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技術 移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法

出願人 シャープ株式会社
発明者 中嶋大一郎
出願日 2007年2月16日 (13年1ヶ月経過) 出願番号 2007-036262
公開日 2008年9月4日 (11年6ヶ月経過) 公開番号 2008-205566
状態 未査定
技術分野 時分割方式以外の多重化通信方式 時分割多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード 異周波数 伝送中断 ギャップ区間 関連資料 受信品質指標 測定過程 一定時刻 閾値情報
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

移動局装置通信を行っている基地局装置から周辺の基地局装置にハンドオーバを行った場合に、通信状態が悪い中で通信を行うことを防ぐことができる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供する。

解決手段

基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、受信品質指標閾値を通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、移動局装置より通知された受信品質指標と受信品質指標の閾値とに基づいて、測定モードとするか通常モードとするか決定する基地局装置ギャップモード決定部と、測定モードと決定した場合に、受信品質指標に基づいて、移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部と、ギャップを生成した旨を移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部とを備える。

概要

背景

同一の無線アクセス技術であるRAT(Radio Access Technology)のセルラ移動通信システムでは、サービスエリアに多数の基地局装置分散配置して、これらの基地局装置によりセルと呼ばれる無線エリアをそれぞれ形成し、移動局装置を当該移動局装置が存在するセルの基地局装置に無線チャネルを介して接続することにより、他の移動局装置等との無線通信を可能にしている。また、移動局装置が通信中に他のセルへ移動した場合には、ハンドオーバ(HO:Hand Over)を行うことにより異なるセルに亘って通信を継続できるようにしている。

ハンドオーバには、同一の無線周波数割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる同一周波数間のハンドオーバであるIntra−Freq−HO(Intra-Frequency-Handover)と、異なる無線周波数が割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる周波数間のハンドオーバであるInter−Freq−HO(Inter-Frequency-Handover)がある。

また、異なる無線アクセス技術により構成されているセルラ移動通信システムでは、異なる無線アクセス技術を使用するセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる無線アクセス技術間のハンドオーバであるInter‐RAT‐HO(Inter-RAT-Handover)がある。これと対照に同一の無線アクセス技術のセル間のハンドオーバであるIntra−RAT−HO(Intra-RAT-Handover)がある。

図12は、移動局装置がセル間を移動する際のハンドオーバの処理について一般的に説明するための図である。二次元平面上に、基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4が、それぞれ設置されている。基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、それぞれ周波数f1、f2、f1、f3を使用して、移動局装置との間で無線通信を行う。また、基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、それぞれ無線アクセス技術RAT1、RAT1、RAT1、RAT2を利用して、移動局装置との間で無線通信を行う。
基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、無線通信可能な範囲であるセルc1、c2、c3、c4内に位置する移動局装置MS1、MS2、MS4、MS6、移動局装置MS4、MS5、移動局装置MS2、MS3、移動局装置MS6、MS7との間でそれぞれ無線通信を行うことができる。

セルc1とセルc2との間を移動している移動局装置MS4は、Intra−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。また、セルc1とセルc3との間を移動している移動局装置MS2は、Intra−RAT−HO(かつ、Intra−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。また、セルc1とセルc4との間を移動している移動局装置MS6は、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。

従来、例えば3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているW−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)の無線アクセス技術が第三世代セルラ移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている(非特許文献1参照)。W−CDMA方式では、Intra−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)や、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)を行う際に異なる周波数を使用する基地局装置の測定を行うための機能としてコンプレストモード(Compressed Mode)が規定されている。

図13(a)は、W−CDMAにてコンプレストモードが適用されて、異周波数を使用する基地局装置の測定が行われている場合の信号の状態について説明するための図である。一例として、フレーム長は10msである。
基地局装置は、図13(a)のような伝送中断時間であるギャップ(Gap)区間を設定して、当該ギャップ区間でデータの送信を停止する。一方、移動局装置は、このギャップ区間内の時間を利用して周波数を切り替えて異周波数を使用する基地局装置の送信信号受信電力等の測定を行う。
また、3GPPでは、W−CDMA無線インタフェース拡張した最大伝送速度14.4Mbps程度の高速パケット伝送下りリンク(Downlink)において実現するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)が標準化されている(非特許文献2参照)。

図13(b)、図13(c)は、基地局装置から移動局装置に送信されるパケット信号の一例を示す図であり、横軸時間軸を示す。図13(b)は、基地局装置から移動局装置に送信される制御チャネルの一例を示す図である。また、図13(c)は、基地局装置から移動局装置に送信されるデータチャネルの一例を示す図である。一例として、サブフレーム長は2msである。
HSDPAにおいても、移動局装置側では、異周波数を使用する基地局装置の測定が行われる場合には、今まで通信を行ってきた基地局装置との間で信号の伝送ができなくなるため、ギャップ区間に相当するデータチャネルの区間に自移動局装置宛てのパケットデータの割り当てが行われない。基地局装置側では、ギャップが生成されるのに先立ち、制御チャネルを用いてデータチャネルのデータの割り当ての停止を移動局装置側へ指示する。この指示を受けた移動局装置は、ギャップを生成し、異周波数を使用する基地局装置の測定を行う。
すなわち、図13(a)では、ある移動局装置宛て連続データに対して、データの圧縮などによりギャップを生成し、図13(b)、図13(c)では、前記移動局装置宛てのパケット制御信号及びパケットデータをギャップ区間に割り当てないことによりギャップを生成する。なお、図13(b)、図13(c)において、斜線を付したブロックは、制御信号又はパケットデータが割り当てられているサブフレームを示している。

なお、W‐CDMA、HSDPAの無線インタフェースを用いた移動通信システムは、一般にUTRA(Universal Terrestrial Radio Access)と呼ばれる。
さらに、第三世代無線アクセス技術の進化(EUTRA:Evolved Universal Terrestrial Radio Access)及び第三世代無線アクセス技術のアクセスネットワークの進化(EUTRAN:Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)が検討されている。EUTRAの下りリンクとして、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)方式が提案されている。EUTRA技術として、OFDMA方式にAMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme:適応復調誤り訂正)技術が適用されている(非特許文献3、非特許文献4参照)。ここで、AMCSとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置伝播路状況を示した下り受信品質指標CQI(Channel Quality Indication)に応じて、データチャネルの変調多値数誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率などの無線伝送パラメータを切り替える方式である。

EUTRA/EUTRANのIntra−RAT−HO(かつ、Intra−Freq−HO)や、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)を行う際に、異なる周波数を使用する基地局装置の測定のギャップ区間の制御方法として、HSDPAと同様に基地局装置及び移動局装置のシグナリング制御によるギャップ区間の制御方法と、移動局CQI瞬時値(Instantaneous CQI Value:下りチャネル伝搬路品質情報)の測定及び基地局装置へのフィードバックによる自立的なギャップ区間の制御方法(Autonomous Gap Control Method)が提案されている(非特許文献5参照)。

図14(a)及び図14(b)は、従来から提案されていたギャップの制御方法の一例を説明するための図であって、横軸は時間を示し、縦軸パイロットチャネルの受信電力(または、SNR(Signal to Noise Ratio))であるCQIの値を示す(なお、実際には受信電力、またはSNRの値が量子化されたものがCQIである)。移動局装置はパイロットチャネルを受信し、一定の間隔であるCQI測定間隔でCQI瞬時値を測定し、基地局装置に報告する。同時に移動局装置は一定の周期でCQI瞬時値を平均化し、CQI平均値(Mean CQI)を算出する。移動局装置は、測定したCQI平均値を、システムパラメータのCQI閾値と比較する。そして、CQI閾値以下である場合、異なる周波数基地局装置の測定のための測定モード(Measurement Mode)に設定する。図14(a)において、CQI瞬時値、CQI平均値、CQI閾値を示すとともに、この例では、通常モードから測定モードに入り、再度、通常モードに移行している。

移動局装置では、測定モードにおいて、測定したCQI瞬時値がCQI平均値以下である場合、接続している基地局装置が使用している周波数での該基地局装置からの受信を停止し、ギャップを生成する。一方、基地局装置では、CQI瞬時値の報告を受け、移動局装置と同様に該当移動局装置のCQI平均値を算出する。算出したCQI平均値は、システムパラメータのCQI閾値と比較される。そして、CQI平均値がCQI閾値より大きい場合には、通常モードに設定し、CQI閾値以下である場合には、異なる周波数を使用する基地局装置の測定のための測定モードに設定する。測定モードにおいて、測定したCQI瞬時値がCQI平均値以下である場合、接続している該当移動局装置宛てのパケットデータの送信を停止し、ギャップを生成する。図14(a)に示したように、移動局装置は、異なる周波数あるいは基地局装置の測定が完了した後に、ギャップの生成を終了し、CQI瞬時値の測定及び基地局装置へのCQI瞬時値の報告を再開する。その後も、同様な処理を繰り返す。図14(b)は、複数のギャップg1〜g6が連続して生成される様子を示している。
立川 敬二、"W-CDMA移動通信方式"、ISBN4-621-04894-5
3GPP TR(Technical Report)25.858、及び3GPPのHSDPA仕様関連資料(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm)
3GPP TR(Technical Report)25.913,V7.3.0(2006-03),Requirements for evolved Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)and Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN).(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25913.htm)
3GPP TR(Technical Report)25.814,V7.1.0(2006-10),Physical Layer Aspects for Evolved UTRA.(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25814.htm)
NTT DoCoMo,Inc."Measurement forLTEIntra‐and Inter-RAT Mobility",3GPP TSG RAN WG2 Meeting #50,Sophia Antipolis,France,9-13 January,2006

概要

移動局装置が通信を行っている基地局装置から周辺の基地局装置にハンドオーバを行った場合に、通信状態が悪い中で通信を行うことを防ぐことができる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供する。基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、受信品質指標の閾値を通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、移動局装置より通知された受信品質指標と受信品質指標の閾値とに基づいて、測定モードとするか通常モードとするか決定する基地局装置ギャップモード決定部と、測定モードと決定した場合に、受信品質指標に基づいて、移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部と、ギャップを生成した旨を移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部とを備える。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置が通信を行っている基地局装置から周辺の基地局装置にハンドオーバを行った場合に、通信状態が悪い中で通信を行うことを防ぐことができる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、ハンドオーバに関わる基地局装置と移動局装置との間での無線リソースの無駄をなくし、基地局装置の負荷を減少させる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質に基づいて、受信品質指標を前記基地局装置に通知する受信品質指標通知部とを備え、前記基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記受信品質指標の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記受信品質指標通知部より通知された受信品質指標と前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて決定する基地局装置ギャップモード決定部と、前記基地局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部と、を備えることを特徴とする移動通信システム。

請求項2

前記基地局装置は、前記基地局装置ギャップ生成部がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置ギャップ通知部からギャップを生成した旨を通知された場合にギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。

請求項3

前記基地局装置は、前記移動局装置より通知された受信品質指標の平均値を算出する受信品質指標平均値算出部を備え、前記閾値記憶部は、前記通信状態が悪いほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶し、前記基地局装置ギャップモード決定部は、前記受信品質指標平均値算出部が算出した平均値が前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の移動通信システム。

請求項4

前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置のトラフィック負荷を取得し、前記閾値記憶部は、前記トラフィック負荷が大きいほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶することを特徴とする請求項1から3までのいずれかの項に記載の移動通信システム。

請求項5

前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数を取得し、前記閾値記憶部は、前記移動局装置数が多いほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶することを特徴とする請求項1から3までのいずれかの項に記載の移動通信システム。

請求項6

移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記移動局装置の受信品質の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値を前記移動局装置に通知する閾値通知部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した受信品質と前記閾値通知部より通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて決定する移動局装置ギャップモード決定部と、前記移動局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を生成する移動局装置ギャップ要求部と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備えることを特徴とする移動通信システム。

請求項7

前記移動局装置は、前記受信品質測定部が測定した受信品質の平均値を算出する受信品質平均値算出部を備え、前記閾値記憶部は、前記通信状態が悪いほど小さい受信品質の閾値を予め記憶し、前記移動局装置ギャップモード決定部は、前記受信品質平均値算出部が算出した平均値が前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定することを特徴とする請求項6に記載の移動通信システム。

請求項8

前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置のトラフィック負荷を取得し、前記閾値記憶部は、前記トラフィック負荷が大きいほど小さい受信品質の閾値を予め記憶することを特徴とする請求項6又は7に記載の移動通信システム。

請求項9

前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数を取得し、前記閾値記憶部は、前記移動局装置数が多いほど小さい受信品質の閾値を予め記憶することを特徴とする請求項6又は7に記載の移動通信システム。

請求項10

前記移動局装置は、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を通知するギャップ生成要求通知部を備え、前記基地局装置ギャップ生成部は、前記ギャップ生成要求通知部から受信したギャップの生成要求受け付けた場合に、前記移動局装置にギャップを通知し、前記移動局装置にギャップを生成することを特徴とする請求項6から9までのいずれかの項に記載の移動通信システム。

請求項11

移動局装置と通信する基地局装置において、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、受信品質指標の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記移動局装置より通知された受信品質指標と前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて決定する基地局装置ギャップモード決定部と、前記基地局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部と、を備えることを特徴とする基地局装置。

請求項12

基地局装置と通信する移動局装置において、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した受信品質と前記基地局装置より通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて決定する移動局装置ギャップモード決定部と、前記移動局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を生成する移動局装置ギャップ要求部と、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を通知するギャップ生成要求通知部と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備えることを特徴とする移動局装置。

請求項13

移動局装置と通信する基地局装置において、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記移動局装置がギャップ生成の要求を判定するかしないかに用いる受信品質の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値を前記移動局装置に通知する閾値通知部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部と、を備えることを特徴とする基地局装置。

請求項14

移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを用いた移動通信方法において、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を前記移動局装置が測定する受信品質測定過程と、前記受信品質に基づいて、受信品質指標を前記移動局装置が前記基地局装置に通知する受信品質指標通知過程と、周辺の基地局装置の通信状態を前記基地局装置が取得する通信状態取得過程と、受信品質指標の閾値を前記基地局装置が前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶過程と、前記通信状態取得過程で取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶過程で記憶した情報に基づいて基地局装置が読み出す閾値設定過程と、前記受信品質指標測定過程で測定した受信品質指標と前記閾値設定過程で読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて基地局装置が決定する基地局装置ギャップモード決定過程と、前記基地局装置モード決定過程で測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対して基地局装置がギャップを生成する基地局装置ギャップ生成過程と、前記基地局装置がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知過程と、を実行することを特徴とする移動通信方法。

請求項15

移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを用いた移動通信方法において、周辺の基地局装置の通信状態を前記基地局装置が取得する通信状態取得過程と、前記移動局装置がギャップ生成の要求を判定するかしないかに用いる受信品質の閾値を前記基地局装置が前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶過程と、前記通信状態取得過程で取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶過程で記憶した情報に基づいて前記基地局装置が読み出す閾値設定過程と、前記閾値設定過程が読み出した受信品質の閾値を前記基地局装置が前記移動局装置に通知する閾値通知過程と、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を前記移動局装置が測定する受信品質測定過程と、前記受信品質測定過程で測定した受信品質と前記閾値通知過程で通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて前記移動局装置が決定する移動局装置ギャップモード決定過程と、前記移動局装置ギャップモード決定過程で測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を前記移動局装置が生成する移動局装置ギャップ要求過程と、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を前記移動局装置が通知するギャップ生成要求通知過程と、前記基地局装置がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知過程と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを前記移動局装置が生成する移動局装置ギャップ生成過程と、前記移動局装置ギャップ生成過程でギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定過程と、を実行することを特徴とする移動通信方法。

技術分野

0001

本発明は、移動通信システム移動局装置基地局装置及び移動通信方法に関する。

背景技術

0002

同一の無線アクセス技術であるRAT(Radio Access Technology)のセルラ移動通信システムでは、サービスエリアに多数の基地局装置を分散配置して、これらの基地局装置によりセルと呼ばれる無線エリアをそれぞれ形成し、移動局装置を当該移動局装置が存在するセルの基地局装置に無線チャネルを介して接続することにより、他の移動局装置等との無線通信を可能にしている。また、移動局装置が通信中に他のセルへ移動した場合には、ハンドオーバ(HO:Hand Over)を行うことにより異なるセルに亘って通信を継続できるようにしている。

0003

ハンドオーバには、同一の無線周波数割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる同一周波数間のハンドオーバであるIntra−Freq−HO(Intra-Frequency-Handover)と、異なる無線周波数が割り当てられたセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる周波数間のハンドオーバであるInter−Freq−HO(Inter-Frequency-Handover)がある。

0004

また、異なる無線アクセス技術により構成されているセルラ移動通信システムでは、異なる無線アクセス技術を使用するセル間を移動局装置が移動する際に行われる異なる無線アクセス技術間のハンドオーバであるInter‐RAT‐HO(Inter-RAT-Handover)がある。これと対照に同一の無線アクセス技術のセル間のハンドオーバであるIntra−RAT−HO(Intra-RAT-Handover)がある。

0005

図12は、移動局装置がセル間を移動する際のハンドオーバの処理について一般的に説明するための図である。二次元平面上に、基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4が、それぞれ設置されている。基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、それぞれ周波数f1、f2、f1、f3を使用して、移動局装置との間で無線通信を行う。また、基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、それぞれ無線アクセス技術RAT1、RAT1、RAT1、RAT2を利用して、移動局装置との間で無線通信を行う。
基地局装置BS1、BS2、BS3、BS4は、無線通信可能な範囲であるセルc1、c2、c3、c4内に位置する移動局装置MS1、MS2、MS4、MS6、移動局装置MS4、MS5、移動局装置MS2、MS3、移動局装置MS6、MS7との間でそれぞれ無線通信を行うことができる。

0006

セルc1とセルc2との間を移動している移動局装置MS4は、Intra−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。また、セルc1とセルc3との間を移動している移動局装置MS2は、Intra−RAT−HO(かつ、Intra−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。また、セルc1とセルc4との間を移動している移動局装置MS6は、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)によるハンドオーバを行う。

0007

従来、例えば3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているW−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)の無線アクセス技術が第三世代セルラ移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている(非特許文献1参照)。W−CDMA方式では、Intra−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)や、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)を行う際に異なる周波数を使用する基地局装置の測定を行うための機能としてコンプレストモード(Compressed Mode)が規定されている。

0008

図13(a)は、W−CDMAにてコンプレストモードが適用されて、異周波数を使用する基地局装置の測定が行われている場合の信号の状態について説明するための図である。一例として、フレーム長は10msである。
基地局装置は、図13(a)のような伝送中断時間であるギャップ(Gap)区間を設定して、当該ギャップ区間でデータの送信を停止する。一方、移動局装置は、このギャップ区間内の時間を利用して周波数を切り替えて異周波数を使用する基地局装置の送信信号受信電力等の測定を行う。
また、3GPPでは、W−CDMA無線インタフェース拡張した最大伝送速度14.4Mbps程度の高速パケット伝送下りリンク(Downlink)において実現するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)が標準化されている(非特許文献2参照)。

0009

図13(b)、図13(c)は、基地局装置から移動局装置に送信されるパケット信号の一例を示す図であり、横軸時間軸を示す。図13(b)は、基地局装置から移動局装置に送信される制御チャネルの一例を示す図である。また、図13(c)は、基地局装置から移動局装置に送信されるデータチャネルの一例を示す図である。一例として、サブフレーム長は2msである。
HSDPAにおいても、移動局装置側では、異周波数を使用する基地局装置の測定が行われる場合には、今まで通信を行ってきた基地局装置との間で信号の伝送ができなくなるため、ギャップ区間に相当するデータチャネルの区間に自移動局装置宛てのパケットデータの割り当てが行われない。基地局装置側では、ギャップが生成されるのに先立ち、制御チャネルを用いてデータチャネルのデータの割り当ての停止を移動局装置側へ指示する。この指示を受けた移動局装置は、ギャップを生成し、異周波数を使用する基地局装置の測定を行う。
すなわち、図13(a)では、ある移動局装置宛て連続データに対して、データの圧縮などによりギャップを生成し、図13(b)、図13(c)では、前記移動局装置宛てのパケット制御信号及びパケットデータをギャップ区間に割り当てないことによりギャップを生成する。なお、図13(b)、図13(c)において、斜線を付したブロックは、制御信号又はパケットデータが割り当てられているサブフレームを示している。

0010

なお、W‐CDMA、HSDPAの無線インタフェースを用いた移動通信システムは、一般にUTRA(Universal Terrestrial Radio Access)と呼ばれる。
さらに、第三世代無線アクセス技術の進化(EUTRA:Evolved Universal Terrestrial Radio Access)及び第三世代無線アクセス技術のアクセスネットワークの進化(EUTRAN:Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)が検討されている。EUTRAの下りリンクとして、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)方式が提案されている。EUTRA技術として、OFDMA方式にAMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme:適応復調誤り訂正)技術が適用されている(非特許文献3、非特許文献4参照)。ここで、AMCSとは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置伝播路状況を示した下り受信品質指標CQI(Channel Quality Indication)に応じて、データチャネルの変調多値数誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率などの無線伝送パラメータを切り替える方式である。

0011

EUTRA/EUTRANのIntra−RAT−HO(かつ、Intra−Freq−HO)や、Inter−RAT−HO(かつ、Inter−Freq−HO)を行う際に、異なる周波数を使用する基地局装置の測定のギャップ区間の制御方法として、HSDPAと同様に基地局装置及び移動局装置のシグナリング制御によるギャップ区間の制御方法と、移動局CQI瞬時値(Instantaneous CQI Value:下りチャネル伝搬路品質情報)の測定及び基地局装置へのフィードバックによる自立的なギャップ区間の制御方法(Autonomous Gap Control Method)が提案されている(非特許文献5参照)。

0012

図14(a)及び図14(b)は、従来から提案されていたギャップの制御方法の一例を説明するための図であって、横軸は時間を示し、縦軸パイロットチャネルの受信電力(または、SNR(Signal to Noise Ratio))であるCQIの値を示す(なお、実際には受信電力、またはSNRの値が量子化されたものがCQIである)。移動局装置はパイロットチャネルを受信し、一定の間隔であるCQI測定間隔でCQI瞬時値を測定し、基地局装置に報告する。同時に移動局装置は一定の周期でCQI瞬時値を平均化し、CQI平均値(Mean CQI)を算出する。移動局装置は、測定したCQI平均値を、システムパラメータのCQI閾値と比較する。そして、CQI閾値以下である場合、異なる周波数基地局装置の測定のための測定モード(Measurement Mode)に設定する。図14(a)において、CQI瞬時値、CQI平均値、CQI閾値を示すとともに、この例では、通常モードから測定モードに入り、再度、通常モードに移行している。

0013

移動局装置では、測定モードにおいて、測定したCQI瞬時値がCQI平均値以下である場合、接続している基地局装置が使用している周波数での該基地局装置からの受信を停止し、ギャップを生成する。一方、基地局装置では、CQI瞬時値の報告を受け、移動局装置と同様に該当移動局装置のCQI平均値を算出する。算出したCQI平均値は、システムパラメータのCQI閾値と比較される。そして、CQI平均値がCQI閾値より大きい場合には、通常モードに設定し、CQI閾値以下である場合には、異なる周波数を使用する基地局装置の測定のための測定モードに設定する。測定モードにおいて、測定したCQI瞬時値がCQI平均値以下である場合、接続している該当移動局装置宛てのパケットデータの送信を停止し、ギャップを生成する。図14(a)に示したように、移動局装置は、異なる周波数あるいは基地局装置の測定が完了した後に、ギャップの生成を終了し、CQI瞬時値の測定及び基地局装置へのCQI瞬時値の報告を再開する。その後も、同様な処理を繰り返す。図14(b)は、複数のギャップg1〜g6が連続して生成される様子を示している。
立川 敬二、"W-CDMA移動通信方式"、ISBN4-621-04894-5
3GPP TR(Technical Report)25.858、及び3GPPのHSDPA仕様関連資料(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm)
3GPP TR(Technical Report)25.913,V7.3.0(2006-03),Requirements for evolved Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)and Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN).(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25913.htm)
3GPP TR(Technical Report)25.814,V7.1.0(2006-10),Physical Layer Aspects for Evolved UTRA.(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25814.htm)
NTT DoCoMo,Inc."Measurement forLTEIntra‐and Inter-RAT Mobility",3GPP TSG RAN WG2 Meeting #50,Sophia Antipolis,France,9-13 January,2006

発明が解決しようとする課題

0014

しかしながら、移動局装置が通信を行っている基地局装置の周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合には、移動局装置が周辺の基地局装置にハンドオーバを行うと、通信状態が悪い中で通信を行うことになるという問題がある。

0015

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置が通信を行っている基地局装置から周辺の基地局装置にハンドオーバを行った場合に、通信状態が悪い中で通信を行うことを防ぐことができる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、ハンドオーバに関わる基地局装置と移動局装置との間での無線リソースの無駄をなくし、基地局装置の負荷を減少させる移動通信システム、基地局装置、移動局装置及び移動通信方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0016

本発明の移動通信システムは、上記課題を解決するためになされたもので、移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質に基づいて、受信品質指標を前記基地局装置に通知する受信品質指標通知部とを備え、前記基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記受信品質指標の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記受信品質指標通知部より通知された受信品質指標と前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて決定する基地局装置ギャップモード決定部と、前記基地局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部とを備える。
本発明では、基地局装置から送信される信号の受信品質を移動局装置の受信品質測定部が測定し、受信品質に基づいて、受信品質指標を基地局装置に受信品質指標通知部が通知する。また、周辺の基地局装置の通信状態を基地局装置の通信状態取得部が取得し、受信品質指標の閾値を通信状態に関連付けて予め閾値記憶部が記憶し、通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を閾値記憶部から閾値設定部が読み出し、受信品質指標通知部より通知された受信品質指標と閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするかギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて基地局装置ギャップモード決定部が決定し、基地局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、受信品質指標に基づいて、移動局装置に対してギャップを基地局装置ギャップ生成部が生成するようにした。
これにより、周辺の基地局装置の通信状態に応じて、基地局装置が生成するギャップの区間を変化させることができるため、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合に、基地局装置が移動局装置に信号を送信する際におけるギャップの生成を抑制することができ、基地局装置における処理を軽減することができる。

0017

また、本発明の移動通信システムの前記基地局装置は、前記基地局装置ギャップ生成部がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置ギャップ通知部からギャップを生成した旨を通知された場合にギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備える。
本発明では、周辺の基地局装置の通信状態に応じて、移動局装置が生成するギャップの区間を変化させることができるため、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合に、ハンドオーバのための移動局装置における周辺の基地局装置の測定を抑制することができ、移動局装置における処理を軽減することができる。

0018

また、本発明の移動通信システムの前記基地局装置は、前記移動局装置より通知された受信品質指標の平均値を算出する受信品質指標平均値算出部を備え、前記閾値記憶部は、前記通信状態が悪いほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶し、前記基地局装置ギャップモード決定部は、前記受信品質指標平均値算出部が算出した平均値が前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定する。
本発明では、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0019

また、本発明の移動通信システムの前記通信状態取得部は、前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置のトラフィック負荷を取得し、前記閾値記憶部は、前記トラフィック負荷が大きいほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶する。
本発明では、周辺の基地局装置のトラフィック負荷が悪い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0020

また、本発明の移動通信システムの前記通信状態取得部は、前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数を取得し、前記閾値記憶部は、前記移動局装置数が多いほど小さい受信品質指標の閾値を予め記憶する。
本発明では、周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数が多い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0021

また、本発明の移動通信システムは、移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを備える移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記移動局装置の受信品質の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値を前記移動局装置に通知する閾値通知部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した受信品質と前記閾値通知部より通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて決定する移動局装置ギャップモード決定部と、前記移動局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を生成する移動局装置ギャップ要求部と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備える。
本発明では、周辺の基地局装置の通信状態を基地局装置の通信状態取得部が取得し、移動局装置の受信品質の閾値を通信状態に関連付けて予め閾値記憶部が記憶し、通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を閾値記憶部から閾値設定部が読み出し、閾値設定部が読み出した受信品質の閾値を移動局装置に閾値通知部が通知し、ギャップを生成した旨を移動局装置に基地局装置ギャップ通知部が通知する。また、基地局装置から送信される信号の受信品質を移動局装置の受信品質測定部が測定し、受信品質測定部が測定した受信品質と閾値通知部より通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするかギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて移動局装置ギャップモード決定部が決定し、移動局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を移動局装置ギャップ要求部が生成し、基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを移動局装置ギャップ生成部が生成し、移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定部が測定するようにした。
これにより、周辺の基地局装置の通信状態に応じて、移動局装置が生成するギャップの区間を変化させることができるため、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合に、ハンドオーバのための移動局装置における周辺の基地局装置の測定を抑制することができ、移動局装置における処理を軽減することができる。

0022

また、本発明の移動通信システムの前記移動局装置は、前記移動局装置は、前記受信品質測定部が測定した受信品質の平均値を算出する受信品質平均値算出部を備え、前記閾値記憶部は、前記通信状態が悪いほど小さい受信品質の閾値を予め記憶し、前記移動局装置ギャップモード決定部は、前記受信品質平均値算出部が算出した平均値が前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定する。
本発明では、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0023

また、本発明の移動通信システムの前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置のトラフィック負荷を取得し、前記閾値記憶部は、前記トラフィック負荷が大きいほど小さい受信品質の閾値を予め記憶する。
本発明では、周辺の基地局装置のトラフィック負荷が悪い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0024

また、本発明の移動通信システムの前記通信状態取得部は、通信状態として、前記周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数を取得し、前記閾値記憶部は、前記移動局装置数が多いほど小さい受信品質の閾値を予め記憶する。
本発明では、周辺の基地局装置が通信可能な領域内に存在する移動局装置数が多い場合には、閾値設定部が閾値記憶部から読み出す受信品質指標の閾値が小さくなり、モード決定部が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができる。

0025

また、本発明の移動通信システムの前記移動局装置は、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を通知するギャップ生成要求通知部を備え、前記基地局装置ギャップ生成部は、前記ギャップ生成要求通知部から受信したギャップの生成要求受け付けた場合に、前記移動局装置にギャップを通知し、前記移動局装置にギャップを生成する。
本発明では、移動局装置のギャップ生成要求部がギャップの生成を要求した場合には、通常モードにあるときであっても、基地局装置から移動局装置に信号を送信する際に基地局装置ギャップ生成部がギャップを生成することができ、移動局装置は、周辺の基地局装置の通信状態が悪い場合であっても、ハンドオーバを行うための周辺の基地局装置の測定を行うことができる。

0026

また、本発明の基地局装置は、移動局装置と通信する基地局装置において、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、受信品質指標の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記移動局装置より通知された受信品質指標と前記閾値設定部が読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて決定する基地局装置ギャップモード決定部と、前記基地局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対してギャップを生成する基地局装置ギャップ生成部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部とを備える。

0027

また、本発明の移動局装置は、基地局装置と通信する移動局装置において、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、前記受信品質測定部が測定した受信品質と前記基地局装置より通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて決定する移動局装置ギャップモード決定部と、前記移動局装置ギャップモード決定部が測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を生成する移動局装置ギャップ要求部と、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を通知するギャップ生成要求通知部と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを生成する移動局装置ギャップ生成部と、前記移動局装置ギャップ生成部がギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定部とを備える。

0028

また、本発明の基地局装置は、移動局装置と通信する基地局装置において、周辺の基地局装置の通信状態を取得する通信状態取得部と、前記移動局装置がギャップ生成の要求を判定するかしないかに用いる受信品質の閾値を前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶部と、前記通信状態取得部が取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶部から読み出す閾値設定部と、前記閾値設定部が読み出した受信品質の閾値を前記移動局装置に通知する閾値通知部と、ギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知部とを備える。

0029

また、本発明の移動通信方法は、移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを用いた移動通信方法において、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を前記移動局装置が測定する受信品質測定過程と、前記受信品質に基づいて、受信品質指標を前記移動局装置が前記基地局装置に通知する受信品質指標通知過程と、周辺の基地局装置の通信状態を前記基地局装置が取得する通信状態取得過程と、受信品質指標の閾値を前記基地局装置が前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶過程と、前記通信状態取得過程で取得した通信状態に対応する受信品質指標の閾値を前記閾値記憶過程で記憶した情報に基づいて基地局装置が読み出す閾値設定過程と、前記受信品質指標測定過程で測定した受信品質指標と前記閾値設定過程で読み出した受信品質指標の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか前記ギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて基地局装置が決定する基地局装置ギャップモード決定過程と、前記基地局装置モード決定過程で測定モードと決定した場合に、前記受信品質指標に基づいて、前記移動局装置に対して基地局装置がギャップを生成する基地局装置ギャップ生成過程と、前記基地局装置がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知過程とを実行する。

0030

また、本発明の移動通信方法は、移動局装置と前記移動局装置と無線通信を行う基地局装置とを用いた移動通信方法において、周辺の基地局装置の通信状態を前記基地局装置が取得する通信状態取得過程と、前記移動局装置がギャップ生成の要求を判定するかしないかに用いる受信品質の閾値を前記基地局装置が前記通信状態に関連付けて予め記憶する閾値記憶過程と、前記通信状態取得過程で取得した通信状態に対応する受信品質の閾値を前記閾値記憶過程で記憶した情報に基づいて前記基地局装置が読み出す閾値設定過程と、前記閾値設定過程が読み出した受信品質の閾値を前記基地局装置が前記移動局装置に通知する閾値通知過程と、前記基地局装置から送信される信号の受信品質を前記移動局装置が測定する受信品質測定過程と、前記受信品質測定過程で測定した受信品質と前記閾値通知過程で通知された受信品質の閾値とに基づいて、信号の送受信を停止する区間であるギャップ生成を要求するかを判定する測定モードとするか前記ギャップ生成を要求するかを判定しない通常モードとするかについて前記移動局装置が決定する移動局装置ギャップモード決定過程と、前記移動局装置ギャップモード決定過程で測定モードと決定した場合に、前記受信品質に基づいて、ギャップ生成要求情報を前記移動局装置が生成する移動局装置ギャップ要求過程と、前記基地局装置に対してギャップ生成要求情報を前記移動局装置が通知するギャップ生成要求通知過程と、前記基地局装置がギャップを生成した旨を前記移動局装置に通知する基地局装置ギャップ通知過程と、前記基地局装置よりギャップを通知された場合に、ギャップを前記移動局装置が生成する移動局装置ギャップ生成過程と、前記移動局装置ギャップ生成過程でギャップを生成している区間に前記基地局装置の周辺の基地局装置の受信品質を測定する測定過程とを実行する。

発明の効果

0031

本発明では、移動局装置が通信を行っている基地局装置から周辺の基地局装置にハンドオーバを行った場合に、通信状態が悪い中で通信を行うことを防ぐことができる。
また、本発明では、ハンドオーバに関わる基地局装置と移動局装置との間での無線リソースの無駄をなくし、基地局装置の負荷を減少させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0032

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における移動通信システムの概略構成図である。移動通信システムは、複数の基地局装置と複数の移動局装置とからなる。複数の基地局装置は、二次元平面上に蜂の状に配置されている。なお、本実施形態では、基地局装置BS10と、その基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11〜BS16のみを示しており、その他の基地局装置については、図示を省略している。
基地局装置BS10は、基地局装置BS10が通信可能な領域であるセルc10内に存在する移動局装置MS10と通信することが可能である。また、基地局装置BS11〜BS16は、基地局装置BS11〜BS16が通信可能な領域であるc11〜c16内に存在する移動局装置MS11〜MS16とそれぞれ通信することが可能である。なお、各セル内に存在する移動局装置は、1台に限定されるものではなく、複数台存在してもよい。なお、本実施形態では、基地局装置BS11〜BS16は異なる搬送波周波数を用いている。

0033

本発明の第1の実施形態は、ハンドオーバ候補である周辺の基地局装置のトラフィック負荷の状況に応じて、測定モードに入るか否かの判定に用いるCQI閾値を制御する。基地局装置BS10〜BS16の間でトラフィック負荷に関する情報のやり取りを行い、基地局装置はハンドオーバ候補である周辺の基地局装置毎にCQI閾値を設定し、ギャップ生成アルゴリズムを制御する。なお、第1の実施形態は、基地局装置が通常モードとするか測定モードとするかを判定するアルゴリズムを有し、基地局装置がギャップ指示メッセージを移動局装置に送信し、移動局装置はギャップ指示メッセージに従ってギャップ生成を行う。

0034

図2は、本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10(図1)の構成を示すブロック図である。基地局装置BS10は、通信部10、タイマ11、制御部13、リソース割り当て間隔設定部14、トラフィック負荷測定部15を具備する。
通信部10は、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11〜BS16と有線又は無線通信を行い、移動局装置MS10と無線通信を行う。また、通信部10は、無線通信により、移動局装置MS10よりフィードバックされるCQI瞬時値を受信したり、移動局装置MS10とパケットデータの送受信をしたり、パケットデータを制御部13に出力したりする。本実施形態においては、通信部10はギャップ指示メッセージを含んだパケットデータを移動局装置MS10に送信する。

0035

タイマ11は、制御部13より指示された時間を計時し、その計時結果を制御部13に出力する。制御部13は、基地局装置BS10の各部の動作を制御したり、制御情報を各部に出力したりする。本実施形態においては、制御部13は通信部10を経由して送られたハンドオーバ候補の基地局装置のトラフィック負荷の状況から、測定モードに入るか否かについての判定に用いるCQI閾値を、ハンドオーバ候補の基地局装置BS11〜BS16毎に決定し、リソース割り当て間隔設定部14に出力する。
また、リソース割り当て間隔設定部14より入力されるギャップ生成の有無情報を基に、ギャップ指示メッセージを生成し、通信部10に出力する。トラフィック負荷測定部15は、制御部13より入力された各移動局装置に対するデータのバッファ状況、移動局装置数などからトラフィック負荷を測定し、自基地局装置BS10のトラフィック負荷を通信部10及び制御部13に出力する。

0036

リソース割り当て間隔設定部14は、移動局装置MS10より通知されたCQI瞬時値と測定モードに入るか否かの判定に用いるCQI閾値を基に、ギャップ生成の有無を判定すると共に、無線リソースの割り当てを行う間隔を設定し、ギャップ生成の有無情報とリソース割り当て間隔とを制御部13に出力する。
基地局装置BS10は、リソース割り当て間隔設定部14で設定された間隔を、制御部13を介してタイマ11で計時して、移動局装置のCQI、または基地局装置BS10の測定結果のフィードバック用のアップリンクの無線リソースを移動局装置に割り当てると共に、ギャップ指示メッセージを移動局装置に送信し、CQI瞬時値又は基地局装置の測定結果を移動局装置から受信する。
また、基地局装置BS10は、トラフィック負荷状況のやり取りをハンドオーバ候補の基地局装置BS11〜BS16との間で行う。

0037

図3は、本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10のリソース割り当て間隔設定部14(図2)の構成を示すブロック図である。リソース割り当て間隔設定部14は、リソース割り当て間隔設定部14−1〜14−n(nは移動局装置の数)を移動局装置毎に備えている。
リソース割り当て間隔設定部14−1は、平均CQI導出部20、メモリ21、閾値設定部22、モード判定部23、リソース割り当て間隔選択部24、閾値記憶部25を具備している。なお、リソース割り当て間隔設定部14−2〜14−nの構成は、リソース割り当て間隔設定部14−1の構成と同じであるので、それらの説明を省略する。

0038

平均CQI導出部20は、移動局装置から通知されるCQI瞬時値に基づいて、CQI平均値を導出する。メモリ21は、一定期間の間に通知されるCQI瞬時値や、平均CQI導出部20が算出するCQI平均値を記憶する。
閾値設定部22は、制御部13より入力されたトラフィック負荷の情報に対応するCQI閾値を、閾値記憶部25から読み出す。
モード判定部23は、平均CQI導出部20で算出されたCQI平均値と、閾値設定部22で設定されたCQI閾値とに基づいて、前述のようにして、通常モードと測定モードとの切り替えの判定を行う。リソース割り当て間隔選択部24は、モード判定部23の判定結果と、CQI瞬時値及びCQI平均値からギャップを生成するか否かについて判定すると共に、無線リソース割り当てを行う間隔を設定する。

0039

移動局装置毎に対して設けられた平均CQI導出部20では、移動局装置からフィードバックされたCQI瞬時値と、メモリ21に記憶された過去の一定期間の間にフィードバックされたCQI瞬時値とを平均することによりCQI平均値を算出し、その算出したCQI平均値をモード判定部23及びリソース割り当て間隔選択部24に出力する。新たなCQI瞬時値はメモリ21に記憶されるとともに、一定期間を経過したCQI瞬時値(CQI平均値の算出に寄与しない一定時間を経過したCQI瞬時値)はメモリ21から消去される。
閾値設定部22では、設定したCQI閾値をモード判定部23に出力する。モード判定部23では、平均CQI導出部20から入力されたCQI平均値と、通常モードと測定モードとの切り替えを行うCQI閾値との比較を行い、リソース割り当て間隔選択部24に判定したモード情報(通常モード又は測定モード)を出力する。

0040

リソース割り当て間隔選択部24では、モード判定部23の判定結果と、CQI瞬時値及びCQI平均値からギャップを生成するか否かについての判定を行い、ギャップの生成の有無情報を基に、上りリンクのCQI瞬時値、または基地局装置の測定結果のフィードバックに使用する無線リソースのリソース割り当て間隔を選択してギャップ生成の有無情報と共に出力する。
なお、ギャップの生成時のリソース割り当て間隔は、ギャップを生成しない時のリソース割り当て間隔より、移動局装置がハンドオーバ候補の基地局装置の測定に必要な時間分ほど長い。なお、ギャップの生成時のリソース割り当て間隔は、移動局装置が基地局装置の測定を行うハンドオーバ候補の基地局装置の種類に応じて異なるようにしてもよい。

0041

図4(a)は、本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10の閾値記憶部25(図3)が記憶する情報の一例を示す図である。閾値記憶部25は、CQI閾値をトラフィック負荷に関連付けて予め記憶している。より具体的には、閾値記憶部25は、トラフィック負荷が悪い(大きい)ほど、小さいCQI閾値を予め記憶している。図7(a)において、Load_A<Load_B<Load_C<Load_Dであり、X4<X3<X2<X1である。

0042

閾値設定部22は、トラフィック負荷がLoad_Aよりも小さい場合(〜Load_A)には、閾値記憶部25からCQI閾値としてX1を読み出す。
また、閾値設定部22は、トラフィック負荷がLoad_A以上であってLoad_Bよりも小さい場合(Load_A〜Load_B)、トラフィック負荷がLoad_B以上であってLoad_Cよりも小さい場合(Load_B〜LoadC)、トラフィック負荷がLoad_C以上である場合(Load_C)には、閾値記憶部25からCQI閾値としてX2、X3、X4をそれぞれ読み出す。
なお、閾値記憶部25に、図4(a)に示すような情報ではなく、図4(b)に示すような情報を記憶するようにしてもよい。

0043

図4(b)は、本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10の閾値記憶部25(図3)が記憶する情報の他の一例を示す図である。閾値記憶部25は、CQI閾値をトラフィック負荷に関連付けて予め記憶している。より具体的には、閾値記憶部25は、トラフィック負荷が悪いほど、小さいCQI閾値を予め記憶している。図4(b)では、トラフィック負荷が悪いLoad_Dから、トラフィック負荷が良いLoad_Eに近づくにつれて、CQI閾値がXaからXbに直線的に減少している。なお、Load_D<Load_Eであり、Xb<Xaである。

0044

なお、トラフィック負荷とCQI閾値の対応関係はハンドオーバ候補の基地局装置の無線アクセス技術の種類に応じて異なるようにしてもよい。例えば、GSM(Global System for Mobile Communications)、UTRAなどはトラフィック処理能力が異なるため、トラフィック負荷とCQI閾値の対応関係を異なるようにしてもよい。また、無線アクセス技術の種類が同一の場合であっても、ハードウェアソフトウェアの処理能力が異なる場合があるため、そのような場合においてもトラフィック負荷とCQI閾値との対応関係を異なるようにしてもよい。

0045

図5は、本発明の第1の実施形態による移動局装置MS10(図1)の構成を示すブロック図である。なお、図1における移動局装置MS11〜MS16は、移動局装置MS10と同様の構成を有するため、それらの説明を省略する。
移動局装置MS10は、通信部30、タイマ31、制御部32、CQI瞬時値測定部33、フィードバック間隔設定部34を具備する。

0046

通信部30は、無線通信により、CQI瞬時値測定部33で測定したCQI瞬時値を、制御部32を介して基地局装置BS10へ送信したり、基地局装置BS10とパケットデータの送受信をしたり、パケットデータをCQI瞬時値測定部33及び制御部32に出力したりする。本実施形態においては、ギャップ指示メッセージを含むパケットデータを基地局装置BS10より受信する。なお、パケットデータに制御情報を含めて送信することは、RRC(Radio Resource Control)シグナリングを用いて制御情報を送信するということである。

0047

CQI瞬時値測定部33は、通信部30から入力されたパケットデータを基に所定の時刻におけるCQI瞬時値を測定し、測定したCQI瞬時値を通信部30に出力する。タイマ31は、制御部32より指示された時間を計時し、結果を制御部32に出力する。制御部32は、移動局装置MS10の各部の動作を制御したり、制御情報を各部に出力したりする。本実施形態においては、制御部32は通信部30より入力されたギャップ指示メッセージを解読し、ギャップ生成の有無情報をフィードバック間隔設定部34に出力する。

0048

フィードバック間隔設定部34は、制御部32より入力される制御情報を基にCQI瞬時値、またはハンドオーバ候補の基地局装置の測定結果を、基地局装置へフィードバックする間隔を設定し、フィードバック間隔を制御部32に出力する。具体的には、フィードバック間隔設定部34は、ギャップ生成の有無情報が入力されるか否かに応じて、フィードバック間隔を選択し、選択したフィードバック間隔を出力する。なお、ギャップ生成の有無情報が入力された場合のフィードバック間隔は、ギャップ生成有りの情報が入力されなかった場合のフィードバック間隔より、ハンドオーバ候補の基地局装置の測定に必要な時間分ほど長い。なお、ギャップ生成の有無情報が入力された場合のフィードバック間隔は、移動局装置が基地局装置の測定を行うハンドオーバ候補の基地局装置の無線アクセス技術の種類に応じて異なるようにしてもよい。
また、移動局装置はハンドオーバ候補の基地局装置の測定を行う機能を有しており、測定結果を制御部32、通信部30を介して基地局装置BS10に送信する。

0049

図6は、本発明の第1の実施形態による移動通信システムの処理を示すシーケンス図である。ここでは、移動通信システムが、移動局装置MS10、基地局装置BS10、基地局装置BS11の間で処理を行う場合について説明する。
図6の処理を行う前提として、基地局装置BS10の閾値記憶部25には、図4(a)に示すような、トラフィック負荷(通信状態とも称する)が悪いほど小さいCQI閾値(受信品質指標の閾値とも称する)の情報が予め記録される。

0050

始めに、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部15は、基地局装置BS11のセルc11内に存在する複数の移動局装置と通信する際の負荷であるトラフィック負荷を測定する(ステップS41)。
そして、基地局装置BS11の制御部13は、ステップS41でトラフィック負荷測定部15が測定したトラフィック負荷の情報を、通信部10を介して、基地局装置BS10に対して送信する(ステップS42)。
なお、基地局装置BS11は、ステップS41とS42の処理を、所定時間(例えば、1分)が経過するたびに繰り返し行う。なお、基地局装置BS11は、所定時間が経過するたびにステップS41とS42の処理を繰り返し行うのではなく、トラフィック負荷測定部15が測定するトラフィック負荷が、前回の測定時よりも所定の割合(例えば、10%)だけ増加した場合に、ステップS41とS42の処理を行うようにしてもよい。なお、基地局装置BS11は基地局装置BS10がトラフィック負荷の測定を要求するメッセージを受信した場合に、ステップS41とS42の処理を行うようにしてもよい。

0051

基地局装置BS10の制御部13(通信状態取得部とも称する)は、通信部10を介して、基地局装置BS10の周辺の基地局装置である基地局装置BS11のトラフィック負荷の情報(通信状態とも称する)を取得する(ステップS21)。
そして、基地局装置BS10の閾値設定部22は、ステップS21で取得したトラフィック負荷に対応するCQI閾値を、閾値記憶部25から読み出す(ステップS22)。

0052

一方、移動局装置MS10のCQI瞬時値測定部33(受信品質指標測定部とも称する)は、基地局装置BS10から送信される信号のCQI瞬時値(受信品質指標とも称する)を測定する(ステップS11)。
そして、移動局装置MS10の制御部32は、通信部30(受信品質指標通知部とも称する)を介して、CQI瞬時値測定部33がステップS11で測定したCQI瞬時値を、基地局装置BS10に対して送信する(ステップS12)。
なお、移動局装置MS10は、ステップS11とS12の処理を、所定時間(例えば、0.01秒)が経過するたびに繰り返し行う。

0053

基地局装置BS10の制御部13は、通信部10を介して、ステップS12で移動局装置MS10が送信したCQI瞬時値を取得する(ステップS23)。
そして、基地局装置BS10の平均CQI導出部20(受信品質指標平均値算出部とも称する)は、ステップS11で移動局装置のCQI瞬時値測定部33が測定しステップS23で基地局装置BS10の制御部13が取得したCQI瞬時値の所定の時間間隔における平均値を算出する(ステップS24)。

0054

そして、基地局装置BS10のモード判定部23(基地局装置ギャップモード決定部とも称する)は、移動局装置MS10のCQI瞬時値測定部33がステップS11で測定したCQI瞬時値と、閾値設定部22が閾値記憶部25からステップS22で読み出したCQI閾値とに基づいて、移動局装置MS10との間の信号の送受信を停止する区間であるギャップを生成するかを判定する測定モードとするか、そのギャップを生成するかを判定しない通常モードとするかについて決定する(ステップS25)。より具体的には、基地局装置BS10のモード判定部23は、平均CQI導出部20が算出したCQI平均値が、閾値設定部22が閾値記憶部25から読み出したCQI閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定する。そして、基地局装置BS10のリソース割り当て間隔選択部24は、モード判定部23が通常モードと決定したか測定モードと決定したかについて判定する(ステップS26)。モード判定部23が通常モードと決定した場合には、ギャップを生成するか否かの判定を行わず、ギャップを生成しない(ステップS31)。一方、モード判定部23が測定モードと決定した場合には、ギャップ生成の有無を決定する(ステップS27)。より具体的には、基地局装置BS10のリソース割り当て間隔選択部24(基地局装置ギャップ生成部とも称する)は、制御部13が、通信部10を介して、取得したCQI瞬時値が、平均CQI導出部20が算出したCQI平均値より大きい場合にはギャップ生成無しと決定し、小さい場合にはギャップ生成有りと決定する。次に、リソース割り当て間隔選択部24は、内部処理でギャップ生成無しと決定したかギャップ生成有りと決定したかについて判定する(ステップS28)。ステップS28において、ギャップ生成無しと決定した場合には、ギャップを生成しない(ステップS31)。一方、ステップS28において、ギャップ生成有りと決定した場合には、基地局装置BS10の制御部13(基地局装置ギャップ通知部とも称する)は、ギャップ指示メッセージを、移動局装置MS10に送信する(ステップS29)。そして、基地局装置BS10のリソース割り当て間隔選択部24は、ギャップを生成する(ステップS30)。

0055

また、移動局装置MS10の制御部32は、通信部30を介して、ステップS29で基地局装置BS10から送信されるギャップ指示メッセージを受信する(ステップS13)。
そして、移動局装置MS10のフィードバック間隔設定部34(移動局装置ギャップ生成部とも称する)は、ギャップ指示メッセージを通知された場合に、ギャップを生成する(ステップS14)。そして、移動局装置MS10の制御部32(測定部とも称する)は、フィードバック間隔設定部34がギャップを生成している区間に、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11の受信品質を測定する(ステップS15)。なお、フィードバック間隔設定部34は、基地局装置BS10の制御部13からギャップ指示メッセージを通知されない場合にはギャップを生成せず、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11の受信品質を測定しない。

0056

図7は、本発明の第1の実施形態による移動通信システムを用いた場合の効果について説明するための図である。
本実施形態では、例えば、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部15がステップS31で測定するトラフィック負荷がLoad_Aよりも小さい場合には、基地局装置BS10の閾値設定部22はステップS22でCQI閾値としてX1を閾値記憶部25から読み出す。これにより、基地局装置BS10のモード判定部23は、ステップS25において、時間T0〜T1、T8以降は通常モードと決定し、時間T1〜T8は測定モードと決定する。

0057

また、本実施形態では、例えば、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部15がステップS31で測定するトラフィック負荷がLoad_A以上であってLoad_Bよりも小さい場合には、基地局装置BS10の閾値設定部22はステップS22でCQI閾値としてX2を閾値記憶部25から読み出す。これにより、基地局装置BS10のモード判定部23は、ステップS25において、時間T0〜T2、T7以降は通常モードと決定し、時間T2〜T7は測定モードと決定する。

0058

また、本実施形態では、例えば、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部15がステップS31で測定するトラフィック負荷がLoad_B以上であってLoad_Cよりも小さい場合には、基地局装置BS10の閾値設定部22はステップS22でCQI閾値としてX3を閾値記憶部25から読み出す。これにより、基地局装置BS10のモード判定部23は、ステップS25において、時間T0〜T3、T4〜T5、T6以降は通常モードと決定し、時間T3〜T4、T5〜T6は測定モードと決定する。

0059

また、本実施形態では、例えば、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部15がステップS31で測定するトラフィック負荷がLoad_C以上である場合には、基地局装置BS10の閾値設定部22はステップS22でCQI閾値としてX4を閾値記憶部25から読み出す。これにより、基地局装置BS10のモード判定部23は、ステップS25において、時間T0以降は通常モードと決定し、測定モードと決定することはない。

0060

このように、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11のトラフィック負荷が悪い場合(大きい場合)には、移動局装置MS10がハンドオーバを行っても、リソースが割り当てられる可能性が低く、ハンドオーバ前の状況と余り変わらない可能性がある。そのような非効率なハンドオーバを避けるため、トラフィック負荷が悪い場合(大きい場合)には、閾値設定部22が閾値記憶部25から読み出すCQI閾値が小さくなり、モード判定部23が測定モードと決定する区間が短くなるため、基地局装置BS10が移動局装置MS10に信号を送信する際におけるギャップの生成をハンドオーバが効率的な区間に生成されるように抑制することができ、基地局装置BS10における処理を軽減することができる。また、移動局装置MS10がハンドオーバのために他の基地局装置を測定することを抑制することができ、低消費電力化を図ることができる。また、ギャップ制御に関わる基地局装置BS10と移動局装置MS10のメッセージ(ギャップ指示メッセージ、周辺の基地局装置BS11の受信品質の測定結果)のやりとりに用いる無線リソースを節約することができる。

0061

なお、トラフィック負荷だけではなく、アイドル(IDLE)状態の移動局装置数も考慮してCQI閾値を設定するようにしてもよい。移動局装置は、アイドル状態アクティブ(ACTIVE)状態の2つの状態を取る。アイドル状態は、移動局装置が基地局装置と通信セッション確立されていない状態であり、アクティブ状態は、移動局装置が基地局装置と通信セッションが確立されている状態である。
なお、トラフィック負荷は、アクティブ状態の移動局装置の状況を示したものである。無線リソースの制限などから、セル(基地局装置が管理する領域)内において一度に通信セッションを確立できる移動局装置数、つまりアクティブ状態の移動局装置数は制限され、残りの移動局装置はアイドル状態となる。通信サービスを提供するオペレータは、少なくとも異なる移動通信システム(又は、無線アクセス技術)毎にアイドル状態の移動局装置も含めて全ての移動局装置の登録、管理をしている。一つの移動通信システムに移動局装置が集中すると、オペレーション能力の点で問題となるため、移動局装置を分散させることが好ましい。一つの移動通信システムに移動局装置が集中すると、システムダウンする。以上のことを考慮して、基地局装置間で登録、管理している移動局装置数に関する情報をやり取りし、その情報を基にギャップ生成アルゴリズムの通常モードと測定モードの判定に用いるCQI閾値を設定し、移動通信システム間で移動局装置を分散させるようにしてもよい。以上の処理により、一度に多くの移動局装置が一つの移動通信システムに集中することを避けることができる。

0062

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態による移動通信システムの概略構成図は、第1の実施形態(図1)と同じであるので、その説明を省略する。
本実施形態は、移動局装置が、通常モードとするか測定モードとするかを判定するアルゴリズムを有し、基地局装置にギャップ要求メッセージを送信し、ギャップ要求メッセージを受信した基地局装置が最終的にギャップ指示メッセージを移動局装置に送信し、移動局装置はギャップ指示メッセージに従ってギャップ生成を行う。

0063

図8は、本発明の第2の実施形態による基地局装置BS10(図1)の構成を示すブロック図である。基地局装置BS10は、通信部40、タイマ41、制御部43、リソース割り当て間隔設定部44、トラフィック負荷測定部45を具備する。
本発明の第2の実施形態による通信部40、タイマ41、制御部43、リソース割り当て間隔設定部44、トラフィック負荷測定部45は、第1の実施形態(図2)による通信部10、タイマ11、制御部13、リソース割り当て間隔設定部14、トラフィック負荷測定部15と同様の機能を有する。

0064

基地局装置BS10は、通信部40において移動局装置MS10よりギャップ要求メッセージを受信し、制御部43に出力する。制御部43は、ギャップ要求メッセージを送信した移動局装置MS10に対し、ギャップを生成するか否かについて判定し、ギャップを生成すると判定した場合は、通信部40を介して移動局装置MS10にギャップ指示メッセージを送信すると共に、ギャップ生成の有無情報をリソース割り当て間隔設定部44に出力する。リソース割り当て間隔設定部44は、ギャップ生成の有無情報に応じて、無線リソースの割り当てを行う間隔を設定し、リソース割り当て間隔を制御部43に出力する。基地局装置BS10は、リソース割り当て間隔設定部44で設定された間隔を、制御部43を介してタイマ41で計時して、移動局装置MS10のCQI又は基地局装置BS10の測定結果のフィードバック用のアップリンクの無線リソースを移動局装置MS10に割り当てる。また、基地局装置BS10は、制御部43においてトラフィック負荷の情報を基に設定した測定モード突入の判定に用いるCQI閾値を、通信部40を介して移動局装置MS10に送信する。

0065

なお、ギャップを生成する時のリソース割り当て間隔は、ギャップを生成しない時のリソース割り当て間隔より、移動局装置MS10がハンドオーバ候補の基地局装置の測定に必要な時間分ほど長い。なお、ギャップを生成する時のリソース割り当て間隔は、移動局装置が基地局装置の測定を行うハンドオーバ候補の無線アクセス技術の種類に応じて異なるようにしてもよい。

0066

図9は、本発明の第2の実施形態による移動局装置MS10(図1)の構成を示すブロック図である。なお、図1における移動局装置MS11〜MS16は、移動局装置MS10と同様の構成を有するため、それらの説明を省略する。
移動局装置MS10は、通信部50、タイマ51、制御部52、CQI瞬時値測定部53、フィードバック間隔設定部54を具備する。
本発明の第2の実施形態による通信部50、タイマ51、制御部52、CQI瞬時値測定部53、フィードバック間隔設定部54は、第1の実施形態(図5)による通信部30、タイマ31、制御部32、CQI瞬時値測定部33、フィードバック間隔設定部34と同様の機能を有する。

0067

第2の実施形態による移動局装置では、CQI瞬時値測定部53からフィードバック間隔設定部54に対しCQI瞬時値が出力される。移動局装置MS10は、フィードバック間隔設定部54において、ギャップを生成するか否か、つまりギャップ要求メッセージを基地局装置BS10に送信するか否かについて判定し、その判定結果を制御部52に出力し、制御部52において、判定結果がギャップ要求メッセージを送信するものであった場合、ギャップ要求メッセージを生成し、通信部50を介して基地局装置BS10にギャップ要求メッセージを送信する。

0068

図10は、本発明の第2の実施形態による移動局装置MS10のフィードバック間隔設定部54(図9)の構成を示すブロック図である。
フィードバック間隔設定部54は、平均CQI導出部60、メモリ61、閾値設定部62、モード判定部63、ギャップ要求判定部64、フィードバック間隔選択部65を具備している。

0069

平均CQI導出部60は、図9のCQI瞬時値測定部53から入力されるCQI瞬時値に基づいて、CQI平均値を算出する。メモリ51は、一定期間の間に入力された複数のCQI瞬時値(あるいはその平均値)を記憶する。閾値設定部62は、基地局装置BS10より通知されるCQI閾値情報に基づいてCQI閾値を設定する。
モード判定部63は、平均CQI導出部60で算出されたCQI平均値と、閾値設定部62で設定されたCQI閾値とから通常モードと測定モードとの切り替えの判定を行う。
ギャップ要求判定部64は、モード判定部63の判定結果と、CQI瞬時値及びCQI平均値からギャップの要求を判定する。フィードバック間隔選択部65は、基地局装置BS10より通知されたギャップ指示メッセージを基にCQI瞬時値又はハンドオーバ候補の基地局装置の測定結果を基地局装置BS10へフィードバックする間隔を選択する。

0070

平均CQI導出部60では、測定したCQI瞬時値と、メモリ61に記憶された過去の一定期間の間に測定したCQI瞬時値とを平均することによりCQI平均値を算出し、その算出したCQI平均値をモード判定部63及びギャップ要求判定部64に出力する。新たなCQI瞬時値はメモリ61に記憶されるとともに、一定期間を経過したCQI瞬時値(平均値算出に寄与しない一定時間を経過したCQI瞬時値)はメモリ61から消去される。閾値設定部62では、基地局装置BS10より送信されたCQI閾値をモード判定部63に出力する。なお、CQI閾値は、第1の実施形態による閾値記憶部25に記憶される情報(図4(a)参照)とトラフィック負荷から選択される値と同じである。

0071

モード判定部63では、平均CQI導出部60から入力されたCQI平均値と、通常モードと測定モードとの切り替えを行うCQI閾値との比較を行い、ギャップ要求判定部64に判定したモード情報を出力する。ギャップ要求判定部64では、モード判定部63の判定結果と、CQI瞬時値及びCQI平均値からギャップ要求の判定を行い、ギャップ要求結果を図9の制御部52に出力する。フィードバック間隔選択部65では、選択したフィードバック間隔情報図9の制御部52を介して、図9のタイマ61に出力する。

0072

図11は、本発明の第2の実施形態による移動通信システムの処理を示すシーケンス図である。ここでは、移動通信システムが、移動局装置MS10、基地局装置BS10、基地局装置BS11の間で処理を行う場合について説明する。
図11の処理を行う前提として、基地局装置BS10の閾値記憶部25には、図4(a)に示すような、トラフィック負荷(通信状態とも称する)が悪いほど小さいCQI閾値(受信品質の閾値とも称する)の情報が予め記録される。

0073

始めに、基地局装置BS11のトラフィック負荷測定部45は、基地局装置BS11のセル内に存在する複数の移動局装置と通信する際の負荷であるトラフィック負荷を測定する(ステップS81)。
そして、基地局装置BS11の制御部43は、ステップS81でトラフィック負荷測定部45が測定したトラフィック負荷の情報を、通信部40を介して、基地局装置BS10に対して送信する(ステップS82)。
なお、基地局装置BS10は、ステップS81とS82の処理を、所定時間(例えば、1分)が経過するたびに繰り返し行う。なお、基地局装置BS10は、所定時間が経過するたびにステップS81とS82の処理を繰り返し行うのではなく、トラフィック負荷測定部45が測定するトラフィック負荷が、前回の測定時よりも所定の割合(例えば、10%)だけ増加した場合に、ステップS81とS82の処理を行うようにしてもよい。なお、基地局装置BS11は基地局装置BS10がトラフィック負荷の測定を要求するメッセージを受信した場合に、ステップS81とS82の処理を行うようにしてもよい。

0074

基地局装置BS10の制御部43(通信状態取得部とも称する)は、通信部40を介して、基地局装置BS10の周辺の基地局装置である基地局装置BS11のトラフィック負荷の情報(通信状態とも称する)を取得する(ステップS71)。
そして、基地局装置BS10のリソース割り当て間隔設定部44に含まれる閾値設定部(図示省略)は、ステップS71で取得したトラフィック負荷に対応するCQI閾値を、リソース割り当て間隔設定部44に含まれる閾値記憶部(図示省略)から読み出す(ステップS72)。制御部43(閾値通知部とも称する)は、ステップS72で取得したCQI閾値を、通信部40を介して、移動局装置MS10に対して通知する(ステップS73)。

0075

移動局装置MS10の制御部52は、通信部50を介して、CQI閾値を取得する(ステップS51)。
次に、移動局装置MS10のCQI瞬時値測定部53(受信品質測定部とも称する)は、基地局装置BS10から送信される信号のCQI瞬時値(受信品質とも称する)を測定する(ステップS52)。なお、瞬時受信品質を量子化したCQI瞬時値ではなく、瞬時受信品質を用いてもよい。
そして、移動局装置MS10の平均CQI導出部60(受信品質平均値算出部とも称する)は、ステップS52でCQI瞬時値測定部53が測定したCQI瞬時値の所定の時間間隔における平均値を算出する(ステップS53)。

0076

そして、移動局装置MS10のモード判定部63(移動局装置ギャップモード決定部とも称する)は、移動局装置MS10のCQI瞬時値測定部53がステップS52で測定したCQI瞬時値と、基地局装置BS10からステップS51で取得したCQI閾値とに基づいて、基地局装置BS10との間の信号の送受信を停止する区間であるギャップを要求するかを判定する測定モードとするか、そのギャップを要求するかを判定しない通常モードとするかについて決定する(ステップS54)。より具体的には、移動局装置MS10のモード判定部63は、平均CQI導出部60が算出したCQI平均値が、基地局装置BS10から取得したCQI閾値より大きい場合には通常モードと決定し、小さい場合には測定モードと決定する。そして、移動局装置MS10のフィードバック間隔設定部54は、モード判定部63が通常モードと決定したか測定モードと決定したかについて判定する(ステップS55)。モード判定部63が通常モードと決定した場合には、ギャップを要求するか否かの判定を行わず、ギャップ要求メッセージを送信しない(ステップS59)一方、モード判定部63が測定モードと決定した場合には、ギャップ要求の有無を決定する(ステップS56)。より具体的には、移動局装置MS10のギャップ要求判定部64(移動局装置ギャップ要求部とも称する)は、CQI瞬時値測定部53が測定したCQI瞬時値が、平均CQI導出部60が算出したCQI平均値より大きい場合にはギャップ要求無しと決定し、小さい場合にはギャップ要求有りと決定する。次に、ギャップ要求判定部64は、内部処理でギャップ要求無しと決定したかギャップ要求有りと決定したかについて判定する(ステップS57)。ステップS57において、ギャップ要求無しと決定した場合には、ギャップ要求メッセージを送信しない(ステップS59)。一方、ステップS57において、ギャップ要求有りと決定した場合には、移動局装置MS10の制御部52(ギャップ生成要求通知部とも称する)は、ギャップ要求メッセージを、基地局装置BS10に送信する(ステップS58)。

0077

そして、基地局装置BS10の制御部43は、通信部40を介して、ギャップ要求メッセージを受信する(ステップS74)。基地局装置BS10は、自局の通信状態などを考慮して、移動局装置MS10にギャップを生成するか否かの判定を行う(ステップS75)。ステップS75において、ギャップ生成無しと決定した場合には、ギャップを生成しない(ステップS78)。一方、ステップS75において、ギャップ生成有りと決定した場合には、基地局装置BS10の制御部43(基地局装置ギャップ通知部とも称する)は、ギャップ指示メッセージを、移動局装置MS10に送信する(ステップS76)。そして、基地局装置BS10のリソース割り当て間隔設定部44は、ギャップを生成する(ステップS77)。

0078

一方、移動局装置MS10の制御部52は、通信部50を介して、ステップS76で基地局装置BS10から送信されるギャップ指示メッセージを受信する(ステップS60)。
そして、移動局装置MS10のフィードバック間隔選択部65(移動局装置ギャップ生成部とも称する)は、ギャップ指示メッセージを通知された場合に、ギャップを生成する(ステップS61)。そして、移動局装置MS10の制御部52(測定部とも称する)は、フィードバック間隔選択部65がギャップを生成している区間に、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11の受信品質を測定する(ステップS62)。なお、フィードバック間隔選択部65は、基地局装置BS10の制御部43からギャップ指示メッセージを通知されない場合にはギャップを生成せず、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11の受信品質を測定しない。

0079

本発明の第2の実施形態では、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、基地局装置BS10の周辺の基地局装置BS11のトラフィック負荷が悪い場合(大きい場合)には、移動局装置MS10がハンドオーバを行っても、リソースが割り当てられる可能性が低く、ハンドオーバ前の状況と余り変わらない可能性がある。そのような非効率なハンドオーバを避けるため、トラフィック負荷が悪い場合(大きい場合)には、モード判定部63において用いるCQI閾値が小さくなり、モード判定部63が測定モードと決定する区間が短くなるため、基地局装置BS10が移動局装置MS10に信号を送信する際におけるギャップの生成をハンドオーバが効率的な区間に生成されるように抑制することができ、基地局装置BS10における処理を軽減することができる。また、移動局装置MS10がハンドオーバのために他の基地局装置BS11を測定することを抑制することができ、低消費電力化を図ることができる。また、ギャップ制御に関わる基地局装置BS10と移動局装置MS10のメッセージ(ギャップ指示メッセージ、周辺の基地局装置BS11の受信品質の測定結果)のやりとりに用いる無線リソースを節約することができる。

0080

なお、上述した第1及び第2の実施形態では、ギャップ指示メッセージ、ギャップ要求メッセージは、パケットデータを用いたRRCシグナリングにより通知するが、PHY(Physical Layer)シグナリング(MAC(Media Access Control)シグナリングと言う場合もある)を用いて通知するようにしてもよい。パケットは、少なくともデータチャネルと制御チャネルによって構成される。一般的に、データチャネルを用いて制御情報を送信する方法はRRCシグナリングを用いて送信するということであり、制御チャネルを用いて制御情報を送信する方法はPHYシグナリングを用いて送信するということである。

0081

なお、上述した第1及び第2の実施形態において、移動局装置MS10に、基地局装置BS10に対してCQI瞬時値とCQI平均値を用いた方法に準拠せずにギャップの生成を要求するギャップ生成要求部を設けるようにし、基地局装置BS10の制御部43は、ギャップ生成要求部からギャップの生成要求を受け付けた場合に移動局装置MS10に信号を送信する際にギャップを生成するようにしてもよい。これにより、移動局装置MS10のギャップ生成要求部が突発的な状況においてギャップの生成を要求した場合には、通常モードにあるときであっても、基地局装置BS10から移動局装置MS10に信号を送信する際に基地局装置BS10の制御部43がギャップを生成することができ、移動局装置MS10は、周辺の基地局装置BS11の通信状態が悪い場合であっても、ハンドオーバを行うための周辺の基地局装置BS11の測定を行うことができる。また、同様に基地局装置BS10が移動局装置MS10に対してCQI瞬時値とCQI平均値を用いた方法に準拠せずにギャップの生成を指示するギャップ生成通知部を設けるようにしてもよい。これにより、基地局装置BS10は突発的な状況において移動局装置MS10にギャップを生成して、移動局装置MS10はハンドオーバの測定を行い、基地局装置BS10は移動局装置MS10にハンドオーバを促すことができる。

0082

なお、上述した第1及び第2の実施形態では、測定モードと通常モードの判定に用いる受信品質指標としてCQIを用いているが、これに関連した指標であれば受信電力などの異なる指標を用いてもよい。

0083

なお、図6図11のシーケンス図の説明では、トラフィック負荷の情報のやり取りを基地局装置BS10と基地局装置BS11との間で直接行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、基地局装置BS10や基地局装置BS11などの基地局装置を制御する基地局制御装置を介してトラフィック負荷の情報のやり取りを行ってもよい。

0084

また、上述した第1の実施形態(又は第2の実施形態)では、基地局装置BS10の制御部13が、通信状態としてトラフィック負荷の情報を取得する場合について説明したが、通信状態として周辺の基地局装置BS11が通信可能な領域であるセルc11内に存在する移動局装置数を取得するようにしてもよい。なお、この場合には、基地局装置BS10の閾値記憶部25は、移動局装置数が多いほど小さいCQI閾値を予め記憶する。
このような構成とすることにより、周辺の基地局装置BS11が通信可能な領域であるセルc11内に存在する移動局装置数が多い場合には、閾値設定部22(又は、閾値設定部62)が閾値記憶部25から読み出すCQI閾値が小さくなり、モード決定部23(又は、モード決定部63)が測定モードと決定する区間が短くなるため、移動局装置MS10がハンドオーバのために他の基地局装置BS11を測定することを抑制することができる。

0085

なお、以上説明した実施形態において、図2の通信部10、タイマ11、制御部13、リソース割り当て間隔設定部14、トラフィック負荷測定部15、図3の平均CQI導出部20、メモリ21、閾値設定部22、モード判定部23、リソース割り当て間隔選択部24、閾値記憶部25、図5の通信部30、タイマ31、制御部32、CQI瞬時値測定部33、フィードバック間隔設定部34、図8の通信部40、タイマ41、制御部43、リソース割り当て間隔設定部44、トラフィック負荷測定部45、図9の通信部50、タイマ51、制御部52、CQI瞬時値測定部53、フィードバック間隔設定部54、図10の平均CQI導出部60、メモリ61、閾値設定部62、モード判定部63、ギャップ要求判定部64、フィードバック間隔選択部65の機能又はこれらの機能の一部を実現するためのプログラムコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局装置又は移動局装置の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

0086

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワーク電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

0087

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

図面の簡単な説明

0088

本発明の第1及び第2の実施形態における移動通信システムの概略構成図である。
本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10(図1)の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10のリソース割り当て間隔設定部14(図2)の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態による基地局装置BS10の閾値記憶部25(図3)が記憶する情報の一例を示す図である。
本発明の第1の実施形態による移動局装置MS10(図1)の構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態による移動通信システムの処理を示すシーケンス図である。
本発明の第1の実施形態による移動通信システムを用いた場合の効果について説明するための図である。
本発明の第2の実施形態による基地局装置BS10(図1)の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態による移動局装置MS10(図1)の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態による移動局装置MS10のフィードバック間隔設定部54(図9)の構成を示すブロック図である。
本発明の第2の実施形態による移動通信システムの処理を示すシーケンス図である。
移動局装置がセル間を移動する際のハンドオーバの処理について一般的に説明するための図である。
W−CDMAにてコンプレストモードが適用されて、異周波数を使用する基地局装置の測定が行われている場合の信号の状態について説明するための図などである。
従来から提案されていたギャップ区間の制御方法の一例を説明するための図である。

符号の説明

0089

10・・・通信部、11・・・タイマ、13・・・制御部、14・・・リソース割り当て間隔設定部、15・・・トラフィック負荷測定部、20・・・平均CQI導出部、21・・・メモリ、22・・・閾値設定部、23・・・モード判定部、24・・・リソース割り当て間隔選択部、25・・・閾値記憶部、30・・・通信部、31・・・タイマ、32・・・制御部、33・・・CQI瞬時値測定部、34・・・フィードバック間隔設定部、40・・・通信部、41・・・タイマ、43・・・制御部、44・・・リソース割り当て間隔設定部、45・・・トラフィック負荷測定部、50・・・通信部、51・・・タイマ、52・・・制御部、53・・・CQI瞬時値測定部、54・・・フィードバック間隔設定部、60・・・平均CQI導出部、61・・・メモリ、62・・・閾値設定部、63・・・モード判定部、64・・・ギャップ要求判定部、65・・・フィードバック間隔選択部、BS10〜BS16・・・基地局装置、MS10〜MS16・・・移動局装置

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