JP5481505B2 - Base station equipment - Google Patents
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Description
この発明は、例えばマイクロセル方式でエリアを形成する移動通信システムに用いられる基地局装置(基地局)の改良に関する。特にこの発明は、移動端末の移動に伴う基地局装置の切替、いわゆるハンドオーバ(ハンドオフとも称する)に関連する技術である。 The present invention relates to an improvement in a base station apparatus (base station) used in a mobile communication system that forms an area by, for example, a microcell system. In particular, the present invention is a technique related to switching of a base station apparatus accompanying movement of a mobile terminal, so-called handover (also referred to as handoff).
移動通信システムのエリアを形成する方式には、大別してマクロセル方式とマイクロセル方式とがある。前者の代表的なものはいわゆる携帯電話システムであり、1つ1つの無線エリアの半径は数kmにもおよぶ。これに対し、例えば我が国でいうPHS(Personal Handy-phone System)は後者の方式を採用し、エリア半径は高々数100m程度と非常に小さい。 Methods for forming an area of a mobile communication system are roughly classified into a macro cell method and a micro cell method. A typical example of the former is a so-called mobile phone system, and each radio area has a radius of several kilometers. On the other hand, for example, the PHS (Personal Handy-phone System) in Japan adopts the latter method, and the area radius is very small, about several hundred meters at most.
マイクロセル方式では地域の通信需要の変化に応じて基地局が頻繁に増設され、また撤去される。このような事情から基地局は、その設置位置や隣接基地局との位置関係などの周到な計画(置局設計とも称する)を伴わずに設置されることが多い。その結果として生じるエリア間の干渉にはそれぞれの基地局が自律的に対処することで混信を回避するようになっている。 In the microcell system, base stations are frequently added and removed in response to changes in local communication demand. Under such circumstances, a base station is often installed without careful planning (also referred to as station design) such as its installation position and positional relationship with adjacent base stations. Interference between the resulting areas is avoided by each base station autonomously dealing with it.
この種のシステムではハンドオーバ(H/O)に際して移動端末が主導権を持ち、移動端末からの再発呼要求により基地局を切り替えるようになっている。つまり移動端末は接続中の基地局からの受信電波強度、あるいはエラーレートなどを計測し、電波強度の最も高い基地局、あるいはエラーレートの最も低い基地局にハンドオーバを要求する。 In this type of system, the mobile terminal takes the initiative in handover (H / O), and the base station is switched by a re-call request from the mobile terminal. That is, the mobile terminal measures the received radio wave intensity from the connected base station, the error rate, or the like, and requests handover to the base station with the highest radio wave intensity or the base station with the lowest error rate.
しかしながら基地局が収用可能な移動端末の数には限りがある。つまり無線区間のチャネル数や、基地局とネットワークとをつなぐ有線区間のチャネル数などといったリソースが残っていない状態(リソースビジー)では、基地局は移動端末のハンドオーバを受け入れることができない。ハンドオーバを拒否された移動端末は別の基地局にハンドオーバしようとするが、これが繰り返されるとハンドオーバを実行できずに通信が切断されてしまうこともある。特に移動端末が高速で移動する場合には処理が間に合わず、切断される可能性が高い。 However, the number of mobile terminals that can be acquired by the base station is limited. That is, the base station cannot accept the handover of the mobile terminal in a state where resources such as the number of channels in the wireless section and the number of channels in the wired section connecting the base station and the network remain (resource busy). A mobile terminal rejected for handover attempts to hand over to another base station, but if this is repeated, the handover may not be executed and communication may be disconnected. In particular, when the mobile terminal moves at high speed, the processing is not in time, and there is a high possibility of being disconnected.
特許文献1に、この種の不具合を解消しようとする技術が開示される。しかしながらこの文献の技術ではハンドオーバ要求が生じた時点からリソースビジーを解消するための制御が開始されるので、処理が間に合わなくなる可能性は依然として残る。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 discloses a technique for solving this type of problem. However, in the technique of this document, since control for canceling resource busy is started from the time when a handover request is generated, there is still a possibility that processing may not be in time.
以上述べたように、切り替え先基地局のリソース不足によりハンドオーバができなくなる場合があり、これは移動端末の高速移動性能を向上させる足かせとなる。ハンドオーバ要求が生じれば即座にこれを実行できる技術開発が待たれている。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ハンドオーバ先のリソースビジーを予め解消できるようにし、これにより移動端末の高速移動性能を高めることの可能な基地局装置を提供することにある。
As described above, there may be a case where handover cannot be performed due to a shortage of resources of the switching destination base station, which is an impediment to improving the high-speed movement performance of the mobile terminal. The development of technology that can immediately execute a handover request is awaited.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a base station apparatus capable of eliminating the resource busy of the handover destination in advance and thereby improving the high-speed movement performance of the mobile terminal. .
実施形態によれば、移動端末を無線収容する基地局装置は、マイクロセル方式でエリアを形成する移動通信システムに置局設計を伴わずに設置される。移動通信システムは複数の基地局装置を集線して通信ネットワークに接続する制御装置を具備する。基地局装置は、移動端末を無線収容して通信ネットワークに接続するリソースの残量に係る情報を制御装置に通知する通知手段を備える。According to the embodiment, a base station apparatus that wirelessly accommodates a mobile terminal is installed without a station design in a mobile communication system that forms an area by a microcell system. The mobile communication system includes a control device that collects a plurality of base station devices and connects them to a communication network. The base station apparatus includes notification means for notifying the control apparatus of information related to the remaining amount of resources that wirelessly accommodates mobile terminals and connects to a communication network.
このような手段を講じることにより、基地局からそのリソースの残量が制御装置に通知される。これにより制御装置はリソースビジーの生じた基地局を検出することができるようになる。リソースビジーとなった基地局を検出すると、制御装置はその基地局に接続中の移動端末を他の基地局にハンドオーバさせるべく、指示を与えることが可能になる。この指示を受けた移動端末が他の基地局にハンドオーバすることにより、残リソースが基地局間で平準化されるようになる。これは、端末からの新規の発呼要求の発生如何によらず、ようするにリソースビジーを生じれば直ちに実施される。 By taking such means, the remaining amount of the resource is notified from the base station to the control device. Thus, the control device will be able to detect the base station resulting in resource busy. When the base station that has become resource busy is detected, the control device can give an instruction to hand over the mobile terminal connected to the base station to another base station. When the mobile terminal that has received this instruction hands over to another base station, the remaining resources are leveled between the base stations. This is performed as soon as resource busy occurs, regardless of whether a new call request from the terminal is generated.
これにより、ハンドオーバ時のリソース不足による通信断を解消することができるようになる。また、隣接基地局の残リソース数を把握したうえでリソース平準化を行うこともできる。あるいはリソースビジーになる可能性の高い基地局のみを監視対象とすることも可能である。さらに、リソースビジーが頻発する基地局を限定することもできるため、新たな基地局設置の指針とすることもできる。
この発明によれば、ハンドオーバ先のリソースビジーを予め解消できるようにし、これにより移動端末の高速移動性能を高めることの可能な移動通信システムとその制御装置および基地局装置を提供することができる。
As a result, communication disconnection due to resource shortage during handover can be resolved. In addition, it is possible to perform resource leveling after grasping the number of remaining resources of adjacent base stations. Alternatively, only base stations that are likely to be resource busy can be monitored. Furthermore, since base stations where resource busy occurs frequently can be limited, it can be used as a guideline for installing new base stations.
According to the present invention, it is possible to provide a mobile communication system, a control apparatus, and a base station apparatus capable of eliminating the resource busy of the handover destination in advance, thereby improving the high-speed movement performance of the mobile terminal.
図1は、この発明に係わる移動通信システムの実施の形態を示すシステム図である。図1の移動通信システムSは、複数の基地局CS(CS1〜CSn)と、これらの基地局CS1〜CSnを個別回線を介して収容する制御装置4とを中核にして形成される。個別回線は、有線回線、ISDN(Integrated Service Digital Network)回線、またはIP(Internet Protocol)網3を経由するパケット回線などである。あるいは無線回線もあり得る。実施形態においては個別回線のプロトコルをIPに統一するとシステム実装の面から都合が良い。このほか固定電話機2が制御装置4に接続されてもよい。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a mobile communication system according to the present invention. The mobile communication system S of FIG. 1 is formed with a plurality of base stations CS (CS1 to CSn) and a
基地局CS1〜CSnはそれぞれ無線ゾーンを形成し、移動端末PS(PS1、PS2)はいずれかの無線ゾーンにおいて基地局に無線収容される。移動端末PSは無線ゾーン間を移動するに伴ってハンドオーバを行い、接続先の基地局を順次切り替える。もちろん、移動端末の数は2個に限られるものではない。 The base stations CS1 to CSn each form a radio zone, and the mobile terminal PS (PS1, PS2) is wirelessly accommodated in the base station in any radio zone. As the mobile terminal PS moves between radio zones, the mobile terminal PS performs handover and sequentially switches the connection destination base station. Of course, the number of mobile terminals is not limited to two.
制御装置4はゲートウェイ1を介して通信ネットワークに接続される。通信ネットワークはISDN40などの交換網、あるいはインターネットサービスプロバイダ(ISP)5を経由するIPネットワーク6などである。IPネットワーク6は広域イーサネット(登録商標)、あるいはIP−VPN(IP-Virtual Private Network)接続サービスなどのパケット通信網である。ゲートウェイ1はこれらの異種網と移動通信システムSとを接続するためのプロトコル変換機能を備える。
The
図2は、リソースビジーの生じた状況を示す図である。図2において、複数のCS1〜CS4が展開するゾーンの近傍を移動端末PS1が移動する状況を考える。移動端末PS1は基地局CS4と通信中であり、その次に基地局CS3にハンドオーバすると予想される。しかしながらその時点で基地局CS3のリソースがフルに使用されており新規呼を受け付ける余裕が無い場合、既存技術では基地局CS3以外の基地局CS1,CS2にハンドオーバさせていた。よってそのための制御シーケンスを要し、高速移動性能に弊害が出る。基地局CS1,CS2へのハンドオーバが成功すれば問題ないが、これらの基地局のリソースもビジーであれば通信を切断せざるを得ないことになる。以下ではこのような不具合を解消可能な技術につき説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a situation where resource busy occurs. In FIG. 2, a situation is considered in which the mobile terminal PS1 moves in the vicinity of a zone where a plurality of CS1 to CS4 are deployed. The mobile terminal PS1 is in communication with the base station CS4 and is expected to hand over to the base station CS3 next. However, at that time, if the resources of the base station CS3 are fully used and there is no room for accepting a new call, the existing technology is handed over to the base stations CS1 and CS2 other than the base station CS3. Therefore, a control sequence for that purpose is required, and the high-speed movement performance is adversely affected. If the handover to the base stations CS1 and CS2 is successful, there is no problem, but if the resources of these base stations are also busy, communication must be disconnected. Hereinafter, a technique capable of solving such a problem will be described.
図3は、この発明の実施形態における基本的な作用を示す図である。この実施形態ではリソースビジーを生じた基地局(ここではCS3)のリソースを他の基地局に移動させる。すなわち図3に示すように、基地局CS3に接続中の移動端末PS2を他の基地局(例えばCS2)にハンドオーバさせることでリソースビジーが解消される。そのタイミングは例えば移動端末PSからのハンドオーバ要求時であったり、あるいは新規発呼時であってもよい。このようにすることで複数の基地局の残リソースがいわば平準化され、移動端末PSが高速で移動する状況下であってもハンドオーバの成功率を高めることができる。 FIG. 3 is a diagram showing a basic operation in the embodiment of the present invention. In this embodiment, the resource of the base station (CS3 in this case) that caused resource busy is moved to another base station. That is, as shown in FIG. 3, resource busy is eliminated by handing over the mobile terminal PS2 connected to the base station CS3 to another base station (for example, CS2). The timing may be at the time of a handover request from the mobile terminal PS or at the time of a new call, for example. In this way, the remaining resources of a plurality of base stations are leveled, so that the success rate of handover can be increased even under conditions where the mobile terminal PS moves at high speed.
[第1の実施形態]
図4は、この発明の第1の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4の処理機能を示す機能ブロック図である。図4において移動端末PSは、呼接続処理部P1、基地局選択部P2、ハンドオーバ制御部P3を備える。基地局CSは、呼接続処理部C1、ハンドオーバ制御部C2、残リソース管理部C3、残リソース通知部C4、ハンドオーバ指示受信部C5を備える。制御装置4は、呼接続処理部41、残リソース受信部42、ハンドオーバ指示部43を備える。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a functional block diagram showing processing functions of the mobile terminal PS, the base station CS, and the
このうち呼接続処理部P1,C1,41は既知の呼接続処理シーケンスにより移動端末PSとその相手方との間に呼を設定する。移動端末PSの基地局選択部P2は接続中の基地局からの例えば受信電波強度に基づいて、ハンドオーバに最適な基地局を選択する。なお基地局の選択の基準は電波強度に限るものではなく、エラーレートを用いても良いし、あるいは電波を受信可能な基地局が複数あればその中から任意の一つを選択しても良い。 Among these, the call connection processing units P1, C1, and 41 set a call between the mobile terminal PS and its counterpart by a known call connection processing sequence. The base station selection unit P2 of the mobile terminal PS selects an optimal base station for handover based on, for example, the received radio wave intensity from the connected base station. Note that the base station selection criterion is not limited to the radio wave intensity, and an error rate may be used, or if there are a plurality of base stations capable of receiving radio waves, any one of them may be selected. .
移動端末PSのハンドオーバ制御部P3は、基地局CSのハンドオーバ制御部C2との協働により上記選択した基地局へのハンドオーバを実施する。さらにハンドオーバ制御部P3は、基地局から与えられるハンドオーバ指示メッセージに応じる形でもハンドオーバを実行する。すなわち制御装置4はハンドオーバ指示部43を備え、基地局に向けハンドオーバ指示メッセージを与える。このメッセージは基地局CSのハンドオーバ指示受信部C5を介して宛先の移動端末PSに通知される。これに応じて移動端末PSは、メッセージにより指定された基地局へのハンドオーバを実行する。
The handover control unit P3 of the mobile terminal PS performs handover to the selected base station in cooperation with the handover control unit C2 of the base station CS. Further, the handover control unit P3 executes the handover in a form corresponding to the handover instruction message given from the base station. That is, the
ところで基地局CSは、残リソース管理部C3、残リソース通知部C4を備える。また制御装置4は、残リソース受信部42を備える。このうち残リソース管理部C3は、移動端末を収容するためのリソース残量をリアルタイムで管理する。残リソースが0になれば残リソース通知部C4によりその旨が制御装置4に通知される。これを受けて制御装置4はリソースビジーの発生を検知し、通知元の基地局に接続中の移動端末PSに他の基地局へのハンドオーバを指示する。なお残リソースが1またはそれ以上の数でも、ようするに規定値以下となればその旨が制御装置4に通知される。
The base station CS includes a remaining resource management unit C3 and a remaining resource notification unit C4. The
図5は、上記構成における移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4間で実施される処理手順を示すシーケンス図である。図5において移動端末PS1、PS2、PS3、PS4、基地局CS1、CS2、CS3、CS4、および制御装置4が関係するとする。初期状態において基地局CS1、CS2、CS3、CS4の残リソースはそれぞれ10、10、3、10であるとする。
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating a processing procedure performed between the mobile terminal PS, the base station CS, and the
この状態から、3つの移動端末PS1,PS2,PS3が基地局CS3への呼接続要求(201)を送出すると、基地局CS3は呼接続応答(202)を各移動端末PS1,PS2,PS3に返送し、移動端末ごとに通信リンクが形成される。リンクが形成されるごとに基地局CS3の残リソースは減ってゆき、3つ目の移動端末PS3とのリンクが形成された時点で残リソースは0となる。 From this state, when the three mobile terminals PS1, PS2, PS3 send a call connection request (201) to the base station CS3, the base station CS3 returns a call connection response (202) to each mobile terminal PS1, PS2, PS3. Thus, a communication link is formed for each mobile terminal. Each time a link is formed, the remaining resource of the base station CS3 decreases, and the remaining resource becomes zero when a link with the third mobile terminal PS3 is formed.
そうすると基地局CS3は残リソースが0となったことを残リソース数通知(203)により制御装置4に通知し、これを受けた制御装置4は通知元の基地局CS3にハンドオーバ指示メッセージ(204)を送信する。基地局CS3は通信中の移動端末PS1,PS2,PS3のいずれか(ここではPS1)にハンドオーバ要求(205)を送信し、これを受けた移動端末PS1はハンドオーバ応答(206)を返信したのちハンドオーバ先の基地局を自ら決定する。ここでは電波を受信している複数の基地局のうち、受信レベルの最も高い基地局CS2をハンドオーバ先として決定したとする。そうすると移動端末PS1と基地局CS2との間で呼接続要求(201)および呼接続応答(202)が授受されて移動端末PS1の基地局CS2へのハンドオーバが完了する。
Then, the base station CS3 notifies the
さらに、移動端末PS4が基地局CS3に接続すると(呼接続要求(201)、呼接続応答(202))、基地局CS3の残リソースは再度0になる。以下同様の手順が踏まれ、移動端末PS4は例えば基地局CS4に再接続する。このように、残リソースが0となった基地局が生じれば直ちにリソースが移動され、リソースビジーが解消される。 Furthermore, when the mobile terminal PS4 connects to the base station CS3 (call connection request (201), call connection response (202)), the remaining resources of the base station CS3 become 0 again. Thereafter, the same procedure is followed, and the mobile terminal PS4 reconnects to the base station CS4, for example. In this way, if a base station having a remaining resource of 0 occurs, the resource is immediately moved, and resource busy is eliminated.
なお図5のシーケンスでは、残リソースが0となった基地局CS3から制御装置4にその旨を通知し(203)、ハンドオーバ指示メッセージ(204)を基地局CS3に返送して制御装置4の主導によりハンドオーバを要求するようにした。これに代えて、リソースが0となった基地局CS3が自律的にハンドオーバ要求(205)を移動端末PS1に送出し、リソースを確保するようにしても良い。
In the sequence of FIG. 5, the base station CS3 whose remaining resource has become zero notifies the control apparatus 4 (203), and returns a handover instruction message (204) to the base station CS3 to take the initiative of the
図6は、図5のシーケンスにおける作用を示す図である。移動端末PS1,PS2,PS3が基地局CS3に接続すると基地局CS3の残リソースが0となり、これが検知されると例えば移動端末PS1が基地局CS2にハンドオーバする。再度、移動端末PS4が基地局CS3に接続して残リソースが0になれば、この移動端末PS4を例えば基地局CS4にハンドオーバさせるための制御が実施される。 FIG. 6 is a diagram showing an operation in the sequence of FIG. When the mobile terminals PS1, PS2, PS3 connect to the base station CS3, the remaining resources of the base station CS3 become 0. When this is detected, for example, the mobile terminal PS1 hands over to the base station CS2. When the mobile terminal PS4 connects to the base station CS3 again and the remaining resources become 0, control for handing over the mobile terminal PS4 to the base station CS4, for example, is performed.
以上述べたようにこの実施形態では、残リソースが規定値以下(例えば0)となったことを検出した基地局CSはそのことを制御装置4に通知する。これを受けた制御装置4は折り返しハンドオーバ指示メッセージを通知元の基地局に返信する。これを受信した基地局は、接続中の移動端末PSに対し他局へのハンドオーバを指示する。これを受けた移動端末PSは、例えば電波を受信中の他の複数の基地局のうち受信レベルが最も高いものに向けてハンドオーバを行うようにしている。
As described above, in this embodiment, the base station CS that has detected that the remaining resource is equal to or less than a specified value (for example, 0) notifies the
このようにしたので、残リソースが0となった基地局が生じればその基地局のリソースが直ちに解放され、リソースの使用量が基地局間で偏ることがなくなる。いわば基地局間でのリソース使用量が平準化され、リソースビジーを防止してハンドオーバの成功確率を高めることができるようになる。ひいては移動端末の高速移動性能を高めることが可能になる。 Since this is done, if a base station whose remaining resources are 0 occurs, the resources of the base station are immediately released, and the resource usage does not deviate among the base stations. In other words, the amount of resource usage between base stations is leveled, and resource busy can be prevented and the success probability of handover can be increased. As a result, it becomes possible to improve the high-speed movement performance of the mobile terminal.
なおこの実施形態において、ハンドオーバ要求メッセージを受けた基地局からハンドオーバを指示する移動端末PSの数は、1つに限らず、基地局において任意に決定してよい。例えば基地局CSから複数のハンドオーバ要求を送信すれば、複数の移動端末PSが他局に再接続することになり、一度の処理で使用リソース数を大きく減らすことが可能である。また、移動端末がハンドオーバする基地局を選択する基準は電波の受信強度に限らず、エラーレートの低さを基準にしても良い。この選択の基準はシステム設計に応じて決めることが可能である。 In this embodiment, the number of mobile terminals PS instructing handover from the base station that has received the handover request message is not limited to one, and may be arbitrarily determined in the base station. For example, if a plurality of handover requests are transmitted from the base station CS, a plurality of mobile terminals PS are reconnected to other stations, and the number of resources used can be greatly reduced by a single process. Further, the criterion for selecting a base station to be handed over by the mobile terminal is not limited to the radio wave reception intensity, but may be based on a low error rate. This selection criterion can be determined according to the system design.
[第1の実施形態の変形例]
次に、第1の実施形態の変形例につき説明する。
図7は、第1の実施形態の変形例における移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4間で実施される処理手順を示すシーケンス図である。図7において移動端末PS1、PS2、PS3、PS4、PS5、PS6、基地局CS1、CS2、CS3、CS4、および制御装置4が関係するとする。初期状態において基地局CS1、CS2、CS3、CS4の残リソースはそれぞれ10、10、3、3であるとする。
[Modification of First Embodiment]
Next, a modification of the first embodiment will be described.
FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a processing procedure performed between the mobile terminal PS, the base station CS, and the
この状態から呼接続要求(201)および呼接続応答(202)の授受により、移動端末PS1、PS2、PS3が順次基地局CS3に接続されたとする。また移動端末PS5、PS6が基地局CS4に接続中されたとする。この状態を図8に示す。基地局CS3に関してはその残リソース数が0となるので、基地局CS3は残リソース数通知(203)を制御装置4に通知する。
It is assumed that the mobile terminals PS1, PS2, and PS3 are sequentially connected to the base station CS3 by exchanging the call connection request (201) and the call connection response (202) from this state. Also assume that the mobile terminals PS5 and PS6 are connected to the base station CS4. This state is shown in FIG. Since the number of remaining resources is 0 for the base station CS3, the base station CS3 notifies the
これを受けて制御装置4は、通知元の基地局CS3以外の基地局CS1,CS2,CS4にハンドオーバ指示メッセージ(204)を送信する。ハンドオーバ指示メッセージを受信した基地局CS1、CS2、CS4は自らの残リソースを確認し、リソース空きOK、またはNGの旨を判定する。図7においては基地局CS4のリソースに空きが無いが、基地局CS1,CS2のリソースに空きのある状態である。
In response to this, the
そこで基地局CS1,CS2は、制御装置4からのハンドオーバ指示メッセージ(204)を契機として、配下の移動端末PSに対して一斉にハンドオーバ指示を送信する。このハンドオーバ指示は、配下の移動端末PSに対して基地局CS1,CS2自らへのハンドオーバを指示するものである。
Therefore, the base stations CS1 and CS2 transmit handover instructions to the subordinate mobile terminals PS at the same time triggered by the handover instruction message (204) from the
すなわち基地局CS1,CS2は、自らに接続してはいないがその無線ゾーン内に在圏する移動端末PS(これらを配下の移動端末と称する)を、制御チャネルから得た情報により予め把握している。そこで基地局CS1,CS2は、これらの配下の移動端末PSに向け、自らにハンドオーバするようにハンドオーバ指示メッセージを送信する。このメッセージを受けた移動端末PSは例えば電波強度やエラーレートを基準としてハンドオーバ先基地局を決定する。 That is, the base stations CS1 and CS2 know in advance from the information obtained from the control channel the mobile terminals PS that are not connected to themselves but are located in the radio zone (referred to as subordinate mobile terminals). Yes. Therefore, the base stations CS1 and CS2 send a handover instruction message to the mobile terminals PS under their control so as to be handed over to themselves. The mobile terminal PS that has received this message determines the handover destination base station based on, for example, the radio wave intensity and the error rate.
図7において例えば移動端末PS2が基地局CS2へのハンドオーバを決めたとすると、移動端末PS2は接続中の基地局CS3との間で呼切断要求(205)、呼切断応答(206)を授受して基地局CS3との接続を解消し、直ちに基地局CS2と呼接続要求(201)および呼接続応答(202)を授受して基地局CS2にハンドオーバする。 In FIG. 7, for example, if the mobile terminal PS2 decides to hand over to the base station CS2, the mobile terminal PS2 sends and receives a call disconnection request (205) and a call disconnection response (206) to and from the connected base station CS3. The connection with the base station CS3 is canceled, and a call connection request (201) and a call connection response (202) are immediately exchanged with the base station CS2 to be handed over to the base station CS2.
第1の実施形態ではリソースビジーの基地局にハンドオーバ指示メッセージを与えて、接続中の移動端末を他局に退避させるかたちでハンドオーバさせるようにした。これに対しこの変形例では、リソースに余裕のある基地局にハンドオーバ指示メッセージを与え、リソースに余裕のない基地局に接続中の移動端末を自局に呼び込むかたちでハンドオーバさせるようにしている。このようにしても残リソースが基地局間で平準化され、ハンドオーバの成功確率を高めて高速移動性能を向上させることが可能になる。 In the first embodiment, a handover instruction message is given to a resource busy base station so that the connected mobile terminal is handed over to another station. On the other hand, in this modified example, a handover instruction message is given to a base station having sufficient resources, and a mobile terminal connected to a base station having no resources is called into the own station to be handed over. Even in this way, the remaining resources are leveled between the base stations, and it is possible to increase the success probability of handover and improve the high-speed movement performance.
[第2の実施形態]
図9は、この発明の第2の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4の処理機能を示す機能ブロック図である。図9において図4と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図9において、制御装置4はリソース管理テーブル44を備える。リソース管理テーブル44は次の図10に示すように、各基地局ごとにその残リソース数を対応付けて管理するためのテーブルである。すなわちこの実施形態では、各基地局CSの残リソース通知部C4は自らの残リソース数を例えば定期的に、あるいは制御装置4からの問い合わせに応じて制御装置4に通知する。つまり残リソース数が規定値以下であるか否かによらず、その時点での残リソース数が制御装置4に通知される。制御装置4の残リソース受信部42は受信した基地局ごとの残リソース数をリソース管理テーブル44に記録する。リソース管理テーブル44は各基地局CSから残リソース数を通知するごとに更新される。なお残リソース数に限らず、その時点での基地局ごとのリソース状況を把握可能なメッセージ情報を用いても良い。この種のメッセージには例えばSNMP(Simple Network Management Protocol)で用いられるTRAPメッセージなどがある。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a functional block diagram showing processing functions of the mobile terminal PS, the base station CS, and the
In FIG. 9, the
図11は、この発明の第2の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4間で実施される処理手順を示すシーケンス図である。図11において図5と共通する手順には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図5のシーケンスとの差異は、残リソース数が0になった場合だけでなく、残リソース数に変化が生じた場合に、基地局CS3から制御装置4に対して残リソース数が通知される点にある。この通知を受けた制御装置4の残リソース受信部42は、受信した基地局ごとの残リソース数をリソース管理テーブル44に記録し、残リソース数が0、あるいは規定の値以下となった場合に基地局CS3にハンドオーバ指示メッセージ(204)を送信する。これ以降、図5と同様の処理シーケンスが実施され、リソースビジーの基地局にハンドオーバ指示メッセージを与えて、接続中の移動端末を他局に退避させるかたちでのハンドオーバ処理が実現される。
FIG. 11 is a sequence diagram showing a processing procedure performed between the mobile terminal PS, the base station CS, and the
The difference from the sequence in FIG. 5 is that not only when the number of remaining resources becomes zero, but also when the number of remaining resources changes, the base station CS3 notifies the number of remaining resources to the
さらにこの実施形態では、各基地局の残リソース数をリアルタイムで監視しリソースビジーが生じたときに即座にこれを解消することが可能であるので、移動端末から新規発呼が生じたときにリソース移動のための処理時間を要さず、即座にこれに対応することができる。 Furthermore, in this embodiment, the number of remaining resources of each base station is monitored in real time, and when resource busy occurs, this can be resolved immediately. Therefore, when a new call is generated from a mobile terminal, This does not require processing time for movement, and can respond immediately.
[第2の実施形態の変形例]
次に、第2の実施形態の変形例につき説明する。
図12は、第2の実施形態の変形例における移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4間で実施される処理手順を示すシーケンス図である。図12において図7と共通する手順には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図7のシーケンスとの差異は、残リソース数が0になった場合だけでなく、残リソース数に変化が生じた場合に、基地局CS3から制御装置4に対して残リソース数が通知される点にある。この通知を受けた制御装置4の残リソース受信部42は、受信した基地局ごとの残リソース数をリソース管理テーブル44に記録し、残リソース数が0、あるいは規定の値以下となった場合に基地局CS3にハンドオーバ指示メッセージ(204)を送信する。これ以降、図7と同様の処理シーケンスが実施され、リソースに余裕のある基地局にハンドオーバ指示メッセージを与え、リソースに余裕のない基地局に接続中の移動端末を自局に呼び込むかたちでのハンドオーバが実現される。このようにしても残リソースが基地局間で平準化され、ハンドオーバの成功確率を高めて高速移動性能を向上させることが可能になる。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a modification of the second embodiment will be described.
FIG. 12 is a sequence diagram illustrating a processing procedure performed among the mobile terminal PS, the base station CS, and the
The difference from the sequence in FIG. 7 is that not only when the number of remaining resources becomes zero but also when the number of remaining resources changes, the base station CS3 notifies the
[第3の実施形態]
図13は、この発明の第3の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4の処理機能を示す機能ブロック図である。図13において図4、図9と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図13において移動端末PSは検知局情報送信部P4を備える。検知局情報送信部P4は、電波を捕捉した基地局を識別する情報を、接続中の基地局を介して制御装置4に通知する。例えば図8の移動端末PS4は基地局CS3に接続しつつもCS4の無線ゾーン内にあり、両方の基地局からの電波を受信している。この実施形態では電波を捕捉できたこれらの基地局を検知局と称し、移動端末PS4の検知局情報送信部P4は、検知局CS3、CS4の識別情報(基地局IDなど)を基地局CS3に送信する。つまり移動端末PSは複数の基地局の無線ゾーンがオーバラップしているとき、各無線ゾーンを展開する基地局の識別情報を制御装置4に通知する。
[Third Embodiment]
FIG. 13 is a functional block diagram showing processing functions of the mobile terminal PS, the base station CS and the
In FIG. 13, the mobile terminal PS includes a detection station information transmission unit P4. The detection station information transmitting unit P4 notifies the
この識別情報は基地局CSの検知局情報受信部C6で受信され、検知局情報通知部C7により直ちに制御装置4に通知される。制御装置4は端末検知局管理部45を備え、各異動端末から通知された検知局の識別情報に基づき、電波を捕捉中の基地局を移動端末ごとに把握する。
This identification information is received by the detection station information reception unit C6 of the base station CS, and is immediately notified to the
この実施形態ではハンドオーバ指示メッセージを送出するにあたり、制御装置4は端末検知局管理部45により管理される情報を参照する。つまり端末検知局管理部45においては、各端末ごとに電波を受信中の基地局が管理されており、ハンドオーバ指示部43は、ハンドオーバ先としてこれら電波を受信中の基地局(検知局)を指定する。これによりハンドオーバ先として対象をある程度絞り込むことができ、ハンドオーバ制御の効率性を高めることが可能になる。
In this embodiment, when sending a handover instruction message, the
[第4の実施形態]
図14は、この発明の第4の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4の処理機能を示す機能ブロック図である。図14において図4、図9、図13と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図14においては、図4の構成に加えて制御装置4に隣接基地局情報構築部46と、隣接基地局情報47とを備えるようにしたものである。隣接基地局情報47は、例えば各異動端末PSから通知される基地局からの電波強度に基づいて隣接基地局情報構築部46により構築されるデータベースであり、基地局CS間の距離関係、および隣接関係を示すものである。制御装置4に隣接基地局情報47を持たせることにより、通信中の移動端末PSのハンドオーバ先として複数の候補基地局を特定でき、また、それらの中から最適な基地局CSを選択することが可能になる。これによってもハンドオーバ成功率をさらに高めることができる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 14 is a functional block diagram showing processing functions of the mobile terminal PS, the base station CS, and the
In FIG. 14, in addition to the configuration of FIG. 4, the
[第5の実施形態]
図15は、この発明の第5の実施形態に係わる移動端末PS、基地局CSおよび制御装置4の処理機能を示す機能ブロック図である。図14において図4、図9、図13、図15と共通する部分には同じ符号を付して示し、ここでは異なる部分についてのみ説明する。
図15においては、図14の構成に加えて制御装置4にハンドオーバ先予測部48を備える。ハンドオーバ先予測部48は、移動中の移動端末PSが次にハンドオーバする可能性の高い基地局CSを、隣接基地局情報47を参照して予測する。この予測した基地局CSの残リソースが少ない状態であれば、ハンドオーバの実施予測時間までに予測先基地局のリソースを空けるようにすれば、ハンドオーバ成功率をさらに高めることが可能になる。すなわちハンドオーバ指示部43は、予測先基地局へのハンドオーバを移動端末PSに指示する。
特に、ハンドオーバ可能な基地局は移動端末の速度が高速になればなるほど限定されることが多く、この実施形態のようにハンドオーバ先の予測とリソース解放とを組み合わせることで、ハンドオーバを成功させるための効果はよりいっそう大きくなる。
以上説明したように上記各実施形態によれば、ハンドオーバ先のリソースビジーを予め解消できるようになり、これにより移動端末の高速移動性能を高めることが可能になる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 15 is a functional block diagram showing processing functions of the mobile terminal PS, the base station CS and the
15, in addition to the configuration of FIG. 14, the
In particular, the base stations that can be handed over are often limited as the speed of the mobile terminal increases, and in order to make a handover successful by combining handover destination prediction and resource release as in this embodiment. The effect is even greater.
As described above, according to each of the above embodiments, the resource busy at the handover destination can be eliminated in advance, and thereby the high-speed movement performance of the mobile terminal can be improved.
さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
S…移動通信システム、CS(CS1〜CSn)…基地局、PS(PS1〜PS6)…移動端末、40…ISDN、1…ゲートウェイ、2…固定電話機、3…IP網、4…制御装置、5…インターネットサービスプロバイダ(ISP)、6…IPネットワーク、P1…呼接続処理部、P2…基地局選択部、P3…ハンドオーバ制御部、P4…検知局情報送信部、C1…呼接続処理部、C2…ハンドオーバ制御部、C3…残リソース管理部、C4…残リソース通知部、C5…ハンドオーバ指示受信部、C6…検知局情報受信部、C7…検知局情報通知部、41…呼接続処理部、42…残リソース受信部、43…ハンドオーバ指示部、44…リソース管理テーブル、45…端末検知局管理部、46…隣接基地局情報構築部、47…隣接基地局情報、48…ハンドオーバ先予測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Mobile communication system, CS (CS1-CSn) ... Base station, PS (PS1-PS6) ... Mobile terminal, 40 ... ISDN, 1 ... Gateway, 2 ... Fixed telephone, 3 ... IP network, 4 ... Control device, 5 ... Internet service provider (ISP), 6 ... IP network, P1 ... call connection processing unit, P2 ... base station selection unit, P3 ... handover control unit, P4 ... detecting station information transmission unit, C1 ... call connection processing unit, C2 ... Handover control unit, C3 ... remaining resource management unit, C4 ... remaining resource notification unit, C5 ... handover instruction reception unit, C6 ... detection station information reception unit, C7 ... detection station information notification unit, 41 ... call connection processing unit, 42 ... Remaining resource reception unit, 43 ... handover instruction unit, 44 ... resource management table, 45 ... terminal detection station management unit, 46 ... adjacent base station information construction unit, 47 ... adjacent
Claims (5)
前記移動端末を前記通信ネットワークに接続するための、前記無線回線のチャネル数と前記有線回線のチャネル数とを含むリソースの残量に係る情報を前記制御装置に通知する通知手段を備える、基地局装置。 A plurality of base station devices connected to a mobile terminal via a wireless line and installed without a station design, and a control device for concentrating the plurality of base station devices via a wired line and connecting them to a communication network In a base station apparatus used in a mobile communication system that forms an area in a microcell system,
A base station comprising: notification means for notifying the control device of information relating to a remaining amount of resources including the number of channels of the wireless line and the number of channels of the wired line for connecting the mobile terminal to the communication network apparatus.
この受信したハンドオーバ指示メッセージを、自局に接続中の移動端末の少なくとも1つに対し転送する転送手段とを備える、請求項1に記載の基地局装置。 Receiving means for receiving a handover instruction message transmitted from the control apparatus and instructing handover to another base station;
The base station apparatus according to claim 1, further comprising transfer means for transferring the received handover instruction message to at least one of the mobile terminals connected to the own station.
この受信したハンドオーバ指示メッセージを、他の基地局に接続中の移動端末に対し自局にハンドオーバさせるべく転送する転送手段とを備える、請求項1に記載の基地局装置。 Receiving means for receiving a handover instruction message sent from the control apparatus and instructing handover to the own station;
The base station apparatus according to claim 1, further comprising transfer means for transferring the received handover instruction message to a mobile terminal connected to another base station so as to be handed over to the own station.
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