JP5059592B2

JP5059592B2 - 無線通信装置及び通信制御方法

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Publication number: JP5059592B2
Application number: JP2007338144A
Authority: JP
Inventors: 知好横田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: EP2076077A2; JP2009159526A; US20090176493A1; EP2076077A3; US8243684B2; KR20090071435A; KR101058661B1; CN101472303A

Description

本発明は、第１無線通信ネットワークから第１無線通信ネットワークと無線通信方式が異なる第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行する無線通信装置及び通信制御方法に関する。

近年、無線通信技術の進歩に伴って、無線通信方式が異なる複数の無線通信ネットワークに接続可能な無線通信装置が実現されている。

このような無線通信装置は、複数の無線通信ネットワーク間における移動性を管理するＭＩＨユーザ（Media Independent Handover User、移動性管理部）と、各無線通信ネットワークと無線リンクをそれぞれ設定する複数のリンク制御部とを有する。

また、このような複数の無線通信ネットワークに接続可能な無線通信装置において、移動性管理部と複数のリンク制御部との間に、無線通信ネットワーク間におけるハンドオーバ、いわゆるシステム間ハンドオーバを制御するＭＩＨ機能部（Media Independent Handover Function、ハンドオーバ制御部）を設けることが提案されている（例えば、非特許文献１）。
IEEE P802.21/D04.00 Draft IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Independent Handover Services、LAN MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society

しかしながら、上述した非特許文献１に記載されている方法には、次のような問題があった。一般的に、移動性管理部や、アプリケーション（例えば、ＩＰ電話）などの上位エンティティは、当該上位エンティティにおけるサービス品質（QoS）の劣化は判定できるものの、当該劣化の程度と、無線リンクの通信品質との関係を認識していない。このため、ハンドオーバ制御部が設けられていても無線通信装置は、無線リンクの通信品質に応じた適切なタイミングでハンドオーバを実行することができないといった問題がある。このような問題により、アプリケーションの品質を適応的に維持できなくなる。

このような問題を解決するためには、移動性管理部は、無線リンクの通信品質に応じた適切な通信品質閾値をハンドオーバ制御部に対して設定すればよい。しかしながら、移動性管理部の開発に際しては、無線通信ネットワーク毎に無線リンクの通信品質の判定及びハンドオーバの実行までの処理手順を考慮しなければない。このように全ての無線通信ネットワークを考慮した移動性管理部を開発すると、移動性管理部のコストが上昇するといった別の問題を惹起する。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動性管理部とリンク制御部との間にハンドオーバ制御部が設けられる場合において、開発コストを抑制しつつ、無線リンクの通信品質に応じた適切なハンドオーバなどの処理を実行することができる無線通信装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１無線通信ネットワーク（例えば、無線通信ネットワーク１００）から前記第１無線通信ネットワークと無線通信方式が異なる第２無線通信ネットワーク（例えば、無線通信ネットワーク２００）へのハンドオーバを実行する無線通信装置（無線通信端末１０）であって、前記第１無線通信ネットワークまたは前記第２無線通信ネットワークと無線リンク（無線リンクＲＬ）を設定するリンク制御部（無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃ）と、前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへの前記無線通信装置の移動性を管理する移動性管理部（移動性管理部１４）と、前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを制御するハンドオーバ制御部（ＭＩＨ機能部１３）とを備え、前記移動性管理部は、前記移動性管理部の上位エンティティ（上位エンティティ１５）におけるサービス品質要求値（例えば、必要帯域幅（通信速度））を前記ハンドオーバ制御部に通知し、前記ハンドオーバ制御部は、前記移動性管理部から通知された前記サービス品質要求値と対応付けられた前記無線リンクの通信品質閾値（例えば、ＲＳＳＩやＣＩＮＲ）を前記リンク制御部に設定し、前記ハンドオーバ制御部は、前記無線リンクの通信品質が前記通信品質閾値に到達したことが前記リンク制御部から通知（Link_Parameters_Report.indication）された場合、前記通信品質閾値に対応する前記サービス品質要求値に到達したことを前記移動性管理部に通知することを要旨とする。

このような無線通信装置によれば、設定されている無線リンクの通信品質が通信品質閾値に到達したことがリンク制御部から通知された場合、ハンドオーバ制御部は、当該通信品質閾値に対応するサービス品質要求値に到達したことを移動性管理部に通知（MIH_Link_Parameters_Report.indication）する。

このため、移動性管理部は、サービス品質要求値に到達したことがハンドオーバ制御部によって通知された場合、移動性管理部におけるサービス品質要求値の変更、移動性管理部の上位エンティティに対するサービス品質要求値の変更、或いはハンドオーバの実行を速やかに決定することができる。

すなわち、ハンドオーバ制御部が通信品質閾値とサービス品質要求値とを対応付けるため、移動性管理部は、無線通信ネットワークの特徴に依存する通信品質閾値とサービス品質要求値との関係を認識する必要がなく、サービス品質要求値に基づいて無線リンクの通信品質に応じた適切なハンドオーバなどの処理を実行することができる。また、移動性管理部は、無線通信ネットワークの特徴に依存する通信品質閾値とサービス品質要求値との関係を認識する必要がないため、移動性管理部の開発コストを抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記リンク制御部は、前記無線リンクの通信品質が前記ハンドオーバ制御部によって設定された前記通信品質閾値に到達した場合、前記通信品質が前記通信品質閾値に到達したことを前記ハンドオーバ制御部に通知（Link_Parameters_Report.indication）することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記移動性管理部は、前記ハンドオーバ制御部から前記サービス品質要求値に到達したことが通知された場合、前記ハンドオーバを実行することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記移動性管理部は、前記ハンドオーバ制御部から前記サービス品質要求値に到達したことが通知された場合、前記上位エンティティにおける設定内容を変更することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記ハンドオーバ制御部は、前記通信品質閾値として、前記無線リンクの通信品質が所定の閾値に到達したか否かを判定する論理式を前記リンク制御部に設定することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、第１無線通信ネットワーク（例えば、無線通信ネットワーク１００）から前記第１無線通信ネットワークと無線通信方式が異なる第２無線通信ネットワークへの移動性を管理するＭＩＨユーザ（移動性管理部１４）と、前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを制御するＭＩＨ機能部（ＭＩＨ機能部１３）と、前記第１無線通信ネットワークまたは前記第２無線通信ネットワークと無線リンク（無線リンクＲＬ）を設定するリンク制御部とを備える無線通信装置（無線通信端末１０）における通信制御方法であって、前記ＭＩＨユーザが、実行される通信サービスのサービス品質要求値（例えば、必要帯域幅（通信速度））を前記ＭＩＨ機能部に通知するステップと、前記ＭＩＨ機能部が、前記ＭＩＨユーザから通知された前記サービス品質要求値と対応付けられた前記無線リンクの通信品質閾値（例えば、ＲＳＳＩやＣＩＮＲ）を前記リンク制御部に設定するステップと、前記無線リンクの通信品質が前記通信品質閾値に到達したことが前記リンク制御部から前記ＭＩＨ機能部に通知（Link_Parameters_Report.indication）された場合、前記ＭＩＨ機能部が前記通信品質閾値に対応する前記サービス品質要求値に到達したことを前記ＭＩＨユーザに通知（MIH_Link_Parameters_Report.indication）するステップとを備えることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記リンク制御部が、前記無線リンクの通信品質が前記ＭＩＨ機能部によって設定された前記通信品質閾値に到達した場合、前記通信品質が前記通信品質閾値に到達したことを前記ＭＩＨ機能部に通知（Link_Parameters_Report.indication）するステップをさらに備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、移動性管理部とリンク制御部との間にハンドオーバ制御部が設けられる場合において、開発コストを抑制しつつ、無線リンクの通信品質に応じた適切なハンドオーバなどの処理を実行することができる無線通信装置及び通信制御方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）通信システムの全体概略構成、（２）無線通信端末１０の機能ブロック構成、（３）無線通信端末１０の動作、（４）作用・効果、及び（５）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）通信システムの全体概略構成
図１に示すように、本実施形態に係る通信システム１は、無線通信端末１０と、複数のネットワーク（無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００）とによって構成されている。

無線通信端末１０は、無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００と無線通信を実行することができる。なお、無線通信端末１０の詳細については後述する。

無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００は、採用されている無線通信方式（物理レイヤやリンクレイヤの構成）が異なっている。本実施形態では、無線通信ネットワーク１００は、ＣＤＭＡ２０００に準拠する「１ｘＥＶ−ＤＯ」を採用する。無線通信ネットワーク２００は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅに準拠する「ＷｉＭＡＸ」を採用する。無線通信ネットワーク３００は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する「ＷＬＡＮ」を採用する。

無線通信端末１０は、無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００の何れかの無線通信ネットワークと設定された無線リンクＲＬの通信品質に基づいて、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行することができる。

（２）無線通信端末１０の機能ブロック構成
図２は、無線通信端末１０の機能ブロック構成図である。なお、図２では、本発明との関連がある機能ブロックが示されている。したがって、無線通信端末１０は、無線通信端末１０としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。

図２に示すように、無線通信端末１０は、無線通信部１１Ａ〜１１Ｃ、無線リンク制御部１２Ａ〜１２Ｃ、ＭＩＨ機能部１３、移動性管理部１４及び上位エンティティ１５を備える。

無線通信部１１Ａ〜無線通信部１１Ｃは、上位レイヤ（例えば、上位エンティティ１５）からの指示に応じて、物理レイヤにおける物理的な無線接続を無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００に対して設定する。

具体的には、無線通信部１１Ａは、「１ｘＥＶ−ＤＯ」に対応する物理的な無線接続を無線通信ネットワーク１００に対して設定する。無線通信部１１Ｂは、「ＷｉＭＡＸ」に対応する物理的な無線接続を無線通信ネットワーク２００に対して設定する。無線通信部１１Ｃは、「ＷＬＡＮ」に対応する物理的な無線接続を無線通信ネットワーク３００に対して設定する。

無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃは、上位レイヤ（例えば、上位エンティティ１５）からの指示に応じて、リンクレイヤにおける無線リンクＲＬを無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００に対して設定する。

具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信部１１Ａとのインターフェース（デバイスドライバ）機能を有しており、「１ｘＥＶ−ＤＯ」に対応する無線リンクＲＬを無線通信ネットワーク１００に対して設定する。無線リンク制御部１２Ｂは、無線通信部１１Ｂとのインターフェース（デバイスドライバ）機能を有しており、「ＷｉＭＡＸ」に対応する無線リンクＲＬを無線通信ネットワーク２００に対して設定する。無線リンク制御部１２Ｃは、無線通信部１１Ｃとのインターフェース（デバイスドライバ）機能を有しており、「ＷＬＡＮ」に対応する無線リンクＲＬを無線通信ネットワーク３００に対して設定する。

また、無線リンク制御部１２Ａ（〜無線リンク制御部１２Ｃ）は、各無線通信ネットワークに対して設定された無線リンクＲＬの通信品質などを示す情報を無線通信部１１Ａ（〜無線通信部１１Ｃ）から取得する。無線リンク制御部１２Ａ（〜無線リンク制御部１２Ｃ）は、無線リンクＲＬの通信品質がＭＩＨ機能部１３によって設定された通信品質閾値に到達した場合、無線リンクＲＬの通信品質が当該通信品質閾値に到達したことをＭＩＨ機能部１３に通知する。

ＭＩＨ機能部１３は、ＭＩＨ機能部１３よりも上位レイヤとして機能する移動性管理部１４からの指示に応じて、無線通信ネットワーク間のハンドオーバを制御する。本実施形態において、ＭＩＨ機能部１３は、ハンドオーバ制御部を構成する。ＭＩＨ機能部１３は、物理レイヤの構成に依存しないメディア非依存ハンドオーバ機能（Media Independent Handover Function）であり、ＩＥＥＥ８０２．２１において規定されている。

ＭＩＨ機能部１３には、無線パラメータ（例えば、ＲＳＳＩ）へのQoSパラメータ（例えば、帯域幅（通信速度））のマッピングや、リンクレイヤ（Ｌ２）における通信品質の論理判定式の設定を実行する“Radio Network Control”が含まれる。

Radio Network Controlは、無線リンクＲＬの通信品質閾値を２種類設定し、無線リンク制御部１２Ａ（〜無線リンク制御部１２Ｃ）に指示する。具体的には、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークへの接続の実行判定に用いられるInitiateAction Thresholdと、当該無線通信ネットワークへのハンドオーバの実行判定に用いられるExecuteAction Thresholdとが設定される。

すなわち、ＭＩＨ機能部１３は、無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００の何れかの無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを制御する。具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、移動性管理部１４から通知されたサービス品質要求値（例えば、実行されているアプリケーションの必要帯域幅（通信速度））と対応付けられた無線リンクＲＬの通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）を無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃに設定する。ＭＩＨ機能部１３は、無線リンクＲＬの通信品質が通信品質閾値に到達したことが無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃから通知された場合、通知された通信品質閾値に対応するサービス品質要求値に到達したことを移動性管理部１４に通知する。

また、ＭＩＨ機能部１３は、通信品質閾値として、無線リンクＲＬの通信品質が所定の閾値に到達したか否かを判定する論理判定式を無線リンクＲＬ毎に設定することもできる。具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、後述する表１０〜表１２に示す内容を記憶し、当該記憶した内容に従って論理判定式を設定する。

移動性管理部１４は、無線通信端末１０の移動性を管理する。具体的には、移動性管理部１４は、無線通信ネットワーク１００〜無線通信ネットワーク３００間における無線通信端末１０の移動性、例えば、無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００への無線通信端末１０の移動性を管理する。

移動性管理部１４は、移動性管理部１４よりも上位に設けられる上位エンティティ１５において実行される通信サービスのサービス品質要求値をＭＩＨ機能部１３に通知する。

移動性管理部１４は、ＭＩＨ機能部１３からサービス品質要求値と対応付けられている通信品質閾値に到達したことが通知された場合、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行することができる。また、移動性管理部１４は、サービス品質要求値と対応付けられている通信品質閾値に到達したことがＭＩＨ機能部１３から通知された場合、上位エンティティ１５における設定内容（例えば、ＩＰ電話アプリケーションにおいて用いられるコーデックの符号化レート）を変更させることができる。

上位エンティティ１５は、移動性管理部１４の上位に設けられる。上位エンティティ１５は、TCPなどの第４層プロトコル、Mobile IPのようなNetwork Management Protocol、ＩＰアプリケーション（例えば、ＩＰ電話アプリケーション）及び通信経路選択ポリシーなどによって構成される。

本実施形態では、移動性管理部１４と上位エンティティ１５とによって、ＩＥＥＥ８０２．２１において規定されるＭＩＨユーザとして機能する。なお、上位エンティティ１５は、移動性管理部１４の一部として機能する形態でも構わない。

（３）無線通信端末１０の動作
次に、上述した無線通信端末１０の動作について説明する。具体的には、無線通信端末１０が無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを実行する動作について説明する。

（３．１）動作例１
図３は、無線通信端末１０が無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを実行する場合における内部シーケンス図である。なお、本実施形態では、無線通信端末１０は、ＩＥＥＥ８０２．２１において規定された手順に従って動作する。

図３に示すように、ステップＳ１０１において、上位エンティティ１５は、現在実行されているアプリケーションに要求されるQoSパラメータ及びポリシー情報（QoS Requirement）を移動性管理部１４に送信する。なお、上述したように、上位エンティティ１５は、移動性管理部１４の一部として機能する形態でも構わない。この場合、移動性管理部１４が、QoSパラメータ及びポリシー情報を有する。QoSパラメータとは、アプリケーションの必要帯域幅（通信速度）、許容遅延時間及び受信パケットの到着時間の揺らぎなどである。また、ポリシー情報とは、アプリケーションに応じた通信経路の選択ポリシーや、接続する無線通信ネットワークに要求されるセキュリティレベルなどである。

ステップＳ１０３において、移動性管理部１４は、現在無線リンクＲＬが設定されている無線通信ネットワークの通信品質に基づいてハンドオーバを実行する場合に備えて、MIH_Configure_Link.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。

図５は、MIH_Configure_Link.requestのフォーマットを示す。また、表１及び表２は、MIH_Configure_Link.requestに含まれる各パラメータの内容を示す。

MIH_Configure_Link.requestには、Configure parameter type及びConfigure parameter valueが含まれる（表２参照）。また、本実施形態では、MIH_Configure_Link.request（Link Configuration Parameter Value）には、Handover Parameter for link quality degradationが新た要素として追加されている（表３〜表５参照）。なお、以下、表において下線付きの部分は、ＩＥＥＥ８０２．２１において規定されている内容に対して追加された部分であることを示す。

表３に示すように、Handover Parameter for link quality degradationには、現在無線リンクＲＬが設定されている無線通信ネットワークに適用されるNW Quality Degradation Threshold 1及びNW Quality Degradation Threshold 2が含まれる。なお、MIH_Configure_Link.requestは、ＩＥＥＥ８０２．２１において規定される通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）の閾値条件に加え、サービス品質要求値を考慮してひとつ定義することができる。

なお、移動性管理部１４は、NW Quality Degradation Threshold 1及びNW Quality Degradation Threshold 2の具体的な値の設定には関与しない。NW Quality Degradation Threshold 1及びNW Quality Degradation Threshold 2の具体的な値は、ＭＩＨ機能部１３において設定される。NW Quality Degradation Threshold 1は、ハンドオーバ先の無線通信ネットワークへの接続を開始するか否かの判定に用いられる。NW Quality Degradation Threshold 2は、実際にハンドオーバを実行するか否かの判定に用いられる。

ステップＳ１０５において、移動性管理部１４は、上位エンティティ１５から送信されたQoSパラメータ及びポリシー情報に基づいて、複数のサービス品質要求値（例えば、Bandwidth: 4kbps, 8kbps, 12kbps…）をＭＩＨ機能部１３に通知することができる。具体的には、移動性管理部１４は、MIH_QoS_Threshold.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。

図６は、MIH_QoS_Threshold.requestのフォーマット及びMIH_QoS_Threshold.requestの構成例を示す。MIH_QoS_Threshold.requestは、通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）による閾値条件を用いずに、上位エンティティ１５において実行される通信サービスやＩＰアプリケーションがＭＩＨ機能部１３に対してハンドオーバを要求したり、各種パラメータの制御を要求したりする場合に用いられる。

ステップＳ１０７において、ＭＩＨ機能部１３は、移動性管理部１４から送信されたMIH_Configure_Link.requestまたはMIH_QoS_Threshold.requestに基づいて、下位層（L2）における通信品質閾値（例えば、InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）や、サービス品質要求値に対応する通信品質閾値を無線リンク制御部１２Ａに送信する。

具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Configure_Threshold.requestを無線リンク制御部１２Ａに送信する。なお、ＭＩＨ機能部１３は、移動性管理部１４からMIH_QoS_Threshold.requestを受信した場合、サービス品質要求値に対応するリンクレイヤ（Ｌ２）の通信品質閾値（例えば、ＲＳＳＩやＣＩＮＲ）をLink_Configure_Threshold.requestに含めて無線リンク制御部１２Ａに送信する。つまり、ステップＳ１０９において、ＭＩＨ機能部１３は、移動性管理部１４から送信されたサービス品質要求値に基づいて、当該サービス品質要求値に対応する下位層（L2）の通信品質閾値を設定する。

図７は、Link_Configure_Threshold.requestのフォーマットを示す。表６〜表９は、Link_Configure_Threshold.requestに含まれる各パラメータの内容を示す。Link_Configure_Threshold.requestにおいて、上述したNW Quality Degradation Threshold 1は、InitiateAction Thresholdに対応し、上述したNW Quality Degradation Threshold 2は、ExecuteAction Thresholdに対応する。

ＭＩＨ機能部１３は、上位エンティティ１５におけるQoSパラメータ及びポリシー情報に基づいて、各サービス品質要求値に論理判定式をマッピングし、マッピングしたサービス品質要求値及び論理判定式を、サービス品質（QoS）の閾値条件として無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃに送信する。

表１０〜表１２は、Link_Configure_Threshold.requestの具体例を示す。

表１０〜表１２において、Previous Rate及びPrevious DRC（Data Rate Control）は、現時点を基準とした直近の過去500ms（Initialが500msの場合）間における平均通信速度及び平均DRCである。また、Frは、リンクヘッダ冗長度を示す。具体的には、無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃに送信されるＩＰパケット長をLip、無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃにおいて追加されるヘッダ長をHLlnk、無線リンク制御部１２Ａ〜無線リンク制御部１２Ｃで計測される通信速度をRlnkとすると、IP層での通信速度Ripは、（１式）よって算出される。
Fr=Lip/(Lip+HLlnk)
Rip=Rlnk*Fr …（１式）

従来、ＩＥＥＥ８０２．２１では、ひとつのQoSパラメータをＭＩＨ機能部１３に対して指定することは定義されていたが、本実施形態では、複数のQoSパラメータ、当該QoSパラメータのサービス品質要求値（QoS_Related_Threshold）、及びサービス品質要求値に対応付けられる論理判定式（Logical equation to judge listed parameters）がＭＩＨ機能部１３において関連付けられる。

すなわち、InitiateAction Threshold, ExecuteAction Thresholdは、移動性管理部１４及び上位エンティティ１５（ＭＩＨユーザ）が指定するサービス品質要求値に一切関係せず、リンクレイヤ（Ｌ２）における通信品質を考慮して定義された閾値である。

一方、QoS_Related_Thresholdは、移動性管理部１４または上位エンティティ１５が指定したサービス品質要求値に対して、ＭＩＨ機能部１３がリンクレイヤ（Ｌ２）における通信品質にマッピングした閾値である。例えば、移動性管理部１４または上位エンティティ１５が指定したサービス品質要求値として帯域幅（通信速度）が指定され、当該帯域幅に対応した複数のリンクレイヤ（Ｌ２）の通信品質閾値（例えば、ＲＳＳＩやＣＩＮＲ）がQoS_Related_Thresholdや論理判定式としてマッピングされる。

ステップＳ１１１において、無線リンク制御部１２Ａは、Link_Configure_Threshold.requestを正常に受信したことを示すLink_Configure_Threshold.confirmをＭＩＨ機能部１３に送信する。

ステップＳ１１３において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Configure_Threshold.confirm を受信したことに基づいて、MIH_Configure_Link.requestを正常に受信したことを示すMIH_Configure_Link.confirmを移動性管理部１４に送信する。また、ステップＳ１１５において、ＭＩＨ機能部１３は、MIH_QoS_Threshold.requestを正常に受信したことを示すMIH_QoS_Threshold.confirmを移動性管理部１４に送信する。

ステップＳ１１７において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００（１ｘＥＶ−ＤＯ）と接続されている無線リンクＲＬの通信品質がInitiateAction Thresholdに到達したことを検出する。

ステップＳ１１９において、無線リンク制御部１２Ａは、無線リンクＲＬの通信品質がInitiateAction Thresholdに到達したことをＭＩＨ機能部１３に通知する。具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、Link_Parameters_Report.indicationをＭＩＨ機能部１３に送信する。

図８は、Link_Parameters_Report.indicationのフォーマットを示す。表１３は、Link_Parameters_Report.indicationに含まれる各パラメータの内容を示す。

ステップＳ１２１において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Parameters_Report.indicationを受信したことに基づいて、MIH_Link_Parameters_Report.indicationを移動性管理部１４に送信する。

図９は、MIH_Link_Parameters_Report.indicationのフォーマットを示す。また、表１４及び表１５は、MIH_Link_Parameters_Report.indicationに含まれる各パラメータの内容を示す。

ステップＳ１２３において、移動性管理部１４は、ハンドオーバの準備を開始するため、ハンドオーバ先である無線通信ネットワーク２００（ＷｉＭＡＸ）との接続を要求するMIH_Link_Up.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。なお、MIH_Link_Up.requestは、ＩＥＥＥ８０２．２１では規定されておらず、新たに定義されたコマンドである。

ステップＳ１２５において、ＭＩＨ機能部１３は、無線通信ネットワーク２００への接続を無線リンク制御部１２Ｂに対して指示する。具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Up.requestを無線リンク制御部１２Ｂに送信する。

ステップＳ１２７において、無線リンク制御部１２Ｂは、無線通信ネットワーク２００と無線リンクＲＬを設定する。

ステップＳ１２９において、無線リンク制御部１２Ｂは、無線通信ネットワーク２００と無線リンクＲＬの設定が完了したことに基づいて、Link_Up.indicationをＭＩＨ機能部１３に送信する。

ステップＳ１３１において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Up.indicationを受信したことに基づいて、無線通信ネットワーク２００と無線リンクＲＬの設定が完了したことを移動性管理部１４に通知する。具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、MIH_Link_UP.indicationを移動性管理部１４に送信する。なお、MIH_Link_UP.indicationは、ＩＥＥＥ８０２．２１では規定されておらず、新たに定義された通知である。

ステップＳ１３３において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００（１ｘＥＶ−ＤＯ）と接続されている無線リンクＲＬの通信品質がExecuteAction Thresholdに到達したことを検出する。

ステップＳ１３５において、無線リンク制御部１２Ａは、は、無線リンクＲＬの通信品質がInitiateAction Thresholdに到達したことをＭＩＨ機能部１３に通知する。具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、Link_Parameters_Report.indicationをＭＩＨ機能部１３に送信する。

ステップＳ１３７において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Parameters_Report.indicationを受信したことに基づいて、MIH_Link_Parameters_Report.indicationを移動性管理部１４に送信する。

ステップＳ１３９において、移動性管理部１４は、無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを開始するため、MIH_Switch.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。

ステップＳ１４１において、ＭＩＨ機能部１３は、MIH_Switch.requestを正常に受信したことを示すMIH_Switch.confirmを移動性管理部１４に送信する。

ステップＳ１４３において、ＭＩＨ機能部１３及び無線リンク制御部１２Ｂは、無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００への実行、つまり、無線通信ネットワーク２００への切り替えを実行する。

ステップＳ１４５において、ＭＩＨ機能部１３は、無線通信ネットワーク２００への切り替えが完了したことを示すMIH.Switch.reportを移動性管理部１４に送信する。

ステップＳ１４７において、移動性管理部１４は、MIH.Switch.reportを受信したことに基づいて、無線通信ネットワーク１００と設定されている無線リンクＲＬの切断を要求するMIH_Link_Down.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。なお、MIH_Link_Down.requestは、ＩＥＥＥ８０２．２１では規定されておらず、新たに定義されたコマンドである。

ステップＳ１４９において、ＭＩＨ機能部１３は、無線通信ネットワーク１００と設定されている無線リンクＲＬを切断するため、Link_Down.requestを無線リンク制御部１２Ａに送信する。

ステップＳ１５１において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００と設定されている無線リンクＲＬを切断する。

ステップＳ１５３において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００と設定されていた無線リンクＲＬを切断したことに基づいて、Link_Down.indicationをＭＩＨ機能部１３に送信する。

ステップＳ１５５において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Down.indicationを受信したことに基づいて、無線通信ネットワーク１００と設定されていた無線リンクＲＬを切断したことを移動性管理部１４に通知する。具体的には、ＭＩＨ機能部１３は、MIH_Link_Down.indicationを移動性管理部１４に送信する。

（３．２）動作例２
上述した動作例１では、無線リンクＲＬの通信品質がInitiateAction Thresholdに到達したこと（ステップＳ１１７参照）を条件としてハンドオーバの準備が開始され、当該通信品質がExecuteAction Thresholdに到達したこと（ステップＳ１３３参照）を条件としてハンドオーバが開始されていた。動作例２では、InitiateAction Threshold及びExecuteAction Thresholdに代えて、サービス品質要求値に対応付けられた複数の閾値（QoS_Related_Threshold1〜9）に基づいてハンドオーバが実行される。

具体的には、表７〜表９及び表１０〜表１２に示したように、本実施形態では、９個のQoS_Related_Threshold 1〜9（例えば、表１１に示すP=Current DRC*Previous Rate/Previous DRC*Fr≦16kbps）を設定することができる。QoS_Related_Threshold1〜9は、それぞれ所定のサービス品質要求値（例えば、Bandwidth: 8kbps）に対応付けることができる。

図４は、無線通信端末１０が、QoS_Related_Thresholdに基づいて無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを実行する場合における内部シーケンス図である。なお、以下、図３に示した動作例１と異なる部分について主に説明する。

ステップＳ２０１〜Ｓ２１５における処理は、図３に示したステップＳ１０１〜Ｓ１１５の処理と概ね同様である。ただし、ステップＳ２０１において、上位エンティティ１５は、サービス品質要求値として、Bandwidth: 8kbpsを要求したものとする。また、ステップＳ１０７おいて、ＭＩＨ機能部１３は、QoS_Related_Threshold 1〜9に到達したか否かの判定に用いられる論理判定式をQoS_Related_Threshold1〜9とともに無線リンク制御部１２Ａに送信する。

つまり、ＭＩＨ機能部１３は、上位エンティティ１５におけるQoSパラメータ及びポリシー情報に基づき、例えば、表１０〜表１２の内容に従って各サービス品質要求値に論理判定式をマッピングする。また、ＭＩＨ機能部１３は、マッピングしたサービス品質要求値及び論理判定式の組合せを無線リンク制御部１２Ａに送信する。

ステップＳ２１７において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００（１ｘＥＶ−ＤＯ）と接続されている無線リンクＲＬの通信品質がQoS_Related_Threshold4に到達したことを検出する。

具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、無線リンクＲＬにおけるDRC値（単位：bps）が論理判定式P=Current DRC*Previous Rate/Previous DRC*Fr≦16kbpsを満たした場合、QoS_Related_Threshold 4に到達したと判定する（表１１参照）。

ステップＳ２１９において、無線リンク制御部１２Ａは、無線リンクＲＬの通信品質がQoS_Related_Threshold4に到達したことをＭＩＨ機能部１３に通知する。具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、Link_Parameters_Report.indicationをＭＩＨ機能部１３に送信する。図８及び表１３に示すように、本実施形態では、QoS_Related_Threshold1〜9の何れかを明示できるように、Link_Parameters_Report.indicationの定義が拡張されている（QoS_Action 1〜N）。

ステップＳ２２１において、ＭＩＨ機能部１３は、Link_Parameters_Report.indicationを受信したことに基づいて、MIH_Link_Parameters_Report.indicationを移動性管理部１４に送信する。本実施形態では、図９及び表１４〜表１５に示すように、具体的には、QoS Parameters Status Listが追加されるともに、QoSパラメータの種類及び満たされた条件を通知できるように、MIH_Link_Parameters_Report.indicationの定義が拡張されている。

ステップＳ２２３〜ステップＳ２２９の処理は、図３に示したステップＳ１２３〜Ｓ１２９の処理と概ね同様である。

ステップＳ２３０において、移動性管理部１４は、上位エンティティ１５における設定内容、具体的には、上位エンティティ１５において実行されているＩＰアプリケーション（例えば、ＩＰ電話アプリケーション）のパラメータの調整を実行する。

本実施形態では、移動性管理部１４は、QoS_Related_Threshold 4によって特定される無線環境（通信速度）に対応させるため、コーデックの符号化レートを変更、デコードされた音声情報の再生速度の変更、またはジッタバッファ容量の変更などの実行を上位エンティティ１５に要求する。上位エンティティ１５は、移動性管理部１４からの当該要求に基づいて、QoSパラメータを変更する。例えば、上位エンティティ１５がＴＣＰである場合、輻輳ウィンドウサイズを変更する。また、上位エンティティ１５がＩＰ電話アプリケーションである場合、コーデックの符号化レートを変更する。

ステップＳ２３１の処理は、図３に示したステップＳ１３１の処理と同様である。ステップＳ２３３において、無線リンク制御部１２Ａは、無線通信ネットワーク１００（１ｘＥＶ−ＤＯ）と接続されている無線リンクＲＬの通信品質がQoS_Related_Threshold2に到達したことを検出する。

具体的には、無線リンク制御部１２Ａは、無線リンクＲＬにおけるDRC値（単位：bps）が論理判定式P=Current DRC*Previous Rate/Previous DRC*Fr≦8kbpsを満たした場合、QoS_Related_Threshold 2に到達したと判定する（表１０参照）。

ステップＳ２３５において、無線リンク制御部１２Ａは、無線リンクＲＬの通信品質がQoS_Related_Threshold2に到達したことをＭＩＨ機能部１３に通知する。なお、処理内容は、ステップＳ２１９と同様である。

ステップＳ２３７において、ＭＩＨ機能部１３は、MIH_Link_Parameters_Report.indicationを移動性管理部１４に送信する。なお、処理内容は、ステップＳ２２１と同様である。

ステップＳ２３９において、移動性管理部１４は、無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを開始するため、MIH_Switch.requestをＭＩＨ機能部１３に送信する。すなわち、移動性管理部１４は、無線リンクＲＬの通信品質がQoS_Related_Threshold2に対応するサービス品質要求値（Bandwidth: 8kbps）に到達したことに基づいて、無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバの実行を決定する。なお、ステップＳ２３９において、移動性管理部１４は、ステップＳ２３０と同様に、上位エンティティ１５において実行されているＩＰアプリケーションのパラメータの調整を実行してもよい。

ステップＳ２４１〜ステップＳ２５５の処理は、図３に示したステップＳ１４１〜Ｓ１５５の処理と概ね同様である。

（３．３）変更例
上述した動作例１及び動作例２では、QoSパラメータに基づいて、通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction ThresholdまたはQoS_Related_Threshold）が決定されていたが、ＭＩＨ機能部１３は、ポリシー情報に基づいて通信品質閾値を決定することもできる。

表１６は、ＩＰ電話アプリケーションが実行される場合における通信経路（通信メディア）選択ポリシーに基づいた各無線通信ネットワークの無線パラメータ、通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）、及び論理判定式を示す。

表１６に示すように、同一の通信経路ポリシーでも無線通信ネットワークの種類によって、使用される無線パラメータ、通信品質閾値及び論理判定式は異なる。従ってＭＩＨ機能部１３は、このようなテーブルをポリシー毎に持つ必要がある。

表１７は、ストリーミング配信アプリケーションが実行される場合における通信経路（通信メディア）選択ポリシーに基づいた各無線通信ネットワークの無線パラメータ、通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）、及び論理判定式を示す。

また、表１８は、無線通信ネットワークの選択優先度が、無線通信ネットワーク３００＞無線通信ネットワーク２００＞無線通信ネットワーク１００となっている場合における各無線通信ネットワークの無線パラメータ、通信品質閾値（InitiateAction Threshold, ExecuteAction Threshold）、及び論理判定式を示す。

（４）作用・効果
無線通信端末１０によれば、設定されている無線リンクＲＬの通信品質が通信品質閾値に到達したことが無線リンク制御部１２Ａ〜１２Ｃから通知された場合、ＭＩＨ機能部１３は、当該通信品質閾値に対応するサービス品質要求値に到達したことを移動性管理部１４に通知する。

このため、移動性管理部１４は、サービス品質要求値に到達したことがＭＩＨ機能部１３によって通知された場合、移動性管理部１４におけるサービス品質要求値の変更、上位エンティティ１５に対するサービス品質要求値の変更、或いはハンドオーバの実行を速やかに決定することができる。

すなわち、ＭＩＨ機能部１３が通信品質閾値とサービス品質要求値とを対応付けるため、移動性管理部１４は、無線通信ネットワーク１００〜３００の特徴に依存する通信品質閾値とサービス品質要求値との関係を認識する必要がなく、サービス品質要求値に基づいて無線リンクＲＬの通信品質に応じた適切なハンドオーバなどの処理を実行することができる。また、移動性管理部１４は、無線通信ネットワークの特徴に依存する通信品質閾値とサービス品質要求値との関係を認識する必要がないため、移動性管理部１４の開発コストを抑制できる。

本実施形態では、移動性管理部１４は、通信品質閾値に対応するサービス品質要求値に到達したことがＭＩＨ機能部１３から通知された場合、他の無線通信ネットワークへのハンドオーバの実行、或いは上位エンティティ１５において実行されているアプリケーションの設定内容の変更を実行する。このため、無線リンクＲＬの状態や上位エンティティ１５において実行されているアプリケーションの種別に応じた適切な処置（ハンドオーバの実行またはアプリケーションの設定内容の変更）を選択できる。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、９種類のQoS_Related_Threshold（QoS_Related_Threshold 1〜9）が設けられていたが、QoS_Related_Thresholdの数は、９種類より少なくてもよい。或いは、QoS_Related_Thresholdの数は、９種類よりも多くてもよい。

上述した実施形態では、サービス品質要求値として、必要帯域幅（通信速度）が用いられていたが、サービス品質要求値として用いられるQoSパラメータは、必要帯域幅に限定されない。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る通信システム１の全体概略構成図である。本発明の実施形態に係る無線通信端末１０の機能ブロック構成図である。本発明の実施形態に係る無線通信端末１０が無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを実行する場合における内部シーケンス図である（動作例１）。本発明の実施形態に係る無線通信端末１０が無線通信ネットワーク１００から無線通信ネットワーク２００へのハンドオーバを実行する場合における内部シーケンス図である（動作例２）。本発明の実施形態に係るMIH_Configure_Link.requestのフォーマットを示す図である。本発明の実施形態に係るMIH_QoS_Threshold.requestのフォーマット及びMIH_QoS_Threshold.requestの構成例を示す図である。本発明の実施形態に係るLink_Configure_Threshold.requestのフォーマットを示す図である。本発明の実施形態に係るLink_Parameters_Report.indicationのフォーマットを示す図である。本発明の実施形態に係るMIH_Link_Parameters_Report.indicationのフォーマットを示す図である。

符号の説明

１…通信システム、１０…無線通信端末、１１Ａ〜１１Ｃ…無線通信部、１２Ａ〜１２Ｃ…無線リンク制御部、リンク１３…ＭＩＨ機能部、１４…移動性管理部、１５…上位エンティティ、１００〜３００…無線通信ネットワーク、ＲＬ…無線リンク

Claims

第１無線通信ネットワークから前記第１無線通信ネットワークと無線通信方式が異なる第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを実行する無線通信装置であって、
前記第１無線通信ネットワークまたは前記第２無線通信ネットワークと無線リンクを設定するリンク制御部と、
前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへの前記無線通信装置の移動性を管理する移動性管理部と、
前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを制御するハンドオーバ制御部と
を備え、
前記移動性管理部は、前記移動性管理部の上位エンティティにおけるサービス品質要求値を前記ハンドオーバ制御部に通知し、
前記ハンドオーバ制御部は、前記移動性管理部から通知された前記サービス品質要求値と対応付けられた前記無線リンクの通信品質閾値を前記リンク制御部に設定し、
前記ハンドオーバ制御部は、前記無線リンクの通信品質が前記通信品質閾値に到達したことが前記リンク制御部から通知された場合、前記通信品質閾値に対応する前記サービス品質要求値に到達したことを前記移動性管理部に通知する無線通信装置。
前記リンク制御部は、前記無線リンクの通信品質が前記ハンドオーバ制御部によって設定された前記通信品質閾値に到達した場合、前記通信品質が前記通信品質閾値に到達したことを前記ハンドオーバ制御部に通知する請求項１に記載の無線通信装置。
前記移動性管理部は、前記ハンドオーバ制御部から前記サービス品質要求値に到達したことが通知された場合、前記ハンドオーバを実行する請求項１または２に記載の無線通信装置。
前記移動性管理部は、前記ハンドオーバ制御部から前記サービス品質要求値に到達したことが通知された場合、前記上位エンティティにおける設定内容を変更する請求項１または２に記載の無線通信装置。
前記ハンドオーバ制御部は、前記通信品質閾値として、前記無線リンクの通信品質が所定の閾値に到達したか否かを判定する論理式を前記リンク制御部に設定する請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置。
第１無線通信ネットワークから前記第１無線通信ネットワークと無線通信方式が異なる第２無線通信ネットワークへの移動性を管理するＭＩＨユーザと、
前記第１無線通信ネットワークから前記第２無線通信ネットワークへのハンドオーバを制御するＭＩＨ機能部と、
前記第１無線通信ネットワークまたは前記第２無線通信ネットワークと無線リンクを設定するリンク制御部と
を備える無線通信装置における通信制御方法であって、
前記ＭＩＨユーザが、実行される通信サービスのサービス品質要求値を前記ＭＩＨ機能部に通知するステップと、
前記ＭＩＨ機能部が、前記ＭＩＨユーザから通知された前記サービス品質要求値と対応付けられた前記無線リンクの通信品質閾値を前記リンク制御部に設定するステップと、
前記無線リンクの通信品質が前記通信品質閾値に到達したことが前記リンク制御部から前記ＭＩＨ機能部に通知された場合、前記ＭＩＨ機能部が前記通信品質閾値に対応する前記サービス品質要求値に到達したことを前記ＭＩＨユーザに通知するステップと
を備える通信制御方法。
前記リンク制御部が、前記無線リンクの通信品質が前記ＭＩＨ機能部によって設定された前記通信品質閾値に到達した場合、前記通信品質が前記通信品質閾値に到達したことを前記ＭＩＨ機能部に通知するステップをさらに備える請求項６に記載の通信制御方法。