(57)【要約】【課題】移動端末機が移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行って途切れることなく通信を継続することができる通信網におけるリソース予約システムを提供する。【解決手段】移動予測装置９２で、移動端末機１０の移動予測ルートを求め、サービス制御装置９１で、その求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機１０のリソースを予約するエリアを特定する。リソース管理装置４４で、その特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機１０に割り当てることにより、移動端末機１０は移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約することによって通信を継続する通信網におけるリソース予約システムにおいて、
前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める移動予測手段と、
前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、前記移動予測手段で求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する制御手段と、
前記制御手段により特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる管理手段と
を備えたことを特徴とする通信網におけるリソース予約システム。
【請求項２】
前記管理手段は、前記制御手段により特定されたエリアにリソース不足で前記移動端末機のリソースが予約不可能と判定された際に、そのリソースが予約可能となるまで予約待ちを行い、予約可能となった時点で前記リソースの予約を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項３】
前記管理手段は、前記リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、前記予約リソース群において前記予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、前記通常リソース群の割当で前記依頼のハンドオーバー処理が可能であれば、前記予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項４】
前記管理手段は、前記リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、前記予約リソース群において前記予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、前記通常リソース群の割当で前記依頼のハンドオーバー処理が不可能であれば、当該移動端末機に係る全エリアの予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を中止する
ことを特徴とする請求項２に記載のリソース予約システム。
【請求項５】
前記移動予測手段は、前記移動予測ルートを移動する前記移動端末機の速度が変更された場合に、その変更後の速度をもとに前記ハンドオーバー予測時刻を新規に求め、
前記制御手段は、前記移動予測ルート上の各エリアの中から該当移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記新規に求められたハンドオーバー予測時刻との比較により特定する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項６】
前記移動予測手段は、求めた移動予測ルートが変更された場合に、その変更後の移動予測ルートを求め、この変更後の移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測される新規のハンドオーバー予測時刻を求め、
前記制御手段は、前記予測通信継続時間内に、前記移動予測手段で求められた前記変更後の移動予測ルート上の各エリアの中からハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記新規のハンドオーバー予測時刻との比較により特定する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項７】
前記管理手段は、前記移動予測手段で求められたハンドオーバー予測時刻から予め定められた時間内に前記移動端末機からのハンドオーバーが行われなかった場合、当該移動端末機のリソース予約を解除し、この解除したことを前記制御手段へ通知する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、
前記管理手段は、前記制御手段によって前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、当該移動端末機のリソースの予約を解除する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、
前記管理手段は、前記制御手段によって前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、前記制御手段により特定されたエリア以外の近隣エリアに、当該移動端末機のリソース予約を行う
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信網におけるリソース予約システム。
【請求項１０】
通信網で無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約することによって通信を継続するリソース予約方法において、
前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求める第１のステップと、
前記第１のステップで求められた移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める第２のステップと、
前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求める第３のステップと、
前記第３のステップで求められた予測通信継続時間内に、前記第１のステップで求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記第２のステップで求められた予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する第４のステップと、
前記第４のステップで特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定する第５のステップと、
前記第５のステップにおいて予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行う第６のステップと、
前記第６のステップで予約されたリソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる第７のステップと
を含むことを特徴とするリソース予約方法。
【請求項１１】
無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約するリソース予約装置において、
前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める移動予測手段と、
前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、外部の移動予測装置で求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記移動予測装置で求められた前記移動端末機のハンドオーバー予測時刻との比較により特定する制御手段と、
前記制御手段により特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる管理手段と
を備えたことを特徴とするリソース予約装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や自動車電話機などの移動端末機が、移動先の無線エリア（以下、単にエリアともいう）へ移動する際にハンドオーバーによって通信を継続するための通信網におけるリソース予約システム、リソース予約方法及びリソース予約装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、移動通信網では、携帯電話機などの移動端末機を所持する全ユーザが、同時に通信を行えるだけのリソース（無線通信を行うためのハードウェア及びソフトウェア資源）を保持することはコストが高くなり効率的ではない。このため、統計的に算出したリソース量を基に移動通信網を設計している。
【０００３】
この設計の場合、例えば年始のおめでとうコールに代表されるように、ある瞬間に統計的に算出した設計リソース量を超える大量の通信が発生すると、全ての通信に対してリソースを提供することが出来ない。このような状況が生じた場合、先に通信を開始したユーザの通信を、後から通信を開始したユーザの通信よりも優先させる（以降、優先権と記載）ことで移動通信網のリソースの効率利用と公平性を確保している。
【０００４】
また、一般に、移動通信網においては、リソースの効率利用を目的として複数のエリア毎にリソースの割当てを行っており、ユーザの移動に伴ってエリアを跨ぐ（以降、ハンドオーバーと記載）場合には、移動先のエリアで新たなリソースを割当てることで連続した通信サービスを提供している。
例えば、図１８に示すように、基地局ＣＳ０の電波により形成されるエリアＡ０において、ユーザＵ０が時刻ｔ０に移動端末機ＰＳ０にて通信を開始し、その後、時刻ｔ２に基地局ＭＳ１のエリアＡ１に到達したとすると、この場合にハンドオーバーによってエリアＡ１のリソースが割り当てられ、継続して通信が行えるようになっている。
【０００５】
このように継続した通信を行うための技術として、下記の特許文献１に記載された「再接続型チャネル切換え方式」がある。この内容は、通話をしながら移動した移動端末機が移動先エリアに入った後も、移動前のエリアで使用していた通信チャネルを切断せずに確保しておき、ハンドオーバーが失敗したとき、移動端末機に対して移動前のエリアへの復帰移動を促すことにより通話を継続させて呼を救済するといったものである。
【０００６】
即ち、移動端末機と無線基地局と主装置とから構成される移動通信システムにおいて、主装置は、移動端末機の移動時に行われるハンドオーバーの際に移動端末機が通話しながら現在在圏するエリアからこれとは異なるエリアへ移動したとき移動先のエリア内の全通信チャネルが使用中であれば空き通信チャネルがないために通信できないことを無線基地局に通知する。
【０００７】
無線基地局は、その通知を受けたとき移動端末機に対して移動前の在圏エリアへ復帰移動するよう促すとともに、この移動前に使用していたエリアの通信チャネルを解放せずに確保しておく。そして、移動端末機が移動前の在圏エリアに復帰移動したとき、その確保しておいた通信チャネルを移動端末機に割り当てて接続する。これによって、ユーザが、移動先エリアにおける再発呼の操作を行わずに通話を継続することができるようになっている。
【０００８】
この他、前述したように優先権を確保するため、即ちハンドオーバー処理において先に通信を開始したユーザの通信の継続させるための１方法として、ハンドオーバー先のリソースを事前に予約しておく方法が考えられる。
この種の方法として、下記の特許文献２に記載された「移動局の移動先の基地局判定方法および移動体通信システム」がある。この内容は、予め定められたルートを移動する移動局の移動先の基地局を正確に判定するといったものである。即ち、予め定められたルートを移動する列車などの移動体に搭載された移動局の移動先の基地局判定方法であって、移動体の現在位置と当該移動体が移動する予め定められたルートより、当該移動体に搭載された移動局が次に通信を行うべき基地局を判定するようになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１４０１３９号公報（要約書及び特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開２０００−１６８５５６号公報（要約書及び特許請求の範囲）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のリソースを割当てる方法においては、ある移動端末機がハンドオーバーする際に、ハンドオーバー先のエリアにおいて、その通信に必要なリソースが不足していた場合、リソース不足によりハンドオーバーを行うことができず、通信が切断されるという問題がある。
【００１１】
また、図１８を参照した従来例において、移動端末機ＰＳ０がエリアＡ０で時刻ｔ０に通信を開始し、時刻ｔ２にエリアＡ１にハンドオーバーする場合に、例えばエリアＡ１において、時刻ｔ０とｔ２の間の時刻ｔ１で他のユーザＵ１が移動端末機ＰＳ１で通信を開始したとする。この場合、ユーザＵ１がユーザＵ０の通信に必要なエリアＡ１のリソースを利用しているので、ユーザＵ０がハンドオーバーを行うことができず、通信が切断されるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１の内容においては、通話中の移動端末機が移動先のエリアでハンドオーバーが失敗した際に、この通信を継続するためには移動前のエリアへ戻らなければならないので、移動先のエリアにハンドオーバーを行うことができず、通信が切断されるという問題がある。
更に、特許文献２の内容においては、予め定められたルートを移動する移動局の移動先の基地局を判定する点に上位概念のポイントがあって、実質的には、走行ルートが定められている列車の走行位置をもとに、移動先の基地局を判定して無線チャネルを予約する方法に特化している。このため、走行ルートが定められていない移動体の移動端末機では、移動先の基地局の判定並びに無線チャネルの予約を行うことができないので、移動先のエリアにハンドオーバーが行えず、通信が切断されるという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、移動端末機が移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行って途切れることなく通信を継続することができる通信網におけるリソース予約システム、リソース予約方法及びリソース予約装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１による通信網におけるリソース予約システムは、無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約することによって通信を継続する通信網におけるリソース予約システムにおいて、前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める移動予測手段と、前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、前記移動予測手段で求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する制御手段と、前記制御手段により特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる管理手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、移動端末機の移動予測ルートを求め、この求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機のリソースを予約するエリアを特定し、この特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てるようにしたので、移動端末機は移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。従って、移動端末機は、移動しながら途切れることなく通信を継続することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１において、前記管理手段は、前記制御手段により特定されたエリアにリソース不足で前記移動端末機のリソースが予約不可能と判定された際に、そのリソースが予約可能となるまで予約待ちを行い、予約可能となった時点で前記リソースの予約を行うことを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、移動先エリアへのリソース予約時に、リソース不足で予約ができない場合、空きリソースができるまで待って予約を行うようにしたので、移動先エリアへのリソースが不足していても、直ぐにリソース予約処理を終了するのではなく、その予約を待機状態としてリソース予約処理を継続することができる。従って、リソース予約を効率よく行うことができる。
【００１８】
また、本発明の請求項３による通信網におけるリソース予約システムは、請求項２において、前記管理手段は、前記リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、前記予約リソース群において前記予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、前記通常リソース群の割当で前記依頼のハンドオーバー処理が可能であれば、前記予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、リソースの予約待ちを行っているエリアに、その予約待ちを行った移動端末機からハンドオーバーの依頼があった場合に、通常リソース群でのハンドオーバー処理が可能であれば、それを用いてハンドオーバーを行うことができる。この際、リソースの予約待ちを解除するので、エリアのリソースを効率よく活用することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４による通信網におけるリソース予約システムは、請求項２において、前記管理手段は、前記リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、前記予約リソース群において前記予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、前記通常リソース群の割当で前記依頼のハンドオーバー処理が不可能であれば、当該移動端末機に係る全エリアの予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を中止することを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、移動端末機が移動先エリアでハンドオーバーが行えないと判定された場合に、そのハンドオーバー処理を中止すると共に、当該移動端末機のリソース予約待ちの解除を全エリアにおいて行うようにしたので、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。
また、本発明の請求項５による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１から４の何れか１項において、前記移動予測手段は、前記移動予測ルートを移動する前記移動端末機の速度が変更された場合に、その変更後の速度をもとに前記ハンドオーバー予測時刻を新規に求め、前記制御手段は、前記移動予測ルート上の各エリアの中から該当移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記新規に求められたハンドオーバー予測時刻との比較により特定するを備えたことを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、移動端末機の移動速度が変更されても、その変更に応じて移動端末機のハンドオーバー予測時刻を求め、移動端末機が移動中の移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機のリソースを予約するエリアを特定するようにしたので、移動端末機が実際にハンドオーバーすると予測されるエリアにリソースを適正に予約することができる。従って、ハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てて、確実にハンドオーバーを行うことができる。
【００２３】
また、本発明の請求項６による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１から４の何れか１項において、前記移動予測手段は、求めた移動予測ルートが変更された場合に、その変更後の移動予測ルートを求め、この変更後の移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測される新規のハンドオーバー予測時刻を求め、前記制御手段は、前記予測通信継続時間内に、前記移動予測手段で求められた前記変更後の移動予測ルート上の各エリアの中からハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記新規のハンドオーバー予測時刻との比較により特定することを特徴としている。
【００２４】
この構成によれば、移動端末機の移動予測ルートが変更されても、このルート変更に応じて移動端末機のリソースを予約するエリアを特定するようにしたので、移動端末機の実際の移動ルート上に存在するエリアにリソースを適正に予約することができる。従って、ハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てて、確実にハンドオーバーを行うことができる。
【００２５】
また、本発明の請求項７による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１から４の何れか１項において、前記管理手段は、前記移動予測手段で求められたハンドオーバー予測時刻から予め定められた時間内に前記移動端末機からのハンドオーバーが行われなかった場合、当該移動端末機のリソース予約を解除し、この解除したことを前記制御手段へ通知することを特徴としている。
【００２６】
この構成によれば、リソース予約を行った移動端末機が、予め定められた時間内にハンドオーバーを行わなかった場合に、そのリソース予約を解除するようにしたので、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。また、その解除を制御手段も知ることができるので、制御手段での無駄なリソース予約のための制御を無くすことができる。
【００２７】
また、本発明の請求項８による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１から４の何れか１項において、前記制御手段は、前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、前記管理手段は、前記制御手段によって前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、当該移動端末機のリソースの予約を解除することを特徴としている。
【００２８】
この構成によれば、リソース予約のためのパラメータの１つである予測通信継続時間を過ぎても移動端末機が通信を行っているので、移動端末機が停止して通信を行っている可能性などが考えられる。従って、その予測通信継続時間を経過した通信を検知することで該当移動端末機のリソース予約を解除すれば、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。
【００２９】
また、本発明の請求項９による通信網におけるリソース予約システムは、請求項１から４の何れか１項において、前記制御手段は、前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、前記管理手段は、前記制御手段によって前記移動端末機の通信が前記予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、前記制御手段により特定されたエリア以外の近隣エリアに、当該移動端末機のリソース予約を行うことを特徴としている。
【００３０】
この構成によれば、リソース予約のためのパラメータの１つである予測通信継続時間を過ぎても移動端末機が通信を行っているので、移動端末機がリソース予約を行ったエリア以外のエリアへ移動する可能性などが考えられる。この場合に、移動端末機が移動すると予測されるリソース予約未実施のエリアに、リソース予約を行うことができるので、移動端末機は、移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。
【００３１】
また、本発明の請求項１０によるリソース予約方法は、通信網で無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約することによって通信を継続するリソース予約方法において、前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求める第１のステップと、前記第１のステップで求められた移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める第２のステップと、前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求める第３のステップと、前記第３のステップで求められた予測通信継続時間内に、前記第１のステップで求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記第２のステップで求められた予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する第４のステップと、前記第４のステップで特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定する第５のステップと、前記第５のステップにおいて予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行う第６のステップと、前記第６のステップで予約されたリソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる第７のステップとを含むことを特徴としている。
【００３２】
この方法によれば、移動端末機の移動予測ルートを求め、この求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機のリソースを予約するエリアを特定し、この特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てるようにしたので、移動端末機は移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。従って、移動端末機は、移動しながら途切れることなく通信を継続することができる。
【００３３】
また、本発明の請求項１１によるリソース予約装置は、無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約するリソース予約装置において、前記移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ前記移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める移動予測手段と、前記移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、外部の移動予測装置で求められた移動予測ルート上の各エリアの中から前記移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、前記予測通信継続時間と前記移動予測装置で求められた前記移動端末機のハンドオーバー予測時刻との比較により特定する制御手段と、前記制御手段により特定されたエリアに、前記移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、前記移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てる管理手段とを備えたことを特徴としている。
【００３４】
この構成によれば、移動端末機の移動予測ルートを求め、この求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機のリソースを予約するエリアを特定し、この特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てるようにしたので、移動端末機は移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。従って、移動端末機は、移動しながら途切れることなく通信を継続することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムの構成を示すブロック図である。但し、本明細書中の全図において、同等部分には同一符号が付してある。
【００３６】
図１に示すように、本実施の形態によるリソース予約システムは、移動通信網１１中に、各基地局３１，３２，３３と、各基地局３１〜３３の電波によって形成される各無線エリア２１，２２，２３と、各基地局３１〜３３のリソース管理を行うリソース管理装置４１，４２，４３と、基地局３１から３３までの通信路を集約する通信路集約装置６１と、通信路集約装置６１のリソース管理を行うリソース管理装置４４と、移動通信網１１内の全ての通信の管理を行う通信管理装置９３と、ユーザの移動端末機１０の移動予測を行う移動予測装置９２と、通信管理装置９３及び移動予測装置９２に接続され、リソース予約の判断を行いリソース管理装置４１〜４４にリソース予約を指示するサービス制御装置９１とを備えて構成されている。
【００３７】
但し、移動端末機１０は、ユーザが直接使用する携帯電話機などの移動通信端末機である。ユーザの移動端末機を、以降、混同が生じない限り単にユーザと表現する場合もある。また、本リソース予約システムでは、音声呼の他、Ｗｅｂアクセスやファイルダウンロード等で使用されるパケット通信も制御対象とする。図１中のリソース管理装置４１〜４３は、各基地局３１〜３３と信号線７１〜７３で接続され、通信管理装置９３とは信号線９４〜９６で、サービス制御装置９１とは信号線８１〜８３で接続されている。
【００３８】
通信路集約装置６１は、各基地局３１〜３３と通信路５１〜５３で接続されており、全ての通信路を集約している。リソース管理装置４４は、通信路集約装置６１と信号線７４で、通信管理装置９３と信号線９７で、サービス制御装置９１と信号線８４で接続されている。
サービス制御装置９１は、通信管理装置９３と信号線８６で接続され、後述する通信中のユーザ識別子及び通信識別子を受け取り、この結果を踏まえて、信号線８５で接続される移動予測装置９２に問い合わせを行い、後述する移動予測可能なユーザ識別子及び予測移動ルートと時刻を入手する。
【００３９】
このように接続される各装置が協調してサービス制御を行うことによって、先述した課題を解決することができる。
なお、本リソース予約システムを採用するネットワークは、回線交換のネットワークであっても良いし、パケット通信ネットワークであってもよい。
また、移動予測装置９２の移動予測によって求められる予測移動ルートは、移動端末機１０をユーザと共に移動させる移動体が、列車や路線バスなどの予め定められたルートを移動するものである場合は、その管理システムから求めることができる。
【００４０】
また、一般の車などの様にシステムで管理されていない移動体では、ナビゲーション装置を搭載している場合に、ナビゲーションシステムから求めることが可能である。これは、歩行者が所持する移動端末機にナビゲーション機能が搭載されている場合にも同様に求めることが可能である。
次に、本リソース予約システムを構成する各装置の内部構成例について説明する。
【００４１】
サービス制御装置９１は、図２に示すように、問い合わせ実行管理部１０１と、実行管理部１０２と、遠隔制御管理部１０３と、通信毎の予約エリアを管理する通信識別情報・予約エリア管理部１０４と、通信種別毎の平均通信時間及び必要リソース量を管理する属性管理部１０５とを備えて構成されている。
通信管理装置９３及び移動予測装置９２は、複数存在することもあるが、同一ユーザ移動端末機１０の通信管理が異なる通信管理装置９３によって行われることや、同一ユーザ移動端末機１０の移動予測が異なる移動予測装置９２で行われることはないため、通信管理及び移動予測が２重に行われることはない。
【００４２】
また、サービス制御装置９１も複数存在することが一般的である。このため複数のサービス制御装置９１で、全ての通信管理装置９３及び全ての移動予測装置９２を網羅するように接続される。
リソース管理装置４１（４２及び４３も同様であるためここでは４１についてのみ記載する）は、図３に示すように、制御管理部１２１と、リソース全体の状態を管理するリソース管理部１２４と、リソース予約状態を管理するリソース予約管理部１２５と、リソース予約待ち状態を管理するリソース予約待ち管理部１２６と、リソースの割当処理を行う実行管理部１２２と、基地局３１（リソース管理装置４２、４３はそれぞれ基地局３２、３３となる）に接続された遠隔制御管理部１２３とを備えて構成されている。
【００４３】
また、基地局３１は、複数で構成されることが一般的であり、それぞれ別のエリアを有することとなる。
リソース管理装置４４は、図４に示すように構成されており、図３に示したリソース管理装置４１との違いは、基地局３１の代わりに通信路集約装置６１に接続されている点にある。
【００４４】
次に、サービス制御装置９１の機能動作を、図５及び図６に示すフローチャートを、図２と併用して説明する。
最初に、図５を参照して、サービス制御装置９１がリソース予約時に行う処理を説明する。
まず、ステップＡ１において、問い合わせ実行管理部１０１は、リソース予約時に、通信管理装置９３に通信中ユーザの移動端末機１０の問い合わせを行い、ステップＡ２において、そのユーザ識別子、通信識別子、通信開始時刻を取得する。ここで、同一ユーザの移動端末機１０が複数の通信を行っている場合は、通信識別子と通信開始時刻は、それぞれ通信数分、取得されることとする。これら取得内容を解釈することによって、ステップＡ３で通信中ユーザの移動端末機１０があるか否かを判定する。この結果、無ければリソース予約を終了する。
【００４５】
一方、通信中ユーザの移動端末機１０があれば、問い合わせ実行管理部１０１は、ステップＡ４において、後述するリソース予約処理あるいはリソース予約待ち処理を既に行っているユーザの通信を除く、通信中のユーザの移動端末機１０を対象として移動予測装置９２に移動予測の可否を問い合わせる。
この問い合わせ結果、ステップＡ５において、移動予測不可能と判定結果が返ってきた場合は、リソース予約を終了する。
【００４６】
一方、移動予測可能と判定結果が返ってきた場合は、その移動予測可能な対象通信分のユーザの移動端末機が行っている通信に対して、ステップＡ６において、移動予測装置９２から問い合わせ実行管理部１０１に、ユーザ識別子と、移動予測ルートと、移動予測ルート上の各エリアへのハンドオーバー予測時刻との対が通知される。これらを受信した問い合わせ実行管理部１０１は、実行管理部１０２に情報を通知する。
【００４７】
実行管理部１０２は、前述の通信識別子を属性管理部１０５に問い合わせることで、その通信の予測通信時間及び必要となるリソース量を取得し、この取得した予測通信時間と、前述の通信開始時刻と、現在時刻とから予測残通信時間（予測通信継続時間）を算出し、この算出された予測残通信時間と前述の移動予測ルートと、移動予測ルート上の各エリアへのハンドオーバー予測時間とから、予約を行うべきエリアを判別する。
【００４８】
また、実行管理部１０２は、ステップＡ７において、遠隔制御管理部１０３を介してリソース管理装置４１〜４４の中で予約が必要だと判断したリソース管理装置に対して、前述のハンドオーバー予測時刻及び次のエリアへのハンドオーバー予測時刻と、必要となるリソース量と、通信識別子とにより予約を指示する。そして、その予約指示を行ったリソース管理装置の識別子と通信識別子とを、通信識別情報・予約エリア管理部１０４に格納する。これにてサービス制御装置９１によるリソース予約が終了する。
【００４９】
次に、図６を参照して、サービス制御装置９１がリソース予約を解除する処理を説明する。
この場合、ステップＢ１において、実行管理部１０２が、遠隔制御管理部１０３を介して後述の予約解放通知を受信した、あるいは、問い合わせ実行管理部１０１を介して通信管理装置９３から通信終了を受信した場合に、この受信情報に含まれる通信識別子を通信識別情報・予約エリア管理部１０４に問い合わせることで、通信に対してリソース予約を行っている予約エリアを識別する。
【００５０】
この識別によって、ステップＢ２において、予約開放通知を受信した場合の該当エリアを除く、全予約エリア及び通信路集約装置６１のリソースを管理するリソース管理装置４１に対して、遠隔制御管理部１０３を介して予約解放指示を行い、通信識別情報・予約エリア管理部１０４に格納していた予約情報を削除する。これにてサービス制御装置９１によるリソース予約の解除が終了する。
【００５１】
次に、リソース管理装置４１〜４４の機能動作を説明する。
実行管理部１２２は、通信管理装置９３から制御管理部１２１を介して通信開始及びハンドオーバーが通知された場合に、リソース管理部１２４に、前述のタイミングで同時に通知された必要となるリソース量を問い合わせ、空きがある場合には通信開始処理及びハンドオーバー処理を継続し、空きがない場合には通信切断処理を行っている。
【００５２】
この処理は、従来と同様のリソース管理処理であるが、本発明では、その処理に次の処理を加えた。
即ち、リソース予約管理部１２５が、全体のリソース量のうち予め定められた一定リソース量をリソース予約のために確保して管理し、リソース予約待ち管理部１２６が、その確保されたリソース量を超えたリソース予約指示をサービス制御装置９１から受けた場合に予約待ちを行う。そして、リソース予約管理部１２５の状態変更に伴って、リソース予約待ち管理部１２６で管理されるリソース予約待ち通信をリソース予約管理部１２５に移動するようにした。
【００５３】
更に、リソース管理装置４１〜４４の機能動作を、図７〜図１０に示すフローチャートを、図３及び図４と併用して説明する。但し、リソース管理装置４１を代表して説明する。
最初に、図７を参照して、リソース管理装置４１がリソース予約時に行う処理を説明する。
【００５４】
まず、ステップＣ１において、例えばリソース管理装置４１の実行管理部１２２は、前述の通りサービス制御装置９１からのリソース予約指示を、制御管理部１２１を介して受信する。そして、ステップＣ２において、実行管理部１２２は、その指示されたリソース量を、ハンドオーバー開始から次のエリアへのハンドオーバー開始までの指定された時間の間、予約が可能かどうかリソース予約管理部１２５に問い合わせる。つまり、リソース予約管理部１２５の予約テーブル（図示せず）を確認することによって予約可能可否の判定をステップＣ３において行う。
【００５５】
この判定結果、予約可能である場合にはステップＣ４において、リソース予約管理部１２５で、通信識別子と、予約リソース量と、指定時間を対で管理する。つまり、予約テーブルの更新を行う。一方、予約が出来なかった場合は、ステップＣ５において、リソース予約待ち管理部１２６で、通信識別子と、予約リソース量と、指定時間を対で管理する。つまり、リソース予約待ち管理部１２６の予約待ちテーブル（図示せず）の更新を行う。これにてリソース予約時の処理が終了する。
【００５６】
次に、図８を参照して、リソース管理装置４１がリソース予約待ち時に行う処理を説明する。
まず、通信終了及び通信の別エリアへのハンドオーバーが行われる場合には、その通信が使用しているリソースが解放されるため、ステップＤ１において、リソース予約管理部１２５で管理している情報が変化する。つまり、予約テーブルの更新が検出される。
【００５７】
この場合、実行管理部１２２は、リソース予約待ち管理部１２６で管理されている予約待ちの通信の中で、予約可能になる通信があるか否かを判定する。即ち、ステップＤ２において、予約待ちテーブルを検出して予約可能になる通信のリストアップを行い、ステップＤ３において、該当があるか否かを判定する。この結果、該当が無ければ、リソース予約待ち処理を終了する。
【００５８】
一方、予約可能になる通信があれば、ステップＤ４に進む。ここで、予約可能になる通信が複数ある時には、よく知られているラウンドロビン方式や、先に受信したリソース予約指示を優先させる方法や、指定時刻が早い通信を優先させる方法や、指定時間が短い通信を優先させる方法や、リソース量が少ない通信を優先させる方法などにより、優先的にリソース予約する通信を選択する。
【００５９】
次に、ステップＤ５において、その予約可能通信をリソース予約管理部１２５に移動することによって予約テーブルを更新する。これによって、リソース予約管理部１２５に、その予約可能通信を管理させる。そして、ステップＤ６において、リソース予約管理部１２５の予約待ちテーブルから先に移動した予約可能通信を削除することによって、予約待ちテーブルを更新する。これにて、リソース予約待ち処理を終了する。
【００６０】
次に、図９を参照して、リソース管理装置４１がハンドオーバー（図には、ＨＯと記載）時に行う処理を説明する。
まず、ステップＥ１において、実行管理部１２２は、通信管理装置９３から制御管理部１２１を介して、ある通信のハンドオーバーが通知された場合、これと合わせて通知された通信識別子を判断する。次に、ステップＥ２において、その通信識別子をもとに、その通信のリソース予約を行っているかどうかをリソース予約管理部１２５に確認する。つまり、予約テーブルを検索し、ステップＥ３において、該当識別子があるか否かを判定する。この結果、該当識別子がある場合、即ち、リソース予約を行っていた場合は、ステップＥ４において、実行管理部１２２が、予約していたリソースをその通信に割当て、ステップＥ５において、リソース予約管理部１２５で管理している予約テーブルの予約情報を解除することでハンドオーバー処理を完了させる。
【００６１】
一方、ステップＥ３の判定において、該当識別子が無い場合、つまり、予約を行っていない場合、ステップＥ６において、実行管理部１２２は、リソース予約待ち管理部１２６にリソース予約待ちを行っているかどうかを確認する。つまり、予約待ちテーブルを検索し、ステップＥ７において、該当識別子があるか否かを判定する。
【００６２】
この判定結果、該当識別子が無い、即ちリソース予約待ちを行っていなかった場合は、ステップＥ８において、実行管理部１２２は通常のハンドオーバー処理を行って、ハンドオーバー処理を終える。
また、ステップＥ７の判定結果、該当識別子が有る、即ちリソース予約待ちを行っていた場合、ステップＥ９〜Ｅ１１において、リソース管理部１２４は、空きリソースがあるかどうか（ＨＯ可能か）を確認し、ある場合には、空きリソースをその通信に対して割当て、リソース予約待ち管理部１２６で管理している予約待ち情報を解除することでハンドオーバー処理を完了させる。
【００６３】
一方、ステップＥ１１のＨＯ可能か否かの判定結果において、空きリソースがない場合は、ステップＥ１２において、実行管理部１２２は、制御管理部１２１を介して予約解放通知をサービス制御装置９１に通知する。更に、ステップＥ１３において、実行管理部１２２は、リソース予約待ち管理部１２６で管理していた予約待ち情報を解除し、通信管理装置９３に制御管理部１２１を介してハンドオーバー処理失敗を通知することで通信が切断される。
【００６４】
この他、ハンドオーバーを通知された実行管理部１２２が、リソース予約管理部１２５及びリソース予約待ち管理部１２６に該当識別子を確認した結果、どちらでも管理されていない場合には、リソース管理部１２４に問い合わせを行う。この結果、空きリソースがある場合は、その通信への割当てを行うことでハンドオーバー処理を完了し、空きリソースがない場合は、通信管理装置９３にハンドオーバー失敗を通知することで通信が切断される。
【００６５】
次に、図１０を参照して、リソース管理装置４１がリソース予約解除時に行う処理を説明する。
ステップＦ１において、実行管理部１２２が、上述で説明したように通信終了又は別のエリアでのハンドオーバー失敗により、サービス制御装置９１からの予約解除指示を、制御管理部１２１を介して受信したとする。この場合、ステップＦ２において、実行管理部１２２は、予約解除指示の中で通知された通信識別子をもとに、リソース予約管理部１２５及びリソース予約待ち管理部１２６に対して予約解除を通知することによって、予約テーブル及び予約待ちテーブルの検索を行う。これによってステップＦ３で、その通知に応じて各管理部１２５，１２６が、管理しているリソース予約又はリソース予約待ちを解除する。これにて、リソース予約解除が終了する。
【００６６】
次に、本リソース予約システム全体によるリソース予約及びハンドオーバー処理の動作を、図１１に示すフローチャートと図１を併用して説明する。但し、説明を分かりやすくするため、移動端末機１０をターゲットとする。
まず、ステップＧ１において、リソース予約を行う際に、通信中ユーザの識別を行う。即ち、サービス制御装置９１が、通信管理装置９３に通信中ユーザの移動端末機の問い合わせを行い、そのユーザ識別子、通信識別子、通信開始時刻を取得する。この取得内容を解釈することによって通信中ユーザの移動端末機があるか否かを判定する。ここでは、通信中ユーザの移動端末機が移動端末機１０であるとする。
【００６７】
次に、ステップＧ２において移動予測可能か否かを判定する。これは、サービス制御装置９１は、リソース予約処理又はリソース予約待ち処理を既に行っているユーザの通信を除く、通信中ユーザの移動端末機１０を対象として移動予測装置９２に移動予測の可否を問い合わせることによって行われる。
その判定結果、移動予測装置９２から移動予測不可能と応答が返ってきた場合は、サービス制御装置９１は処理を終了する。
【００６８】
一方、移動予測可能と応答が返ってきた場合は、その移動予測可能な通信中ユーザの移動端末機１０が行っている通信をもとに、移動予測装置９２からサービス制御装置９１に、通信識別子と、移動予測ルートと、移動予測ルート上の各エリア２１〜２３へのハンドオーバー予測時刻との対が通知される。
これらの通知を受信したサービス制御装置９１は、その通信識別子をもとに、移動端末機１０の通信の予測通信時間及び必要となるリソース量を取得し、ステップＧ３において、その取得されたリソース量を確認し、また、ステップＧ４において、その取得された予測通信時間と、上記の通信開始時刻と現在時刻とから予測通信継続時間を算出する。
【００６９】
そして、ステップＧ５において、その算出された予測通信継続時間と上記の移動予測ルートと、この移動予測ルート上の各エリア２１〜２３へのハンドオーバー予測時間とから、予約を行うべき対象エリアを決定する。ここでは、エリア２１が決定されたとする。
また、サービス制御装置９１は、リソース管理装置４１〜４３の中で予約が必要だと判断したリソース管理装置（この場合、リソース管理装置４１）に対して、前述のハンドオーバー予測時刻及び次のエリア２２へのハンドオーバー予測時刻と、必要となるリソース量と、通信識別子とにより予約を指示する。そして、その予約指示を行ったリソース管理装置４１の識別子と通信識別子とを格納する。これにてサービス制御装置９１によるリソース予約が終了する。
【００７０】
次に、ステップＧ６において、サービス制御装置９１から上記のリソース予約指示を受けたリソース管理装置４１は、予約可能か否かを判定する。即ち、リソース管理装置４１は、その指示されたリソース量を、ハンドオーバー開始から次のエリア２２へのハンドオーバー開始までの指定された時間の間、予約が可能かどうか判定する。
【００７１】
この判定結果、予約可能な場合はステップＧ７において、リソース管理装置４１は、通信識別子と、予約リソース量と、指定時間を予約テーブルに対で管理する。つまり、リソース予約処理を行う。
一方、予約不可能な場合はステップＧ８において、リソース管理装置４１は、通信識別子と、予約リソース量と、指定時間を予約待ちテーブルに対で管理する。つまり、リソース予約待ち処理を行う。
【００７２】
このリソース予約待ち処理時に、ステップＧ９において、リソース管理装置４１は、空きリソースがあるか否かを判定する。つまり、通信終了及び通信の別エリアへのハンドオーバーが行われる場合には、その通信が使用しているリソースが解放されるため、リソース管理装置４１で管理しているリソースに空きができ、この結果、予約待ちの通信の中から予約可能になる通信ができる。
【００７３】
このように空きリソースができた場合は、ステップＧ７へ進んでリソース予約処理を行う。このリソース予約処理後、ステップＧ１０において、リソース管理装置４１は、該当エリア２１へのハンドオーバーが検出されたか否かを判定する。
この判定結果、ハンドオーバーが検出されたとする。つまり、リソース管理装置４１は、通信管理装置９３から通信中ユーザの移動端末機１０のハンドオーバーが通知された場合、これと合わせて通知された通信識別子をもとに、その移動端末機１０の通信のリソース予約を行っているかどうかを確認する。ここで、該当識別子が存在してリソース予約が行われているとすると、ステップＧ１１において、リソース管理装置４１は、予約されているリソースを、その移動端末機１０の通信に割当てる。
【００７４】
そして、ステップＧ１２において、リソース管理装置４１で管理している予約情報を開放することで、ハンドオーバー処理を完了させる。
一方、ステップＧ９の判定において空きリソースがない場合は、ステップＧ１３において、リソース管理装置４１は、該当エリア２１へのハンドオーバーが検出されたか否かを判定する。この結果、検出されなければステップＧ９へ戻って、空きリソース検索処理を行う。
【００７５】
一方、ハンドオーバーが検出された場合、ステップＧ１４において、リソース管理装置４１は、管理している予約待ち情報を開放し、ステップＧ１５において、通常のハンドオーバー処理に移行する。そして、ステップＧ１６において、そのハンドオーバー処理が可能か否かを判定する。但し、同一エリアにおいて、予約待ちが行われるリソース群は、通常の通信を行うためのリソース群と分けられているものとする。
【００７６】
その判定結果、可能であれば、リソース管理装置４１は、ハンドオーバー処理を完了させる。一方、不可能であれば、ステップＧ１７において、リソース管理装置４１は、該当移動端末機に係る全エリア２１〜２３の予約を解放する処理を行い、ハンドオーバー処理を終える。
次に、移動予測装置９２による移動予測が誤った場合の処理について説明する。但し、その移動予測の誤りを、以降、移動予測失敗と表現する。
【００７７】
移動予測失敗は、例えば、ユーザが電車等の交通機関を利用していた場合に、その交通機関のダイヤが乱れた時や、普段、自宅から学校へ直接向かうユーザが通学途中で忘れ物に気付いて一度家に戻る場合などが例として挙げられる。
移動予測失敗は、サービス制御装置９１が移動予測装置９２に問い合わせることで得られたユーザの移動予測が、実際のユーザの移動と異なっている場合に判定することができる。
【００７８】
この移動予測失敗の判定は、サービス制御装置９１が、後述する第１から第３の方法の内、１つ以上の方法を用いて行う。そして、移動予測失敗と判定された場合に、サービス制御装置９１が、新たな移動予測に基づいたリソース予約及び、リソース予約の解除を実施するようになっている。
即ち、図１２のフローチャートに示すように、サービス制御装置９１が、ステップＨ１において、移動予測装置９２に新たなユーザの移動予測を問い合わせて取得する。次に、ステップＨ２において、その取得したユーザの移動予測と、事前に保持していた移動予測とが同一か否かを判定する。この結果、同一でなければステップＨ３において、新たな移動予測に基づいたリソース予約の修正を行う、同一であればステップＨ４において、予測情報の誤り通知を行い、ステップＨ５において、該当ユーザのリソース予約の解除処理を行う。
【００７９】
第１の移動予測失敗判定方法は、移動予測装置９２が、事前にサービス制御装置９１からの問い合わせに対して応答通知した、あるユーザの移動予測が変更されたことを契機として、サービス制御装置９１に新たな移動予測情報を通知する方法である。
第２の移動予測失敗判定方法は、リソース管理装置４１〜４４の少なくとも１つが、ある通信に対して予測されたハンドオーバー時刻から予め定められた一定時間内に、ハンドオーバーが行われなかったことを検知し、これを契機として、サービス制御装置９１に予約解放通知を行う方法である。
【００８０】
第３の移動予測失敗判定方法は、サービス制御装置９１において、予測された通信継続時間経過後も通信が継続されていることを検知し、これを契機とする方法、又は、予測された通信継続時間に予め定められた時間分だけ近づいた時刻において、通信が継続されていることを検知し、これを契機とする方法である。
これらのような第１〜第３の移動予測失敗判定方法には、後述する移動速度の予測が失敗（移動速度予測失敗）した場合と、移動方向の予測が失敗（移動方向予測失敗）した場合と、通信継続時間の予測が失敗（通信継続時間予測失敗）した場合との３つのケースが存在する。
【００８１】
次に、その３つのケースの予測失敗時に行う処理の具体例を説明する。
まず、移動速度予測失敗の場合の処理について説明する。
サービス制御装置９１は、移動速度の予測が失敗したことを検知すると、移動予測装置９２への問い合わせによって得られる新たな移動予測に基づき、事前の予約を解除し、新たな予約を行う。移動予測装置９２への問い合わせによって新たな移動予測が得られなかった場合、即ち、事前に入手した移動予測と同一の移動予測が得られた場合、この移動予測情報は誤りであることが判明しているため、サービス制御装置９１から移動予測装置９２に予測情報誤りを通知し、予約を解除する。この場合の具体例を示したのが図１３である。
【００８２】
図１３において、あるユーザの移動端末機が通信を開始した時刻をｔ００とし、通信を開始したエリアをエリア２１とする。また、ユーザの移動予測をユーザの移動予測１５１とし、ユーザの移動予測１５１によってユーザがエリア２１から移動すると予測されるエリアをそれぞれ、エリア２２、エリア２３、エリア２４、エリア２５とする。また、それぞれのエリアにハンドオーバーすると予測される時刻をそれぞれ、ｔ０１，ｔ０２，ｔ０３とし、ユーザの通信が終了すると予測される時刻をｔ０４とし、実際のユーザの移動を実際のユーザの移動１５２とし、実際のユーザの移動１５２により再予測されるユーザの新たな移動予測をユーザの新たな移動予測１５３として記載している。
【００８３】
図１３において、通信開始からエリア２２にハンドオーバーする前までの間にサービス制御装置９１においてリソース予約処理が行われたとする。この場合、サービス制御装置９１では、移動予測装置９２から得たユーザの移動予測１５１と、算出した通信継続時間とからエリア２２〜２４に対してリソース予約を行う。
【００８４】
図１３では、実際のユーザの移動１５２がユーザの移動予測１５１と比較して、同一ルート上ではあるが、速度が遅かった状態を示している。この状態を、サービス制御装置９１が、第１及び第２の移動予測失敗判定方法の何れかの方法で検知すると、サービス制御装置９１は、移動予測装置９２に再度ユーザの移動予測を問い合わせ、これによりユーザの新たな移動予測１５３を得る。
【００８５】
このユーザの新たな移動予測１５３によれば、通信終了予測時刻ｔ０４において、エリア２４にハンドオーバーすることはない。このため、サービス制御装置９１は、事前にエリア２４のリソース管理を行っているリソース管理装置４３に対して行っていたリソース予約を解除し、同時にエリア２３に対して行っていたリソース予約でのハンドオーバー予測時刻の修正を、エリア２３のリソース管理を行っているリソース管理装置４３に通知する。
【００８６】
但し、ここでは、リソース管理装置４３がエリア２４のリソース管理を行っており、このリソース管理装置４３以外にエリア２４における通信のリソース管理を行っているリソース管理装置が他にないと仮定した。また、エリア２３のリソース管理もリソース管理装置４３で行っていると仮定する。
このようなリソース管理装置４３への通知によって、ユーザの移動速度の予測１５１が失敗した場合には、リソース予約状態を修正することで実際のユーザ１５２の移動に合わせたリソース予約が可能となる。また、実際のユーザの移動１５２の速度が、ユーザの移動予測１５１の速度よりも速かった場合にも、同様にリソース予約状態を修正することで対応が可能であるが、ここでは説明は省略する。
【００８７】
次に、移動方向予測失敗の場合の処理について説明する。
サービス制御装置９１は、移動方向の予測が失敗したことを検知すると、移動予測装置９２への問い合わせによって得られる新たな移動予測に基づき、事前の予約を解除し、新たな予約を行う。また、移動予測装置９２への問い合わせによって新たな移動予測が得られなかった場合、即ち事前に入手した移動予測と同一の移動予測が得られた場合、この移動予測情報は誤りであることが判明している。このため、サービス制御装置９１から移動予測装置９２に予測情報誤りを通知し、予約を解除する。この場合の具体例を示したのが図１４である。
【００８８】
図１４において、あるユーザの通信開始時刻を時刻ｔ００とし、通信開始エリアをエリア２１とし、ユーザの移動予測１５１に基づいてエリア２２，２３，２４にハンドオーバーされると仮定し、それぞれのエリア２２〜２４へのハンドオーバー予測時刻を、それぞれ時刻ｔ０１，ｔ０２，ｔｏ３とする。また、実際のユーザの移動１５２によりエリア２２の次にハンドオーバーするエリアを順にエリア２６，２７，２８とし、通信終了予測時刻を時刻ｔ０４とする。
【００８９】
図１４において、エリア２２〜２４を管理するリソース管理装置４３に対して、ユーザの移動予測１５１に従ったリソース予約が行われていた場合に、サービス制御装置９１が、時刻ｔ０２以降に、移動方向予測が失敗したことを第１及び第２の移動予測失敗判定方法の何れかの方法で検知したとする。この場合、サービス制御装置９１は、エリア２３と２４を管理するリソース管理装置４３に対して行っていたリソース予約を解除すると共に、移動予測装置９２に移動予測を問い合わせる。この問い合わせした結果、移動予測が更新されていた場合は、新たな移動予測に基づいた予約処理を行い、移動予測が更新されていなかった場合は、移動予測装置９２に対して予測情報誤りを通知して予約を解除する。
【００９０】
次に、通信継続時間予測失敗の場合の処理について説明する。
ここでは、通信継続予測時間内に通信が終了しなかった場合を記載する。逆に通信継続予測時間の間に通信が終了した場合には、前述の方法により処理が行われる。
サービス制御装置９１は、第３の移動予測失敗判定方法によって通信継続予測時間内に通信が終了しなかったことを検知すると、次の方法Ａ，Ｂ，Ｃの何れか１つの方法で処理を行う。
【００９１】
図１５は、第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ａによる具体例を示す図である。
図１５において、サービス制御装置９１は、ユーザの移動予測１５１と通信終了予測時間とからエリア２２〜２４のリソースを管理するリソース管理装置４３に対してリソース予約を行っている。この場合に、サービス制御装置９１は、通信継続予測時間内に通信が終了しなかったことを検知すると、これを契機として、以降はリソース予約を行わない。この場合、図１３に示すようにエリア２５，２６に対しては、通常のハンドオーバー処理が行われる。この方法Ａによれば、通信継続予測時間を越える通信に対しては、リソース予約が行われないため方法Ｂ，方法Ｃで説明するような複雑な処理を行う必要がない。
【００９２】
図１６は、第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ｂによる具体例を示す図である。
図１６においては、図７と同様にエリア２４までのリソース予約が行われており、サービス制御装置９１が、通信継続予測時間内に通信が終了しなかったことを検知すると、これを契機として、移動予測装置９２に対して問い合わせを行った結果をもとに、近隣のエリア群に対して追加でリソース予約を行う。近隣のエリア群としては隣接する単一エリアとする場合や、隣接する複数のエリア群とする場合などがある。
【００９３】
追加で行われるリソース予約は、前述のリソース予約と同等に予測されるリソース量１５４と同量のリソース１５５を事前予約する。時刻ｔ０６において、もしくは、時刻ｔ０６に近い時刻において、更に通信が継続された場合には、方法Ａ〜Ｃの何れかの方法により処理が継続されるが、更に通信が継続された場合のエリア群の選定方法は順次変更することがある。例えば処理が継続されるに従って、対象エリア群を狭めるのが一般的である。
【００９４】
図１７は、第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ｃによる具体例を示す図である。
図１７においては、図１５及び図１６と同様に、エリア２４までのリソース予約が行われており、サービス制御装置９１が通信継続予測時間内に通信が終了しなかったことを検知すると、これを契機とし、移動予測装置９２に対して問い合わせを行った結果と、通信種別毎の平均追加通信時間とから追加通信継続時間ｔ１１を算出し、この時間ｔ１１に移動すると予測されるエリア２５のリソースを管理するリソース管理装置に対して、追加でリソース予約を行う。
【００９５】
時刻ｔ０６において、もしくは、時刻ｔ０６に近い時刻において、更に通信が継続された場合には、方法Ａ〜Ｃの何れかの方法により処理が継続されるが、更に通信が継続された場合の平均追加通信時間は順次変更することがある。例えば処理が継続されるに従って平均追加通信時間は狭められるのが一般的である。
このように、本実施の形態の移動通信網におけるリソース予約システムによれば、移動予測装置９２によって、移動端末機１０が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ移動端末機１０がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める。また、サービス制御装置９１によって、移動端末機１０の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、移動予測装置９２で求められた移動予測ルート上の各エリアの中から移動端末機１０がハンドオーバー可能なエリアを、予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する。更に、リソース管理装置（例えば４１）によって、サービス制御装置９１により特定されたエリアに、移動端末機１０の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、移動端末機１０の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てるようにした。
【００９６】
つまり、移動端末機１０の移動予測ルートを求め、この求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機１０のリソースを予約するエリアを特定し、この特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機１０に割り当てるようにしたので、移動端末機１０は移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。従って、移動端末機１０は、移動しながら途切れることなく通信を継続することができる。
【００９７】
また、リソース管理装置４１が、サービス制御装置９１により特定されたエリアにリソース不足で移動端末機１０のリソースが予約不可能と判定された際に、そのリソースが予約可能となるまで予約待ちを行い、予約可能となった時点でリソースの予約を行うようにした。つまり、移動先エリアへのリソース予約時に、リソース不足で予約ができない場合、空きリソースができるまで待って予約を行うようにしたので、移動先エリアへのリソースが不足していても、直ぐにリソース予約処理を終了するのではなく、その予約を待機状態としてリソース予約処理を継続することができる。従って、リソース予約を効率よく行うことができる。
【００９８】
また、リソース管理装置４１が、リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、予約リソース群において予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機１０からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、通常リソース群の割当で依頼のハンドオーバー処理が可能であれば、予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を行うようにした。つまり、リソースの予約待ちを行っているエリアに、その予約待ちを行った移動端末機１０からハンドオーバーの依頼があった場合に、通常リソース群でのハンドオーバー処理が可能であれば、それを用いてハンドオーバーを行うことができる。この際、リソースの予約待ちを解除するので、エリアのリソースを効率よく活用することができる。
【００９９】
また、リソース管理装置４１が、リソースの予約を行うための予約リソース群と通常の通信を行うための通常リソース群とを同一エリア内で区分けしておき、予約リソース群において予約待ちが行われている状態にあって、この予約待ちのエリアに該当移動端末機１０からのハンドオーバーの依頼が行われた場合、通常リソース群の割当で依頼のハンドオーバー処理が不可能であれば、当該移動端末機１０に係る全エリアの予約待ちを解除し、当該ハンドオーバー処理を中止するようにした。つまり、移動端末機１０が移動先エリアでハンドオーバーが行えないと判定された場合に、そのハンドオーバー処理を中止すると共に、当該移動端末機１０のリソース予約待ちの解除を全エリアにおいて行うようにしたので、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。
【０１００】
また、移動予測装置９２が、移動予測ルートを移動する移動端末機１０の速度が変更された場合に、その変更後の速度をもとにハンドオーバー予測時刻を新規に求め、サービス制御装置９１が、移動予測ルート上の各エリアの中から該当移動端末機１０がハンドオーバー可能なエリアを、予測通信継続時間と新規に求められたハンドオーバー予測時刻との比較により特定するようにした。つまり、移動端末機１０の移動速度が変更されても、その変更に応じて移動端末機１０のハンドオーバー予測時刻を求め、移動端末機１０が移動中の移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機１０のリソースを予約するエリアを特定するようにしたので、移動端末機１０が実際にハンドオーバーすると予測されるエリアにリソースを適正に予約することができる。従って、ハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機１０に割り当てて、確実にハンドオーバーを行うことができる。
【０１０１】
また、移動予測装置９２が、求めた移動予測ルートが変更された場合に、その変更後の移動予測ルートを求め、この変更後の移動予測ルート上の各エリアへ移動端末機１０がハンドオーバーを行うと予測される新規のハンドオーバー予測時刻を求め、サービス制御装置９１が、予測通信継続時間内に、移動予測装置９２で求められた変更後の移動予測ルート上の各エリアの中からハンドオーバー可能なエリアを、予測通信継続時間と新規のハンドオーバー予測時刻との比較により特定するようにした。つまり、移動端末機１０の移動予測ルートが変更されても、このルート変更に応じて移動端末機１０のリソースを予約するエリアを特定するようにしたので、移動端末機１０の実際の移動ルート上に存在するエリアにリソースを適正に予約することができる。従って、ハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機１０に割り当てて、確実にハンドオーバーを行うことができる。
【０１０２】
また、リソース管理装置４１が、移動予測装置９２で求められたハンドオーバー予測時刻から予め定められた時間内に移動端末機１０からのハンドオーバーが行われなかった場合、当該移動端末機１０のリソース予約を解除し、この解除したことをサービス制御装置９１へ通知するようにした。つまり、リソース予約を行った移動端末機１０が、予め定められた時間内にハンドオーバーを行わなかった場合に、そのリソース予約を解除するようにしたので、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。また、その解除をサービス制御装置９１も知ることができるので、サービス制御装置９１での無駄なリソース予約のための制御を無くすことができる。
【０１０３】
また、サービス制御装置９１が、移動端末機１０の通信が予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、リソース管理装置４１が、サービス制御装置９１によって移動端末機１０の通信が予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、当該移動端末機１０のリソースの予約を解除するようにした。この場合、リソース予約のためのパラメータの１つである予測通信継続時間を過ぎても移動端末機１０が通信を行っているので、移動端末機１０が停止して通信を行っている可能性などが考えられるが、上記構成によって、その予測通信継続時間を経過した通信を検知することで該当移動端末機１０のリソース予約を解除すれば、エリアのリソースを無駄遣いすることなく効率的に使用することができる。
【０１０４】
また、サービス制御装置９１は、移動端末機１０の通信が予測通信継続時間を経過しても継続されているか否かを検知し、リソース管理装置４１が、サービス制御装置９１によって移動端末機１０の通信が予測通信継続時間経過後も継続していることを検知した際に、サービス制御装置９１により特定されたエリア以外の近隣エリアに、当該移動端末機１０のリソース予約を行うようにした。この場合、リソース予約のためのパラメータの１つである予測通信継続時間を過ぎても移動端末機１０が通信を行っているので、移動端末機１０がリソース予約を行ったエリア以外のエリアへ移動する可能性などが考えられるが、上記構成によって、移動端末機１０が移動すると予測されるリソース予約未実施のエリアに、リソース予約を行うことができるので、移動端末機１０は、移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行うことができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、通信網で無線通信を行う移動端末機が、ハンドオーバーにより無線通信を継続するための移動先のエリアへ移動する際に、この移動先エリアに、通信に必要な通信資源であるリソースを事前に予約することによって通信を継続する際に、移動端末機が移動すると予測される移動予測ルートを求め、この移動予測ルート上の各エリアへ移動端末機がハンドオーバーを行うと予測されるハンドオーバー予測時刻を求める。また、移動端末機の通信開始時刻と現在時刻との比較から予測通信継続時間を求め、この予測通信継続時間内に、先に求められた移動予測ルート上の各エリアの中から移動端末機がハンドオーバー可能なエリアを、予測通信継続時間とハンドオーバー予測時刻との比較により特定する。この特定されたエリアに、移動端末機の通信リソース量のリソースが予約可能かどうかを判定し、予約可能と判定されたエリアにのみリソースの予約を行い、この予約リソースを、移動端末機の該当エリアへのハンドオーバー時に割り当てるようにした。
【０１０６】
つまり、移動端末機の移動予測ルートを求め、この求められた移動予測ルートの各エリアの中から、移動端末機のリソースを予約するエリアを特定し、この特定エリアにリソースを予約してハンドオーバー時に、その予約リソースを移動端末機に割り当てるようにしたので、移動端末機が移動先のエリアに確実にハンドオーバーを行って途切れることなく通信を継続することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるリソース管理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおける他のリソース管理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置がリソース予約時に行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置がリソース予約を解除する処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるリソース管理装置がリソース予約時に行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置がリソース予約待ち時に行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置がハンドオーバー時に行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置がリソース予約解除時に行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システム全体によるリソース予約及びハンドオーバー処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおけるサービス制御装置による移動予測が誤った場合（移動予測失敗）の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおいて移動速度予測失敗時の処理の具体例を説明するための図である。
【図１４】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおいて移動方向予測失敗時の処理の具体例を説明するための図である。
【図１５】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおいて第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ａによる処理の具体例を説明するための図である。
【図１６】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおいて第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ｂによる処理の具体例を説明するための図である。
【図１７】上記実施の形態に係る移動通信網におけるリソース予約システムにおいて第３の移動予測失敗判定方法の内の方法Ｃによる処理の具体例を説明するための図である。
【図１８】従来のハンドオーバー処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  移動端末機
１１  移動通信網
２１，２２，２３  無線エリア
３１，３２，３３  基地局
４１，４２，４３，４４  リソース管理装置
５１〜５３  通信路
６１  通信路集約装置
９１  サービス制御装置
９２  移動予測装置
９３  通信管理装置
７１〜７４，８１〜８６，９４〜９７  信号線
１０１  問い合わせ実行管理部
１０２  実行管理部
１０３  遠隔制御管理部
１０４  通信識別情報・予約エリア管理部
１０５  属性管理部
１２１  制御管理部
１２２  実行管理部
１２３  遠隔制御管理部
１２４  リソース管理部
１２５  リソース予約管理部
１２６  リソース予約待ち管理部
【図１】
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【図２】
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【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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