(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、
パケットを受信するための受信部と、
前記受信部によって受信された前記パケットを無線端末装置へ送信するための送信部と、
上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、前記受信部によって受信されたパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するための遅延情報取得部とを備え、
前記送信部は、前記転送動作が行なわれている状態において、前記遅延情報取得部によって取得された前記遅延情報に基づいて、前記受信部によって受信されたパケットの送信において優先制御を行ない、
前記遅延情報取得部は、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式を前記遅延情報として取得する、無線基地局装置。
【請求項２】
前記送信部は、前記遅延情報取得部によって取得された前記遅延情報、および他の装置によって前記パケットに与えられた優先度に基づいて前記優先制御を行なう、請求項１に記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記遅延情報取得部は、前記パケットが他の無線基地局装置から転送された転送パケットであるか否かを前記遅延情報として取得する、請求項１または請求項２に記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記転送パケットを他のパケットよりも優先して送信する、請求項３に記載の無線基地局装置。
【請求項５】
前記遅延情報取得部は、前記上位ネットワークにおいて前記パケットが経由した装置の数であるホップ数を前記遅延情報として取得する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記ホップ数の大きいパケットを他のパケットよりも優先して送信する、請求項５に記載の無線基地局装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記通信方式が無線通信方式であるパケットを他のパケットよりも優先して送信する、請求項１に記載の無線基地局装置。
【請求項８】
前記無線基地局装置は、さらに、
上位ネットワーク側の特定の装置と自己の無線基地局装置との間のパケットの伝送遅延時間を測定するための遅延測定部を備え、
前記遅延情報取得部は、前記遅延測定部によって測定された前記伝送遅延時間を前記遅延情報として取得する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記伝送遅延時間が長いパケットを他のパケットよりも優先して送信する、請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
前記遅延情報取得部は、前記パケットが所定のネットワークを経由したか否かを前記遅延情報として取得する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項１１】
前記送信部は、前記所定のネットワークを経由したパケットを他のパケットよりも優先して送信する、請求項１０に記載の無線基地局装置。
【請求項１２】
前記送信部は、無線端末装置ごとの前記優先制御を行なう、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項１３】
前記送信部は、自己の無線基地局装置および前記無線端末装置間の論理チャネルごとの前記優先制御を行なう、請求項１２に記載の無線基地局装置。
【請求項１４】
前記無線基地局装置は、さらに、
前記送信部によって前記優先制御が行なわれたパケットの、少なくとも自己の無線基地局装置における伝送遅延時間を、他の装置によって前記パケットに与えられた優先度ごとに測定するための遅延測定部を備える、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項１５】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、
受信したパケットを無線端末装置へ送信するステップと、
上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、受信したパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップとを含み、
前記パケットを送信するステップにおいては、前記転送動作が行なわれている状態において、取得した前記遅延情報に基づいて、前記パケットの送信において優先制御を行ない、
前記遅延情報を取得するステップにおいては、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式を前記遅延情報として取得する、通信制御方法。
【請求項１６】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
受信したパケットを無線端末装置へ送信するステップと、
上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、受信したパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップとを実行させるためのプログラムであり、
前記パケットを送信するステップにおいては、前記転送動作が行なわれている状態において、取得した前記遅延情報に基づいて、前記パケットの送信において優先制御を行ない、
前記遅延情報を取得するステップにおいては、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式を前記遅延情報として取得する、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおける無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な屋内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
また、フェムト基地局は特定のエリアに多数設置されることから、フェムト基地局を直接コアネットワークに接続することは難しい。このため、特定のエリアに設置された多数のフェムト基地局を一旦、ＨｅＮＢ−ＧＷ等のゲートウェイ装置に接続し、フェムト基地局とコアネットワークとをＨｅＮＢ−ＧＷ経由で接続することが考えられる。
【０００７】
また、フェムト基地局に加えて、マクロ基地局をベースに、たとえば半径１００メートルから２００メートルのピコセルを形成するピコ基地局も開発されている。
【０００８】
このようなフェムト基地局、ピコ基地局およびマクロ基地局が混在する通信システムであるヘテロジーニアスネットワークでは、たとえばマクロセル内に複数のフェムトセルまたはピコセルが形成される。このため、無線端末装置のハンドオーバが起こりやすくなる。
【０００９】
ここで、無線端末装置のハンドオーバ中に上位ネットワークからハンドオーバ元の無線基地局装置に到着した当該無線端末装置宛の下りパケットを、当該ハンドオーバ元の無線基地局装置がハンドオーバ先の無線基地局装置へ転送するデータフォワーディングを行なう構成が、3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10（非特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１に記載されるようなデータフォワーディングを行なう場合、パケットの伝送遅延時間は、転送に要する時間分長くなる。特に、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、上位ネットワークおよびフェムト基地局間をパケットが一般回線経由で往復することになるため、パケットの伝送遅延時間が大幅に増大し、ＱＣＩ（Quality of Service Class Identifier）等で定義されるパケットの許容遅延時間を超えてしまう可能性がある。このようなデータフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、良好な通信システムを構築する技術が望まれる。
【００１２】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることが可能な無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線基地局装置は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、パケットを受信するための受信部と、上記受信部によって受信された上記パケットを無線端末装置へ送信するための送信部と、上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、上記受信部によって受信されたパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するための遅延情報取得部とを備え、上記送信部は、上記転送動作が行われている状態において、上記遅延情報取得部によって取得された上記遅延情報に基づいて、上記受信部によって受信されたパケットの送信において優先制御を行う。
【００１４】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、パケットの伝送遅延時間を評価してパケット送信の優先制御を行なう構成により、パケットの伝送遅延に応じた適切な送信制御を行なうことができる。したがって、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【００１５】
（２）好ましくは、上記送信部は、上記遅延情報取得部によって取得された上記遅延情報、および他の装置によって上記パケットに与えられた優先度に基づいて上記優先制御を行なう。
【００１６】
このような構成により、予め与えられたパケットの優先度に遅延情報を加味することができるため、より適切な優先制御を行なうことができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記パケットが他の無線基地局装置から転送された転送パケットであるか否かを上記遅延情報として取得する。
【００１８】
すなわち、無線基地局装置および上位ネットワーク間のパス切り替えも含めたハンドオーバ動作を考慮して、パケットの送信制御を行なう。より詳細には、無線基地局装置および無線端末装置間すなわち無線区間のパケットの伝送に加えて、上位ネットワークおよび無線基地局装置間、ならびにハンドオーバ元の無線基地局装置およびハンドオーバ先の無線基地局装置間のパケットの流れを考慮する。このように、データフォワーディングの有無を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【００１９】
（４）より好ましくは、上記送信部は、上記転送パケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【００２０】
すなわち、データフォワーディングがパケットの伝送遅延に与える影響を考慮して、ＱｏＳの観点からデータフォワーディング対象のパケットを優先的に送信する。このような構成により、データフォワーディングによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【００２１】
（５）好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記上位ネットワークにおいて上記パケットが経由した装置の数であるホップ数を上記遅延情報として取得する。
【００２２】
このように、ホップ数を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【００２３】
（６）より好ましくは、上記送信部は、上記ホップ数の大きいパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【００２４】
このような構成により、装置を経由することによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【００２５】
（７）好ましくは、上記遅延情報取得部は、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式を上記遅延情報として取得する。
【００２６】
このように、上位ネットワークおよび無線基地局装置間におけるパケットの中継装置の通信方式を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【００２７】
（８）より好ましくは、上記送信部は、上記通信方式が無線通信方式であるパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【００２８】
このような構成により、中継装置の通信方式に起因するパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【００２９】
（９）好ましくは、上記無線基地局装置は、さらに、上位ネットワーク側の特定の装置と自己の無線基地局装置との間のパケットの伝送遅延時間を測定するための遅延測定部を備え、上記遅延情報取得部は、上記遅延測定部によって測定された上記伝送遅延時間を上記遅延情報として取得する。
【００３０】
このように、無線基地局装置が実際に測定した遅延時間を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【００３１】
（１０）より好ましくは、上記送信部は、上記伝送遅延時間が長いパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【００３２】
このような構成により、伝送遅延時間の長いパケットの伝送遅延を、無線基地局装置において低減することができる。
【００３３】
（１１）好ましくは、上記遅延情報取得部は、上記パケットが所定のネットワークを経由したか否かを上記遅延情報として取得する。
【００３４】
このように、パケットの経由したネットワーク種別を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【００３５】
（１２）より好ましくは、上記送信部は、上記所定のネットワークを経由したパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【００３６】
このような構成により、所定のネットワークを経由することによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【００３７】
（１３）好ましくは、上記送信部は、無線端末装置ごとの上記優先制御を行なう。
【００３８】
このような構成により、上位ネットワークから無線基地局装置までのパケットの伝送遅延時間が、同じ無線基地局装置に接続された無線端末装置間で異なる場合に、無線端末装置ごとの伝送遅延に応じてパケットの送信制御を適切に行なうことができる。
【００３９】
（１４）より好ましくは、上記送信部は、自己の無線基地局装置および上記無線端末装置間の論理チャネルごとの上記優先制御を行なう。
【００４０】
このような構成により、上位ネットワークから無線基地局装置までのパケットの伝送遅延時間が、同じ無線基地局装置に接続された無線端末装置の、さらに論理チャネル間で異なる場合に、論理チャネルごとの伝送遅延に応じてパケットの送信制御を適切に行なうことができる。
【００４１】
（１５）好ましくは、上記無線基地局装置は、さらに、上記送信部によって上記優先制御が行なわれたパケットの、少なくとも自己の無線基地局装置における伝送遅延時間を、他の装置によって上記パケットに与えられた優先度ごとに測定するための遅延測定部を備える。
【００４２】
このような構成により、優先度ごとの遅延時間の測定結果をパケット送信の優先制御にフィードバックすることができるため、当該優先制御をより適切に行なうことができる。
【００４３】
（１６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、受信したパケットを無線端末装置へ送信するステップと、上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、受信したパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップとを含み、上記パケットを送信するステップにおいては、上記転送動作が行われている状態において、取得した上記遅延情報に基づいて、上記パケットの送信において優先制御を行う。
【００４４】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、パケットの伝送遅延時間を評価してパケット送信の優先制御を行なう構成により、パケットの伝送遅延に応じた適切な送信制御を行なうことができる。したがって、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【００４５】
（１７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、受信したパケットを無線端末装置へ送信するステップと、上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作を他の無線基地局装置が行っている状態において、受信したパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得するステップとを実行させるためのプログラムであり、上記パケットを送信するステップにおいては、上記転送動作が行われている状態において、取得した上記遅延情報に基づいて、上記パケットの送信において優先制御を行う。
【００４６】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、パケットの伝送遅延時間を評価してパケット送信の優先制御を行なう構成により、パケットの伝送遅延に応じた適切な送信制御を行なうことができる。したがって、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【図６】図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【図７】ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【図８】ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【図９】データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【図１０】パス切り替え時間を説明するための図である。
【図１１】ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【図１２】フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【図１３】ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の通信プロトコルにおける各レイヤ、およびレイヤ間でやり取りされる情報を示す図である。
【図１９】ＭＡＣスケジューラによるパケットの優先制御の具体例を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００５０】
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのＩＤ（identification）等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。無線端末装置は、この測定結果に基づいて、周辺セルへの移動を開始する。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。
【００５１】
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
【００５２】
また、ハンドオーバとは、通話中またはデータ通信中の無線端末装置の通信相手となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
【００５３】
また、無線端末装置がセルに在圏している、とは、無線端末装置が、当該セルを形成する無線基地局装置を通信先として選択し、かつ当該無線基地局装置と通信可能な状態または通信中である状態を意味する。
【００５４】
フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）  ＳＰＥＣ  ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【００５５】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【００５６】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【００５７】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【００５８】
マクロ基地局およびピコ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局およびピコ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【００５９】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【００６０】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局およびピコ基地局と同じ動作をする。
【００６１】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００６２】
図１を参照して、通信システム４０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂを備える。図１では、２つの無線基地局装置を代表的に示しているが、さらに多数の無線基地局装置が設けられてもよい。通信システム４０１は、さらに、コアネットワーク３０１に設けられたＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１６１と、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）１６２と、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）１６３とを含む。
【００６３】
無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａまたは無線基地局装置１０１Ｂと、Ｓ−ＧＷ１６１と、Ｐ−ＧＷ１６３と、ルータ１７１〜１７３とを介してＩＰ網３０２におけるサーバ１７４と通信コネクションを確立し、たとえばＩＰ（Internet Protocol）パケットを含む通信データを送受信する。ＩＰ網３０２では、経由するルータの数に応じてＩＰパケットの伝送遅延時間が増大する。
【００６４】
より詳細には、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、無線信号を無線端末装置２０２と送受信することにより、無線端末装置２０２との通信を行なう。
【００６５】
Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢとＩＰ網３０２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２から受信した通信データをＰ−ＧＷ１６３経由でＩＰ網３０２へ送信するとともに、ＩＰ網３０２におけるサーバ１７４からルータ１７１〜１７３およびＰ−ＧＷ１６３経由で受信した通信データを無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【００６６】
ＭＭＥ１６２は、通信システム４０１における無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ、および無線端末装置２０２等を管理する。ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂとの間で制御メッセージを送受信する。
【００６７】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３を介してＩＰ網３０２との間で通信データを送受信する。
【００６８】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００６９】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＭＭＥ１６２は、点線で示すように、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００７０】
ＭＭＥ１６２およびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００７１】
Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００７２】
図２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【００７３】
図２を参照して、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、たとえばフェムト基地局、ピコ基地局またはマクロ基地局である。
【００７４】
無線基地局装置１０１Ａは、セルＣＡを形成し、セルＣＡ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。無線基地局装置１０１Ｂは、セルＣＢを形成し、セルＣＢ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
【００７５】
ここで、無線端末装置２０２からコアネットワーク３０１への方向を上り方向と称し、コアネットワーク３０１から無線端末装置２０２への方向を下り方向と称する。
【００７６】
また、無線端末装置２０２と通信中の無線基地局装置またはハンドオーバ元の無線基地局装置をサービング基地局とも称し、ハンドオーバ先の無線基地局装置をターゲット基地局とも称する。以下、無線基地局装置１０１Ａがサービング基地局であり、無線基地局装置１０１Ｂがターゲット基地局である場合について説明する。
【００７７】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおける無線基地局装置および無線端末装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【００７８】
本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ動作の実行判断に電力測定処理（Measurement）を利用する。この電力測定処理は、たとえば３ＧＰＰでは、レイヤ３スタックのＲＲＣ（Radio Resource Control）に対応する。
【００７９】
電力測定処理には、たとえば、周期的電力測定処理（Periodic Measurement）およびイベント起動電力測定処理（Event Triggered Measurement）の２種類がある。イベント起動電力測定処理における測定結果通知の送信は、無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たしたことによって開始される。
【００８０】
たとえば３ＧＰＰでは、周期的電力測定処理の報告周期は１２０ミリ秒〜６０分で設定可能あり、イベント起動電力測定処理の報告周期は０〜５１２０ミリ秒で設定可能であるが、”ＴＳ３６．５０８”および”ＴＳ３６．５２３”において推奨値として記載されているように、測定結果の報告周期の最短時間は、イベントＡ１の２５６ミリ秒であり、それほど短くない。
【００８１】
図３は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【００８２】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられない場合について説明する。
【００８３】
図３を参照して、まず、無線基地局装置１０１Ａおよび無線端末装置２０２間でＲＲＣコネクションが確立している状態において、無線基地局装置１０１Ａは、自己および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を無線端末装置２０２に測定させるための指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を無線端末装置２０２へ送信する。このＲＲＣコネクション再構成指示には、周辺セル情報、すなわち測定対象となる無線基地局装置のセルＩＤが含まれる。また、この測定開始要求には、各無線基地局装置の送信周波数が含まれる（ステップＳ１）。
【００８４】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａから測定開始要求を受信して、電力測定処理を開始する、すなわち受信した測定開始要求の示す周波数において、測定開始要求の示す無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を測定する。ここでは、無線端末装置２０２は、イベント起動電力測定処理を行なうものとする。
【００８５】
そして、無線端末装置２０２は、たとえば、受信電力の測定を定期的に行ない、無線基地局装置１０１Ａとの通信状態が悪くなった場合、および無線基地局装置１０１Ａ以外の他の無線基地局装置との通信状態が良くなった場合に、受信電力の測定結果を示す測定結果通知（Measurement Report）を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２）。
【００８６】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線端末装置２０２から受信した測定結果通知に基づいて、当該無線端末装置２０２のハンドオーバ動作を実行すべきか否かを判断し、ハンドオーバ動作を実行すべきであると判断すると、周辺セル情報を参照してたとえば無線基地局装置１０１Ｂをハンドオーバ先として決定する（ステップＳ３）。
【００８７】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ４）。
【００８８】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、無線基地局装置１０１Ｂへ当該ハンドオーバ要求を送信する（ステップＳ５）。
【００８９】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ６）、ＭＭＥ１６２へ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ７）。
【００９０】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線基地局装置１０１Ａへハンドオーバ指示を送信する（ステップＳ８）。
【００９１】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２からハンドオーバ指示を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を送信する（ステップＳ９）。
【００９２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２へ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ１０）。
【００９３】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の内容を含む、無線端末装置２０２との通信内容等を示す状態通知を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ１１）。
【００９４】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ１インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。以下、このようにＳ１インタフェースを用いる転送動作をインダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【００９５】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知（RRC Connection Reconfiguration Complete）を送信する（ステップＳ１４）。
【００９６】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ１５）。
【００９７】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１６）。
【００９８】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ１７）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ１８）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【００９９】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１９）。
【０１００】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ２０）。
【０１０１】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ２１）。
【０１０２】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２２）。
【０１０３】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ２３）。
【０１０４】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ２４）。
【０１０５】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ２５およびステップＳ２６）。
【０１０６】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ２７）。
【０１０７】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２８）。
【０１０８】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２から端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ２９）、ＭＭＥ１６２へ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ３０）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ３１）。
【０１０９】
図４は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【０１１０】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられる場合について説明する。
【０１１１】
図４を参照して、ステップＳ４１〜ステップＳ４３の動作は、図３に示すステップＳ１〜ステップＳ３の動作と同様である。
【０１１２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ４４）。
【０１１３】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ４５）、無線基地局装置１０１Ａへ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ４６）。
【０１１４】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳ４７）。
【０１１５】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ４８）。
【０１１６】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｘ２インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ４９）。以下、このようにＸ２インタフェースを用いる転送動作をダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【０１１７】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知を送信する（ステップＳ５０）。
【０１１８】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ５１）。
【０１１９】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５２）。
【０１２０】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ５３）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ５４）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【０１２１】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５５）。
【０１２２】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ５６）。
【０１２３】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ５７）。
【０１２４】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ５８）。
【０１２５】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ５９）。
【０１２６】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ６０）。
【０１２７】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ６１）。
【０１２８】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ６２）。
【０１２９】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、当該ベアラ変更応答を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ６３）。
【０１３０】
無線基地局装置１０１Ｂは、ＭＭＥ１６２からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ６４）。
【０１３１】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂから端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ６５）、無線基地局装置１０１Ｂへ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ６６）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ６７）。
【０１３２】
次に、データフォワーディングがパケットの伝送遅延に与える影響について説明する。
【０１３３】
図５は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【０１３４】
図５を参照して、ハンドオーバ動作におけるＳ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２へのパケットＰの伝送経路として、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＡ、およびＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＢがある。
【０１３５】
また、データフォワーディングが行なわれる場合には、これらの経路に加えて、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＣが存在する。
【０１３６】
図６は、図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【０１３７】
図６を参照して、ハンドオーバ動作の性能に影響を与える要因として、（１）ハンドオーバ準備時間、（２）ハンドオーバ実行時間、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間、（４）パス切り替え時間、および（５）ターゲット基地局における転送パケットの処理がある。
【０１３８】
図７は、ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【０１３９】
図７を参照して、（１）ハンドオーバ準備時間は、サービング基地局１０１Ａがハンドオーバ動作の実行を判断してから、ハンドオーバ指示を無線端末装置２０２へ送信するまでの時間である。
【０１４０】
ハンドオーバ準備時間において、無線端末装置２０２は、サービング基地局１０１Ａと通信する。ハンドオーバ準備時間が長いと、ターゲット基地局１０１Ｂからの電波干渉によって無線リンク断（ＲＬＦ：Radio Link Failure）の発生確率が高くなる。
【０１４１】
図８は、ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【０１４２】
図８を参照して、（２）ハンドオーバ実行時間は、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間のＲＲＣコネクションが確立してから、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間をパケットＰが流れ始めるまでの時間である。
【０１４３】
ハンドオーバ実行時間は、たとえば３ＧＰＰで規定されているランダムアクセス手順（Random Access Procedure）およびアタッチ手順（Attach Procedure）に要する時間に相当する。ハンドオーバ実行時間が長いと、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１４４】
図９は、データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【０１４５】
図９を参照して、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間は、データフォワーディングにおいてサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへパケットを転送するのに要する時間である。この遅延時間が長いと、Ｓ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２までのパケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１４６】
インダイレクトデータフォワーディングが行なわれる場合、すなわちサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂ間でＸ２インタフェースが存在しない場合には、各無線基地局装置とＳ−ＧＷ１６１との間で論理パスを確立することにより、すなわちＳ１インタフェースを用いることにより、パケットの転送が行なわれる。この場合、パケットの伝送遅延がより大きくなる。
【０１４７】
図１０は、パス切り替え時間を説明するための図である。
【０１４８】
図１０を参照して、（４）パス切り替え時間は、Ｓ−ＧＷ１６１におけるパス切り替えの実行をターゲット基地局１０１Ｂが判断してから、サービング基地局１０１Ａを経由せずにＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接パケットが流れ始めるまでの時間である。
【０１４９】
パス切り替え時間が長いと、サービング基地局１０１Ａ経由の伝送経路すなわちデータフォワーディング用の伝送経路が長時間使用されることになるため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１５０】
図１１は、ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【０１５１】
図１１を参照して、Ｓ−ＧＷ１６１がパスを切り替えてからある程度の時間が経過するまでは、Ｓ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接送信されるパケットＰ１１と、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａ経由でターゲット基地局１０１Ｂへ送信されるパケットＰ１２とが併存することになる。
【０１５２】
この場合、ターゲット基地局１０１Ｂは、前述のようにエンドマーカを用いることにより、最後の転送パケットを送信した後、Ｓ−ＧＷ１６１から直接送信されるパケットの送信を開始する。
【０１５３】
ここで、前述のように、サービング基地局１０１Ａは、ハンドオーバ動作によって無線端末装置２０２宛のパケットの無線区間における伝送経路を切り替える際、自己のバッファに残っている当該無線端末装置２０２宛のパケットについては、基本的にデータフォワーディングを行なう。
【０１５４】
一方、非特許文献１に記載されているように、サービング基地局１０１Ａは、たとえば、再送処理中のパケットについては、データフォワーディングを行なわない。サービング基地局１０１Ａおよび無線端末装置２０２は、たとえば、ハンドオーバ動作の準備完了、すなわちハンドオーバ指示が無線端末装置２０２へ送信された後、当該ハンドオーバ指示に対する応答の送受信を待つことなく、再送処理中のパケットをすべて廃棄する。
【０１５５】
図１２は、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【０１５６】
図１２を参照して、特に、家庭内またはオフィスに設置されたフェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、コアネットワーク３０１およびマクロ基地局間のような専用回線ではなく、コアネットワーク３０１およびフェムト基地局間をＤＳＬ（Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の一般回線経由でパケットが往復するため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１５７】
このため、パケットの伝送遅延時間が、ＱＣＩ（QoS Class Identifier）等で定義される許容遅延時間を越えてしまう可能性が高くなる。
【０１５８】
図１３は、ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。図１３は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．２０３  ｔａｂｌｅ  ６．１．７に記載された内容と同様である。
【０１５９】
図１３を参照して、無線端末装置２０２に提供されるサービスすなわちアプリケーションに対応する論理チャネルには、ＱＣＩ(QoS Class Identifier)が付される。
【０１６０】
ＱＣＩは、Ｑｏｓ（Quality of Service）の異なる９つのクラスを、１〜９の数字で表したものである。Ｑｏｓの各クラスにおいて、サービスに応じて異なる許容遅延時間（Packet Delay Budget）が設定されている。
【０１６１】
より詳細には、ＱＣＩ＝１のリソースタイプはＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）すなわち速度保証型であり、優先度は２であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-2であり、会話音声（Conversational Voice）等のサービスに用いられる。
【０１６２】
ＱＣＩ＝２のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は４であり、許容遅延時間は１５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、会話映像（Conversational Video（Live Streaming））等のサービスに用いられる。
【０１６３】
ＱＣＩ＝３のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は３であり、許容遅延時間は５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、リアルタイムゲーム（Rea Time Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１６４】
ＱＣＩ＝４のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は５であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、非会話映像(Non-Conversational Video(Buffered Streaming))等のサービスに用いられる。
【０１６５】
ＱＣＩ＝５のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲすなわち速度非保証型であり、優先度は１であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、ＩＭＳシグナリング（IMS Signaling）等のサービスに用いられる。
【０１６６】
ＱＣＩ＝６のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は６であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）又はＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１６７】
ＱＣＩ＝７のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は７であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、音声（Voice）、映像（Video(Live Steaming)）または双方向ゲーム（Interactive Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１６８】
ＱＣＩ＝８，９のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度はそれぞれ８，９であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）又はＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１６９】
ＱＣＩ＝１等、高いリアルタイム性が要求されるサービスでは遅延要求が厳しく設定されており、また、許容遅延時間が比較的短く設定されている。一方、ＱＣＩ＝８等、リアルタイム性がさほど要求されないサービスでは、遅延要求が緩く、許容遅延時間が比較的長く設定されている。
【０１７０】
データフォワーディングによってパケットの伝送遅延が大きくなると、このようなＱＣＩで定められた要求を満たせない可能性がある。
【０１７１】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、以下のような構成および動作により、データフォワーディングに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制する。
【０１７２】
［無線基地局装置］
図１４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【０１７３】
図１４を参照して、無線基地局装置１０１は、アンテナ９１と、サーキュレータ９２と、無線受信部９３と、無線送信部９４と、信号処理部９５と、制御部９８と、ネットワーク処理部９９とを備える。信号処理部９５は、受信信号処理部９６と、送信信号処理部９７とを含む。信号処理部９５、制御部９８およびネットワーク処理部９９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって実現される。
【０１７４】
サーキュレータ９２は、アンテナ９１において受信された無線端末装置２０２からの無線信号を無線受信部９３へ出力し、また、無線送信部９４から受けた無線信号をアンテナ９１へ出力する。
【０１７５】
無線受信部９３は、サーキュレータ９２から受けた無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部９６へ出力する。
【０１７６】
受信信号処理部９６は、無線受信部９３から受けたデジタル信号に対してＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式における逆拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換し、変換後の通信データをネットワーク処理部９９へ出力する。
【０１７７】
ネットワーク処理部９９は、受信信号処理部９６から受けた通信データをコアネットワーク３０１へ送信するとともに、コアネットワーク３０１から受信した通信データを送信信号処理部９７へ出力する。
【０１７８】
送信信号処理部９７は、ネットワーク処理部９９から受けた通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データまたは自ら生成した通信データに対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部９４へ出力する。
【０１７９】
無線送信部９４は、送信信号処理部９７から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ９２へ出力する。
【０１８０】
制御部９８は、無線基地局装置１０１における各ユニットおよびコアネットワーク３０１との間で、各種情報をネットワーク処理部９９経由でやり取りする。
【０１８１】
図１５は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【０１８２】
図１５を参照して、ネットワーク処理部９９は、ネットワーク送信部１１と、ネットワーク受信部１２と、バッファ１３と、送信制御部（送信部）１４と、転送制御部１５とを含む。制御部９８は、遅延情報取得部２１と、遅延測定部２２とを含む。
【０１８３】
ネットワーク受信部１２は、たとえばＩＰパケットを含む通信データを、コアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１から受信し、受信した通信データをバッファ１３に保存する。
【０１８４】
送信制御部１４は、バッファ１３から取り出した通信データを信号処理部９５における送信信号処理部９７へ出力する。
【０１８５】
転送制御部１５は、データフォワーディング動作において、バッファ１３から通信データを取り出してネットワーク送信部１１へ出力する。
【０１８６】
ネットワーク送信部１１は、信号処理部９５における受信信号処理部９６、または転送制御部１５から受けた、たとえばＩＰパケットを含む通信データをコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１へ送信する。
【０１８７】
遅延情報取得部２１は、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作、すなわち自己の無線基地局装置へのデータフォワーディングを他の無線基地局装置が行っている状態において、ネットワーク受信部１２によって受信されたパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得する。
【０１８８】
送信制御部１４は、上記転送動作が行なわれている状態において、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報に基づいて、バッファ１３から取り出したパケットの無線端末装置２０２への送信において優先制御を行なう。たとえば、送信制御部１４は、自己の無線基地局装置および無線端末装置２０２間の論理チャネルごとの優先制御を行なう。
【０１８９】
また、たとえば、送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、および他の装置によってパケットに与えられた優先度たとえばＱＣＩに基づいてパケット送信の優先制御を行なう。
【０１９０】
図１６は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【０１９１】
図１６を参照して、通常パス経由でコアネットワーク３０１からターゲット基地局１０１Ｂへ伝送されたパケットよりも、データフォワーディングによってサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへ転送されるパケットの方が、伝送遅延が大きい。
【０１９２】
さらに、インダイレクトデータフォワーディング、すなわちＳ１インタフェース経由のデータフォワーディングでは、Ｓ−ＧＷ１６１と無線基地局装置１０１との論理パスを確立するための処理が必要となるため、ダイレクトデータフォワーディング、すなわちＸ２インタフェース経由のデータフォワーディングよりもパケットの伝送遅延が大きい。すなわち、Ｘ２インタフェース経由では、Ｓ１インタフェース経由とは異なり、無線基地局装置間で直接、論理パスを確立してメッセージのやり取りが行なえるため、パケットの伝送遅延が小さくなる。
【０１９３】
なお、図１６は、パケットの論理的な伝送経路を示しており、ダイレクトデータフォワーディングによって転送されるパケットも、物理的にはコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１経由で伝送される。
【０１９４】
図１７は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【０１９５】
図１７を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ターゲット基地局において下りパケットの優先制御を行なう。
【０１９６】
制御部９８において、遅延情報取得部２１は、パケットが他の無線基地局装置から転送された転送パケットであるか否かを遅延情報として取得する。
【０１９７】
送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報を参照し、転送パケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０１９８】
より詳細には、ターゲット基地局における送信制御部１４は、たとえばＭＡＣスケジューラを含み、ＭＡＣスケジューラは、（１）インダイレクトデータフォワーディングによって転送されたパケットＰ１、（２）ダイレクトデータフォワーディングによって転送されたパケットＰ２、（３）通常パス経由、すなわちサービング基地局を経由せずにＳ−ＧＷ１６１から直接送信されたパケットＰ３を、この順番で優先して無線端末装置２０２へ送信する。
【０１９９】
たとえば、ＭＡＣスケジューラは、このような優先順位を加味してＱＣＩの優先度を補正する。具体的には、たとえば、ＭＡＣスケジューラは、ＱＣＩの優先度を１ランクまたは２ランク上げるかまたは下げた補正後の優先度に基づいて、パケット送信の優先制御を行なう。
【０２００】
ここでは、ある一定期間において、パケットＰ１〜Ｐ３のうち、パケットＰ１が最も優先され、３つのパケットＰ１が無線端末装置Ｘへ送信されている。また、パケットＰ２がパケットＰ１の次に優先され、２つのパケットＰ２が無線端末装置Ｙへ送信されている。また、パケットＰ３が最も優先順位が低く、１つのパケットＰ３が無線端末装置Ｚへ送信されている。
【０２０１】
なお、ＭＡＣスケジューラは、下りパケットが、マクロ基地局から転送されてきたか、ピコ基地局から転送されてきたか、あるいはフェムト基地局から転送されてきたかに基づいて、上記優先度の補正をさらに細かく行なう構成であってもよい。
【０２０２】
また、制御部９８は、ハンドオーバ動作のシーケンスから、インダイレクトデータフォワーディングのパケット、ダイレクトデータフォワーディングのパケット、および通常パス経由のパケット、を判別することができる。制御部９８は、この判別結果を送信制御部１４に通知する。
【０２０３】
より詳細には、制御部９８は、ハンドオーバ動作において、ハンドオーバ要求をＭＭＥ１６２から受信した場合には、バッファ１３に蓄積されたパケットのうち、当該ハンドオーバ動作に対応する無線端末装置２０２宛のパケットは、インダイレクトデータフォワーディングによる転送パケットである、と判断する。
【０２０４】
また、制御部９８は、ハンドオーバ動作において、ハンドオーバ要求をサービング基地局から受信した場合には、バッファ１３に蓄積されたパケットのうち、当該ハンドオーバ動作に対応する無線端末装置２０２宛のパケットは、ダイレクトデータフォワーディングによる転送パケットである、と判断する。
【０２０５】
また、制御部９８は、現在実行中のハンドオーバ動作に対応しない無線端末装置２０２宛のパケットは、通常パス経由のパケットである、と判断する。
【０２０６】
図１８は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の通信プロトコルにおける各レイヤ、およびレイヤ間でやり取りされる情報を示す図である。
【０２０７】
図１８を参照して、無線基地局装置１０１は、たとえば、自己および無線端末装置２０２間について、ＲＲＣレイヤ、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。ここでは、ＲＲＣレイヤが最上位レイヤであり、ＰＨＹレイヤが最下位レイヤである。また、無線基地局装置１０１は、たとえば、自己およびコアネットワーク３０１間について、Ｕ−Ｐｌａｎｅレイヤ、Ｃ−ＰｌａｎｅレイヤおよびＳ１ＡＰレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。また、以上のようなレイヤのさらに上位レイヤとして、アプリケーションレイヤが存在する。
【０２０８】
ＱＣＩは、コアネットワーク３０１からＣ−Ｐｌａｎｅレイヤ、Ｓ１ＡＰレイヤおよびアプリケーションレイヤ経由でＭＡＣスケジューラに与えられる。また、パケットの遅延情報は、アプリケーションレイヤ経由でＭＡＣスケジューラに与えられる。
【０２０９】
図１７において説明したパケットＰ１〜Ｐ３は、コアネットワーク３０１からＵ−Ｐｌａｎｅ、アプリケーションレイヤ、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤを経由してＭＡＣスケジューラに与えられ、バッファに蓄積される。
【０２１０】
ＭＡＣスケジューラは、ＭＡＣレイヤからバッファ情報すなわちバッファ１３に蓄積されているパケットの情報を取得する。ＭＡＣスケジューラは、パケットを無線端末装置２０２へ送信するための無線基地局装置１０１におけるリソースの割り当てを行ない、この割り当て情報をＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤに与える。
【０２１１】
図１９は、ＭＡＣスケジューラによるパケットの優先制御の具体例を示す図である。
【０２１２】
図１９を参照して、ＭＡＣスケジューラは、論理チャネルごとの、バッファの蓄積量、ＲＮＴＩすなわち通信先の無線端末装置２０２の識別番号、ＱＣＩ、および遅延情報をＭＡＣレイヤおよび上位レイヤから取得する。
【０２１３】
また、ＭＡＣスケジューラは、ＭＡＣレイヤに対する割り当て情報として、論理チャネルごとの、割り当て量すなわちバッファ１３から取り出し可能なパケットのデータ量を、ＭＡＣレイヤに通知する。
【０２１４】
また、ＭＡＣスケジューラは、ＰＨＹレイヤに対する割り当て情報として、ＲＮＴＩごと、すなわち無線端末装置２０２ごとの、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）すなわち１リソースブロックあたりのビット数、リソースブロック数およびリソースブロック位置をＰＨＹレイヤに通知する。
【０２１５】
ここで、リソースブロックは、無線端末装置２０２への無線信号の送信において割り当てられる、周波数および時間によって分割された単位である。
【０２１６】
具体的には、ＭＡＣスケジューラがＭＡＣレイヤおよび上位レイヤから取得する情報において、論理チャネル番号が１のパケットについて、バッファ蓄積量が１００ＫＢ（キロバイト）であり、ＲＮＴＩが１であり、ＱＣＩが２であり、インダイレクトデータフォワーディングによる転送パケットである。論理チャネル番号が２のパケットについて、バッファ蓄積量が２００ＫＢであり、ＲＮＴＩが１であり、ＱＣＩが３であり、インダイレクトデータフォワーディングによる転送パケットである。論理チャネル番号が３のパケットについて、バッファ蓄積量が１００ＫＢであり、ＲＮＴＩが２であり、ＱＣＩが４であり、ダイレクトデータフォワーディングによる転送パケットである。論理チャネル番号が４のパケットについて、バッファ蓄積量が３００ＫＢであり、ＲＮＴＩが３であり、ＱＣＩが５であり、通常パス経由のパケットである。
【０２１７】
また、ＭＡＣスケジューラがＭＡＣレイヤに与える割り当て情報において、論理チャネル番号が１のパケットの割り当て量が１００ＫＢであり、論理チャネル番号が２のパケットの割り当て量が２００ＫＢであり、論理チャネル番号が３のパケットの割り当て量が０ＫＢであり、論理チャネル番号が４のパケットの割り当て量が０ＫＢである。
【０２１８】
また、ＭＡＣスケジューラがＰＨＹレイヤに与える割り当て情報において、ＲＮＴＩが１の無線端末装置２０２のＭＣＳが１２ビットであり、リソースブロック数が５０であり、リソースブロック位置がゼロである。ＲＮＴＩが２，３の無線端末装置２０２には、リソースブロックが割り当てられていない。
【０２１９】
なお、ここでは、ＭＡＣスケジューラは、論理チャネルごとの優先制御を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＭＡＣスケジューラは、無線端末装置２０２ごとに優先制御を行なう構成であってもよいし、あるいは、パケットごとに優先制御を行なう構成であってもよい。
【０２２０】
次に、データフォワーディングの有無および種別による方法以外の、パケットの伝送遅延を推定する方法の他の例について説明する。
【０２２１】
図２０は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【０２２２】
Ｐ−ＧＷ１６３から無線基地局装置１０１に至るまでの経路において、途中のホップ数が多いほど、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０２２３】
具体的には、図２０に示すネットワーク構成では、Ｐ−ＧＷ１６３、Ｓ−ＧＷ１６１、ルータ１６５およびルータ１６６経由で基地局Ｂに到着するパケットの伝送遅延が最も大きく、Ｐ−ＧＷ１６３、Ｓ−ＧＷ１６１およびルータ１６４経由で基地局Ａに到着するパケットの伝送遅延が次に大きく、Ｐ−ＧＷ１６３およびＳ−ＧＷ１６１経由で基地局Ｃに到着するパケットの伝送遅延が最も小さい。
【０２２４】
すなわち、制御部９８において、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークにおいてパケットが経由した装置の数であるホップ数を遅延情報として取得する。
【０２２５】
送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報を参照し、ホップ数の大きいパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２２６】
このホップ数を得る方法としては、たとえば、通信事業者にとって、自己が保有しているネットワーク内の構成を知ることは容易であり、通信事業者が無線基地局装置１０１に設定することが考えられる。
【０２２７】
図２１は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【０２２８】
図２１を参照して、バックホール、すなわちＰ−ＧＷ１６３から無線基地局装置１０１に至るまでの経路において無線通信方式を採用する中継装置が存在する場合、有線通信方式と比べてパケットの伝送遅延が大きくなる。
【０２２９】
ここで、無線通信方式の他に、バックホールにおいて使用される通信方式としては、ＤＳＬおよびイーサネット（登録商標）等がある。
【０２３０】
パケットの伝送遅延の大小関係は、経路長にもよるが、おおよそ以下のようになる。
イーサネット＜ＤＳＬ＜３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１６に規定された無線通信方式＜３ＧＰＰ以外の無線通信方式
【０２３１】
具体的には、図２１に示すネットワーク構成では、３ＧＰＰ以外の無線通信方式に従う中継装置１６９，１７０経由で基地局Ｂに到着するパケットの伝送遅延が最も大きく、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１６に従う無線通信方式の中継装置１６８経由で基地局Ａに到着するパケットの伝送遅延が次に大きく、ＤＳＬのゲートウェイ１６７経由で基地局Ｃに到着するパケットの伝送遅延が最も小さい。
【０２３２】
すなわち、制御部９８において、遅延情報取得部２１は、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置たとえばＳ−ＧＷ１６１と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式、すなわちパケットの中継装置の通信方式を遅延情報として取得する。
【０２３３】
送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報を参照し、上記通信方式が無線通信方式であるパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２３４】
バックホールにおける通信方式を知る方法としては、たとえば、通信事業者にとって、自己が保有しているネットワーク内の構成を知ることは容易であり、通信事業者が無線基地局装置１０１に設定することが考えられる。
【０２３５】
図２２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【０２３６】
図２２を参照して、制御部９８において、遅延測定部２２は、上位ネットワーク側の特定の装置と自己の無線基地局装置との間のパケットの伝送遅延時間を測定する。
【０２３７】
遅延情報取得部２１は、遅延測定部２２によって測定された伝送遅延時間を遅延情報として取得する。
【０２３８】
送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報を参照し、上記伝送遅延時間が長いパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２３９】
遅延測定部２２は、たとえばＰｉｎｇコマンドを実行することにより、パケットの伝送経路における特定の装置、たとえば、ゲートウェイまたはパケットの送信元の装置までのラウンドトリップタイムを測定する。
【０２４０】
具体的には、遅延測定部２２は、たとえば、自己およびＳ−ＧＷ１６１間のラウンドトリップタイムＴ１、または自己およびパケットの送信元であるアプリケーションサーバ１８１間のラウンドトリップタイムＴ２を測定する。
【０２４１】
そして、送信制御部１４は、ラウンドトリップタイムＴ１およびＴ２に基づいて、たとえばＭＡＣスケジューラにおけるＱＣＩ優先度の補正内容を調整する。
【０２４２】
図２３は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送遅延の相違を説明するための図である。
【０２４３】
図２３を参照して、無線基地局装置１０１は、パケットの伝送経路が、自社網以外のネットワークを含むか否かに基づいて、パケット送信の優先制御を行なう。
【０２４４】
他の通信事業者網を含んだ通信を行なう場合の通信データの伝送遅延時間Ｔ１１は、自社網だけで閉じた通信を行なう場合の伝送遅延時間Ｔ１２と比べて大きくなる。これは、通信事業者は、他社のネットワーク構成を完全には把握できないからである。
【０２４５】
すなわち、制御部９８において、遅延情報取得部２１は、パケットが所定のネットワークを経由したか否かを遅延情報として取得する。
【０２４６】
送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報を参照し、上記所定のネットワークを経由したパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２４７】
このネットワーク構成を知る方法としては、たとえば、無線基地局装置１０１が、コアネットワーク３０１から受信したパケットの送信元までの経路に他通信事業者網が含まれるか否かの情報を、ＭＭＥ１６２から取得することが考えられる。
【０２４８】
なお、送信制御部１４は、図１７および図２０〜図２３で説明した優先制御の基準の一部または全部を組み合わせた基準に基づいて、パケットの優先制御を行なう構成であってもよい。
【０２４９】
また、制御部９８において、遅延測定部２２は、送信制御部１４によって優先制御が行なわれたパケットの、少なくとも自己の無線基地局装置における伝送遅延時間を、他の装置によってパケットに与えられた優先度たとえばＱＣＩごとに測定する。
【０２５０】
具体的には、無線基地局装置１０１は、たとえば、ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）のための統計データを取得する。
【０２５１】
３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３１４  ｖ１０．１．０「Ｌａｙｅｒ２  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」の４．１．４節「Ｐａｃｋｅｔ  Ｄｅｌａｙ」に記載されているように、無線基地局装置は、ＯＡＭのために、ＱＣＩごとの、自己の無線基地局装置内におけるパケットの伝送遅延時間Ｍ（Ｔ，ｑｃｉ）を測定する。
【０２５２】
前述のように、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ＱＣＩだけでなく、データフォワーディングの有無および種別等に応じてパケットの優先順位を調整する。
【０２５３】
そこで、ＯＡＭのために測定するパケットの遅延時間も、以下のようにパケットを分類して測定する。すなわち、（１）インダイレクトデータフォワーディング、（２）ダイレクトデータフォワーディング、および（３）通常パス経由のグループにパケットを分類し、グループごとの遅延時間を測定し、ＯＡＭにおいて使用可能とする、すなわち、保守管理者が参照可能とする。
【０２５４】
これにより、保守管理者は各グループの遅延時間がＱＣＩの許容遅延時間を超えてしまっているか等を確認し、無線基地局装置１０１が実行しているパケット送信の優先制御が適切か否かを判断することができる。そして、保守管理者は、無線基地局装置１０１が実行しているパケット送信の優先制御が不適切であると判断した場合には、パケットの遅延情報に基づくＱＣＩ優先度の補正内容を変更する。これにより、無線基地局装置１０１において、より適切なパケット送信の優先制御を行ない、パケットの伝送遅延時間を低減させることができる。
【０２５５】
ところで、非特許文献１に記載されるようなデータフォワーディングを行なう場合、パケットの伝送遅延時間は、転送に要する時間分長くなる。特に、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、上位ネットワークおよびフェムト基地局間をパケットが一般回線経由で往復することになるため、パケットの伝送遅延時間が大幅に増大し、ＱＣＩ等で定義されるパケットの許容遅延時間を超えてしまう可能性がある。
【０２５６】
すなわち、データフォワーディングが行なわれる場合には、コアネットワーク３０１から無線基地局装置１０１までのパケットの伝送遅延時間が、同じ無線基地局装置１０１に接続された無線端末装置２０２間で異なる。このため、パケット送信の優先制御を行なうことが重要となる。
【０２５７】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信したパケットを自己の無線基地局装置へ転送する転送動作、すなわち自己の無線基地局装置へのデータフォワーディングを他の無線基地局装置が行っている状態において、ネットワーク受信部１２によって受信されたパケットの伝送遅延時間を評価可能な遅延情報を取得する。そして、送信制御部１４は、上記転送動作が行なわれている状態において、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報に基づいて、ネットワーク受信部１２によって受信されたパケットの無線端末装置２０２への送信において優先制御を行なう。
【０２５８】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、パケットの伝送遅延時間を評価してパケット送信の優先制御を行なう構成により、パケットの伝送遅延に応じた適切な送信制御を行なうことができる。
【０２５９】
したがって、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、データフォワーディングに伴う伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【０２６０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、遅延情報取得部２１によって取得された遅延情報、および他の装置によってパケットに与えられた優先度に基づいて優先制御を行なう。
【０２６１】
このような構成により、予め与えられたパケットの優先度に遅延情報を加味することができるため、より適切な優先制御を行なうことができる。
【０２６２】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、パケットが他の無線基地局装置から転送された転送パケットであるか否かを遅延情報として取得する。
【０２６３】
すなわち、無線基地局装置およびコアネットワーク間のパス切り替えも含めたハンドオーバ動作を考慮して、パケットの送信制御を行なう。より詳細には、無線基地局装置および無線端末装置間すなわち無線区間のパケットの伝送に加えて、Ｓ−ＧＷおよび無線基地局装置間、ならびにサービング基地局およびターゲット基地局間のパケットの流れを考慮する。
【０２６４】
このように、データフォワーディングの有無を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【０２６５】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、転送パケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２６６】
すなわち、データフォワーディングがパケットの伝送遅延に与える影響を考慮して、ＱｏＳの観点からデータフォワーディング対象のパケットを優先的に送信する。
【０２６７】
このような構成により、データフォワーディングによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【０２６８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、上位ネットワークにおいてパケットが経由した装置の数であるホップ数を遅延情報として取得する。
【０２６９】
このように、ホップ数を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【０２７０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、ホップ数の大きいパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２７１】
このような構成により、装置を経由することによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【０２７２】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、パケットの経路選択を行って自己の無線基地局装置へパケットを送信する装置と自己の無線基地局装置との間におけるパケットの通信方式を遅延情報として取得する。
【０２７３】
このように、上位ネットワークおよび無線基地局装置間におけるパケットの中継装置の通信方式を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【０２７４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、上記通信方式が無線通信方式であるパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２７５】
このような構成により、中継装置の通信方式に起因するパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【０２７６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延測定部２２は、上位ネットワーク側の特定の装置と自己の無線基地局装置との間のパケットの伝送遅延時間を測定する。そして、遅延情報取得部２１は、遅延測定部２２によって測定された伝送遅延時間を遅延情報として取得する。
【０２７７】
このように、無線基地局装置が実際に測定した遅延時間を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【０２７８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、伝送遅延時間が長いパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２７９】
このような構成により、伝送遅延時間の長いパケットの伝送遅延を、無線基地局装置において低減することができる。
【０２８０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延情報取得部２１は、パケットが所定のネットワークを経由したか否かを遅延情報として取得する。
【０２８１】
このように、パケットの経由したネットワーク種別を遅延情報として用いる構成により、優先制御を適切に行なうことができる。
【０２８２】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、所定のネットワークを経由したパケットを他のパケットよりも優先して送信する。
【０２８３】
このような構成により、所定のネットワークを経由することによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【０２８４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、無線端末装置２０２ごとの優先制御を行なう。
【０２８５】
このような構成により、上位ネットワークから無線基地局装置までのパケットの伝送遅延時間が、同じ無線基地局装置に接続された無線端末装置間で異なる場合に、無線端末装置ごとの伝送遅延に応じてパケットの送信制御を適切に行なうことができる。
【０２８６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、自己の無線基地局装置および無線端末装置２０２間の論理チャネルごとの優先制御を行なう。
【０２８７】
このような構成により、上位ネットワークから無線基地局装置までのパケットの伝送遅延時間が、同じ無線基地局装置に接続された無線端末装置の、さらに論理チャネル間で異なる場合に、論理チャネルごとの伝送遅延に応じてパケットの送信制御を適切に行なうことができる。
【０２８８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、遅延測定部２２は、送信制御部１４によって優先制御が行なわれたパケットの、少なくとも自己の無線基地局装置における伝送遅延時間を、他の装置によってパケットに与えられた優先度ごとに測定する。
【０２８９】
このような構成により、優先度ごとの遅延時間の測定結果をパケット送信の優先制御にフィードバックすることができるため、当該優先制御をより適切に行なうことができる。
【０２９０】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２９１】
１１  ネットワーク送信部
１２  ネットワーク受信部
１３  バッファ
１４  送信制御部（送信部）
１５  転送制御部
２１  遅延情報取得部
２２  遅延測定部
９１  アンテナ
９２  サーキュレータ
９３  無線受信部
９４  無線送信部
９５  信号処理部
９６  受信信号処理部
９７  送信信号処理部
９８  制御部
９９  ネットワーク処理部
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ  無線基地局装置
１６１  Ｓ−ＧＷ
１６２  ＭＭＥ
１６３  Ｐ−ＧＷ
１７１〜１７３  ルータ
２０２  無線端末装置
３０１  コアネットワーク
３０２  ＩＰ網
４０１  通信システム
【図１】
0005870700.tif 000002
【図２】
0005870700.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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