無線通信方法及びシステム、基地局
【課題】 通信規格の異なる無線システム間でハンドオーバを実施した場合に、ＱｏＳサービスが継続可能な確率を高める。
【解決手段】 移動部Ａ１０が、通信規格の異なる無線技術を使用する無線システムＡ及びＢ間でハンドオーバを実施する際に、ハンドオーバ実施前にハンドオーバ先の無線システムＢでＱｏＳサービスを継続可能か問い合わせて、継続可能であればハンドオーバを実施する。また、リソースに余裕がある無線システムの基地局に対して優先的にハンドオーバを実施することにより、異なる無線システム間でＱｏＳサービスを分散させる。
【解決手段】 移動部Ａ１０が、通信規格の異なる無線技術を使用する無線システムＡ及びＢ間でハンドオーバを実施する際に、ハンドオーバ実施前にハンドオーバ先の無線システムＢでＱｏＳサービスを継続可能か問い合わせて、継続可能であればハンドオーバを実施する。また、リソースに余裕がある無線システムの基地局に対して優先的にハンドオーバを実施することにより、異なる無線システム間でＱｏＳサービスを分散させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法及びシステム、基地局に係り、特に、異なる無線通信の（標準）規格・プロトコル等を使用するシステム間を移動機がサービスを継続しながらハンドオーバ可能な無線通信方法及びシステム、基地局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムには、標準規格の異なる複数のシステムが存在している。例えば、３ＧＰＰ２（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２）のＨＲＰＤ（Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ）システム、３ＧＰＰのＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムなどが混在する場合が想定される。これらの規格の異なる無線通信システムで通信を行うことが出来るエリアを跨いて移動機が移動した場合などに、移動機が現在行っているサービスを継続しながら無線通信システムの切替えを行うためのインタワーク技術に対する取り組みも始まっている。例えば、ＨＲＰＤシステムとＥ−ＵＴＲＡＮシステムのインタワークに関する標準規格は、非特許文献１あるいは非特許文献２で定められている。
【０００３】
図１は、複数の無線システムが存在するエリアを表した図である。この図は、複数の無線通信システムが混在するエリアの例であり、移動機が無線システムＡ〜Ｄの基地局（１〜５）と通信する際の無線品質の良いエリアを表している。図１において、無線システムＡの基地局（１、２）はＥ−ＵＴＲＡＮに対応した基地局、無線システムＢの基地局３は３Ｇ無線システムに対応した基地局、無線システムＣの基地局４はＷｉＭＡＸに対応した基地局、無線システムＤの基地局５はＷｉ−Ｆｉに対応した基地局を想定している。移動機Ａはこれら全ての無線通信システムで通信可能な機能を備えており、サービスを継続しながら無線通信システム間をハンドオーバ可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ、［平成２３年１月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／−ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ−＞
【非特許文献２】Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２（３ＧＰＰ２） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２、［平成２３年１月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ２．ｏｒｇ／Ｐｕｂｌｉｃ＿ｈｔｍｌ／ｓｐｅｃｓ／ｉｎｄｅｘ．ｃｆｍ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２は、本発明及び実施形態に関連する無線通信システム間のハンドオーバシーケンスの例である。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ１００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：サービス品質）を保証したサービス（以下、ＱｏＳサービス呼ぶ場合がある。）を行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１からのパイロット信号と、無線システムＢの基地局３からのパイロット信号を受信している（ステップ１０１、１０２）。移動機Ａは、無線システムＡ、Ｂからのパイロット信号の電波強度を測定し、接続中の無線システムＡの基地局１に対してその報告を行う（ステップ１０３）。無線システムＡの基地局１は、移動機が報告してきた無線システムＡの電波強度と、無線システムＢの電波強度を比較しハンドオーバを実施すべきか判定する（ステップ１０４）。基地局１は、無線システムＢの基地局３にハンドオーバすべきと判定した場合には、移動機Ａ１０に対してハンドオーバの実施を指示する（ステップ１０５）。ハンドオーバ指示を受け取った移動機Ａ１０は、無線システムＢの基地局３へのハンドオーバを実施し（１０６）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（１０７）。これにより、ベストエフォートフローに割り当てられているサービスはハンドオーバ後も継続可能となる。ここで、移動機Ａ１０が無線システムＡの基地局１で行っていたＱｏＳサービスを継続したい場合、移動機Ａ１０は無線システムＢの基地局３に対してＱｏＳフローの確立要求を行う（ステップ１０８）。無線システムＢの基地局３はＱｏＳフロー確立判定（ステップ１０９）を行い、結果、ＱｏＳの品質を保証可能な無線リソースを確保できないなどの理由により確立不可と判定した場合には、ＱｏＳフローの確立失敗を移動機Ａ１０に通知する（ステップ１１０）。
図２に示した、ハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施判定（ステップ１０４）において、無線システムＢの基地局３でＱｏＳサービスを継続可能か考慮していないため、無線システムＢの基地局３にてＱｏＳフローに割当てるリソースに空きがない場合には、ハンドオーバ後のＱｏＳフローの確立（ステップ１０９）に失敗し、ＱｏＳサービスが継続できなくなるという課題がある。このようなハンドオーバ方式では、ＱｏＳフローの確立は移動機とハンドオーバ先の無線システムとの間で行われ、ハンドオーバ元の無線システムの基地局では感知していなかった。
このように、従来は、無線通信の（標準）規格・プロトコル等の異なる無線システム間でのハンドオーバを実施した場合に、ハンドオーバ先のシステムでＱｏＳフローの追加に失敗すると、ＱｏＳサービスが継続できなくなる場合があった。
本発明は、以上の点に鑑み、無線通信の（標準）規格・プロトコル等（以下、通信規格と呼ぶ場合がある。）の異なる無線システム間でのハンドオーバを実施した場合に、ＱｏＳサービスが継続可能な確率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、特に、通信規格が異なる無線技術を使用する無線通信システム間でハンドオーバを実施する際に、ハンドオーバ実施前にハンドオーバ先のシステムでＱｏＳサービスを継続可能か問い合わせて、継続可能であればハンドオーバを実施する。また、本発明は、リソースに余裕がある無線システムの基地局に対して優先的にハンドオーバを実施することにより、異なる無線通信システム間でＱｏＳサービスを分散させることができる。
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法、及び、無線通信システムであって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法、及び、無線通信システムが提供される。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法、及び、無線通信システムであって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法、及び、無線通信システムが提供される。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した他の基地局のいずれかが、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記他の基地局のいずれかから、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記他の基地局へハンドオーバすることを特徴とする基地局が提供される。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局が、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの前記他の基地局のいずれかを選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記他の基地局のいずれかへハンドオーバすることを特徴とする基地局が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ハンドオーバ先のシステムでＱｏＳサービスが継続可能な状態の時にハンドオーバすることにより、ＱｏＳサービスが継続可能な確率を高めることができる。また、本発明によると、システム間でＱｏＳサービスを分散させ、特定のシステムに負荷が集中することによる品質劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】複数の無線システムが存在するエリアを表した図である。
【図２】本発明に関連する、システム間ハンドオーバシーケンスの例を示した図である。
【図３】本発明による第一の実施形態のシステム間ハンドオーバシーケンスを示した図である。
【図４】フォワードリンクの送信電力割当ての例を表した図である。
【図５】フォワードリンクのどの周波数帯をどのエリアのユーザに割当てるかを表した図である。
【図６】システムプロファイルメモリの説明図である。
【図７】ＱｏＳ管理メモリの説明図である。
【図８】本発明による実施形態におけるシステム構成図である。
【図９】本発明による第一の実施形態の基地局の機能ブロック図である。
【図１０】ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）についてのフローチャート図である。
【図１１】本発明による第二の実施形態のシステム間ハンドオーバシーケンスを示した図である。
【図１２】確認結果格納メモリの説明図である。
【図１３】実施先判定メトリック格納メモリの説明図である。
【図１４】ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）についてのフローチャート図である。
【図１５】ＱｏＳリソース確認要否判定フラグを記憶した判定フラグメモリの例である。
【図１６】本発明による第一の実施形態のＱｏＳリソース確認処理のフローチャート図である。
【図１７】本発明による第二の実施形態のＱｏＳリソース確認処理のフローチャート図である。
【図１８】本発明による第二の実施形態の基地局の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に限定されない。
１．第一の実施形態
１−１．システム・装置
図８は、本実施形態の動作を説明するためのシステム構成を示している。本システムは、移動機Ａ１０、無線システムＡの基地局１、無線システムＡの移動管理装置６、無線システムＢの基地局３、無線システムＢの移動管理装置７、監視装置８、バックボーンネットワーク９を備える。基地局１、３は、移動機Ａ１０と無線を使用したデータ通信を行う。移動機管理装置６、７は、移動機Ａ１０の呼情報管理、移動管理を行う。また、移動機管理装置６、７は、ＩＰネットワークを経由して移動機Ａ１０との間でデータ転送を行う機能も具備する。監視装置８ではサービス運用状況を把握するために各装置から呼処理動作の統計情報を収集する。監視装置８はそれぞれのシステム独立に接続されていても良いし、両方接続されていても良い。無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との間では、移動機Ａ１０のハンドオーバに必要な呼処理情報の転送が行われる。
【００１４】
第一の実施形態では、システム間ハンドオーバ候補の選択をハンドオーバ元の基地局で保持しているハンドオーバ先の無線通信システムのプロファイル情報を使用して決定する。
図９に、第一の実施形態における基地局の機能ブロック図を示す。基地局は、無線通信インタフェース２０、有線ネットワークインタフェース２１、データ処理部２２、呼処理制御部２３、ハンドオーバ制御部２４、ＱｏＳリソース確認部２５、ＱｏＳリソース管理部２６、ＱｏＳ情報管理部２７を備える。
無線通信インタフェース２０は、無線信号に対する変復調処理と、無線プロトコル処理を行う。有線ネットワークインタフェース２１は、移動機管理装置、監視装置、および他基地局との間の有線ネットワーク通信を行う。移動機との間の無線コネクションの確立は呼処理制御部２３により行われる。移動機との間で送受信するトラフィックデータはデータ処理部２２で処理され、ＱｏＳフローに対しては保証すべき遅延、帯域が確保されるようにトラフィック制御を行う。ハンドオーバ制御部２４は、移動機が測定した周辺基地局の電波状況を移動機から周期的に受信し、無線状態が良い基地局をハンドオーバ候補として選択する。また、ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補の選択には、ＱｏＳサービスの継続に適したシステムか判定するために、ハンドオーバ先の無線通信システムのプロファイル情報を使用する。図６（後述）のように、プロファイル情報は、システムプロファイルメモリ２８に格納されており、ハンドオーバメトリック情報を含む。ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ時にＱｏＳサービスの継続が必要な場合には、ハンドオーバ候補基地局でＱｏＳサービスが継続可能か問い合わせを行い、継続可能な場合にハンドオーバ先基地局として決定しハンドオーバを行う。ＱｏＳ情報管理部２７は、移動機が実施しているＱｏＳ情報を管理しており、ハンドオーバ実施時にＱｏＳサービスの継続が必要かどうかの判定を行う。図７（後述）のように、ＱｏＳ情報は、ＱｏＳ管理メモリ２９に格納されておりＱｏＳクラス毎に保証が必要な品質情報を含む。ＱｏＳリソース確認部２５は、ＱｏＳサービスの継続が必要な場合、有線ネットワークインタフェース２１を経由して、ハンドオーバ候補先の基地局に対してリソース確認要求メッセージを送信し、ハンドオーバ候補基地局でＱｏＳリソースを確保可能か問い合わせる。ＱｏＳリソース管理部２６は、基地局が確立可能な最大許容フロー数、及び、ＱｏＳサービスに割当可能なリソース数を管理しており、リソース確認要求メッセージを受信した場合に、ＱｏＳフローの割当が可能か判定し、有線ネットワークインタフェース２１を経由して、リソース確認応答メッセージを送信する。
【００１５】
図６は、システムプロファイルメモリの説明図である。
このシステムプロファイルメモリは、ハンドオーバ候補決定に使用するハンドオーバメトリックの例を示す（詳細は後述）。システムプロファイルメモリ２８は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））に応じたサービスを実施するのに適したシステムであるかどうかを表す指標であるメトリックを含む前記プロファイル情報を記憶する。
図７は、ＱｏＳ管理メモリの説明図である。
このＱｏＳ管理メモリは、ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）毎に保証が必要な品質の例を示す。ＱｏＳ管理メモリ２９は、ＱｏＳクラスに対応して、プライオリティ、ＱｏＳ保証が必要な通信品質（例、ディレイバジェット（許容遅延）、パケットロス率、保証ビットレート等）を記憶する。
【００１６】
１−２．動作概要
図３は、本発明の第一の実施形態によるハンドオーバシーケンスである。以下に、図３を参照してハンドオーバシーケンス動作を説明する。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ２００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳサービスを行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１からのパイロット信号と、無線システムＢの基地局３からのパイロット信号を受信している（ステップ２０１、２０２）。移動機Ａ１０は、無線システムＡ、Ｂからのパイロット信号の電波強度を測定し接続中の無線システムＡの基地局１に対して報告を行う（ステップ２０３）。無線システムＡの基地局１は、電波強度に基づいてハンドオーバ実施判定（ステップ２２０）を行う。例えば、基地局１の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、他の基地局の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、基地局１と他の基地局との電波強度の差が他の基地局の方が予め定められた閾値より高くなった場合等、適宜実施することができる。無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ実施が必要と判断した場合には、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４）を行う。図３では無線システムＡ、Ｂの２つのシステムを想定しているが、他にもハンドオーバ可能な無線システムが存在する場合には、ハンドオーバ候補選択の対象に含めることも可能である。この場合、複数の無線システムの基地局の中から、最も電波強度の良いものを選択する。ハンドオーバ候補選択の結果、ハンドオーバ候補として無線システムＢの基地局３が選択され、移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要な場合、無線システムＢの基地局３に対して、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めたリソース確認要求メッセージを送信する（ステップ２０５）。ＱｏＳ情報にはＱｏＳを保証するための許容遅延（例、許容パケット遅延）、保証ビットレートの情報が含まれる。これらのＱｏＳ情報を例えば非特許文献１で定義されているＱＣＩのようなＱｏＳクラスとして送信しても良い。無線システムＢの基地局３は、ＱｏＳリソース確認処理により、要求されたＱｏＳを保証可能か確認する（ステップ２２１）。
【００１７】
図１６は、ＱｏＳリソース確認処理のフローチャートを示している。この処理は、例えばＱｏＳリソース管理部２６が実行する。
ＱｏＳリソース管理部２６は、最初にリソース確認要求メッセージで通知されたＱｏＳフローを追加した後のトータルフロー数がその基地局で確立可能な最大許容フロー数以下であるか判定する（ステップ６０１）。例えば、基地局では、予め最大許容フロー数が設定され、現在確立されているフロー数を管理して把握しているため、フロー数を１加算又はＱｏＳクラス情報等により定められる数を加算した場合に最大許容フロー数以内であるか否かを判定すればよい。最大許容フロー数以下であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された保証ビットレートで送信可能な無線リソースを確保可能かどうか判定する（ステップ６０２）。無線リソースを確保可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳ情報で特定された許容遅延内にパケットを転送可能であるか判定する（ステップ６０３）。許容遅延内にパケットを転送可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳフロー追加可（ステップ６０４）として処理を終了する。それ以外の場合には、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳフロー追加不可として処理を終了する。
【００１８】
図３に戻り、ＱｏＳリソース確認処理の結果がリソースを確保不可の場合には、ＱｏＳリソース確保不可であることをリソース確認応答メッセージで返す（ステップ２０６）。リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ＱｏＳ追加不可の場合には、該基地局に対してハンドオーバ実施しないと判断する（ステップ２０７）。複数の無線システムの基地局をハンドオーバ候補選択の対象に含めた場合には、ステップ２０７でハンドオーバ実施しないと判断した無線システムの基地局を除いて、再度ステップ２０４のハンドオーバ候補選択から実施して、ハンドオーバ先を決定しても良い。ハンドオーバ実施しないと判断した場合、ハンドオーバ実施判定にて再びハンドオーバ実施が必要と判断されるまで、ハンドオーバ動作は停止する。
【００１９】
無線システムＡの基地局１は、移動機Ａ１０から電波強度報告の受信を継続的に行い（ステップ２０８）、ハンドオーバ実施判定にて再びハンドオーバ実施が必要と判断されると（ステップ２２２）、ハンドオーバ候補選択を行う（ステップ２０９）。ハンドオーバ候補として無線システムＢの基地局３が再度選択され、移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要な場合、無線システムＢの基地局３に対して、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めたリソース確認要求メッセージを送信する（ステップ２１０）。無線システムＢの基地局３は、図１６で説明したように、ＱｏＳリソース確認処理により、要求されたＱｏＳを保証可能なリソースを確保可能か確認し（ステップ２２３）、リソースを確保可能な場合には、ＱｏＳリソース確保可であることをリソース確認応答メッセージで返す（ステップ２１１）。リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ＱｏＳ追加可の場合には、該基地局に対してハンドオーバ実施すると判断し（ステップ２１２）、移動機Ａ１０に対して無線システムＢの基地局３へのハンドオーバ指示を行う（ステップ２１３）。移動機Ａ１０は、無線システムＢの基地局３へハンドオーバを実施し（ステップ２１４）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（ステップ２１５）。次に、移動機Ａ１０は、ＱｏＳフローの確立要求を行い（ステップ２１６）、無線システムＢの基地局３は、ＱｏＳフロー確立判定結果が確立可であれば（ステップ２１７）、ＱｏＳフロー確立成功通知を行う（ステップ２１８）。その後、ＱｏＳフローの無線コネクションを確立し、ＱｏＳサービスを継続する（ステップ２１９）。
【００２０】
図３のハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施判定を行う前に、ハンドオーバ候補先の無線システムの基地局に対してリソース確認要求（ステップ２０５、２１０）を行っており、その応答がＱｏＳ追加可（ステップ２１１）である場合にハンドオーバを実施することにより、ＱｏＳフロー確立判定（ステップ２１７）でＱｏＳフロー確立可となる確率を高めている。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳ情報を含めて送信しており、ＱｏＳ追加可としてリソース確認応答を返す場合には、無線システムＢの基地局３内に要求されたリソースを予約しておくことも可能である。予約したリソースは、ＱｏＳフロー確立要求（ステップ２１６）を受信するまで確保しておくが、一定期間ＱｏＳ確立要求が送られて来ない場合には解放し、他のユーザが使用できるようにすることもできる。
また、ステップ２０６で、無線システムＢの基地局３がＱｏＳリソース確保不可であることをリソース確認応答メッセージで返す場合に、無線システムＢの基地局３が同一無線システム内の他の基地局のリソース使用状況などに応じてハンドオーバ先として最適な基地局を選択可能である場合には、ハンドオーバ先リダイレクション情報としてリソース確認応答メッセージ内に含めて通知することも可能である。ハンドオーバ先リダイレクション情報を受信した無線システムＡの基地局１は、リダイレクション先の基地局に対してハンドオーバ可能である場合には、リダイレクション先の基地局に対して再度リソース確認要求を実施し、ハンドオーバシーケンスを継続することができる。ただし、ハンドオーバ候補の基地局でＱｏＳ追加不可の状態が続くことにより、ハンドオーバ実施不可の状態が続く場合には、従来通り無線強度に応じたハンドオーバ条件が成立した時点で最適な基地局にハンドオーバを実施するようにしてもよい。
【００２１】
１−３．ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）
ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）は、無線システムＡ内の複数の基地局と、図１で示した無線システムＡ以外の無線通信システムである無線システムＢ、Ｃ、Ｄの基地局とを、候補として行うことができる。ただし、以下の説明では、一例として、主に異なる無線通信システム間の候補選択に着目して説明する。システム間のハンドオーバ候補選択はシステム間のハンドオーバが必要となる条件が成立した場合にのみ実施するものとする。
図３のシーケンスでは、ステップ２０７でハンドオーバ実施しないと判定した場合、その後、ハンドオーバ実施判定（ステップ２２２）、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０９）が繰り返されるため、無線コネクション確立中の基地局から受信する電波品質が劣化した状態から本シーケンスを開始した場合には、ハンドオーバ先の選択処理を実施している間に無線品質が劣化していき、十分な候補選択が行われないままハンドオーバを実施せざるをえない状態になる場合が考えられるかもしれない。また、セル境界では他セルからの干渉による品質劣化により、十分なＱｏＳ保証を得られない可能性もあるかもしれない。よって、ハンドオーバ候補選択は、従来のシステム内のハンドオーバと比較して接続中の基地局の電波品質が良い状態から開始するとよい。以下にハンドオーバ候補選択の実施タイミングの一例を説明する。
【００２２】
図４は、無線システムＡの基地局が送信するフォワードリンクの送信電力割当の例を示している。無線システムＡの基地局１は、セルに近い場所にいる移動機に対しては送信電力を小さくした割当帯域Ａ３０、セル境界にいるユーザに対しては送信電力を大きくした割当帯域Ｃ３２を使用して無線リソースの割当を行い、中間の移動機に対しては割当帯域Ｂ３１を割当てるものとする。逆に、無線システムＡの基地局２は、セルに近い場所にいる移動機に対しては送信電力を小さくした割当帯域Ｃ３２、セル境界にいるユーザに対しては送信電力を大きくした割当帯域Ａ３０を使用して無線リソースの割当を行い、中間の移動機に対しては割当帯域Ｂ３１を割当てるものとする。
【００２３】
図５は、フォワードリンクのどの周波数帯をどのエリアのユーザに割当てるかを表した図である。この図は、図４のように送信出力の割当を決定した場合に、無線システムＡの基地局１と無線システムＡの基地局２のどのエリアで割当帯域Ａ、Ｂ、Ｃが使用されるかを表している。基地局間でセル境界に割当てる周波数帯域を別にすることでセル境界の移動機に対する電波環境を改善させている。例えば、移動機Ａ１０がセル境界へ移動した場合、送信電力を大きくした割当帯域Ｃ３２に移動機Ａ１０をスケジューリングすることにより、セル境界のユーザのＱｏＳ品質を確保するように動作する。セルに近い場所にいる移動機から受信する電波強度は大きく、セル境界の移動機から受信する電波強度は小さいことから、移動機をどの帯域の無線リソースに割当てるかどうかは、移動機から受信する電波強度を元に判断するものとする。ただし、セル境界の移動機が多くなると、割当帯域Ｃ３２の無線リソースが不足する可能性があり、セル境界のユーザに対しても割当帯域Ｂ３１、割当帯域Ａ３２を使用した無線リソースの割当を行わなければならない可能性がある。この場合、セル境界のユーザからすると電波環境が悪くなってしまうことになり、ＱｏＳの維持にも影響を与える可能性がある。このため、ハンドオーバ候補選択は、移動機への割当に必要な送信電力が、割当帯域Ａ３０から割当帯域Ｂ３１のように変化したことを契機に実施し、セル境界の帯域に割当てる移動機のＱｏＳフロー数が大きくならないようにハンドオーバ制御を行うようにすることができる。また、上述のような移動機への割当に必要な送信電力をクラス分けし、クラス間を移動した場合に無線システム間のハンドオーバ候補選択を実施する確率を指定し、セル境界に近づくに従って実施確率を高めることにより、段階的にシステム間ハンドオーバを行うことにより、セル境界でＱｏＳに割当てるリソース数を減らすとともに、必要以上のシステム間ハンドオーバが発生するのを防ぐことも可能である。
【００２４】
ハンドオーバ候補選択は、システム毎の優先度に基づいて実施することも可能である。
図６は、ハンドオーバ候補選択で使用するハンドオーバメトリックの例である。図６の情報は、予め設定しておくことができる。ハンドオーバメトリックは移動機が実施中のＱｏＳサービスを継続するためにどの無線システムを選択するのが適しているかの判定に使用し、ハンドオーバ元の基地局内でハンドオーバ先無線通信システムのプロファイル情報として保持する。非特許文献１によると、ＱｏＳサービスに必要とされる品質はＱｏＳクラス毎に定義され、各ＱｏＳクラスにはＱＣＩと呼ばれる識別情報が割り当てられている。ＱＣＩを用いて、例えば、図６のように音声、ストリーミングビデオ、ファイル転送の各サービスに対して、それぞれ１、４、９のＱＣＩを割り当てた場合を考える。ＱＣＩが１、４、９のサービスに対して保証すべきＱｏＳ品質の定義は、図７のようになっている。図７のプライオリティは値が小さい方が優先度が高く、ＱＣＩの値が１、４、９の順に優先度が高い。ディレイバジェットはＱｏＳ保証に必要とされる許容遅延を規定しており、この遅延を超えないようにパケット転送を行う必要がある。パケットロス率はサービスの継続に必要とされるロス率を規定しており、主に無線伝送でのパケットロスがこの値を超えないようにパケット転送を行う必要がある。ビットレート保証はＱＣＩが１、４の場合に必要であり、ＱＣＩとは別に保証すべきビットレートを設定する必要がある。
図６のハンドオーバメトリックは、各無線システムに適しているＱｏＳサービスをＱＣＩ毎にまとめたものである。メトリック値は最小値０、最大値７であり、値が大きい順にＱｏＳサービスに適した無線システムであることを表す。また、値が０の場合には対象無線システムをハンドオーバ候補から無条件に外すものとする。図６では無線システム毎にハンドオーバメトリックを定義したが、基地局毎に定義しても良い。
図６の無線システムＡは、例えばＥ−ＵＴＲＡＮシステムに相当し、全てのサービスに適しているが、サービス展開を始めたばかりで品質が安定していない場合があるためメトリックは中間的な値である４を設定している。無線システムＢは、例えば３Ｇ無線システムに相当し、セル半径が広く、サービスエリアも広く安定しているため、音声サービスに相当するＱＣＩ＝１のサービスに最も適した無線システムとなっており、メトリックは全無線システム内で最も大きい６を設定している。ただし、無線システムＢは、無線スループット性能が他システムに比べて劣る場合があるため、それ以外のＱＣＩに対するメトリックは小さく、２を設定している。無線システムＣは、例えばＷｉＭＡＸシステムに相当し、サービスエリアはある程度広いが、主にデータ通信を目的としたシステムのため、音声サービスは行わないものとし、ＱＣＩ＝１のメトリックは０を設定している。無線システムＣは、無線スループット性能が高いため、ＱＣＩ＝４、９のサービスに適しており、メトリックは高めの５を設定している。無線システムＤは、例えばＷｉ−Ｆｉシステムに相当し、サービスエリアは狭いが、無線スループットが高いため、大量のトラフィックを一斉に転送する場合に向いており、ＱＣＩ＝９のサービスに対しては、メトリックを７に設定している。無線システムＤは、音声サービスを行わないものとし、ＱＣＩ＝１のメトリックは０を設定している。
【００２５】
図１０は、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）についてのフローチャート図である。この図は、図６のハンドオーバメトリックを用いた場合の、ハンドオーバ候補選択の一例を示す。ここでは、ある一定の受信品質を満たした無線システムを対象に行われるものとする。以下に、フローチャートの各ステップの動作を説明する。この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行する。
ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補選択を実施する移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスを、図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照し、ＱＣＩのプライオリティが高い順にソートする（ステップ３０１）。次に、ハンドオーバ制御部２４は、図６に示したシステムプロファイルメモリを参照し、プライオリティが高いＱＣＩ順に、ハンドオーバメトリックを比較し、メトリックが最大のシステムを選択する（ステップ３０２）。ここで最もプライオリティが高いＱＣＩのメトリックが複数システムで同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、次にプライオリティの高いＱＣＩのメトリックを比較することにより、メトリックが最大のシステムを選択する。すべてのＱＣＩのメトリックが同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ランダムに選択する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムでサービス実施中のいずれかのＱＣＩに対するハンドオーバメトリックに０のものがあるかどうかを判定することにより、選択したシステムでＱｏＳサービスが実施可能かを判定する（ステップ３０３）。ステップ３０３の判定結果が、ＱｏＳ実施可能である場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムをハンドオーバ候補に決定し、ハンドオーバ候補選択処理を終了する。ステップ３０３の判定結果で、ＱｏＳ実施不可のサービスがある場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムをハンドオーバ候補から除外する（ステップ３０５）。選択したシステムをハンドオーバ候補から除外した場合、ハンドオーバ制御部２４は、全てのハンドオーバ候補を除外したかどうか判定する（ステップ３０６）。全てのハンドオーバ候補を除外した場合には、ハンドオーバ制御部２４は、システム間ハンドオーバ候補なし（ステップ３０７）として処理を終了する。全てのハンドオーバ候補が除外されていない場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ステップ３０２にてハンドオーバメトリックが最大のシステムを再選択し、終了条件が成立するまで処理を継続する。
例えば、ＱＣＩ＝４（ストリーミングビデオ）、ＱＣＩ＝９（ファイル転送）のサービスを実施中の移動機Ａ１０が、ハンドオーバ候補選択を行う場合に、図６のハンドオーバメトリックを用いて、図１０のフローチャートを適用すると以下のようになる。ＱＣＩのプライオリティが、ＱＣＩ＝４の場合には５、ＱＣＩ＝９の場合には９のため、ＱＣＩ＝４，ＱＣＩ＝９の順に優先度は高くなる（ステップ３０１相当）。ＱＣＩ＝４に対してハンドオーバメトリックが最大のシステムを選択すると、無線システムＣが最も値の大きい５となっており、無線システムＣをハンドオーバメトリック最大のシステムとして選択する（ステップ３０２相当）。移動機Ａ１０がサービス実施中のＱＣＩ４、９に対して、無線システムＣのハンドオーバメトリックが０であるかを確認すると、両方５が設定されておりサービスは実施可能と判定する（ステップ３０３相当）。これにより、無線システムＣをハンドオーバ候補に決定する（ステップ３０４相当）。
【００２６】
２．第二の実施形態
２−１．システム・装置
システムについては、第一の実施形態で説明したものと同様である。
図１８に、第二の実施形態における基地局の機能ブロック図を示す。ＱｏＳリソース確認部２５は、他無線システムからＱｏＳサービスを保証可能なフロー数を取得し、後述の図１２に示すようなフロー数情報を確認結果格納メモリ１８に格納する。ハンドオーバ制御部２４は、確認結果格納メモリ１８の情報と、システムプロファイルメモリ２８に格納されているハンドオーバメトリック情報を用いて算出した、後述の図１３に示すような実施先判定メトリックを実施先判定メトリック格納メモリ１９に格納し、ハンドオーバ実施先の選択を行う。詳細な動作は、後述の図１１のシーケンスで説明する。
なお、第二の実施形態において、第一の実施形態と同じ参照番号のブロックや構成は、上述したものと同様である。
【００２７】
図１２は、確認結果格納メモリの説明図である。
確認結果格納メモリ１８は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）に応じて、ハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数を記憶する。
図１３は、実施先判定メトリック格納メモリの説明図である。
実施先判定メトリック格納メモリ１９は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）に応じて、算出されたハンドオーバ実施先メトリックを記憶する。
【００２８】
２−２．動作概要
図１１は、本発明の第二の実施形態によるハンドオーバシーケンスである。第二の実施形態では、システム間ハンドオーバ候補の選択をハンドオーバ先のリソースの空き情報を使用して行う。
以下に、図１１の形態におけるハンドオーバシーケンス動作を説明する。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ４００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳサービスを行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４からのパイロット信号を受信している（ステップ４０１〜４０３）。移動機Ａ１０は、無線システムＡ、Ｂ、Ｃからのパイロット信号の電波強度を測定し接続中の無線システムＡの基地局１に対して報告を行う（ステップ４０４）。無線システムＡの基地局１は、電波強度に基づいてハンドオーバ実施判定（ステップ４１７）を行う。例えば、基地局１の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、他の基地局の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、基地局１と他の基地局との電波強度の差が他の基地局の方が予め定められた閾値より高くなった場合等、適宜実施することができる。無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ先の基地局で移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要で、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４の電波強度が一定以上と判断した場合に、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４に対してリソース確認要求を送信する（ステップ４０５、４０６）。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めて送信する。ＱｏＳ情報にはＱｏＳを保証するための許容パケット遅延（例、許容パケット遅延）、保証ビットレートの情報が含まれる。これらのＱｏＳ情報を例えば非特許文献１で定義されているＱＣＩのようなＱｏＳクラス情報として送信しても良い。リソース確認要求を受信した無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４は、ＱｏＳリソース確認処理を行い、要求されたＱｏＳを保証可能なフロー数を計算する（ステップ４１８、４１９）。
【００２９】
図１７は、ＱｏＳリソース確認処理のフローチャートを示している。この処理は、例えばＱｏＳリソース管理部２６が実行する。また、本フローチャートはＱｏＳフロー毎に実施する。
ＱｏＳリソース管理部２６は、最初に保証可能なＱｏＳフロー数を０に初期化する（ステップ７０１）。次に、ＱｏＳリソース管理部２６は、リソース確認要求メッセージで通知されたＱｏＳフローを追加した後のトータルフロー数がその基地局で確立可能な最大許容フロー数以下であるか判定する（ステップ７０２）。例えば、基地局では、予め最大許容フロー数が設定され、現在確立されているフロー数を管理して把握しているため、フロー数を１加算又はＱｏＳクラス情報等により定められる数を加算した場合に最大許容フロー数以内であるか否かを判定すればよい。最大許容フロー数以下であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された保証ビットレートで送信可能な無線リソースを確保可能かどうか判定する（ステップ７０３）。無線リソースを確保可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された許容遅延内にパケットを転送可能であるか判定する（ステップ７０４）。許容遅延内にパケットを転送可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、保証可能なＱｏＳフロー数に１を加えてカウントアップする（ステップ７０５）。ＱｏＳリソース管理部２６は、該基地局でのリソース状態を、ＱｏＳフローを追加した場合の仮のリソース状態に更新し（ステップ７０６）、再度ステップ７０２から実施することにより、ＱｏＳ保証可能な限りフロー数のカウントアップを継続する。ステップ７０２〜７０４の条件が成立しなくなった場合に、ＱｏＳリソース管理部２６は、処理を終了する。
【００３０】
図１１に戻り、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳリソース確認処理を終えると、計算した保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて送信する（ステップ４０７、４０８）。
図１２は、各無線システム基地局でハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数の例を示しており、他無線システムからＱｏＳを保証可能なフロー数を取得した結果は、確認結果格納メモリ１８に格納する。
リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）を行う。ハンドオーバ実施先判定で無線システムＢの基地局３が選択された場合、移動機Ａ１０に対して無線システムＢの基地局３へのハンドオーバ指示を行う（ステップ４０９）。移動機Ａ１０は無線システムＢの基地局３へハンドオーバを実施し（ステップ４１０）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（ステップ４１１）。次に、移動機Ａ１０はＱｏＳフローの確立要求を行い（ステップ４１２）、無線システムＢの基地局３はＱｏＳフロー確立判定結果が確立可であれば（ステップ４１３）、ＱｏＳフロー確立成功通知を行う（ステップ４１４）。その後、ＱｏＳフローの無線コネクションを確立し、ＱｏＳサービスを継続する（ステップ４１５）
【００３１】
図１１のハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）において、各無線システム内でＱｏＳサービスを保証可能なフロー数を用いて判定を行うことにより、ＱｏＳフロー確立可となる確率を高めるとともに、各システムで実施するＱｏＳフローを分散することが可能となる。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳ情報を含めて送信しており、リソース確認応答を返す場合には、各無線システムの基地局にて要求されたリソースを予約しておくことも可能である。予約したリソースは、ＱｏＳフロー確立要求（ステップ４１２）を受信するまで確保しておくが、一定期間ＱｏＳ確立要求が送られて来ない場合には解放し、他のユーザが使用できるようにすることもできる。
【００３２】
２−３．ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）
図１４は、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）についてのフローチャート図である。ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）の例を、図１４のフローチャートを用いて説明する。図１４の判定例では、各無線システム内でＱｏＳサービスを保証可能なフロー数と、図６のハンドオーバメトリックの値を用いて、判定に使用するメトリックをハンドオーバ実施先判定メトリックとして再計算し、ハンドオーバ実施先判定を行っている。実施先判定メトリックは次式により算出される。
実施先判定メトリック ＝ＱｏＳサービスを保証可能なフロー数 × ハンドオーバメトリック
以下に、図１４のフローチャートの各ステップの動作を説明する。この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行する。
ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補選択を実施する移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスを、図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照し、ＱＣＩのプライオリティが高い順にソートする（ステップ５０１）。次に、ハンドオーバ制御部２４は、図６に示したシステムプロファイルメモリと図１２に示した確認結果格納メモリを参照し、各無線システムに対して、ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）毎にハンドオーバ実施先となる基地局毎に実施先判定メトリックを算出する（ステップ５０２）。ここで、図１３は、実施先判定メトリックの算出結果の例を示している。図６のハンドオーバメトリックと、図１２に示す各無線システム基地局でハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数を用いた場合に算出される実施先判定メトリックは図１３のようになり、ハンドオーバ制御部２４は、算出された実施先判定メトリックを実施先判定メトリック格納メモリ１９に格納する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、プライオリティが高いＱＣＩ順に、実施先判定メトリックを比較し、メトリックが最大の基地局を選択する（ステップ５０３）。ここで最もプライオリティが高いＱＣＩのメトリックが複数基地局で同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、次にプライオリティの高いＱＣＩのメトリックを比較することにより、メトリックが最大の基地局を選択する。また、ハンドオーバ制御部２４は、すべてのＱＣＩのメトリックが同じ値の場合には、ランダムに選択する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局でサービス実施中のいずれかのＱＣＩに対するハンドオーバメトリックに０のものがあるかどうかを判定することにより、選択した基地局でＱｏＳサービスが継続可能かを判定する（ステップ５０４）。ステップ５０４の判定結果が、ＱｏＳ継続可能である場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局をハンドオーバ実施先として決定し、ハンドオーバ実施先判定処理を終了する。ステップ５０５の判定結果で、ＱｏＳ継続不可のサービスがある場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局をハンドオーバ実施先から除外する（ステップ５０６）。選択した基地局をハンドオーバ実施先から除外した場合、ハンドオーバ制御部２４は、全てのハンドオーバ実施先候補の基地局を除外したかどうか判定する（ステップ５０７）。全てのハンドオーバ実施先候補を除外した場合には、ハンドオーバ制御部２４は、システム間ハンドオーバ実施先なし（ステップ５０８）として処理を終了する。全てのハンドオーバ実施先候補が除外されていない場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ステップ５０３にて実施先判定メトリックが最大の基地局を再選択し、終了条件が成立するまで処理を継続する。
【００３３】
例えば、ＱＣＩ＝４（ストリーミングビデオ）、ＱＣＩ＝９（ファイル転送）のサービスを実施中の移動機Ａ１０が、ハンドオーバ実施先判定を行う場合に、図１３の実施先判定メトリックを用いて、図１４のフローチャートを適用すると以下のようになる。ＱＣＩのプライオリティは、ＱＣＩ＝４の場合には５、ＱＣＩ＝９の場合には９のため、ＱＣＩ＝４，ＱＣＩ＝９の順に優先度は高くなる（ステップ５０１相当）。ＱＣＩ＝４に対して図１３の実施先判定メトリックが最大の基地局を選択すると、無線システムＢの基地局３と無線システムＤ基地局５が最も値の大きい６４となっており、まずはこの２つが選択される。この２つの基地局に対して、ＱＣＩ＝９の実施先判定メトリックが最大の基地局を選択すると、無線システムＢの基地局３が１２８、無線システムＤ基地局５が１１２であり、無線システムＢの基地局３が選択される（ステップ５０３相当）。移動機Ａ１０がサービス実施中のＱＣＩ４、９に対して、無線システムＢの基地局３のハンドオーバメトリックが０であるかを確認すると、両方５が設定されておりサービスは実施可能と判定する（ステップ５０４相当）。これにより、無線システムＢの基地局３をハンドオーバ実施先に決定する（ステップ５０５相当）。
【００３４】
なお、ハンドオーバ実施先判定で、ハンドオーバ実施先で確保可能なＱｏＳリソース数が０の状態が続くことにより、システム間ハンドオーバ実施先なし（ステップ５０８）と判定される状況が続く場合には、従来通り無線強度に応じたハンドオーバ条件が成立した場合にハンドオーバを実施することができる。この場合、ハンドオーバ実施先判定を行った基地局はＱｏＳリソースの確保に失敗したことを統計情報として収集し、監視装置８に対して報告する。監視装置８では蓄積された統計情報を元に、ハンドオーバ実施時にＱｏＳサービスが継続されないエリアとして特定し、そのエリアに基地局を新たに設置するなどしてエリアの最適化を実施することができる。
【００３５】
２−４．セル半径又は送信電力による処理
また、ハンドオーバ先の決定には、移動機の移動速度を考慮し、高速移動の場合にはセル半径が広いシステムを選択することも可能である。この場合、各基地局のメモリにセル半径をハンドオフ元の基地局に事前に設定しておく。この場合には、図１４のハンドオーバ実施先判定フローチャートのステップ５０２の実施先判定メトリックを、次式により算出する。セル半径はエリアの広さを表す指標であり、各基地局の送信電力に置き換えてもよい。
実施先判定メトリック ＝ ＱｏＳサービスを保証可能なフロー数 × ハンドオーバメトリック × 該基地局のセル半径
ＧＰＳ情報やジャイロセンサーなどを用いることにより移動機が高速移動状態であることを判断し、ある一定以上の速さで移動していると判断した場合に、セル半径を考慮した実施先判定メトリックを使用してハンド―オーバ実施先判定を行うことができる。これにより、高速移動中の移動機はセル半径の広い基地局に対してハンドオーバを実施する確率が高まる。
【００３６】
２−５．ＱｏＳ保証の必要ない移動機
また、ベストエフォートサービスのみを実施している移動機など、ＱｏＳ保証の必要がない移動機に対しては、図１１のリソース確認要求（ステップ４０５、４０６）を実施せずにハンドオーバ実施することも可能である。
図１５は、ＱｏＳリソース確認要否判定フラグを記憶した判定フラグメモリの例である。リソース確認要求をスキップ可能かどうかは、図１５に示すＱｏＳリソース確認要否判定フラグを元に実施する。本フラグ情報は、システムプロファイルメモリ２８内に事前に格納しておく。
この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行することができる。
ハンドオーバ制御部２４は、システムプロファイルメモリ内の判定フラグメモリを参照し、フラグが１であればスキップ可、０であればスキップ不可とする。図１５の例では、無線システムＤのＱＣＩ＝９のサービスに対して１が設定されており、ＱＣＩ＝９のサービスのみを実施している移動機は、リソース確認要求を実施せずに無線システムＤにハンドオーバを実施可能である。この場合、ハンドオーバ制御部２４は、図１１のハンドオーバ実施判定（ステップ４１７）にてリソース確認要求をスキップ可能であること判断すると、リソース確認要求を実施せずに、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）を行い、無条件に無線システムＤの基地局を選択し、移動機に対してハンドオーバ指示を行う。無線システムＤは、例えばＷｉ−Ｆｉを想定しており、セル半径は狭いが無線スループットは高いため、そのエリア内のベストエフォートトラフィックを無条件に無線システムＤに流し、データオフロードを実施することが可能である。なお、ＱｏＳに適さない無線システムに対してハンドオーバした後、ＱｏＳサービスを開始した移動機は、ＱｏＳサービスの起動に伴い、再びＱｏＳ保証に適したシステムを選択してハンドオーバを実施する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は無線通信方式、無線通信規格、標準規格、プロトコル等の異なるシステム間のハンドオーバーに適宜適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１〜２ 無線通信システムＡの基地局
３ 無線通信システムＢの基地局
４ 無線通信システムＣの基地局
５ 無線通信システムＤの基地局
６ 無線システムＡの移動管理装置
７ 無線システムＢの移動管理装置
８ 監視装置
９ バックボーンＩＰネットワーク
１０ 移動機Ａ
１８ 確認結果格納メモリ
１９ 実施先判定メトリック格納メモリ
２０ 無線通信インタフェース
２１ 有線ネットワークインタフェース
２２ データ処理部
２３ 呼処理制御部
２４ ハンドオーバ制御部
２５ ＱｏＳリソース確認部
２６ ＱｏＳリソース管理部
２７ ＱｏＳ情報管理部
２８ システムプロフィルメモリ
２９ ＱｏＳ管理メモリ
３０ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ａ
３１ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ｂ
３２ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ｃ
１００〜１１０ 従来のハンドオーバシーケンスのステップ
２００〜２２３ 第一の実施形態のハンドオーバシーケンスのステップ
３００〜３０８ ハンドオーバ候補選択フローチャートのステップ
４００〜４１９ 第二の実施形態のハンドオーバシーケンスのステップ
５００〜５０９ ハンドオーバ実施先判定フローチャートのステップ
６００〜６０６ 第一の実施形態のＱｏＳリソース確認処理フローチャートのステップ
７００〜７０７ 第二の実施形態のＱｏＳリソース確認処理フローチャートのステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法及びシステム、基地局に係り、特に、異なる無線通信の（標準）規格・プロトコル等を使用するシステム間を移動機がサービスを継続しながらハンドオーバ可能な無線通信方法及びシステム、基地局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムには、標準規格の異なる複数のシステムが存在している。例えば、３ＧＰＰ２（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２）のＨＲＰＤ（Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ）システム、３ＧＰＰのＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムなどが混在する場合が想定される。これらの規格の異なる無線通信システムで通信を行うことが出来るエリアを跨いて移動機が移動した場合などに、移動機が現在行っているサービスを継続しながら無線通信システムの切替えを行うためのインタワーク技術に対する取り組みも始まっている。例えば、ＨＲＰＤシステムとＥ−ＵＴＲＡＮシステムのインタワークに関する標準規格は、非特許文献１あるいは非特許文献２で定められている。
【０００３】
図１は、複数の無線システムが存在するエリアを表した図である。この図は、複数の無線通信システムが混在するエリアの例であり、移動機が無線システムＡ〜Ｄの基地局（１〜５）と通信する際の無線品質の良いエリアを表している。図１において、無線システムＡの基地局（１、２）はＥ−ＵＴＲＡＮに対応した基地局、無線システムＢの基地局３は３Ｇ無線システムに対応した基地局、無線システムＣの基地局４はＷｉＭＡＸに対応した基地局、無線システムＤの基地局５はＷｉ−Ｆｉに対応した基地局を想定している。移動機Ａはこれら全ての無線通信システムで通信可能な機能を備えており、サービスを継続しながら無線通信システム間をハンドオーバ可能となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ、［平成２３年１月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／−ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ−＞
【非特許文献２】Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２（３ＧＰＰ２） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ ２、［平成２３年１月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ２．ｏｒｇ／Ｐｕｂｌｉｃ＿ｈｔｍｌ／ｓｐｅｃｓ／ｉｎｄｅｘ．ｃｆｍ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２は、本発明及び実施形態に関連する無線通信システム間のハンドオーバシーケンスの例である。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ１００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：サービス品質）を保証したサービス（以下、ＱｏＳサービス呼ぶ場合がある。）を行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１からのパイロット信号と、無線システムＢの基地局３からのパイロット信号を受信している（ステップ１０１、１０２）。移動機Ａは、無線システムＡ、Ｂからのパイロット信号の電波強度を測定し、接続中の無線システムＡの基地局１に対してその報告を行う（ステップ１０３）。無線システムＡの基地局１は、移動機が報告してきた無線システムＡの電波強度と、無線システムＢの電波強度を比較しハンドオーバを実施すべきか判定する（ステップ１０４）。基地局１は、無線システムＢの基地局３にハンドオーバすべきと判定した場合には、移動機Ａ１０に対してハンドオーバの実施を指示する（ステップ１０５）。ハンドオーバ指示を受け取った移動機Ａ１０は、無線システムＢの基地局３へのハンドオーバを実施し（１０６）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（１０７）。これにより、ベストエフォートフローに割り当てられているサービスはハンドオーバ後も継続可能となる。ここで、移動機Ａ１０が無線システムＡの基地局１で行っていたＱｏＳサービスを継続したい場合、移動機Ａ１０は無線システムＢの基地局３に対してＱｏＳフローの確立要求を行う（ステップ１０８）。無線システムＢの基地局３はＱｏＳフロー確立判定（ステップ１０９）を行い、結果、ＱｏＳの品質を保証可能な無線リソースを確保できないなどの理由により確立不可と判定した場合には、ＱｏＳフローの確立失敗を移動機Ａ１０に通知する（ステップ１１０）。
図２に示した、ハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施判定（ステップ１０４）において、無線システムＢの基地局３でＱｏＳサービスを継続可能か考慮していないため、無線システムＢの基地局３にてＱｏＳフローに割当てるリソースに空きがない場合には、ハンドオーバ後のＱｏＳフローの確立（ステップ１０９）に失敗し、ＱｏＳサービスが継続できなくなるという課題がある。このようなハンドオーバ方式では、ＱｏＳフローの確立は移動機とハンドオーバ先の無線システムとの間で行われ、ハンドオーバ元の無線システムの基地局では感知していなかった。
このように、従来は、無線通信の（標準）規格・プロトコル等の異なる無線システム間でのハンドオーバを実施した場合に、ハンドオーバ先のシステムでＱｏＳフローの追加に失敗すると、ＱｏＳサービスが継続できなくなる場合があった。
本発明は、以上の点に鑑み、無線通信の（標準）規格・プロトコル等（以下、通信規格と呼ぶ場合がある。）の異なる無線システム間でのハンドオーバを実施した場合に、ＱｏＳサービスが継続可能な確率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、特に、通信規格が異なる無線技術を使用する無線通信システム間でハンドオーバを実施する際に、ハンドオーバ実施前にハンドオーバ先のシステムでＱｏＳサービスを継続可能か問い合わせて、継続可能であればハンドオーバを実施する。また、本発明は、リソースに余裕がある無線システムの基地局に対して優先的にハンドオーバを実施することにより、異なる無線通信システム間でＱｏＳサービスを分散させることができる。
【０００７】
本発明の第１の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法、及び、無線通信システムであって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法、及び、無線通信システムが提供される。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法、及び、無線通信システムであって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法、及び、無線通信システムが提供される。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した他の基地局のいずれかが、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記他の基地局のいずれかから、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記他の基地局へハンドオーバすることを特徴とする基地局が提供される。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局が、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの前記他の基地局のいずれかを選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記他の基地局のいずれかへハンドオーバすることを特徴とする基地局が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、ハンドオーバ先のシステムでＱｏＳサービスが継続可能な状態の時にハンドオーバすることにより、ＱｏＳサービスが継続可能な確率を高めることができる。また、本発明によると、システム間でＱｏＳサービスを分散させ、特定のシステムに負荷が集中することによる品質劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】複数の無線システムが存在するエリアを表した図である。
【図２】本発明に関連する、システム間ハンドオーバシーケンスの例を示した図である。
【図３】本発明による第一の実施形態のシステム間ハンドオーバシーケンスを示した図である。
【図４】フォワードリンクの送信電力割当ての例を表した図である。
【図５】フォワードリンクのどの周波数帯をどのエリアのユーザに割当てるかを表した図である。
【図６】システムプロファイルメモリの説明図である。
【図７】ＱｏＳ管理メモリの説明図である。
【図８】本発明による実施形態におけるシステム構成図である。
【図９】本発明による第一の実施形態の基地局の機能ブロック図である。
【図１０】ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）についてのフローチャート図である。
【図１１】本発明による第二の実施形態のシステム間ハンドオーバシーケンスを示した図である。
【図１２】確認結果格納メモリの説明図である。
【図１３】実施先判定メトリック格納メモリの説明図である。
【図１４】ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）についてのフローチャート図である。
【図１５】ＱｏＳリソース確認要否判定フラグを記憶した判定フラグメモリの例である。
【図１６】本発明による第一の実施形態のＱｏＳリソース確認処理のフローチャート図である。
【図１７】本発明による第二の実施形態のＱｏＳリソース確認処理のフローチャート図である。
【図１８】本発明による第二の実施形態の基地局の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に限定されない。
１．第一の実施形態
１−１．システム・装置
図８は、本実施形態の動作を説明するためのシステム構成を示している。本システムは、移動機Ａ１０、無線システムＡの基地局１、無線システムＡの移動管理装置６、無線システムＢの基地局３、無線システムＢの移動管理装置７、監視装置８、バックボーンネットワーク９を備える。基地局１、３は、移動機Ａ１０と無線を使用したデータ通信を行う。移動機管理装置６、７は、移動機Ａ１０の呼情報管理、移動管理を行う。また、移動機管理装置６、７は、ＩＰネットワークを経由して移動機Ａ１０との間でデータ転送を行う機能も具備する。監視装置８ではサービス運用状況を把握するために各装置から呼処理動作の統計情報を収集する。監視装置８はそれぞれのシステム独立に接続されていても良いし、両方接続されていても良い。無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との間では、移動機Ａ１０のハンドオーバに必要な呼処理情報の転送が行われる。
【００１４】
第一の実施形態では、システム間ハンドオーバ候補の選択をハンドオーバ元の基地局で保持しているハンドオーバ先の無線通信システムのプロファイル情報を使用して決定する。
図９に、第一の実施形態における基地局の機能ブロック図を示す。基地局は、無線通信インタフェース２０、有線ネットワークインタフェース２１、データ処理部２２、呼処理制御部２３、ハンドオーバ制御部２４、ＱｏＳリソース確認部２５、ＱｏＳリソース管理部２６、ＱｏＳ情報管理部２７を備える。
無線通信インタフェース２０は、無線信号に対する変復調処理と、無線プロトコル処理を行う。有線ネットワークインタフェース２１は、移動機管理装置、監視装置、および他基地局との間の有線ネットワーク通信を行う。移動機との間の無線コネクションの確立は呼処理制御部２３により行われる。移動機との間で送受信するトラフィックデータはデータ処理部２２で処理され、ＱｏＳフローに対しては保証すべき遅延、帯域が確保されるようにトラフィック制御を行う。ハンドオーバ制御部２４は、移動機が測定した周辺基地局の電波状況を移動機から周期的に受信し、無線状態が良い基地局をハンドオーバ候補として選択する。また、ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補の選択には、ＱｏＳサービスの継続に適したシステムか判定するために、ハンドオーバ先の無線通信システムのプロファイル情報を使用する。図６（後述）のように、プロファイル情報は、システムプロファイルメモリ２８に格納されており、ハンドオーバメトリック情報を含む。ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ時にＱｏＳサービスの継続が必要な場合には、ハンドオーバ候補基地局でＱｏＳサービスが継続可能か問い合わせを行い、継続可能な場合にハンドオーバ先基地局として決定しハンドオーバを行う。ＱｏＳ情報管理部２７は、移動機が実施しているＱｏＳ情報を管理しており、ハンドオーバ実施時にＱｏＳサービスの継続が必要かどうかの判定を行う。図７（後述）のように、ＱｏＳ情報は、ＱｏＳ管理メモリ２９に格納されておりＱｏＳクラス毎に保証が必要な品質情報を含む。ＱｏＳリソース確認部２５は、ＱｏＳサービスの継続が必要な場合、有線ネットワークインタフェース２１を経由して、ハンドオーバ候補先の基地局に対してリソース確認要求メッセージを送信し、ハンドオーバ候補基地局でＱｏＳリソースを確保可能か問い合わせる。ＱｏＳリソース管理部２６は、基地局が確立可能な最大許容フロー数、及び、ＱｏＳサービスに割当可能なリソース数を管理しており、リソース確認要求メッセージを受信した場合に、ＱｏＳフローの割当が可能か判定し、有線ネットワークインタフェース２１を経由して、リソース確認応答メッセージを送信する。
【００１５】
図６は、システムプロファイルメモリの説明図である。
このシステムプロファイルメモリは、ハンドオーバ候補決定に使用するハンドオーバメトリックの例を示す（詳細は後述）。システムプロファイルメモリ２８は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ（ＱｏＳ Ｃｌａｓｓ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））に応じたサービスを実施するのに適したシステムであるかどうかを表す指標であるメトリックを含む前記プロファイル情報を記憶する。
図７は、ＱｏＳ管理メモリの説明図である。
このＱｏＳ管理メモリは、ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）毎に保証が必要な品質の例を示す。ＱｏＳ管理メモリ２９は、ＱｏＳクラスに対応して、プライオリティ、ＱｏＳ保証が必要な通信品質（例、ディレイバジェット（許容遅延）、パケットロス率、保証ビットレート等）を記憶する。
【００１６】
１−２．動作概要
図３は、本発明の第一の実施形態によるハンドオーバシーケンスである。以下に、図３を参照してハンドオーバシーケンス動作を説明する。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ２００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳサービスを行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１からのパイロット信号と、無線システムＢの基地局３からのパイロット信号を受信している（ステップ２０１、２０２）。移動機Ａ１０は、無線システムＡ、Ｂからのパイロット信号の電波強度を測定し接続中の無線システムＡの基地局１に対して報告を行う（ステップ２０３）。無線システムＡの基地局１は、電波強度に基づいてハンドオーバ実施判定（ステップ２２０）を行う。例えば、基地局１の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、他の基地局の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、基地局１と他の基地局との電波強度の差が他の基地局の方が予め定められた閾値より高くなった場合等、適宜実施することができる。無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ実施が必要と判断した場合には、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４）を行う。図３では無線システムＡ、Ｂの２つのシステムを想定しているが、他にもハンドオーバ可能な無線システムが存在する場合には、ハンドオーバ候補選択の対象に含めることも可能である。この場合、複数の無線システムの基地局の中から、最も電波強度の良いものを選択する。ハンドオーバ候補選択の結果、ハンドオーバ候補として無線システムＢの基地局３が選択され、移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要な場合、無線システムＢの基地局３に対して、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めたリソース確認要求メッセージを送信する（ステップ２０５）。ＱｏＳ情報にはＱｏＳを保証するための許容遅延（例、許容パケット遅延）、保証ビットレートの情報が含まれる。これらのＱｏＳ情報を例えば非特許文献１で定義されているＱＣＩのようなＱｏＳクラスとして送信しても良い。無線システムＢの基地局３は、ＱｏＳリソース確認処理により、要求されたＱｏＳを保証可能か確認する（ステップ２２１）。
【００１７】
図１６は、ＱｏＳリソース確認処理のフローチャートを示している。この処理は、例えばＱｏＳリソース管理部２６が実行する。
ＱｏＳリソース管理部２６は、最初にリソース確認要求メッセージで通知されたＱｏＳフローを追加した後のトータルフロー数がその基地局で確立可能な最大許容フロー数以下であるか判定する（ステップ６０１）。例えば、基地局では、予め最大許容フロー数が設定され、現在確立されているフロー数を管理して把握しているため、フロー数を１加算又はＱｏＳクラス情報等により定められる数を加算した場合に最大許容フロー数以内であるか否かを判定すればよい。最大許容フロー数以下であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された保証ビットレートで送信可能な無線リソースを確保可能かどうか判定する（ステップ６０２）。無線リソースを確保可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳ情報で特定された許容遅延内にパケットを転送可能であるか判定する（ステップ６０３）。許容遅延内にパケットを転送可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳフロー追加可（ステップ６０４）として処理を終了する。それ以外の場合には、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳフロー追加不可として処理を終了する。
【００１８】
図３に戻り、ＱｏＳリソース確認処理の結果がリソースを確保不可の場合には、ＱｏＳリソース確保不可であることをリソース確認応答メッセージで返す（ステップ２０６）。リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ＱｏＳ追加不可の場合には、該基地局に対してハンドオーバ実施しないと判断する（ステップ２０７）。複数の無線システムの基地局をハンドオーバ候補選択の対象に含めた場合には、ステップ２０７でハンドオーバ実施しないと判断した無線システムの基地局を除いて、再度ステップ２０４のハンドオーバ候補選択から実施して、ハンドオーバ先を決定しても良い。ハンドオーバ実施しないと判断した場合、ハンドオーバ実施判定にて再びハンドオーバ実施が必要と判断されるまで、ハンドオーバ動作は停止する。
【００１９】
無線システムＡの基地局１は、移動機Ａ１０から電波強度報告の受信を継続的に行い（ステップ２０８）、ハンドオーバ実施判定にて再びハンドオーバ実施が必要と判断されると（ステップ２２２）、ハンドオーバ候補選択を行う（ステップ２０９）。ハンドオーバ候補として無線システムＢの基地局３が再度選択され、移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要な場合、無線システムＢの基地局３に対して、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めたリソース確認要求メッセージを送信する（ステップ２１０）。無線システムＢの基地局３は、図１６で説明したように、ＱｏＳリソース確認処理により、要求されたＱｏＳを保証可能なリソースを確保可能か確認し（ステップ２２３）、リソースを確保可能な場合には、ＱｏＳリソース確保可であることをリソース確認応答メッセージで返す（ステップ２１１）。リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ＱｏＳ追加可の場合には、該基地局に対してハンドオーバ実施すると判断し（ステップ２１２）、移動機Ａ１０に対して無線システムＢの基地局３へのハンドオーバ指示を行う（ステップ２１３）。移動機Ａ１０は、無線システムＢの基地局３へハンドオーバを実施し（ステップ２１４）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（ステップ２１５）。次に、移動機Ａ１０は、ＱｏＳフローの確立要求を行い（ステップ２１６）、無線システムＢの基地局３は、ＱｏＳフロー確立判定結果が確立可であれば（ステップ２１７）、ＱｏＳフロー確立成功通知を行う（ステップ２１８）。その後、ＱｏＳフローの無線コネクションを確立し、ＱｏＳサービスを継続する（ステップ２１９）。
【００２０】
図３のハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施判定を行う前に、ハンドオーバ候補先の無線システムの基地局に対してリソース確認要求（ステップ２０５、２１０）を行っており、その応答がＱｏＳ追加可（ステップ２１１）である場合にハンドオーバを実施することにより、ＱｏＳフロー確立判定（ステップ２１７）でＱｏＳフロー確立可となる確率を高めている。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳ情報を含めて送信しており、ＱｏＳ追加可としてリソース確認応答を返す場合には、無線システムＢの基地局３内に要求されたリソースを予約しておくことも可能である。予約したリソースは、ＱｏＳフロー確立要求（ステップ２１６）を受信するまで確保しておくが、一定期間ＱｏＳ確立要求が送られて来ない場合には解放し、他のユーザが使用できるようにすることもできる。
また、ステップ２０６で、無線システムＢの基地局３がＱｏＳリソース確保不可であることをリソース確認応答メッセージで返す場合に、無線システムＢの基地局３が同一無線システム内の他の基地局のリソース使用状況などに応じてハンドオーバ先として最適な基地局を選択可能である場合には、ハンドオーバ先リダイレクション情報としてリソース確認応答メッセージ内に含めて通知することも可能である。ハンドオーバ先リダイレクション情報を受信した無線システムＡの基地局１は、リダイレクション先の基地局に対してハンドオーバ可能である場合には、リダイレクション先の基地局に対して再度リソース確認要求を実施し、ハンドオーバシーケンスを継続することができる。ただし、ハンドオーバ候補の基地局でＱｏＳ追加不可の状態が続くことにより、ハンドオーバ実施不可の状態が続く場合には、従来通り無線強度に応じたハンドオーバ条件が成立した時点で最適な基地局にハンドオーバを実施するようにしてもよい。
【００２１】
１−３．ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）
ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）は、無線システムＡ内の複数の基地局と、図１で示した無線システムＡ以外の無線通信システムである無線システムＢ、Ｃ、Ｄの基地局とを、候補として行うことができる。ただし、以下の説明では、一例として、主に異なる無線通信システム間の候補選択に着目して説明する。システム間のハンドオーバ候補選択はシステム間のハンドオーバが必要となる条件が成立した場合にのみ実施するものとする。
図３のシーケンスでは、ステップ２０７でハンドオーバ実施しないと判定した場合、その後、ハンドオーバ実施判定（ステップ２２２）、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０９）が繰り返されるため、無線コネクション確立中の基地局から受信する電波品質が劣化した状態から本シーケンスを開始した場合には、ハンドオーバ先の選択処理を実施している間に無線品質が劣化していき、十分な候補選択が行われないままハンドオーバを実施せざるをえない状態になる場合が考えられるかもしれない。また、セル境界では他セルからの干渉による品質劣化により、十分なＱｏＳ保証を得られない可能性もあるかもしれない。よって、ハンドオーバ候補選択は、従来のシステム内のハンドオーバと比較して接続中の基地局の電波品質が良い状態から開始するとよい。以下にハンドオーバ候補選択の実施タイミングの一例を説明する。
【００２２】
図４は、無線システムＡの基地局が送信するフォワードリンクの送信電力割当の例を示している。無線システムＡの基地局１は、セルに近い場所にいる移動機に対しては送信電力を小さくした割当帯域Ａ３０、セル境界にいるユーザに対しては送信電力を大きくした割当帯域Ｃ３２を使用して無線リソースの割当を行い、中間の移動機に対しては割当帯域Ｂ３１を割当てるものとする。逆に、無線システムＡの基地局２は、セルに近い場所にいる移動機に対しては送信電力を小さくした割当帯域Ｃ３２、セル境界にいるユーザに対しては送信電力を大きくした割当帯域Ａ３０を使用して無線リソースの割当を行い、中間の移動機に対しては割当帯域Ｂ３１を割当てるものとする。
【００２３】
図５は、フォワードリンクのどの周波数帯をどのエリアのユーザに割当てるかを表した図である。この図は、図４のように送信出力の割当を決定した場合に、無線システムＡの基地局１と無線システムＡの基地局２のどのエリアで割当帯域Ａ、Ｂ、Ｃが使用されるかを表している。基地局間でセル境界に割当てる周波数帯域を別にすることでセル境界の移動機に対する電波環境を改善させている。例えば、移動機Ａ１０がセル境界へ移動した場合、送信電力を大きくした割当帯域Ｃ３２に移動機Ａ１０をスケジューリングすることにより、セル境界のユーザのＱｏＳ品質を確保するように動作する。セルに近い場所にいる移動機から受信する電波強度は大きく、セル境界の移動機から受信する電波強度は小さいことから、移動機をどの帯域の無線リソースに割当てるかどうかは、移動機から受信する電波強度を元に判断するものとする。ただし、セル境界の移動機が多くなると、割当帯域Ｃ３２の無線リソースが不足する可能性があり、セル境界のユーザに対しても割当帯域Ｂ３１、割当帯域Ａ３２を使用した無線リソースの割当を行わなければならない可能性がある。この場合、セル境界のユーザからすると電波環境が悪くなってしまうことになり、ＱｏＳの維持にも影響を与える可能性がある。このため、ハンドオーバ候補選択は、移動機への割当に必要な送信電力が、割当帯域Ａ３０から割当帯域Ｂ３１のように変化したことを契機に実施し、セル境界の帯域に割当てる移動機のＱｏＳフロー数が大きくならないようにハンドオーバ制御を行うようにすることができる。また、上述のような移動機への割当に必要な送信電力をクラス分けし、クラス間を移動した場合に無線システム間のハンドオーバ候補選択を実施する確率を指定し、セル境界に近づくに従って実施確率を高めることにより、段階的にシステム間ハンドオーバを行うことにより、セル境界でＱｏＳに割当てるリソース数を減らすとともに、必要以上のシステム間ハンドオーバが発生するのを防ぐことも可能である。
【００２４】
ハンドオーバ候補選択は、システム毎の優先度に基づいて実施することも可能である。
図６は、ハンドオーバ候補選択で使用するハンドオーバメトリックの例である。図６の情報は、予め設定しておくことができる。ハンドオーバメトリックは移動機が実施中のＱｏＳサービスを継続するためにどの無線システムを選択するのが適しているかの判定に使用し、ハンドオーバ元の基地局内でハンドオーバ先無線通信システムのプロファイル情報として保持する。非特許文献１によると、ＱｏＳサービスに必要とされる品質はＱｏＳクラス毎に定義され、各ＱｏＳクラスにはＱＣＩと呼ばれる識別情報が割り当てられている。ＱＣＩを用いて、例えば、図６のように音声、ストリーミングビデオ、ファイル転送の各サービスに対して、それぞれ１、４、９のＱＣＩを割り当てた場合を考える。ＱＣＩが１、４、９のサービスに対して保証すべきＱｏＳ品質の定義は、図７のようになっている。図７のプライオリティは値が小さい方が優先度が高く、ＱＣＩの値が１、４、９の順に優先度が高い。ディレイバジェットはＱｏＳ保証に必要とされる許容遅延を規定しており、この遅延を超えないようにパケット転送を行う必要がある。パケットロス率はサービスの継続に必要とされるロス率を規定しており、主に無線伝送でのパケットロスがこの値を超えないようにパケット転送を行う必要がある。ビットレート保証はＱＣＩが１、４の場合に必要であり、ＱＣＩとは別に保証すべきビットレートを設定する必要がある。
図６のハンドオーバメトリックは、各無線システムに適しているＱｏＳサービスをＱＣＩ毎にまとめたものである。メトリック値は最小値０、最大値７であり、値が大きい順にＱｏＳサービスに適した無線システムであることを表す。また、値が０の場合には対象無線システムをハンドオーバ候補から無条件に外すものとする。図６では無線システム毎にハンドオーバメトリックを定義したが、基地局毎に定義しても良い。
図６の無線システムＡは、例えばＥ−ＵＴＲＡＮシステムに相当し、全てのサービスに適しているが、サービス展開を始めたばかりで品質が安定していない場合があるためメトリックは中間的な値である４を設定している。無線システムＢは、例えば３Ｇ無線システムに相当し、セル半径が広く、サービスエリアも広く安定しているため、音声サービスに相当するＱＣＩ＝１のサービスに最も適した無線システムとなっており、メトリックは全無線システム内で最も大きい６を設定している。ただし、無線システムＢは、無線スループット性能が他システムに比べて劣る場合があるため、それ以外のＱＣＩに対するメトリックは小さく、２を設定している。無線システムＣは、例えばＷｉＭＡＸシステムに相当し、サービスエリアはある程度広いが、主にデータ通信を目的としたシステムのため、音声サービスは行わないものとし、ＱＣＩ＝１のメトリックは０を設定している。無線システムＣは、無線スループット性能が高いため、ＱＣＩ＝４、９のサービスに適しており、メトリックは高めの５を設定している。無線システムＤは、例えばＷｉ−Ｆｉシステムに相当し、サービスエリアは狭いが、無線スループットが高いため、大量のトラフィックを一斉に転送する場合に向いており、ＱＣＩ＝９のサービスに対しては、メトリックを７に設定している。無線システムＤは、音声サービスを行わないものとし、ＱＣＩ＝１のメトリックは０を設定している。
【００２５】
図１０は、ハンドオーバ候補選択（ステップ２０４、２０９）についてのフローチャート図である。この図は、図６のハンドオーバメトリックを用いた場合の、ハンドオーバ候補選択の一例を示す。ここでは、ある一定の受信品質を満たした無線システムを対象に行われるものとする。以下に、フローチャートの各ステップの動作を説明する。この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行する。
ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補選択を実施する移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスを、図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照し、ＱＣＩのプライオリティが高い順にソートする（ステップ３０１）。次に、ハンドオーバ制御部２４は、図６に示したシステムプロファイルメモリを参照し、プライオリティが高いＱＣＩ順に、ハンドオーバメトリックを比較し、メトリックが最大のシステムを選択する（ステップ３０２）。ここで最もプライオリティが高いＱＣＩのメトリックが複数システムで同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、次にプライオリティの高いＱＣＩのメトリックを比較することにより、メトリックが最大のシステムを選択する。すべてのＱＣＩのメトリックが同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ランダムに選択する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムでサービス実施中のいずれかのＱＣＩに対するハンドオーバメトリックに０のものがあるかどうかを判定することにより、選択したシステムでＱｏＳサービスが実施可能かを判定する（ステップ３０３）。ステップ３０３の判定結果が、ＱｏＳ実施可能である場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムをハンドオーバ候補に決定し、ハンドオーバ候補選択処理を終了する。ステップ３０３の判定結果で、ＱｏＳ実施不可のサービスがある場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択したシステムをハンドオーバ候補から除外する（ステップ３０５）。選択したシステムをハンドオーバ候補から除外した場合、ハンドオーバ制御部２４は、全てのハンドオーバ候補を除外したかどうか判定する（ステップ３０６）。全てのハンドオーバ候補を除外した場合には、ハンドオーバ制御部２４は、システム間ハンドオーバ候補なし（ステップ３０７）として処理を終了する。全てのハンドオーバ候補が除外されていない場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ステップ３０２にてハンドオーバメトリックが最大のシステムを再選択し、終了条件が成立するまで処理を継続する。
例えば、ＱＣＩ＝４（ストリーミングビデオ）、ＱＣＩ＝９（ファイル転送）のサービスを実施中の移動機Ａ１０が、ハンドオーバ候補選択を行う場合に、図６のハンドオーバメトリックを用いて、図１０のフローチャートを適用すると以下のようになる。ＱＣＩのプライオリティが、ＱＣＩ＝４の場合には５、ＱＣＩ＝９の場合には９のため、ＱＣＩ＝４，ＱＣＩ＝９の順に優先度は高くなる（ステップ３０１相当）。ＱＣＩ＝４に対してハンドオーバメトリックが最大のシステムを選択すると、無線システムＣが最も値の大きい５となっており、無線システムＣをハンドオーバメトリック最大のシステムとして選択する（ステップ３０２相当）。移動機Ａ１０がサービス実施中のＱＣＩ４、９に対して、無線システムＣのハンドオーバメトリックが０であるかを確認すると、両方５が設定されておりサービスは実施可能と判定する（ステップ３０３相当）。これにより、無線システムＣをハンドオーバ候補に決定する（ステップ３０４相当）。
【００２６】
２．第二の実施形態
２−１．システム・装置
システムについては、第一の実施形態で説明したものと同様である。
図１８に、第二の実施形態における基地局の機能ブロック図を示す。ＱｏＳリソース確認部２５は、他無線システムからＱｏＳサービスを保証可能なフロー数を取得し、後述の図１２に示すようなフロー数情報を確認結果格納メモリ１８に格納する。ハンドオーバ制御部２４は、確認結果格納メモリ１８の情報と、システムプロファイルメモリ２８に格納されているハンドオーバメトリック情報を用いて算出した、後述の図１３に示すような実施先判定メトリックを実施先判定メトリック格納メモリ１９に格納し、ハンドオーバ実施先の選択を行う。詳細な動作は、後述の図１１のシーケンスで説明する。
なお、第二の実施形態において、第一の実施形態と同じ参照番号のブロックや構成は、上述したものと同様である。
【００２７】
図１２は、確認結果格納メモリの説明図である。
確認結果格納メモリ１８は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）に応じて、ハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数を記憶する。
図１３は、実施先判定メトリック格納メモリの説明図である。
実施先判定メトリック格納メモリ１９は、各無線システムに対して、各ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）に応じて、算出されたハンドオーバ実施先メトリックを記憶する。
【００２８】
２−２．動作概要
図１１は、本発明の第二の実施形態によるハンドオーバシーケンスである。第二の実施形態では、システム間ハンドオーバ候補の選択をハンドオーバ先のリソースの空き情報を使用して行う。
以下に、図１１の形態におけるハンドオーバシーケンス動作を説明する。
この例では、移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１と無線システムＢの基地局３との両方のエリアに位置している場合を想定している。移動機Ａ１０は無線システムＡの基地局１とベストエフォートフローの無線コネクションを確立しており（ステップ４００）、無線システムＡの基地局１でＱｏＳサービスを行っている。また、移動機Ａ１０は、無線システムＡの基地局１、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４からのパイロット信号を受信している（ステップ４０１〜４０３）。移動機Ａ１０は、無線システムＡ、Ｂ、Ｃからのパイロット信号の電波強度を測定し接続中の無線システムＡの基地局１に対して報告を行う（ステップ４０４）。無線システムＡの基地局１は、電波強度に基づいてハンドオーバ実施判定（ステップ４１７）を行う。例えば、基地局１の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、他の基地局の電波強度が予め定められた閾値より低くなった場合、基地局１と他の基地局との電波強度の差が他の基地局の方が予め定められた閾値より高くなった場合等、適宜実施することができる。無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ先の基地局で移動機Ａ１０が実施しているＱｏＳサービスの継続が必要で、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４の電波強度が一定以上と判断した場合に、無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４に対してリソース確認要求を送信する（ステップ４０５、４０６）。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳフローのＱｏＳ情報を含めて送信する。ＱｏＳ情報にはＱｏＳを保証するための許容パケット遅延（例、許容パケット遅延）、保証ビットレートの情報が含まれる。これらのＱｏＳ情報を例えば非特許文献１で定義されているＱＣＩのようなＱｏＳクラス情報として送信しても良い。リソース確認要求を受信した無線システムＢの基地局３、無線システムＣの基地局４は、ＱｏＳリソース確認処理を行い、要求されたＱｏＳを保証可能なフロー数を計算する（ステップ４１８、４１９）。
【００２９】
図１７は、ＱｏＳリソース確認処理のフローチャートを示している。この処理は、例えばＱｏＳリソース管理部２６が実行する。また、本フローチャートはＱｏＳフロー毎に実施する。
ＱｏＳリソース管理部２６は、最初に保証可能なＱｏＳフロー数を０に初期化する（ステップ７０１）。次に、ＱｏＳリソース管理部２６は、リソース確認要求メッセージで通知されたＱｏＳフローを追加した後のトータルフロー数がその基地局で確立可能な最大許容フロー数以下であるか判定する（ステップ７０２）。例えば、基地局では、予め最大許容フロー数が設定され、現在確立されているフロー数を管理して把握しているため、フロー数を１加算又はＱｏＳクラス情報等により定められる数を加算した場合に最大許容フロー数以内であるか否かを判定すればよい。最大許容フロー数以下であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された保証ビットレートで送信可能な無線リソースを確保可能かどうか判定する（ステップ７０３）。無線リソースを確保可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、例えば図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照して、ＱｏＳ情報で特定された許容遅延内にパケットを転送可能であるか判定する（ステップ７０４）。許容遅延内にパケットを転送可能であれば、ＱｏＳリソース管理部２６は、保証可能なＱｏＳフロー数に１を加えてカウントアップする（ステップ７０５）。ＱｏＳリソース管理部２６は、該基地局でのリソース状態を、ＱｏＳフローを追加した場合の仮のリソース状態に更新し（ステップ７０６）、再度ステップ７０２から実施することにより、ＱｏＳ保証可能な限りフロー数のカウントアップを継続する。ステップ７０２〜７０４の条件が成立しなくなった場合に、ＱｏＳリソース管理部２６は、処理を終了する。
【００３０】
図１１に戻り、ＱｏＳリソース管理部２６は、ＱｏＳリソース確認処理を終えると、計算した保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて送信する（ステップ４０７、４０８）。
図１２は、各無線システム基地局でハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数の例を示しており、他無線システムからＱｏＳを保証可能なフロー数を取得した結果は、確認結果格納メモリ１８に格納する。
リソース確認応答を受信した無線システムＡの基地局１は、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）を行う。ハンドオーバ実施先判定で無線システムＢの基地局３が選択された場合、移動機Ａ１０に対して無線システムＢの基地局３へのハンドオーバ指示を行う（ステップ４０９）。移動機Ａ１０は無線システムＢの基地局３へハンドオーバを実施し（ステップ４１０）、ベストエフォートフローの無線コネクションを確立する（ステップ４１１）。次に、移動機Ａ１０はＱｏＳフローの確立要求を行い（ステップ４１２）、無線システムＢの基地局３はＱｏＳフロー確立判定結果が確立可であれば（ステップ４１３）、ＱｏＳフロー確立成功通知を行う（ステップ４１４）。その後、ＱｏＳフローの無線コネクションを確立し、ＱｏＳサービスを継続する（ステップ４１５）
【００３１】
図１１のハンドオーバシーケンスでは、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）において、各無線システム内でＱｏＳサービスを保証可能なフロー数を用いて判定を行うことにより、ＱｏＳフロー確立可となる確率を高めるとともに、各システムで実施するＱｏＳフローを分散することが可能となる。リソース確認要求には、継続したいＱｏＳ情報を含めて送信しており、リソース確認応答を返す場合には、各無線システムの基地局にて要求されたリソースを予約しておくことも可能である。予約したリソースは、ＱｏＳフロー確立要求（ステップ４１２）を受信するまで確保しておくが、一定期間ＱｏＳ確立要求が送られて来ない場合には解放し、他のユーザが使用できるようにすることもできる。
【００３２】
２−３．ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）
図１４は、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）についてのフローチャート図である。ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）の例を、図１４のフローチャートを用いて説明する。図１４の判定例では、各無線システム内でＱｏＳサービスを保証可能なフロー数と、図６のハンドオーバメトリックの値を用いて、判定に使用するメトリックをハンドオーバ実施先判定メトリックとして再計算し、ハンドオーバ実施先判定を行っている。実施先判定メトリックは次式により算出される。
実施先判定メトリック ＝ＱｏＳサービスを保証可能なフロー数 × ハンドオーバメトリック
以下に、図１４のフローチャートの各ステップの動作を説明する。この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行する。
ハンドオーバ制御部２４は、ハンドオーバ候補選択を実施する移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスを、図７に示したＱｏＳ管理メモリを参照し、ＱＣＩのプライオリティが高い順にソートする（ステップ５０１）。次に、ハンドオーバ制御部２４は、図６に示したシステムプロファイルメモリと図１２に示した確認結果格納メモリを参照し、各無線システムに対して、ＱｏＳクラス（例、ＱＣＩ）毎にハンドオーバ実施先となる基地局毎に実施先判定メトリックを算出する（ステップ５０２）。ここで、図１３は、実施先判定メトリックの算出結果の例を示している。図６のハンドオーバメトリックと、図１２に示す各無線システム基地局でハンドオーバ時にＱｏＳ保証が可能なフロー数を用いた場合に算出される実施先判定メトリックは図１３のようになり、ハンドオーバ制御部２４は、算出された実施先判定メトリックを実施先判定メトリック格納メモリ１９に格納する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、プライオリティが高いＱＣＩ順に、実施先判定メトリックを比較し、メトリックが最大の基地局を選択する（ステップ５０３）。ここで最もプライオリティが高いＱＣＩのメトリックが複数基地局で同じ値の場合には、ハンドオーバ制御部２４は、次にプライオリティの高いＱＣＩのメトリックを比較することにより、メトリックが最大の基地局を選択する。また、ハンドオーバ制御部２４は、すべてのＱＣＩのメトリックが同じ値の場合には、ランダムに選択する。次に、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局でサービス実施中のいずれかのＱＣＩに対するハンドオーバメトリックに０のものがあるかどうかを判定することにより、選択した基地局でＱｏＳサービスが継続可能かを判定する（ステップ５０４）。ステップ５０４の判定結果が、ＱｏＳ継続可能である場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局をハンドオーバ実施先として決定し、ハンドオーバ実施先判定処理を終了する。ステップ５０５の判定結果で、ＱｏＳ継続不可のサービスがある場合には、ハンドオーバ制御部２４は、選択した基地局をハンドオーバ実施先から除外する（ステップ５０６）。選択した基地局をハンドオーバ実施先から除外した場合、ハンドオーバ制御部２４は、全てのハンドオーバ実施先候補の基地局を除外したかどうか判定する（ステップ５０７）。全てのハンドオーバ実施先候補を除外した場合には、ハンドオーバ制御部２４は、システム間ハンドオーバ実施先なし（ステップ５０８）として処理を終了する。全てのハンドオーバ実施先候補が除外されていない場合には、ハンドオーバ制御部２４は、ステップ５０３にて実施先判定メトリックが最大の基地局を再選択し、終了条件が成立するまで処理を継続する。
【００３３】
例えば、ＱＣＩ＝４（ストリーミングビデオ）、ＱＣＩ＝９（ファイル転送）のサービスを実施中の移動機Ａ１０が、ハンドオーバ実施先判定を行う場合に、図１３の実施先判定メトリックを用いて、図１４のフローチャートを適用すると以下のようになる。ＱＣＩのプライオリティは、ＱＣＩ＝４の場合には５、ＱＣＩ＝９の場合には９のため、ＱＣＩ＝４，ＱＣＩ＝９の順に優先度は高くなる（ステップ５０１相当）。ＱＣＩ＝４に対して図１３の実施先判定メトリックが最大の基地局を選択すると、無線システムＢの基地局３と無線システムＤ基地局５が最も値の大きい６４となっており、まずはこの２つが選択される。この２つの基地局に対して、ＱＣＩ＝９の実施先判定メトリックが最大の基地局を選択すると、無線システムＢの基地局３が１２８、無線システムＤ基地局５が１１２であり、無線システムＢの基地局３が選択される（ステップ５０３相当）。移動機Ａ１０がサービス実施中のＱＣＩ４、９に対して、無線システムＢの基地局３のハンドオーバメトリックが０であるかを確認すると、両方５が設定されておりサービスは実施可能と判定する（ステップ５０４相当）。これにより、無線システムＢの基地局３をハンドオーバ実施先に決定する（ステップ５０５相当）。
【００３４】
なお、ハンドオーバ実施先判定で、ハンドオーバ実施先で確保可能なＱｏＳリソース数が０の状態が続くことにより、システム間ハンドオーバ実施先なし（ステップ５０８）と判定される状況が続く場合には、従来通り無線強度に応じたハンドオーバ条件が成立した場合にハンドオーバを実施することができる。この場合、ハンドオーバ実施先判定を行った基地局はＱｏＳリソースの確保に失敗したことを統計情報として収集し、監視装置８に対して報告する。監視装置８では蓄積された統計情報を元に、ハンドオーバ実施時にＱｏＳサービスが継続されないエリアとして特定し、そのエリアに基地局を新たに設置するなどしてエリアの最適化を実施することができる。
【００３５】
２−４．セル半径又は送信電力による処理
また、ハンドオーバ先の決定には、移動機の移動速度を考慮し、高速移動の場合にはセル半径が広いシステムを選択することも可能である。この場合、各基地局のメモリにセル半径をハンドオフ元の基地局に事前に設定しておく。この場合には、図１４のハンドオーバ実施先判定フローチャートのステップ５０２の実施先判定メトリックを、次式により算出する。セル半径はエリアの広さを表す指標であり、各基地局の送信電力に置き換えてもよい。
実施先判定メトリック ＝ ＱｏＳサービスを保証可能なフロー数 × ハンドオーバメトリック × 該基地局のセル半径
ＧＰＳ情報やジャイロセンサーなどを用いることにより移動機が高速移動状態であることを判断し、ある一定以上の速さで移動していると判断した場合に、セル半径を考慮した実施先判定メトリックを使用してハンド―オーバ実施先判定を行うことができる。これにより、高速移動中の移動機はセル半径の広い基地局に対してハンドオーバを実施する確率が高まる。
【００３６】
２−５．ＱｏＳ保証の必要ない移動機
また、ベストエフォートサービスのみを実施している移動機など、ＱｏＳ保証の必要がない移動機に対しては、図１１のリソース確認要求（ステップ４０５、４０６）を実施せずにハンドオーバ実施することも可能である。
図１５は、ＱｏＳリソース確認要否判定フラグを記憶した判定フラグメモリの例である。リソース確認要求をスキップ可能かどうかは、図１５に示すＱｏＳリソース確認要否判定フラグを元に実施する。本フラグ情報は、システムプロファイルメモリ２８内に事前に格納しておく。
この処理は、例えばハンドオーバ制御部２４が実行することができる。
ハンドオーバ制御部２４は、システムプロファイルメモリ内の判定フラグメモリを参照し、フラグが１であればスキップ可、０であればスキップ不可とする。図１５の例では、無線システムＤのＱＣＩ＝９のサービスに対して１が設定されており、ＱＣＩ＝９のサービスのみを実施している移動機は、リソース確認要求を実施せずに無線システムＤにハンドオーバを実施可能である。この場合、ハンドオーバ制御部２４は、図１１のハンドオーバ実施判定（ステップ４１７）にてリソース確認要求をスキップ可能であること判断すると、リソース確認要求を実施せずに、ハンドオーバ実施先判定（ステップ４１６）を行い、無条件に無線システムＤの基地局を選択し、移動機に対してハンドオーバ指示を行う。無線システムＤは、例えばＷｉ−Ｆｉを想定しており、セル半径は狭いが無線スループットは高いため、そのエリア内のベストエフォートトラフィックを無条件に無線システムＤに流し、データオフロードを実施することが可能である。なお、ＱｏＳに適さない無線システムに対してハンドオーバした後、ＱｏＳサービスを開始した移動機は、ＱｏＳサービスの起動に伴い、再びＱｏＳ保証に適したシステムを選択してハンドオーバを実施する。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は無線通信方式、無線通信規格、標準規格、プロトコル等の異なるシステム間のハンドオーバーに適宜適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１〜２ 無線通信システムＡの基地局
３ 無線通信システムＢの基地局
４ 無線通信システムＣの基地局
５ 無線通信システムＤの基地局
６ 無線システムＡの移動管理装置
７ 無線システムＢの移動管理装置
８ 監視装置
９ バックボーンＩＰネットワーク
１０ 移動機Ａ
１８ 確認結果格納メモリ
１９ 実施先判定メトリック格納メモリ
２０ 無線通信インタフェース
２１ 有線ネットワークインタフェース
２２ データ処理部
２３ 呼処理制御部
２４ ハンドオーバ制御部
２５ ＱｏＳリソース確認部
２６ ＱｏＳリソース管理部
２７ ＱｏＳ情報管理部
２８ システムプロフィルメモリ
２９ ＱｏＳ管理メモリ
３０ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ａ
３１ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ｂ
３２ 無線システムＡの基地局の割当帯域Ｃ
１００〜１１０ 従来のハンドオーバシーケンスのステップ
２００〜２２３ 第一の実施形態のハンドオーバシーケンスのステップ
３００〜３０８ ハンドオーバ候補選択フローチャートのステップ
４００〜４１９ 第二の実施形態のハンドオーバシーケンスのステップ
５００〜５０９ ハンドオーバ実施先判定フローチャートのステップ
６００〜６０６ 第一の実施形態のＱｏＳリソース確認処理フローチャートのステップ
７００〜７０７ 第二の実施形態のＱｏＳリソース確認処理フローチャートのステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおいて、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおいて、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第１の基地局は、
各無線システムに対し、各サービス品質クラスに応じて、サービスを実施するのに適しているか否かの指標を示すメトリックを前記プロファイル情報として格納するシステムプロファイルメモリを備え、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ候補選択処理を実施する際、前記システムプロファイルメモリを参照して、前記移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスのサービス品質クラスのうち、プライオリティが高いサービス品質クラス順にメトリックの値が大きい無線システムをハンドオーバ候補の無線システムとして選択することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第２の基地局は、
サービス品質クラスに対応して、サービス品質保証が必要な通信品質を記憶したサービス品質管理メモリを備え、
前記第１の基地局は、サービス品質保証が必要な通信品質を含む前記リソース確認要求を送信し、
前記第２の基地局は、前記リソース確認要求を受信すると、前記サービス品質管理メモリを参照して、該リソース確認要求に含まれる前記通信品質を確保可能か判断し、判断結果を前記リソース確認応答に含めて返すことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第２の基地局は、要求されたリソースを確保可能な場合に、該ユーザが実際にハンドオーバを実施するまでリソースを予約して確保することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記リソース確認要求によるサービス品質のサービスの継続に必要なリソースを予約した基地局は、一定期間該ユーザが実際にハンドオーバしてこない場合には予約解除することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第１の基地局は、
各無線システムに対し、各サービス品質クラスに応じて、サービスを実施するのに適しているか否かの指標を示すメトリックを前記プロファイル情報として格納するシステムプロファイルメモリを備え、
前記第１の基地局は、サービス品質保証が必要な通信品質を含む前記リソース確認要求を送信し、
前記第２の基地局は、前記リソース確認要求を受信すると、サービス品質クラス毎に現在リソース確保可能なリソース数を含むリソース確認応答を返し、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ候補選択処理を実施する際、前記システムプロファイルメモリを参照して、各無線システムの基地局に対してサービス品質クラス毎に、メトリックをリソース確保可能なフロー数で重みづけしたハンドオーバ実施先メトリックを算出し、前記移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスのサービス品質クラスのうち、プライオリティが高いサービス品質クラス順に、重みづけしたハンドオーバ実施先メトリックの値が大きい無線システムをハンドオーバ候補の無線システムとして選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記ハンドオーバ先決定に使用するメトリックに対して、移動機の移動速度、基地局のセル半径又は送信電力に対応する指標を、さらに重み付けすることを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第１の基地局は、
移動局のサービス品質クラスに従い、ベストエフォートサービスのみを実施していることを示す判定フラグメモリを備え、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ実施判定において、前記判定フラグメモリを参照し、移動局がベストエフォートサービスのみを実施していると判断すると、前記リソース確認要求を行わずに該当する無線システムの基地局へハンドオーバすることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記リソース確認要求にて、サービス品質リソースの確保が出来ない場合には、サービス品質リソースの確保に失敗したことを通知することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
ハンドオーバ先基地局の選択は、移動機に対する送信電力の変更を契機に行うこと、又は、移動機が通信中の無線システム基地局のセル境界に近づく従って確率的に実施することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した他の基地局のいずれかが、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記他の基地局のいずれかから、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記他の基地局へハンドオーバすることを特徴とする基地局。
【請求項１５】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局が、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの前記他の基地局のいずれかを選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記他の基地局のいずれかへハンドオーバすることを特徴とする基地局。
【請求項１】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける無線通信方法であって、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおいて、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記第１の基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した第２の基地局は、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記第２の基地局から、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおいて、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局は、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第１の基地局に送信し、
前記第１の基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの第２の基地局を選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記第２の基地局へハンドオーバすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第１の基地局は、
各無線システムに対し、各サービス品質クラスに応じて、サービスを実施するのに適しているか否かの指標を示すメトリックを前記プロファイル情報として格納するシステムプロファイルメモリを備え、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ候補選択処理を実施する際、前記システムプロファイルメモリを参照して、前記移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスのサービス品質クラスのうち、プライオリティが高いサービス品質クラス順にメトリックの値が大きい無線システムをハンドオーバ候補の無線システムとして選択することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第２の基地局は、
サービス品質クラスに対応して、サービス品質保証が必要な通信品質を記憶したサービス品質管理メモリを備え、
前記第１の基地局は、サービス品質保証が必要な通信品質を含む前記リソース確認要求を送信し、
前記第２の基地局は、前記リソース確認要求を受信すると、前記サービス品質管理メモリを参照して、該リソース確認要求に含まれる前記通信品質を確保可能か判断し、判断結果を前記リソース確認応答に含めて返すことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記第２の基地局は、要求されたリソースを確保可能な場合に、該ユーザが実際にハンドオーバを実施するまでリソースを予約して確保することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記リソース確認要求によるサービス品質のサービスの継続に必要なリソースを予約した基地局は、一定期間該ユーザが実際にハンドオーバしてこない場合には予約解除することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記サービス品質情報は、サービス品質クラスであり、
前記第１の基地局は、
各無線システムに対し、各サービス品質クラスに応じて、サービスを実施するのに適しているか否かの指標を示すメトリックを前記プロファイル情報として格納するシステムプロファイルメモリを備え、
前記第１の基地局は、サービス品質保証が必要な通信品質を含む前記リソース確認要求を送信し、
前記第２の基地局は、前記リソース確認要求を受信すると、サービス品質クラス毎に現在リソース確保可能なリソース数を含むリソース確認応答を返し、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ候補選択処理を実施する際、前記システムプロファイルメモリを参照して、各無線システムの基地局に対してサービス品質クラス毎に、メトリックをリソース確保可能なフロー数で重みづけしたハンドオーバ実施先メトリックを算出し、前記移動機が実施中のひとつ又は複数のサービスのサービス品質クラスのうち、プライオリティが高いサービス品質クラス順に、重みづけしたハンドオーバ実施先メトリックの値が大きい無線システムをハンドオーバ候補の無線システムとして選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記ハンドオーバ先決定に使用するメトリックに対して、移動機の移動速度、基地局のセル半径又は送信電力に対応する指標を、さらに重み付けすることを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第１の基地局は、
移動局のサービス品質クラスに従い、ベストエフォートサービスのみを実施していることを示す判定フラグメモリを備え、
前記第１の基地局は、前記ハンドオーバ実施判定において、前記判定フラグメモリを参照し、移動局がベストエフォートサービスのみを実施していると判断すると、前記リソース確認要求を行わずに該当する無線システムの基地局へハンドオーバすることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記リソース確認要求にて、サービス品質リソースの確保が出来ない場合には、サービス品質リソースの確保に失敗したことを通知することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
ハンドオーバ先基地局の選択は、移動機に対する送信電力の変更を契機に行うこと、又は、移動機が通信中の無線システム基地局のセル境界に近づく従って確率的に実施することを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報毎に予め定められたサービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報を元に、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局を選択するハンドオーバ候補選択を実施し、
前記基地局は、該ひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信した他の基地局のいずれかが、サービス品質情報に該当するサービスのためのリソースが確保可能であるか否かを判断し、該判断の結果を含むリソース確認応答を、前記基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記他の基地局のいずれかから、リソースが確保可能であることを示すリソース確認応答を受信すると、前記移動機を前記他の基地局へハンドオーバすることを特徴とする基地局。
【請求項１５】
異なる無線通信方式又は無線通信規格を使用する無線システム間でサービスを中断せずにハンドオーバ可能な無線通信システムにおける基地局であって、
ハンドオーバ元の前記基地局は、ハンドオーバ候補の無線システムのひとつ又は複数の他の基地局に対して、前記移動機が継続するサービスを保証するための、各無線システムの通信品質を表すサービス品質情報を含み、該サービスの継続に必要なリソースを確保するための要求であるリソース確認要求を送信し、
リソース確認要求を受信したひとつ又は複数の他の基地局が、要求されたサービス品質を保証可能なフロー数を計算するサービス品質リソース確認処理を行い、サービス品質情報に対する保証可能なフロー数をリソース確認応答メッセージに含めて前記第基地局に送信した場合、
前記基地局は、前記ひとつ又は複数の他の基地局からリソース確認応答を受信すると、サービス品質情報毎に予め定められた、サービスを実施するために適しているか否かを表す指標であるプロファイル情報に、受信したフロー数を重み付けすることにより、サービス品質毎にハンドオーバの実施先として適しているか否かの指標であるハンドオーバ実施先メトリックを算出し、ハンドオーバ実施先メトリックに基づきハンドオーバ候補の無線システムの前記他の基地局のいずれかを選択するハンドオーバ実施先判定を行い、前記移動機を前記他の基地局のいずれかへハンドオーバすることを特徴とする基地局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２２２６０９（Ｐ２０１２−２２２６０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６３５２（Ｐ２０１１−８６３５２）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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