(57)【要約】【課題】ハンドオーバ時にセル内で使用する周波数帯域を選択するのに時間がかかる場合であっても、ハンドオーバ時の通信を途切れることなく円滑に行う。【解決手段】移動検知部１０１が、無線基地局１００−１がカバーするセル内へ無線端末が移動してきたことを検知した際、ハンドオーバ実行部１０２が、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、特定周波数帯域を用いて無線端末との間で無線通信を行い、スキャン部１０３が、無線基地局１００−１がカバーするセル内で無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、セル内に存在する無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出し、選択部１０４が、無線端末との間の無線通信に用いる周波数帯域を、全周波数帯域のうちスキャン部１０３が検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する。【選択図】図２
2011124630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知する移動検知部と、
前記移動検知部が、当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末との間で無線通信を行うハンドオーバ実行部と、
前記移動検知部が、当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、該無線基地局がカバーするセル内で前記無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャン部と、
前記無線端末との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記スキャン部が検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択し、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替える選択部とを有する無線基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局において、
前記スキャン部は、コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を検出し、
前記選択部は、前記コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を選択することを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
複数の無線基地局がそれぞれカバーする複数のセル間を無線端末が移動することにより実行されるハンドオーバ方法であって、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知するステップと、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行するステップと、
前記ハンドオーバ処理を実行した後、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末と該無線端末が存在するセルをカバーする無線基地局との間で無線通信を行うステップと、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知した際、該無線端末が存在するセル内で無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャンステップと、
前記無線端末と該セルをカバーする無線基地局との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する選択ステップと、
前記周波数帯域を選択した後、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替えるステップとを有するハンドオーバ方法。
【請求項４】
請求項３に記載のハンドオーバ方法において、
前記スキャンステップは、コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を検出し、
前記選択ステップは、前記コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を選択することを特徴とするハンドオーバ方法。
【請求項５】
無線端末との間で無線通信を行う無線基地局に、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知する手順と、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末との間で無線通信を行う手順と、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、当該無線基地局がカバーするセル内で前記無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャン手順と、
前記無線端末との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する選択手順と、
前記周波数帯域を選択した後、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替える手順とを実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムにおいて、
前記スキャン手順は、コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を検出し、
前記選択手順は、前記コグニティブ無線通信技術を用いて、前記周波数帯域を選択することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末との間で無線通信を行う無線基地局、ハンドオーバ方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線通信に用いられる電波の周波数帯域は、事業サービス別に割り当てられており、複数の事業サービス間において互いに干渉を及ぼさないような割り当てになっている。
【０００３】
しかし、ある事業サービスでは通信状態の輻輳が頻発したり、またある事業サービスでは通信状態が疎状態のために非常に良好な状態であったりと、事業サービスごとにバラつきがある場合がある。また、場所や時間によっても周波数帯域の利用状況は変化する。
【０００４】
そこで、事業サービス別の周波数帯域の割り当ての概念を取り払い、電波の全ての周波数帯域の空き状況を監視し、空き状態の周波数帯域を利用して無線通信を行う技術としてコグニティブ無線通信技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このコグニティブ無線通信技術は、論理的に全周波数帯を監視対象としており、周波数の利用効率が高まる。また、逼迫している周波数資源を使用できるため、新たなサービス参入も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、コグニティブ無線通信技術を用いた無線通信においては、空きの周波数帯域を検出するために、周囲の無線端末で使用している周波数帯域の状況を常に調査（スキャン）している。そのため、空きの周波数帯域を検出するのに時間がかかり、空きの周波数帯域の中から使用する周波数帯域を選択するのにも時間がかかってしまうという問題点がある。
【０００８】
移動体通信ではセル間を移動する時にハンドオーバを行い、通信を途切れさせない必要がある。しかしながら、コグニティブ無線通信の技術を移動体通信に用いた場合、ハンドオーバ時に全周波数帯域をスキャンし、適切な周波数帯域を選択するのに時間がかかってしまうため、瞬時に周波数帯域を切り替えることが困難になってしまうという問題点がある。よって、ハンドオーバを途切れることなく円滑に行う技術は必要不可欠である。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決する無線基地局、ハンドオーバ方法および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】
【００１０】
本発明の無線基地局は、
無線端末との間で無線通信を行う無線基地局であって、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知する移動検知部と、
前記移動検知部が、当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末との間で無線通信を行うハンドオーバ実行部と、
前記移動検知部が、当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、該無線基地局がカバーするセル内で前記無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャン部と、
前記無線端末との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記スキャン部が検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択し、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替える選択部とを有する。
【００１１】
また、本発明のハンドオーバ方法は、
複数の無線基地局がそれぞれカバーする複数のセル間を無線端末が移動することにより実行されるハンドオーバ方法であって、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知するステップと、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行するステップと、
前記ハンドオーバ処理を実行した後、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末と該無線端末が存在するセルをカバーする無線基地局との間で無線通信を行うステップと、
前記無線端末の前記セル間の移動を検知した際、該無線端末が存在するセル内で無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャンステップと、
前記無線端末と該セルをカバーする無線基地局との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する選択ステップと、
前記周波数帯域を選択した後、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替えるステップとを有する。
【００１２】
また、本発明のプログラムは、
無線端末との間で無線通信を行う無線基地局に実行させるためのプログラムであって、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知する手順と、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、前記特定周波数帯域を用いて前記無線端末との間で無線通信を行う手順と、
当該無線基地局がカバーするセル内へ前記無線端末が移動してきたことを検知した際、当該無線基地局がカバーするセル内で前記無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンし、該セル内に存在する該無線端末以外の無線端末によって使用されている周波数帯域を検出するスキャン手順と、
前記無線端末との間の無線通信に用いる周波数帯域を、前記全周波数帯域のうち前記検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する選択手順と、
前記周波数帯域を選択した後、前記無線通信に用いる周波数帯域を、前記特定周波数帯域から前記選択した周波数帯域へ切り替える手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明においては、ハンドオーバ時にセル内で使用する周波数帯域を選択するのに時間がかかる場合であっても、ハンドオーバ時の通信を途切れることなく円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の無線基地局が設けられた移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した無線基地局の内部構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示した無線基地局におけるハンドオーバ方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】無線端末がハンドオーバ前のセル内に存在するときの様子を示す図である。
【図５】無線端末がハンドオーバ前のセル内に存在するときの無線基地局が使用できる周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。
【図６】ステップＳ１およびＳ２の処理が行われているときの無線端末の位置を示す図である。
【図７】ステップＳ２の処理が行われているときの周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。
【図８】無線端末がハンドオーバ後のセルに移動した後の様子を示す図である。
【図９】特定周波数帯域から選択した周波数帯域へ切り替えられた後の周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の無線基地局が設けられた移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【００１７】
本形態における移動通信システムには図１に示すように、無線基地局１００−１〜１００−２と、無線端末２００とから構成されている。また、無線基地局１００−１〜１００−２それぞれがカバーするセル３００−１〜３００−２間を無線端末２００が移動している。また、図１では、無線基地局の数が２つである場合を示しているが、３つ以上であってもかまわない。
【００１８】
無線基地局１００−１は、無線端末２００がセル３００−１内に存在するとき、無線端末２００との間で無線通信を行う。また、無線基地局１００−１は、無線端末２００がセル３００−１以外のセル（例えば、セル３００−２）から移動してきたとき、ハンドオーバ処理を実行する。
【００１９】
無線基地局１００−２は、無線端末２００がセル３００−２内に存在するとき、無線端末２００との間で無線通信を行う。また、無線基地局１００−２は、無線端末２００がセル３００−２以外のセル（例えば、セル３００−１）から移動してきたとき、ハンドオーバ処理を実行する。
【００２０】
無線端末２００は、無線基地局１００−１〜１００−２との間で無線通信を行う移動端末である。
【００２１】
図２は、図１に示した無線基地局１００−１の内部構成の一例を示す図である。なお、図１に示した無線基地局１００−２の内部構成は、無線基地局１００−１の内部構成と同じである。
【００２２】
図１に示した無線基地局１００−１には図２に示すように、移動検知部１０１と、ハンドオーバ実行部１０２と、スキャン部１０３と、選択部１０４と、無線インタフェース部１０５と、上位装置インタフェース部１０６とが設けられている。なお、図２には、図１に示した無線基地局１００−１を構成する要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。
【００２３】
移動検知部１０１は、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内へ無線端末２００が移動してきたことを検知する。この検知方法は、一般的なハンドオーバ処理で用いられているもので良い。また、移動検知部１０１は、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内へ無線端末２００が移動してきたことを検知した際、その旨をハンドオーバ実行部１０２およびスキャン部１０３へ通知する。
【００２４】
ハンドオーバ実行部１０２は、移動検知部１０１から、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内へ無線端末２００が移動してきたことを検知した旨が通知されると、あらかじめ設定された特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理を実行し、特定周波数帯域を用いて、無線基地局１００−１と無線端末２００との間で通信を行う設定をする。ここで実行されるハンドオーバ処理と、一般的に行われるハンドオーバ処理との違いは、特定周波数帯域を用いるかどうかのみである。なお、ハンドオーバ処理が無線基地局１００−１〜１００−２を跨ぐものである場合、無線基地局１００−１〜１００−２の上位装置もハンドオーバ処理を行うことは言うまでもない。また、特定周波数帯域は、一時的に用いる周波数帯域であり、無線基地局１００−１にあらかじめ設定されている。
【００２５】
スキャン部１０３は、移動検知部１０１から、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内へ無線端末２００が移動してきたことを検知した旨が通知されると、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内で無線通信に使用可能な全周波数帯域をスキャンする。ここで、全周波数帯域とは、一般的に事業サービス別に割り当てられている周波数帯域全体、つまり、事業サービスによる制限を取り払った、無線通信で用いることができる周波数帯域すべてを指す。そして、スキャン部１０３は、スキャンの結果、セル３００−１内に存在する無線端末２００以外の無線端末（不図示）によって使用されている周波数帯域を検出する。また、スキャン部１０３は、検出した周波数帯域を選択部１０４へ通知する。
【００２６】
選択部１０４は、無線端末２００との間の無線通信に用いる周波数帯域を、全周波数帯域のうちスキャン部１０３が通知してきた周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択する。また、選択後、選択部１０４は、無線端末２００との間の無線通信に用いる周波数帯域を、特定周波数帯域から、選択した周波数帯域へ切り替える。
【００２７】
そして、切り替えた周波数帯域を用いて、無線基地局１００−１と無線端末２００との間で無線通信が行われる。
【００２８】
なお、上述したスキャン部１０３におけるスキャンおよび選択部１０４における選択は、コグニティブ無線通信技術を用いて行われる。
【００２９】
以下に、本形態におけるハンドオーバ方法について説明する。ここでは、図１に示した無線端末２００が、セル３００−２からセル３００−１へ移動してきたときの無線基地局１００−１における処理を例に挙げて説明する。
【００３０】
図３は、図２に示した無線基地局１００−１におけるハンドオーバ方法を説明するためのフローチャートである。
【００３１】
図４は、無線端末２００がセル３００−２内に存在するとき（セル３００−１へ移動してくる前）の様子を示す図である。
【００３２】
図５は、無線端末２００がセル３００−２内に存在するとき（セル３００−１へ移動してくる前）の無線基地局１００−１が使用できる周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。なお、図５にて示した破線と破線との間が、特定周波数帯域としてあらかじめ設定されている。
【００３３】
図４に示すように、無線端末２００がセル３００−２内に存在するとき（セル３００−１へ移動してくる前）は、図５に示すように、電力が大きな部分は見られない。
【００３４】
その後、移動検知部１０１にて、無線端末がセル３００−２からセル３００−１へ移動してきたことが検知されると（ステップＳ１）、ハンドオーバ実行部１０２にて、あらかじめ設定されている特定周波数帯域を用いてハンドオーバ処理が実行される（ステップＳ２）。このハンドオーバ処理は、上述したものである。そして、特定周波数帯域を用いて、無線基地局１００−１と無線端末２００との間で無線通信が行われる。
【００３５】
図６は、ステップＳ１およびＳ２の処理が行われているときの無線端末２００の位置を示す図である。
【００３６】
また、図７は、ステップＳ２の処理が行われているときの周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。
【００３７】
図６に示すように、無線端末２００がセル３００−２からセル３００−１へ移動する際、特定周波数帯域が用いられて無線通信が行われるため、図７に示すように、特定周波数帯域の電力が大きくなる。このとき、図６に示すように、無線端末２００は、セル３００−１内の境界から所定の距離のエリア（図６にて斜線で示した部分）に存在する。
【００３８】
また、スキャン部１０３によって、無線基地局１００−１がカバーするセル３００−１内で無線通信に使用可能な全周波数帯域がスキャンされる。この全周波数帯域とは、上述したように、事業サービスによる制限を取り払った、無線通信で用いることができる周波数帯域すべてのことである。
【００３９】
続いて、このスキャンによって、セル３００−１内に存在する無線端末２００以外の無線端末によって使用されている周波数帯域が、スキャン部１０３によって検出される（ステップＳ３）。つまり、無線端末２００の周辺に存在する無線端末が使用している周波数帯域が検出される。
【００４０】
すると、選択部１０４によって、無線基地局１００−１と無線端末２００との間の無線通信に用いる周波数帯域が、全周波数帯域のうちスキャン部１０３が検出した周波数帯域以外の周波数帯域の中から選択される（ステップＳ４）。
【００４１】
そして、選択部１０４によって、無線基地局１００−１と無線端末２００との間の無線通信に用いる周波数帯域が、特定周波数帯域から選択した周波数帯域へ切り替えられる。そして、切り替えられた周波数帯域を用いて、無線基地局１００−１と無線端末２００との間で無線通信が行われる。
【００４２】
図８は、無線端末２００がセル３００−１内に移動した後の様子を示す図である。
【００４３】
また、図９は、特定周波数帯域から選択した周波数帯域へ切り替えられた後の周波数帯域に対する使用電力の大きさの一例を示す図である。
【００４４】
図８に示すように、特定周波数帯域から選択した周波数帯域へ切り替えられ、無線端末２００がセル３００−１内へ移動した場合、選択した周波数帯域（空き周波数帯域）へ切り替えられるため、図９に示すように、選択した周波数帯域（空き周波数帯域）の電力が大きくなる。
【００４５】
上述した無線基地局１００−１〜１００−２に設けられた各構成要素が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を記述したプログラムを無線基地局１００−１〜１００−２にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを無線基地局１００−１〜１００−２に読み込ませ、実行するものであっても良い。無線基地局１００−１〜１００−２にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、無線基地局１００−１〜１００−２に内蔵されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、無線基地局１００−１〜１００−２に設けられたＣＰＵ（不図示）にて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
【符号の説明】
【００４６】
１００−１〜１００−２    無線基地局
１０１    移動検知部
１０２    ハンドオーバ実行部
１０３    スキャン部
１０４    選択部
１０５    無線インタフェース部
１０６    上位装置インタフェース部
２００    無線端末
３００−１〜３００−２    セル
【図１】
2011124630.tif 000003
【図２】
2011124630.tif 000004
【図３】
2011124630.tif 000005
【図４】
2011124630.tif 000006
【図５】
2011124630.tif 000007
【図６】
2011124630.tif 000008
【図７】
2011124630.tif 000009
【図８】
2011124630.tif 000010
【図９】
2011124630.tif 000011