(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、電波環境、および、以前の接続時間から導出するスコア（切替評価値）に基づいて、電波が不安定な環境においても継続的に接続状態の良いハンドオーバ先を決定することができるハンドオーバ制御方法を提供する。【解決手段】本発明のハンドオーバ制御装置は、ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御装置において、複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定手段と、接続する各基地局との接続時間を測定する接続時間測定手段と、各基地局の無線通信状態測定結果及び各基地局との接続時間とに基づいて、各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出手段と、切替評価値算出手段により求められた切替評価値を基地局毎に保持させる切替評価値制御手段と、切替評価値制御手段により保持される各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定手段とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御装置において、
複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定手段と、
接続する上記各基地局との接続時間を測定する接続時間測定手段と、
上記各基地局の無線通信状態測定結果及び上記各基地局との接続時間とに基づいて、上記各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出手段と、
上記切替評価値算出手段により求められた切替評価値を上記基地局毎に保持させる切替評価値制御手段と、
上記切替評価値制御手段により保持される上記各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定手段と
を備えることを特徴とするハンドオーバ制御装置。
【請求項２】
接続する上記各基地局との通信頻度を測定する通信頻度測定手段をさらに備え、
上記切替評価値算出手段が、上記各基地局の無線通信状態測定結果、上記各基地局との接続時間、及び、上記各基地局の通信頻度に基づいて、上記各基地局の切替評価値を求めることを特徴とする請求項１に記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項３】
上記切替評価値算出手段が、上記各基地局との接続時間の長さの寄与度が高くなるように上記切替評価値を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項４】
上記切替評価値算出手段が、上記各基地局との通信頻度の寄与度が高くなるように上記切替評価値を求めることを特徴とする請求項２又は３に記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項５】
上記切替評価値制御手段が、所定の収集時間内で収集した上記各基地局の切替評価値を保持させるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項６】
上記切替評価値制御手段が、現在接続している基地局との連続接続時間を保持し、過去の所定回数のうち閾値以下の連続接続時間を有する場合に、再度、上記各基地局の切替評価値を収集させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項７】
上記切替評価値制御手段が、周期的に上記各基地局の切替評価値を再収集させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項８】
上記ハンドオーバ先決定手段が、上記切替評価値の最も高い基地局をハンドオーバ先として決定するものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のハンドオーバ制御装置。
【請求項９】
ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御装置のハンドオーバ制御方法において、
無線通信測定手段が、複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定工程と、
接続時間測定手段が、接続する上記各基地局との接続時間を測定する接続時間測定工程と、
切替評価値算出手段が、上記各基地局の無線通信状態測定結果及び上記各基地局との接続時間とに基づいて、上記各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出工程と、
切替評価値制御手段が、上記切替評価値算出手段により求められた切替評価値を上記基地局毎に保持させる切替評価値制御工程と、
ハンドオーバ先決定手段が、上記切替評価値制御手段により保持される上記各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定工程と
を有することを特徴とするハンドオーバ制御方法。
【請求項１０】
ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定手段、
接続する上記各基地局との接続時間を測定する接続時間測定手段、
上記各基地局の無線通信状態測定結果及び上記各基地局との接続時間とに基づいて、上記各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出手段、
上記切替評価値算出手段により求められた切替評価値を上記基地局毎に保持させる切替評価値制御手段、
上記切替評価値制御手段により保持される上記各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定手段
として機能させることを特徴とするハンドオーバ制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれかに記載のハンドオーバ制御装置を有することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドオーバ制御装置、ハンドオーバ制御方法、ハンドオーバ制御プログラム、及び、無線通信装置に関し、例えば、ＷｉＭＡＸ（登録商標：ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準化規格技術）通信やＷｉＦｉ（登録商標：ＩＥＥＥ８０２．１１標準化規格技術）通信において、電波環境が劣化した場合に、他の基地局に接続を切り替える無線通信装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、他の基地局に接続を切り替えるハンドオーバ（以下、ＨＯともいう）は、電波環境の変動に伴い、現在接続している基地局から、よりよい通信環境を提供する基地局へ接続を切り替える技術である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、移動電話機が基地局に位置登録を行った場合、基地局から転送されてくるＦＥＲ（フレームエラーレート）基準値に対してＦＥＲ値を測定し、その測定結果がＦＥＲ基準値以上であって、かつ、ＲＳＳＩ（受信シグナル強度指標）が基準値以下のときには、移動電話機は弱電界領域で使用されていると判断し、他の基地局への接続を切り替えるハンドオーバ処理を行う技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０５０３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無線端末から接続可能な基地局が、いずれも同程度の通信環境を提供するような場合であって、かつ、いずれも微弱であり、環境の変動により容易にハンドオーバを引き起こすような環境においては、無線端末は頻繁にハンドオーバをすることになり、そのつど通信が切断されるケースが起こりうる。
【０００６】
特に端末が固定され、より電波環境の良い方向へ移動することができないは、継続的にハンドオーバを繰り返す現象が起こりやすく、影響が顕著になる。
【０００７】
そのため、無線通信システムにおいて、電波環境、および、以前の接続時間から導出するスコアに基づいて、電波が不安定な環境においても継続的に接続状態の良いハンドオーバ先を決定することができるハンドオーバ制御装置、ハンドオーバ制御方法、ハンドオーバ制御プログラム、及び、無線通信装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、第１の本発明のハンドオーバ制御装置は、ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御装置において、（１）複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定手段と、（２）接続する各基地局との接続時間を測定する接続時間測定手段と、（３）各基地局の無線通信状態測定結果及び各基地局との接続時間とに基づいて、各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出手段と、（４）切替評価値算出手段により求められた切替評価値を基地局毎に保持させる切替評価値制御手段と、（５）切替評価値制御手段により保持される各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明のハンドオーバ制御方法は、ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御装置のハンドオーバ制御方法において、（１）無線通信測定手段が、複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定工程と、（２）接続時間測定手段が、接続する各基地局との接続時間を測定する接続時間測定工程と、（３）切替評価値算出手段が、各基地局の無線通信状態測定結果及び各基地局との接続時間とに基づいて、各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出工程と、（４）切替評価値制御手段が、切替評価値算出手段により求められた切替評価値を上記基地局毎に保持させる切替評価値制御工程と、（５）ハンドオーバ先決定手段が、切替評価値制御手段により保持される各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
第３の本発明のハンドオーバ制御プログラムは、ハンドオーバ先を決定するハンドオーバ制御プログラムにおいて、コンピュータを、（１）複数の基地局の無線通信状態を測定する無線通信測定手段、（２）接続する各基地局との接続時間を測定する接続時間測定手段、（３）各基地局の無線通信状態測定結果及び各基地局との接続時間とに基づいて、各基地局の切替評価値を求める切替評価値算出手段、（４）切替評価値算出手段により求められた切替評価値を基地局毎に保持させる切替評価値制御手段、（５）切替評価値制御手段により保持される各基地局の切替評価値に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定するハンドオーバ先決定手段として機能させることを特徴とする。
【００１１】
第４の本発明の無線通信装置は、第１の本発明のハンドオーバ制御装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無線通信システムにおいて、電波環境、および、以前の接続時間から導出するスコア（切替評価値）に基づいて、電波が不安定な環境においても継続的に接続状態の良いハンドオーバ先を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明のハンドオーバ制御装置、ハンドオーバ制御方法、ハンドオーバ制御プログラム、及び、無線通信装置の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システム９Ａの全体的な構成を示す全体構成図である。
【００１５】
図１において、第１の実施形態の無線通信システム９Ａは、無線通信方式としてＷｉＭＡＸを採用した無線通信システムを例示する。無線通信方式は、特に限定されるものではなく、ＷｉＦｉ、移動通信システムなど、ハンドオーバを採用するシステムにも広く適用できる。
【００１６】
また、図１に示すように、第１の実施形態の無線通信システム９Ａは、ＩＰネットワーク１０１に接続する複数のＷｉＭＡＸ基地局１−１〜１−ｎ（ｎは正の整数）と、固定的に設置されたＷｉＭＡＸ端末２とを少なくとも有して構成されるものである。なお、ＷｉＭＡＸ基地局、ＷｉＭＡＸ端末の台数は、特に限定されるものではない。
【００１７】
ＩＰネットワーク１０１は、通信プロトコルをＩＰ（インタネットプロトコル）とするネットワークであるが、通信プロトコルは特に限定されず広く適用できる。
【００１８】
ＷｉＭＡＸ基地局１（１−１〜１−ｎ）は、接続するＷｉＭＡＸ端末２との間で無線通信を行う基地局である。図２は、ＷｉＭＡＸ基地局１の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＷｉＭＡＸ基地局１は、無線制御手段１１、受信手段１２、送信手段１３を有して構成される。
【００１９】
無線制御手段１１は、所定の通信制御方式（この実施形態ではＷｉＭＡＸ）に従って、ＷｉＭＡＸ端末２との間で無線通信を制御する手段である。
【００２０】
受信手段１２は、無線制御手段１１の制御の下、接続するＷｉＭＡＸ端末２からの信号を受信し、種々の受信処理を行うものである。
【００２１】
送信手段１３は、無線制御手段１１の制御の下、接続するＷｉＭＡＸ端末２に対して送信信号を送信するものである。
【００２２】
ＷｉＭＡＸ端末２は、ＷｉＭＡＸ基地局１との間で無線通信を行う端末であり、本発明のハンドオーバ制御装置を有する無線通信装置を備えるものである。第１の実施形態では、固定的に設置された場合を例示するが、移動可能な端末としても適用できる。
【００２３】
図３は、第１の実施形態のＷｉＭＡＸ端末２の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、ＷｉＭＡＸ端末２は、無線受信部２０１、無線測定部２０２、接続時間測定部２０３、ＨＯスコア計算部２０４、ＨＯスコア制御部２０５、タイマー２０６、ＨＯスコアＤＢ２０７、ＨＯ判断部２０８、メッセージ作成部２０９、無線送信部２１０を少なくとも有して構成される。
【００２４】
無線受信部２０１は、所定の無線制御方式（この実施形態ではＷｉＭＡＸ）により無線信号を捕捉し、種々の受信処理を行うものである。
【００２５】
無線測定部２０２は、無線通信に係る電波状態を測定するものであり、無線受信部２０１が受信した無線信号の受信信号レベル（ＲＳＳＩ：Received  Signal  Strength  Indication）と、搬送波レベル対干渉・雑音比（ＣＩＮＲ：Carrier  to  Interference  and  Noise  Ratio）とを測定するものである。また、無線測定部２０２は、測定したＲＳＳＩ及びＣＩＮＲをＨＯスコア計算部２０４に与えるものである。
【００２６】
接続時間測定部２０３は、現在接続しているＷｉＭＡＸ基地局１との接続時間を測定し、その接続時間をＨＯスコア計算部２０４及びＨＯスコア制御部２０５に与えるものである。
【００２７】
ＨＯスコア計算部２０４は、無線測定部２０２から受け取ったＲＳＳＩ及びＣＩＮＲと、接続時間測定部２０３から受け取ったＷｉＭＡＸ基地局１との接続時間とに基づいて、ＨＯスコア（切替評価値）を計算するものである。また、ＨＯスコア計算部２０４は、ＷｉＭＡＸ端末２でＨＯが発生する毎にＨＯスコアを計算し、その計算結果のＨＯスコアをＨＯスコアＤＢ２０７に記録させる。これにより、ＨＯスコアの収集期間中の合計値が、ＨＯスコアＤＢ２０７に記録される。
【００２８】
ここで、ＨＯスコアとは、それぞれのＷｉＭＡＸ基地局１との間の無線通信状態と所定時間内の接続時間とを反映させたスコアであり、ハンドオーバの実行を判断するための指標である。
【００２９】
ＨＯスコアを求める方法は、ＨＯスコア計算部２０４が、下記式（１）に基づいて求める。ここで、Ａは１より大きい任意の係数であり、ｔｉｍｅ（接続）は１台のＷｉＭＡＸ基地局１に連続して接続していた接続時間である。
【数１】
2010004458.tif 000003
【００３０】
式（１）は、ＷｉＭＡＸ基地局１との接続時間の長さをスコアへ大きく反映させるため時間の指数関数とし、それにＲＳＳＩ＿ＳｃｏｒｅとＣＩＮＲ＿Ｓｃｏｒｅとを乗じることにより導出する。
【００３１】
なお、式（１）は、現在接続しているＷｉＭＡＸ基地局１との１回あたりのＨＯスコアの導出式であり、これをＨＯスコアＤＢ２０７でＷｉＭＡＸ基地局１毎に記憶することで、所定の収集期間内のＨＯスコアの合計値を集計できる。
【００３２】
ＨＯスコア計算部２０４は、無線測定部２０２からＲＳＳＩを受け取ると、予め設定されたＲＳＳＩスコア算出テーブルを参照しながら、ＲＳＳＩに対応するＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅを求める。
【００３３】
また、ＨＯスコア計算部２０４は、無線測定部２０２からＣＩＮＲを受け取ると、予め設定されたＣＩＮＲスコア算出テーブルを参照しながら、ＣＩＮＲに対応するＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅを求める。
【００３４】
ここで、図４は、ＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅを算出するＲＳＳＩスコア算出テーブルの一例であり、図５は、ＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅを算出するＣＩＮＲ算出テーブルの一例である。
【００３５】
図４に示すＲＳＳＩスコア算出テーブルは、ＲＳＳＩ平均値とＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅとを対応付けたものであり、ＲＳＳＩ平均値が小さくなるにつれてＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅが大きくするように設定した。
【００３６】
また、図５に示すＣＩＮＲスコア算出テーブルは、ＣＩＮＲ平均値とＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅとを対応付けたものであり、ＣＩＮＲ平均値が大きくなるにつれてＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅが大きくなるように設定した。
【００３７】
ＨＯスコア制御部２０５は、ＨＯ計算部２０４により算出されたＨＯスコアについてＨＯスコアＤＢ２０７への書き込み及び消去を制御するものである。
【００３８】
ＨＯスコア制御部２０５は、タイマー２０６を用いて、各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの収集時間を管理する。収集時間とは、ＷｉＭＡＸ基地局１毎のＨＯスコアを収集するための時間であり、この収集時間内で集計したＨＯスコアを用いてハンドオーバ処理を行う。この収集時間は任意に設定や変更ができる。
【００３９】
また、ＨＯスコア制御部２０５は、接続時間測定部２０３が測定したＷｉＭＡＸ基地局１との連続接続時間を受け取ると、その連続接続時間を記録保持するものである。
【００４０】
図６は、現在接続しているＷｉＭＡＸ基地局１との連続接続時間の記録保持を説明する説明図である。図６に示すように、ＨＯスコア制御部２０５は、接続時間測定部２０３から取得した当該ＷｉＭＡＸ基地局１との連続接続時間を記録保持する。
【００４１】
さらに、ＨＯスコア制御部２０５は、現在接続しているＷｉＭＡＸ基地局１との連続接続時間の記録結果を参照して、閾値以下となる連続接続時間が連続して存在する場合に、当該ＨＯスコアＤＢ２０７に保持されている情報をクリアにするものである。これにより、電波環境の変化に応じて、ＷｉＭＡＸ基地局１の接続切り替えが可能となる。
【００４２】
なお、第１の実施形態では、閾値以下となる接続時間が連続して存在する場合を判定することとするが、これに限定されない。その他の判定方法として、閾値以下の接続時間が連続してなくて、所定回数のうち閾値以下となる接続時間が所定回数発見することを検出するようにしてもよい。
【００４３】
タイマー２０６は、計時するタイマー時間をＨＯスコア制御部２０５に提供するものである。
【００４４】
ＨＯスコアＤＢ２０７は、ＨＯ制御部２０５の制御の下、ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアを記録・保持するものである。
【００４５】
図７は、ＨＯスコアＤＢ２０７に保持される各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの記録の様子を説明する説明図である。図７に示すように、ＨＯスコアＤＢ２０７には、ＷｉＭＡＸ基地局１毎のＨＯスコアが保持される。
【００４６】
ＨＯ判断部２０８は、無線測定部２０２から取得した測定結果に基づいてハンドオーバ処理を行うものである。ＨＯ判断部２０８は、ハンドオーバ処理として、例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｅで標準化されている通常のハンドオーバ処理と、第１の実施形態に係るＨＯスコアを用いたハンドオーバ処理とのいずれかを行う。
【００４７】
ＨＯ判断部２０８は、ＷｉＭＡＸ端末２の初期起動状態の場合又はＨＯスコアＤＢにＨＯスコアの収集結果が保持されていない場合に通所のハンドオーバ処理を行う。また、ＨＯ判断部２０８は、ＨＯスコアＤＢ２０７にＨＯスコアの収集結果が保持されている場合には、ＨＯスコアＤＢ２０７に保持されているＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアのうち、最も高いＨＯスコアをハンドオーバ先として判断するものである。
【００４８】
メッセージ作成部２０９は、ＨＯ判断部２０８により判断された最も高いＨＯスコアのＷｉＭＡＸ基地局１への接続要求メッセージを作成するものである。
【００４９】
無線送信部２１０は、送信信号を無線送信するものである。また、無線送信部２１０は、メッセージ作成部２０９により作成されたメッセージを無線送信するものである。
【００５０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の無線通信システム９Ａにおけるハンドオーバ制御処理の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５１】
以下では、説明便宜上、ＷｉＭＡＸ端末２と接続可能なＷｉＭＡＸ基地局が２台ある場合を例示して説明するものとし、ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２と表記する。
【００５２】
まず、ＷｉＭＡＸ端末２のＷｉＭＡＸ基地局１との初期の接続処理の全体動作について説明する。
【００５３】
初期状態においてＷｉＭＡＸ端末２が固定的に設置されると、ＷｉＭＡＸ端末２は、接続可能なＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２との電波環境の良いほうと接続する。
【００５４】
このとき、ＷｉＭＡＸ端末２は、接続可能なＷｉＭＡＸ基地局１と接続するものとし、ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２のうち電波環境のよいＷｉＭＡＸ基地局１−１と接続する。
【００５５】
また、所定の収集時間（例えば１日、１２時間、６０分等）内において、ＷｉＭＡＸ端末２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅで標準化された通常のハンドオーバ処理を動作するものとする。そして、この収集時間のうち、ＷｉＭＡＸ端末２は、各ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２との間の無線通信の接続状況を監視し、後述するようにして各ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２のＨＯスコアの収集を行う。
【００５６】
所定の収集時間が終了すると、その収集時間のうちに収集した各ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２のＨＯスコアがＷｉＭＡＸ端末２のＨＯスコアＤＢ２０７に記録される。そして、ハンドオーバ時にＨＯスコアＤＢ２０７に保持される各ＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２のＨＯスコアを参照して、ＨＯスコアが最も高いＷｉＭＡＸ基地局１−１へ接続するようにハンドオーバ処理を行う。これにより、瞬間的な無線環境の劣化により不適切なＷｉＭＡＸ基地局へ接続することを防ぎ、頻繁にＷｉＭＡＸ基地局が切り替わることによる通信の劣化を防ぐことが可能となる。
【００５７】
次に、ＷｉＭＡＸ端末２におけるＨＯスコアの作成処理及び初期化処理について図面を参照しながら説明する。図８は、ＷｉＭＡＸ端末２におけるＨＯスコアの作成処理及び初期化処理を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、ＷｉＭＡＸ端末２が起動すると（ステップＳ３０１）、ＨＯスコアの初期化を行い（ステップＳ１０２）、ＨＯスコアの収集を開始し（ステップＳ１０３）、ＨＯスコアの収集時間が終了するまで各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアを収集する（ステップＳ１０４）。
【００５９】
無線測定部２０２は、無線受信部２０１が受信した無線信号のＲＳＳＩ及びＣＩＮＲを測定し、そのＲＳＳＩ及びＣＩＮＲをＨＯスコア計算部２０４に与える。収集時間内では通常のハンドオーバ処理を行っており、ハンドオーバ先のＷｉＭＡＸ基地局１−１又は１−２に切り替わるたびに、受信した無線電波のＲＳＳＩ及びＣＩＮＲを測定する。
【００６０】
また、接続時間測定部２０３は、ハンドオーバ先であるＷｉＭＡＸ基地局１−１及び１−２との接続時間を測定し、その測定時間をＨＯスコア計算部２０４及びＨＯスコア制御部２０５に与える。
【００６１】
ＨＯスコア計算部２０４では、無線測定部２０２からの無線信号のＲＳＳＩ及びＣＩＮＲを受け取ると、ＲＳＳＩスコア算出テーブル及びＣＩＮＲスコア算出テーブルを参照して、取得したＲＳＳＩ及びＣＩＮＲに対応するＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅ及びＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅを算出する。
【００６２】
また、ＨＯスコア計算部２０４では、接続時間測定部２０３から取得した接続時間と、ＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅ及びＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅとを式（１）に代入して、ＨＯスコアを算出する。
【００６３】
ＨＯスコア制御部２０５は、接続時間測定部２０３から取得した接続時間をＷｉＭＡＸ基地局１毎に保持し、各ＷｉＭＡＸ基地局１との連続接続時間を管理する。また、ＨＯスコア制御部２０５は、ＨＯスコア計算部２０４により求められたＨＯスコアを、ＷｉＭＡＸ基地局１毎にＨＯスコアＤＢ２０７に記録させる。これにより、収集時間内で収集した各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの総計を記録させることができる。
【００６４】
収集時間が終了すると、ＷｉＭＡＸ端末２は、ＨＯスコアＤＢ２０７に記録される各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアを用いてハンドオーバ先を決定する（ステップＳ１０５）。このＨＯスコアを用いたハンドオーバ処理の動作については後述する。
【００６５】
周囲の接続可能なＷｉＭＡＸ基地局１の数が増減し変動した場合、ＷｉＭＡＸ端末２のＨＯスコア制御部２０５は、ステップＳ１０２に戻り、ＨＯスコアを初期化し、再度収集期間における各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの収集処理を行うようにする（ステップＳ１０６）。一方、ＷｉＭＡＸ基地局１の数の変動がない場合、そのままＨＯスコアを用いたハンドオーバ処理が行なわれる。
【００６６】
ＷｉＭＡＸ基地局１の変動の検出については、新たに追加されたＷｉＭＡＸ基地局からの制御信号を受信することによりＨＯスコア制御部２０５が変動を検出したり、ＨＯスコアＤＢ２０７などを参照しながらＨＯスコア制御部２０５が接続可能なＷｉＭＡＸ基地局１を管理しており、管理するＷｉＭＡＸ基地局以外のものからの制御信号を受信することで検出したりする方法を適用できる。
【００６７】
また、ＨＯスコア制御部２０５は、ＷｉＭＡＸ基地局１−１との接続時間を保持しており、過去の所定回数の接続時間を参照して、閾値以下となる連続接続時間が連続して存在するか否かを判定する。そして、閾値以下の接続時間が連続して存在する場合、ステップＳ１０２に戻り、ＨＯスコア制御部２０５は、ＨＯスコアを初期化し、再度収集期間における各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの収集を行う。一方、そうでない場合、ＨＯスコアを用いてハンドオーバ処理を続行する。
【００６８】
このように、接続しているＷｉＭＡＸ基地局１−１の連続接続時間を監視し、電波環境の変化などを迅速に察知することができ、その環境の中でＨＯスコアの高い最適なＷｉＭＡＸ基地局１との接続を図ることができる。
【００６９】
また、ＨＯ制御部２０７は、所定時間毎にＨＯスコアを初期化する。つまり、ＨＯ制御部２０７は、ＨＯリセットタイマーが０になると、ＨＯスコアＤＢ２０７に保持されるＨＯスコアを初期化する（ステップＳ１０８、Ｓ１０２）。これにより、ＨＯスコアを周期的に見直すことができる。
【００７０】
次に、ＷｉＭＡＸ端末２におけるハンドオーバ処理の動作について図面を参照しながら説明する。図９は、ＷｉＭＡＸ端末２におけるハンドオーバ処理の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
ＷｉＭＡＸ端末２のＨＯ判断部２０８は、無線測定部２０２による受信電波の測定結果に基づいてハンドオーバをすべきか否かを判断している。そして、ハンドオーバ判断部２０８がハンドオーバ条件を発動する（ステップＳ２０１）。
【００７２】
ＨＯスコア制御部２０５は、接続時間の計測中であるか否かを判断し（ステップＳ２０２）、接続時間の計測中である場合には、その接続時間の記録を終了する（ステップＳ２０３）。一方、接続時間の計測中でない場合、ステップＳ２０４に移行する。
【００７３】
次に、ＨＯスコアＤＢ２０７に各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアが記録されているか否かを判断し（ステップＳ２０４）、記録されていない場合、通常のハンドオーバ処理を行う（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。
【００７４】
一方、ＨＯスコアＤＢに記録されている場合、ＨＯスコア制御部２０５は、過去の所定回数の連続接続時間を参照して、閾値以下の接続時間が連続して存在するか否かを判断する（ステップＳ２０５）。
【００７５】
そして、閾値以下の連続接続時間が連続して存在する場合、ＨＯスコア制御部２０５はＨＯスコアを初期化し（ステップＳ２０９）、通常のハンドオーバ処理を実施させる（ステップＳ２１０）。
【００７６】
一方、閾値以下の連続接続時間が連続して存在しない場合、ＨＯ判断部２０８は、ＨＯスコアＤＢ２０７に記録されているＨＯスコアのうち、最も高いＨＯスコアのＨＯスコアのＷｉＭＡＸ基地局１−１をハンドオーバ先と判断して、このＷｉＭＡＸ基地局１−１に対して接続要求を行う（ステップＳ２０６）。すなわち、ＨＯ判断部２０８が判断したＷｉＭＡＸ基地局１−１に対してハンドオーバの接続要求メッセージをメッセージ作成部２０９が作成し、この接続要求メッセージを無線送信部２１０が無線送信するようにする。
【００７７】
そして、ＷｉＭＡＸ端末２が当該ＷｉＭＡＸ基地局１−１と接続すると（ステップＳ２０７）、ＨＯスコア制御部２０５は、当該ＷｉＭＡＸ基地局１−１との連続接続時間の記録を開始し（ステップＳ２０８）、ハンドオーバ処理を終了する（ステップＳ２１１）。
【００７８】
なお、当該ＷｉＭＡＸ基地局１−１との接続ができない場合には、通常のハンドオーバ処理を行うようにする。これにより、ＷｉＭＡＸ基地局１との接続断状態を回避する。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、ＷｉＭＡＸ端末が、個々のＷｉＭＡＸ基地局に対して電波状況と接続時間とに基づいてＨＯスコアを算出し、ハンドオーバ時に、各ＷｉＭＡＸ基地局のＨＯスコアの優劣に準じてハンドオーバ先を決定することにより、電波状況が不安定な環境においても、ハンドオーバを繰り返す現象を回避しながら、継続的に電波状態の良いＷｉＭＡＸ基地局と接続することができる。
【００８０】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明のハンドオーバ制御装置、方法及びプログラム、並びに無線通信制御装置の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８１】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成及び動作
図１０は、第２の実施形態に係る無線通信システム９Ｂの全体的な構成を示す全体構成図である。
【００８２】
図１０において、第２の実施形態の無線通信システム９Ｂは、ＩＰネットワーク１０１に接続する複数のＷｉＭＡＸ基地局１−１〜１−ｎと、ＷｉＭＡＸ端末３を有して構成されるものである。
【００８３】
図１１は、第２の実施形態のＷｉＭＡＸ端末３の内部構成を示すブロック図である。図１１に示すように、第２の実施形態のＷｉＭＡＸ端末３は、無線受信部３０１、無線測定部３０２、接続時間測定部３０３、ＨＯスコア計算部３０４、ＨＯスコア制御部３０５、タイマー３０６、ＨＯスコアＤＢ３０７、ＨＯ判断部３０８、メッセージ作成部３０９、無線送信部３１０、通信時間測定部３１１を少なくとも有して構成される。
【００８４】
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ＷｉＭＡＸ端末３におけるハンドオーバ処理に係る機能である。具体的には、第１の実施形態は、接続時間としてＷｉＭＡＸ基地局１との無線接続時間を用いたのに対し、第２の実施形態は、接続時間として実際の通信時間を用いてＨＯスコアを算出する。
【００８５】
以下では、第２の実施形態の特徴的なＷｉＭＡＸ端末２のハンドオーバ処理の機能構成について説明するものとし、第１の実施形態で既に説明した機能構成の詳細については省略する。
【００８６】
通信時間測定部３１１は、継続的に接続する１台のＷｉＭＡＸ基地局１との連続した通信時間を測定するものであり、ＨＯスコア計算部３０４及びＨＯスコア制御部３０５に、測定した通信時間を与えるものである。
【００８７】
これにより、あるＷｉＭＡＸ基地局１との間の１回の継続的な接続期間の中での通信頻度を求めることができる。
【００８８】
ここで、１回の継続接続期間内での通信頻度としては、ＷｉＭＡＸ基地局１との間の通信時間やデータ量（パケット量）を用いることができる。第２の実施形態では、通信時間測定部３１１が測定する通信時間を用いる場合を例示する。
【００８９】
通信時間測定部３１１が測定する通信時間とは、具体的に継続接続している１台のＷｉＭＡＸ基地局１との間で電波を送受信した時間をいう。
【００９０】
例えば、通信パケットの送受信する際に、通信時間測定部３１１は、無線受信部３０１又は無線送信部３１０のパケット送受信に要する時間を観測して通信時間を求めることができる。
【００９１】
また例えば、通信時間測定部３１１によるパケット送受信時間の測定方法として、今回送受信するパケット数を測定し、１パケットの送受信に要する時間を設けておき、今回通信したパケット数を計測し、そのパケット数に１パケットの送受信に要する時間を乗じて当該通信時間を求めるようにしてもよい。
【００９２】
図１２は、通信時間測定部３１１による通信時間の管理テーブルである。図１２に示すように、一回の連続接続時間中に通信した合計時間を記録する。
【００９３】
なお、この実施形態では、通信時間測定部３１１が通信時間を測定する場合を示すが、通信時間測定部３１１がＷｉＭＡＸ基地局１との間で送受信したデータ量（パケット）を測定するようにしてもよい。
【００９４】
また、通信時間測定部３１１は、例えばＳＩＰ（Session  Initiation  Protocol）やＵＤＰ（User  Datagram  Protocol）やＨＴＴＰ（Hyper  Text  Transfer  Protocol）など、予め観測するプロトコルの種類を設定することができる。これにより、通信時間測定部３１１は、無線受信部３０１及び無線送信３１０で送受信したパケットのうち特定のプロトコルで構成されたパケットのパケット数を観測し、接続時間として取得することが可能である。
【００９５】
これにより、送受信したデータ量（パケット）を接続時間として取得することで、特定のプロトコルで通信が行える傾向が高い局をＨＯ先として選択しやすくすることができる。
【００９６】
ＨＯスコア計算部３０４は、各ＷｉＭＡＸ基地局１と接続するたびに各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアを算出するものである。
【００９７】
ＨＯスコア計算部３０４は、第１の実施形態と同様に、無線測定部３０２から無線電波ＲＳＳＩ及びＣＩＮＲを取得し、ＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅ及びＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅを算出する。また、ＨＯスコア計算部３０４は、接続時間測定部３０３から測定時間を取得する。なお、ＲＳＳＩ＿ｓｃｏｒｅ及びＣＩＮＲ＿ｓｃｏｒｅの算出方法は、第１の実施形態と同様の方法を適用できる。
【００９８】
さらに、ＨＯスコア計算部３０４は、通信時間測定部３１１からＷｉＭＡＸ基地局１との通信時間を取得する。
【００９９】
ここで、ＨＯスコア計算部３０４は、例えば式（２）を用いてＨＯスコアを算出する。Ａは１より大きい任意の係数であり、ｔｉｍｅ（接続）は１台のＷｉＭＡＸ基地局１に連続して接続していた接続時間である。また、Ｂは１より大きい任意の係数であり、ｔｉｍｅ（通信）は同一接続時間内に通信した通信時間の合計時間である。
【数２】
2010004458.tif 000004
【０１００】
式（２）は、ＷｉＭＡＸ基地局１との接続時間の長さ及び通信時間の長さをスコアへ大きく反映させるための時間の指数関数とし、それにＲＳＳＩ＿ＳｃｏｒｅとＣＩＮＲ＿Ｓｃｏｒｅとを乗じることにより導出する。
【０１０１】
これにより、無線上又は上位ネットワークの何らかの原因により、接続はできるが通信できないＷｉＭＡＸ基地局との接続を回避させることができる。また、電波の送受信に要する接続時間をＨＯスコアに導入することで、無線通信を行う傾向の高いＷｉＭＡＸ基地局１をハンドオーバ先として選択させやすくすることができる。
【０１０２】
なお、式（２）は、現在接続しているＷｉＭＡＸ基地局１との１回あたりのＨＯスコアの導出式であり、これをＨＯスコアＤＢ３０７でＷｉＭＡＸ基地局１毎に記憶することで、所定の収集期間内のＨＯスコアの合計値を集計できる。
【０１０３】
ＨＯスコアＤＢ３０７は、ＨＯ制御部３０５の制御の下、ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアを記録・保持するものである。
【０１０４】
図１３は、ＨＯスコアＤＢ３０７に保持される各ＷｉＭＡＸ基地局１のＨＯスコアの記録の様子を説明する説明図である。図１３に示すように、ＨＯスコアＤＢ３０７には、ＷｉＭＡＸ基地局１毎のＨＯスコアが保持される。
【０１０５】
（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、ＷｉＭＡＸ端末が通信時間をＨＯスコアに付加する機能を加えることで、無線上あるいは上位ＮＷになんらかの原因があって接続はできているが通信はできない状況についても適切なＨＯスコアを計算することが可能となる。
【０１０６】
（Ｃ）他の実施形態
第１〜第３の実施形態において説明したハンドオーバ制御処理は、ＷｉＭＡＸによる無線通信を行う場合を例示したが、ハンドオーバ機能を備える無線通信装置に広く適用できる。
【０１０７】
第１〜第３の実施形態において説明したハンドオーバ制御処理は、無線通信装置におけるソフトウェア処理により実現されるものである。例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備える無線通信装置において、ＣＰＵがＲＯＭに格納される処理プログラムを読み出し、これを実行することにより、第１〜第３の実施形態で説明したハンドオーバ処理が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１の実施形態の無線通信システムの全体構成図である。
【図２】ＷｉＭＡＸ基地局の内部構成図である。
【図３】第１の実施形態のＷｉＭＡＸ端末の内部構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態のＲＳＳＩスコア算出テーブルを説明する説明図である。
【図５】第１の実施形態のＣＩＮＲスコア算出テーブルを説明する説明図である。
【図６】第１の実施形態の接続時間を記録するテーブルを説明する説明図である。
【図７】第１の実施形態の各ＷｉＭＡＸ基地局のＨＯスコアを記録するテーブルを説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態のハンドオーバの作成処理及び初期化を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態のハンドオーバ処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態の無線通信システムの全体構成図である。
【図１１】第２の実施形態のＷｉＭＡＸ端末の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態の通信時間を記録するテーブルを説明する説明図である。
【図１３】第２の実施形態の各ＷｉＭＡＸ基地局のＨＯスコアを記録するテーブルを説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１−１〜１−ｎ…ＷｉＭＡＸ基地局、２及び３…ＷｉＭＡＸ端末、２０１及び３０１…無線受信部、２０２及び３０２…無線測定部、２０３及び３０３…接続時間測定部、２０４及び３０４…ＨＯスコア計算部、２０５及び３０５…ＨＯスコア制御部、２０６及び３０６…タイマー、２０７及び３０７…ＨＯスコアＤＢ、２０８及び３０８…ＨＯ判断部、２０９及び３０９…メッセージ作成部、２１０及び３１０…無線送信部、３１１…通信時間測定部。
【図１】
2010004458.tif 000005
【図２】
2010004458.tif 000006
【図３】
2010004458.tif 000007
【図４】
2010004458.tif 000008
【図５】
2010004458.tif 000009
【図６】
2010004458.tif 000010
【図７】
2010004458.tif 000011
【図８】
2010004458.tif 000012
【図９】
2010004458.tif 000013
【図１０】
2010004458.tif 000014
【図１１】
2010004458.tif 000015
【図１２】
2010004458.tif 000016
【図１３】
2010004458.tif 000017