WO2013031604A1 - 無線基地局及びハンドオーバ制御方法 - Google Patents

無線基地局及びハンドオーバ制御方法 Download PDF

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WO2013031604A1
WO2013031604A1 PCT/JP2012/071220 JP2012071220W WO2013031604A1 WO 2013031604 A1 WO2013031604 A1 WO 2013031604A1 JP 2012071220 W JP2012071220 W JP 2012071220W WO 2013031604 A1 WO2013031604 A1 WO 2013031604A1
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WO
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base station
throughput
radio
handover request
radio base
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/071220
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕之 安達
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0064Transmission or use of information for re-establishing the radio link of control information between different access points
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
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    • H04W36/22Performing reselection for specific purposes for handling the traffic
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    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/26Reselection being triggered by specific parameters by agreed or negotiated communication parameters

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication technology, and more particularly to a radio base station and a handover control method for controlling handover of a radio terminal.
  • SON Self Organizing Network
  • eNB radio base stations
  • a method of adjusting coverage based on load information transmitted and received between radio base stations has been proposed. ing.
  • this coverage adjustment method when there is a radio base station with a high load and a radio base station with a low load at the time of a handover, a radio terminal connected to the radio base station with a high load is transferred to the radio base station with a low load. Hand over.
  • the method in which handover is performed based on load information has the following problems. Specifically, even if the load of the first radio base station and the load between the second radio base stations are leveled, the throughput of the radio terminal connected to the first radio base station and the second radio There is a problem that the throughput of the wireless terminal connected to the base station is not considered.
  • an object of the present invention is to provide a radio base station and a handover control method that enable an appropriate handover in consideration of the throughput of the radio terminal.
  • the present invention has the following features.
  • the radio base station according to the present invention is characterized by a radio base station (radio base station eNB10-2) to which a radio terminal (radio terminal UE30-2) is connected, and other radio base stations (radio base station eNB-1). ) And receives a handover request (Handover Request message) for a wireless terminal (wireless terminal UE30-1) connected to the other wireless base station to perform a handover to the own station (wireless base station eNB10-2).
  • Receiving unit (network communication unit 140-2) and a transmission unit (network communication unit 140-2) that transmits a response to the handover request (Handover Request Ack message or Handover Request Request Nack message) to the other radio base station )
  • a control unit (control unit 120-2) for controlling a response to the handover request.
  • the gist is to control a response to the handover request in accordance with the first information included in the handover request.
  • the control unit performs the handover according to a comparison result between the first information and the second information included in the handover request.
  • the response to the request is controlled, and the second information is related to the throughput required for the radio terminal (radio terminal UE30-2) connected to the local station (radio base station eNB10-2) to execute the application.
  • the gist is to indicate the sufficiency of throughput when the wireless terminal executes the application.
  • the control unit satisfies the sufficiency indicated by the first information, which is indicated by the first information included in the handover request.
  • the gist is to perform control so as to transmit an acknowledgment (Handover Request Ack message) to the handover request when it is lower than the threshold.
  • the control unit satisfies the sufficiency indicated by the first information, which is indicated by the first information included in the handover request.
  • the gist is to perform control so as to transmit a negative response (Handover Request Nack message) to the handover request when it is higher than the threshold.
  • a feature of the radio base station according to the present invention is a radio base station (radio base station eNB10-1) to which a radio terminal (radio terminal UE30-1) is connected, and is connected to the own station (radio base station eNB10-1).
  • the wireless terminal (wireless terminal UE30-1) to be transmitted transmits a handover request (Handover Request message) for performing handover to another wireless base station (wireless base station eNB10-2) to the other wireless base station
  • a transmission unit (network communication unit 140-1) which is required for a radio terminal (radio terminal UE30-1) connected to the local station (radio base station eNB10-1) to execute an application.
  • Another feature of the radio base station according to the present invention is that, in the above-described feature, the transmitting unit transmits the handover request when a sufficiency level indicated by the first information is less than a threshold value.
  • a feature of the handover control method is a handover control method in a radio base station to which a radio terminal is connected.
  • the radio terminal transmitted by another radio base station and connected to the other radio base station is Receiving a handover request for performing a handover to, and transmitting a response to the handover request to the other radio base station, wherein the handover request is transmitted to the other radio base station.
  • the transmitting step includes the handover Responding to the handover request according to the first information included in the request. To increase the transmission of.
  • a feature of the handover control method is a handover control method in a radio base station to which a radio terminal is connected, in which a radio terminal connected to its own station issues a handover request for performing a handover to another radio base station.
  • the gist is to transmit the first information indicating the degree of satisfaction of the throughput when the handover request is included in the handover request.
  • 1 is a schematic configuration diagram of a radio communication system according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the wireless base station (eNB10-1) which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the wireless base station (eNB10-2) which concerns on embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the structure of the radio
  • FIG. 1 is a diagram for describing an overview of an LTE system.
  • a plurality of radio base stations eNB constitutes an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network).
  • Each of the plurality of radio base stations eNB forms one or a plurality of cells that are the minimum unit of the communication area that should provide a service to the radio terminal UE.
  • the radio terminal UE is a radio communication device possessed by a user and is also referred to as a user device.
  • the radio terminal UE measures the quality (that is, radio quality) of the radio signal received from the radio base station eNB, and transmits a report of the radio quality measurement result (hereinafter, measurement result report) to the connection-destination radio base station eNB. To do.
  • Such radio quality includes reference signal received power (RSRP), signal-to-interference noise ratio (SINR), and the like.
  • RSRP reference signal received power
  • SINR signal-to-interference noise ratio
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the radio base station eNB to which the radio terminal UE is connected performs a handover procedure for switching the connection destination of the radio terminal UE based on the measurement report received from the radio terminal UE.
  • the measurement report includes a plurality of RSRPs corresponding to the plurality of radio base stations eNB (plural cells).
  • the radio base station eNB to which the radio terminal UE is connected usually selects a radio base station eNB (a plurality of cells) having the highest RSRP as the connection destination of the radio terminal UE.
  • the radio base station eNB to which the radio terminal UE is connected allocates a resource block, which is a radio resource allocation unit, to the radio terminal UE based on the CQI received from the radio terminal UE. Furthermore, the radio base station eNB to which the radio terminal UE is connected determines a modulation class to be used for radio communication with the radio terminal UE based on the CQI received from the radio terminal UE.
  • the modulation class is a combination of the modulation multi-level number and the coding rate.
  • the radio base stations eNB can communicate with each other via an X2 interface that is a logical communication path that provides inter-base station communication.
  • Each of the plurality of radio base stations eNB can communicate with EPC (Evolved Packet Core), specifically, MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving Gateway) via the S1 interface.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the radio communication system 1 according to the present embodiment.
  • the radio communication system 1 includes a radio base station eNB10-1 and a radio terminal UE30- connected to the radio base station eNB10-1 in a cell C20-1 formed by the radio base station eNB10-1. 1 and a radio terminal UE30-2 connected to the radio base station eNB10-2 in a cell C20-2 formed by the radio base station eNB10-2.
  • the radio base station eNB10-1 and the radio base station eNB10-2 can perform inter-base station communication using the X2 interface described above.
  • FIG. 2 only one of each of the radio terminal UE30-1 and the radio terminal UE30-2 is illustrated, but actually, there are a plurality of radio terminals UE30-1 and UE30-2. Shall.
  • each radio base station eNB determines whether the radio terminal UE has a throughput (hereinafter, requested throughput) required for the radio terminal UE to execute an application.
  • the handover procedure of the radio terminal UE is controlled based on the degree of throughput (hereinafter referred to as actual throughput) measured when the application is executed (hereinafter referred to as throughput satisfaction).
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the radio base station eNB10-1 according to the present embodiment.
  • the radio base station eNB10-1 includes an antenna unit 101-1, a radio communication unit 110-1, a control unit 120-1, a storage unit 130-1, and a network communication unit 140-1.
  • the antenna unit 101-1 is used for transmitting and receiving radio signals.
  • the radio communication unit 110-1 is configured using, for example, a radio frequency (RF) circuit, a baseband (BB) circuit, and the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio terminal UE30-1 via the antenna unit 101-1.
  • Radio communication section 110-1 also modulates the transmission signal and demodulates the reception signal.
  • the control unit 120-1 is configured using, for example, a CPU, and controls various functions provided in the radio base station eNB10-1.
  • the storage unit 130-1 is configured using a memory, for example, and stores various types of information used for controlling the radio base station eNB10-1.
  • the network communication unit 140-1 performs inter-base station communication with another adjacent radio base station eNB10-2 using the X2 interface.
  • the network communication unit 140-1 communicates with the EPC using the S1 interface.
  • the control unit 120-1 includes a handover control unit 121-1, and a transmission control unit 122-1.
  • the radio communication unit 110-1 receives the throughput sufficiency information message transmitted from each radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 via the antenna unit 101-1.
  • the throughput sufficiency information includes a throughput (actual measurement throughput) measured when the radio terminal UE30-1 executes the application with respect to a throughput (requested throughput) required for the transmission source radio terminal UE30-1 to execute the application. ) Degree (throughput satisfaction degree).
  • the throughput generally means the amount of communication data per unit time, and in this embodiment, is the throughput between the radio base station eNB and the radio terminal UE.
  • Radio communication section 110-1 outputs the received throughput satisfaction degree information to handover control section 121-1.
  • the handover control unit 121-1 recognizes the throughput satisfaction degree in the radio terminal UE 30-1 for each radio terminal UE 30-1 based on the input throughput satisfaction degree information message for each radio terminal UE 30-1. Next, the handover controller 121-1 calculates the average value of the recognized throughput satisfaction levels.
  • the average value (hereinafter referred to as “first overall throughput satisfaction degree”) indicates the degree of actually measured throughput with respect to the overall required throughput of the plurality of radio terminals UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1.
  • the handover control unit 121-1 determines whether or not the first overall throughput satisfaction is less than the first threshold value.
  • the first threshold is a minimum value of the first overall throughput satisfaction when the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 is not handed over to another radio base station eNB10-2.
  • the first threshold value is stored in advance in the storage unit 130-1.
  • the handover control unit 121-1 When the first overall throughput satisfaction is less than the first threshold, the handover control unit 121-1 needs to hand over the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 to the radio base station eNB10-2. Recognize that there is. Furthermore, the handover control unit 121-1 selects one of the radio terminals UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 as a handover target. For example, the handover control unit 121-1 has the lowest corresponding throughput satisfaction level among the radio terminals UE 30-1 connected to the radio base station eNB 10-1 or the corresponding throughput is low. A predetermined number of radio terminals UE30-1 are selected as handover targets.
  • the transmission control unit 122-1 outputs information to the network communication unit 140-1 that includes the information on the first overall throughput satisfaction level and requests the handover target wireless terminal UE30-1 to be a handover destination to the network communication unit 140-1. To do. Further, the transmission control unit 122-1 controls the network communication unit 140-1 to transmit the Handover request message to the radio base station eNB 10-2.
  • the network communication unit 140-1 transmits a Handover Request request message including the first overall throughput satisfaction degree information to the radio base station eNB10-2 via the X2 interface under the control of the transmission control unit 122-1. To do.
  • the network communication unit 140-1 receives the Handover request Request Ack message (acknowledgment) or Handover request Request Nack message (negative response) via the X2 interface. To do.
  • the handover control unit 121-1 When the network communication unit 140-1 receives the Handover Request Ack message, the handover control unit 121-1 generates a Handover command message for instructing handover to the handover target radio terminal UE30-1. Furthermore, the handover control unit 121 outputs a Handover command message to the wireless communication unit 110. The radio communication unit 110 transmits a Handover command message to the radio terminal UE30-1 that is a handover target via the antenna unit 101. On the other hand, the handover controller 121-1 does not generate a Handover command message when the network communication unit 140-1 receives a Handover Request Nack message.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the radio base station eNB10-2 according to the present embodiment.
  • the radio base station eNB10-2 includes an antenna unit 101-2, a radio communication unit 110-2, a control unit 120-2, a storage unit 130-2, and a network communication unit 140-2.
  • the antenna unit 101-2 is used for transmitting and receiving radio signals.
  • the radio communication unit 110-2 is configured using, for example, a radio frequency (RF) circuit, a baseband (BB) circuit, and the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio terminal UE30-2 via the antenna unit 101-2.
  • Radio communication section 110-2 also modulates the transmission signal and demodulates the reception signal.
  • the control unit 120-2 is configured using, for example, a CPU, and controls various functions provided in the radio base station eNB10-2.
  • the control unit 120-2 includes a handover control unit 121-2 and a transmission control unit 122-2.
  • the storage unit 130-2 is configured using, for example, a memory, and stores various types of information used for controlling the radio base station eNB10-2.
  • the network communication unit 140-2 performs inter-base station communication with another adjacent radio base station eNB10-1 using the X2 interface.
  • the network communication unit 140-2 communicates with the EPC using the S1 interface.
  • the network communication unit 140-2 receives the Handover Request message including the first overall throughput satisfaction degree information.
  • the handover control unit 121-2 like the handover control unit 121-1 of the radio base station eNB10-1, described above, throughput sufficiency information for each radio terminal UE30-2 connected to the radio base station eNB10-2 Based on the message, the wireless terminal UE30-2 recognizes the degree of throughput satisfaction in the wireless terminal UE30-2.
  • the handover control unit 121-2 calculates the average value of the recognized throughput satisfaction levels.
  • the average value (hereinafter referred to as second overall throughput satisfaction) indicates the degree of actually measured throughput with respect to the overall required throughput of the plurality of radio terminals UE30-2 connected to the radio base station eNB10-2.
  • the network communication unit 140-2 outputs the first overall throughput satisfaction degree information included in the Handover request message to the handover control unit 122-2. Next, when the first overall throughput satisfaction degree information is input, the handover control unit 121-2 determines whether the first overall throughput satisfaction degree is smaller than the second overall throughput satisfaction degree.
  • the connection destination of the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 is switched to the radio base station eNB10-2 by handover.
  • an improvement in throughput of the remaining radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 can be expected.
  • the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-2 is low before the handover, the radio terminal UE30-1 is newly connected to the radio base station eNB10-2 As a result, the throughput may further decrease, and the throughput between the radio base station eNB10-1 and the radio base station eNB10-2 cannot be leveled.
  • the handover controller 122-2 determines to reject the Handover request message from the radio base station eNB10-1.
  • the transmission control unit 122-2 outputs a Handover request Nack message as a negative response to the network communication unit 140 as a response to the Handover request message.
  • the transmission control unit 122-2 controls the network communication unit 140-2 to transmit the HandoverHandRequestNack message to the radio base station eNB10-1.
  • the network communication unit 140-2 transmits a Handover Request Nack message to the radio base station eNB10-1 via the X2 interface under the control of the transmission control unit 122-2.
  • the connection destination of the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 is changed to the radio base station eNB10-2 by handover.
  • the throughput of the remaining radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1 can be expected to improve.
  • the radio base station eNB10 -1 and the radio base station eNB10-2 can be leveled.
  • the handover control unit 122-2 determines to allow the Handover request message from the radio base station eNB10-1. In this case, the transmission control unit 122-2 outputs a Handover request Ack message, which is an affirmative response, to the network communication unit 140-2 as a response to the Handover request message. Further, the transmission control unit 122-2 controls the network communication unit 140-2 to transmit the HandoverHandRequest Ack message to the radio base station eNB10-1. The network communication unit 140-2 transmits a Handover Request Ack message to the radio base station eNB10-1 via the X2 interface under the control of the transmission control unit 122-2.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the radio terminal UE30 according to the present embodiment.
  • the radio terminal UE30-2 has the same configuration as the radio terminal UE30-1.
  • the radio terminal UE30-1 includes an antenna unit 201, a radio communication unit 210, a control unit 220, a storage unit 230, and an operation unit 240.
  • the antenna unit 201 is used for transmitting and receiving radio signals.
  • the radio communication unit 210 is configured using, for example, a radio frequency (RF) circuit, a baseband (BB) circuit, or the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio base station eNB via the antenna unit 201.
  • the wireless communication unit 210 also modulates the transmission signal and demodulates the reception signal.
  • the control unit 220 is configured using, for example, a CPU, and controls various functions provided in the radio terminal UE30-1.
  • the storage unit 230 is configured using, for example, a memory, and stores various types of information used for controlling the radio terminal UE30-1.
  • the operation unit 240 is composed of a numeric keypad, function keys, and the like, and is an interface used for inputting user operation details.
  • the control unit 220 includes an application execution unit 221, a throughput sufficiency information generation unit 222, and a transmission control unit 223.
  • the application execution unit 221 reads an application program from the storage unit 130 according to the operation signal. ,Execute.
  • the application to be executed is an application that requires wireless communication with the wireless base station eNB10-1, such as a web browser, streaming reproduction of video and audio, and voice communication using VoIP.
  • the throughput sufficiency level information generation unit 222 acquires information on throughput (requested throughput) required for the application execution unit 221 to execute the application.
  • the storage unit 230 stores, for each application that can be executed by the radio terminal UE30-1, information on the requested throughput in the execution of the application.
  • the throughput sufficiency level information generation unit 222 recognizes the application being executed by the application execution unit 221 and reads out the requested throughput information corresponding to the application from the storage unit 230.
  • the user operates the operation unit 240 to perform an operation for setting the requested throughput of the application executed by the application execution unit 221.
  • the throughput sufficiency level information generation unit 222 recognizes the application being executed by the application execution unit 221 and recognizes the requested throughput corresponding to the application based on the operation signal from the operation unit 240.
  • the throughput sufficiency information generation unit 222 measures the throughput between the radio base station eNB10-1 and the radio terminal UE30-1 while the application is being executed by the application execution unit 221.
  • the measured throughput is both or one of the uplink direction and the downlink direction.
  • the throughput sufficiency level information generation unit 222 calculates the throughput sufficiency level by dividing the measured throughput (actually measured throughput) by the requested throughput. When the throughput is measured in both the uplink and downlink directions, the throughput sufficiency information generation unit 222 divides the actually measured throughput in the uplink direction by the requested throughput in the uplink direction to satisfy the throughput in the uplink direction. And calculating the degree of satisfaction of the downlink throughput by dividing the actually measured throughput of the downlink by the requested throughput of the downlink, and calculating the degree of satisfaction of the uplink throughput and the degree of satisfaction of the downlink throughput. The average value may be calculated as the sufficiency of throughput.
  • the throughput sufficiency information generation unit 222 may convert the value obtained by dividing the actually measured throughput by the required throughput into a discrete value such as 1 to 10 to obtain the throughput sufficiency.
  • the throughput sufficiency level information generation unit 222 weights the calculated throughput sufficiency level according to the codec rate of data transmitted in the execution of the application. Specifically, the throughput sufficiency information generation unit 222 weights the throughput sufficiency so that the sufficiency becomes higher as the codec rate becomes higher, and the throughput sufficiency information indicating the weighted sufficiency sufficiency is obtained. Generate.
  • the transmission control unit 223 outputs the throughput satisfaction degree information to the wireless communication unit 210 and controls the wireless communication unit 210 to transmit the throughput satisfaction degree information to the wireless base station eNB10-1.
  • the radio communication unit 210 transmits throughput sufficiency information to the radio base station eNB10-1 via the antenna unit 101 under the control of the transmission control unit 223.
  • the radio communication unit 110 receives the Handover command message via the antenna unit 101. Further, the wireless communication unit 110 outputs a Handover command message to the control unit 220.
  • the control unit 220 When the Handover command message is input, the control unit 220 performs a handover procedure for switching the connection destination from the radio base station eNB10-1 to another radio base station eNB10-2 according to the Handover command message.
  • FIG. 6 is an operation sequence diagram showing the operation of the radio communication system 1 according to this embodiment.
  • step S101-1 the throughput sufficiency information generation unit 222 of the radio terminal UE30-1 measures the throughput at the time of execution of the application.
  • step S102-1 the throughput sufficiency information generation unit 222 of the radio terminal UE30-1 performs weighting on the throughput sufficiency according to the codec rate, and provides throughput sufficiency information indicating the weighted throughput sufficiency. Generate.
  • step S103-1 the radio communication unit 210 of the radio terminal UE30-1 transmits the throughput satisfaction degree information to the radio base station eNB10-1 via the antenna unit 101.
  • the radio communication unit 110-1 of the radio base station eNB10-1 receives the throughput satisfaction degree information from each radio terminal UE30-1 via the antenna unit 101-1.
  • step S101-2 the throughput sufficiency information generation unit 222 of the radio terminal UE30-2 measures the throughput when the application is executed.
  • step S102-2 the throughput sufficiency information generation unit 222 of the radio terminal UE30-2 weights the throughput sufficiency according to the codec rate, and provides throughput sufficiency information indicating the weighted throughput sufficiency. Generate.
  • step S103-2 the radio communication unit 210 of the radio terminal UE30-2 transmits the throughput satisfaction degree information to the radio base station eNB10-2 via the antenna unit 101.
  • the radio communication unit 110-2 of the radio base station eNB10-2 receives the throughput satisfaction degree information from each radio terminal UE30-2 via the antenna unit 101-2.
  • steps S101 to S103 may be periodically executed or may be executed according to an instruction from the base station eNB.
  • step S104 the handover control unit 121-1 of the radio base station eNB10-1 calculates the first overall throughput satisfaction degree based on the throughput satisfaction degree information message for each radio terminal UE30-1.
  • step S105 the handover control unit 121-1 of the radio base station eNB10-1 determines whether or not the first overall throughput sufficiency is less than the first threshold value.
  • the series of operations ends.
  • the handover controller 121-1 of the radio base station eNB10-1 in step S106 the radio terminal UE30 connected to the radio base station eNB10-1 ⁇ 1, the radio terminal UE30-1 to be handed over is selected.
  • step S107 the network communication unit 140-1 of the radio base station eNB10-1 transmits a Handover Request request message including information on the first overall throughput satisfaction degree under the control of the transmission control unit 122-1.
  • the network communication unit 140-2 of the radio base station eNB10-2 receives the Handover Request Request message including the first overall throughput satisfaction degree information.
  • step S108 the handover control unit 121-2 of the radio base station eNB10-2 generates (calculates) information on the second overall throughput satisfaction degree based on the throughput satisfaction degree information message for each wireless terminal UE30-2.
  • step S109 the handover control unit 121-2 of the radio base station eNB10-2 compares the first overall throughput satisfaction degree with the second overall throughput satisfaction degree, and the first overall throughput satisfaction degree is the second overall throughput satisfaction degree. It is determined whether it is smaller.
  • step S110 the network communication unit 140-2 performs wireless communication via the X2 interface according to the control of the transmission control unit 122-2.
  • a Handover Request Nack message is transmitted to the base station eNB10-1.
  • step S110 the network communication unit 140-2 passes through the X2 interface according to the control of the transmission control unit 122-2. Then, a Handover Request Ack message is transmitted to the radio base station eNB10-1.
  • the X2 interface communication unit 140-1 of the radio base station eNB10-1 receives the Handover Request Ack message or Handover Request Nack message.
  • step S111 the handover controller 121-1 of the radio base station eNB10-1 determines whether a Handover Request Ack message or a Handover Request Nack message has been received from the radio base station eNB10-2.
  • a Handover Request Nack message is received from the radio base station eNB10-2, a series of operations ends.
  • the radio communication unit 110 of the radio base station eNB10-1 is a target for handover via the antenna unit 101.
  • a Handover command message is transmitted to the radio terminal UE30-1.
  • the radio communication unit 210 of the radio terminal UE30-1 that is the target of the handover receives the Handover command message.
  • the radio terminal UE30-1 that is the target of the handover performs a handover procedure for switching the connection destination from the radio base station eNB10-1 to another radio base station eNB10-2.
  • the radio base station eNB10-2 is transmitted by the radio base station eNB-1 and connected to the radio base station eNB-1. 1 receives a Handover Request message for performing handover to the radio base station eNB10-2, and then transmits a response to the Handover Request message (Handover Request Ack message or Handover Request Nack message) to the radio base station eNB-1 To do.
  • the Handover Request message indicates the degree of satisfaction of the throughput when the wireless terminal UE 30-1 executes the application with respect to the throughput required for the wireless terminal UE 30-1 to execute the application (first overall throughput satisfaction degree). Contains information.
  • the radio base station eNB10-2 controls a response to the Handover Request message according to information indicating the sufficiency (first overall throughput sufficiency) included in the Handover Request message. As a result, the radio base station eNB10-2 can determine whether to allow or reject the Handover Request message in consideration of the throughput of the radio terminal UE30-1 connected to the radio base station eNB10-1.
  • the radio terminal UE30-1 is. Weighting is performed on the throughput satisfaction so that the higher the codec rate of the data transmitted in the execution of the application, the higher the satisfaction.
  • the higher the codec rate is, the better the quality of the audio and video, and the user satisfaction is increased.
  • the throughput satisfaction level can be made closer to the user's sense.
  • the radio terminal UE30-1 calculates the throughput satisfaction by dividing the actually measured throughput by the required throughput.
  • the throughput sufficiency may be corrected as follows.
  • the throughput sufficiency information generation unit 222 calculates the difference between the input speed and the output speed of the processing target data in the storage unit 230. Furthermore, if the calculated difference is within a predetermined range, the throughput sufficiency information generation unit 222 is 1 even if the throughput sufficiency calculated by dividing the actually measured throughput by the requested throughput is less than 1. That is, a throughput sufficiency level indicating that the actually measured throughput satisfies the required throughput is set.
  • the throughput sufficiency information generation unit 222 performs weighting according to the codec rate to the value obtained by dividing the actually measured throughput by the requested throughput.
  • the weighting may not be performed.
  • the radio base station eNB10 calculates the overall throughput satisfaction degree that is the satisfaction degree of the overall throughput of each radio terminal UE30, and performs the handover procedure based on the overall throughput satisfaction degree.
  • the radio base station eNB10 may perform a handover procedure for the single radio terminal UE30 based on the throughput satisfaction degree information of the single radio terminal UE30.
  • LTE Advanced it is planned to adopt a relay node that is a radio base station that configures the backhaul by radio, and an X2 interface is also planned to be adopted for the relay node.
  • the second radio base station may be used.
  • the backhaul is the X2 interface
  • the present invention can be similarly applied when the backhaul is the S1 interface or when the backhaul is the X2 interface and the S1 interface.
  • the present invention may be applied to other wireless communication systems such as a wireless communication system based on WiMAX (IEEE 802.16).
  • the present invention enables appropriate handover in consideration of the throughput of wireless terminals, and is thus useful in the field of wireless communication such as mobile communication.

Abstract

 無線基地局eNB10-2は、無線基地局eNB-1によって送信され、無線基地局eNB-1に接続する無線端末UE30-1が無線基地局eNB10-2へのハンドオーバを行うためのHandover Requestメッセージを受信した後、Handover Requestメッセージに対する応答(Handover Request Ackメッセージ又はHandover Request Nackメッセージ)を無線基地局eNB-1に宛てて送信する。Handover Requestメッセージは、無線端末UE30-1がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、無線端末UE30-1が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す情報を含む。無線基地局eNB10-2は、Handover Requestメッセージに含まれる充足度を示す情報に応じて、Handover Requestメッセージに対する応答を制御する。

Description

無線基地局及びハンドオーバ制御方法
 本発明は、無線通信技術に関し、特に無線端末のハンドオーバを制御する無線基地局及びハンドオーバ制御方法に関する。
 無線通信システムの標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化されているLTE(Long Term Evolution)では、SON(Self Organizing Network)と称される技術が採用されている。SONによれば、無線基地局の設置や保守の際に、人手によるフィールドでの測定や設定を要さずに自動化することが期待される(例えば、非特許文献1参照)。
 SONにおいては、無線基地局(3GPPにおいて「eNB」と称される)間の負荷を平準化するために、無線基地局間で送受信される負荷情報に基づいて、カバレッジを調整する手法が提案されている。このカバレッジ調整の手法では、ハンドオーバ時には、負荷の高い無線基地局と負荷の低い無線基地局とが存在する場合、負荷の高い無線基地局に接続されている無線端末を負荷の低い無線基地局へハンドオーバさせる。
3GPP TR 36.902 V9.1.0 April, 2010.
 しかしながら、負荷情報に基づいてハンドオーバが行われる手法においては、次のような問題がある。具体的には、第1の無線基地局の負荷と第2の無線基地局間の負荷とが平準化されたとしても、第1の無線基地局に接続する無線端末のスループットと第2の無線基地局に接続する無線端末のスループットとについては考慮がされていないという問題があった。
 そこで、本発明は、無線端末のスループットを考慮した適切なハンドオーバを可能とした無線基地局及びハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
 本発明に係る無線基地局の特徴は、無線端末(無線端末UE30-2)が接続する無線基地局(無線基地局eNB10-2)であって、他の無線基地局(無線基地局eNB-1)によって送信され、当該他の無線基地局に接続する無線端末(無線端末UE30-1)が自局(無線基地局eNB10-2)へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求(Handover Requestメッセージ)を受信する受信部(ネットワーク通信部140-2)と、前記ハンドオーバ要求に対する応答(Handover Request Ackメッセージ又はHandover Request Nackメッセージ)を前記他の無線基地局に宛てて送信する送信部(ネットワーク通信部140-2)と、前記ハンドオーバ要求に対する応答を制御する制御部(制御部120-2)と、を有し、前記ハンドオーバ要求は、前記他の無線基地局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を含み、前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報に応じて、当該ハンドオーバ要求に対する応答を制御することを要旨とする。
 本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報と、第2の情報との比較結果に応じて、前記ハンドオーバ要求に対する応答を制御し、前記第2の情報は、自局(無線基地局eNB10-2)に接続する無線端末(無線端末UE30-2)がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示すことを要旨とする。
 本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報によって示される充足度が、前記第2の情報によって示される充足度よりも低い場合に、当該ハンドオーバ要求に対する肯定応答(Handover Request Ackメッセージ)を送信するよう制御することを要旨とする。
 本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報によって示される充足度が、前記第2の情報によって示される充足度よりも高い場合に、当該ハンドオーバ要求に対する否定応答(Handover Request Nackメッセージ)を送信するよう制御することを要旨とする。
 本発明に係る無線基地局の特徴は、無線端末(無線端末UE30-1)が接続する無線基地局(無線基地局eNB10-1)であって、自局(無線基地局eNB10-1)に接続する無線端末(無線端末UE30-1)が他の無線基地局(無線基地局eNB10-2)へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求(Handover Requestメッセージ)を当該他の無線基地局に宛てて送信する送信部(ネットワーク通信部140-1)を有し、前記送信部は、自局(無線基地局eNB10-1)に接続する無線端末(無線端末UE30-1)がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を、前記ハンドオーバ要求に含めて送信することを要旨とする。
 本発明に係る無線基地局の他の特徴は、上述した特徴において、前記送信部は、前記第1の情報によって示される充足度が閾値未満である場合に、前記ハンドオーバ要求を送信することを要旨とする。
 本発明に係るハンドオーバ制御方法の特徴は、無線端末が接続する無線基地局におけるハンドオーバ制御方法であって、他の無線基地局によって送信され、当該他の無線基地局に接続する無線端末が自局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を受信するステップと、前記ハンドオーバ要求に対する応答を前記他の無線基地局に宛てて送信するステップと、を有し、前記ハンドオーバ要求は、前記他の無線基地局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を含み、前記送信するステップは、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報に応じて、当該ハンドオーバ要求に対する応答を送信することを要旨とする。
 本発明に係るハンドオーバ制御方法の特徴は、無線端末が接続する無線基地局におけるハンドオーバ制御方法であって、自局に接続する無線端末が他の無線基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を当該他の無線基地局に宛てて送信するステップを有し、前記送信するステップは、自局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を、前記ハンドオーバ要求に含めて送信することを要旨とする。
本発明の実施形態に係るLTEシステムの概要を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局(eNB10-1)の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局(eNB10-2)の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示す動作シーケンス図である。
 次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)LTEシステムの概要、(2)無線通信システムの構成、(3)無線基地局の構成、(4)無線端末の構成、(5)無線通信システムの動作、(6)作用・効果、(7)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
 (1)LTEシステムの概要
 図1は、LTEシステムの概要を説明するための図である。図1に示すように、複数の無線基地局eNBはE-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)を構成する。複数の無線基地局eNBのそれぞれは、無線端末UEにサービスを提供すべき通信エリアの最小単位であるセルを1又は複数形成する。
 無線端末UEは、ユーザが所持する無線通信装置であり、ユーザ装置とも称される。無線端末UEは、無線基地局eNBから受信する無線信号の品質(すなわち、無線品質)を測定し、無線品質の測定結果の報告(以下、測定結果報告)を接続先の無線基地局eNBに送信する。
 このような無線品質としては、参照信号の受信電力(RSRP)や、信号対干渉雑音比(SINR)等がある。RSRPに係る測定結果報告はメジャメントレポートと称され、ある特定の周波数帯域毎のSINRのインデックスに係る測定結果報告はCQI(Channel Quality Indicator)と称される。
 無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するメジャメントレポートに基づいて、無線端末UEの接続先を切り替えるハンドオーバ手続を行う。無線端末UEが複数の無線基地局eNBからの参照信号を受信する場合、メジャメントレポートは、複数の無線基地局eNB(複数のセル)と対応する複数のRSRPを含む。無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、通常、複数の無線基地局eNB(複数のセル)のうちRSRPが最も高いものを無線端末UEの接続先として選択する。
 また、無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するCQIに基づいて、無線リソースの割り当て単位であるリソースブロックを無線端末UEに割り当てる。さらに、無線端末UEの接続先の無線基地局eNBは、無線端末UEから受信するCQIに基づいて、無線端末UEとの無線通信に使用する変調クラスを決定する。変調クラスとは、変調多値数と符号化率との組み合わせである。
 各無線基地局eNBは、基地局間通信を提供する論理的な通信路であるX2インターフェースを介して互いに通信可能である。複数の無線基地局eNBのそれぞれは、S1インターフェースを介して、EPC(Evolved Packet Core)、具体的には、MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway)と通信可能である。
 (2)無線通信システムの構成
 図2は、本実施形態に係る無線通信システム1の概略構成図である。
 図2に示すように、無線通信システム1は、無線基地局eNB10-1と、無線基地局eNB10-1が形成するセルC20-1内で、無線基地局eNB10-1に接続する無線端末UE30-1と、無線基地局eNB10-2が形成するセルC20-2内で、無線基地局eNB10-2に接続する無線端末UE30-2とを有する。無線基地局eNB10-1及び無線基地局eNB10-2は、上述したX2インタフェースを使用して基地局間通信を行うことができる。なお、図2では、無線端末UE30-1及び無線端末UE30-2のそれぞれを1つのみ図示しているが、実際には、無線端末UE30-1及び無線端末UE30-2のそれぞれは複数であるものとする。
 本実施形態では、上述した負荷情報に基づくハンドオーバパラメータの調整とともに、各無線基地局eNBは、無線端末UEがアプリケーションを実行するために要求されるスループット(以下、要求スループット)に対する、無線端末UEがアプリケーションを実行したときに測定されるスループット(以下、実測スループット)の度合(以下、スループット充足度)に基づいて、無線端末UEのハンドオーバ手続を制御する。
 (3)無線基地局の構成
 (3.1)無線基地局eNB10-1の構成
 次に、無線基地局eNB10-1の構成を説明する。図3は、本実施形態に係る無線基地局eNB10-1の構成を示すブロック図である。
 図3に示すように、無線基地局eNB10-1は、アンテナ部101-1、無線通信部110-1、制御部120-1、記憶部130-1、及びネットワーク通信部140-1を有する。
 アンテナ部101-1は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部110-1は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ部101-1を介して無線端末UE30-1と無線信号の送受信を行う。また、無線通信部110-1は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
 制御部120-1は、例えばCPUを用いて構成され、無線基地局eNB10-1が備える各種の機能を制御する。記憶部130-1は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局eNB10-1の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。ネットワーク通信部140-1は、X2インタフェースを使用して、隣接する他の無線基地局eNB10-2との基地局間通信を行う。また、ネットワーク通信部140-1は、S1インタフェースを使用して、EPCとの通信を行う。
 制御部120-1は、ハンドオーバ制御部121-1、送信制御部122-1を有する。
 無線通信部110-1は、アンテナ部101-1を介して、無線基地局eNB10-1に接続されている各無線端末UE30-1のそれぞれから送信されるスループット充足度情報メッセージを受信する。スループット充足度情報は、送信元の無線端末UE30-1がアプリケーションを実行するために要求されるスループット(要求スループット)に対する、無線端末UE30-1がアプリケーションを実行したときに測定されるスループット(実測スループット)の度合(スループット充足度)を示す。ここで、スループットとは、一般的に、単位時間当たりの通信データ量を意味し、本実施形態では、無線基地局eNBと無線端末UEとの間のスループットである。無線通信部110-1は、受信したスループット充足度情報をハンドオーバ制御部121-1へ出力する。
 ハンドオーバ制御部121-1は、入力された無線端末UE30-1毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、無線端末UE30-1毎に当該無線端末UE30-1におけるスループット充足度を認識する。次に、ハンドオーバ制御部121-1は、認識した各スループット充足度の平均値を算出する。平均値(以下、第1全体スループット充足度)は、無線基地局eNB10-1に接続されている複数の無線端末UE30-1の全体の要求スループットに対する実測スループットの度合を示す。
 ハンドオーバ制御部121-1は、第1全体スループット充足度が第1閾値未満であるか否かを判定する。ここで、第1閾値は、無線基地局eNB10-1に接続している無線端末UE30-1を他の無線基地局eNB10-2へハンドオーバさせない場合の第1全体スループット充足度の最小値である。第1閾値は、予め記憶部130-1に記憶されている。
 第1全体スループット充足度が第1閾値未満である場合、ハンドオーバ制御部121-1は、無線基地局eNB10-1に接続している無線端末UE30-1を無線基地局eNB10-2へハンドオーバさせる必要があることを認識する。更に、ハンドオーバ制御部121-1は、無線基地局eNB10-1に接続している無線端末UE30-1の何れかをハンドオーバ対象として選択する。例えば、ハンドオーバ制御部121-1は、無線基地局eNB10-1に接続している無線端末UE30-1のうち、対応するスループット充足度が最も低い無線端末UE30-1、あるいは、対応するスループットが低い所定数の無線端末UE30-1を、ハンドオーバ対象として選択する。
 送信制御部122-1は、第1全体スループット充足度の情報を含み、ハンドオーバ対象の無線端末UE30-1のハンドオーバ先となることを要求するためのHandover Request メッセージをネットワーク通信部140-1へ出力する。更に、送信制御部122-1は、Handover Request メッセージを無線基地局eNB10-2へ送信するように、ネットワーク通信部140-1を制御する。
 ネットワーク通信部140-1は、送信制御部122-1の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10-2に対して、第1全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを送信する。
 そして、ネットワーク通信部140-1は、Handover Requestメッセージに対する無線基地局eNB10-2からの応答として、X2インタフェースを介して、Handover Request Ackメッセージ(肯定応答)又はHandover Request Nackメッセージ(否定応答)を受信する。
 ハンドオーバ制御部121-1は、ネットワーク通信部140-1がHandover RequestAckメッセージを受信した場合には、ハンドオーバ対象の無線端末UE30-1に対してハンドオーバを指示するためのHandover commandメッセージを生成する。更に、ハンドオーバ制御部121は、Handover commandメッセージを無線通信部110へ出力する。無線通信部110は、アンテナ部101を介して、ハンドオーバ対象である無線端末UE30-1に対し、Handover commandメッセージを送信する。一方、ハンドオーバ制御部121-1は、ネットワーク通信部140-1がHandover Request Nackメッセージを受信した場合には、Handover commandメッセージを生成しない。
 (3.2)無線基地局eNB10-2の構成
 次に、無線基地局eNB10-2の構成を説明する。図4は、本実施形態に係る無線基地局eNB10-2の構成を示すブロック図である。
 図4に示すように、無線基地局eNB10-2は、アンテナ部101-2、無線通信部110-2、制御部120-2、記憶部130-2、及びネットワーク通信部140-2を有する。
 アンテナ部101-2は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部110-2は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ部101-2を介して無線端末UE30-2と無線信号の送受信を行う。また、無線通信部110-2は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
 制御部120-2は、例えばCPUを用いて構成され、無線基地局eNB10-2が備える各種の機能を制御する。制御部120-2は、ハンドオーバ制御部121-2、送信制御部122-2を有する。
 記憶部130-2は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局eNB10-2の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
 ネットワーク通信部140-2は、X2インタフェースを使用して、隣接する他の無線基地局eNB10-1との基地局間通信を行う。また、ネットワーク通信部140-2は、S1インタフェースを使用して、EPCとの通信を行う。
 ネットワーク通信部140-2は、第1全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを受信する。ハンドオーバ制御部121-2は、上述した無線基地局eNB10-1のハンドオーバ制御部121―1と同様に、無線基地局eNB10-2に接続されている各無線端末UE30-2毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、無線端末UE30-2毎に当該無線端末UE30-2におけるスループット充足度を認識する。ハンドオーバ制御部121-2は、認識した各スループット充足度の平均値を算出する。平均値(以下、第2全体スループット充足度)は、無線基地局eNB10-2に接続されている複数の無線端末UE30-2の全体の要求スループットに対する実測スループットの度合を示す。
 ネットワーク通信部140-2は、Handover Requestメッセージに含まれる第1全体スループット充足度情報をハンドオーバ制御部122-2へ出力する。次に、ハンドオーバ制御部121-2は、第1全体スループット充足度情報が入力されると、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度より小さいか否かを判定する。
 第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度以上である場合には、無線基地局eNB10-1に接続されている無線端末UE30-1の接続先がハンドオーバによって無線基地局eNB10-2に切り替わると、無線基地局eNB10-1に接続されている残りの無線端末UE30-1のスループットの向上は見込める。しかし、無線基地局eNB10-2に接続されている無線端末UE30-2のスループットは、ハンドオーバの前から低いにもかかわらず、無線基地局eNB10-2に無線端末UE30-1が新たに接続されることにより、スループットが更に低下してしまう可能性があり、無線基地局eNB10-1と無線基地局eNB10-2との間のスループットの平準化が図れない。
 このため、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度以上である場合には、ハンドオーバ制御部122-2は、無線基地局eNB10-1からのHandover Requestメッセージを拒否すると判断する。この場合、送信制御部122-2は、Handover Requestメッセージの応答として、否定応答であるHandover Request Nackメッセージをネットワーク通信部140へ出力する。更に、送信制御部122-2は、Handover RequestNackメッセージを無線基地局eNB10-1へ送信するように、ネットワーク通信部140-2を制御する。ネットワーク通信部140-2は、送信制御部122-2の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10-1に対して、Handover Request Nackメッセージを送信する。
 一方、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度未満である場合には、無線基地局eNB10-1に接続されている無線端末UE30-1の接続先がハンドオーバによって無線基地局eNB10-2に切り替わると、無線基地局eNB10-1に接続されている残りの無線端末UE30-1のスループットの向上は見込める。また、無線基地局eNB10-2に接続されている無線端末UE30-2のスループットは、無線基地局eNB10-2に無線端末UE30-1が新たに接続されることにより低下するものの、無線基地局eNB10-1と無線基地局eNB10-2との間のスループットの平準化を図ることができる。
 このため、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度未満である場合には、ハンドオーバ制御部122-2は、無線基地局eNB10-1からのHandover Requestメッセージを許可すると判断する。この場合、送信制御部122-2は、Handover Requestメッセージの応答として、肯定応答であるHandover Request Ackメッセージをネットワーク通信部140-2へ出力する。更に、送信制御部122-2は、Handover Request Ackメッセージを無線基地局eNB10-1へ送信するように、ネットワーク通信部140-2を制御する。ネットワーク通信部140-2は、送信制御部122-2の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10-1に対して、Handover Request Ackメッセージを送信する。
 (4)無線端末の構成
 次に、無線端末UE30-1の構成を説明する。図5は、本実施形態に係る無線端末UE30の構成を示すブロック図である。無線端末UE30-2も無線端末UE30-1と同様の構成を有する。
 図5に示すように、無線端末UE30-1は、アンテナ部201、無線通信部210、制御部220、記憶部230、及び操作部240を有する。
 アンテナ部201は、無線信号の送受信に用いられる。無線通信部210は、例えば無線周波数(RF)回路やベースバンド(BB)回路等を用いて構成され、アンテナ部201を介して無線基地局eNBと無線信号の送受信を行う。また、無線通信部210は、送信信号の変調と受信信号の復調とを行う。
 制御部220は、例えばCPUを用いて構成され、無線端末UE30-1が備える各種の機能を制御する。記憶部230は、例えばメモリを用いて構成され、無線端末UE30-1の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。操作部240は、テンキーやファンクションキーなどによって構成され、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。
 制御部220は、アプリケーション実行部221、スループット充足度情報生成部222、送信制御部223を有する。
 アプリケーション実行部221は、ユーザによる操作部240のアプリケーションの実行の操作に応じた操作信号が、当該操作部240から入力されると、当該操作信号に応じて、記憶部130からアプリケーションのプログラムを読み出し、実行する。ここで、実行されるアプリケーションは、ウェブブラウザ、映像や音声のストリーミング再生、VoIPによる音声通信等、無線基地局eNB10-1との間の無線通信が必要となるアプリケーションである。
 スループット充足度情報生成部222は、アプリケーション実行部221がアプリケーションを実行するために要求されるスループット(要求スループット)の情報を取得する。
 具体的には、記憶部230には、無線端末UE30-1において実行可能なアプリケーション毎に、当該アプリケーションの実行における要求スループットの情報が記憶されている。スループット充足度情報生成部222は、アプリケーション実行部221により実行されているアプリケーションを認識した上で、当該アプリケーションに対応する要求スループットの情報を記憶部230から読み出す。
 あるいは、ユーザが操作部240を操作して、アプリケーション実行部221が実行するアプリケーションの要求スループットを設定する操作を行う。この場合、スループット充足度情報生成部222は、アプリケーション実行部221により実行されているアプリケーションを認識した上で、操作部240からの操作信号に基づいて、当該アプリケーションに対応する要求スループットを認識する。
 次に、スループット充足度情報生成部222は、アプリケーション実行部221によってアプリケーションが実行されている間の無線基地局eNB10-1と無線端末UE30-1との間のスループットを測定する。本実施形態では、測定されるスループットは、上り方向及び下り方向の双方又は何れか一方である。
 スループット充足度情報生成部222は、測定したスループット(実測スループット)を要求スループットで除算し、スループット充足度を算出する。なお、上り方向及び下り方向の双方についてスループットが測定される場合には、スループット充足度情報生成部222は、上り方向の実測スループットを上り方向の要求スループットで除算して、上り方向のスループットの充足度を算出するとともに、下り方向の実測スループットを下り方向の要求スループットで除算して、下り方向のスループットの充足度を算出し、上り方向のスループットの充足度と下り方向のスループットの充足度との平均値を、スループットの充足度として算出してもよい。なお、スループット充足度情報生成部222は、実測スループットを要求スループットで除算した値を、1乃至10等の離散的な値に変換し、スループット充足度としてもよい。
 スループット充足度情報生成部222は、算出したスループット充足度に対して、アプリケーションの実行において伝送されるデータのコーデックレートに応じた重み付けを行う。具体的には、スループット充足度情報生成部222は、コーデックレートが高いほど充足度が高くなるように、スループット充足度に対して重み付けを行い、重み付け後のスループット充足度を示すスループット充足度情報を生成する。
 送信制御部223は、スループット充足度情報を無線通信部210へ出力するとともに、当該スループット充足度情報を無線基地局eNB10-1へ送信するように無線通信部210を制御する。無線通信部210は、送信制御部223の制御に応じて、アンテナ部101を介して、無線基地局eNB10-1へスループット充足度情報を送信する。
 その後、無線基地局eNB10-1が無線端末UE30-1に対して、Handover commandメッセージを送信した場合、無線通信部110は、アンテナ部101を介して、Handover commandメッセージを受信する。更に、無線通信部110は、Handover commandメッセージを制御部220へ出力する。
 制御部220は、Handover commandメッセージが入力されると、当該Handover commandメッセージに応じて、接続先を無線基地局eNB10-1から他の無線基地局eNB10-2へ切り替えるためのハンドオーバ手続を行う。
 (5)無線通信システムの動作
 図6は、本実施形態に係る無線通信システム1の動作を示す動作シーケンス図である。
 ステップS101-1において、無線端末UE30-1のスループット充足度情報生成部222は、アプリケーションの実行時におけるスループットを測定する。
 ステップS102-1において、無線端末UE30-1のスループット充足度情報生成部222は、スループット充足度に対して、コーデックレートに応じて重み付けを行い、重み付け後のスループット充足度を示すスループット充足度情報を生成する。
 ステップS103-1において、無線端末UE30-1の無線通信部210は、アンテナ部101を介して、無線基地局eNB10-1へスループット充足度情報を送信する。無線基地局eNB10-1の無線通信部110-1は、アンテナ部101-1を介して、各無線端末UE30-1からのスループット充足度情報を受信する。
 同様にして、ステップS101-2において、無線端末UE30-2のスループット充足度情報生成部222は、アプリケーションの実行時におけるスループットを測定する。
 ステップS102-2において、無線端末UE30-2のスループット充足度情報生成部222は、スループット充足度に対して、コーデックレートに応じて重み付けを行い、重み付け後のスループット充足度を示すスループット充足度情報を生成する。
 ステップS103-2において、無線端末UE30-2の無線通信部210は、アンテナ部101を介して、無線基地局eNB10-2へスループット充足度情報を送信する。無線基地局eNB10-2の無線通信部110-2は、アンテナ部101-2を介して、各無線端末UE30-2からのスループット充足度情報を受信する。
 なお、ステップS101~S103の手順は、定期的に実行されてもよく、基地局eNBからの指示により実行されてもよい。
 ステップS104において、無線基地局eNB10-1のハンドオーバ制御部121-1は、無線端末UE30-1毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、第1全体スループット充足度を算出する。
 ステップS105において、無線基地局eNB10-1のハンドオーバ制御部121-1は、第1全体スループット充足度が第1閾値未満であるか否かを判定する。第1全体スループット充足度が第1閾値以上である場合には、一連の動作が終了する。
 一方、第1全体スループット充足度が第1閾値未満である場合、ステップS106において、無線基地局eNB10-1のハンドオーバ制御部121-1は、無線基地局eNB10-1に接続している無線端末UE30-1の中からハンドオーバの対象の無線端末UE30-1を選択する。
 ステップS107において、無線基地局eNB10-1のネットワーク通信部140-1は、送信制御部122-1の制御に応じて、第1全体スループット充足度の情報を含んだHandover Request メッセージを送信する。無線基地局eNB10-2のネットワーク通信部140-2は、第1全体スループット充足度情報を含んだHandover Request メッセージを受信する。
 ステップS108において、無線基地局eNB10-2のハンドオーバ制御部121-2は、無線端末UE30-2毎のスループット充足度情報メッセージに基づいて、第2全体スループット充足度の情報を生成(算出)する。
 ステップS109において、無線基地局eNB10-2のハンドオーバ制御部121-2は、第1全体スループット充足度と第2全体スループット充足度とを比較し、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度より小さいか否かを判定する。
 第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度以上である場合には、ステップS110において、ネットワーク通信部140-2は、送信制御部122-2の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10-1に対して、Handover Request Nackメッセージを送信する。
 一方、第1全体スループット充足度が第2全体スループット充足度未満である場合には、ステップS110において、ネットワーク通信部140-2は、送信制御部122-2の制御に応じて、X2インタフェースを介して無線基地局eNB10-1に対して、Handover Request Ackメッセージを送信する。
 無線基地局eNB10-1のX2インタフェース通信部140-1は、Handover Request Ackメッセージ又はHandover Request Nackメッセージを受信する。
 ステップS111において、無線基地局eNB10-1のハンドオーバ制御部121-1は、無線基地局eNB10-2からのHandover Request Ackメッセージを受信したかHandover Request Nackメッセージを受信したかを判定する。無線基地局eNB10-2からのHandover Request Nackメッセージを受信した場合には、一連の動作が終了する。
 一方、無線基地局eNB10-2からのHandover Request Ackメッセージを受信した場合には、ステップS112において、無線基地局eNB10-1の無線通信部110は、アンテナ部101を介して、ハンドオーバの対象である無線端末UE30-1に対し、Handover commandメッセージを送信する。ハンドオーバの対象である無線端末UE30-1の無線通信部210は、Handover commandメッセージを受信する。その後、ハンドオーバの対象である無線端末UE30-1は、接続先を無線基地局eNB10-1から他の無線基地局eNB10-2へ切り替えるためのハンドオーバ手続を行う。
 (6)作用・効果
 以上説明したように、本実施形態によれば、無線基地局eNB10-2は、無線基地局eNB-1によって送信され、無線基地局eNB-1に接続する無線端末UE30-1が無線基地局eNB10-2へのハンドオーバを行うためのHandover Requestメッセージを受信した後、Handover Requestメッセージに対する応答(Handover Request Ackメッセージ又はHandover Request Nackメッセージ)を無線基地局eNB-1に宛てて送信する。Handover Requestメッセージは、無線端末UE30-1がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、無線端末UE30-1が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度(第1全体スループット充足度)を示す情報を含む。無線基地局eNB10-2は、Handover Requestメッセージに含まれる充足度(第1全体スループット充足度)を示す情報に応じて、Handover Requestメッセージに対する応答を制御する。これにより、無線基地局eNB10-2は、無線基地局eNB10-1に接続する無線端末UE30-1のスループットを考慮して、Handover Requestメッセージを許可するか拒否するかを判断可能になる。
 本実施形態では、無線端末UE30-1は。アプリケーションの実行において伝送されるデータのコーデックレートが高いほど充足度が高くなるように、スループット充足度に対して重み付けを行う。無線端末UE30-1において音声や動画を再生するためのアプリケーションが実行される場合、コーデックレートが高い方が音声や動画の品質が良いため、ユーザの充足度が高くなる。このようなコーデックレートによって変化するユーザの充足度を、スループット充足度に反映させることで、当該スループット充足度を、よりユーザの感覚に近いものとすることができる。
 (7)その他の実施形態
 上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
 上述した実施形態では、無線端末UE30-1は、実測スループットを要求スループットで除算することによりスループット充足度を算出した。しかし、以下のようにして、スループット充足度が補正されるようにしてもよい。
 すなわち、無線基地局eNB10-1からアプリケーションにおいて用いられるデータ(処理対象データ)が送信されて、無線端末UE30-1の記憶部230に入力され、その後、出力される場合、スループット充足度情報生成部222は、記憶部230における処理対象データの入力速度と出力速度との差を算出する。更に、スループット充足度情報生成部222は、算出した差が所定範囲内である場合には、実測スループットを要求スループットで除算することにより算出されるスループット充足度が1未満であっても、1とする、すなわち、実測スループットが要求スループットを満たしていることを示すスループット充足度を設定する。
 また、上述した実施形態では、スループット充足度情報生成部222は、実測スループットを要求スループットで除算した値に、コーデックレートに応じた重み付けを行ったが、当該重み付けは行わなくてもよい。
 また、上述した実施形態では、無線基地局eNB10は、各無線端末UE30の全体のスループットの充足度である全体スループット充足度を算出し、当該全体スループット充足度に基づいて、ハンドオーバ手続を行った。しかし、無線基地局eNB10は、単一の無線端末UE30のスループット充足度情報に基づいて、当該単一の無線端末UE30のハンドオーバ手続を行うようにしてもよい。
 なお、LTE Advancedにおいては、バックホールを無線により構成する無線基地局であるリレーノードの採用が予定され、且つリレーノードにもX2インタフェースが採用される予定であるため、当該リレーノードを本発明に係る第2の無線基地局としてもよい。
 上述した実施形態では、バックホールがX2インタフェースである場合について説明したが、バックホールがS1インタフェースである場合や、バックホールがX2インタフェース及びS1インタフェースである場合も、同様に本発明を適用できる。
 さらに、上述した実施形態では、LTEシステムについて説明したが、WiMAX(IEEE 802.16)に基づく無線通信システム等、他の無線通信システムに対して本発明を適用してもよい。
 なお、日本国特許出願第2011-185331号(2011年8月26日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
 以上のように、本発明は、無線端末のスループットを考慮した適切なハンドオーバを可能とするので、移動通信などの無線通信分野において有用である。

Claims (8)

  1.  無線端末が接続する無線基地局であって、
     他の無線基地局によって送信され、当該他の無線基地局に接続する無線端末が自局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を受信する受信部と、
     前記ハンドオーバ要求に対する応答を前記他の無線基地局に宛てて送信する送信部と、
     前記ハンドオーバ要求に対する応答を制御する制御部と、を有し、
     前記ハンドオーバ要求は、前記他の無線基地局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を含み、
     前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報に応じて、当該ハンドオーバ要求に対する応答を制御する、
     ことを特徴とする無線基地局。
  2.  前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報と、第2の情報との比較結果に応じて、前記ハンドオーバ要求に対する応答を制御し、
     前記第2の情報は、自局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す、
     ことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  3.  前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報によって示される充足度が、前記第2の情報によって示される充足度よりも低い場合に、当該ハンドオーバ要求に対する肯定応答を送信するよう制御する、
     ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
  4.  前記制御部は、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報によって示される充足度が、前記第2の情報によって示される充足度以上である場合に、当該ハンドオーバ要求に対する否定応答を送信するよう制御する、
     ことを特徴とする請求項2に記載の無線基地局。
  5.  無線端末が接続する無線基地局であって、
     自局に接続する無線端末が他の無線基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を当該他の無線基地局に宛てて送信する送信部を有し、
     前記送信部は、自局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を、前記ハンドオーバ要求に含めて送信する、
     ことを特徴とする無線基地局。
  6.  前記送信部は、前記第1の情報によって示される充足度が閾値未満である場合に、前記ハンドオーバ要求を送信する、
     ことを特徴とする請求項5に記載の無線基地局。
  7.  無線端末が接続する無線基地局におけるハンドオーバ制御方法であって、
     他の無線基地局によって送信され、当該他の無線基地局に接続する無線端末が自局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を受信するステップと、
     前記ハンドオーバ要求に対する応答を前記他の無線基地局に宛てて送信するステップと、を有し、
     前記ハンドオーバ要求は、前記他の無線基地局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を含み、
     前記送信するステップは、前記ハンドオーバ要求に含まれる前記第1の情報に応じて、当該ハンドオーバ要求に対する応答を送信する、
     ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
  8.  無線端末が接続する無線基地局におけるハンドオーバ制御方法であって、
     自局に接続する無線端末が他の無線基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ要求を当該他の無線基地局に宛てて送信するステップを有し、
     前記送信するステップは、自局に接続する無線端末がアプリケーションを実行するために要求されるスループットに対する、当該無線端末が当該アプリケーションを実行したときのスループットの充足度を示す第1の情報を、前記ハンドオーバ要求に含めて送信する、
     ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。
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