(57)【要約】【課題】  ＣＤＭＡ方式等の無線通信システムにおいて、一台の端末が複数の無線リソース（例えば複数のキャリア）を用いて同時に通信を行う場合、従来の一無線リソースのみで通信する場合と同様なソフトハンドオフ方式によって端末モビリティを保証しようとすると、ネットワーク転送負荷、端末処理負荷、無線リソース占有時間の面から効率が悪化するという問題があった。【解決手段】  各無線リソースに対する端末からの受信状態通知情報を元に、ネットワーク側で全リソース合わせて得られるデータレートが所望レートを満たしているかどうかを基準にソフトハンドオフ終了を判断し、強制的にソフトハンドオフを終了する。この処理を行うことによってソフトハンドオフ期間が短縮され、端末において必要十分な受信強度を保ち、端末のモビリティを保証する一方で、ネットワーク転送負荷、端末処理負荷、無線リソース占有時間を必要最低限に抑えることが可能である。【選択図】  図６
2008219446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一台の端末で同時に複数の無線リソースを使用して基地局と通信する無線通信システムであって、
第一及び第二の基地局並びに上記第一及び第二の基地局に接続されたネットワーク制御装置を備え、
上記端末は第一の基地局の通信エリアから第二の基地局の通信エリアに向かって移動する際、上記端末が第一の基地局と第二の基地局の両方からパイロット信号を受信し、受信状態が良い方の基地局を逐次選択して上りチャネルで上記第一または第二の基地局の少なくともいずれか一方へ通知する送受信部を有し、上記ネットワーク制御装置は、上記選択された基地局へと上記端末に送信すべき下りデータを配信する送受信部を有し、上記第一及び第二の基地局は上記ネットワーク制御装置から受信したデータを上記端末へと送信する送受信部を有し、
上記ネットワーク制御装置は、上記端末が利用する上記複数の無線リソースにおけるソフトハンドオフ実施状況に基づき、上記第二の基地局からのみ上記下りデータを上記端末へ送信しても、上記端末で十分なデータレートが受信可能か否かと判定し、受信可能と判定された場合には、上記第一の基地局へソフトハンドオフ終了を指示することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項1に記載の無線通信システムであって、
該ネットワーク制御装置が、上記第二の基地局からのみ上記下りデータを上記端末へ送信しても、上記端末で十分なデータレートが受信可能か否かを判定する際、上りチャネルで通知される選択基地局に関する第一の情報及び、該選択された基地局から受信可能な最大伝送レート及び送信フォーマットに関する第二の情報を無線リソース毎に参照し、上記端末が使用する全リソース分の受信可能な最大伝送レートの合計値を上記端末が所望する伝送レートと比較し、上記受信可能な最大伝送レートが上記端末が所望する伝送レートを上回っていた場合に、上記第一の基地局へソフトハンドオフ終了を指示することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信システムであって、
該端末が所望する伝送レートは、端末が一定のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を要求する通信を行っている場合は、そのＱｏＳ通信で保証されている最低伝送レートであり、上記端末がベストエフォート通信を行っている場合は、上記ベストエフォート通信で保証されている最低伝送レートであることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
該端末は上記ネットワーク制御装置とは独立に、各無線リソースそれぞれについて、各基地局からのパイロット信号受信状態と選択頻度からソフトハンドオフを終了すべきか否かを判断し、上記ソフトハンドオフを終了すべきと判断した上記無線リソースについてソフトハンドオフ終了リクエストを上りチャネルで上記第一又は第二の基地局のうち少なくともいずれか一方に通知し、該ネットワーク制御装置は、該端末からいずれか一つの無線リソースのソフトハンドオフ終了リクエストを受信したことを契機として上記第二の基地局からのみ上記下りデータを上記端末へ送信しても、上記端末で十分なデータレートが受信可能か否かの上記判定を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
一台で同時に複数の無線リソースを使用して基地局と通信を行う端末、並びに第一及び第二の基地局と接続されたネットワーク制御装置であって、
上記端末が第一の基地局の通信エリアから第二の基地局の通信エリアに向かって移動する際、上記端末が第一の基地局と第二の基地局のうち受信状態が良い方の基地局を逐次選択して上りチャネルでへ通知する基地局選択情報を受信し、上記選択された基地局へと上記端末に送信すべき下りデータを配信する送受信部を有し、
上記端末が利用する上記複数の無線リソースにおけるソフトハンドオフ実施状況に基づき、上記第二の基地局からのみ上記下りデータを上記端末へ送信しても、上記端末で十分なデータレートが受信可能か否かと判定し、受信可能と判定された場合には、上記第一の基地局へソフトハンドオフ終了を指示することを特徴とするネットワーク制御装置。
【請求項６】
第一及び第二の基地局と接続され、一台で同時に複数の無線リソースを使用して上記第一及び第二の基地局と通信可能な端末であって、
上記端末が第一の基地局の通信エリアから第二の基地局の通信エリアに向かって移動する際、上記端末が第一の基地局と第二の基地局のうち受信状態が良い方の基地局を逐次選択して上りチャネルでへ通知し、
また、各無線リソースそれぞれについて、各基地局からのパイロット信号受信状態と選択頻度からソフトハンドオフを終了すべきか否かを判断し、上記ソフトハンドオフを終了すべきと判断した上記無線リソースについてソフトハンドオフ終了リクエストを上りチャネルで上記第一又は第二の基地局のうち少なくともいずれか一方に通知することを特徴とする端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話や無線ＬＡＮ等、端末のモビリティをサポートする無線通信システム、特にＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用している無線通信システム、端末、基地局の無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来携帯電話等の無線通信システムは、「いつでも、どこでも」通信できること、移動中も通信が途切れることなく続けられること（すなわち端末のモビリティ保証）を目指して、通信エリアの拡大や基地局間ハンドオフ技術のサポートに邁進してきた。
【０００３】
一方で近年、写真や動画ファイルが添付されたメール、ＴＶ電話の動画データ等、一人のユーザーがやりとりする情報のデータ量が飛躍的に増大し、通信容量の更なる増強を求められている。
【０００４】
無線ＬＡＮやＷｉＭＡＸ等、端末モビリティは低いが有線並みの大容量通信を可能にする新しい無線通信システムが急速に台頭してきていることもあり、今後の携帯電話システムにとって、
端末のモビリティ保証と大容量化をバランス良く実現する方式の検討が急務となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大容量化の対策として、従来端末は１キャリア周波数のみを用いて基地局と通信していたところを複数キャリアで同時に通信可能にすることで、通信容量をＮ倍化させる方法が考えられている。例えば、１キャリアを用いたＣＤＭＡ方式の通信規格として３ＧＰＰ２の１ｘＥＶ−ＤＯ方式（非特許文献1）があるが、これをＮ本のキャリアに拡張し、端末あたりの通信容量をＮ倍に増強した場合、従来と同様のソフトハンドオフ方式では、効率と安定性が課題となる。以下では、これらの課題について詳細に説明する。
【０００６】
課題を理解するには、ソフトハンドオフ方式について理解が必要なため、まず1キャリアを用いた場合について、端末モビリティ保証の方法から説明する。
従来の１ｘＥＶ−ＤＯ方式のシステムにおいては、端末が通信中に一つの基地局の通信エリアから隣接する別の基地局の通信エリアに移動しても通信が途絶えることがないよう、基地局間ソフトハンドオフと呼ばれる方式を用いて、端末のモビリティを保証している。  
【０００７】
ソフトハンドオフとは、通信エリアが隣接する２つ以上の基地局が連携し、一つの端末に対して一連の下り送信データを交互に送る方式のことを指す。端末における各基地局からのパイロット信号の受信強度はフェージングや端末の移動により次々刻々と変化するが、複数候補の中から最も受信状態が良い基地局を逐次選択してデータを送ってもらうことで、端末は常に良い受信状態を保ったまま（通信が途絶えることなく）通信エリアを移動することができる。以下に非特許文献１と図４を用いて、ソフトハンドオフ方式の詳細を説明する。図４では、ソフトハンドオフが実施される際のシーケンスが時間の順を追って記載されている。
【０００８】
シーケンス（４０１）
端末と基地局は、端末が下り（基地局→端末）パイロット信号を一定以上の強度で受信可能な近隣基地局のリストをＡｃｔｉｖｅＳｅｔとして管理する。端末は受信強度が閾値以上になった基地局がいたら、ＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージで送信して、基地局が管理する接続端末のリストに当該端末を加えるようにリクエストする。
【０００９】
シーケンス（４０２）
基地局（ネットワーク）側はそのリクエスト（４０１）を受けて、新規基地局にその端末宛の下り送信データを配信する（すなわち、ソフトハンドオフを開始する）よう準備し、送受信に必要な無線チャネルのリソース割り当てを行った上で、ＡｃｔｉｖｅＳｅｔを更新し、その旨を端末に通知する。
【００１０】
シーケンス（４０３）
端末は自分のＡｃｔｉｖｅＳｅｔに登録されている基地局のうち、最も受信状態の良い基地局を選択し、上り（端末→基地局）制御チャネルに含まれるＤＲＣＣｏｖｅｒ又はＤＳＣという信号でそのＩＤを指定する。
シーケンス（４０４）
ＤＲＣＣｏｖｅｒ又はＤＳＣで指定された基地局は、一定オフセット時間経過後から端末に向けて下りデータ送信を開始する。
【００１１】
シーケンス（４０５）
端末はＡｃｔｉｖｅＳｅｔに含まれる各基地局についてパイロット信号の受信強度をモニタし、一定時間以上閾値を下回った基地局がいたら、ＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージで基地局にリストからの削除をリクエストする。
【００１２】
シーケンス（４０６）
基地局はそれ（４０５）を受けてソフトハンドオフ処理を終了し、ＡｃｔｉｖｅＳｅｔを更新した上、その旨を端末に通知する。
【００１３】
次に大容量化のため、複数キャリアに拡張する場合のソフトハンドオフ方式について考える。図１に第１のネットワーク構成例として、１つの端末が同時に３キャリア分の周波数を用いて基地局と通信を行う場合の図を示す。キャリア周波数ｆ１〜ｆ３の下り回線送信データは、ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）１０１から基地局の制御ノードであるＡＮＣ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０２を経由し、ＡＮＴＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）−Ａ１０３からＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１０５に送信されている。ここで、前記基地局はＡＮＴＳ、端末はＡＴに相当する。ＡＴ（を使用しているユーザー）１０５はＡＮＴＳ−Ａ１０３の通話エリアからＡＮＴＳ−Ｂ１０４の通話エリアへ向けて移動している。電波は伝搬する距離に依存して減衰する性質があるため、しだいにＡＮＴＳ−Ａ１０３から受信される信号電力は弱まっていく。それに伴い、各キャリアにおいて上記のソフトハンドオフ処理が発生し、最終的には図２のように、3キャリアともＡＮＴＳ−Ｂ１０４との間で通信する状態へ遷移する。ソフトハンドオフは上記2状態の中間で、ＡＴが両方のＡＮＴＳの通信エリアに存在する過渡的な状況で実施される。
【００１４】
図1の状態から図2の状態への遷移として最も単純なやり方は、全キャリア一斉にハンドオフする方法である。しかし、全キャリア一斉にハンドオフすると端末の受信特性が劣化し、最悪の場合、通信が途絶えてしまう可能性がある。何故なら、マルチパスが存在する場合、伝搬路は周波数の選択性を持っている。このことは、各キャリアで伝搬路が異なることを指している。したがって、端末におけるパイロット受信強度変動はキャリア毎にバラバラである。（ある周波数ｆ１、ｆ２でＡＮＴＳ−ＡよりＡＮＴＳ−Ｂの方が、受信強度が高いからといって、他の周波数ｆ３でも同じタイミングでＡＮＴＳ−Ｂの方が高いとは限らない。）さらに無線システムでは、キャリア毎に基地局からの送信強度が異なる場合や、近接基地局における周波数繰り返しパターンが異なる場合も想定される。したがって全キャリア一斉のハンドオフは、受信特性が劣化して、通信が途絶える可能性がある。
【００１５】
では、各キャリア独立にソフトハンドオフ処理を行えばよいかというと、そうではない。ハンドオフ状態は、複数の無線局で無線リソースや装置リソースを消費する。例えば、図3に示すように３キャリアで２つの基地局とハンドオフ状態にある場合、ＡＴ１０５では最大で計６キャリア分の制御処理が必要となり、処理量の多さによりバッテリー持続時間が短縮される。また、一台の端末で合計６キャリア分の無線チャネルリソースを使用するため、このソフトハンドオフ処理時間が長引くと、複数のユーザー間で行うべきリソース共有の仕組みが有効に機能せず、システム全体としての利用効率が低下してしまう。
【００１６】
次に図8を用いて、第2のネットワーク構成例におけるソフトハンドオフについて説明する。本構成例では、ＡＮＣが各ＡＰの内部に併設されており、ＡＰ間がＣＲ（Ｒｏｕｔｅｒ）で接続されている。キャリア周波数ｆ１〜ｆ３の下り回線送信データは、ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）８０１からＣＲ−Ａ（Ｒｏｕｔｅｒ）８０２を経由し、初めはＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）−Ａ８０３からＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）８０５に送信されている。ＡＰ８０３は、図１〜３のＡＮＣ１０２とＡＮＴＳ１０３に相当する機能を両方含んでいる。本構成においてソフトハンドオフを行う際には、ＡＰ−Ａ８０３の中のＡＮＣが主体となり、ＣＲ−Ａ８０２とＣＲ−Ｂ８０６を経由してＡＰ−Ｂ８０４へとデータを転送する。本構成の場合も、ソフトハンドオフ状態が長期になるとネットワークのリソースを消費するため、ソフトハンドオフ処理時間の短縮が重要な課題となっていた。
【００１７】
整理すると、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＭＣ−ＣＤＭＡにおいても十分な性能を持ち、かつ効率的な端末モビリティ保証方式を提供することにある。本発明はＭＣ−ＣＤＭＡだけでなく、1台の端末が複数の無線リソースを用いて基地局と通信する機能を有し、また複数基地局間でソフトハンドオフを行う機能を有するシステムであれば、ＯＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＣＤＭＡ等の多重方式を用いた無線通信システムにおいても同じ効果を発揮する。
【００１８】
【非特許文献１】３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４−Ａ＿ｖ２．０ （８．７．６．１．６．３節、ＡｃｔｉｖｅＳｅｔ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）
【課題を解決するための手段】
【００１９】
一台の端末で同時に複数の無線リソースを使用して基地局と通信する無線通信システムであって、第一及び第二の基地局並びに上記第一及び第二の基地局に接続されたネットワーク制御装置を備え、上記端末は第一の基地局の通信エリアから第二の基地局の通信エリアに向かって移動する際、上記端末が第一の基地局と第二の基地局の両方からパイロット信号を受信し、受信状態が良い方の基地局を逐次選択して上りチャネルで上記第一または第二の基地局の少なくともいずれか一方へ通知する送受信部を有し、上記ネットワーク制御装置は、上記選択された基地局へと上記端末に送信すべき下りデータを配信する送受信部を有し、上記第一及び第二の基地局は上記ネットワーク制御装置から受信したデータを上記端末へと送信する送受信部を有し、上記ネットワーク制御装置は、上記端末が利用する上記複数の無線リソースにおけるソフトハンドオフ実施状況に基づき、上記第二の基地局からのみ上記下りデータを上記端末へ送信しても、上記端末で十分なデータレートが受信可能か否かと判定し、受信可能と判定された場合には、上記第一の基地局へソフトハンドオフ終了を指示することを特徴とする無線通信システム。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一台の端末が複数キャリアを用いて同時に通信を行う場合のソフトハンドオフ処理時間を短縮し、端末において必要十分な受信強度を保ち、端末のモビリティを保証する一方で、ネットワーク転送負荷、端末処理負荷、無線リソース占有時間を必要最低限に抑えることが可能である。
【実施例１】
【００２１】
本発明における第１の実施例を図５を用いて説明する。本実施例では、図3に示す第1のネットワーク構成例を例に説明する。本実施例では、周期的にソフトハンドオフの終了判定を行い、安定性を保ちつつ、冗長なソフトハンドオフ状態を回避するところがポイントである。そのため、以下のシーケンスに基づきソフトハンドオフを終了させる。
【００２２】
シーケンス（５００）
３つの周波数（ｆ１、ｆ２、ｆ３）においてソフトハンドオフ状態であると仮定する。そのための手順が記載されている。これらは同時にソフトハンドオフ状態になってもよいし、順次、伝搬状況に応じてソフトハンドオフ状態になってもよい。詳細は図４で記載したシーケンス（４０１）〜（４０４）と一致する。
【００２３】
シーケンス（５０１）
複数キャリア間におけるソフトハンドオフ状態において、ＡＮＣにおいて周期的に後述するソフトハンドオフ終了判定を行う。
【００２４】
シーケンス（５０２）
終了可能と判定された場合には、まだ端末からのＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージを受信していない段階であっても、ネットワーク側から強制的にソフトハンドオフを終了する。
【００２５】
従来の技術からなるソフトハンドオフの終了条件は、各キャリアに閉じており、複数のキャリアを鑑みてソフトハンドオフの終了条件を定めていなかった。しかしながら、本特許からなる実施例では、ＡＮＣにおいて、周期的にソフトハンドオフの終了判定を行い、なおかつ特定の条件に適合するならば、各キャリアの状況によらずネットワーク側から強制的にソフトハンドオフを終了させ、ソフトハンドオフ期間を短縮して、無線リソースの運用効率の向上や、端末のバッテリー消費量の低減が可能となる。
【００２６】
上記実施例におけるＡＮＣにおけるソフトハンドオフ終了判定のフロー図の例を図６に示す。前提条件として、ＡＮＣは各端末が所望するレートに関する情報をもっているか、あるいは予め想定された所望レートに相当する判定閾値をもっているとする。
【００２７】
ステップ６００
所望レートに関する判定を行う。判断対象となるデータフローがＱｏＳ呼であればステップ６０３に、ＱｏＳ呼以外であればステップ６０４に移る。
【００２８】
ステップ６０３
ＱｏＳ呼と判断された場合、ＱｏＳで保証すべきレートとする。
【００２９】
ステップ６０４
ＱｏＳ呼以外であればベストエフォートとし保証すべきレートを予め定められた最低限保証すべきレートとする。
【００３０】
ステップ６０１
ＡＮＣは端末から通知されるＤＲＣＣｏｖｅｒ又はＤＳＣ及び、それに付随するＤＲＣＲａｔｅ（端末が受信可能な最大伝送レートと通信フォーマットの指定）を取得することができる。ＤＲＣＣｏｖｅｒ又はＤＳＣは、端末がＡｃｔｉｖｅＳｅｔとして登録されている基地局のうち、最も受信状態の良い基地局を指定する上りの制御情報である。ＡＮＣはこれらの情報を基にハンドオフ先基地局（ＡＮＴＳ−Ｂ）について、全キャリア分を合計した受信可能レートを推測する。推測方法としては、例えば、ＤＲＣＣｏｖｅｒ又はＤＳＣがハンドオフ先基地局（ＡＮＴＳ−Ｂ）を指定している際のＤＲＣＲａｔｅを、特定の時間だけ保持し、時間平均して平均推定レートを算出する方法などが有効である。本特許の特徴は、推定されらレートから全キャリア分を合計した値を推測することであり、その目的に合うものであれば様々な方法がとれ、本特許の範疇である。
【００３１】
ステップ６０２
ステップ６０１の結果、全キャリア分を合計した受信可能レートが所望レートを上回っていた場合、ハンドオフ元（ＡＮＴＳ−Ａ）からの送信を停止しても既に十分な受信品質が得られると判断し、ハンドオフ元にソフトハンドオフ終了を指示する。
【００３２】
ＡＮＣでは、下り回線のスケジューラが動作している。スケジューラは当該端末向けの伝送がＱｏＳを保証するかに応じて、チャネル割り当ての方法を変えている。したがって、ＱｏＳに関する情報は予めＡＮＣは知っており、その情報を利用して、ソフトハンドオフの終了条件も判断する。
【００３３】
上記で、ベストエフォートにおいて保証するレートは、無線の状況や端末の優先度に応じて変更してもよい。例えば、基地局の装置リソースに依存して保証レートを変えてもよい。装置リソースに余裕がある場合には、保証レートを上げることで、端末にとっては、高いユーザレートを確保することができるため、システムのサービス性が向上する。また、基地局で測定している干渉電力情報に基づいて保証レートを変えてもよい。干渉電力が大きい場合には、無線リソースの逼迫が予測できる。こうした場合には、保証レートを下げ、より多くの端末が接続できるようにシステムを変更する。また、優先すべき端末であれば保証するレートを高めに設定することもできる。このようにすることで、例えば料金体系に応じたサービス性を提供することができる。
【実施例２】
【００３４】
前述の第2のネットワーク構成例において上記第１の実施例を適用した場合のフロー図を図9に示す。本実施例でも、実施例１と同様で、周期的にソフトハンドオフの終了判定を行い、安定性を保ちつつ、冗長なソフトハンドオフ状態を回避するところがポイントである。そのため、以下のシーケンスに基づきソフトハンドオフを終了させる。
【００３５】
シーケンス（９００）
３つの周波数（ｆ１、ｆ２、ｆ３）においてソフトハンドオフ状態であると仮定する。そのための手順が記載されている。これらは同時にソフトハンドオフ状態になってもよいし、順次、伝搬状況に応じてソフトハンドオフ状態になってもよい。詳細は図４で記載したシーケンス（４０１）〜（４０４）と同等である。異なる点は、図４におけるＡＮＣが複数に分かれるため、ＰＣＦ／ＰＤＳＮは、ソフトハンドオフ元のＡＮＣ−Ａに常にｆ１のデータを送っており、端末がソフトハンドオフ先のＡＮＣ−Ｂにデータ送信を要求する際に、ＡＮＣ−ＡからＡＮＣ−Ｂへデータの転送が必要となる点である。
【００３６】
シーケンス（９０２）
ＡＰ−Ａの内部にあるＡＮＣ−Ａ９０１が主体となってソフトハンドオフの終了可否を判定する。
【００３７】
シーケンス（９０４）
ＡＰ−Ｂの内部にあるＡＮＣ−Ｂ９０３にハンドオフ要求を通知する。
【００３８】
シーケンス（９０６）
ＡＮＣ−ＢからＡＣＫ９０５が返ってきたら、残っているキャリアのハンドオフ終了を指示する。
【実施例３】
【００３９】
本発明における第３の実施例を図７を用いて説明する。本実施例では、複数キャリアのうち一つのキャリアについてソフトハンドオフ終了のＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージを端末から受信することを契機に、第１の実施例の場合と同様なソフトハンドオフ終了判定を行う（７０１）。この場合にもソフトハンドオフ期間を短縮することにより、無線リソースの運用効率を向上させ、端末のバッテリー消費量を低減することが可能となる。
【実施例４】
【００４０】
前述の第2のネットワーク構成例において上記第３の実施例を適用した場合のフロー図を図１０に示す。図9と同様にＡＰ−ＡのＡＮＣ−Ａ１００１が主体となってソフトハンドオフの終了可否を判定し（１００２）、ＡＰ−Ｂの内部にあるＡＮＣ−１００３にハンドオフ要求を通知する（１００４）。ＡＮＣ−ＢからＡＣＫ１００５が返ってきたら、残っているキャリアのハンドオフ終了を指示する（１００６）。
【実施例５】
【００４１】
実施例１では、複数キャリアを使ったソフトハンドオフの回避のため、ソフトハンドオフの終了について説明しているが、一旦ソフトハンドオフ状態から終了しても、受信強度の関係で、すぐに端末から新たなＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージが挙がり、再び複数キャリアによるソフトハンドオフ状態に復帰することが考えられ、本特許の効果は激減することが予測される。そのため、図５の５００で示す部分についても工夫が必要である。以下の２つの方法は、本特許の第５の実施例となる。
【００４２】
第１には、ＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージの抑制が挙げられる。端末が、ソフトハンドオーバ状態になる場合に、接続するキャリア数に応じて、新たなるキャリアでのＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージを送信するための閾値を変更する。例えば現在ソフトハンドオフ状態でない場合に、第１のキャリアにおいて新たな基地局のパイロット受信電力が閾値１を超えた場合に、第１キャリアでのソフトハンドオフを開始する。次に第２のキャリアにおいて新たな基地局のパイロット受信電力が閾値２を超えた場合に、第２キャリアでのソフトハンドオフを開始する。次に第３のキャリアにおいて新たな基地局のパイロット受信電力が閾値３を超えた場合に、第３キャリアでのソフトハンドオフを開始する。このとき閾値の関係は、閾値１＜閾値２＜閾値３となるように設定される。端末だけでは、閾値として適当な値を推定することができないため、基地局から上記の閾値１、閾値２、閾値３を指示するメッセージをブロードキャストする。これにより、閾値操作によって同時に複数のキャリアにおいてソフトハンドオフになる確率をコントロールすることができる。よって課題は解決される。
【００４３】
本実施例では、ＱｏＳかベストエフォートによって上記の閾値を変えることも範疇である。ベストエフォートの閾値は、閾値１＜＜閾値２＜＜閾値３（各閾値の差を大きく）とすることで最低レートを保証し、ＱｏＳ呼については、閾値１＜閾値２＜閾値３（各閾値の差を小さく）とすることで、ＱｏＳの保証を行いやすいシステムとすることができる。
【００４４】
第２にはＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージに対して拒否（リジェクト）する方法である。本実施例では、端末からは頻繁にＲｏｕｔｅＵｐｄａｔｅメッセージが上がるが、それに対してハンドオフ先ＡＮＴＳが拒否するものである。ＡＮＴＳは時限的にソフトハンドオフした端末のＩＤを記憶しておき、一定時間以内で再ソフトハンドオフを要求してくる端末への接続をリジェクトする。これにより、ヒステリシスを持ったソフトハンドオフが実現でき、例えば、実施例１との組合せにより、課題は解決できる。
【実施例６】
【００４５】
実施例５では、説明の簡易さから、同一の無線システムについて説明を行った。近年複数の無線システムを接続するマルチモード端末が研究開発されている。複数のキャリアを複数の無線システムに置き換えるとき、本特許の効果は同じであることは明らかである。例えばＥＶＤＯとＷＬＡＮのように全く異なるシステム間でも、無線リソースに空きがあれば、同時に両方のシステムに接続するシステム間ソフトハンドオフ状態が可能である。この場合も、上記実施例１〜５（図１〜１０）で説明したのと同様なハンドオフ方法を行うことができる。
【００４６】
さらにこのとき、例えば実施例５のように端末で、閾値操作により、複数のシステムへの接続状態を制御できれば、システム全体としてのスループットコントロールが実施しやすい。閾値操作では、パイロット電力の測定結果と閾値との比較という同一の基準で、複数の無線システム間の接続制御を行うための簡易な手順を提供できる。閾値のブロードキャストは、サービスエリアが広い無線システムを使って実施してもよいし、全ての無線システムにおいてブロードキャストさせても良い。前者の方が、オーバーヘッドは減るが、特定のシステムにつながっている端末は閾値の更新ができない。そのため、トラヒックに応じてダイナミックにシステムの閾値を変更する場合には、後者の方が適している。同時に接続する回線数は、リソースが空いているならばマルチで接続した方がサービス性は高くなる。各無線システムのリソース（周波数やハードウェアのリソース）の空き状況に応じて、閾値を適応的に変えていくことで、マルチシステム間のソフトハンドオフ状況をコントロールすることができる。この結果、様々な条件で変化する利便性と周波数有効利用効率のトレードオフを制御し、利便性が高く周波数利用効率の高いシステムを提供することができる。
【００４７】
また、実施例５では、キャリア間で閾値を区別することはしなかったが、システム間ソフトハンドオフの場合には、特定のシステムへのソフトハンドオフの閾値を低く設定することで、端末が接続しやすいシステムを意図的に作ることができ、システム間に優先順位をつけることができる。例えば広域をカバーするセルラと、ＷｉＭＡＸなどの比較的狭いエリアをカバーする無線システムがある場合に、セルラシステムへのソフトハンドオフ開始を決める閾値を高くに設定し、ＷｉＭＡＸシステムへのソフトハンドオフ開始を決める閾値を低くすることで、ＷｉＭＡＸへのハンドオフを発生しやすくすることができる。結果として、セルラのリソースは奪われにくくして、ＷｉＭＡＸなどのシステムへの接続を維持しやすくすることができる。
【００４８】
また、上記は、シングルシステムからマルチシステムになるための閾値しか定義していないが、マルチシステムからシングルシステムに更新する際の閾値を定義してよい。これにより、上記のシステム間の優先度はよりコントロールしやすくなる。例えば、上記のセルラとＷｉＭＡＸの話で、マルチシステムになった際に、セルラ側を切り離す閾値は高めに、ＷｉＭＡＸ側を切り離す閾値は低めに設定しておくことで、セルラ側をより早く切り離すこととなり、貴重であるセルラの周波数資源を有効利用することができる。ここで定義される閾値も、基地局側からのブロードキャストにより、適時変更していくことで、そのときの状況に応じてシステム間のリソース割り当てを統計的に処理することができる。
【００４９】
この考え方は、複数のバンドを持つ単一の無線システムにも適用できる。例えば８００ＭＨｚ帯と、２ＧＨｚ帯でサービスを行う無線システムがあったとすると、ハンドオフの閾値操作から、特定のバンド（例えば２ＧＨｚ）を優先したマルチバンドの接続が可能となる。一般に電波は高い周波数ほど伝搬距離が伸びず、セル半径が小さくなるため、両者の閾値が一緒であると２ＧＨｚのシステムから８００ＭＨｚのシステムにハンドオフするケースが多いと考えられる。しかしながら、本特許の効果により、２ＧＨｚを優先する接続が可能となる。結果として、例えば瞬時的に２ＧＨｚ帯のトラヒックが増加したときに、閾値の操作で、２ＧＨｚ帯⇒８００ＭＨｚ帯の閾値を下げ、８００ＭＨｚ帯⇒２ＧＨｚ帯の閾値を上げることで、２ＧＨｚ⇒８００ＭＨｚへの切替えを促し、リソース配分が均等になるように振り分けることができる。よってシステム全体としての利用効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第一のネットワーク構成例において３キャリアで同時通信しながらソフトハンドオフする際の通信の仕組みを示す図。
【図２】第一のネットワーク構成例において３キャリアで同時通信しながらソフトハンドオフする際、全キャリアを一斉にハンドオフする場合の仕組みを示す図。
【図３】第一のネットワーク構成例において３キャリアで同時通信しながらソフトハンドオフする際、本発明にしたがってネットワーク側から強制的にソフトハンドオフ終了する際の通信の仕組みを示す図。
【図４】従来の1キャリアのシステムにおけるソフトハンドオフのフロー図。
【図５】第一のネットワーク構成例において本発明による第１の実施例の処理順序を示すフロー図。
【図６】本発明による第１の実施例の方法における、ソフトハンドオフ終了判定の処理順序を示すフローチャート。
【図７】第一のネットワーク構成例において本発明による第３の実施例の処理順序を示すフロー図。
【図８】第二のネットワーク構成例において３キャリアで同時通信しながらソフトハンドオフする際の通信の仕組みを示す図。
【図９】第二のネットワーク構成例において本発明による第２の実施例の処理順序を示すフロー図。
【図１０】第二のネットワーク構成例において本発明による第４の実施例の処理順序を示すフロー図。
【符号の説明】
【００５１】
１０１…ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）
１０２…ＡＮＣ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）
１０３…ＡＮＴＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）−Ａ
１０４…ＡＮＴＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）−Ｂ
１０５…ＡＴ（Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）。
【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９】
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【図１０】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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