(57)【要約】【課題】  複数の無線アクセスシステム間、あるいは同一ＣＳに複数の無線リンク方式を具備するシステムにおいて、最適なハンドオーバ先ＣＳを決定することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る通信制御方法は、基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信処理と、この制御信号受信処理により受信した制御信号に含まれるシステム要求情報に基づいて、基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価処理と、評価処理の結果に応じて、基地局との使用に用いている無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理とを実行するので、各基地局、各無線アクセス方式の状況を考慮し、かつシステム要求に基づいたハンドオーバ先を選択することができる。【選択図】  図１
2008306257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して通信を行う移動端末及び基地局を含む通信システムで実行される通信制御方法において、
前記基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および前記基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信処理と、
この制御信号受信処理により受信した制御信号に含まれる前記システム要求情報に基づいて、前記基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、前記無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価処理と、
この評価処理の結果に応じて、前記基地局との使用に用いている前記無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理とを含むことを特徴とする通信制御方法。
【請求項２】
システム要求情報は、基地局の設置場所、月、曜日、時間帯に応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
無線アクセス変更処理は、単一の基地局が複数の無線アクセス方式を切り替えながら通信できるものである場合、通信距離の長い無線アクセス方式を用いて制御信号を受信するように無線アクセス方式を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御方法。
【請求項４】
複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して基地局と通信を行う移動端末において、
前記基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および前記基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信部と、
この制御信号受信部により受信した制御信号に含まれる前記システム要求情報に基づいて、前記基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、前記無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価部と、
この評価部による評価結果に応じて、前記基地局との使用に用いている前記無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理を行う制御部とを設けたことを特徴とする移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の無線リンク方式を具備する移動通信システムにおいて、移動端末(以下ＰＳ)が基地局(以下ＣＳ)との通信品質の劣化を検出し、ハンドオーバする際に、システム要求に合致した最適な切り替え先基地局を決定する通信制御方法および移動端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信システムにおけるハンドオーバは、受信レベル(またはＣ／Ｎ)やＢＥＲ(またはＰＥＲ)などの通信品質をＣＳ、ＰＳ双方で監視し、これがシステムパラメータなどで規定された閾値以下になった場合に実行されていた。このシステムパラメータは、ＣＳ、ＰＳ双方のメモリにあらかじめ設定されているものか、あるいは、上位制御装置からＣＳ、ＰＳにダウンロードすることによって設定されるものであった。また、従来においても、異なる無線アクセス方式間でのハンドオーバは実施されているが、それは実施前後での通信品質を維持することを目的としていた。また、移動通信システムにおける従来技術として、トラフィックが高い状況、あるいは高くなることが予想される状況において、強制的に通信接続を規制する制御もこれまで行われている。この従来のハンドオーバでは、受信レベルやエラーレートなどの通信品質維持のみを目的としているため、ハンドオーバの閾値を設置されている状況に応じて可変にすることができても、ハンドオーバ前の通信品質をハンドオーバ後も維持することができれば、ハンドオーバ先として選択することができた。また、上記規制制御において、特定のＣＳ、またはエリアの特定の時間帯にトラフィックが集中することを防ぐことができる。異なる無線リンク方式間でのハンドオーバにおいても、ハンドオーバ先ＣＳを決定する条件は、通信品質維持、あるいはハンドオーバ先ＣＳにおける無線リソース確保の可否であり、これが満たされればＰＳはハンドオーバを実行することができる。
【０００３】
特許文献１には、異なる無線アクセスシステムを跨るハンドオーバを実現する通信システムであって、ハンドオーバ後もハンドオーバ前に行っていた通信種別で要求される通信品質を維持するため、移動端末が接続中の無線アクセスシステムにおいて、通信中の通信種別の通信品質と、ハンドオーバ先候補の無線アクセスシステムにおける無線リソースの使用状況と、ハンドオーバ先候補の無線アクセスシステムが提供する通信種別の通信品質を考慮してハンドオーバ先を決定する通信システムが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６―２０２７０号公報
【０００５】
また、特許文献２には、基地局から移動端末に放置される送信出力情報に誤りが生じた場合でも適切なハンドオーバ制御を可能にするため、端末受信端での絶対レベル状態により、ハンドオーバ判定基準として用いるパラメータを減衰量と絶対レベルで切り替えるハンドオーバ制御方法が開示されている。特許文献２の通信システムは、単一の無線アクセスシステムを利用するものである。
【０００６】
【特許文献２】特開２００４―１１２６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような通信品質を維持するためのハンドオーバでは、ハンドオーバ先を決定する閾値を満たすＣＳと無線リンク方式が複数ある場合は、図８のようにパラメータで定められた優先順にハンドオーバ先を決定することができるが、その閾値は一意的なものであり、上位制御装置からパラメータダウンロードで更新することができるものの、ハンドオーバが発生する時点での周囲のハンドオーバ先候補のＣＳの状況に応じてＣＳと無線リンク方式を選択するものではなかった。したがって、ハンドオーバ先候補のＣＳの複数の無線リンク方式のうち、閾値を満たすものが複数あり、それらに規制制御がかかっていなければ、同等のサービス等級を得られる複数のＰＳがハンドオーバを行う場合、パラメータで定められた通りの優先順位でハンドオーバ先無線リンク方式を選択するため、トラフィックが偏ることがあった。たとえば、あるエリアにおいて、パラメータで定められた切り替え先優先順位の高い無線リンク方式から順にトラフィックが高くなって、規制制御が頻繁にかかったり、エリア半径の広い無線リンク方式に規制制御がかかって実質的なエリア半径が一時的に狭くなったりするなどの問題が起こることがあった。同時に、エリア半径の広い無線リンク方式にトラフィックが集中することにより、図９に示すようにＰＳ１台あたりの実効的なスループットが低下するという問題も起こり得る。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、複数の無線アクセスシステム間、あるいは同一ＣＳに複数の無線リンク方式を具備するシステムにおいて、受信レベルやエラーレートなどの通信品質や、ハンドオーバ先ＣＳのトラフィック状況だけでなく、たとえば、スループット重視、通信の継続、などのシステム要求に応じて、最適なハンドオーバ先ＣＳを決定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る通信制御方法は、複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して通信を行う移動端末及び基地局を含む通信システムで実行される通信制御方法において、基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信処理と、この制御信号受信処理により受信した制御信号に含まれるシステム要求情報に基づいて、基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価処理と、評価処理の結果に応じて、基地局との使用に用いている無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理とを含むものである。
【００１０】
本発明に係る移動端末は、複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して基地局と通信を行う移動端末において、基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信部と、この制御信号受信部により受信した制御信号に含まれるシステム要求情報に基づいて、基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価部と、この評価部による評価結果に応じて、基地局との使用に用いている無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理を行う制御部とを設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る通信制御方法は、複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して通信を行う移動端末及び基地局を含む通信システムで実行される通信制御方法において、基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信処理と、この制御信号受信処理により受信した制御信号に含まれるシステム要求情報に基づいて、基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価処理と、評価処理の結果に応じて、基地局との使用に用いている無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理とを含むので、各基地局、各無線アクセス方式の状況を考慮し、かつシステム要求に基づいたハンドオーバ先を選択することができる。
【００１２】
本発明に係る移動端末は、複数の異なる無線アクセス方式を選択的に切り替えられる無線リンクを介して基地局と通信を行う移動端末において、基地局より、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報および基地局との無線リンクの通信状態を含む制御信号を受信する制御信号受信部と、この制御信号受信部により受信した制御信号に含まれるシステム要求情報に基づいて、基地局との無線リンクの通信品質を示す無線環境情報に重み付けを行うことにより、無線アクセス方式を切り替えるか判断する評価部と、この評価部による評価結果に応じて、基地局との使用に用いている無線アクセス方式を変更する無線アクセス変更処理を行う制御部とを設けたので、各基地局、各無線アクセス方式の状況を考慮し、かつシステム要求に基づいたハンドオーバ先を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１.
図１は、本発明に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。図１には、適用する単一または複数の無線リンク方式を具備する移動通信システムのシステム概略例を示されている。この例では、ＰＳはＣＳ１の無線リンク方式（無線アクセス方式）Ｃと通信している。図２は、本発明に係る移動通信システムに構成を示す説明図である。図２には、本発明を適用する複数の無線アクセスシステムを包含する移動通信システムのシステム概略例が示されている。この例では、ＰＳはＣＳ１の無線リンク方式Ａと通信している。図３は、移動端末が各基地局より取得する環境情報を説明する説明図である。図３には、図１のシステム概略例において、ハンドオーバ先ＣＳ、無線リンク方式を決定するための評価点を計算する際に必要となる各無線環境情報の取得例が示されている。図４は、無線環境情報を取得した移動端末による評価点の計算と重み付けを説明する説明図である。図５は、移動端末によるハンドオーバ処理を示す説明図である。
【００１４】
本発明は、図１に示すような各ＣＳが複数の無線アクセス方式を具備する移動通信システムか、あるいは図２に示すような各ＣＳは単一の無線アクセス方式のみ具備するが、複数の無線アクセスシステムを包含する移動通信システムに適用する。無線アクセス方式は、ＴＤＭＡやＣＤＭＡ、ＩＥＥＥ８０２．１１系、ＩＥＥＥ８０２．１６系、ＥＶ―ＤＯなどのいずれでもよく、またＴＤＤ、ＦＤＤなどによる制約もない。このような移動通信システムにおいて、図３のようにＰＳはハンドオーバ先を決定するための評価点を計算するための各ＣＳからの制御信号や現在通信中の呼から、無線環境情報を取得する。各無線環境情報について、まず評価点の素点が確定し、これにシステム要求に基づく重み付けを施す。この処理例を示したものが、図４である。
【００１５】
図５は、ハンドオーバ先ＣＳの選択例を示したものである。現在接続中のＣＳにおける評価点を監視しながら、それ以外のＣＳからの複数無線リンク方式の無線環境情報を定期的に監視し、評価点計算結果を格納する。現在接続先のＣＳにおける評価点が閾値以下になった場合に、取得済みの同一ＣＳ内、またはその他のＣＳの評価点計算結果の高いものから、ハンドオーバ先ＣＳとその無線リンク方式の優先順位を決定する。ここでいう無線環境情報とは、たとえば、受信レベル、ＣＩＮＲ、ＰＥＲ、ＢＥＲ、接続中ＰＳ数、呼損率などである。ＰＳはこの優先順に受信状態の最終確認を行い、接続を試みる。
【００１６】
以下、動作について説明する。この発明にかかわる移動通信システムは、基地局ＣＳ、移動端末ＰＳおよび上位制御局とで構成され、各ＣＳ、各ＰＳは複数の異なる無線リンク方式の送受信機を具備するか、または、各ＣＳは単一の無線リンク方式のみ具備するが、システムとして、異なる無線アクセスシステムを複数包含し、各ＰＳはそれぞれに無線アクセスシステムとの通信を可能とする機能を具備する。各ＣＳが具備する単一または複数の無線リンク送信機からは、下りリンク（Downlink）の制御信号として、ハンドオーバ先を決定する基準となるシステム要求情報、各無線リンクの現在の通信状態などを移動端末ＰＳに通知する。システムの要求情報とは、たとえば、「通信保持優先」、「高スループット優先」、「トラフィック分散優先」などである。
【００１７】
また、各無線リンクの現在の通信状態とは、たとえば、「接続中ＰＳ数」などである。各移動端末ＰＳは、現在通信中の基地局ＣＳとの通信品質を、通信中基地局ＣＳから受信する制御情報に含まれるシステム要求に基づいて評価を実施する。評価は、システムで定められた無線環境情報(通信品質やトラフィック情報など)の各数値に、システム要求に基づく重み付けを施し、重み付け後の数値を用いて計算することによって行われる。この評価結果(以下評価点)が閾値以下になると、移動端末ＰＳは通信品質の劣化を検出する。一方、当該移動端末ＰＳは、現在通信中の基地局ＣＳとの通信品質が劣化する前から、周期的にその他の基地局ＣＳからの制御情報を検索し、そのシステム要求、無線環境情報から得られた評価点を移動端末ＰＳ内に格納する。この格納情報は、周期的に更新される。現在の無線リンク方式での通信品質劣化を検出した移動端末ＰＳは、検出時の通信中基地局ＣＳのシステム要求に応じて、同一ＣＳ内の他の無線リンク方式に切り替えるか、他のＣＳにハンドオーバする。
【００１８】
移動端末ＰＳは他の基地局ＣＳにハンドオーバする場合は、格納済みの評価点に基づき、評価点が最も高い基地局ＣＳおよび無線リンク方式を切り替え先として選択する。通信品質が閾値以上であっても、通信中基地局ＣＳからのシステム要求が更新されると、移動端末ＰＳにおける評価点は再計算され、これが閾値以下になると、同一基地局ＣＳ内の他の無線リンク方式を切り替えるか、あるいは他の基地局ＣＳにハンドオーバする。このように複数の無線環境情報を、システム要求に基づき評価することにより、ハンドオーバ先判定基準を多様化させることができ、システム内の各移動端末ＰＳが特定の基地局ＣＳの特定の無線リンク方式に集中することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明により、移動端末ＰＳは現在通信中の無線リンクとの通信品質が劣化した場合に、その時点での各基地局ＣＳ、各無線リンク方式の状況を考慮し、かつ、システム要求に基づいたハンドオーバ先を選択することができる。
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態１のうち、各ＣＳの各無線リンク方式から制御情報として報知されるシステム要求を、運用条件に応じて可変とすることにより、システム全体としてのハンドオーバ条件を最適化することができる。図６は、システム要求を、ＣＳ設置場所の環境、月、曜日、時間帯などによって、変化させる例を示したものである。実施の形態２では、このシステム要求は、システム設計に基づいて上位制御局装置より指定されるパラメータテーブルに基づいて切り替えられるか、または各ＣＳがそれぞれ収集する情報を統計的に処理し、自律的にシステム要求の切り替え制御を行う。
【００２１】
これにより、たとえばオフィス街に隣接して商業エリアが存在する場合、日、祝日や長期連休におけるオフィス街のトラフィック減少分を優先的に商業エリアに割り当てるよう、商業エリアの重み付けをトラフィック分散に、またオフィス街の重み付けをエリアの広い無線リンク方式優先にするなど、フレキシブルに重み付けを変動させることで、通話成功率、ハンドオーバ成功率を高めることができる。
【００２２】
実施の形態３．
実施の形態１において、システム要求は、ＣＳがエリア半径の異なる複数の無線リンク方式を収容する場合、図７のように収容可能な最も通信距離の長い無線リンク方式が、隣接エリアのＰＳと通信可能な位置関係となるようにＣＳを配置し、この最も通信距離の長い無線リンク方式にて、システム要求、および無線環境情報を隣接エリア内ＰＳに報知できるようにする。ＰＳは、この最も通信距離の長い無線リンク方式によって、隣接エリアのシステム要求、無線環境情報を取得し、評価点を算出する。
【００２３】
これにより、実施の形態１において、エリアのオーバーラップ状況によっては、ＰＳが隣接エリアのシステム要求、無線環境情報を受信できず、ハンドオーバ先ＣＳ、無線リンク方式を決定できないまま切り戻りが発生する場合があったものを、ＰＳが必ず隣接エリアのシステム要求、無線環境情報を取得し、ハンドオーバ先ＣＳ、無線リンク方式を確定することができる。この発明の活用例として、ＣＳが複数の無線リンク方式を具備するか、あるいはＣＳは単一の無線リンク方式を具備するが、複数の無線アクセスシステムを包含するシステムにおいて、ＰＳが収集する各種無線環境情報の評価時に、ＣＳが設置されている場所、状況に応じて、最適なハンドオーバ先を決定するための重み付けを持たせることにより、当該エリアにおけるシステム要求に応じた通信状態の確保、継続を実現することができる。
【００２４】
この発明の活用例として、基地局ＣＳが複数の無線リンク方式を具備するか、あるいは基地局ＣＳは単一の無線リンク方式を具備するが、複数の無線アクセスシステムを包含するシステムにおいて、移動端末ＰＳが収集する各種無線環境情報の評価時に、基地局ＣＳが設置されている場所、状況に応じて、最適なハンドオーバ先を決定するための重み付けを持たせることにより、当該エリアにおけるシステム要求に応じた通信状態の確保、継続を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る移動通信システムの構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る移動通信システムに構成を示す説明図である。
【図３】移動端末が各基地局より取得する環境情報を説明する説明図である。
【図４】無線環境情報を取得した移動端末による評価点の計算と重み付けを説明する説明図である。
【図５】移動端末によるハンドオーバ処理を示す説明図である。本発明の第１の実施形態として、評価点の最も高いＣＳ、無線リンク方式をハンドオーバ先として選択する例を示したものである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る通信システムにおいて、システム要求を、ＣＳ設置場所の環境、月、曜日、時間帯などによって、変化させる例を示した説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る通信システムにおいて、収容可能な最も通信距離の長い無線リンク方式が、隣接エリアのＰＳと通信可能な位置関係となるようにＣＳを配置し、この最も通信距離の長い無線リンク方式にて、システム要求、および無線環境情報を隣接エリア内ＰＳに報知できるようにエリア設計を行った例を示したものである。
【図８】従来技術であるハンドオーバにおいて、特定の無線リンク方式にトラフィックが集中した場合に規制制御が起こり得ることを示したものである。
【図９】従来技術であるハンドオーバにおいて、特定の無線リンク方式にトラフィックが集中した場合に起こり得るＰＳ１台あたりのスループット低下を示したものである。
【符号の説明】
【００２６】
ＣＳ  基地局、ＰＳ  移動端末
【図１】
2008306257.tif 000003
【図２】
2008306257.tif 000004
【図３】
2008306257.tif 000005
【図４】
2008306257.tif 000006
【図５】
2008306257.tif 000007
【図６】
2008306257.tif 000008
【図７】
2008306257.tif 000009
【図８】
2008306257.tif 000010
【図９】
2008306257.tif 000011