(57)【要約】【課題】  ＩＰ網で移動通信システムを実現した場合に、瞬断やパケットロスを発生させず、またネットワーク全体の性能劣化を引き起こすことなくハンドオーバを行うことができる移動通信システムを得る。【解決手段】  ＭＮ１６１はセル１３１からセル１３２へのハンドオーバ時、ＢＴＳ１２２が接続されているリンク１１２のＣｏＡを取得しＢＴＳ１２１へ送信する。ＢＴＳ１２１はＭＮ１６１からＣｏＡを受信すると、ＢＴＳ１２２へのデータ転送時間を測定し、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットをＢＴＳ１２２へ転送すると共に転送時間経過後にＭＮ１６１へ無線データとして送信する。ＢＴＳ１２２は、ＢＴＳ１２１からの転送データをＭＮ１６１へ無線データとして送信する。ＭＮ１６１はハンドオーバ完了時、ＣＮ１０３宛にＣｏＡ付きのメッセージを送信する。ＣＮ１０３は、このメッセージを受信すると経路変更を行いＢＴＳ１２２へ直接データ送信を行う。【選択図】      図１
2007311952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムであって、
前記移動端末は、ハンドオーバ時、ハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知し、
前記無線基地局各々は、前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う手段を有し、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局各々は、通知された送信タイミングで転送データが前記移動端末へ送信されるよう、前記データ転送時間に基づく送信タイミングを前記アドレス情報により指定される無線基地局に通知することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記無線基地局各々は、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へ測定メッセージを送信し、前記アドレス情報により指定される無線基地局からの応答メッセージを受信することにより前記データ転送時間の測定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記応答メッセージは前記アドレス情報により指定される無線基地局内における遅延時間の情報を含み、前記データ転送時間は前記遅延時間を含むことを特徴とする請求項３記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記アドレス情報はＣｏＡ（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）情報であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の移動通信システム。
【請求項６】
受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局であって、
ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う手段を含み、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
通知された送信タイミングで転送データが前記移動端末へ送信されるよう、前記データ転送時間に基づく送信タイミングを前記アドレス情報により指定される無線基地局に通知することを特徴とする請求項６記載の無線基地局。
【請求項８】
自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へ測定メッセージを送信し、前記アドレス情報により指定される無線基地局からの応答メッセージを受信することにより前記データ転送時間の測定を行うことを特徴とする請求項６または７記載の無線基地局。
【請求項９】
前記応答メッセージは前記アドレス情報により指定される無線基地局内における遅延時間の情報を含み、前記データ転送時間は前記遅延時間を含むことを特徴とする請求項８記載の無線基地局。
【請求項１０】
前記アドレス情報はＣｏＡ（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）情報であることを特徴とする請求項６〜９いずれか記載の無線基地局。
【請求項１１】
受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局の動作制御方法であって、
ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行うステップと、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信するステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
【請求項１２】
前記移動端末へ送信するステップは、通知された送信タイミングで転送データが前記移動端末へ送信されるよう、前記データ転送時間に基づく送信タイミングを前記アドレス情報により指定される無線基地局に通知することを特徴とする請求項１１記載の動作制御方法。
【請求項１３】
前記データ転送時間の測定を行うステップは、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へ測定メッセージを送信し、前記アドレス情報により指定される無線基地局からの応答メッセージを受信することにより前記データ転送時間の測定を行うことを特徴とする請求項１１または１２記載の動作制御方法。
【請求項１４】
前記応答メッセージは前記アドレス情報により指定される無線基地局内における遅延時間の情報を含み、前記データ転送時間は前記遅延時間を含むことを特徴とする請求項１３記載の動作制御方法。
【請求項１５】
前記アドレス情報はＣｏＡ（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）情報であることを特徴とする請求項１１〜１４いずれか記載の動作制御方法。
【請求項１６】
受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局の動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う処理と、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信する処理とを含む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】
本発明は移動通信システム、無線基地局、その動作制御方法及びプログラムに関し、特にＡＬＬ−ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網で構成される移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信システムの普及と共に、周波数利用料金の高騰や通信設備費など、通信事業者にかかる負担削減が課題となっている。一方で、通信のＩＴ化に伴い、移動通信網とＩＰ網の融合が注目され始め、設備コストの低減効果があることからも移動通信網のＡＬＬ−ＩＰ化が多くの事業者で検討されている。
【０００３】
現在、第三世代移動通信システムの主流として採用されているＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムや次世代移動通信システムの候補であるＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムでは、移動端末がセル間を移動する際にソフトハンドオーバにより複数の基地局と同時に通信することで、瞬断のない安定した品質を提供できる特徴を有している。しかし、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ６）が導入されることにより割り当て可能なＩＰアドレスが飛躍的に増加し、移動端末に固定ＩＰアドレスを割り当ててＡＬＬ−ＩＰ移動通信網を実現する場合、異なるＩＰ網上に存在する基地局の間でのソフトハンドオーバを実現するためのＩＰ技術の検討が十分なされていなかった。
【０００４】
例えば、移動通信システムとＩＰ網を接続し、通信相手端末（ＣＮ：Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ  Ｎｏｄｅ）−移動端末（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ）間にて固定ＩＰアドレスで、ＭＮが移動していることを意識せずＩＰ通信を行なう場合、従来の技術では同時に複数の無線基地局装置（ＢＴＳ：Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ）を経由してＣＮ−ＭＮ間を接続することができないため、ＭＮのハンドオーバ時に瞬断やパケットロスが発生する可能性がある。
【０００５】
また、ＭＮがセル境界でバインディングアップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅ）メッセージを乱発してしまうこと、また、ホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）から転送先のリンクまでのメトリック（Ｈｏｐ数や帯域幅を表す指標）が大きい場合には大量の転送データがＩＰ網間に存在してしまうことで、ネットワーク全体の性能劣化を引き起こす可能性がある。
【０００６】
以下、図４及び図５を参照して従来の移動通信システムについて具体的に説明する。
【０００７】
図４は従来の移動通信システムの構成を示す図である。図４を参照すると、移動通信システムがＩＰ網１に接続され、ＩＰ網１に接続するリンク２上に存在する通信相手端末であるＣＮ３が、リンク１１上に存在するＢＴＳ２１によって構成されるセル３１にて、固定ＩＰアドレスを持つＭＮ６１と通信している。ＣＮ３とＭＮ６１間の通信は、ＢＴＳ２１とＭＮ６１間も含め全てＩＰにて通信している。ＭＮ６１がセル３２近辺へ移動することで、ＭＮ６１はセル３２のＢＴＳ２２にハンドオーバを試みる。
【０００８】
ハンドオーバ後、ＭＮ６１はセル３２を構成するＢＴＳ２２と通信を行なうため、リンク１２経由でＣＮ３と通信を行なわなければならないが、ＣＮ３はＭＮ６１が移動したことを認識しておらず、リンク１１経由でＭＮ６１と通信しようとしてしまう。よって、ＭＮ６１との通信が途絶えてしまう。
【０００９】
移動体通信環境向けに最適化されたモバイルＩＰ（Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）では、リンク１１上に設置されたＨＡ４１に対しＭＮ６１がハンドオーバを行う旨を伝えるためのバインディングアップデート（Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅ）メッセージを伝えることで、ＭＮ６１がハンドオーバ後、ＨＡ４１はＣＮ３からリンク１１に送信されてきたデータをリンク１２に接続されているＢＴＳ２２のセル３２内に在圏するＭＮ６１宛に転送し、ＣＮ３にはＭＮ６１が移動したことを認識させないで、ＣＮ３とＭＮ６１との通信を維持することが可能となっている。
【００１０】
次に、このような従来の移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図５は図４の移動通信システムの動作を示すシーケンス図であり、図５を参照して、ＭＮ６１がセル３１からセル３２にハンドオーバする際の手順について説明する。
【００１１】
（１）ＭＮ６１はハンドオーバ元のセル３１にて、ＢＴＳ２１経由でＣＮ３とＩＰ通信を行なっている（ステップ２０１）。そして、ＢＴＳ２１が無線データとＩＰパケットの変換を行なっている（ステップ２０２）。（図４、図５においてて状態Ａとして示す。）
（２）ＭＮ６１がセル３２境界へ移動すると（ステップ２０３）、セル３２へのハンドオーバが以下の手順で実施される。
【００１２】
（３）ＭＮ６１は、セル３２内の接続しようとするリンク１２のアドレス情報である気付けアドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）をＢＴＳ２２経由で取得する（ステップ２０４）。
【００１３】
（４）ＭＮ６１は取得したＣｏＡをバインディングアップデートメッセージに含めて、ＨＡ４１へ送信し（ステップ２０５）、セル３２からデータを受信する。
【００１４】
（５）ＭＮ６１からバインディングアップデートメッセージを受信したＨＡ４１は、ＭＮ６１宛のＩＰパケットデータをカプセル化し、ＩＰ網１経由でバインディングアップデートメッセージに含まれているＣｏＡにて指定されたＢＴＳ２２へ経路５１を経由してデータ転送を行なう（ステップ２０７）。
【００１５】
（６）ＨＡ４１からＭＮ６１宛の転送データを受信したＢＴＳ２２は、カプセル化を解除し、ＭＮ６１へ無線データとして転送データを送信する（ステップ２０８）。（図４、図５において状態Ｂとして示す。）
【００１６】
このように従来の移動通信システムにおいては、ハンドオーバ時、転送データがＨＡ４１から移動先のＢＴＳへ転送されるため、ＭＮ６１がセル３１及び３２内を移動してもＣＮ３はＭＮ６１の現在位置を意識することなくＭＮ６１との通信を継続することができる。しかしながら、従来のハンドオーバ方法においては、次のような課題がある。
【００１７】
第１の課題は、ＭＮ６１が他のリンクへ移動した際に、パケットロス（データの欠落）が発生する可能性がある。なぜならば、ＭＮ６１が他のリンクへ移動したことで元のＢＴＳからデータ受信ができなくなってから、ＭＮ６１が移動先のＣｏＡを検出するまでの時間と、それとＭＮ６１がＨＡ４１に自分が移動したことを伝えて、ＨＡ４１が転送を開始するまでの間、ＣＮ３とＭＮ６１は通信ができないからである。これに対し、ＭＮ６１が移動元のセル３１の近隣のセル（図４ではセル３２など）宛に、ＨＡ４１があらかじめデータを転送しておき、周辺セルへ無線データ送信をしておくという方法が紹介されている（例えば、特許文献１参照）。これによりパケットロスを防ぐことは可能だが、必要のないセルに対しても無線データを送信してしまうため、無線資源の有効活用ができないという欠点がある。また、近隣セルが多数存在する場合、ＨＡ４１が転送するデータ量が増加し、周辺のネットワークの性能劣化を引き起こす可能性も存在する。
【００１８】
また、他で検討されている対処法では、ＭＮ６１がハンドオーバする前に、ＨＡ４１にてＣＮ３からのデータをバッファリングし、ＭＮ６１がセル３２を構成するＢＴＳ２２へハンドオーバが完了した時点で、ＨＡ４１がバッファリングしていたデータと共にリンク１２にいるＭＮ６１宛への転送を開始する。この対処法では、ハンドオーバ時にパケットロスは発生しないが、ＭＮ６１のハンドオーバ処理が終わるまでの間、ＣＮ３との通信に瞬断が発生してしまうことになる。また、ＨＡ４１がバッファリングしていた大量のデータを一気に送信しようとすることも想定され、ＩＰ網１上に大量のデータが流れ、ネットワーク全体の性能劣化を引き起こす可能性もある。
【００１９】
第２の課題は、ＭＮ６１がリンク１１からのメトリックの大きいリンクへ移動した場合、ＨＡ４１からＭＮ６１へのデータ転送中に遅延が発生したり、大量のデータ転送にてネットワーク全体の性能劣化を引き起こしたりする可能性がある。
【００２０】
このような課題を解決すべく、特許文献２には、ＭＮ６１がハンドオーバを行う際、ハンドオーバ先ＢＴＳ２２が接続されているリンク１２のアドレス情報をバインディングアップデートメッセージに含めてハンドオーバ元ＢＴＳ２１に通知することにより、ハンドオーバ元ＢＴＳ２１からＭＮ６１へデータ送信すると共に、同じデータをハンドオーバ元ＢＴＳ２１からハンドオーバ先ＢＴＳ２２に転送しＢＴＳ２２からもＭＮ６１へデータ送信することが記載されている。これにより、ハンドオーバ元ＢＴＳ２１とハンドオーバ先ＢＴＳ２２の両方からＭＮ６１はデータを受信してソフトハンドオーバ状態になるため、通信の瞬断やパケットロスを発生させずにハンドオーバを行なうことができる。
【００２１】
また、上述したように、ハンドオーバ時、転送データはハンドオーバ元ＢＴＳ２１からハンドオーバ先ＢＴＳ２２へ転送されるが、隣接するＢＴＳ間は、ＩＰ網上でもメトリックが小さい構成で配置できる可能性が高いため、ハンドオーバ時の転送が発生しても、遅延を小さくすることができ、また、局所的にネットワークの負荷が高まるだけで、ネットワーク全体の性能劣化を引き起こす可能性をなくすことができる。
【００２２】
また、特許文献２では、ハンドオーバ完了時、ＭＮ６１からＣＮ３に対しバインディングアップデートメッセージを送信することで、ＣＮ３は、ＭＮ６１宛に送信するＩＰパケットの経路としてハンドオーバ先ＢＴＳ２２を経由する経路を使用することになる。
【００２３】
【特許文献１】特開２００４―１３５１７８号公報
【特許文献２】特開２００６―１１５１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
このように特許文献２記載の技術では、転送データはハンドオーバ元ＢＴＳ２１からハンドオーバ先ＢＴＳ２２へ転送されるが、リンク１１とリンク１２のメトリックが大きい場合、ＢＴＳ２１から転送されるデータがＢＴＳ２２へ到達するまでに遅延が発生し、たとえＭＮ６１がソフトハンドオーバー状態になっても、ＢＴＳ２２から送信される無線データはただのマルチパス干渉ノイズとしか捉えられない可能性があるという問題がある。また、ＢＴＳ２１から転送データを受信したＢＴＳ２２が、カプセル化を解除して無線データとして送信するまでの遅延により、たとえＭＮ６１がソフトハンドオーバー状態になっても、ＢＴＳ２２から送信される無線データはただのマルチパス干渉ノイズとしか捉えられない可能性があるという問題がある。
【００２５】
本発明の目的は、上記のような背景に基づき、ＩＰ網で移動通信システムを実現した場合に、瞬断やパケットロスを発生させずに、またネットワーク全体の性能劣化を引き起こすことなくハンドオーバを行うことができる移動通信システム、無線基地局、その動作制御方法及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】
【００２６】
本発明による移動通信システムは、受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムであって、前記移動端末は、ハンドオーバ時、ハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知し、前記無線基地局各々は、前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う手段を有し、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信することを特徴とする。
【００２７】
本発明による無線基地局は、受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局であって、ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う手段を含み、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信することを特徴とする。
【００２８】
本発明による動作制御方法は、受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局の動作制御方法であって、ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行うステップと、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信するステップとを含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明によるプログラムは、受信される無線データをＩＰパケットデータとしてＩＰ網へ送信し、前記ＩＰ網から受信されるＩＰパケットデータを無線データとして送信する機能を有する複数の無線基地局と、前記無線基地局との間で無線データの送受信を行う機能を有し前記無線基地局を介して前記ＩＰ網へ接続して通信相手端末と通信を行う移動端末とを含む移動通信システムにおける無線基地局の動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、ハンドオーバ時にハンドオーバ先の無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元の無線基地局に通知する前記移動端末から前記アドレス情報の通知を受けたとき、自局から前記アドレス情報により指定される無線基地局へのデータ転送時間の測定を行う処理と、前記ＩＰ網から受信される前記移動端末宛のＩＰパケットデータを前記アドレス情報により指定される無線基地局へ転送すると共に前記データ転送時間に基づく送信タイミングで無線データとして前記移動端末へ送信する処理とを含むことを特徴とする。
【００３０】
このように、本発明では、移動端末がハンドオーバを行う際、ハンドオーバ先無線基地局が接続されているリンクのアドレス情報をハンドオーバ元無線基地局に通知することにより、ハンドオーバ元無線基地局から移動端末へデータ送信すると共に、同じデータをハンドオーバ元無線基地局からハンドオーバ先無線基地局に転送するようにしているので、ハンドオーバ元無線基地局とハンドオーバ先無線基地局の両方から移動端末はデータを受信することができる。
【００３１】
また、ハンドオーバ元無線基地局は、ハンドオーバ元無線基地局からハンドオーバ先無線基地局へのデータ転送時間の測定を行い、ハンドオーバ先無線基地局へ転送されたデータと同じデータを測定されたデータ転送時間に基づく送信タイミングで移動端末に送信するようにしているので、ハンドオーバ元無線基地局とハンドオーバ先無線基地局からのデータ送信タイミング誤差を抑えることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ＩＰ網で移動通信システムを実現した場合に、瞬断やパケットロスを発生させずに、またネットワーク全体の性能劣化を引き起こすことなくハンドオーバを行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は本発明の第１の実施例による移動通信システムの構成を示す図である。図１に示すように、本発明の第１の実施例による移動通信システムは、ＩＰ網１０１とＩＰｖ６にて接続され、セル１３１及びセル１３２で構成されている。ＩＰ網１０１は、ＩＰｖ６にて稼動しているＩＰ網であり、当業者にとって良く知られており、また本発明と直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３５】
リンク１０２は、固有のネットワークであり、ルータ等を介してＩＰ網１０１と接続されている。このリンク１０２にＣＮ１０３が接続されている。リンク１１１は、固有のネットワークであり、ルータ等を介してＩＰ網１０１と接続されている。このリンク１１１にＢＴＳ１２１が接続されている。リンク１１２は、固有のネットワークであり、ルータ等を介してＩＰ網１０１と接続されている。このリンク１１２にＢＴＳ１２２が接続されている。ＣＮ１０３は、リンク１０２に接続され、ＭＮ１６１と固定ＩＰアドレスで通信している。
【００３６】
セル１３１は、リンク１１１によってＩＰ網１０１に接続されるＢＴＳ１２１によって構成され、セル１３２と隣接する。セル１３２は、リンク１１２によってＩＰ網１０１に接続されるＢＴＳ１２２によって構成され、セル１３１と隣接する。
【００３７】
ＢＴＳ１２１及び１２２は、ＭＮ１６１から受信された無線データをＩＰ網１０１へＩＰパケットデータとして送信し、ＩＰ網１０１から受信されたＩＰパケットデータをＭＮ１６１へ無線データとして送信する機能を有する。また、ＢＴＳ１２１及び１２２は、ＭＮ１６１からＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを受信した際、自装置からＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含まれるＣｏＡにて指定されたＢＴＳへのＩＰ網１０１経由のデータ転送時間及び装置内遅延時間（転送データを受信したＢＴＳが、その受信から転送データであるＩＰパケットのカプセル化を解除し無線データとして送信するまでの時間）を定期的に測定する機能を有し、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットデータをカプセル化しＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含まれるＣｏＡにて指定されたＢＴＳへ転送し、測定された転送及び装置内遅延時間経過後にＭＮ１６１へ無線データ送信を行う。
【００３８】
転送及び装置内遅延時間の測定方法について以下に説明する。
【００３９】
（１）ハンドオーバ元ＢＴＳはハンドオーバ先ＢＴＳ宛に遅延時間測定メッセージをＩＰ網１０１を介して送信する。その際、ハンドオーバ元ＢＴＳは送信時間を記憶しておく。
（２）遅延時間測定メッセージを受信したハンドオーバ先ＢＴＳは、装置内遅延時間を付与した遅延時間測定応答メッセージをハンドオーバ元ＢＴＳ宛にＩＰ網１０１を介して送信する。
（３）遅延時間測定応答メッセージを受信したハンドオーバ元ＢＴＳは、（受信時間―送信時間）／２を転送時間として算出し、受信された遅延時間測定応答メッセージより装置内遅延時間を読み出し、転送及び装置内遅延時間を得る。
【００４０】
なお、転送及び装置内遅延時間の測定方法は上述した方法に限られず、以下のように測定を行ってもよい。
【００４１】
（１）複数ＢＴＳ間でＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）にて同期を取り、ＢＴＳ間で共通な時間を有するものとする。なお、ＧＰＳについては当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。
（２）ハンドオーバ元ＢＴＳはハンドオーバ先ＢＴＳ宛に送信時間を付与した遅延時間測定メッセージをＩＰ網１０１を介して送信する。
（３）遅延時間測定メッセージを受信したハンドオーバ先ＢＴＳは、受信時間及び装置内遅延時間を付与した遅延時間測定応答メッセージをハンドオーバ元ＢＴＳ宛にＩＰ網１０１を介して送信する。
（４）遅延時間測定応答メッセージを受信したハンドオーバ元ＢＴＳは、受信時間−送信時間を転送時間として算出し、受信された遅延時間測定応答メッセージより装置内遅延時間を読み出し、転送及び装置内遅延時間を得る。
【００４２】
ＢＴＳ１２１及び１２２は、他のＢＴＳから転送データを受信した際には、ＩＰパケットのカプセル化を解除し、ＭＮ１６１へそのデータを無線データとして送信する機能を有する。
【００４３】
ＭＮ１６１は、ＢＴＳとの間で無線データの送受信を行う機能を有し、ＢＴＳを介してＩＰ網へ接続してＣＮ１０３と固定ＩＰアドレスを用いて通信している。
【００４４】
ＭＮ１６１が、在圏するあるセルにおいて隣接セルとの境界近辺へ移動すると、ＭＮ１６１はこの隣接セルを構成するＢＴＳにハンドオーバを試みる。ハンドオーバ時、ＭＮ１６１は隣接セルを構成するＢＴＳが接続されているリンクのＣｏＡを取得し、ハンドオーバ元のＢＴＳへ取得したＣｏＡをＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含めて送信する。Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージ送信後、ＭＮ１６１はハンドオーバ元のＢＴＳと隣接ＢＴＳとの両方からデータ受信を行うことによりソフトハンドオーバ状態となる。ソフトハンドオーバ状態ではＭＮ１６１はＣＮ１０３に対して、Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを送信しない。ＭＮ１６１のハンドオーバ完了時、ＭＮ１６１は隣接ＢＴＳが接続するリンク経由でＣＮ１０３宛にＣｏＡ付きのＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを送信する。
【００４５】
ＣＮ１０３は、リンク１０２に接続し、ＭＮ１６１と固定ＩＰアドレスで通信している。ＣＮ１０３がＭＮ１６１からのＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを受信すると、Ｂｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含まれるＣｏＡに基づいて経路変更を行うことにより、ハンドオーバ先ＢＴＳ経由でＭＮ１６１にデータ送信を行うような経路を選択する。この経路指定機能は、ＩＰｖ６の標準機能であり、本説明からは省略する。
【００４６】
次に、図１に示した本発明の第１の実施例による移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を、図１及び図２を用いて説明する。図２は本発明の第１の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンス図であり、図２を参照して、ＭＮ１６１がセル１３１からセル１３２にハンドオーバする際の手順について説明する。
【００４７】
（１）ＭＮ１６１はハンドオーバ元のセル１３１にて、ＢＴＳ１２１経由でＣＮ１０３とＩＰ通信を行っている（ステップ３０１）。ＢＴＳ１２１が無線データとＩＰパケットの変換を行っている（ステップ３０２）。また、ＣＮ１０３は送信するＩＰパケットの経路指定をＢＴＳ１２１の所属するリンク１１１としている。（図１及び図２において状態Ａとして示す。）
（２）ＭＮ１６１がセル１３２境界へ移動すると（ステップ３０３）、セル１１２へのハンドオーバが以下の手順で実施される。
【００４８】
（３）ＭＮ１６１はセル１３２の接続するリンク１１２のＣｏＡをＢＴＳ１２２経由で取得する（ステップ３０４）。
（４）ＭＮ１６１は取得されたＣｏＡをＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含めて、ＢＴＳ１２１へ送信する（ステップ３０５）。
【００４９】
（５）ＭＮ１６１からＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを受信したＢＴＳ１２１は、ＢＴＳ１２１とＢＴＳ１２２間の転送及び装置内遅延時間を測定する（ステップ３０６）。なお、転送及び装置内遅延時間の測定はＭＮ１６１のハンドオーバ中、定期的に行われるものとする。
【００５０】
（６）ＢＴＳ１２１は、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットを受信した際には、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットデータをカプセル化し、経路１５１にて示されるようにＩＰ網１０１経由でＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含まれるＣｏＡにて指定されたＢＴＳ１２２へデータ転送を行うと共に（ステップ３０８）、測定された転送及び装置内遅延時間経過後にＭＮ１６１へデータを無線送信する（ステップ３１０）。
【００５１】
（７）ＢＴＳ１２１からＭＮ１６１宛の転送データを受信したＢＴＳ１２２は、カプセル化を解除し、ＭＮ１６１へ無線データとして転送データを送信する（ステップ３０９）。
【００５２】
（８）ＭＮ１６１は、ＢＴＳ１２１とＢＴＳ１２２から同じデータを受信できるため、ソフトハンドオーバ状態となる（ステップ３１１）。（図１及び図２において状態Ｂとして示す。）
【００５３】
（９）ＭＮ１６１のハンドオーバが終了した際（ステップ３１２）、ＭＮ１６１はＣＮ１０３に対しＢＴＳ１２２及びリンク１１２経由で、取得されたＣｏＡが含まれるＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを送信する（ステップ３１３）。
【００５４】
（１０）ＣＮ１０３は、ＭＮ１６１からＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを受信すると、ＭＮ１６１宛に送信するＩＰパケットの経路指定をＢＴＳ１２１の所属するリンク１１１からＢＴＳ１２２の所属するリンク１１２に切り替える（ステップ３１４）。
【００５５】
（１１）これにより、ＭＮ１６１は、ＢＴＳ１２２からのみデータを受信することになり（ステップ３１６）、ハンドオーバが完了する。（図１及び図２において状態Ｃとして示す。）
【００５６】
このように本発明の第１の実施例では、ＭＮ１６１はハンドオーバする際、ハンドオーバ元のＢＴＳ１２１とハンドオーバ先のＢＴＳ１２２と両方からデータを受信してソフトハンドオーバ状態になるため、通信の瞬断やパケットロスを発生させずにハンドオーバを行なうことができる。そのため、セル境界のようなＢＴＳからの受信電力が弱くなるような状況で、複数ＢＴＳから電波を受信しレイク合成ができるため、通信品質の向上が期待できる。
【００５７】
また、ハンドオーバ時、転送データはハンドオーバ元ＢＴＳ１２１からハンドオーバ先ＢＴＳ１２２へ転送される。隣接するＢＴＳ間は、ＩＰ網上でもメトリックが小さい構成で配置できる可能性が高いため、ハンドオーバ時の転送が発生しても、遅延を小さくすることができ、また、局所的にネットワークの負荷が高まるだけで、ネットワーク全体の性能劣化を引き起こす可能性をなくすことができる。
【００５８】
また、ハンドオーバ完了時、ＭＮ１６１からＣＮ１０３に対しＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージを送信することで、ＣＮ１０３は、ハンドオーバ先ＢＴＳ１２２を経由する経路を使用することになり、ハンドオーバ元ＢＴＳ１２１からの無線データの送信を終了させ、不要な干渉を低減することが可能となる。
【００５９】
また、リンク１１１とリンク１１２のメトリックが大きい場合、ＢＴＳ１２１から転送されるデータがＢＴＳ１２２へ到達するまでに遅延が発生し、たとえＭＮ１６１がソフトハンドオーバー状態（状態Ｂ）になっても、ＢＴＳ１２２から送信される無線データはただのマルチパス干渉ノイズとしか捉えられない可能性がある。また、ＢＴＳ１２１から転送データを受信したＢＴＳ１２２が、カプセル化を解除して無線データとして送信するまでの遅延により、たとえＭＮ１６１がソフトハンドオーバー状態（状態Ｂ）になっても、ＢＴＳ１２２から送信される無線データはただのマルチパス干渉ノイズとしか捉えられない可能性がある。
【００６０】
ＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、レイク受信によりこのマルチパス干渉ノイズも有効に活用できるものの、遅延時間には限度があり、遅延時間が限界を超えると、マルチパス干渉ノイズにて無線資源の有効活用ができなくなる。また、特開２００５−１１００１４号公報では、ＯＦＤＭＡ移動通信システムにおいて上記条件を回避するため、ハンドオーバ時にのみガードインターバルを増加してシンボル間干渉を軽減させるようにしているが、ガードインターバルを増加させることは、結局通信効率を落として対応しているため、こちらも無線資源の有効活用ができなくなる。
【００６１】
しかしながら、本発明の第１の実施例では、図２のステップ３０６においてハンドオーバ元ＢＴＳ１２１とハンドオーバ先ＢＴＳ１２２間のＩＰ網上での遅延を把握し、この遅延時間に基づく送信タイミングでＢＴＳ１２１がＭＮ１６１にデータを送信するようにしているので、複数ＢＴＳからの送信タイミング誤差を抑え、ＭＮ１６１が受信するハンドオーバー元ＢＴＳ１２１からの無線データとハンドオーバー先ＢＴＳ１２２からの無線データの到達遅延時間を最小に抑えることが可能となる。したがって、ＣＤＭＡ通信方式ではレイク合成が可能となり通信品質の向上につながり、送信電力制御にてＢＴＳからの送信電力を小さくして干渉を抑えることができる。また、ＯＦＤＭＡ通信方式では送信タイミング誤差抑圧により、シンボル間干渉を低減できるため、ガードインターバルを小さく設定することができる。その結果、ＣＤＭＡ通信方式、ＯＦＤＭＡ通信方式どちらにおいても無線資源の有効活用が期待できる。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施例について図面を用いて説明する。本発明の第２の実施例による移動通信システムは、図１に示した第１の実施例による移動通信システムと同様の構成を持つが、ハンドオーバ時のＢＴＳ１２１及び１２２の動作が第１の実施例と異なる。
【００６３】
以下に、本発明の第２の実施例による移動通信システムにおけるハンドオーバ方法を、図１及び図３を用いて説明する。図３は本発明の第２の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンス図であり、図３を参照して、ＭＮ１６１がセル１３１からセル１３２にハンドオーバする際の手順について説明する。なお、図３のステップ４０１〜４０７及び４１２〜４１７は、図２のステップ３０１〜３０７及び３１１〜３１６と同様であるので、その説明は省略する。
【００６４】
ＢＴＳ１２１は、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットを受信した際には、ステップ４０６にて測定された転送及び装置内遅延時間を考慮して送信タイミングを算出し、ＭＮ１６１宛のＩＰパケットデータをカプセル化及び送信タイミングを付与し、ＩＰ網１０１経由でＢｉｎｄｉｎｇ  ｕｐｄａｔｅメッセージに含まれるＣｏＡにて指定されたＢＴＳ１２２へデータ転送１５１を行う（ステップ４０８）。その後、ＢＴＳ１２１は、ＩＰパケットを上記送信タイミングにてＭＮ１６１へ無線データとして送信する（ステップ４１０）。
【００６５】
ＢＴＳ１２１からＭＮ１６１宛の転送データを受信したＢＴＳ１２２は、カプセル化を解除し（ステップ４０９）、転送データに含まれる上記送信タイミングにてＭＮ１６１へ無線データとして該データを送信する（ステップ４１１）。
【００６６】
このように本発明の第２の実施例では、ハンドオーバ元ＢＴＳ１２１は測定された転送及び装置内遅延時間を基に無線データの送信開始時間を制御し、さらにこの送信開始時間の情報を転送データに付与することにより、ハンドオーバ元ＢＴＳ１２１とハンドオーバ先ＢＴＳ１２２とが共にこの送信開始時間に同じ無線データをＭＮ１６１へ送信するようにしているので、ＭＮ１６１が受信するハンドオーバー元ＢＴＳ１２１からの無線データとハンドオーバー先ＢＴＳ１２２からの無線データの到達遅延時間を最小に抑えることが可能となる。
【００６７】
なお、図２及び図３に示した各シーケンスチャートに従ったＢＴＳ１２１及び１２２各々の処理動作は、該装置において、予めＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムを、ＣＰＵ（制御部）となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施例による移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第２の実施例による移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【図４】従来の移動通信システムの構成を示す図である。
【図５】図４の移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０１    ＩＰ網
１０２，１１１，１１２    リンク
１０３    通信相手端末
１２１，１２２    無線基地局装置
１６１    移動端末
１３１，１３２    セル
１５１    経路
【図１】
2007311952.tif 000003
【図２】
2007311952.tif 000004
【図３】
2007311952.tif 000005
【図４】
2007311952.tif 000006
【図５】
2007311952.tif 000007