(57)【要約】【課題】ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることが可能な無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供する。【解決手段】無線基地局装置１０１は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作の発生を予測するためのハンドオーバ予測部２１と、上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ予測部２１によってハンドオーバ動作の発生を予測された無線端末装置２０２を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に上記無線端末装置２０２へ送信するための送信制御部１４とを備える。【選択図】図１５
2013143671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するためのハンドオーバ予測部と、
上位ネットワークから受信したパケットのうち、前記ハンドオーバ予測部によってハンドオーバ動作の発生を予測された前記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に前記無線端末装置へ送信するための送信制御部とを備える、無線基地局装置。
【請求項２】
前記無線基地局装置は、さらに、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した前記無線端末装置宛のパケットを前記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうための転送制御部を備える、請求項１に記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記ハンドオーバ予測部は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信した場合、前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１または請求項２に記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記ハンドオーバ予測部は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信し、前記ハンドオーバ要求に対する応答を前記他の無線基地局装置から受信した場合、前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項５】
前記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が所定条件を満たしたことによって前記無線端末装置が送信する、無線基地局装置からの無線信号の前記無線端末装置における受信電力を示す受信電力情報を、自己の無線基地局装置が受信した場合、前記無線端末装置の前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項６】
前記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値未満である状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が悪い状態の少なくとも一方になった場合、前記無線端末装置の前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項７】
前記ハンドオーバ予測部は、無線基地局装置からの無線信号の無線端末装置における受信電力を示す受信電力情報よりも短い周期で更新され、前記無線端末装置における自己の無線基地局装置からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を取得し、前記受信品質情報の示す受信品質が悪い場合、前記無線端末装置の前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項６に記載の無線基地局装置。
【請求項８】
前記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力との差が小さい状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質との差が小さい状態の少なくとも一方になった場合、前記無線端末装置の前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項９】
前記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値以上である状態、および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が良い状態の少なくとも一方になった場合、前記無線端末装置の前記ハンドオーバ動作が発生すると判断する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
前記送信制御部は、前記対象パケットの宛先の無線端末装置における電波環境が所定条件を満たす場合には、前記対象パケットの優先送信を停止するか、または前記対象パケットの送信を停止する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線基地局装置。
【請求項１１】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するステップと、
上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ動作の発生を予測された前記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に前記無線端末装置へ送信するステップとを含む、通信制御方法。
【請求項１２】
無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、
自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するステップと、
上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ動作の発生を予測された前記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に前記無線端末装置へ送信するステップとを実行させるための、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおける無線基地局装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な屋内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
また、フェムト基地局は特定のエリアに多数設置されることから、フェムト基地局を直接コアネットワークに接続することは難しい。このため、特定のエリアに設置された多数のフェムト基地局を一旦、ＨｅＮＢ−ＧＷ等のゲートウェイ装置に接続し、フェムト基地局とコアネットワークとをＨｅＮＢ−ＧＷ経由で接続することが考えられる。
【０００７】
また、フェムト基地局に加えて、マクロ基地局をベースに、たとえば半径１００メートルから２００メートルのピコセルを形成するピコ基地局も開発されている。
【０００８】
このようなフェムト基地局、ピコ基地局およびマクロ基地局が混在する通信システムであるヘテロジーニアスネットワークでは、たとえばマクロセル内に複数のフェムトセルまたはピコセルが形成される。このため、無線端末装置のハンドオーバが起こりやすくなる。
【０００９】
ここで、無線端末装置のハンドオーバ中に上位ネットワークからハンドオーバ元の無線基地局装置に到着した当該無線端末装置宛の下りパケットを、当該ハンドオーバ元の無線基地局装置がハンドオーバ先の無線基地局装置へ転送するデータフォワーディングを行なう構成が、3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10（非特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V10.5.0 2011.10
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
無線端末装置のハンドオーバが行なわれると、たとえば、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置宛のパケットが廃棄される場合があり、再送処理等によってパケットの伝送遅延時間が増大してしまう。
【００１２】
また、非特許文献１に記載されるようなデータフォワーディングを行なう場合、パケットの伝送遅延時間は、転送に要する時間分長くなる。特に、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、上位ネットワークおよびフェムト基地局間をパケットが一般回線経由で往復することになるため、パケットの伝送遅延時間が大幅に増大してしまい、ＱＣＩ（Quality of Service Class Identifier）等で定義されるパケットの許容遅延時間を超えてしまう可能性がある。このような伝送遅延の増大を抑制し、良好な通信システムを構築する技術が望まれる。
【００１３】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることが可能な無線基地局装置、通信制御方法および通信制御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】
【００１４】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線基地局装置は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置であって、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するためのハンドオーバ予測部と、上位ネットワークから受信したパケットのうち、上記ハンドオーバ予測部によってハンドオーバ動作の発生を予測された上記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に上記無線端末装置へ送信するための送信制御部とを備える。
【００１５】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、ハンドオーバ動作の発生を予測し、予測された無線端末装置宛のパケットを優先的に送信する構成により、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置宛のパケットの廃棄を防ぎ、再送処理等によるパケットの伝送遅延時間の増大を抑制することができる。したがって、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【００１６】
（２）好ましくは、上記無線基地局装置は、さらに、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した上記無線端末装置宛のパケットを上記他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なうための転送制御部を備える。
【００１７】
このように、転送動作すなわちデータフォワーディングを行なうことが可能な通信システムにおいて、自己から他の無線基地局装置へ転送されるパケットの蓄積量を少なくすることができるため、データフォワーディングによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【００１８】
（３）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信した場合、上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００１９】
このように、ハンドオーバ要求の送信を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００２０】
（４）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信し、上記ハンドオーバ要求に対する応答を上記他の無線基地局装置から受信した場合、上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００２１】
このように、ハンドオーバ要求に対する応答を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００２２】
（５）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が所定条件を満たしたことによって上記無線端末装置が送信する、無線基地局装置からの無線信号の上記無線端末装置における受信電力を示す受信電力情報を、自己の無線基地局装置が受信した場合、上記無線端末装置の上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００２３】
このように、無線端末装置における電波環境が所定条件を満たしたか否かを判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００２４】
（６）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値未満である状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が悪い状態の少なくとも一方になった場合、上記無線端末装置の上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００２５】
このように、無線端末装置における電波環境の劣化を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００２６】
（７）より好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、無線基地局装置からの無線信号の無線端末装置における受信電力を示す受信電力情報よりも短い周期で更新され、上記無線端末装置における自己の無線基地局装置からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を取得し、上記受信品質情報の示す受信品質が悪い場合、上記無線端末装置の上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００２７】
このように、受信電力情報よりも更新周期の短い受信品質情報を判断基準とする構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、対象パケットの優先送信を迅速に行なうことができる。
【００２８】
（８）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力との差が小さい状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質との差が小さい状態の少なくとも一方になった場合、上記無線端末装置の上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００２９】
このように、無線端末装置における自己の基地局および周辺基地局からの無線信号の受信電力差を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００３０】
（９）好ましくは、上記ハンドオーバ予測部は、無線端末装置における電波環境が、他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値以上である状態、および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が良い状態の少なくとも一方になった場合、上記無線端末装置の上記ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【００３１】
このように、無線端末装置における周辺基地局からの無線信号の受信状態が良好になったことを判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【００３２】
（１０）好ましくは、上記送信制御部は、上記対象パケットの宛先の無線端末装置における電波環境が所定条件を満たす場合には、上記対象パケットの優先送信を停止するか、または上記対象パケットの送信を停止する。
【００３３】
このように、電波環境が悪化した無線端末装置宛の対象パケットの優先的な送信を少なくとも停止する構成により、パケット送信に必要な無線基地局装置におけるリソースの無駄な消費を抑制することができる。
【００３４】
（１１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置における通信制御方法であって、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するステップと、上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ動作の発生を予測された上記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に上記無線端末装置へ送信するステップとを含む。
【００３５】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、ハンドオーバ動作の発生を予測し、予測された無線端末装置宛のパケットを優先的に送信する構成により、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置宛のパケットの廃棄を防ぎ、再送処理等によるパケットの伝送遅延時間の増大を抑制することができる。したがって、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【００３６】
（１２）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、無線端末装置がハンドオーバ動作を行なうことにより複数の無線基地局装置と通信可能な通信システムにおいて、無線端末装置との間で無線信号を送受信するための無線基地局装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータに、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置のハンドオーバ動作の発生を予測するステップと、上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ動作の発生を予測された上記無線端末装置を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に上記無線端末装置へ送信するステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３７】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、ハンドオーバ動作の発生を予測し、予測された無線端末装置宛のパケットを優先的に送信する構成により、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置宛のパケットの廃棄を防ぎ、再送処理等によるパケットの伝送遅延時間の増大を抑制することができる。したがって、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【図６】図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【図７】ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【図８】ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【図９】データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【図１０】パス切り替え時間を説明するための図である。
【図１１】ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【図１２】フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【図１３】ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の通信プロトコルにおける各レイヤ、およびレイヤ間でやり取りされる情報を示す図である。
【図２０】ＭＡＣスケジューラによるパケットの優先制御の具体例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がパケットの優先制御を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４１】
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのＩＤ（identification）等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。無線端末装置は、この測定結果に基づいて、周辺セルへの移動を開始する。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。
【００４２】
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
【００４３】
また、ハンドオーバとは、通話中またはデータ通信中の無線端末装置の通信相手となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
【００４４】
また、無線端末装置がセルに在圏している、とは、無線端末装置が、当該セルを形成する無線基地局装置を通信先として選択し、かつ当該無線基地局装置と通信可能な状態または通信中である状態を意味する。
【００４５】
フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）  ＳＰＥＣ  ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【００４６】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【００４７】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【００４８】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【００４９】
マクロ基地局およびピコ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局およびピコ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【００５０】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【００５１】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局およびピコ基地局と同じ動作をする。
【００５２】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【００５３】
図１を参照して、通信システム４０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂを備える。図１では、２つの無線基地局装置を代表的に示しているが、さらに多数の無線基地局装置が設けられてもよい。通信システム４０１は、さらに、コアネットワーク３０１に設けられたＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１６１と、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）１６２と、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）１６３とを含む。
【００５４】
無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａまたは無線基地局装置１０１Ｂと、Ｓ−ＧＷ１６１と、Ｐ−ＧＷ１６３と、ルータ１７１〜１７３とを介してＩＰ網３０２におけるサーバ１７４と通信コネクションを確立し、たとえばＩＰ（Internet Protocol）パケットを含む通信データを送受信する。ＩＰ網３０２では、経由するルータの数に応じてＩＰパケットの伝送遅延時間が増大する。
【００５５】
より詳細には、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、無線信号を無線端末装置２０２と送受信することにより、無線端末装置２０２との通信を行なう。
【００５６】
Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢとＩＰ網３０２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１６１は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２から受信した通信データをＰ−ＧＷ１６３経由でＩＰ網３０２へ送信するとともに、ＩＰ網３０２におけるサーバ１７４からルータ１７１〜１７３およびＰ−ＧＷ１６３経由で受信した通信データを無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ経由で無線端末装置２０２へ送信する。
【００５７】
ＭＭＥ１６２は、通信システム４０１における無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂ、および無線端末装置２０２等を管理する。ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂとの間で制御メッセージを送受信する。
【００５８】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３を介してＩＰ網３０２との間で通信データを送受信する。
【００５９】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００６０】
無線基地局装置１０１Ａ，１０１ＢおよびＭＭＥ１６２は、点線で示すように、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００６１】
ＭＭＥ１６２およびＳ−ＧＷ１６１は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００６２】
Ｓ−ＧＷ１６１およびＰ−ＧＷ１６３は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【００６３】
図２は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいてハンドオーバ動作が行なわれる状況の一例を示す図である。
【００６４】
図２を参照して、無線基地局装置１０１Ａ，１０１Ｂは、たとえばフェムト基地局、ピコ基地局またはマクロ基地局である。
【００６５】
無線基地局装置１０１Ａは、セルＣＡを形成し、セルＣＡ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。無線基地局装置１０１Ｂは、セルＣＢを形成し、セルＣＢ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
【００６６】
ここで、無線端末装置２０２からコアネットワーク３０１への方向を上り方向と称し、コアネットワーク３０１から無線端末装置２０２への方向を下り方向と称する。
【００６７】
また、無線端末装置２０２と通信中の無線基地局装置またはハンドオーバ元の無線基地局装置をサービング基地局とも称し、ハンドオーバ先の無線基地局装置をターゲット基地局とも称する。以下、無線基地局装置１０１Ａがサービング基地局であり、無線基地局装置１０１Ｂがターゲット基地局である場合について説明する。
【００６８】
本発明の実施の形態に係る通信システムにおける無線基地局装置および無線端末装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【００６９】
本発明の実施の形態に係る通信システムでは、ハンドオーバ動作の実行判断に電力測定処理（Measurement）を利用する。この電力測定処理は、たとえば３ＧＰＰでは、レイヤ３スタックのＲＲＣ（Radio Resource Control）に対応する。
【００７０】
電力測定処理には、たとえば、周期的電力測定処理（Periodic Measurement）およびイベント起動電力測定処理（Event Triggered Measurement）の２種類がある。イベント起動電力測定処理における測定結果通知の送信は、無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たしたことによって開始される。
【００７１】
たとえば３ＧＰＰでは、周期的電力測定処理の報告周期は１２０ミリ秒〜６０分で設定可能あり、イベント起動電力測定処理の報告周期は０〜５１２０ミリ秒で設定可能であるが、”ＴＳ３６．５０８”および”ＴＳ３６．５２３”において推奨値として記載されているように、測定結果の報告周期の最短時間は、イベントＡ１の２５６ミリ秒であり、それほど短くない。
【００７２】
図３は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【００７３】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられない場合について説明する。
【００７４】
図３を参照して、まず、無線基地局装置１０１Ａおよび無線端末装置２０２間でＲＲＣコネクションが確立している状態において、無線基地局装置１０１Ａは、自己および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を無線端末装置２０２に測定させるための指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を無線端末装置２０２へ送信する。このＲＲＣコネクション再構成指示には、周辺セル情報、すなわち測定対象となる無線基地局装置のセルＩＤが含まれる。また、この測定開始要求には、各無線基地局装置の送信周波数が含まれる（ステップＳ１）。
【００７５】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ａから測定開始要求を受信して、電力測定処理を開始する、すなわち受信した測定開始要求の示す周波数において、測定開始要求の示す無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力を測定する。ここでは、無線端末装置２０２は、イベント起動電力測定処理を行なうものとする。
【００７６】
そして、無線端末装置２０２は、たとえば、受信電力の測定を定期的に行ない、無線基地局装置１０１Ａとの通信状態が悪くなった場合、および無線基地局装置１０１Ａ以外の他の無線基地局装置との通信状態が良くなった場合に、受信電力の測定結果を示す測定結果通知（Measurement Report）を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２）。
【００７７】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線端末装置２０２から受信した測定結果通知に基づいて、当該無線端末装置２０２のハンドオーバ動作を実行すべきか否かを判断し、ハンドオーバ動作を実行すべきであると判断すると、周辺セル情報を参照してたとえば無線基地局装置１０１Ｂをハンドオーバ先として決定する（ステップＳ３）。
【００７８】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ４）。
【００７９】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、無線基地局装置１０１Ｂへ当該ハンドオーバ要求を送信する（ステップＳ５）。
【００８０】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ６）、ＭＭＥ１６２へ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ７）。
【００８１】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線基地局装置１０１Ａへハンドオーバ指示を送信する（ステップＳ８）。
【００８２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２からハンドオーバ指示を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示（RRC Connection Reconfiguration）を送信する（ステップＳ９）。
【００８３】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２へ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ１０）。
【００８４】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の内容を含む、無線端末装置２０２との通信内容等を示す状態通知を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ１１）。
【００８５】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ１インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。以下、このようにＳ１インタフェースを用いる転送動作をインダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【００８６】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知（RRC Connection Reconfiguration Complete）を送信する（ステップＳ１４）。
【００８７】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ１５）。
【００８８】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１６）。
【００８９】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ１７）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ１８）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【００９０】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ１９）。
【００９１】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ２０）。
【００９２】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ２１）。
【００９３】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２２）。
【００９４】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ２３）。
【００９５】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ２４）。
【００９６】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットをＳ−ＧＷ１６１経由で無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ２５およびステップＳ２６）。
【００９７】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ２７）。
【００９８】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２８）。
【００９９】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、ＭＭＥ１６２から端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ２９）、ＭＭＥ１６２へ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ３０）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ３１）。
【０１００】
図４は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスの一例を示す図である。
【０１０１】
ここでは、図２に示すように、無線端末装置２０２が、セルＣＡ内に位置し、無線基地局装置１０１Ａと通信中である状態から、セルＣＡおよびセルＣＢの重複領域へ移動した場合を想定する。また、基地局−基地局間の論理インタフェースであるＸ２インタフェースが無線基地局装置１０１Ａおよび無線基地局装置１０１Ｂ間で用いられる場合について説明する。
【０１０２】
図４を参照して、ステップＳ４１〜ステップＳ４３の動作は、図３に示すステップＳ１〜ステップＳ３の動作と同様である。
【０１０３】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂを示すハンドオーバ要求を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ４４）。
【０１０４】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからハンドオーバ要求を受信して、ＲＲＣコネクション確立処理を行ない（ステップＳ４５）、無線基地局装置１０１Ａへ当該ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答を送信する（ステップＳ４６）。
【０１０５】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ応答を受信して、無線端末装置２０２へハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳ４７）。
【０１０６】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ自己の通信状態等を示す状態通知を送信する。この状態通知に、データフォワーディングにおいて、ターゲット基地局である無線基地局装置１０１Ｂが転送パケットを処理するための、パケットのシリアル番号等の情報が含まれる（ステップＳ４８）。
【０１０７】
そして、無線基地局装置１０１Ａは、Ｘ２インタフェース経由のデータフォワーディングを開始する、すなわち、自己に蓄積されているかまたはＳ−ＧＷ１６１から新たに受信する当該無線端末装置２０２宛のパケットである対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する（ステップＳ４９）。以下、このようにＸ２インタフェースを用いる転送動作をダイレクトデータフォワーディングとも称する。
【０１０８】
次に、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１Ｂ間でＲＲＣコネクションが確立されると、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１ＢへＲＲＣコネクション再構成完了通知を送信する（ステップＳ５０）。
【０１０９】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、無線基地局装置１０１Ａから転送されたパケットを無線端末装置２０２へ送信する。ここで、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから受信した状態通知の示すシリアル番号等を用いて、パケットの順序制御を行なう（ステップＳ５１）。
【０１１０】
また、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１Ｂへパケットを送信し、無線基地局装置１０１Ｂは、当該パケットをＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５２）。
【０１１１】
また、無線基地局装置１０１Ｂは、無線端末装置２０２からＲＲＣコネクション再構成完了通知を受信して、ＭＭＥ１６２へハンドオーバ完了通知を送信し（ステップＳ５３）、ＲＲＣコネクションが確立する（ステップＳ５４）。このハンドオーバ完了通知に、Ｓ−ＧＷ１６１に対するパス切り替え要求が含まれる。
【０１１２】
次に、ＭＭＥ１６２は、無線基地局装置１０１Ｂからハンドオーバ完了通知を受信して、上記パス切り替え要求を含むベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１６１へ送信する（ステップＳ５５）。
【０１１３】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ＭＭＥ１６２からベアラ変更要求を受信して、パスの切り替え処理を行なう、すなわち、当該無線端末装置２０２宛の対象パケットの送信先を無線基地局装置１０１Ａから無線基地局装置１０１Ｂへ切り替える（ステップＳ５６）。
【０１１４】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、ベアラ変更要求に対する、パス切り替え応答を含むベアラ変更応答をＭＭＥ１６２へ送信する（ステップＳ５７）。
【０１１５】
次に、Ｓ−ＧＷ１６１は、エンドマーカが付された対象パケットを無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ５８）。
【０１１６】
そして、Ｓ−ＧＷ１６１は、対象パケットの無線基地局装置１０１Ａへの送信を終了し、対象パケットの無線基地局装置１０１Ｂへの送信を開始する（ステップＳ５９）。
【０１１７】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａを経由していないＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を保留し、蓄積しておく（ステップＳ６０）。
【０１１８】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、Ｓ−ＧＷ１６１から受信したエンドマーカ付きの対象パケットを無線基地局装置１０１Ｂへ転送する。無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂへ転送する対象パケットの最後を、このエンドマーカ付きの対象パケットとする（ステップＳ６１）。
【０１１９】
次に、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａからエンドマーカ付きの対象パケットを受信して、無線基地局装置１０１Ａによる自己へのデータフォワーディングが完了したことを認識する。そして、無線基地局装置１０１Ｂは、無線基地局装置１０１Ａから転送された対象パケットをすべて無線端末装置２０２へ送信した後、蓄積していたＳ−ＧＷ１６１からの対象パケットの無線端末装置２０２への送信を開始する（ステップＳ６２）。
【０１２０】
また、ＭＭＥ１６２は、Ｓ−ＧＷ１６１からベアラ変更応答を受信して、当該ベアラ変更応答を無線基地局装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ６３）。
【０１２１】
無線基地局装置１０１Ｂは、ＭＭＥ１６２からベアラ変更応答を受信して、端末情報解放指示を無線基地局装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ６４）。
【０１２２】
次に、無線基地局装置１０１Ａは、無線基地局装置１０１Ｂから端末情報解放指示を受信して、無線端末装置２０２に関する情報を解放し（ステップＳ６５）、無線基地局装置１０１Ｂへ端末情報解放完了通知を送信し（ステップＳ６６）、ＲＲＣアイドル状態となる（ステップＳ６７）。
【０１２３】
次に、データフォワーディングがパケットの伝送遅延に与える影響について説明する。
【０１２４】
図５は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるハンドオーバ動作中の下りパケットの流れを示す図である。
【０１２５】
図５を参照して、ハンドオーバ動作におけるＳ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２へのパケットＰの伝送経路として、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＡ、およびＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＢがある。
【０１２６】
また、データフォワーディングが行なわれる場合には、これらの経路に加えて、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂを経由して無線端末装置２０２へ到達する経路ＲＣが存在する。
【０１２７】
図６は、図４に示すハンドオーバ動作およびデータフォワーディング動作のシーケンスを概略的に示す図である。
【０１２８】
図６を参照して、ハンドオーバ動作の性能に影響を与える要因として、（１）ハンドオーバ準備時間、（２）ハンドオーバ実行時間、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間、（４）パス切り替え時間、および（５）ターゲット基地局における転送パケットの処理がある。
【０１２９】
図７は、ハンドオーバ準備時間を説明するための図である。
【０１３０】
図７を参照して、（１）ハンドオーバ準備時間は、サービング基地局１０１Ａがハンドオーバ動作の実行を判断してから、ハンドオーバ指示を無線端末装置２０２へ送信するまでの時間である。
【０１３１】
ハンドオーバ準備時間において、無線端末装置２０２は、サービング基地局１０１Ａと通信する。ハンドオーバ準備時間が長いと、ターゲット基地局１０１Ｂからの電波干渉によって無線リンク断（ＲＬＦ：Radio Link Failure）の発生確率が高くなる。
【０１３２】
図８は、ハンドオーバ実行時間を説明するための図である。
【０１３３】
図８を参照して、（２）ハンドオーバ実行時間は、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間のＲＲＣコネクションが確立してから、無線端末装置２０２およびターゲット基地局１０１Ｂ間をパケットＰが流れ始めるまでの時間である。
【０１３４】
ハンドオーバ実行時間は、たとえば３ＧＰＰで規定されているランダムアクセス手順（Random Access Procedure）およびアタッチ手順（Attach Procedure）に要する時間に相当する。ハンドオーバ実行時間が長いと、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１３５】
図９は、データフォワーディングによるパケットの遅延時間を説明するための図である。
【０１３６】
図９を参照して、（３）データフォワーディングによるパケットの遅延時間は、データフォワーディングにおいてサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへパケットを転送するのに要する時間である。この遅延時間が長いと、Ｓ−ＧＷ１６１から無線端末装置２０２までのパケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１３７】
インダイレクトデータフォワーディングが行なわれる場合、すなわちサービング基地局１０１Ａおよびターゲット基地局１０１Ｂ間でＸ２インタフェースが存在しない場合には、各無線基地局装置とＳ−ＧＷ１６１との間で論理パスを確立することにより、すなわちＳ１インタフェースを用いることにより、パケットの転送が行なわれる。この場合、パケットの伝送遅延がより大きくなる。
【０１３８】
図１０は、パス切り替え時間を説明するための図である。
【０１３９】
図１０を参照して、（４）パス切り替え時間は、Ｓ−ＧＷ１６１におけるパス切り替えの実行をターゲット基地局１０１Ｂが判断してから、サービング基地局１０１Ａを経由せずにＳ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接パケットが流れ始めるまでの時間である。
【０１４０】
パス切り替え時間が長いと、サービング基地局１０１Ａ経由の伝送経路すなわちデータフォワーディング用の伝送経路が長時間使用されることになるため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１４１】
図１１は、ターゲット基地局における転送パケットの処理を説明するための図である。
【０１４２】
図１１を参照して、Ｓ−ＧＷ１６１がパスを切り替えてからある程度の時間が経過するまでは、Ｓ−ＧＷ１６１からターゲット基地局１０１Ｂへ直接送信されるパケットＰ１１と、Ｓ−ＧＷ１６１からサービング基地局１０１Ａ経由でターゲット基地局１０１Ｂへ送信されるパケットＰ１２とが併存することになる。
【０１４３】
この場合、ターゲット基地局１０１Ｂは、前述のようにエンドマーカを用いることにより、最後の転送パケットを送信した後、Ｓ−ＧＷ１６１から直接送信されるパケットの送信を開始する。
【０１４４】
ここで、前述のように、サービング基地局１０１Ａは、ハンドオーバ動作によって無線端末装置２０２宛のパケットの無線区間における伝送経路を切り替える際、自己のバッファに残っている当該無線端末装置２０２宛のパケットについては、基本的にデータフォワーディングを行なう。
【０１４５】
一方、非特許文献１に記載されているように、サービング基地局１０１Ａは、たとえば、再送処理中のパケットについては、データフォワーディングを行なわない。サービング基地局１０１Ａおよび無線端末装置２０２は、たとえば、ハンドオーバ動作の準備完了、すなわちハンドオーバ指示が無線端末装置２０２へ送信された後、当該ハンドオーバ指示に対する応答の送受信を待つことなく、再送処理中のパケットをすべて廃棄する。
【０１４６】
図１２は、フェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合のパケットの伝送経路を示す図である。
【０１４７】
図１２を参照して、特に、家庭内またはオフィスに設置されたフェムト基地局においてデータフォワーディングが行なわれる場合には、コアネットワーク３０１およびマクロ基地局間のような専用回線ではなく、コアネットワーク３０１およびフェムト基地局間をＤＳＬ（Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等の一般回線経由でパケットが往復するため、パケットの伝送遅延が大きくなる。
【０１４８】
このため、パケットの伝送遅延時間が、ＱＣＩ（QoS Class Identifier）等で定義される許容遅延時間を越えてしまう可能性が高くなる。
【０１４９】
図１３は、ＱＣＩの具体的な内容を示す図である。図１３は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．２０３  ｔａｂｌｅ  ６．１．７に記載された内容と同様である。
【０１５０】
図１３を参照して、無線端末装置２０２に提供されるサービスすなわちアプリケーションに対応する論理チャネルには、ＱＣＩ(QoS Class Identifier)が付される。
【０１５１】
ＱＣＩは、Ｑｏｓ（Quality of Service）の異なる９つのクラスを、１〜９の数字で表したものである。Ｑｏｓの各クラスにおいて、サービスに応じて異なる許容遅延時間（Packet Delay Budget）が設定されている。
【０１５２】
より詳細には、ＱＣＩ＝１のリソースタイプはＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）すなわち速度保証型であり、優先度は２であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-2であり、会話音声（Conversational Voice）等のサービスに用いられる。
【０１５３】
ＱＣＩ＝２のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は４であり、許容遅延時間は１５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、会話映像（Conversational Video（Live Streaming））等のサービスに用いられる。
【０１５４】
ＱＣＩ＝３のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は３であり、許容遅延時間は５０ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、リアルタイムゲーム（Rea Time Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１５５】
ＱＣＩ＝４のリソースタイプはＧＢＲであり、優先度は５であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、非会話映像(Non-Conversational Video(Buffered Streaming))等のサービスに用いられる。
【０１５６】
ＱＣＩ＝５のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲすなわち速度非保証型であり、優先度は１であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、ＩＭＳシグナリング（IMS Signaling）等のサービスに用いられる。
【０１５７】
ＱＣＩ＝６のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は６であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）またはＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１５８】
ＱＣＩ＝７のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度は７であり、許容遅延時間は１００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-3であり、音声（Voice）、映像（Video(Live Steaming)）または双方向ゲーム（Interactive Gaming）等のサービスに用いられる。
【０１５９】
ＱＣＩ＝８，９のリソースタイプはＮｏｎ−ＧＢＲであり、優先度はそれぞれ８，９であり、許容遅延時間は３００ｍｓであり、許容されるパケットエラーロスレートは１０-6であり、映像（Video(Buffered Streaming)）またはＴＣＰに従うデータ送信（たとえば、ｗｗｗ、ｅ−ｍａｉｌ、ｃｈａｔ、ｆｔｐ、ｐ２ｐ  ｆｉｌｅ  ｓｈａｒｉｎｇ、およびｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｖｉｄｅｏなど）等のサービスに用いられる。
【０１６０】
ＱＣＩ＝１等、高いリアルタイム性が要求されるサービスでは遅延要求が厳しく設定されており、また、許容遅延時間が比較的短く設定されている。一方、ＱＣＩ＝８等、リアルタイム性がさほど要求されないサービスでは、遅延要求が緩く、許容遅延時間が比較的長く設定されている。
【０１６１】
データフォワーディングによってパケットの伝送遅延が大きくなると、このようなＱＣＩで定められた要求を満たせない可能性がある。
【０１６２】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、以下のような構成および動作により、データフォワーディングに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制する。
【０１６３】
［無線基地局装置］
図１４は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【０１６４】
図１４を参照して、無線基地局装置１０１は、アンテナ９１と、サーキュレータ９２と、無線受信部９３と、無線送信部９４と、信号処理部９５と、制御部９８と、ネットワーク処理部９９とを備える。信号処理部９５は、受信信号処理部９６と、送信信号処理部９７とを含む。信号処理部９５、制御部９８およびネットワーク処理部９９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって実現される。
【０１６５】
サーキュレータ９２は、アンテナ９１において受信された無線端末装置２０２からの無線信号を無線受信部９３へ出力し、また、無線送信部９４から受けた無線信号をアンテナ９１へ出力する。
【０１６６】
無線受信部９３は、サーキュレータ９２から受けた無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部９６へ出力する。
【０１６７】
受信信号処理部９６は、無線受信部９３から受けたデジタル信号に対してＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式における逆拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換し、変換後の通信データをネットワーク処理部９９へ出力する。
【０１６８】
ネットワーク処理部９９は、受信信号処理部９６から受けた通信データをコアネットワーク３０１へ送信するとともに、コアネットワーク３０１から受信した通信データを送信信号処理部９７へ出力する。
【０１６９】
送信信号処理部９７は、ネットワーク処理部９９から受けた通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データまたは自ら生成した通信データに対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部９４へ出力する。
【０１７０】
無線送信部９４は、送信信号処理部９７から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ９２へ出力する。
【０１７１】
制御部９８は、無線基地局装置１０１における各ユニットおよびコアネットワーク３０１との間で、各種情報をネットワーク処理部９９経由でやり取りする。
【０１７２】
図１５は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるネットワーク処理部および制御部の構成を示す図である。
【０１７３】
図１５を参照して、ネットワーク処理部９９は、ネットワーク送信部１１と、ネットワーク受信部１２と、バッファ１３と、送信制御部１４と、転送制御部１５とを含む。制御部９８は、ハンドオーバ予測部２１と、受信電力情報取得部２２と、受信品質情報取得部２３とを含む。
【０１７４】
ネットワーク受信部１２は、たとえばＩＰパケットを含む通信データを、コアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１から受信し、受信した通信データをバッファ１３に保存する。
【０１７５】
送信制御部１４は、バッファ１３から取り出した通信データを信号処理部９５における送信信号処理部９７へ出力する。
【０１７６】
転送制御部１５は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が実行される際、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信した当該無線端末装置２０２宛のパケットを他の無線基地局装置へ転送する転送動作すなわちデータフォワーディング動作を行なう。具体的には、転送制御部１５は、データフォワーディング動作において、バッファ１３から通信データを取り出してネットワーク送信部１１へ出力する。
【０１７７】
ネットワーク送信部１１は、信号処理部９５における受信信号処理部９６、または転送制御部１５から受けた、たとえばＩＰパケットを含む通信データをコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１へ送信する。
【０１７８】
ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作の発生を予測する。
【０１７９】
受信電力情報取得部２２は、無線端末装置２０２における各無線基地局装置１０１からの無線信号の受信電力の測定結果を示す受信電力情報すなわち測定結果通知を取得する。
【０１８０】
受信品質情報取得部２３は、受信電力情報よりも短い周期で更新され、無線端末装置２０２における自己の無線基地局装置１０１からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報たとえばＣＱＩレポートを取得する。
【０１８１】
より詳細には、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、たとえば、受信電力情報よりも短い周期で更新される情報、たとえば３ＧＰＰにおいて、最短で５ミリ秒周期の報告が可能なＣＱＩ（Channel Quality Indication）レポートを使用する。ＣＱＩレポートは、レイヤ２スタックのＭＡＣ（Medium Access Control）またはＰＨＹ（Physical Layer）に対応する。
【０１８２】
ＣＱＩレポートは、直接現在の各セルにおける電波状況を通知するものではなく、ＳＩＮＲを用いた以下の式により０〜１５の１６段階で表現される値である。ＣＱＩ＝０の場合、無線端末装置２０２の受信品質が最も悪く、ＣＱＩ＝１５の場合、無線端末装置２０２の受信品質が最も良い。
ＣＱＩ＝ｍｉｎ（ｍａｘ（ｒｏｕｎｄ（（ＳＩＮＲ［ｄＢ］＋８）／１．８９２），０），１５）
【０１８３】
図１６は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおけるパケットの伝送経路を示す図である。
【０１８４】
図１６を参照して、通常パス経由でコアネットワーク３０１からターゲット基地局１０１Ｂへ伝送されたパケットよりも、データフォワーディングによってサービング基地局１０１Ａからターゲット基地局１０１Ｂへ転送されるパケットの方が、伝送遅延が大きい。
【０１８５】
さらに、インダイレクトデータフォワーディング、すなわちＳ１インタフェース経由のデータフォワーディングでは、Ｓ−ＧＷ１６１と無線基地局装置１０１との論理パスを確立するための処理が必要となるため、ダイレクトデータフォワーディング、すなわちＸ２インタフェース経由のデータフォワーディングよりもパケットの伝送遅延が大きい。すなわち、Ｘ２インタフェース経由では、Ｓ１インタフェース経由とは異なり、無線基地局装置間で直接、論理パスを確立してメッセージのやり取りが行なえるため、パケットの伝送遅延が小さくなる。
【０１８６】
なお、図１６は、パケットの論理的な伝送経路を示しており、ダイレクトデータフォワーディングによって転送されるパケットも、物理的にはコアネットワーク３０１におけるＳ−ＧＷ１６１経由で伝送される。
【０１８７】
図１７は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【０１８８】
図１７を参照して、サービング基地局は、自己からターゲット基地局へデータフォワーディングによって転送されるパケットができるだけ少なくなるように、ハンドオーバ動作の実行が近いと判断した無線端末装置２０２宛のパケットＰＨＯを、他の無線端末装置２０２宛のパケットＰＮよりも優先して送信する。これにより、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が実行される際に、無線基地局装置１０１に当該無線端末装置２０２宛のパケットが溜まっている状態を防ぐことができる。
【０１８９】
図１８は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御を示す図である。
【０１９０】
図１８を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムでは、サービング基地局において下りパケットの優先制御を行なう。
【０１９１】
制御部９８において、送信制御部１４は、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信したパケット、すなわちバッファ１３に保存されたパケットのうち、ハンドオーバ予測部２１によってハンドオーバ動作の発生を予測された無線端末装置２０２を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に送信する。
【０１９２】
より詳細には、サービング基地局における送信制御部１４は、たとえばＭＡＣスケジューラを含み、ＭＡＣスケジューラは、（１）ハンドオーバ動作の発生が予測された無線端末装置２０２宛のパケットＰＨＯ、（２）ハンドオーバ動作の発生が予測されていない無線端末装置２０２宛のパケットＰＮを、この順番で優先して無線端末装置２０２へ送信する。
【０１９３】
たとえば、ＭＡＣスケジューラは、このような優先順位を加味してＱＣＩの優先度を補正する。具体的には、たとえば、ＭＡＣスケジューラは、ＱＣＩの優先度を１ランクまたは２ランク上げるかまたは下げた補正後の優先度に基づいて、パケット送信の優先制御を行なう。
【０１９４】
ここでは、ある一定期間において、パケットＰＨＯが優先され、３つのパケットＰＨＯが無線端末装置Ｘへ送信されている。これに対して、優先度の低いパケットＰＮは、１つだけが無線端末装置Ｙへ送信されている。なお、データフォワーディングによって転送されるパケットには、ハンドオーバ動作の開始前に無線基地局装置１０１に到着して蓄積されたパケットも含まれる場合がある。
【０１９５】
ハンドオーバ予測部２１は、図３または図４に示すシーケンスから、あるいは各種情報から、ハンドオーバ動作の発生を予測することができる。ハンドオーバ予測部２１は、この予測結果を送信制御部１４に通知する。
【０１９６】
より詳細には、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信した場合（図３のステップＳ４または図４のステップＳ４４）、ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０１９７】
あるいは、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信し、当該ハンドオーバ要求に対する応答を他の無線基地局装置から受信した場合（図３のステップＳ８または図４のステップＳ４６）、ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０１９８】
あるいは、ハンドオーバ予測部２１は、イベント起動電力測定処理における測定結果通知を自己の無線基地局装置が無線端末装置２０２から受信した場合（図３のステップＳ２または図４のステップＳ４２）、当該無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０１９９】
あるいは、ハンドオーバ予測部２１は、たとえば受信電力情報取得部２２によって取得された受信電力情報を参照して、無線端末装置２０２における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値未満である状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が悪い状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２００】
また、たとえば、ハンドオーバ予測部２１は、受信品質情報取得部２３によって取得された無線端末装置２０２の受信品質情報の示す受信品質が悪い場合、当該無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２０１】
あるいは、ハンドオーバ予測部２１は、たとえば受信電力情報取得部２２によって取得された受信電力情報および受信品質情報取得部２３によって取得された受信品質情報を参照して、無線端末装置２０２における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力との差が小さい状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質との差が小さい状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２０２】
あるいは、ハンドオーバ予測部２１は、たとえば受信電力情報取得部２２によって取得された受信電力情報および受信品質情報取得部２３によって取得された受信品質情報を参照して、無線端末装置２０２における電波環境が、他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値以上である状態、および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が良い状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２０３】
なお、ハンドオーバ予測部２１は、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作の発生を予測する際、上記各方法のうちの一部を用いてもよいし、全部を用いてもよい。
【０２０４】
図１９は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の通信プロトコルにおける各レイヤ、およびレイヤ間でやり取りされる情報を示す図である。
【０２０５】
図１９を参照して、無線基地局装置１０１は、たとえば、自己および無線端末装置２０２間について、ＲＲＣレイヤ、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤ、ＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。ここでは、ＲＲＣレイヤが最上位レイヤであり、ＰＨＹレイヤが最下位レイヤである。また、無線基地局装置１０１は、たとえば、自己およびコアネットワーク３０１間について、Ｕ−Ｐｌａｎｅレイヤ、Ｃ−ＰｌａｎｅレイヤおよびＳ１ＡＰレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。また、以上のようなレイヤのさらに上位レイヤとして、アプリケーションレイヤが存在する。
【０２０６】
ＱＣＩは、コアネットワーク３０１からＣ−Ｐｌａｎｅレイヤ、Ｓ１ＡＰレイヤおよびアプリケーションレイヤ経由でＭＡＣスケジューラに与えられる。また、パケットの遅延情報は、アプリケーションレイヤ経由でＭＡＣスケジューラに与えられる。
【０２０７】
また、無線端末装置２０２から受信したＣＱＩレポートの示すＣＱＩは、ＰＨＹレイヤからＭＡＣスケジューラに与えられる。
【０２０８】
図１７および図１８において説明したパケットＰＨＯおよびＰＮは、コアネットワーク３０１からＵ−Ｐｌａｎｅ、アプリケーションレイヤ、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＬＣレイヤを経由してＭＡＣスケジューラに与えられ、バッファに蓄積される。
【０２０９】
ＭＡＣスケジューラは、ＭＡＣレイヤからバッファ情報すなわちバッファ１３に蓄積されているパケットの情報を取得する。ＭＡＣスケジューラは、パケットを無線端末装置２０２へ送信するための無線基地局装置１０１におけるリソースの割り当てを行ない、この割り当て情報をＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤに与える。
【０２１０】
図２０は、ＭＡＣスケジューラによるパケットの優先制御の具体例を示す図である。
【０２１１】
図２０を参照して、ＭＡＣスケジューラは、論理チャネルごとの、バッファの蓄積量、ＲＮＴＩすなわち通信先の無線端末装置２０２の識別番号、ＱＣＩ、およびハンドオーバ情報をＭＡＣレイヤおよび上位レイヤから取得する。また、ＭＡＣスケジューラは、ＲＮＴＩごと、すなわち無線端末装置２０２ごとのＣＱＩをＰＨＹレイヤから取得する。
【０２１２】
また、ＭＡＣスケジューラは、ＭＡＣレイヤに対する割り当て情報として、論理チャネルごとの、割り当て量すなわちバッファ１３から取り出し可能なパケットのデータ量を、ＭＡＣレイヤに通知する。
【０２１３】
また、ＭＡＣスケジューラは、ＰＨＹレイヤに対する割り当て情報として、ＲＮＴＩごとの、ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）すなわち１リソースブロックあたりのビット数、リソースブロック数およびリソースブロック位置をＰＨＹレイヤに通知する。
【０２１４】
ここで、リソースブロックは、無線端末装置２０２への無線信号の送信において割り当てられる、周波数および時間によって分割された単位である。
【０２１５】
具体的には、ＭＡＣスケジューラがＭＡＣレイヤおよび上位レイヤから取得する情報において、論理チャネル番号が１のパケットについて、バッファ蓄積量が１００ＫＢ（キロバイト）であり、ＲＮＴＩが１であり、ＱＣＩが２であり、ハンドオーバ動作の発生が予測されている。論理チャネル番号が２のパケットについて、バッファ蓄積量が２００ＫＢであり、ＲＮＴＩが１であり、ＱＣＩが３であり、ハンドオーバ動作の発生が予測されている。論理チャネル番号が３のパケットについて、バッファ蓄積量が１００ＫＢであり、ＲＮＴＩが２であり、ＱＣＩが４であり、ハンドオーバ動作の発生が予測されていない。論理チャネル番号が４のパケットについて、バッファ蓄積量が３００ＫＢであり、ＲＮＴＩが３であり、ＱＣＩが５であり、ハンドオーバ動作の発生が予測されていない。
【０２１６】
また、ＭＡＣスケジューラがＰＨＹレイヤから取得する情報において、ＲＮＴＩが１の無線端末装置２０２のＣＱＩが３であり、ＲＮＴＩが２の無線端末装置２０２のＣＱＩが３であり、ＲＮＴＩが３の無線端末装置２０２のＣＱＩが６である。
【０２１７】
また、ＭＡＣスケジューラがＭＡＣレイヤに与える割り当て情報において、論理チャネル番号が１のパケットの割り当て量が１００ＫＢであり、論理チャネル番号が２のパケットの割り当て量が２００ＫＢであり、論理チャネル番号が３のパケットの割り当て量が０ＫＢであり、論理チャネル番号が４のパケットの割り当て量が０ＫＢである。
【０２１８】
また、ＭＡＣスケジューラがＰＨＹレイヤに与える割り当て情報において、ＲＮＴＩが１の無線端末装置２０２のＭＣＳが１２ビットであり、リソースブロック数が５０であり、リソースブロック位置がゼロである。ＲＮＴＩが２，３の無線端末装置２０２には、リソースブロックが割り当てられていない。
【０２１９】
なお、ここでは、ＭＡＣスケジューラは、論理チャネルごとの優先制御を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＭＡＣスケジューラは、無線端末装置２０２ごとに優先制御を行なう構成であってもよいし、あるいは、パケットごとに優先制御を行なう構成であってもよい。
【０２２０】
［優先制御の例外処理］
前述のように、無線基地局装置１０１では、ハンドオーバ動作の発生が予測される無線端末装置２０２宛のパケットを、他の無線端末装置２０２宛のパケットよりも優先して送信することにより、ハンドオーバ動作に伴うデータフォワーディングによるパケットの伝送遅延を低減することができる。
【０２２１】
別の観点からみると、ハンドオーバ動作の発生が予測される無線端末装置２０２宛のパケットができるだけ無線基地局装置１０１に溜まらないようにすることで、データフォワーディングによって転送されるパケットを減らしている。
【０２２２】
ここで、無線伝送路の状態が急激に悪化して無線端末装置２０２におけるパケットの受信が困難になった場合、この無線端末装置２０２へパケットを優先的に送信しても意味が無く、パケット送信に必要な無線基地局装置１０１のリソースを無駄に消費することになる。
【０２２３】
そこで、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、制御部９８における送信制御部１４は、対象パケットの宛先の無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たす場合には、対象パケットの優先送信を停止するか、または対象パケットの送信を停止する。
【０２２４】
そして、制御部９８は、即座にハンドオーバ動作の準備を行ない、実行する。制御部９８は、ハンドオーバ動作の準備が完了していれば、ハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示を無線端末装置２０２へ送信し、ハンドオーバ動作の準備中であれば、準備完了まで待って、ハンドオーバ指示を含むＲＲＣコネクション再構成指示を送信する。
【０２２５】
図２１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置がパケットの優先制御を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２２６】
図２１を参照して、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作の発生を予測する（ステップＳ１０１でＹＥＳ）。
【０２２７】
次に、送信制御部１４は、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信したパケット、すなわちバッファ１３に保存されたパケットのうち、ハンドオーバ予測部２１によってハンドオーバ動作の発生を予測された無線端末装置２０２を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に送信する（ステップＳ１０２）。
【０２２８】
次に、送信制御部１４は、対象パケットの宛先の無線端末装置２０２における電波環境が悪化し、パケットの受信が困難になった場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、対象パケットの優先送信を停止するか、あるいは対象パケットの送信自体を停止する（ステップＳ１０４）。
【０２２９】
ここで、制御部９８は、たとえば、自己の無線基地局装置１０１から上記無線端末装置２０２へ送信した対象パケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、または当該無線端末装置２０２からのＣＱＩレポートに基づいて、当該無線端末装置２０２においてパケットの受信が困難になったことを判断する。具体的には、たとえば、ＣＱＩレポートにおける全帯域のＣＱＩ平均値（Wideband CQI）の値がゼロである場合に、無線端末装置２０２において下りパケットを受信することが不可能になっていると判断することができる。
【０２３０】
ところで、無線端末装置のハンドオーバが行なわれると、たとえば、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置宛のパケットが廃棄される場合があり、再送処理等によってパケットの伝送遅延時間が増大してしまう。
【０２３１】
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作の発生を予測する。そして、送信制御部１４は、コアネットワーク３０１およびＩＰ網３０２等の上位ネットワークから受信したパケットのうち、ハンドオーバ予測部２１によってハンドオーバ動作の発生を予測された無線端末装置２０２を宛先とするパケットである対象パケットを優先的に当該無線端末装置２０２へ送信する。
【０２３２】
このように、無線基地局装置から無線端末装置へのパケット送信において、ハンドオーバ動作の発生を予測し、予測された無線端末装置２０２宛のパケットを優先的に送信する構成により、ハンドオーバ元の無線基地局装置において蓄積されている当該無線端末装置２０２宛のパケットの廃棄を防ぎ、再送処理等によるパケットの伝送遅延時間の増大を抑制することができる。
【０２３３】
したがって、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることができる。
【０２３４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、転送制御部１５は、自己の無線基地局装置から他の無線基地局装置への無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が実行される際、上位ネットワークから受信した無線端末装置２０２宛のパケットを他の無線基地局装置へ転送する転送動作を行なう。
【０２３５】
このように、転送動作すなわちデータフォワーディングを行なうことが可能な通信システムにおいて、自己から他の無線基地局装置へ転送されるパケットの蓄積量を少なくすることができるため、データフォワーディングによるパケットの伝送遅延の影響を、無線基地局装置におけるパケット送信の優先制御によって軽減することができる。
【０２３６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信した場合、ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２３７】
このように、ハンドオーバ要求の送信を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２３８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、自己の無線基地局装置が他の無線基地局装置へハンドオーバ要求を送信し、当該ハンドオーバ要求に対する応答を他の無線基地局装置から受信した場合、ハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２３９】
このように、ハンドオーバ要求に対する応答を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２４０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たしたことによって無線端末装置２０２が送信する、無線基地局装置からの無線信号の無線端末装置２０２における受信電力を示す受信電力情報を、自己の無線基地局装置が受信した場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２４１】
このように、無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たしたか否かを判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２４２】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、無線端末装置２０２における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値未満である状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が悪い状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２４３】
このように、無線端末装置２０２における電波環境の劣化を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２４４】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、無線基地局装置からの無線信号の無線端末装置２０２における受信電力を示す受信電力情報よりも短い周期で更新され、無線端末装置２０２における自己の無線基地局装置からの無線信号の受信品質を示す受信品質情報を取得し、上記受信品質情報の示す受信品質が悪い場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２４５】
このように、受信電力情報よりも更新周期の短いＣＱＩを判断基準とする構成により、急激な電波環境の変化に追従することが可能となるため、対象パケットの優先送信を迅速に行なうことができる。
【０２４６】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、無線端末装置２０２における電波環境が、自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力との差が小さい状態、および自己の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質と他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質との差が小さい状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２４７】
このように、無線端末装置２０２におけるサービング基地局および周辺基地局からの無線信号の受信電力差を判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２４８】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、ハンドオーバ予測部２１は、無線端末装置２０２における電波環境が、他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信電力が所定の閾値以上である状態、および他の無線基地局装置から送信される無線信号の受信品質が良い状態の少なくとも一方になった場合、無線端末装置２０２のハンドオーバ動作が発生すると判断する。
【０２４９】
このように、無線端末装置２０２における周辺基地局からの無線信号の受信状態が良好になったことを判断基準とする構成により、ハンドオーバ動作の発生をより正確に判断することができる。
【０２５０】
また、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置では、送信制御部１４は、対象パケットの宛先の無線端末装置２０２における電波環境が所定条件を満たす場合には、対象パケットの優先送信を停止するか、または対象パケットの送信を停止する。
【０２５１】
このように、電波環境が悪化した無線端末装置２０２宛の対象パケットの優先的な送信を少なくとも停止する構成により、パケット送信に必要な無線基地局装置１０１におけるリソースの無駄な消費を抑制することができる。
【０２５２】
なお、本発明の実施の形態に係る通信システムは、データフォワーディングを行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。データフォワーディングを行なわない通信システムにおいても、無線基地局装置１０１が、ハンドオーバ動作の発生予測の有無によってパケットの優先制御を行なうことが可能であり、このような通信システムにおいても、ハンドオーバに伴うパケットの伝送遅延の増大を抑制し、通信の安定化を図ることが可能である。
【０２５３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２５４】
１１  ネットワーク送信部
１２  ネットワーク受信部
１３  バッファ
１４  送信制御部
１５  転送制御部
２１  ハンドオーバ予測部
２２  受信電力情報取得部
２３  受信品質情報取得部
９１  アンテナ
９２  サーキュレータ
９３  無線受信部
９４  無線送信部
９５  信号処理部
９６  受信信号処理部
９７  送信信号処理部
９８  制御部
９９  ネットワーク処理部
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ  無線基地局装置
１６１  Ｓ−ＧＷ
１６２  ＭＭＥ
１６３  Ｐ−ＧＷ
１７１〜１７３  ルータ
２０２  無線端末装置
３０１  コアネットワーク
３０２  ＩＰ網
４０１  通信システム
【図１】
2013143671.tif 000003
【図２】
2013143671.tif 000004
【図３】
2013143671.tif 000005
【図４】
2013143671.tif 000006
【図５】
2013143671.tif 000007
【図６】
2013143671.tif 000008
【図７】
2013143671.tif 000009
【図８】
2013143671.tif 000010
【図９】
2013143671.tif 000011
【図１０】
2013143671.tif 000012
【図１１】
2013143671.tif 000013
【図１２】
2013143671.tif 000014
【図１３】
2013143671.tif 000015
【図１４】
2013143671.tif 000016
【図１５】
2013143671.tif 000017
【図１６】
2013143671.tif 000018
【図１７】
2013143671.tif 000019
【図１８】
2013143671.tif 000020
【図１９】
2013143671.tif 000021
【図２０】
2013143671.tif 000022
【図２１】
2013143671.tif 000023