JP5369594B2

JP5369594B2 - 無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、制御方法、及び、プログラム

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Publication number: JP5369594B2
Application number: JP2008262959A
Authority: JP
Inventors: 隆弘藤田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2028-10-09
Also published as: JP2010093639A

Description

本発明は、無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、ハンドオーバ制御方法、及び、プログラムに関し、更に詳しくは、移動端末のハンドオーバの制御を行う無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、ハンドオーバ制御方法、及び、プログラムに関する。

無線通信（移動体通信）システムでのハンドオーバでは、移動端末から報告されるイベントを契機として、ハンドオーバが実行される。移動端末は、事前に、発生するイベントとその報告条件とを、Measurement Controlによって基地局制御装置から受け取る。Measurement Controlを受け取った移動端末は、条件に基づいて、隣接セルの受信品質をモニターする。移動端末は、イベントを検出すると、Measurement Reportにより、基地局制御装置へ報告する。Measurement Reportを受信した基地局制御装置は、受け付け制御による判断を行い、許可された場合、Active Set Updateを移動端末へ送信する。Active Set Updateを受信した移動端末はActive Set Update Completeを送信し、ハンドオーバを完了させる。ハンドオーバの仕様は、非特許文献１などに記載されている。

ハンドオーバ制御に関する技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１では、あらかじめ、特定地域記憶手段に、ハンドオーバ障害が多発する特定地域の位置情報を登録しておく。また、あらかじめ、特定ハンドオーバデータ記憶手段に、特定地域内の移動局に最適なハンドオーバを可能にする特定のハンドオーバデータを記憶しておく。位置識別手段は、特定地域記憶手段を参照して、移動局が特定地域に位置しているか否かを判断する。ハンドオーバデータ書換え手段は、移動局が特定地域に位置していると判断されると、ハンドオーバデータを、通常のハンドオーバデータから、特定ハンドオーバデータ記憶手段が保持する特定のハンドオーバデータに書き換える。特許文献１では、特定地域では、書き換えられた特定のハンドオーバデータでハンドオーバを行わせることで、通常のハンドオーバデータを変更した場合でも、他に影響を与えることなく、最適なハンドオーバを円滑に実行させることができるとしている。

３ＧＰＰＴＳ２５．３３１Ｖ７．０．０特開平１０−２１５４７４号公報

移動端末から基地局側に通知する各イベントの報告条件は、ハンドオーバ元セルのＲＦ品質（ＲＦ：Radio Frequency）と、ハンドオーバ先セルのＲＦ品質との差によって定義されている。この場合、ハンドオーバ実施に際して、ハンドオーバ元セルのＲＦ品質が急激に劣化するような状況では、ハンドオーバ先セルが接続するのに十分なＲＦ品質を持っているときでも、移動局がハンドオーバ元セルで、基地局制御装置から送信されるActive Set Updateを受信できずに、ハンドオーバに失敗するケースが発生した。

特許文献１では、ハンドオーバ失敗が多発する特定地域では、通常のハンドオーバデータとは異なる特定のハンドオーバデータを用いてハンドオーバを行っている。特許文献１でいうところの“特定のハンドオーバデータ”とは、通常用いるハンドオーバ元セルのＲＦ品質とハンドオーバ先セルのＲＦ品質との差のしきい値とは異なるＲＦ品質の差のしきい値を指していると考えられる。この場合、ＲＦ品質が急激に劣化する状況では、ハンドオーバ先セルとの接続が急に切れることになるので、ハンドオーバに失敗しないように特別のハンドオーバデータを使用したとしても、ハンドオーバ失敗を避けることが困難であった。

本発明は、ハンドオーバ元の品質が急激に劣化する場合でも、ハンドオーバ失敗を避けることができる無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、ハンドオーバ制御方法、及び、プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線通信システムは、移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録部と、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算部と、前記ハンドオーバ失敗率計算部が計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定部と、前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する端末位置判定部と、前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定されたときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨の第１のメッセージを送信するハンドオーバ実施条件指定部と、前記移動端末から、前記ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となった旨の報告を受けると、ハンドオーバの実行を指示する第２のメッセージを送信するハンドオーバ実行指示部とを備えることを特徴とする。

本発明のハンドオーバ記憶装置は、移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録部と、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算部と、前記ハンドオーバ失敗率計算部が計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定部と、前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する端末位置判定部と、前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定されたときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨の第１のメッセージを送信するハンドオーバ実施条件指定部とを備えることを特徴とする。

本発明のハンドオーバ制御方法は、コンピュータが、移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録する実施状況登録ステップと、コンピュータが、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算ステップと、コンピュータが、前記ハンドオーバ失敗率計算ステップで計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定ステップと、コンピュータが、前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する位置判定ステップと、コンピュータが、前記位置判定ステップで前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定したときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨のメッセージを送信するメッセージ送信ステップとを有することを特徴とする。

本発明のプログラムは、コンピュータに、移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録処理と、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算処理と、前記ハンドオーバ失敗率計算処理で計算されたハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定処理と、前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する位置判定処理と、前記位置判定処理で前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定したときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨のメッセージを送信するメッセージ送信処理とを実行させることを特徴とする。

本発明の無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、ハンドオーバ制御方法、及び、プログラムは、ハンドオーバ元の品質が急激に劣化する場合でも、ハンドオーバ失敗を避けることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の無線通信システムを示している。無線通信システムは、無線基地局１０４、１０５、基地局制御装置１０７、及び、ハンドオーバ記憶装置１０８を有する。移動端末１０３は、ハンドオーバ元セル１０１に存在し、無線基地局１０４に接続している。移動端末１０３は、セル境界であるハンドオーバエリア１０９を横切り、ハンドオーバ先セル１０２に移動する。移動端末１０３は、ハンドオーバエリア１０９にて、ハンドオーバ元セル１０１から、無線基地局１０５配下のハンドオーバ先セル１０２へのハンドオーバを実施する。

移動端末１０３は、ハンドオーバ元セル１０１からハンドオーバ先セル１０２にハンドオーバする際に、ハンドオーバに関するハンドオーバ実施状況情報を基地局制御装置１０７に送信する。ハンドオーバ実施状況情報は、ハンドオーバが実行された場所、時刻、及び、ＲＦ品質情報を含む。ＲＦ品質情報は、ハンドオーバ元セルのＲＦ品質情報と、ハンドオーバ先セルのＲＦ品質情報（２番目にＲＦ品質が高いセルのＲＦ品質情報）とを含む。ＲＦ品質情報には、ＤＬ（Down Link）のＲＳＣＰ（Received Signal Code Power）や、最勢力局のＲＳＣＰと全受信電力の比であるＥｃ／Ｎｏを用いることができる。場所の情報は、移動端末１０３がＧＰＳ衛星１０６からの信号に基づいて生成した位置情報を用いることができる。

図２に、基地局制御装置１０７及びハンドオーバ記憶装置１０８の構成を示す。基地局制御装置１０７は、ハンドオーバ実行指示部１１１を有する。ハンドオーバ記憶装置１０８は、ハンドオーバ実施状況登録部１２１、ハンドオーバ実施状況ＤＢ（データベース）１２２、ハンドオーバ失敗率計算部１２３、特定エリア決定部１２４、特定エリア記憶部１２５、しきい値決定部１２６、しきい値データベース１２７、端末位置判定部１２８、及び、ハンドオーバ実施条件指定部１２９を有する。基地局制御装置１０７及びハンドオーバ記憶装置１０８内の各部の機能は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行することで実現可能である。

ハンドオーバ実施状況登録部１２１は、基地局制御装置１０７を介して、ハンドオーバ実施時の移動端末１０３の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集する。基地局制御装置１０７は、移動端末１０３から送信されたハンドオーバ実施状況情報に、ハンドオーバの成功／失敗を示す情報、ハンドオーバ元セル、及び、ハンドオーバ先セルの情報を付加して、ハンドオーバ実施状況登録部１２１に渡す。失敗を示す情報は、失敗の原因を示す情報を含む。具体的には、基地局制御装置１０７が移動端末１０３に対してActive Set Updateを送信した後に、移動端末１０３からActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバに失敗した旨を示す情報を含む。

ハンドオーバ実施状況登録部１２１は、移動端末１０３からハンドオーバ実施状況情報を収集し、ハンドオーバ実施状況データベース１２２に、ハンドオーバ実施状況情報、すなわち、ハンドオーバの実施場所、時刻、ハンドオーバ先セルの品質情報、ハンドオーバの成功／失敗、ハンドオーバ元セル、ハンドオーバ先セルを登録する。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照し、無線基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算する。より詳細には、ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、ハンドオーバの起動後、移動端末１０３がActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバに失敗した割合い（失敗率）を求める。

ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、無線基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したときの、各エリアの位置範囲を管理する情報を記憶している。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、その情報と、ハンドオーバ実施状況データベース１２２に記録されたハンドオーバ実施場所とから、移動端末１０３がハンドオーバを起動したエリアを判別する。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照し、同じエリアで起動したハンドオーバについて、そのハンドオーバの成功数と失敗数とから、移動端末１０３がActive Set Update Completeを受信できずに失敗したハンドオーバの失敗率（割合い）を求める。

特定エリア決定部１２４は、ハンドオーバ失敗率計算部１２３が計算した失敗率に基づいて、移動端末１０３がActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバに失敗する確率が高い特定エリアを決定する。特定エリア決定部１２４は、ハンドオーバ失敗率が所定のしきい値よりも高いエリアを、ハンドオーバに失敗しやすい特定エリアと決定する。特定エリア決定部１２４は、決定した特定エリアを識別する情報を、特定エリア記憶部１２５に登録する。

しきい値決定部１２６は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照し、特定エリア決定部１２４が決定した特定エリアにおけるハンドオーバ実施状況情報に基づいて、特定エリアでのハンドオーバ実施条件となるハンドオーバ先の品質情報のしきい値を決定する。より詳細には、しきい値決定部１２６は、特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報を統計処理し、ハンドオーバ先セルに接続している移動端末１０３の品質情報の統計値から、品質情報がどの程度であればハンドオーバ先セルへの接続が可能であるかを判断し、これをしきい値とする。

しきい値決定部１２６は、無線通信システムが提供するサービスが複数ある場合には、各サービスについて、上記のしきい値を決定する。例えば、しきい値決定部１２６は、音声通話について、音声通話サービスで接続している移動端末１０３の品質情報の統計値から、品質情報がどの程度であれば音声通話サービスが接続可能であるかを判断し、接続可能と思われる品質情報の下限をしきい値とする。また、パケット通信については、パケット通信サービスで接続している移動端末１０３の品質情報の統計値に基づいて、パケット通信サービスで接続可能と思われる品質情報の下限をしきい値とする。

しきい値決定部１２６は、特定エリア決定部１２４で決定された特定エリアのそれぞれについて、つまり、特定エリア記憶部１２５に記憶された各エリアについて、上記のしきい値を決定する。しきい値決定部１２６は、決定したしきい値を、特定エリアを識別する情報と対応付けて、しきい値データベース１２７に登録する。

端末位置判定部１２８は、基地局制御装置１０７を介して、移動端末１０３から位置情報を取得する。端末位置判定部１２８は、移動端末１０３の位置情報と、特定エリア記憶部１２５に記憶された特定エリアとを照らし合わせ、移動端末１０３が、特定エリアに近接しているか否かを判定する。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、移動端末１０３が特定エリアに近接すると判定されると、ハンドオーバ元とハンドオーバ先との品質情報の差のしきい値ではなく、ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上になったときにハンドオーバを実行させる旨のMeasurement Controlメッセージ（第１のメッセージ）を、移動端末１０３に送信する。

ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、移動端末１０３が特定エリアに近接すると判定されると、しきい値データベース１２７から、移動端末１０３が近接する特定エリアに対応するしきい値を検索する。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、検索したしきい値を、移動端末１０３に送信するMeasurement Controlメッセージに含める。つまり、ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、移動端末１０３が近接する特定エリアに応じたしきい値を、移動端末１０３に対して、ハンドオーバの実施条件として指定する。

移動端末１０３は、Measurement Controlメッセージを受け取ると、ハンドオーバ先セルの品質情報が、受け取ったメッセージにて指定されたしきい値以上であるか否かを判断する。移動端末１０３は、ハンドオーバ先セルの品質情報が指定されたしきい値以上の状態が所定時間継続すると、基地局制御装置１０７に、その旨を通知するMeasurement Reportメッセージを送信する。基地局制御装置１０７のハンドオーバ実行指示部１１１は、移動端末１０３からMeasurement Reportを受信すると、移動端末１０３にハンドオーバの実行を指示する旨のActive set Updateメッセージ（第２のメッセージ）を送信する。

移動端末１０３は、Active Set Updateメッセージを受信すると、ハンドオーバを実行する。ハンドオーバの実行後、移動端末１０３は、基地局制御装置１０７に、Active Set Update Completeを送信する。ハンドオーバ実行指示部１１１が、移動端末１０３から送信されたActive Set Update Completeを受信することで、ハンドオーバが完了する。

図３に、ハンドオーバエリア１０９を拡大して示す。ハンドオーバエリア１０９は、メッシュ１３１に分割されており、ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、メッシュ分割されたエリアにおける、Active Set Update Completeが受信されずに起こるハンドオーバの失敗率を計算する。特定エリア決定部１２４は、ハンドオーバ失敗率がしきい値よりも高いメッシュを、ＲＦ品質の急激な劣化によってハンドオーバに失敗しやすい特定エリア（ハンドオーバ失敗エリア１３２）と決定し、特定エリア記憶部１２５に登録する。

ここで、基地局制御装置１０７がActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバに失敗するケースには、
（１）移動端末１０３がMeasurement Reportを送信した後、ＲＦ品質の急激な劣化が起こり、基地局制御装置が送信したActive Set Updateが移動端末１０３で受信できないために、基地局制御装置がActive Set Update Completeを受信できないケース、
（２）移動端末１０３がMeasurement Reportを送信し、基地局制御装置が送信したActive Set Updateが移動端末１０３で受信された後にＲＦ品質の急激な劣化が起こり、移動端末１０３が送信したActive Set Update Completeが基地局制御装置１０７で受信できないケース、
の２通りが考えられる。何れのケースでも、ＲＦ品質の急激な劣化が原因で基地局制御装置１０７が移動端末１０３からActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバが失敗するので、Active Set Update Completeが受信できずにハンドオーバに失敗するエリアは、ＲＦ品質が急激に劣化してハンドオーバに失敗するエリアであると考えられる。

図４に、ハンドオーバ実施状況データベース１２２の作成（更新）の手順を示す。移動端末１０３は、ハンドオーバが実行された際に、基地局制御装置１０７を介して、ハンドオーバ記憶装置１０８に向けて、ハンドオーバ実施状況情報を送信する（ステップＡ１）。移動端末１０３は、ハンドオーバが実行された場所、時間、ＲＦ品質情報を、ハンドオーバ実施状況情報に含める。移動端末１０３は、ハンドオーバに失敗したときは、場所、時間、品質情報を一時的に記憶しておき、再接続後、記憶しておいた情報を、基地局制御装置１０７に送信する。

基地局制御装置１０７は、移動端末１０３が送信したハンドオーバ実施状況情報に、ハンドオーバの成功／失敗、ハンドオーバ元セル、ハンドオーバ先セルの情報を付加し、ハンドオーバ記憶装置１０８に受け渡す（ステップＡ２）。ハンドオーバ記憶装置１０８のハンドオーバ実施状況登録部１２１は、ハンドオーバ実施状況情報を受け取ると、受け取った情報を、ハンドオーバ実施状況データベース１２２に登録する（ステップＡ３）。

図５に、特定エリアの決定の手順を示す。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照し、エリアごとに、ハンドオーバの失敗率を計算する（ステップＢ１）。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、図３に示すメッシュ分割された各エリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算する。ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、エリア内でのハンドオーバの実施の総数と、ハンドオーバの失敗のうちで、基地局制御装置１０７がActive Set Update Completeを受信できずにハンドオーバに失敗した数とから、Active Set Update Completeを受信できずにハンドオーバの失敗した率を計算する。

特定エリア決定部１２４は、ハンドオーバ失敗率計算部１２３が計算した各エリアのハンドオーバ失敗率に基づいて、ハンドオーバに失敗しやすい特定エリアを決定する（ステップＢ２）。特定エリア決定部１２４は、メッシュ分割されたエリア（図３）のうち、Active Set Update Completeが受信できずに起こるハンドオーバの失敗率が所定のしきい値以上のエリアを、特定エリアと決定する。特定エリア決定部１２４は、決定した特定エリアを、特定エリア記憶部１２５に登録する（ステップＢ３）。

図６に、ハンドオーバの起動条件となるハンドオーバ先セルの品質情報のしきい値決定の手順を示す。しきい値決定部１２６は、特定エリア記憶部１２５を参照して、ハンドオーバに失敗しやすい特定エリアを調べる（ステップＣ１）。しきい値決定部１２６は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照して、特定エリアごとに、ハンドオーバ先セルの品質情報を統計処理し、ハンドオーバ実施条件指定部１２９が移動端末１０３に送信するMeasurement Controlメッセージにて指定するハンドオーバ先セルの品質情報のしきい値を決定する（ステップＣ２）。その際、しきい値決定部１２６は、移動端末１０３が利用できるサービスが複数あるときは、各サービスに応じたしきい値を決定する。しきい値決定部１２６は、ステップＣ２で決定したしきい値を、特定エリアと対応付けて、しきい値データベース１２７に登録する（ステップＣ３）。

しきい値決定部１２６は、ステップＣ２では、特定エリアごとに、ハンドオーバ先セルの品質情報を統計処理し、ハンドオーバ失敗を回避するためには、最低限どの程度の品質情報が必要であるかを判断し、しきい値を決定する。しきい値決定部１２６は、例えば、図３に示すハンドオーバ失敗エリア１３２について、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照し、ハンドオーバの実施場所がハンドオーバ失敗エリア１３２内のデータを検索する。しきい値決定部１２６は、検索されたデータのハンドオーバ先セルの品質情報を統計処理し、ハンドオーバ失敗エリア１３２にて、どの程度の品質情報があればハンドオーバに失敗しないかを判断する。統計処理では、例えば、ハンドオーバ失敗エリア１３２におけるハンドオーバ失敗／成功のそれぞれについて品質情報の分布を求め、ハンドオーバに成功するであろう品質情報の下限値を求める。しきい値決定部１２６は、このようにして求めた下限値を、ハンドオーバ失敗エリア１３２に対応するしきい値として決定する。

ハンドオーバ記憶装置１０８は、随時、移動端末１０３からハンドオーバ実施状況を受け取り、図４に示す手順で、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を更新する。ハンドオーバ記憶装置１０８は、特定エリアの決定の処理（図５）、及び、特定エリアにおけるハンドオーバ先セルのしきい値の決定の処理（図６）を周期的に行い、特定エリア、及び、しきい値を動的に決定する。特定エリア及びしきい値の決定を周期的に行うことで、移動端末１０３のハンドオーバの実施状況に合わせて、ハンドオーバに失敗しやすいエリアや、そのエリアにおけるしきい値を、実際のハンドオーバ実施状況に合わせて更新していくことができる。

図７に、ハンドオーバ実施の際の手順を示す。移動端末１０３は、周期的に、ＧＰＳ衛星１０６からの信号に基づいて位置計算を行い、位置情報をハンドオーバ記憶装置１０８に送信する（ステップＤ１）。ハンドオーバ記憶装置１０８の端末位置判定部１２８は、特定エリア記憶部１２５を参照して、移動端末１０３が特定エリア内に近接しているか否かを判断する（ステップＤ２）。端末位置判定部１２８は、移動端末１０３の位置と、特定エリアとの間の距離が、所定のしきい値よりも離れていると判断すると、移動端末１０３からの次の位置情報の送信まで待機する。

なお、移動端末１０３は、特定エリアに近接した位置以外では、通常通り、基地局制御装置１０７との間でメッセージ交換を行い、ハンドオーバを実施する。すなわち、移動端末１０３は、基地局制御装置１０７からハンドオーバ元セルの品質情報とハンドオーバ先セルの品質情報との差がしきい値を超えたときにイベント報告する旨のMeasurement Controlメッセージを受信し、条件を満たしたときに、Measurement Reportを送信する。その後、移動端末１０３は、基地局制御装置１０７からActive Set Updateメッセージを受け取り、基地局制御装置１０７にActive Set Update Completeを送信して、ハンドオーバを完了する。

端末位置判定部１２８は、移動端末１０３の位置と特定エリアとの距離が所定のしきい値よりも近い状態が、所定時間継続すると、移動端末１０３が特定エリアに近接していると判定する。端末位置判定部１２８は、移動端末１０３が特定エリアに近接すると判断すると、ハンドオーバ実施条件指定部１２９に、移動端末１０３が近接する特定エリアを通知する。例えば、図３にて、移動端末１０３が、特定エリアであるハンドオーバ失敗エリア１３２に隣接するハンドオーバ起動エリア１３３に位置するとき、端末位置判定部１２８は、移動端末１０３がハンドオーバ失敗エリア１３２に近接している旨を、ハンドオーバ実施条件指定部１２９に通知する。

ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、しきい値データベース１２７を検索し、端末位置判定部１２８から通知された特定エリアに対応するしきい値を取得する（ステップＤ３）。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、サービスが複数あるときは、基地局制御装置１０７から、移動端末１０３がどのサービスを利用中であるかを示す情報を受け取り、しきい値データベース１２７から、そのサービスに対応したしきい値を取得する。

ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、移動端末１０３に、Measurement Controlメッセージを送信する（ステップＤ４）。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、ステップＤ４では、ハンドオーバ先セルの品質情報が一定時間以上継続してステップＤ３で取得したしきい値以上となったときに、Measurement Reportを基地局制御装置１０７に送信する旨の指示を含むMeasurement Controlメッセージを、移動端末１０３に送信する。

移動端末１０３は、Measurement Controlメッセージの受信後、ハンドオーバ先セルの品質情報が、受信したMeasurement Controlメッセージで指定されたしきい値以上となると、基地局制御装置１０７に、イベント発生を報告するMeasurement Reportを送信する（ステップＤ５）。以降は、通常時のハンドオーバと同様な手順である。基地局制御装置１０７のハンドオーバ実行指示部１１１は、Measurement Reportを送信した移動端末１０３にActive Set Updateメッセージを送信し（ステップＤ６）、移動端末１０３が基地局制御装置１０７にActive Set Update Completeを送信して（ステップＤ７）、ハンドオーバを完了する。

本実施形態では、端末位置判定部１２８は、移動端末１０３の位置情報と、特定エリア記憶部１２５に記憶された情報とに基づいて、移動端末１０３が、特定エリアに近接しているか否かを判断する。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、移動端末１０３が特定エリアに近接すると判定されたときに、その移動端末１０３に、ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨のメッセージを送信する。本実施形態では、移動端末１０３は、特定エリアの近傍では、ハンドオーバ実施条件指定部１２９から受け取ったメッセージに従って、ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上になると、ハンドオーバを実施する。

通常のハンドオーバでは、ハンドオーバ元セルの品質情報と、ハンドオーバ先セルの品質情報との差がしきい値以上となったときに、ハンドオーバを起動している。通常のハンドオーバでは、ハンドオーバ元セルの品質情報がある程度確保できているうちは、できるだけそのセルに留まろうとし、ハンドオーバ先セルの品質情報が十分な品質を満たしているときでも、品質情報の差がしきい値以上となるまで、ハンドオーバを起動しない。この場合、ハンドオーバ先セルのＲＦ品質が急激に劣化すると、ハンドオーバが完了する前に、移動端末１０３がハンドオーバ元セルに接続不能となり、ハンドオーバに失敗することがあった。

本実施形態では、特定エリアでは、ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときに、ハンドオーバを起動する。移動端末１０３は、ハンドオーバ元セルの品質情報が十分に高い状態でも、ハンドオーバ先セルの品質情報が接続するのに十分なほどまで高くなってきたら、その段階で、ハンドオーバ先セルにハンドオーバする。ハンドオーバ元セルのＲＦ品質が急激に劣化するエリアで、ハンドオーバ先セルのＲＦ品質が、既に、現在移動端末１０３が利用しているサービスを継続するのに十分なＲＦ品質を満たしていることがある。本実施形態では、そのような場合に、ハンドオーバ元セルのＲＦ品質の劣化を待たずに、早目に、ＲＦ品質を満たしているハンドオーバ先セルへハンドオーバさせることができる。従って、ＲＦ品質が急激に劣化する状況でも、ハンドオーバの失敗を回避することが可能となる。

本実施形態では、ハンドオーバ実施状況登録部１２１を用いて、ハンドオーバ実施状況データベース１２２にハンドオーバ実施状況情報を登録し、ハンドオーバ失敗率計算部１２３を用いて、無線基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算する。特定エリア決定部１２４は、ハンドオーバ失敗率計算部１２３が計算したハンドオーバ失敗率が、所定のしきい値以上のエリアを、特定エリアとして決定する。このような構成を採用する場合、ハンドオーバ記憶装置１０８は、ハンドオーバの実施状況から、動的に、ハンドオーバに失敗しやすいエリアを特定エリアとすることができる。

より好ましくは、ハンドオーバ失敗率計算部１２３は、ハンドオーバ実行指示部１１１が移動端末１０３からハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となった旨の報告を受け取った後、つまり、ハンドオーバの起動後に、移動端末１０３からハンドオーバ完了のメッセージを受信できずに失敗したハンドオーバの失敗率を計算する。このようにすることで、ＲＦ品質の急激な劣化に起因してハンドオーバに失敗しやすいエリアを、特定エリアとすることができる。また、ハンドオーバに失敗しやすい特定エリアでは、ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバを実施するという新たなハンドオーバの契機を与えることで、ハンドオーバに失敗しやすいエリアでのハンドオーバの失敗を回避することができる。

本実施形態では、しきい値決定部１２６は、ハンドオーバ実施状況データベース１２２を参照して、特定エリアにおける品質情報に基づいて、特定エリアでのハンドオーバの起動条件となるハンドオーバ先セルの品質情報のしきい値を決定する。ハンドオーバ実施条件指定部１２９は、しきい値決定部１２６が決定したしきい値を、移動端末１０３に送信するMeasurement Controlメッセージに含める。このようにすることで、ハンドオーバを起動させる条件となる特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報のしきい値を、実際のハンドオーバの実施状況に応じて動的に定めることができ、しきい値の適切な設定が可能になる。

なお、上記実施形態では、ハンドオーバ先セルを、移動端末１０３の受信ＲＦ品質がハンドオーバ元セルの次に高いセル、つまり、ＲＦ品質が２番目に高いセルとしているが、ハンドオーバ先セルは、ＲＦ品質が２番目のセルには限らない。移動端末１０３が、利用しているサービスを継続可能なセルであれば、３番目以降に受信ＲＦ品質が高いセルをハンドオーバ先セルとし、そのセルにハンドオーバしてもかまわない。例えば、移動端末１０３の受信ＲＦ品質が２番目に高いセルの負荷が高いときには、サービスを継続可能な３番目以降に受信ＲＦ品質が高いセルをハンドオーバ先セルとする。このようなハンドオーバ先セルの選択を行うことで、適切なハンドオーバ先の選択が可能となる。

また、図３では、ハンドオーバエリア１０９をメッシュ分割しているが、エリア分割は、メッシュ分割には限定されない。エリア分割の形状は、図３に示したメッシュ分割以外の形状でもよく、例えば、その他多角形でエリア分割をしてもかまわない。エリア分割では、無線基地局のサービスエリア内を均等に分割する必要はなく、サービスエリアを、大きさや形状が異なる複数のエリアに分割してもよい。例えば、土地利用状況などに応じて、エリア分割における分割の仕方を変えることで、ハンドオーバ失敗エリア（特定エリア）を、適切に決定することが可能になる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の無線通信システム、ハンドオーバ記憶装置、ハンドオーバ制御方法、及び、プログラムは、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態の無線通信システムを示すブロック図。基地局制御装置とハンドオーバ記憶装置の構成を示すブロック図。ハンドオーバエリアを拡大して示すブロック図。ハンドオーバ実施状況データベース登録時の手順を示すシーケンス図。特定エリア決定時の手順を示すフローチャート。しきい値決定時の手順を示すフローチャート。ハンドオーバ時の手順を示すシーケンス図。

符号の説明

１０１：ハンドオーバ元セル
１０２：ハンドオーバ先セル
１０３：移動端末
１０４、１０５：無線基地局
１０６：ＧＰＳ衛星
１０７：基地局制御装置
１０８：ハンドオーバ記憶装置
１０９：ハンドオーバエリア
１１１：ハンドオーバ実行指示部
１２１：ハンドオーバ実施状況登録部
１２２：ハンドオーバ実施状況データベース
１２３：ハンドオーバ失敗率計算部
１２４：特定エリア決定部
１２５：特定エリア記憶部
１２６：しきい値決定部
１２７：しきい値データベース
１２８：端末位置判定部
１２９：ハンドオーバ実施条件指定部
１３１：メッシュ
１３２：ハンドオーバ失敗エリア
１３３：ハンドオーバ起動エリア

Claims

移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録部と、
前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算部と、
前記ハンドオーバ失敗率計算部が計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定部と、
前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する端末位置判定部と、
前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定されたときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨の第１のメッセージを送信するハンドオーバ実施条件指定部と、
前記移動端末から、前記ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となった旨の報告を受けると、ハンドオーバの実行を指示する第２のメッセージを送信するハンドオーバ実行指示部とを備える無線通信システム。
前記ハンドオーバ失敗率計算部は、前記ハンドオーバ実行指示部が前記移動端末から前記ハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となった旨の報告を受け取った後に、前記移動端末からハンドオーバ完了のメッセージを受信できずに失敗したハンドオーバの失敗率を計算する、請求項１に記載の無線通信システム。
前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、前記特定エリア決定部が決定した特定エリアにおける品質情報を統計処理し、前記第１のメッセージで指定する品質情報のしきい値を決定し、しきい値データベースに登録するしきい値決定部を更に有し、
前記ハンドオーバ実施条件指定部は、前記しきい値データベースから、前記移動端末が近接すると判定された前記特定エリアに対応するしきい値を検索し、前記移動端末に送信する第１のメッセージに、前記検索されたしきい値を含める、請求項１又は２記載の無線通信システム。
移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録部と、
前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算部と、
前記ハンドオーバ失敗率計算部が計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定部と、
前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する端末位置判定部と、
前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定されたときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨の第１のメッセージを送信するハンドオーバ実施条件指定部とを備えるハンドオーバ記憶装置。
コンピュータが、移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録する実施状況登録ステップと、
コンピュータが、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算ステップと、
コンピュータが、前記ハンドオーバ失敗率計算ステップで計算したハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定ステップと、
コンピュータが、前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する位置判定ステップと、
コンピュータが、前記位置判定ステップで前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定したときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨のメッセージを送信するメッセージ送信ステップとを有するハンドオーバ制御方法。
前記コンピュータは、前記ハンドオーバ失敗率計算ステップでは、ハンドオーバの起動後、前記移動端末からハンドオーバ完了のメッセージを受信できずに失敗したハンドオーバの失敗率を計算する、請求項５に記載のハンドオーバ制御方法。
前記コンピュータが、前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、前記特定エリア決定ステップで決定した特定エリアにおける品質情報を統計処理し、前記メッセージで指定する品質情報のしきい値を決定し、しきい値データベースに登録するしきい値決定ステップを更に有し、
前記コンピュータは、前記メッセージ送信ステップでは、前記しきい値データベースから、前記移動端末が近接すると判定された前記特定エリアに対応するしきい値を検索し、前記移動端末に送信するメッセージに、前記検索されたしきい値を含める、請求項５又は６に記載のハンドオーバ制御方法。
コンピュータに、
移動端末から、ハンドオーバ実施時の移動端末の位置情報及びハンドオーバ先セルの品質情報を含むハンドオーバ実施状況情報を収集し、該収集したハンドオーバ実施状況情報と、ハンドオーバの成功又は失敗を示す情報と、ハンドオーバ元セル及びハンドオーバ先セルの識別情報とをハンドオーバ実施状況データベースに登録するハンドオーバ実施状況登録処理と、
前記ハンドオーバ実施状況データベースを参照して、基地局のサービスエリアを複数のエリアに分割したエリアについて、ハンドオーバの失敗率を計算するハンドオーバ失敗率計算処理と、
前記ハンドオーバ失敗率計算処理で計算されたハンドオーバ失敗率が所定のしきい値以上のエリアを特定エリアとして決定し、前記特定エリアの情報を保持する特定エリア記憶部に登録する特定エリア決定処理と、
前記移動端末の位置情報と前記特定エリア記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記移動端末が前記特定エリアに近接しているか否かを判定する位置判定処理と、
前記位置判定処理で前記移動端末が前記特定エリアに近接すると判定したときに、当該移動端末に、前記特定エリアにおけるハンドオーバ先セルの品質情報がしきい値以上となったときにハンドオーバさせる旨のメッセージを送信するメッセージ送信処理とを実行させるプログラム。