本発明を実施するための形態について以下説明する。
<第1の実施例>
最初に第1の実施例について説明する。以下、順に本システムの構成例、セルと無線基地局装置との関係、無線基地局装置と端末装置の各構成例、最後に動作を説明する。
<システムの構成例>
まず、無線通信システムの構成例を説明する。図1は無線通信システム10の構成例を示す図である。
無線通信システム10は、無線基地局装置(eNodeB、以下「基地局」)100と、端末装置(User Equipment、以下「端末」)200‐1〜200‐3とを備える。端末200‐1〜200‐3は、基地局100のセル範囲に位置するとき、基地局100との間で無線通信を行うことができる。基地局100と通信できる端末200‐1〜200‐3は1台でも複数台でもよい。
図2は、基地局100を含むネットワーク500の構成例を示す図である。本ネットワーク500は、無線アクセスネットワーク(Radio Network)510と、コアネットワーク(Core Network)520とを備える。
無線アクセスネットワーク510は、S1/X2 Flex Network(又はIP Network、以下「IPネットワーク」)300と、IPネットワーク300に接続された複数の基地局100‐1〜100‐6とを備える。
各基地局100‐1〜100‐6は、例えば、X2インタフェースを用いて、IPネットワーク300を経由して他の基地局100‐1〜100‐6とメッセージ等を送信又は受信できる。また、各基地局100‐1〜100‐6は、例えば、S1インタフェースを用いて、IPネットワーク300を経由してコアネットワーク520内の各装置430,…とメッセージ等を送信又は受信できる。
IPネットワーク300は、各基地局100‐1〜100‐6とコアネットワーク520とを接続するネットワークである。
一方、コアネットワーク520は、MME(Mobility Management Entity)410と、HSS(Home Subscriber Server)420と、S‐GW(Serving Gateway)430と、P‐GW(Packet Data Network Gateway)440とを備える。
MME410は、IPネットワーク300と接続されて、例えば、端末200のアクセス制御、端末200に対するページング手順、及びユーザ認証等を行う。
HSS420は、MME410と接続されて、例えば、加入者の番号情報、移動局の種別情報、ローミング情報等の加入者情報等を管理する。
S‐GW430は、IPネットワーク300と接続されて、例えば、ユーザデータを切り替え、当該ユーザデータをP‐GW440又は各基地局100‐1〜100‐3に送信する。
P‐GW440は、S‐GW430とパケットネットワーク(PDN)等に接続されて、例えば、端末200等に対するIPアドレスの割り当て等を行い、PDN等の他ネットワークとの間でユーザデータに対するインタフェースの役割も果たす。
尚、図1の無線通信システム10は、例えば、図2に示す無線アクセスネットワーク510の一部でもある。
<セルと基地局との関係>
後述するハンドオーバの動作は、基地局100とセルとの関係により異なる場合がある。そこで、基地局100とセルとの関係について以下説明する。図3(A)から図5(B)は基地局100とセルとの関係例を示す図である。尚、セルは、例えば、端末200がハンドオーバを行う一つの単位でもあり、基地局100のアンテナ毎の電波到達範囲でもある。
図3(A)及び同図(B)は2つのセルと基地局との関係例を示す図である。この場合、端末200は2つのセル#1,#2間を移動してハンドオーバを行う。端末200が2つのセル間をハンドオーバするとき、このようなハンドオーバを適宜「2セルまたぎ」と称することにする。
図3(A)は「2セルまたぎ」のうち、1つの基地局100が2つのセルを収容する場合の例であり、同図(B)は「2セルまたぎ」のうち、2つの異なる基地局100‐1,100‐2が夫々セル#1,#2を収容する場合の例を夫々示す。
端末200が、「2セルまたぎ」により閾値より短い時間で「セル#1→セル#2→セル#1」と移動するとき、本基地局100はかかるハンドオーバが行われないように動作する。
図4(A)〜図5(B)は、同じく基地局100とセルとの関係例を示しているが、端末200が3つのセル間を移動するとき(以下、適宜「3セルまたぎ」と称する)の関係例を示している。
図4(A)は1つの基地局100が3つのセル(セル#1〜セル#3)を収容する例であり、図4(B)は基地局100‐1がセル#1とセル#2とを収容し、基地局100‐2がセル#3を収容する例である。また、図4(C)は基地局100‐1がセル#1、基地局100‐2がセル#2とセル#3とを夫々収容する例である。更に、図5(A)は、基地局100‐1がセル#1とセル#3、基地局100‐2がセル#2を夫々収容する例であり、図5(B)は、各基地局100‐1〜100‐3が夫々各セル#1〜#3を収容する例である。
「3セルまたぎ」の場合、例えば、端末200が閾値より短い時間で「セル#1→セル#2→セル#3」と移動するとき、本基地局100はかかるハンドオーバの発生を防止し、例えば「セル#1→セル#3」となるように端末200を動作させる。動作について後述する。
<基地局と端末の構成例>
次に基地局100と端末200の構成例を説明する。
図6は基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、伝送路インタフェース101と、スイッチ(以下、「SW」)102と、制御部103と、ベースバンド処理部104と、A/D変換部105‐1〜105‐3と、広帯域アンプ106‐1〜106‐3と、アンテナ107‐1〜107‐3とを備える。
伝送路インタフェース101は、SW102とIPネットワーク300とに接続され、IPネットワーク300から送信されたメッセージ等を受信し、例えば基地局100内で処理できるフォーマットに変換し、SW102に出力する。また、伝送路インタフェース101は、例えば、SW102から出力されたメッセージ等をIPネットワーク300に送信できるフォーマットに変換し、IPネットワーク300に出力する。
SW102は、伝送路インタフェース101から出力されたメッセージ等を制御部103又はベースバンド処理部104に出力する。また、SW102は、制御部103又はベースバンド処理部104から出力されたメッセージ等をA/D変換部105‐1〜105‐3又は伝送路インタフェース101に出力する。更に、SW102は、A/D変換部105‐1〜105‐3から各々出力されたデータ又はメッセージ等をベースバンド処理部104又は制御部103に出力する。
制御部103は、ハンドオーバの制御、及びハンドオーバが行われた場合にロギング情報を保持し、ロギング情報に基づいて、ハンドオーバに用いられる測定パラメータの変更判断等を行う。制御部103の詳細は後述する。
ベースバンド処理部104は、MAC多重分離等のベースバンド信号に対する各種処理、同期処理、ページング処理、及びトラフィック監視等の処理を行う。
A/D変換部105‐1〜105‐3は、SW102から出力されたデータ又はメッセージ等をアナログ信号に変換し、広帯域アンプ106‐1〜106‐3から各々出力されたデータ等をデジタル信号に変換する。
広帯域アンプ106‐1〜106‐3は、A/D変換部105‐1〜105‐3から出力されたデータ等を夫々増幅して、各アンテナ107‐1〜107‐3に出力する。また、広帯域アンプ106‐1〜106‐3は、各アンテナ107‐1〜107‐3から出力されたデータ等をA/D変換部105‐1〜105‐3に夫々出力する。
アンテナ107‐1〜107‐3は、セル範囲内の端末200から送信されたデータ等を受信して広帯域アンプ106‐1〜106‐3に夫々出力し、広帯域アンプ106‐1〜106‐3から夫々出力されたデータ等をセル範囲内の端末200に送信する。
尚、図6に示す基地局100の構成例は、3セルを収容する基地局100の例であり、そのため、A/D変換部105‐1〜105‐3と、広帯域アンプ106‐1〜106‐3、アンテナ107‐1〜107‐3が夫々3つ設けられている。基地局100が2セルを収容する場合は、2つのA/D変換部105‐1,105‐2、2つの広帯域アンプ106‐1,106‐2、2つのアンテナ107‐1,107‐2を備えるようにしてもよい。セルの数に応じて各部105‐1,…の数が調整される。ベースバンド処理部104もセル数に応じてその個数が調整されてもよいが、図6の例ではベースバンド処理部104が1つの例を示している。
図7は制御部103の構成例を示す図である。制御部103は、メッセージ作成及び処理部(以下、「メッセージ作成部」)131と、呼処理部132と、リソース管理部133と、測定指示及び結果分析部(以下、「測定指示部」)134と、ハンドオーバ制御部135と、eNodeB‐端末接続管理制御部(以下、「接続管理制御部」)136と、装置監視制御部137と、ハンドオーバロギング処理部(以下、「ロギング処理部」)138と、測定パラメータ変更判断部(以下、「変更判断部」)139とを備える。
メッセージ作成部131は、呼処理部132から装置監視制御部137までの各部からの要求に応じてメッセージを作成してSW102に出力する。また、メッセージ作成部131は、SW102から出力されたメッセージを入力して、当該メッセージを対応する呼処理部132から装置監視制御部137までのいずれかに出力する。
呼処理部132は、端末200との間で発呼手順が行われるとき、呼処理のための各種メッセージ等の作成等を行う。
リソース管理部133は、端末200との通信に使用されるリソースを管理しており、例えば、どの範囲のリソースが使用されているか等の情報を記憶する。
測定指示部134は、端末200がハンドオーバを要求する際の基準となる測定パラメータ、例えば端末200が通信品質を測定する際に用いるヒステリシス値(又はオフセット値)を含むメッセージの作成をメッセージ作成部131に指示する。このとき、測定指示部134は、変更判断部139からパラメータ変更指示を入力したとき、当該指示に基づいて、測定パラメータを変更し、変更したパラメータ等を含むメッセージの作成を指示する。また、測定指示部134は、端末200から送信されたメッセージ等をメッセージ作成部131から入力し、当該メッセージに含まれる品質測定値の抽出等の処理を行う。
ハンドオーバ制御部135は、ハンドオーバが実行される際に、端末200又は他の基地局100との間で送受信されるメッセージ等の作成をメッセージ作成部131に指示する。また、ハンドオーバ制御部135は、端末200から送信されたハンドオーバ要求メッセージ等をメッセージ作成部131から入力し、当該メッセージに含まれるハンドオーバ先又はハンドオーバ元のセルに関するハンドオーバ情報をロギング処理部138に出力する。
接続管理制御部136は、基地局100と端末200との間で通信接続中にどのようなメッセージ等が送受信されるか等、端末200との間の接続状態を管理する。また、接続管理制御部136は、例えばハンドオーバが行われる前の呼処理の際に、端末200から送信された端末識別子に関する端末情報をメッセージ作成部131から入力し、当該端末情報をロギング処理部138に出力する。
装置監視制御部137は、基地局100装置内の各部103等の電源状態等を監視する。また、装置監視制御部137は、メッセージ作成部131において作成されたメッセージの作成時刻、又はメッセージ作成部131にメッセージ等が入力された時刻、或いは出力された時刻等を監視する。装置監視制御部137は、例えば、ハンドオーバ先の基地局100に対するハンドオーバ要求メッセージをメッセージ作成部131から出力した時刻を時刻情報としてロギング処理部138に出力する。また、装置監視制御部137は、例えば、他の基地局から送信されたハンドオーバ要求メッセージをメッセージ作成部131に入力された時刻を時刻情報としてロギング処理部138に出力する。
ロギング処理部138は、ハンドオーバ情報と、端末情報、及び時刻情報とに基づいて、ハンドオーバがどのように行われたかを示すロギング情報を作成し、テーブル内に保持する。テーブルは、例えば、ロギング処理部138内のメモリに保持される。テーブルの例は後述する。
変更判断部139は、テーブル1381からロギング情報を読み出し、当該情報に基づいて、測定パラメータを変更するか否かを判断する。変更判断部139は、例えば、所定期間内において、閾値よりも短い時間で「セル#1→セル#2→セル#1」等のハンドオーバが行われる回数がある値以上のとき、測定パラメータを変更すると判断する。変更判断部139は、測定パラメータを変更すると判断したとき、測定パラメータの変更指示を測定指示部134に出力する。この場合、変更判断部139は、例えば、ヒステリシス値そのものに対してどのようなヒステリシス値にするかを指示してもよいし、ヒステリシス値をそのままにしヒステリシス値に対する調整値をどのような値にするかを指示するようにしてもよい。詳細は後述する。
次に端末200の構成例を説明する。図8は端末200の構成例を示す図である。端末200は、アンテナ201と、A/D変換部202と、デジタルベースバンド処理制御部(以下、「ベースバンド処理制御部」)203、アプリケーション処理制御部204とを備える。
アンテナ201は、セル範囲内において基地局100から送信されたデータ又はメッセージ等を無線により受信してA/D変換部202に出力し、A/D変換部202から出力されたデータ等を当該基地局100に無線により送信する。
A/D変換部202は、アンテナ201から出力されたデータ等をデジタル信号に変換してベースバンド処理制御部203に出力し、ベースバンド処理制御部203から出力されたデータ等をアナログ信号に変換してアンテナ201に出力する。
ベースバンド処理制御部203は、メッセージ等の作成処理、及びデータ等に対する処理等を行う。詳細は後述する。
アプリケーション処理制御部204は、ベースバンド処理制御部203から出力されたデータ等に対して、カメラ部に表示させたり音源部に出力させる等、各種アプリケーション処理を行う。また、アプリケーション処理制御部204は、マイク部で取得した音声等をデータとしてベースバンド処理制御部203に出力する。
図9はベースバンド処理制御部203の構成例を示す図である。ベースバンド処理制御部203は、メッセージ作成及び処理部(以下、「メッセージ作成部」)231と、呼処理部232と、測定処理及び結果収集部(以下、「測定処理部」)233と、ハンドオーバ制御部234と、装置監視制御部235と、セル探索・監視制御部(以下、「セル探索部」)236と、報知情報処理部237と、電力制御部238とを備える。
メッセージ作成部231は、呼処理部232から報知情報処理部237までの各々からの要求に応じてメッセージ等を作成してA/D変換部202又はアプリケーション処理制御部204に出力する。また、メッセージ作成部231は、A/D変換部202又はアプリケーション処理制御部204から出力されたメッセージ等を入力し、呼処理部232から報知情報処理部237までのいずれかに出力する。
呼処理部232は、端末200又はMME410との間で発呼手順を実行するためのメッセージの作成をメッセージ作成部231に要求する。また、呼処理部232は、端末200又はMME410から出力されたメッセージ等をメッセージ作成部231から入力し、発呼手順等のための処理を行う。
測定処理部233は、各セルに対する通信品質の測定等を行う。例えば、測定処理部233は、基地局100‐1,…から送信された既知信号に対する受信電力、又は希望信号対干渉信号電力比(SIR、SINR等)等を測定する。例えば、呼処理232又は測定処理部233は、基地局100を介してMME420から送信された端末識別子を保持する。
ハンドオーバ制御部234は、ハンドオーバの処理の際に送信するメッセージの作成をメッセージ作成部231に要求する。また、ハンドオーバ制御部234は、基地局100等から受信したメッセージ等をメッセージ作成部231から入力し、ハンドオーバに対する各種処理を行う。
装置監視制御部235は、端末200内の各部231,…が正常に動作しているか否か等を監視する。
セル探索部236は、セルサーチ、例えば、端末200の電源立ち上げ時にパスロスが最も小さなセルを探索する等を行う。例えば、セル探索部236は多段階によるセルサーチを行ってもよい。
報知情報処理部237は、接続先の基地局100から受信した報知情報に対する各種処理を行う。報知情報処理部237は、例えば、報知情報に含まれる隣接セル情報(各セルの識別子又は各基地局100の識別子)を測定処理部233に出力する。
電力制御部238は端末200の各部の電力を制御する。
<動作>
次に動作を説明する。動作は「2セルまたぎ」の場合(図3(A)及び同図(B))と、「3セルまたぎ」の場合(図4(A)〜図5(B))で分けて説明する。
<1 「2セルまたぎ」の場合の動作>
「2セルまたぎ」の場合の動作は、1つの基地局100で行われる場合(図3(A))と、2つの基地局100間で行われる場合(図3(B))の2つの場合がある。これら2つの場合に分けて説明する。
<1.1 「2セルまたぎ」が1つの基地局100で行われる場合>
図10は「2セルまたぎ」が1つの基地局100で行われる場合の動作例を示すシーケンス図、図11(A)及び同図(B)はかかる場合のテーブル1381の例、図12はセルと端末200の移動推移の関係例を夫々示す。本例は、端末200が1つの基地局100のセル#1からセル#2に移動し、閾値時間よりも短い時間でセル#2からセル#1に移動する場合の例である。
尚、端末200はセル#1に位置し、本動作が行われる前に端末200と基地局100、及びMME420との間で呼処理が行われ、基地局100は端末200の端末識別子(例えば、TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity))を保持しているものとする。また、端末200は基地局100から報知情報を受信し、各セルの識別子(又はセルID)も保持しているものとする。
基地局100は、図10に示すように、RRC Connection Reconfigurationメッセージ(以下、「Reconfigurationメッセージ」)を端末200に送信する(S10)。このReconfigurationメッセージは、端末200がハンドオーバを行う際の測定パラメータ(例えば、ヒステリシス値等)を含む。例えば、測定指示部134がメッセージ作成部131に当該メッセージの作成を要求することで、当該メッセージはSW102等を経由して端末200に送信される。例えば、測定指示部134は定期的に当該メッセージの作成を要求してもよい。
次いで、基地局100と端末200との間でデータの送信又は受信があれば、データが送信又は受信される(S11)。
次いで、端末200は、Measurement Reportメッセージを送信する。当該メッセージは、セル#1からセル#2へのハンドオーバの要求メッセージでもあり、測定処理部233は、セル#2の識別子、セル#2の品質測定値、及び自身の端末識別子が含まれるように当該メッセージの作成をメッセージ作成部231に要求する。例えば、測定処理部233は、セル#1の受信品質測定値に、Reconfigurationメッセージに含まれるヒステリシス値を加算し、その加算値とセル#2の受信品質測定値とを比較する。そして、測定処理部233は、セル#2の受信品質測定値の方が加算値よりも良好な値のとき、セル#2の識別子等を含むMeasurement Reportメッセージの作成をメッセージ作成部231に要求する。
基地局100は、当該メッセージを受信すると、ハンドオーバの実行を決定する(S13)。例えば、ハンドオーバ制御部135は、メッセージ作成部231からMeasurement Reportメッセージを入力すると、端末200に対するセル#1からセル#2へのハンドオーバの実行を決定する。
次いで、基地局100は、ハンドオーバの実行を指示(又はハンドオーバの実行を許可)するため、端末200にReconfigurationメッセージを送信する(S14)。例えば、ハンドオーバ制御部135が、ハンドオーバの実行を決定した後、ハンドオーバの実行指示を含む当該メッセージの作成をメッセージ作成部131に要求することで、当該メッセージが端末200に送信される。
端末200は、Reconfigurationメッセージを受信すると、セル#2に対して同期を確立するための処理等を行う(S15)。例えば、ハンドオーバ制御部234が同期確立のための処理を行う。
端末200はセル#2に対して同期を確立した後、セル#2に対してハンドオーバ完了を示すRRC Connection Reconfiguration Confirmメッセージ(以下、「Confirmメッセージ」)を基地局100に送信する(S16)。例えば、ハンドオーバ制御部234が同期確立処理等を終了した後、Confirmメッセージの作成をメッセージ作成部231に要求することで当該メッセージが基地局100に送信される。また、基地局100のハンドオーバ制御部135はメッセージ作成部131から当該メッセージを入力することでハンドオーバ完了を確認する。以上により、端末200はセル#1からセル#2へのハンドオーバを完了する。
次いで、端末200はハンドオーバ先のセル#2を収容する基地局100との間でデータを送信又は受信する(S17)。
次いで、基地局100は、ハンドオーバの基準となる各種パラメータを含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S18)。当該メッセージには、S10と同様にハンドオーバの判断に用いられる測定パラメータを含み、例えば、セル#2に対するヒステリシス値を含む。
次いで、端末200は、セル#2の品質測定値にConfigurationメッセージで通知(S18)されたヒステリシス値を加算した加算値よりも、セル#1の品質測定値の方が良好な値のとき、Measurement Reportメッセージを送信する(S19)。当該メッセージは、セル#1の識別子、セル#1の品質測定値、端末200の端末識別子等を含む。
基地局100は、S13と同様に、Measurement Reportメッセージを受信すると、ハンドオーバの実行を判断する(S21)。この場合、例えば、ハンドオーバ制御部135はセル#1へのハンドオーバの実行を許可する。
次いで、基地局100は、S14と同様に、ハンドオーバの実行を指示するため、端末200にReconfigurationメッセージを送信する(S22)。この場合、例えば、ハンドオーバ制御部135は端末200に対してセル#1へのハンドオーバの実行を指示する。
次いで、端末200は、ハンドオーバ先のセル#1に対して同期確立のための処理を行い(S23)、ハンドオーバの完了後、Confirmメッセージを基地局100に送信する(S24)。
以上により、端末200はセル#1からセル#2にハンドオーバし(S10〜S16)、更にセル#2からセル#1にハンドオーバする(S18〜S24)ことになる。
所定時間経過後、基地局100はロギング情報に基づいてパラメータの変更を判断する(S30)。ロギング処理部138は、所定時間内にハンドオーバを行った各端末200の履歴を示すロギング情報をテーブル1381として保持する。
テーブル1381は、図11(A)及び同図(B)に示すように、「項番」、「端末識別子」、「HO元」、「HO先」、「他候補」、及び「発生時刻」の各フィールドを含む。
「端末識別子」は、端末200を識別する識別子が記憶され、例えば、端末200が位置登録される際にMME420が割り当てた端末毎の識別番号を示すTMSIが記憶される。「端末識別子」に記憶される識別子は、例えば電話番号等の端末固有番号を示すIMSI(International Mobile Subscriber Identity)、端末本体に割り当てられる機器ごとにユニークなIMEI(International Mobile Equipment Identity)でもよい。
「HO元」は端末200がハンドオーバ元のセルの識別子、「HO先」はハンドオーバ先のセルの識別子が夫々記憶されるフィールドである。
「他候補」は、ハンドオーバを行う際に接続先のセルが「HO先」以外に更にある場合に当該セルの識別子が記憶されるフィールドである。
「発生時刻」は、ハンドオーバが発生する時刻を記憶するフィールドである。
これらのロギング情報のうち「端末識別子」は、例えば、呼処理等により基地局100がMME410又は端末200から端末識別子を取得したときに、テーブル1381に記憶される。例えば、接続管理制御部136が呼処理等の際にメッセージ作成部131等に介して端末識別子を入力し、ロギング処理部138に出力することで「端末識別子」が記憶される。
また、「HO元」及び「HO先」は、例えば、ハンドオーバ制御部135がハンドオーバの実行を決定したとき(S13又はS21)に、ハンドオーバ元と先の各セルの識別子をロギング処理部138に出力することで記憶される。あるいは、ハンドオーバ制御部135はConfirmメッセージを受信したときに(S16またはS24)に各セルの識別子をロギング処理部138に出力して記憶するようにしてもよい。ハンドオーバ元のセルの識別子は、例えば、呼処理の際に端末200からセルの接続要求を基地局100が受信したときに、接続管理制御部136が抽出し、ロギング処理部138で保持できる。また、ハンドオーバ先のセルの識別子はMeasurement Reportメッセージに含まれる。よって、ロギング処理部138は、ハンドオーバの実行の決定(S13等)等の指示をハンドオーバ制御部135から受け取り、これを契機にテーブルに「HO元」と「HO先」のロギング情報を記憶できる。
「発生時刻」は、例えば、ハンドオーバ制御部135がハンドオーバの実行を決定したとき(S13又はS21)、或いは、Confirmメッセージを受信したとき(S16又はS24)に記憶される。例えば、ハンドオーバ制御部137がハンドオーバの実行を決定したとき、実行指示のメッセージがメッセージ作成部131から出力されるため、装置監視制御部137は、当該メッセージの出力時刻を時刻情報として出力できる。また、メッセージ作成部131がConfirmメッセージを受信したとき、装置監視制御部137は当該メッセージの受信時刻を時刻情報として出力できる。
図11(A)の例では、端末識別子「TMSI(x01)」の端末200が、時刻「10時」において、識別子が「eNB1セル1」であるセルから、識別子が「eNB1セル2」のセルにハンドオーバを行っている。更に、当該端末200が、時刻「10時2秒」にセル「eNB1セル2」からセル「eNB1セル1」にハンドオーバしている。
図11(B)の例は、更に、端末識別子「TMSI(x02)」の端末が時刻「10時5分」にセル「eNB1セル1」からセル「eNB1セル2」にハンドオーバを行い、その「2秒」後にセル「eNB1セル2」からセル「eNB1セル1」にハンドオーバを行っている。
変更判断部139は、所定時間経過後、このロギング情報をテーブル1381から読み出して測定パラメータの変更を判断する。
例えば、変更の条件として、閾値時間を「3秒」、所定回数を「2」とすると、図11(B)に示す項番「1」から「4」のロギング情報はこれを満たす。変更判断部139は、かかる変更の条件とロギング情報とを比較して、ロギング情報がかかる条件を満たすとき、測定パラメータ、例えば端末200が品質測定に用いるヒステリシス値を変更するように変更指示を測定指示部134に出力する。測定指示部134は、変更指示に基づいて、変更したヒステリシス値をセル#1に対する新たなヒステリシス値として、端末200に送信する(S31)。
端末200は、以後、セル#1の品質測定値に対して、変更後のヒステリシス値を加算し、加算値と他セルの品質測定値を比較して、ハンドオーバの判定を行う。
尚、変更判断部139は、S30の処理において、ロギング情報が条件を満たさないとき、変更指示を出力せず、測定指示部134は例えばS10で送信したヒステリシス値と同じ値のヒステリシス値を端末200に送信する。
図12はセルと端末200の移動推移の関係例を示す図である。セル#1に対するヒステリシス値が変更されることで、図12に示すように、セル#1のセル範囲が実線から点線に広がる。この結果、端末200が矢印のように移動してもセル#1内を移動するためハンドオーバは実行されない(Measurement Reportメッセージを送信しない)。又は、端末200は、セル#1の範囲が点線となったため、Measurement Reportメッセージの送信(S12等)が実線の場合よりも遅くなる。
従って、本基地局100と端末200はハンドオーバが実行されないため(又は削減されるため)、その分、基地局100及びネットワーク内のMME410等はハンドオーバに対する処理を行わず、処理の削減を図ることができる。また、端末200はハンドオーバを行わない分、消費電力の削減を図ることもできる。更に、ヒステリシス値の調整が基地局100において手動で行われないため、基地局100等を運用する事業者等に対してコスト削減を図ることもできる。
<1.2 「2セルまたぎ」が2つの基地局間で行われる場合>
次に、「2セルまたぎ」が2つの基地局間で行われる場合について説明する。図13及び図14はかかる場合の動作例を示すシーケンス図である。
図13及び図14は、端末200が基地局(eNB#1)100‐1のセル#1から基地局(eNB#2)100‐2のセル#2にハンドオーバし、更に閾値時間よりも短い時間で更にセル#2からセル#1にハンドオーバする例を示す。上述した1.1と同様に、基地局100‐1は端末200の識別子を呼処理等により予め保持しており、端末200は報知情報により隣接セル#2の識別子を保持しているものとする。
基地局100‐1は、Reconfigurationメッセージを端末200に送信する(S40)。当該メッセージには、基地局100‐2のセル#1に対する測定パラメータ、例えば品質測定で用いられるヒステリシス値が含まれる。
その後、データの送信又は受信があれば、端末200と基地局100‐1との間でデータを送信又は受信する(S40)。基地局100‐1は、端末200から受信したデータ(ULデータ)をS‐GW430に出力し、S‐GW430から出力されたデータ(DLデータ)を端末200に送信する。
次いで、端末200は、セル#1の受信品質測定値にヒステリシス値を加算した値よりも、セル#2の受信品質測定値の方が良い場合、セル#2に対してハンドオーバを要求する(S42)。ハンドオーバ要求メッセージであるMesurement Reportメッセージは、端末200の識別子、セル#2の識別子、及びセル#2の受信品質測定値を含む。
基地局100‐1は、当該メッセージを受信すると、ハンドオーバを実行することを決定する(S43)。
次いで、基地局100‐1は、ハンドオーバ先のセル#2を収容する基地局100‐2にHandover Requestメッセージを送信する(S44)。当該メッセージは、端末200の識別子を含む。これにより、ハンドオーバ先の基地局100‐2は、ハンドオーバを行う端末200を識別できる。また、当該メッセージ自体に、送信元及び宛先として、ハンドオーバ元とハンドオーバ先のセルの識別子が含まれる。これにより、基地局100‐2は、ハンドオーバ元とハンドオーバ先のセルを識別できる。例えば、ハンドオーバ制御部135がメッセージ作成部131に要求し、メッセージ作成部131がロギング処理部138から「HO先」と「HO元」等のロギング情報を読み出してこれらの情報を含むように当該メッセージを作成することで送信される。
次いで、基地局100‐2は、端末200との通信を行う際に必要なリソースの確認等を行う(S45)。例えば、ハンドオーバ制御部135又はリソース管理部133がリソースの確認等を行う。
次いで、基地局100‐2は、Handover Requestメッセージに対する応答メッセージである、Handover Request Ackメッセージを基地局100‐1に送信する(S46)。例えば、基地局100‐2のハンドオーバ制御部135は当該メッセージの作成をメッセージ作成部131に要求することで当該メッセージが送信される。また、基地局100‐1のハンドオーバ制御部135は、メッセージ作成部131から当該メッセージを受け取る。
基地局100‐1は、Handover Request Ackメッセージを受信すると、ハンドオーバの実行指示を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S47)。例えば、基地局100‐1のハンドオーバ制御部135が当該メッセージの作成をメッセージ作成部131に要求することで当該メッセージが端末200に送信される。
端末200は、当該メッセージを受信するとセル#2に対して同期を確立するための処理等を行う(S48)。
一方、基地局100‐1は、DLデータをハンドオーバ先の基地局100‐2に送信する(S49)。例えば、ベースバンド処理部104は、ハンドオーバの実行を決定(S43)後、S‐GW430から受信したDLデータを保持しておき、この保持したDLデータを基地局100‐2に送信する。
次いで、基地局100‐1は、端末200の最大転送レート、及び種々のレベル情報等、端末200に関するステータス情報を基地局100‐2に送信する(S50)。例えば、呼処理の際にハンドオーバ制御部135又は接続管理制御部136がステータス情報を保持し、メッセージ作成部131に当該情報の送信メッセージの作成を要求することで送信される。
また、基地局100‐1は、例えば、S49以降にDLデータをS‐GW430から受信しているとき、当該DLデータを基地局100‐2に送信する(S51)。
一方、端末200は、ハンドオーバ先の基地局100‐2に対して同期を確立すると、ハンドオーバ完了を示すConfirmメッセージを基地局100‐2に送信する(S51)。これより、端末200は、セル#1からセル#2へのハンドオーバを完了する。
その後、端末200は、ハンドオーバ先のセル#2を収容する基地局100‐2に対して、データを送信又は受信する(S53)。
次いで、基地局100‐2は、測定パラメータを含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S60)。当該メッセージには、セル#2に対するヒステリシス値が含まれる。
次いで、送信すべきデータがあれば、端末200又は基地局100はデータを送信又は受信する(S61)。
次いで、端末200は、セル#2の受信品質測定値にヒステリシス値を加算した値よりも、セル#1の受信品質測定値の方が良い場合、セル#1に対してハンドオーバを要求する(S62)。例えば、ハンドオーバ制御部234は、セル#1の受信品質測定値等を含むMeasurement Reportメッセージの作成をメッセージ作成部131に要求することで、当該メッセージが送信される。
基地局100‐2は、Measuremen Reportメッセージを受信すると、セル#1へのハンドオーバの実行を決定し(S63)、ハンドオーバ先のセル#1を収容する基地局100‐1にHandover Requestメッセージを送信する(S64)。当該メッセージは、端末200の識別子等を含む。
基地局100‐1は、Handover Requestメッセージを受信すると、リソースの確認等の処理を行う(S65)。
次いで、基地局100‐1は、Handover Requestメッセージに対する応答メッセージであるHandover Request Ackメッセージを基地局100‐2に送信する(S66)。
基地局100‐2は、Handover Request Ackメッセージを受信すると、セル#2に対するハンドオーバの実行を指示する、Reconfigurationメッセージを端末200に送信する(S67)。
端末200は、ハンドオーバの実行を指示する、Reconfigurationメッセージを受信すると、ハンドオーバ先のセル#2を収容する基地局100‐1に対して同期処理等を行う(S68)。
一方、基地局100‐2は、ハンドオーバ先の基地局100‐1に対して、DLデータを送信し(S69,S71)、端末200に関するステータス情報を送信する(S70)。
また、端末200は、セル#2への同期が確立すると、ハンドオーバ完了メッセージである、Confirmメッセージを基地局100‐1に送信する(S72)。これにより、端末200はセル#2からセル#1へのハンドオーバを完了する。その後、端末200は、ハンドオーバ先のセル#1を収容する基地局100‐1に対して、データを送信又は受信する(S73)。
そして、基地局100‐1は、上述した1.1と同様に、所定時間経過後ロギング情報に基づいて、ハンドオーバの測定パラメータ、例えばセル#1の受信品質測定値に対するヒステリシス値の変更を判断する(S30)。
本例においても、上述した1.1と同様に、変更判断部139がテーブル1381に記憶されたロギング情報に基づいて判断する。テーブル1381の例を図11(A)及び同図(B)に示す。この場合、2つの基地局100‐1,100‐2が同じロギング情報を有するテーブル1381を保持する。例えば、テーブル1381への記憶は以下のようにして行われる。
すなわち、基地局100‐1のハンドオーバ制御部135は、ハンドオーバの実行を決定したとき(S43)に、テーブル1381の「HO先」と「HO元」にセルの識別子を記憶する。また、ハンドオーバ制御部135は、Handover Requestメッセージを送信したとき(S44)の時刻を「発生時刻」に記憶する。また、ハンドオーバ先の基地局100‐2のハンドオーバ制御部135は、受信したHandover Requestメッセージの送信元と送信先に基づいて、夫々「HO元」と「HO先」にセルの識別子を記憶する。更に、基地局100‐2のハンドオーバ制御部135は、当該メッセージの受信時刻を「発生時刻」に記憶する。
例えば、変更判断部139は、変更判断の条件として、ハンドオーバの発生間隔時間が「3秒」以内のハンドオーバが「2回」以上発生したときとすると、図11(B)のロギング情報はこれを満たす。このとき、変更判断部139は、上述した1.1と同様に、例えば、S10で送信したヒステリシス値よりも小さい値となるように変更指示を測定指示部134に出力する。
これにより、基地局100‐1は端末200に変更後のヒステリシス値を含むReconfigurationメッセージを送信する(S31)。
ヒステリシス値の変更についても、例えば図12に示すようにセル#1のセル範囲が実線から点線に変化する。これにより、端末200は、セル#1内で移動するため基地局100‐1にMeasurement Reportメッセージ(S42)を送信しない。従って、基地局100‐1と端末200はS42以降の処理が行われず、ハンドオーバが発生しないことになり、基地局100‐1等では処理削減、端末200では消費電力の削減を図ることができる。また、基地局100‐1ではヒステリシス値の調整は基地局100等で行われるため、手動で行う場合のコスト分を削減することができる。
<2.「3セルまたぎ」の場合の動作>
次に、「3セルまたぎ」の場合の動作について説明する。この「3セルまたぎ」の場合も、1つの基地局100で行われる場合(図4(A))、2つの基地局100‐1,100‐2で行われる場合(図4(B)〜図5(A))、3つの基地局100‐1〜100‐3で行われる場合がある。それぞれ分けて説明する。
<2.1 「3セルまたぎ」が1つの基地局100で行われる場合>
最初に、「3セルまたぎ」が1つの基地局100で行われる場合について説明する。図15がかかる場合のシーケンス例、図16(A)及び同図(B)がテーブル1381の例、図17がセルと端末200の移動推移との関係例を夫々示す図である。
「3セルまたぎ」が1つの基地局100で行われる場合のシーケンス例は以下のようになる。まず、端末200と基地局100は、セル#1からセル#2へのハンドオーバ処理を行う。この処理は上述した1.1(「2セルまたぎ」が1つの基地局で行われる場合)の処理(S10〜S16)と同様である。これにより、端末200は、セル#1からセル#2へのハンドオーバを完了させ、基地局100はデータの送信又は受信を行うことのできる状態(S17)となる。
ただし、S12の処理において、端末200がMeasurement Reportメッセージを基地局100に送信する際、端末200は、セル#2に対する識別子及び通信品質測定値以外にも、セル#3の識別子及び通信品質測定値も送信する。これにより、端末200のハンドオーバ先が複数ある場合、基地局100は、ハンドオーバ先の複数の候補に関するロギング情報を記憶できる。例えば、ロギング処理部138は、図16(A)に示すように、テーブル1381において、項番「1」の「他候補」のフィールドにセル#3の識別子の例である「eNB1セル3」を記憶する。
その後、端末200は、閾値より短い時間で基地局100のセル#2からセル#3にハンドオーバする。すなわち、基地局100は、セル#2に関するヒステリシス値等を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S80)。
次いで、端末200は、セル#2の通信品質にヒステリシス値を加算した値と、セル#3の通信品質とを比較して、セル#3の通信品質の方が良い結果を得た場合、Measurement Reportメッセージを送信する(S82)。当該メッセージには、例えば、セル#3の識別子、セル#3の通信品質測定値、端末200の識別子等が含まれる。
基地局100は、Measurement Reportメッセージを受信すると、端末200がセル#2からセル#3へハンドオーバすることを決定(又は許可)する(S83)。
次いで、基地局100は、セル#3へのハンドオーバの実行を指示するReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S84)。
端末200は、当該メッセージを受信するとセル#3への同期処理を行い(S85)、その後、ハンドオーバの完了を示すConfirmメッセージを基地局100に送信する(S86)。
これにより、端末200はセル#1からセル#2、更にセル#2からセル#3への各ハンドオーバが実行され、ロギング処理部138は、例えば図16(A)に示すように項番「2」までのロギング情報をテーブル1381に記憶する。
次いで、基地局100は所定時間経過後、ロギング情報に基づいてハンドオーバで用いられる測定パラメータの変更を判断する(S30)。図16(B)は、所定時間経過後のロギング情報を記憶したテーブル1381の例を示す。また、変更条件として、ハンドオーバの発生間隔が「5秒」以内で、かつ、「2回」以上のハンドオーバが発生したとき、ヒステリシス値を変更するものとする。このような場合、変更判断部139は、図16(B)に示すロギング情報はかかる基準を満たすためヒステリシス値の変更指示、例えば、セル#1に関するヒステリシス値をS10で送信したものよりも小さくする指示を測定指示部134に出力する。
次いで、指示測定部134は、変更されたヒステリシス値を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S31)。
端末200は変更されたヒステリシス値によりハンドオーバを判定するため、例えば、図17に示すように、セル#1のセル範囲は点線から実線に変更され、ハンドオーバが発生する位置が四角印の位置から丸印の位置に変更される。従って、上述した1.1等と同様に、端末200等はハンドオーバの回数を削減することができ、端末200は電力消費の削減、基地局100等は処理負荷の軽減を各々図ることができる。また、基地局100はヒステリシス値の調整を自動的に行うため、本基地局100等は事業者に手動で行わせる分のコストを削減することができる。
<2.2 「3セルまたぎ」が2つの基地局でおこなわれる場合>
「3セルまたぎ」が2つの基地局100‐1,100‐2で行われる場合、セルと基地局100との関係では、3つのパターンが存在する(例えば、図4(B)〜図5(A))。各々のパターンの場合で以下説明する。
<2.2.1 基地局100‐1がセル#1,#2を収容し、基地局100‐2がセル#を収容する場合>
「3セルまたぎ」が2つの基地局100‐1,100‐2で行われる場合のうち、基地局100‐1がセル#1,#2を収容し、基地局100‐2がセル#3を収容する場合(例えば、図4(B))の例を説明する。図18は、端末200がセル#1からセル#2にハンドオーバし、閾値時間よりも短い時間でセル#2からセル#3へハンドオーバする場合の動作例を含むシーケンス図である。また、図19(A)及び同図(B)はテーブル1381の例、図20はセルと端末200の移動推移との関係例を夫々示す図である。
端末200は、セル#1からセル#2にハンドオーバするときの動作は、上述した1.1(「2セルまたぎ」が1つの基地局で行われる場合)のS10〜S16と同様の処理を行う。ただし、上述した2.1(「3セルまたぎ」が1つの基地局で行われる場合)と同様に、S12の処理において、端末200はセル#2以外にもセル#3の識別子と通信品質測定値等を含むMeasurement Reportメッセージを送信する。
次いで、端末200がセル#2からセル#3へハンドオーバする。この場合、セル#2は基地局100‐1に収容され、セル#3は基地局100‐2に収容される。よって、この場合のハンドオーバの動作は、上述した1.2(「2セルまたぎ」が2つの基地局間でおこなわれる場合)における基地局100‐1から基地局100‐2へのハンドオーバの動作(S40〜S52)とほぼ同様である。
すなわち、基地局100‐1はセル#2に関するヒステリシス値等を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S400)。
次いで、端末200は、セル#3の通信品質測定値等を含むMeasurementm Reportメッセージを基地局100‐1に送信する(S420)。
基地局100は、当該メッセージを受信すると、セル#2からセル#3へのハンドオーバを決定し(S430)、ハンドオーバ先のセル#3を収容する基地局100‐2にHandover Requestメッセージを出力する(S440)。上述した1.2と同様に、例えば、基地局100‐1の装置監視制御部137は当該メッセージを送信した時刻をテーブル1381の「発生時刻」のフィールドに記憶する。当該メッセージを受信した基地局100‐2は、例えば装置監視制御部137が当該メッセージを受信した時刻を「発生時刻」のフィールドに記憶する。
基地局100‐2は、Handover Requestメッセージを受信すると、端末200に対するリソースの確認処理等を行う(S450)。次いで、基地局100‐2は、当該メッセージに対する応答メッセージであるHandover Request Ackメッセージを基地局100‐1に送信する(S460)。
基地局100‐1は、Handover Request Ackメッセージを受信すると、セル#3へのハンドオーバの実行を指示するConfigurationメッセージを端末200に送信する(S470)。
端末200は、当該メッセージを受信すると、セル#3への同期処理を行い(S480)、基地局100‐1は端末200に関するステータス情報を基地局100‐2に送信する(S500)。また、基地局100‐1は端末200に送信するDLデータを保持しているとき当該DLデータを基地局100‐2に送信する(S490,S510)。
端末200は、セル#3への同期処理等が終了すると、セル#3を収容する基地局100‐2にハンドオーバの完了を通知する(S520)。
以上により、端末200は、セル#2からセル#3へのハンドオーバを完了する。
図19(A)は、セル#3のハンドオーバ終了後(S520後)の基地局100‐1のロギング処理部138が保持するテーブル1381の例を示す図である。また、同図(B)はセル#3へのハンドオーバ終了後の基地局100‐2のロギング処理部138が保持するテーブル1381の例を示す図である。基地局100‐1は、S12及びS420の処理により、端末200からハンドオーバ先のセル#2,#3に関する情報を受信する。従って、基地局100‐1は、同図(A)に示すように、テーブル1381にセル#1からセル#2、及びセル#2からセル#3への各ハンドオーバに対する各ロギング情報を記憶できる。一方、基地局100‐2は、同図(B)に示すように、S440の処理によりセル#2からセル#3へのハンドオーバに対するロギング情報を保持している。
本2.2.1においても、上述した1.1等と同様に、ハンドオーバ元の基地局100‐1が所定時間経過後ロギング情報に基づいてヒステリシス値の変更を判断する(S30)。例えば、所定時間経過後に図19(A)に示すようなロギング情報を保持し、上述した1.2等と同様の条件のとき、変更判断部139はヒステリシス値の変更を測定指示部134に出力する。測定指示部134はこれにより、変更したヒステリシス値を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S31)。
図20はセルと端末200の移動推移との関係例を示す図である。この場合も、測定指示部134又は変更判断部139は、例えば、S10で送信したセル#1に対するヒステリシス値よりも低いヒステリシス値を端末200に送信する。従って、セル#1のセル範囲は点線から実線に変更され、ハンドオーバの位置が四角印から丸印に変更される。よって、ハンドオーバ回数が削減され、端末200の電力消費の削減と基地局100の処理軽減を図ることができる。また、ヒステリシス値の調整が自動的に行われ、コスト削減を図ることもできる。
<2.2.2 基地局100‐1がセル#1を収容し、基地局100‐2がセル#2,#3を収容する場合>
次に、基地局100‐1がセル#1を収容し、基地局100‐2がセル#2,#3を収容する場合(例えば、図4(C))を説明する。図21が動作例を示すシーケンス図、図22(A)及び同図(B)はテーブル1381、図23はセルと端末200の移動推移との関係例を夫々示す図である。
端末200はセル#1からセル#2へ移動する際、セル#1を収容する基地局100‐1からセル#2を収容する基地局100‐2へハンドオーバする。従って、基地局100‐1,100‐2と端末200は、上述した1.2(「2セルまたぎ」が2つの基地局間で行われる場合)のS40からS52までの処理を行う。
端末200はセル#2へのハンドオーバを行った後、セル#3へのハンドオーバを行うが、2つのセル#2,#3は同一の基地局100‐2のため、基地局100‐2と端末200は、上述した1.1(「2セルまたぎ」が1つの基地局で行われる場合)とほぼ同様の処理を行う。
すなわち、基地局100‐2は、セル#2のヒステリシス値等を含む、Reconfigurationメッセージを端末200に送信する(S90)。
端末200は、セル#3へのハンドオーバを要求するため、セル#3の識別子及び品質測定値等を含むMeasurement Reportメッセージを基地局100‐2に送信する(S92)。
基地局100‐2は、当該メッセージを受信すると、端末200のセル#2からセル#3へのハンドオーバを決定し(S93)、セル#3へのハンドオーバの実行を指示するため、Reconfigurationメッセージを端末200に送信する(S94)。
端末200は、当該メッセージを受信すると、セル#3に対して同期処理を行い(S95)、ハンドオーバの完了を通知するため、Confirmメッセージを基地局100‐2に送信する(S96)。
以上により、端末200は、セル#2からセル#3へのハンドオーバを終了し、セル#3を収容する基地局100‐2とデータを送信又は受信できる。
図22(A)は基地局100‐1が保持するテーブル1381、同図(B)は基地局100‐2が保持するテーブル1381の例を夫々示す。本2.2.2の場合、端末200がセル#2からセル#3へハンドオーバするときに基地局100‐1との間で通信が行われず、また基地局100‐2は基地局100‐1とも通信しない。よって、ハンドオーバ元の基地局100‐1は、端末200に関してセル#1からセル#2へのハンドオーバについてのロギング情報を保持するが、セル#2からセル#3へのハンドオーバに関するロギング情報を保持できない。同図(A)はかかる場合のテーブル1381の例である。
一方、セル#1からセル#2と、セル#2からセル#3へのハンドオーバについて基地局100‐2は端末200と通信しているため(S40〜S52、S90〜S96)、これら2つのハンドオーバに関するロギング情報を保持している。図22(B)はかかる場合のテーブル1381の例である。
このように、2つの基地局100‐1,100‐2は同じロギング情報を保持できない。本2.2.1では、このような場合、ハンドオーバ先の基地局100‐2がハンドオーバ元の基地局100‐1に保持したロギング情報を送信するようにしている。これにより、ハンドオーバが行われる2つの基地局100‐1,100‐2で同じロギング情報を保持することができ、ハンドオーバ元の基地局100‐1はロギング情報に基づいてヒステリシス値の変更を判断できる(S30)。図21に示すように、本2.2.1では、S96の処理終了後に、基地局100‐2は保持したロギング情報を転送する(S97)が、例えば、S93の処理終了後、又はS94の処理終了後に送信するようにしてもよい。以後の処理は上述した2.2.1等と同様である。
図23は、本2.2.2におけるセルと端末200の移動推移との関係例を示す図である。ヒステリシス値の調整により、例えばセル#1のセル範囲が点線(例えば、S10の処理により送信されたヒステリシス値に基づくセル範囲)から実線に変更される。これにより、端末200はハンドオーバ回数が削減され、消費電力の削減を図ることができる。また、基地局100は処理軽減を図ることができる。また、ヒステリシス値の調整も自動で行われるため、コスト削減を図ることもできる。
<2.2.3 基地局100‐1がセル#1,#3を収容し、基地局100‐2がセル#2を収容する場合>
次に、基地局100‐1がセル#1,#3を収容し、基地局100‐2がセル#2を収容する場合(例えば、図5(A)))を説明する。図24が動作例を示すシーケンス図、図25(A)及び同図(B)はテーブル1381、図26はセルと端末200の移動推移との関係例を夫々示す図である。
本2.2.3では、端末200は、セル#1を収容する基地局100‐1からセル#2を収容する基地局100‐2へハンドオーバし、次いで、セル#3を収容する基地局100‐1へハンドオーバする。
この場合、セル#1からセル#2へのハンドオーバに関し、基地局100‐1,100‐2と端末200は、上述した1.2(「2セルまたぎ」が2つの基地局間で行われる場合)と同様の処理(S40〜S52)を行う。
次に、セル#2からセル#3へのハンドオーバに関し、基地局100‐1,100‐2と端末200は、ハンドオーバ先のセルがセル#3に変更されただけで、上述した1.2(「2セルまたぎ」が2つの基地局間で行われる場合)とほぼ同様の処理(S60〜S72)を行う。
すなわち、基地局100‐2は、セル#2のヒステリシス値等を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S600)。
端末200は、セル#3へのハンドオーバを要求するため、セル#3の識別子等を含むMeasurement Reportメッセージを基地局100‐2に送信する(S620)。
基地局100‐2は、Measurement Reportメッセージを受信すると、セル#3へのハンドオーバの実行を決定し(S630)、セル#3を収容する基地局100‐1にHandover Requestメッセージを送信する(S640)。当該メッセージには、上述した1.2等と同様に、端末200の識別子等を含む。
基地局100‐1は、Handover Requestメッセージを受信すると、端末200との通信に用いるリソースの確認等を行う(S650)。次いで、基地局100‐1は、当該メッセージに対する応答メッセージであるHandover Request Ackメッセージを基地局100‐2に送信する(S660)。
基地局100‐2は、Handover Request Ackメッセージを受信すると、セル#3へのハンドオーバの実行を指示するため、Reconfigurationメッセージを端末200に送信する(S670)。
端末200は、当該メッセージを受信すると、セル#3に対する同期処理(S680)を行う。また、ハンドオーバ元の基地局100‐2はハンドオーバ先の基地局100‐1に端末200に関するステータス情報等を送信する(S690〜S710)。
端末200は、セル#3への同期処理が終了すると、ハンドオーバ完了を通知するため、Confirmメッセージをハンドオーバ先のセル#3を収容する基地局100‐1に送信する(S720)。
本2.2.3において、ハンドオーバに際し、2つの基地局100‐1,100‐2は互いにHandover Requestメッセージを送受信する(S44,S640)。従って、2つの基地局100‐1,100‐2は、例えば、図25(A)及び同図(B)に示すように、同一のロギング情報を保持することになる。これにより、基地局100‐1はロギング情報に基づいてヒステリシス値等の変更を判断でき(S30)、変更判断部139は、上述した1.1等と同様に条件を満たせば、測定指示部134に変更を指示する。そして、基地局100‐1は変更されたヒステリシス値等を含むReconfigurationメッセージを送信する(S31)。
図26は、本2.2.3におけるセルと端末200の移動推移との関係例を示す図である。変更判断部139は、例えばセル#1に対するヒステリシス値をS10で送信したヒステリシス値よりも小さい値となるように変更を指示することで、セル#1のセル範囲が点線から実線に変更される。これにより、端末200はハンドオーバ回数を削減でき、消費電力の削減を図ることができる。また、基地局100‐1,100‐2は、処理軽減を図り、コスト削減も図ることができる。
<2.3 「3セルまたぎ」が3つの基地局100で行われる場合>
次に、「3セルまたぎ」が3つの基地局100‐1〜100‐3で行われる場合(例えば、図5(B))について説明する。図27は動作例を示すシーケンス図、図28(A)〜同図(C)はテーブル1381の例、図29はセルと端末200の移動推移の関係例を夫々示す図である。
本2.3の例では、端末200はセル#1を収容する基地局100‐1からセル#2を収容する基地局100‐2にハンドオーバし、次いで、セル#2からセル#3を収容する基地局100‐3にハンドオーバする。従って、各ハンドオーバは、上述した1.2(「2セルまたぎ」が2つの基地局で行われる場合)とほぼ同様の処理を行うことになる。
まず、端末200がセル#1からセル#2にハンドオーバするときは、上述した1.2のS40からS52までの処理を行う。
次いで、端末200は、セル#2へのハンドオーバを終了すると、セル#3を収容する基地局100‐3にハンドオーバを行う。
すなわち、基地局100‐2は、セル#2に対するヒステリシス値等を含むReconfigurationメッセージを端末200に送信する(S100)。
次いで、端末200は、セル#3へのハンドオーバを要求するため、セル#3の識別子等を含むMeasurement Reportメッセージを基地局100‐2に送信する(S102)。
基地局100‐2は、当該メッセージを受信すると、セル#3へのハンドオーバの実行を決定し(S103)、ハンドオーバ先のセル#3を収容する基地局100‐3へHandover Requestメッセージを送信する(S104)。当該メッセージには、端末200の識別子等が含まれる。
基地局100‐3は、Handover Requestメッセージを受信すると、端末200の通信に用いるリソース等の確認を行い(S105)、当該メッセージに対する応答メッセージである、Handover Request Ackメッセージを送信する(S106)。
基地局100‐2は、当該メッセージを受信すると、端末200に対してセル#3へのハンドオーバの実行を指示するため、Reconfigurationメッセージを送信する(S107)。
端末200は、当該メッセージを受信すると、セル#3への同期処理等を行い(S108)、次いで、セル#3へのハンドオーバの完了を通知するため、Confirmメッセージを基地局100‐3に送信する(S112)。
一方、ハンドオーバ元のセル#2を収容する基地局100‐2は、ハンドオーバ先のセル#3を収容する基地局100‐3に、端末200のステータス情報等を送信する(S109〜S111)。
以上により、端末200はセル#1からセル#2を経由してセル#3へハンドオーバを行う。例えば、S112が終了したときの各基地局100‐1〜100‐3が保持するロギング情報の例を図28(A)〜同図(C)に夫々示す。
基地局100‐2は、例えば、S44とS104により、セル#1からセル#2と、セル#2からセル#3の2つのハンドオーバについてのロギング情報を保持する。よって、基地局100‐2のロギング処理部138は、例えば図28(B)に示すロギング情報を保持する。
一方、基地局100‐1は、S44の処理によりセル#1からセル#2へのハンドオーバについてのロギング情報を保持するため、例えば図28(A)に示すロギング情報を保持する。更に、基地局100‐3もS104の処理によりセル#2からセル#3へのハンドオーバに関するロギング情報を保持するため、例えば、図28(C)に示すロギング情報を保持する。
このように、本2.2.3の例では、基地局100‐2に全てのロギング情報が保持される。このため、基地局100‐2はハンドオーバ元の基地局100‐2にロギング情報を送信する。この送信は、例えば図27に示すように、Confirmメッセージの後(S112)、送信するようにしてもよいし(S113)、S103からS110のうちのいずれかの後で送信するようにしてもよい。これにより、ハンドオーバ元の基地局100‐1は、測定パラメータの変更判断を行うことができる(S30)。以後の処理(S30,S31)は、上述した1.1と同様である。
図29は、本2.2.3の例におけるセルと端末200の移動推移との関係例を示す図である。ヒステリシス値の調整(S30,S31)により、例えば、セル#1のセル範囲が点線から実線に変化し、端末200はセル#2を経由しないでセル#1からセル#3へハンドオーバを行う。従って、ハンドオーバの回数が削減され、端末200の消費電力削減、基地局100の処理軽減、コスト削減等を図ることができる。
尚、本第1の実施例において、「2セルまたぎ」及び「3セルまたぎ」のいずれの場合でも、変更判断部139と測定指示部134は、セル#1のヒステリシス値を最初に送信したヒステリシス値(S10)よりも低いヒステリシス値にするように調整するようにした。例えば、変更判断部139等は、セル#2に対するヒステリシス値を最初に送信したとき(S18等)よりも低い値のヒステリシス値を送信するようにしてもよい(S31)。或いは、変更判断部139等は、上述したようにヒステリシス値そのものではなく、調整値として、セル#1に対する調整値を負にしたり、セル#2に対する調整値を負にして送信(S31)することもできる。
このヒステリシス値の送信(S10等)について、基地局100はハンドオーバ先のセル候補が複数あるとき、各セルの全ヒステリシス値を例えばS10及びS80において各々送信するようにしてもよい。この場合、基地局100は、測定パラメータの変更を判断したとき(S30)、例えばセル#1〜セル#3に対していずれかのヒステリシス値又は調整値に対して変更された値を端末200に送信すればよい(S31)。例えば、基地局100は、図17等に示す例の場合、セル#3に対して正の調整値又はセル#3に対して閾値より大きいヒステリシス値を送信する(S31)。端末200は接続中のセルに対する品質測定値を用いるとき送信されたヒステリシス値等を加算したものを用いてハンドオーバを判断すればよい。
<第2の実施例>
次に第2の実施例を説明する。第2の実施例は端末200の個別差又は個体差を含む例である。例えば、端末200に関して、端末200を製造又は販売するメーカによって基地局100との通信可能範囲が異なる場合がある。例えば、あるメーカAの端末200‐1は、他のメーカBの端末200‐2よりも通信可能範囲が狭く、そのためハンドオーバの回数が第1の実施例と同様に、閾値時間より短い時間で「2セルまたぎ」又は「3セルまたぎ」が行われる場合がある。本第2の実施例では、基地局100は、ロギング情報に「メーカID」及び「メーカ機種ID」を加え、これらを含むロギング情報に基づいて測定パラメータの変更判断を行うことができるため、メーカ毎に、或いはメーカの機種ID毎にヒステリシス値を調整するようにした例である。「メーカID」は、例えば、端末200を製造又は販売する会社(又はメーカ)を識別する識別子であり、「メーカ機種ID」は、例えば、端末200の機種を識別する識別子である。
無線通信システム10、ネットワーク510,520の各構成例は、第1の実施例と同様である(例えば、図1,図2)。また、セルと基地局100との関係も第1の実施例と同様である(図3(A)〜図5(B))。更に、基地局100の全体構成(例えば、図6)、端末200の各構成例(例えば、図8,図9)も第1の実施例と同様である。
図30は、第2の実施例における基地局100の制御部103の構成例を示す図である。制御部103は、更に、端末情報取得処理部140を備える。
端末情報取得処理部140は、例えば、発呼処理において上位装置であるHSS420から端末200に関する「メーカID」及び「メーカ機種ID」とを含むメッセージを呼処理部132から抽出し、これら2つの情報をロギング処理部138に出力する。ロギング処理部138は、これらの情報を含むロギング情報をテーブル1381に保持し、第1の実施例と同様に各フィールドにロギング情報を記憶する。
本第2の実施例において、HSS420は、発呼処理を行う前に、「メーカID」と「メーカ機種ID」を予め保持しているものとする。図31(A)〜同図(D)は、HSS420が保持する情報の例を示す図である。HSS420は、HSSテーブル421を保持し、HSSテーブル421に加入者ごとに、番号情報、移動局(又は端末)の種別情報等を保持し、更に、加入者ごとに「メーカID」と「メーカ機種ID」とを保持する。HSS420は、例えば、番号情報として、IMSI,TMSI,IMEIを保持し、種別情報としてIMEISV(IMEI Software Version)を保持する。IMEISVは、例えば、IMEIに対して更にバージョン情報を付加したもので、端末毎かつ、端末200に記憶されるソフトウェアのバージョン毎にユニークな番号となる。基地局100は、例えば、発呼処理においてHSS420から「メーカID」と「メーカ機種ID」とを取得する。
図31は発呼処理の例を示すシーケンス図である。まず、基地局100を経由し、端末200とMME410との間で呼確立等の処理が行われる(S120)。
次いで、MME420は、端末200に対してTMSIを発行し、端末200に保持したIMEISVを端末200に問い合わせる(S121,S122)。基地局100はこの問い合わせを経由することになるが、例えば、呼処理部132とメッセージ作成部131との間で当該処理に用いられるコマンド(「Security Mode Command」)又はメッセージの処理、作成等が行われる。尚、例えば、端末200は、このTMSIを端末識別子として保持し、Measurement Reportメッセージを送信するとき(S12等)、TMSIを当該メッセージに含めて送信することができる。
次いで、端末200等は、基地局100等からのコマンド等に対して、IMEISVを応答する(S123,S124)。例えば、端末200は、TMSIとIMEISVとを組にして応答する。例えば、端末200等は、「Security Mode Complete」にこの組を含むようにして応答する。例えば、端末200の呼処理部232は予めIMEISVを保持し、メッセージ作成部231にIMEISVを含む応答メッセージの作成を指示する。
MME410は、当該応答を受信すると、TMSIとIMEISVとを関連付ける(S125)。例えば、MME410は、メモリにTMSIとIMESVとを組にしたテーブルを保持し、当該テーブルに応答により受信したTMSIとIMEISVの情報を記憶する。
次いで、MME410は、「メーカID」と「メーカ機種ID」とを取得するため、IMEISVを含むメッセージ(例えば、「UE Information Request」)をHSS420に送信する(S126)。
HSS420は、当該メッセージを受信すると、IMEISVに対応する「メーカID」と「メーカ機種ID」とをHSSテーブル421から読み出し、これらを含む応答メッセージ(例えば、「UE Information Response」)を送信する(S127)。
MME410は、かかる応答メッセージを受信すると、例えば、「メーカID」と「メーカ機種ID」とをTMSI等と組にしたテーブルに保持する。
一方、基地局100は、「メーカID」と「メーカ機種ID」をMME410から取得するため、TMSIを含むメッセージ(例えば、「UE Information Request」)をMME410に送信する(S128)。
MME410は、当該メッセージを受信すると、TMSIに対応する「メーカID」と「メーカ機種ID」とを基地局100に送信する(S129)。尚、基地局100は、例えば、S121又はS123等の処理により、TMSIをテーブル1381に保持するようにしてもよい。例えば、接続管理制御部136がS121又はS132により受信したメッセージ等をメッセージ作成部131から入力し、ロギング処理部138に出力することで、テーブル1381に保持される。
これにより、基地局100は、端末識別子(例えば、TMSI)毎に、「メーカID」と「メーカ機種ID」を保持し、以後、第1の実施例で説明した各動作(1.1〜2.3)を実行できる(S10等)。各動作において、端末200は、例えば、自身の端末識別子(例えば、TMSI)をMeasurement Reportに含めて送信する(S12等)。基地局100は当該メッセージを受信し、端末識別子に基づいて各フィールドにロギング情報を記憶することになる。端末識別子が特定されることで、「メーカID」と「メーカ機種ID」も特定され、上述した呼処理において、端末識別子ごとに「メーカID」等が保持されていれば、上述した1.1等と同様に端末識別子によりテーブル1381内の各ロギング情報が記憶される。
また、各動作(1.1〜2.3)において、ヒステリシス値の変更の判断(S30)と端末200への通知(S31)も第1の実施例と同様に動作できる。従って、本第2の実施例においても、端末200のハンドオーバの回数が削減され、端末200の消費電力削減と基地局100の処理軽減を図ることができる。また、ヒステリシス値の調整も手動で行われないため、本システム500のコスト削減を図ることができる。
図33(A)〜図33(C)は、基地局100のロギング処理部138で保持されるテーブル1381の例を示す図である。これらの図に示すテーブル1381は、例えば、それぞれ異なる端末識別子(「TMSI(x01)」〜「TMSI(x03)」)を有する端末200が「3セルまたぎ」によりハンドオーバを行ったときのロギング情報の例を示す。端末識別子が異なれば、「メーカID」も異なり、「メーカ機種ID」も異なるものとなる。
<その他の実施例>
次にその他の実施例について説明する。上述した第1及び第2の各実施例において、基地局100の制御部103内はハードウェアで構成されるものとして説明した。例えば、制御部103は、図34(A)に示すようにソフトウェアで構成されてもよい。例えは、ROM1032はプログラムを保持し、CPU1031はROM1032からプログラムを読み出して当該プログラムを実行することで、メッセージ作成部131から装置監視制御部137、及び変更判断部139の機能を実現することができる。また、RAM1033はテーブル1381を保持し、CPU1031が適宜読み出すことで、ロギング処理部138の機能を実現できる。これにより図34(A)に示すソフトウェアでも、第1の実施例と第2の実施例とを実施することができる。
また、端末200のデジタルベースバンド処理制御部203も図34(B)に示すようにソフトウェアで構成されてもよい。CPU2031は、ROM2032からプログラムを読み出し、これを実行することで、メッセージ作成部231から電力制御部238までの機能を実現することができる。また、RAM2033は、例えば、CPU2031がプログラムを実行する際のワーキングメモリとしての役割を果たす。
以上まとめると付記のようになる。
(付記1)
端末装置と無線通信を行う無線基地局装置において、
前記端末装置がハンドオーバするとき、当該ハンドオーバに対する履歴情報を記憶部に記憶するロギング処理部と、
前記履歴情報に基づいて、前記端末装置がハンドオーバの判定に用いる測定パラメータを変更するか否かを判断し、前記測定パラメータを変更すると判断したとき変更指示を出力する変更判断部と、
前記変更指示に基づいて変更した前記測定パラメータを前記端末装置に送信する送信部と
を備えることを特徴とする無線基地局装置。
(付記2)
前記ロギング処理部は、前記端末装置が第1のセルから第2のセルを経由して前記第1のセルに夫々ハンドオーバするとき、又は前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して第3のセルに夫々ハンドオーバするとき、各ハンドオーバに対する前記履歴情報を前記記憶部に記憶することを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記3)
前記ロギング処理部は、ハンドオーバが発生する毎に、ハンドオーバ元のセルの識別子と、ハンドオーバ先のセルの識別子、及びハンドオーバの発生時刻を含む前記履歴情報を記憶することを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記4)
前記変更判断部は、前記履歴情報に基づいて、第1の閾値時間内において、前記ハンドオーバが行われる時間間隔が第2の閾値時間内であって、かつ、前記ハンドオーバが閾値回数以上行われたとき、前記変更指示を出力することを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記5)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第1のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置は前記第1及び第2のセルを収容し、前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第3のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置は前記第1乃至第3のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記6)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第1のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置が前記第1のセルを収容し、前記無線基地局装置に接続された第1の無線基地局装置が前記第2のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記7)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第3のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置が前記第1及び第2のセルを収容し、前記無線基地局装置に接続された第1の無線基地局装置が前記第3のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記8)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第3のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置が前記第1のセルを収容し、前記無線基地局装置に接続された第1の無線基地局装置が前記第2及び第3のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記9)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第3のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置が前記第1及び第3のセルを収容し、前記無線基地局装置に接続された第1の無線基地局装置が前記第2のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記10)
前記端末装置が前記第1のセルから前記第2のセルを経由して前記第3のセルにハンドオーバする場合において、前記無線基地局装置が前記第1のセルを収容し、前記無線基地局装置に接続された第1の無線基地局装置が前記第2のセルを収容し、前記第1の無線基地局装置に接続された第2の無線基地局装置が前記第3のセルを収容することを特徴とする付記2記載の無線基地局装置。
(付記11)
更に、前記端末装置がハンドオーバするときハンドオーバ要求メッセージを送信又は受信するハンドオーバ制御部を備え、
前記ロギング処理部は、前記ハンドオーバ制御部が前記第1の無線基地局装置に前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した時刻、又は前記ハンドオーバ制御部が前記第1の無線基地局装置から前記ハンドオーバ要求メッセージを受信した時刻を、前記履歴情報のうちハンドオーバの発生時刻として記憶部に記憶することを特徴とする付記6〜10のうちいずれか一に記載の無線基地局装置。
(付記12)
前記ハンドオーバ制御部は、前記端末装置の端末識別子を含む前記ハンドオーバ要求メッセージを前記第1の無線基地局装置に送信することを特徴とする付記11記載の無線基地局装置。
(付記13)
前記ハンドオーバ制御部は、前記端末装置を製造する製造会社を識別するメーカ識別子、前記端末装置の機種を識別する機種識別子、及び端末識別子を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて前記第1の無線基地局装置に送信することを特徴とする付記11記載の無線基地局装置。
(付記14)
前記端末識別子はTMSIであることを特徴とする付記12又は13記載の無線基地局装置。
(付記15)
前記ロギング処理部は、前記端末装置が前記第2のセルから前記第3のセルへハンドオーバするときに前記第1の無線基地局装置で記憶された履歴情報を前記第1の無線基地局装置から受信して当該履歴情報を前記記憶部に記憶することを特徴とする付記8又は10記載の無線基地局装置。
(付記16)
前記測定パラメータは、前記端末装置において、接続先のセルを収容する前記無線基地局装置に対する通信品質に加算されて、前記端末装置のハンドオーバの判定に用いられることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記17)
前記履歴情報は、更に、前記端末装置を製造する製造会社を識別するメーカ識別子、前記端末装置の機種を識別する機種識別子を含むことを特徴とする付記3記載の無線基地局装置。
(付記18)
端末装置と無線通信を行う無線基地局装置における無線通信方法であって、
前記端末装置がハンドオーバしたとき、当該ハンドオーバに対する履歴情報を記憶部に記憶し、
前記履歴情報に基づいて、前記端末装置がハンドオーバの判定に用いる測定パラメータを変更するか否かを判断し、前記測定パラメータを変更すると判断したとき変更指示を出力し、
前記変更指示に基づいて変更した前記測定パラメータを前記端末装置に送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
(付記19)
端末装置と無線通信を行う無線基地局装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記端末装置がハンドオーバしたとき、当該ハンドオーバに対する履歴情報を記憶部に記憶する処理と、
前記履歴情報に基づいて、前記端末装置が前記ハンドオーバの判定に用いる測定パラメータを変更するか否かを判断し、前記測定パラメータを変更すると判断したとき変更指示を出力する変更する処理と、
前記変更指示に基づいて変更した前記測定パラメータを前記端末装置に送信する処理と
を前記コンピュータに実行させるプログラム。