局 2, 5は、制御信号パス 21, 22を用 V、て、無線回線 14を確立したことを示す無線回線設定応答メッセージを基地局制御装置 3に送信する（204, 205)。

[0061] 無線基地局 2, 5から無線回線応答メッセージを受信すると、基地局制御装置 3は、制御信号パス 22を用、て、移動機 1との間に無線回線 12の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（206)。

[0062] 無線基地局 5は、無線回線設定要求メッセージに基づいて、移動機 1との間に無線回線 12を確立するための処理を行った後に、制御信号パス 22を用いて、無線回線 1 2を確立するための処理が終了したことを示す無線回線設定応答メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（207)。

[0063] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 20を用いて、ハンドオーバを許可するハンドォーバ開始要求メッセージを無線基地局 2を介して移動機 1に送信する（208)。

[0064] ハンドオーバ開始要求メッセージを受信すると、移動機 1は、無線基地局 2との無線回線 10から無線基地局 5との無線回線 12への移行を開始し、無線回線 12への移行が終了（無線回線 12が確立）した後に、制御信号パス 20を用いて、無線回線 12が確立したことを示すノ、ンドオーバ完了応答メッセージを無線基地局 5および無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（209)。このとき、無線基地局 5は、移動機 1から受信したノヽンドオーバ完了応答メッセージを無線基地局 5に送信する際には、制御信号パス 20が設定されている無線回線 11を使用し、無線基地局 2は有線回線 40を使用してハンドオーバ完了応答メッセージを送信する。また、移動機 1とその通信相手とのユーザデータは、ユーザデータパス 30によって送受信するので、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間では有線回線 40を使用し、無線基地局 2と無線基地局 5との間では無線回線 14を使用し、無線基地局 5と移動機 1との間では無線回線 12を使用する。

[0065] ハンドオーバ完了応答メッセージを受信すると、基地局制御装置 3は、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10の解放を要求する無線回線解放要求メッセージを無線基地局 2に送信する（210)。

[0066] 無線回線解放要求メッセージを受信すると、無線基地局 2は、移動機 1との通信に用いていた無線回線 10に関するリソースを解放する。無線基地局 2は、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10を解放したことを示す無線解放応答メッセージを基地局制御装置 3に送信する（211)。

[0067] これにより、図 10に示すように、移動機 1と無線基地局 5との間に無線回線 12が設定され、無線基地局 2と無線基地局 5との間に無線回線 14が設定される。制御信号パス 20は、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間では有線回線 40を使用し、無線基地局 2と無線基地局 5との間では無線回線 11を使用し、無線基地局 5と移動機 1との間では無線回線 12を使用し、ユーザデータパス 30は、基地局制御装置 3と無線基地局 2との間では有線回線 40を使用し、無線基地局 2と無線基地局 5との間では無線回線 14を使用し、無線基地局 5と移動機 1との間では無線回線 12を使用するように設定され、無線回線 10の制御信号パス 20およびユーザデータパス 30が解放されて、無線基地局 2から無線基地局 5へのハンドオーバが完了する。

[0068] 以上説明したように、この実施の形態 2では、基地局制御装置 3と有線回線 40で接続されて!ヽる無線基地局 2と、基地局制御装置 3とは有線回線 40では接続されてヽない無線基地局 5との間に、予め無線回線 11を確立しておき、移動機 1が無線基地局 2から無線基地局 5にハンドオーバを行なう際には、無線基地局 2と無線基地局 5 との間に新たに無線回線 14を確立して、無線基地局 2と無線基地局 5との間では、無線回線 11を使用して基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御するための制御メッセージおよび基地局制御装置 3が移動機 1を制御するための制御メッセージの送受信を行い、無線回線 14を使用して移動機 1と通信相手とのユーザデータの送受信を行なうようにしているため、基地局制御装置 3の処理負荷を軽減するとともに、配置場所に制約のない無線インタフェースのみを有する無線基地局 5に対してもハンドォーバを行なうことができる。

[0069] また、無線基地局 2と無線基地局 5との間では、基地局制御装置 3が無線基地局 5 を制御するための制御メッセージおよび基地局制御装置 3が移動機 1を制御するための制御メッセージの送受信に用いる無線回線と、移動機 1と通信相手とのユーザデータの送受信に用いる無線回線とを分離しているので、制御メッセージの送受信に用いる無線回線をユーザデータの送受信に用いる無線回線より高品質に設定することができ、制御メッセージの再送制御の発生を抑制することができる。

[0070] なお、この実施の形態 2では、無線基地局 2と無線基地局 5との間の無線回線 14の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2に送信した後に無線基地局 5に送信するようにしたが、無線基地局 5に送信した後に無線基地局 2に送信するようにしてもかまわない。

[0071] また、この実施の形態 2では、無線基地局 5と移動機 1との間の無線回線 12の設定を要求する無線回線設定要求メッセージと、無線基地局 5と無線基地局 2との間の無線回線 14の設定を要求する無線回線設定要求メッセージとを個別に基地局制御装置 3が無線基地局 5に送信するようにした力無線回線 12の設定の要求と無線回線 14の設定の要求とを、 1つの無線回線設定要求メッセージに含めるようにしてもよ!ヽ。この場合、無線基地局 5は、無線回線 12および無線回線 14が確立した後に、無線回線設定応答メッセージを基地局制御装置 3に送信すればよい。

[0072] また、この実施の形態 2では、基地局制御装置 3と移動機 1との制御信号パス 20は、無線基地局 2と無線基地局 5との間では、基地局制御装置 3と無線基地局との制御信号パス 22が設定されて、る無線回線 11を使用するようにしたが、図 11に示すように、無線基地局 2と無線基地局 5との間に、無線回線 15を設定して制御信号パス 20 に用いるようにしてもよい。無線回線 15は、無線回線 14を設定する無線回線設定要求メッセージ内に無線回線 15を設定する要求を含めた無線回線設定要求メッセ一ジを基地局制御装置 3が無線基地局 2と無線基地局 5とに送信することで設定すればよい。もちろん、無線回線 14の設定を要求する無線回線設定要求メッセージと、無線回線 15の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを個別に送信して、無線回線 14, 15を設定するようにしても力まわない。

[0073] このように、無線基地局 2と無線基地局 5との間で、無線基地局 5との制御信号パス 22と移動機 1の制御信号パス 20とを個別の無線回線 14, 15を使用する構成にすることで、無線基地局 5に対する無線回線 11の使用リソースを削減することができる。

[0074] また、無線基地局 2と無線基地局 5との間で、無線基地局 5との制御信号パス 22と移動機 1の制御信号パス 20とを個別の無線回線 14, 15を使用するようにしているので、制御信号パス 22が使用する無線回線 11の通信品質を制御信号パス 20が使用する無線回線 15の通信品質よりも高品質にすることができ、制御信号パス 22を用いて行なう基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御するための制御メッセージの再送制御の発生を抑制して無線基地局 5の制御を高品質に行うことができる。

[0075] また、図 12に示すように、無線基地局 2と無線基地局 5との間に無線回線 16を確立して制御信号パス 20およびユーザデータパス 30を設定するようにしてもょ、。このように無線基地局 2と無線基地局 5との間の無線回線 16に移動機 1に対する制御信号パス 20およびユーザデータパス 30を設定するようにすれば、無線基地局 2と無線基地局 5との間の移動機 1に対する無線回線 16の確立を移動機 1のハンドオーバ時、または呼設定時のみに限定することができ、無線基地局 2と無線基地局 5との間の無線回線を有効に活用することができる。

[0076] 実施の形態 3.

図 13および図 14を用いてこの発明の実施の形態 3を説明する。この発明にかかる実施の形態 3のハンドオーバ方法が適用される移動体通信システムは、図 1に示した移動体通信システムと同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

[0077] つぎに、図 13のシーケンス図、および図 14の移動機 1が無線基地局 5に接続して通信を行う場合の信号パスの状態を示す図を参照して、先の図 3に示した信号パスの状態で無線基地局 2と接続して通信を行なっている移動機 1が無線基地局 5にノ、ンドオーバして図 14に示した信号パスの状態にする場合を例に挙げて、この発明に力かる実施の形態 3の移動体通信システムの動作を説明する。

[0078] 移動機 1は、無線回線 10の通信品質および無線基地局 2以外の無線基地局との無線回線 (この場合は、無線基地局 5との無線回線 12)の通信品質を測定する。無線回線 10の通信品質より無線回線 12の通信品質の方が良い場合、移動機 1は、制御信号パス 20を用いて、無線基地局 2から無線基地局 5へのハンドオーバを要求するハンドオーバ要求メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する (301)。

[0079] 基地局制御装置 3は、ハンドオーバ要求メッセージ力移動先が無線基地局 5であることを判別して、制御信号パス 21を用いて、移動機 1と無線基地局 2との間で使用している無線回線 10を無線基地局 2と無線基地局 5との間に使用するように無線回線 10の転用を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（302)。

[0080] 無線基地局 5は、無線回線設定要求メッセージに基づ!/、て、自局と無線基地局 2との間に無線回線 10を確立するための処理を行なった後に、制御信号パス 21を用いて、無線回線 10を確立するための処理が終了したことを示す無線回線設定応答メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（303)。

[0081] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 22を用いて、移動機 1との無線回線 12の設定を要求する無線回線設定要求メッセージを無線基地局 2を介して無線基地局 5に送信する（304)。

[0082] 無線基地局 5は、無線回線設定要求メッセージに基づいて、移動機 1との間に無線回線 12を確立するための処理を行なった後に、制御信号パス 22を用いて、無線回線 12を確立するための処理が終了したことを示す無線回線設定応答メッセージを無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（305)。無線基地局 5は、自局と無線基地局 2との間に確立する無線回線 10と、自局と移動機 1との間に確立する無線回線 12との関連づけ、すなわち無線回線 10から受信したデータを無線回線 12に送信するとともに無線回線 12から受信したデータを無線回線 10に送信することを記憶する。

[0083] 基地局制御装置 3は、制御信号パス 20を用いて、ハンドオーバを許可するハンドォーバ開始要求メッセージを無線基地局 2を介して移動機 1に送信する（306)。

[0084] ハンドオーバ開始要求メッセージを受信すると、移動機 1は、無線基地局 2との無線回線 10から無線基地局 5との無線回線 12への移行を開始し、無線回線 12への移行が終了（無線回線 12が確立）した後に、制御信号パス 20を用いて、無線回線 12が確立したことを示すノ、ンドオーバ完了応答メッセージを無線基地局 5および無線基地局 2を介して基地局制御装置 3に送信する（307)。

[0085] 以上説明したように、この実施の形態 3では、基地局制御装置 3と有線回線 40で接続されて!ヽる無線基地局 2と、基地局制御装置 3とは有線回線 40では接続されてヽない無線基地局 5との間に、予め無線回線 11を確立しておき、移動機 1が無線基地局 2から無線基地局 5にハンドオーバを行なう際には、無線基地局 2と無線基地局 5 との間に無線基地局 2と移動機 1との間で使用していた無線回線 10を確立して、無線基地局 2と無線基地局 5との間では、無線回線 11を使用して基地局制御装置 3が無線基地局 5を制御するための制御メッセージの送受信を行、、無線回線 10を使用して基地局制御装置 3が移動機 1を制御するための制御メッセージおよび移動機 1と通信相手とのユーザデータの送受信を行なうようにしているため、基地局制御装置 3 の処理負荷を軽減するとともに、配置場所に制約のな、無線インタフェースのみを有する無線基地局 5に対してもハンドオーバを行なうことができる。

[0086] また、無線基地局 2と無線基地局 5との間での基地局制御装置 3が移動機 1を制御するための制御メッセージの送受信に、移動機 1と無線基地局 2との間で使用していた無線回線 10使用するようにして、るので、無線基地局 2が新たに無線回線を設定する必要が無く、ハンドオーバ処理のシーケンスを削減することができる。

産業上の利用可能性

[0087] 以上のように、本発明に力かる無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法は、基地局制御装置がネットワーク内の無線基地局を統括的に管理して移動機のハンドオーバを行なう無線アクセスネットワークに有用であり、特に、無線回線のインタフエースのみを有し有線回線によって直接無線基地局制御装置に接続することができな、無線基地局を備える無線アクセスネットワークに適して!/、る。

Claims

請求の範囲

[1] 基地局制御装置と、該基地局制御装置に有線回線によって接続される 1一複数の第 1の無線基地局と、前記基地局制御装置と有線回線では接続されていない 1ー複数の第 2の無線基地局とを備え、移動機が前記第 1または第 2の無線基地局を介して前記基地局制御装置と接続される無線アクセスネットワークにおいて、

前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間に、予め無線回線を確立するとともに、

前記移動機が前記第 1の無線基地局から前記第 2の無線基地局にハンドオーバを行なう際に、前記基地局制御装置は、前記移動機が前記第 2の無線基地局にハンドオーバすることを通知する第 2の無線基地局宛ての制御メッセージを有線回線を介して前記第 1の無線基地局に送信し、

前記第 1の無線基地局は、前記基地局制御装置から受信した前記第 2の無線基地局宛ての制御メッセージを前記確立されて、る無線回線を使用して前記第 2の無線基地局に送信し、

前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、前記無線回線を使用して、前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセ一ジ、前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージおよび前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行うこと、

を特徴とする無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法。

[2] 前記無線回線を 1つの無線回線とし、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、同一回線を使用して前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージ、前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージおよび前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行なうこと、

を特徴とする請求項 1に記載の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法

[3] 前記無線回線を第 1および第 2の無線回線とし、前記第 1の無線基地局と前記第 2 の無線基地局との間では、前記第 1の無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージの送受信を行、、前記第 2 の無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージおよび前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行なうこと、を特徴とする請求項 1に記載の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法

[4] 前記無線回線を第 1の無線回線とし、前記第 2の無線基地局は、前記移動機がハンドオーバすることを通知する制御メッセージを受信すると自局と前記第 1の無線基地局との間に新たな第 2の無線回線を確立し、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、前記第 1の無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージおよび前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージの送受信を行、、前記第 2の無線回線を使用して前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行なうこと、を特徴とする請求項 1に記載の無線アクセスネットワークにおけるハンドオーバ方法

[5] 前記無線回線を第 1の無線回線とし、前記第 2の無線基地局は、前記移動機がハンドオーバすることを通知する制御メッセージを受信すると自局と前記第 1の無線基地局との間に新たな第 2および第 3の無線回線を確立し、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、前記第 1の無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージの送受信を行、、前記第 2の無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージの送受信を行、、前記第 3の無線回線を使用して前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行なうこと、

[6] 前記無線回線を 1つの無線回線とし、前記第 2の無線基地局は、前記移動機がハンドオーバすることを通知する制御メッセージを受信すると自局と前記第 1の無線基地局との間に前記移動機が前記移動機と前記第 1の無線基地局との間で使用していた無線回線を確立し、前記第 1の無線基地局と前記第 2の無線基地局との間では、前記予め確立された無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記第 2の無線基地局を制御するための制御メッセージの送受信を行、、ハンドオーバ前に前記移動機と前記第 1の無線基地局との間で使用していた無線回線を使用して前記基地局制御装置が前記移動機を制御するための制御メッセージおよび前記移動機の通信相手とのユーザデータの送受信を行なうこと、