JP2011019006A - Wireless communication system, mobile station device, and base station device - Google Patents

Wireless communication system, mobile station device, and base station device Download PDF

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貴 藤本
Kanshiro Kashiki
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Toshinori Suzuki
利則 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve heterogeneous control while securing TCP (Transmission Control Protocol) characteristics by introducing an evaluation index which is equivalent to a BDP (Bandwidth Delay Product) in the heterogeneous control, detecting deterioration of a wireless system in use based on the evaluation index, and selecting a radio system of a switching end.SOLUTION: The wireless communication system selects at least one of a plurality of different wireless systems, and performs communications between a mobile station device and a base station device. It calculates the evaluation index equivalent to the bandwidth delay product for every wireless systems based on a control signal transmitted/received between the mobile station device and the base station device, detects quality deterioration of the wireless system in use based on the calculated evaluation index, and selects the wireless system to be used, by the detection. The base station device and the mobile station device perform wireless communications using the selected wireless system.

Description

本発明は、複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう技術に関する。   The present invention relates to a technique in which a mobile station apparatus and a base station apparatus perform radio communication by selecting at least one radio system from a plurality of different radio systems.

従来から、無線ＬＡＮ、携帯電話等の異なる無線システムを統合するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、ピコセル、マイクロセル、マクロセルなる異なるセルサイズを有する異種無線システムを、コグニティブ基地局装置、コグニティブ端末を用いて統合する技術が開示されている。コグニティブ基地局装置、コグニティブ端末は、スイッチ、複数の無線モジュール、無線環境認識部を備えており、無線環境認識部は、無線環境を認識して、その認識結果に基づき、スイッチに対してリンクフレームの分配先である無線モジュールを指示する。リンクフレームは指示された無線モジュールを介して送受信される。   Conventionally, techniques for integrating different wireless systems such as a wireless LAN and a mobile phone have been proposed. For example, Patent Literature 1 discloses a technology for integrating different types of radio systems having different cell sizes such as a pico cell, a micro cell, and a macro cell using a cognitive base station apparatus and a cognitive terminal. The cognitive base station device and the cognitive terminal each include a switch, a plurality of wireless modules, and a wireless environment recognition unit. The wireless environment recognition unit recognizes the wireless environment and, based on the recognition result, links frames to the switch. The wireless module that is the distribution destination of is designated. The link frame is transmitted / received via the designated wireless module.

また、非特許文献１は、無線通信におけるＴＣＰスループットを改善するための改良型ＴＣＰを提案している。特に、無線通信における帯域幅遅延積（ＢＤＰ：Bandwidth Delay Product）に着目し、ＢＤＰを高精度に測定することで、ＴＣＰスループットを改善している。   Non-Patent Document 1 proposes an improved TCP for improving TCP throughput in wireless communication. In particular, paying attention to a bandwidth delay product (BDP) in wireless communication, TCP throughput is improved by measuring BDP with high accuracy.

また、非特許文献２は、トランスポートレイヤの特性改善を目的とした、無線スケジューラ方式を提案している。携帯電話システムである１ｘＥＶ−ＤＯを対象方式として平均キューサイズ、平均スループットから求めた評価関数値が最大値をとる端末に、通信を優先的に許可する方式である。   Non-Patent Document 2 proposes a radio scheduler method for the purpose of improving the characteristics of the transport layer. In this method, communication is preferentially permitted to a terminal having a maximum evaluation function value obtained from an average queue size and an average throughput for 1xEV-DO which is a mobile phone system.

また、非特許文献３は、トランスポートレイヤの特性改善を目的とした，無線スケジューラ方式を提案している。ブロードバンド無線システムであるＷｉＭＡＸを対象として、送信待ちパケット数、平均スループットから求めた評価関数値が最大値を取る端末に、通信を優先的に許可する方式である。   Non-Patent Document 3 proposes a wireless scheduler method for the purpose of improving the characteristics of the transport layer. For WiMAX, which is a broadband wireless system, communication is preferentially permitted to a terminal having a maximum evaluation function value obtained from the number of packets waiting for transmission and average throughput.

また、非特許文献４は、伝送層からＴＣＰ層にハンドオーバの開始、終了を通知するクロスレイヤ処理により、ハンドオーバ時のＴＣＰ特性の低下を回避する方式を提案している。   Non-Patent Document 4 proposes a method of avoiding a decrease in TCP characteristics during handover by cross-layer processing for notifying the start and end of handover from the transmission layer to the TCP layer.

特開２００８−８５７５９号公報JP 2008-85759 A

五十嵐健他、「広帯域無線ネットークむけデータ送信量自動調整方法の提案」、インターネットコンファレンス２００７Takeshi Igarashi et al., “Proposal of Automatic Data Transmission Adjustment Method for Broadband Wireless Network”, Internet Conference 2007 T.Klein他、‘Improved TCP performance in wireless IP networks through enhanced opportunistic scheduling algorithms’, GLOBECOM 2004T. Klein et al., ‘Improved TCP performance in wireless IP networks through enhanced opportunistic scheduling algorithms’, GLOBECOM 2004 X,Yang.他、‘Exploiting the MAC layer flexibility of WiMAX to systematically enhance TCP performance’, Mobile WiMAX Symposium, 2007X, Yang. Et al., ‘Exploiting the MAC layer flexibility of WiMAX to systematically enhance TCP performance’, Mobile WiMAX Symposium, 2007 韓、寺岡、「クロスレイヤアーキテクチャに基づくハンドオーバ時のTCPのふくそう制御」、IEICEVol.J91-B No.10Han, Teraoka, “TCP congestion control during handover based on cross-layer architecture”, IEICEVol.J91-B No.10

無線通信では、急激な伝送路特性の変動やパケット損失等を原因としたＴＣＰスループットの低下が報告されている（非特許文献１）。ＴＣＰは、ＷＥＢブラウジング等の著名なアプリケーションで多数のユーザに使われており、ユーザの利便性直結する要素である。このため、ＴＣＰスループットの低下に対する解決が望まれている。解決手法として、一つの無線方式に閉じて、複数の端末に資源を分配する際に、ＴＣＰ特性に配慮したスケジューラ（非特許文献２、３）や、クロスレイヤ制御（非特許文献４）等が提案されている。特に、非特許文献１、４において、ＢＤＰの変動が与える悪影響が言及されている。特許文献３では、ＢＤＰが大きい値を取る端末に積極的に無線資源を割り当てる（優先する）ことで、ＴＣＰアプリケーションの特性を向上させている。   In wireless communication, a drop in TCP throughput due to a sudden change in transmission path characteristics, packet loss, or the like has been reported (Non-Patent Document 1). TCP is used by many users in prominent applications such as WEB browsing, and is an element directly connected to user convenience. For this reason, the solution with respect to the fall of TCP throughput is desired. As a solution method, a scheduler (Non-patent Documents 2 and 3), a cross-layer control (Non-patent Document 4), etc. in consideration of the TCP characteristics when distributing resources to a plurality of terminals by closing to one wireless system Proposed. In particular, Non-Patent Documents 1 and 4 refer to adverse effects caused by fluctuations in BDP. In Patent Document 3, the characteristics of a TCP application are improved by actively allocating (prioritizing) radio resources to a terminal having a large BDP.

一方、無線資源の有効利用のために、異なる無線方式を適宜選択して用いるヘテロジニアス制御技術の検討が進められている。特許文献１では、異なる無線システムの基地局装置の上位にスイッチを接続して、無線環境に応じて最適な無線システムを切替える方式が示されている。ヘテロジニアス制御の対象となる無線方式は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ、Ｗｉ−Ｆｉ等である。これらの無線方式に求められる性能は、遅延時間として、ＬＴＥで５ｍｓ未満、ＷｉＭＡＸで５０ｍｓ未満、ＷｉＦｉは規定なしである。最高伝送速度は、ＬＴＥで１００Ｍｂｐｓ程度、ＷｉＭＡＸで７５Ｍｂｐｓ程度、Ｗｉ−Ｆｉで２７Ｍｂｐｓ程度である。無線方式間で特性の差異が大きいため、ヘテロジニアス制御において、無線方式間を切替える際に、非特許文献１〜４のようなＴＣＰへの配慮がより一層重要となっている。   On the other hand, in order to effectively use radio resources, studies on heterogeneous control techniques that select and use different radio schemes are in progress. Patent Document 1 discloses a method in which a switch is connected above a base station apparatus of a different wireless system, and an optimal wireless system is switched according to the wireless environment. The wireless systems to be subjected to heterogeneous control are LTE (Long Term Evolution), WiMAX, Wi-Fi, and the like. The performance required for these wireless systems is less than 5 ms for LTE, less than 50 ms for WiMAX, and WiFi is unspecified as delay times. The maximum transmission speed is about 100 Mbps in LTE, about 75 Mbps in WiMAX, and about 27 Mbps in Wi-Fi. Since there is a large difference in characteristics between wireless systems, consideration of TCP as in Non-Patent Documents 1 to 4 is even more important when switching between wireless systems in heterogeneous control.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヘテロジニアス制御において、ＢＤＰに相当する評価指標を導入し、この評価指標に基づいて使用中の無線方式の劣化を検知し、切替先の無線方式を選択することによって、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することができる無線通信システム、移動局装置および基地局装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances. In heterogeneous control, an evaluation index corresponding to BDP is introduced, and deterioration of a wireless system in use is detected based on the evaluation index, and switching is performed. It is an object of the present invention to provide a radio communication system, a mobile station apparatus, and a base station apparatus that can realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics by selecting a previous radio system.

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムは、複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムであって、前記移動局装置と基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択し、前記基地局装置と移動局装置とが、前記選択された無線システムを用いて無線通信を行なうことを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the wireless communication system of the present invention is a wireless communication system in which at least one wireless system is selected from a plurality of different wireless systems and a mobile station apparatus and a base station apparatus perform wireless communication, and the mobile station apparatus And an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product for each wireless system based on a control signal transmitted and received between the base station apparatus and the base station apparatus, and based on the calculated evaluation index, It is characterized in that a deterioration in quality is detected, a wireless system as a switching destination is selected in response to this detection, and the base station device and the mobile station device perform wireless communication using the selected wireless system. .

このように、移動局装置と基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、この算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択するので、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   Thus, based on the control signal transmitted and received between the mobile station device and the base station device, calculate an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product for each wireless system, based on the calculated evaluation index, Since a deterioration in quality of a wireless system in communication is detected and a wireless system as a switching destination is selected in response to this detection, an evaluation index can be calculated even in a wireless system in which no user traffic is generated. It is possible to switch between wireless systems in consideration of characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報、ダウンリンクの再送遅延を示す情報およびアップリングの滞留遅延を示す情報を取得し、前記基地局装置は、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、前記移動局装置は、前記全ての情報に基づいて、前記無線システム毎にアップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴としている。   (2) Further, in the radio communication system of the present invention, the mobile station apparatus includes information indicating downlink bandwidth, information indicating downlink transmission delay, information indicating downlink retransmission delay, and retention of uplink. The base station apparatus obtains information indicating delay, and the base station apparatus receives information indicating downlink retention delay, information indicating uplink bandwidth, information indicating uplink transmission delay, and information indicating uplink retransmission delay. The mobile station apparatus obtains an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink and the downlink for each radio system based on all the information, and based on the calculated evaluation index, It is characterized by selecting a radio system as a switching destination in the uplink and downlink.

この構成により、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   With this configuration, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報およびダウンリンクの再送遅延を示す情報を取得し、前記基地局装置は、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報を取得して前記移動局装置へ通知し、前記移動局装置は、前記無線システム毎にダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴としている。   (3) In the wireless communication system of the present invention, the mobile station apparatus acquires information indicating a downlink bandwidth, information indicating a downlink transmission delay, and information indicating a downlink retransmission delay, and The base station device acquires information indicating a downlink retention delay and notifies the mobile station device, and the mobile station device provides an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the downlink for each radio system. It is characterized in that, based on the calculated evaluation index, a radio system to be switched to in the uplink and downlink is selected.

この構成により、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。さらに、無線システム毎にダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。   With this configuration, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics. Furthermore, since the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the downlink is calculated for each wireless system, it is possible to reduce the processing amount when calculating the evaluation index.

（４）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得して前記基地局装置へ通知し、前記基地局装置は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、前記基地局装置は、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴としている。   (4) Further, in the wireless communication system of the present invention, the mobile station apparatus acquires information indicating an uplink retention delay and notifies the base station apparatus, and the base station apparatus has an uplink bandwidth. Information indicating uplink transmission delay and information indicating uplink retransmission delay, the base station apparatus obtains an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the uplink for each radio system. It is characterized in that, based on the calculated evaluation index, a radio system to be switched to in the uplink and downlink is selected.

この構成により、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。さらに、無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。   With this configuration, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics. Furthermore, since an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the uplink is calculated for each wireless system, it is possible to reduce the amount of processing when calculating the evaluation index.

（５）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得し、前記基地局装置は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得して前記移動局装置へ通知し、前記移動局装置は、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴としている。   (5) Further, in the radio communication system of the present invention, the mobile station apparatus acquires information indicating an uplink retention delay, and the base station apparatus transmits information indicating an uplink bandwidth and uplink transmission. Information indicating delay and information indicating uplink retransmission delay are acquired and notified to the mobile station apparatus, and the mobile station apparatus obtains an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the uplink for each radio system. It is characterized in that, based on the calculated evaluation index, a radio system to be switched to in the uplink and downlink is selected.

この構成により、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。さらに、無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。   With this configuration, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics. Furthermore, since an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the uplink is calculated for each wireless system, it is possible to reduce the amount of processing when calculating the evaluation index.

（６）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置または前記基地局装置のいずれかで前記評価指標の算出を行なうかについて、アプリケーションの種類に応じて決定することを特徴としている。   (6) Further, in the wireless communication system of the present invention, whether to calculate the evaluation index in either the mobile station apparatus or the base station apparatus is determined according to the type of application.

このように、移動局装置または前記基地局装置のいずれかで前記評価指標の算出を行なうかについて、アプリケーションの種類に応じて決定するので、ダウンリンクを重視するアプリケーションやアップリンクを重視するアプリケーションのそれぞれに応じて、最適な手法を選択することが可能となる。   As described above, whether to calculate the evaluation index in either the mobile station device or the base station device is determined according to the type of application, so that an application that places importance on the downlink and an application that places importance on the uplink It is possible to select an optimal method according to each.

（７）また、本発明の無線通信システムは、通信中の無線システムの品質が低下したかどうかを監視する場合は、アップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標またはダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用する一方、通信中の無線システムの品質が低下したことを認識し、無線システムの切替先を選択する場合は、アップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用することを特徴としている。   (7) In the wireless communication system of the present invention, when monitoring whether the quality of a wireless system in communication has deteriorated, the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink only or the bandwidth only in the downlink While using an evaluation index corresponding to the width delay product, when recognizing that the quality of the wireless system in communication has deteriorated and selecting the switching destination of the wireless system, the bandwidth delay product in the uplink and downlink It is characterized by using a corresponding evaluation index.

このように、通信中の無線システムの品質が低下したかどうかを監視する場合は、アップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標またはダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。また、通信中の無線システムの品質が低下したことを認識し、無線システムの切替先を選択する場合は、アップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用するので、ＴＰＣ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を最適に行なうことが可能となる。   Thus, when monitoring whether the quality of the wireless system in communication has deteriorated, an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the uplink or an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the downlink is used. Since it is used, it is possible to reduce the amount of processing when calculating the evaluation index. In addition, when recognizing that the quality of a wireless system in communication has deteriorated and selecting a switching destination of the wireless system, an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink and downlink is used, so that the TPC characteristics It is possible to perform heterogeneous control optimally while ensuring the above.

（８）また、本発明の無線通信システムは、前記帯域幅遅延積に相当する評価指標を構成する帯域幅に相当する指標と遅延時間に相当する指標のうち、いずれか一方に重み付けを行なうことを特徴としている。   (8) In the wireless communication system of the present invention, one of an index corresponding to the bandwidth and an index corresponding to the delay time constituting the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is weighted. It is characterized by.

このように、帯域幅遅延積に相当する評価指標を構成する帯域幅に相当する指標と遅延時間に相当する指標のうち、いずれか一方に重み付けを行なうので、帯域幅を重視したり、遅延時間を重視したりすることを柔軟に切り替えることが可能となる。また、上り方向または下り方向に個別の重み付けをすることによって、アップリンク重視またはダウンリンク重視の評価指標を用いることが可能となる。   In this way, either one of the index corresponding to the bandwidth and the index corresponding to the delay time constituting the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is weighted, so that importance is attached to the bandwidth or the delay time. It is possible to flexibly switch to emphasizing. Further, by assigning individual weights in the uplink direction or the downlink direction, it is possible to use an evaluation index that emphasizes uplink or downlink.

（９）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記帯域幅遅延積に相当する評価指標は、遅延時間に相当する指標に反比例することを特徴としている。   (9) In the wireless communication system of the present invention, the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is inversely proportional to the index corresponding to the delay time.

このように、帯域幅遅延積に相当する評価指標は、遅延時間に相当する指標に反比例するので、個別の無線システムが、ＢＤＰまたはＢＤＰ相当の指標に基づく無線資源割り当てを行なわない場合にも本発明を適用することが可能となる。例えば、個別の無線システムにおいて、スループットが高い移動局装置が優先的に無線資源割り当てを受ける場合、本発明を適用することによって、スループット重視のＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いるアプリケーションに対応することが可能となる。   As described above, the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is inversely proportional to the index corresponding to the delay time. Therefore, even when the individual radio system does not perform radio resource allocation based on the index corresponding to BDP or BDP. The invention can be applied. For example, in a case where a mobile station apparatus with a high throughput is preferentially assigned a radio resource in an individual radio system, the present invention can be applied to support an application using a throughput-oriented UDP (User Datagram Protocol). It becomes possible.

（１０）また、本発明の移動局装置は、複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、相互に異なる方式で無線送信を行なう複数の無線モジュールと、動作させる前記無線モジュールを切り替えるスイッチ部と、前記基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択する無線環境認識部と、を備え、前記無線環境認識部は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報、ダウンリンクの再送遅延を示す情報およびアップリングの滞留遅延を示す情報を取得すると共に、前記基地局装置から、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、前記全ての情報に基づいて、前記無線システム毎にアップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択し、前記選択した無線システムを用いて、前記基地局装置との間で無線通信を行なうことを特徴としている。   (10) In addition, the mobile station apparatus of the present invention is a mobile that is applied to a radio communication system in which at least one radio system is selected from a plurality of different radio systems and the mobile station apparatus and the base station apparatus perform radio communication. Based on a control signal transmitted and received between the base station apparatus and a plurality of radio modules that perform radio transmission in mutually different manners, a switch unit that switches the radio module to be operated, and the base station apparatus An evaluation index corresponding to a bandwidth delay product is calculated for each wireless system, and based on the calculated evaluation index, a deterioration in the quality of the wireless system in communication is detected, and the wireless system to be switched to is triggered by this detection. A wireless environment recognition unit to select, wherein the wireless environment recognition unit includes information indicating a downlink bandwidth, information indicating a downlink transmission delay, and a downlink. Information indicating the retransmission delay of the network and information indicating the retention delay of the uplink, and information indicating the downlink retention delay, information indicating the uplink bandwidth, and uplink transmission delay from the base station apparatus Information indicating uplink retransmission delay information and information indicating uplink retransmission delay, and calculating an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product in uplink and downlink for each wireless system based on all the information, and calculating On the basis of the evaluation index, a radio system to be switched to in the uplink and downlink is selected, and radio communication is performed with the base station apparatus using the selected radio system.

このように、移動局装置と基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、この算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択するので、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   Thus, based on the control signal transmitted and received between the mobile station device and the base station device, calculate an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product for each wireless system, based on the calculated evaluation index, Since a deterioration in quality of a wireless system in communication is detected and a wireless system as a switching destination is selected in response to this detection, an evaluation index can be calculated even in a wireless system in which no user traffic is generated. It is possible to switch between wireless systems in consideration of characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

（１１）また、本発明の基地局装置は、複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、相互に異なる方式で無線送信を行なう複数の無線モジュールと、動作させる前記無線モジュールを切り替えるスイッチ部と、前記基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択する無線環境認識部と、を備え、前記無線環境認識部は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得すると共に、前記移動局装置から、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得し、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択し、前記選択した無線システムを用いて、前記移動局装置との間で無線通信を行なうことを特徴としている。   (11) A base station apparatus according to the present invention is a base applied to a radio communication system in which at least one radio system is selected from a plurality of different radio systems and a mobile station apparatus and a base station apparatus perform radio communication. Based on a control signal transmitted and received between the base station apparatus and a plurality of radio modules that perform radio transmission in mutually different manners, a switch unit that switches the radio module to be operated, and the base station apparatus An evaluation index corresponding to a bandwidth delay product is calculated for each wireless system, and based on the calculated evaluation index, a deterioration in the quality of the wireless system in communication is detected, and the wireless system to be switched to is triggered by this detection. A radio environment recognizing unit for selecting, wherein the radio environment recognizing unit includes information indicating uplink bandwidth, information indicating uplink transmission delay, and uplink. Acquires information indicating the retransmission delay of the link and also acquires information indicating the retention delay of the uplink from the mobile station apparatus, and calculates an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink only for each radio system And, based on the calculated evaluation index, selecting a radio system to be switched in uplink and downlink, and performing radio communication with the mobile station apparatus using the selected radio system. It is a feature.

このように、移動局装置と基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、この算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択するので、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   Thus, based on the control signal transmitted and received between the mobile station device and the base station device, calculate an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product for each wireless system, based on the calculated evaluation index, Since a deterioration in quality of a wireless system in communication is detected and a wireless system as a switching destination is selected in response to this detection, an evaluation index can be calculated even in a wireless system in which no user traffic is generated. It is possible to switch between wireless systems in consideration of characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

本発明によれば、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communications system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the base station apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る移動局装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the mobile station apparatus which concerns on this embodiment. 基地局装置と移動局装置の無線接続の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the radio | wireless connection of a base station apparatus and a mobile station apparatus. 本実施形態で帯域幅遅延積（ＢＤＰ：Bandwidth Delay Product）に相当する評価指標を用いた無線システム選択の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the radio | wireless system selection using the evaluation parameter | index equivalent to a bandwidth delay product (BDP: Bandwidth Delay Product) in this embodiment. ＢＷ（ｔ）の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of BW (t). ＤＬの算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of DL. 第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。5 is a sequence chart showing an operation of the wireless communication system according to the first embodiment. 第２の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。6 is a sequence chart showing an operation of the wireless communication system according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、非特許文献１〜４に開示されている技術を適用し、個別の無線システム毎に、ＴＣＰに配慮しつつ、その上位に立つヘテロジニアス制御において、同様の配慮を加えることによって、複数の無線システムに渡るＴＣＰ特性の確保を実現する。さらに、個別の無線システムが、従来の伝送速度重視の資源配分を行なっていた場合においても、ヘテロジニアス制御において、本実施形態の制御を行なうことによって、特性確保の効果を期待できる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, by applying the techniques disclosed in Non-Patent Documents 1 to 4 and considering the TCP for each individual wireless system, by adding the same considerations to the heterogeneous control that stands above it Securing TCP characteristics across multiple wireless systems. Furthermore, even when individual wireless systems perform conventional resource allocation with an emphasis on transmission speed, the effect of ensuring characteristics can be expected by performing the control of this embodiment in the heterogeneous control.

特許文献３に開示されているように、今後は、個別の無線システムにおいてＢＤＰが大きい端末に対して優先的に無線資源割当が行なわれるため、本実施形態では、ＢＤＰが大きい無線システムを積極的に選択利用する。具体的には、ヘテロジニアス制御において、ＢＤＰに相当する評価指標を設けて、評価指標の連続性を確保する。この評価指標に基づいて、使用中の無線システムの劣化を検知し、切替先となる無線システムを選択する。   As disclosed in Patent Document 3, in the future, radio resources are preferentially allocated to terminals with a large BDP in individual radio systems. Therefore, in this embodiment, a radio system with a large BDP is actively used. Select to use. Specifically, in heterogeneous control, an evaluation index corresponding to BDP is provided to ensure continuity of the evaluation index. Based on this evaluation index, the deterioration of the wireless system being used is detected, and the wireless system to be switched to is selected.

図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る基地局装置の概略構成を示すブロック図であり、図３は、本実施形態に係る移動局装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムのネットワークは、マクロセル無線モジュール１４ａによるマクロセル、マイクロセル無線モジュール１４ｂ、ピコセル無線モジュール１４ｃ、移動局装置１００、スイッチ１３から構成される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the base station apparatus according to the present embodiment, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the mobile station apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the network of the radio communication system according to the present embodiment includes a macro cell by a macro cell radio module 14 a, a micro cell radio module 14 b, a pico cell radio module 14 c, a mobile station device 100, and a switch 13.

また、図２に示すように、基地局装置１０は、コア網側インタフェイス１１、仮想ＭＡＣ処理部１２、スイッチ１３、マクロセル無線モジュール１４ａ、マイクロセル無線モジュール１４ｂ、ピコセル無線モジュール１４ｃ、無線環境認識部１５、センサ１６から構成される。なお、基地局装置１０は、仮想ＭＡＣ処理部１２を有しているが、これに限定されるわけではない。基地局装置１０は、無線環境認識部１５が取得した通信品質などの情報に基づき、最適な無線モジュールを選択するようにスイッチ１３を制御する。   As shown in FIG. 2, the base station apparatus 10 includes a core network side interface 11, a virtual MAC processing unit 12, a switch 13, a macro cell radio module 14a, a micro cell radio module 14b, a pico cell radio module 14c, a radio environment recognition. The unit 15 and the sensor 16 are included. In addition, although the base station apparatus 10 has the virtual MAC process part 12, it is not necessarily limited to this. The base station apparatus 10 controls the switch 13 so as to select an optimal wireless module based on information such as communication quality acquired by the wireless environment recognition unit 15.

また、図３に示すように、移動局装置１００は、ユーザ網側インタフェイス１０１、仮想ＭＡＣ処理部１０２、スイッチ１０３、マクロセル無線モジュール１０４ａ、マイクロセル無線モジュール１０４ｂ、ピコセル無線モジュール１０４ｃ、無線環境認識部１０５、センサ１０６から構成される。なお、移動局装置１００は、仮想ＭＡＣ処理部１０２を有しているが、これに限定されるわけではない。移動局装置１００は、無線環境認識部１０５が取得した通信品質などの情報に基づき、最適な無線モジュールを選択するようにスイッチ１０３を制御する。   As shown in FIG. 3, the mobile station device 100 includes a user network side interface 101, a virtual MAC processing unit 102, a switch 103, a macro cell radio module 104a, a micro cell radio module 104b, a pico cell radio module 104c, a radio environment recognition. The unit 105 and the sensor 106 are included. In addition, although the mobile station apparatus 100 has the virtual MAC processing part 102, it is not necessarily limited to this. The mobile station device 100 controls the switch 103 so as to select an optimal wireless module based on information such as communication quality acquired by the wireless environment recognition unit 105.

図４は、基地局装置（図２）と移動局装置（図３）の無線接続の関係を示す図である。基地局装置、移動局装置の間で同種の無線モジュール間で接続が行なわれる。   FIG. 4 is a diagram showing a wireless connection relationship between the base station apparatus (FIG. 2) and the mobile station apparatus (FIG. 3). The same type of wireless module is connected between the base station apparatus and the mobile station apparatus.

図５は、本実施形態で帯域幅遅延積（ＢＤＰ：Bandwidth Delay Product）に相当する評価指標を用いた無線システム選択の概念を示す図である。トランスポートレイヤにおけるＢＤＰは、エンドエンドのクライアント、サーバ間で定義される。しかしながら、複数無線システム（無線システム）が適宜切替えられるヘテロジニアス無線においては、使用されていない無線システムを、仮に使用したとした場合のエンドエンドのＢＤＰを求めることは困難である。そこで、本実施形態では、無線システム毎に、基地局装置〜移動局装置間でＢＤＰに相当する評価指標Ｆを新たに設定し、本来のＢＤＰの代替として用いる。本実施形態では、評価指標Ｆを以下のように定義する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a concept of radio system selection using an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product (BDP) in the present embodiment. BDP in the transport layer is defined between end-end clients and servers. However, in a heterogeneous radio in which a plurality of radio systems (radio systems) are switched as appropriate, it is difficult to obtain an end-end BDP when a radio system that is not used is temporarily used. Therefore, in this embodiment, for each wireless system, an evaluation index F corresponding to BDP is newly set between the base station apparatus and the mobile station apparatus, and used as an alternative to the original BDP. In this embodiment, the evaluation index F is defined as follows.

評価指標Ｆ（ｔ）＝ＢＷ（ｔ）×ＤＬ（ｔ）・・・（式１）
ＢＷ（ｔ）＝帯域幅に相当する指標
ＤＬ（ｔ）＝遅延時間に相当する指標 Evaluation index F (t) = BW (t) × DL (t) (Equation 1)
BW (t) = index corresponding to bandwidth DL (t) = index corresponding to delay time

［ＢＷ（ｔ）の算出方法］
図６は、ＢＷ（ｔ）の算出方法を示す図である。ＢＷ（ｔ）は、無線システム毎に適用されている既存技術で求めた値を元に算出する。１ｘＥＶ−ＤＯ等の無線システムでは、無線チャネルのＣＩＲ（Carrier Interference Ratio）から伝送速度に変換する。ＷｉＭＡＸ等のサブキャリアを用いる無線システムでは、全帯域幅の平均ＣＩＲから伝送速度に変換する。Ｗｉ−Ｆｉ等の無線システムでは、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）から伝送速度に変換する。 [Calculation method of BW (t)]
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for calculating BW (t). BW (t) is calculated based on a value obtained by an existing technology applied to each wireless system. In a wireless system such as 1xEV-DO, conversion is performed from a CIR (Carrier Interference Ratio) of a wireless channel to a transmission rate. In a wireless system using a subcarrier such as WiMAX, the average CIR of the entire bandwidth is converted into a transmission rate. In a wireless system such as Wi-Fi, conversion from RSSI (Received Signal Strength Indication) to a transmission rate is performed.

ＢＷ１（ｔ）＝ｆ１（Ｓ（ｔ））・・・（式２）
ｆ１：伝送速度変換テーブル
Ｓ（ｔ）：ＣＩＲあるいはＲＳＳＩ BW 1 (t) = f 1 (S (t)) (Expression 2)
f 1 : Transmission rate conversion table S (t): CIR or RSSI

ＢＷ１は瞬時値であり、１台の無線機がＢＷ１を継続して得られるわけではない。これは、ＢＷ１を得る無線機は、周辺の他無線機と資源（利用できる時間等）を共有するためである。特に、本来のＢＤＰは実効的な帯域幅を反映させる必要があり、資源共有の影響を加味する必要がある。 BW 1 is an instantaneous value, and one wireless device does not always obtain BW 1 . This is because the wireless device that obtains BW 1 shares resources (available time, etc.) with other wireless devices in the vicinity. In particular, the original BDP needs to reflect the effective bandwidth, and the influence of resource sharing needs to be taken into account.

そこで、周辺無線機の台数Ｎを含めた近似としてＢＷ２を求める。Ｎは、同じ基地局装置の配下に位置する移動局装置総数あるいは、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ資源配分を受ける移動局装置総数としてもよい。配下の移動局装置数を把握している基地局装置が、無線制御信号を介して、移動局装置へＮを通知してもよい。 Therefore, BW 2 is obtained as an approximation including the number N of peripheral wireless devices. N may be the total number of mobile station apparatuses located under the same base station apparatus or the total number of mobile station apparatuses that receive the best effort resource allocation. A base station apparatus that knows the number of subordinate mobile station apparatuses may notify N to the mobile station apparatus via a radio control signal.

ＢＷ２（ｔ）＝ＢＷ１（ｔ）÷Ｎ・・・（式３） BW 2 (t) = BW 1 (t) ÷ N (Expression 3)

ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸでは、基地局装置配下の資源配分情報が、移動局装置へ定期的に通知される。移動局装置は、その情報から、直接にＢＷ２（ｔ）を得てもよい。さらに、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸでは、通信に一定量の資源を準固定的に割り当てる。ＢＷ２は、瞬間の値（瞬時値）であり、それから平均値ＢＷ３、あるいは、平均値に対する瞬時値の割合ＢＷ４を求めてもよい。平均値ＢＷ３を用いることで、瞬間的な変動の影響を軽減する。ＢＷ４により、特別に状況がよいタイミングを優先して反映させる。 In LTE and WiMAX, the resource allocation information under the base station apparatus is periodically notified to the mobile station apparatus. The mobile station apparatus may obtain BW 2 (t) directly from the information. Furthermore, in LTE and WiMAX, a certain amount of resources are allocated semi-fixedly to communication. BW 2 is an instantaneous value (instantaneous value), from which an average value BW 3 or a ratio BW 4 of the instantaneous value to the average value may be obtained. By using the average value BW 3, to reduce the influence of momentary fluctuations. BW 4 gives priority to the timing when the situation is particularly good.

ＢＷ３（ｔ）＝ＢＷ３（ｔ−１）×｛１−１／ｔｃ｝＋１／ｔｃ×ＢＷ２（ｔ）・・・（式４）
式１におけるＢＷとして、ＢＷ１〜ＢＷ３の何れを用いてもよい。 BW 3 (t) = BW 3 (t−1) × {1-1 / tc} + 1 / tc × BW 2 (t) (Formula 4)
Any of BW 1 to BW 3 may be used as BW in Formula 1.

［ＤＬの算出方法］
図７は、ＤＬの算出方法を示す図である。基地局装置、移動局装置間の遅延時間測定の既存技術は、実際にパケット送信を行なって実測する手法が多い。すなわち、時刻情報を載せたパケットを送信し、受信側で（受信時刻−時刻情報）を求める。あるいは、送信パケットの返信を待ち（受信時刻−送信時刻）÷２を求める。ヘテロジニアス制御では、消費電力、無線資源消費の観点から、使用中でない無線システム上のパケット送受信は好ましくない。そこで、実パケットの送信を避けて、等価的な遅延時間ＤＬを求める必要がある。 [DL calculation method]
FIG. 7 is a diagram illustrating a DL calculation method. There are many existing techniques for measuring delay time between a base station apparatus and a mobile station apparatus by actually transmitting packets and actually measuring them. That is, a packet carrying time information is transmitted, and the reception side obtains (reception time-time information). Alternatively, waiting for a reply of the transmission packet (reception time-transmission time) / 2 is obtained. In heterogeneous control, packet transmission / reception on a wireless system not in use is not preferable from the viewpoint of power consumption and wireless resource consumption. Therefore, it is necessary to obtain an equivalent delay time DL by avoiding transmission of actual packets.

ＤＬ＝ＤＬ１×ＤＬ２＋ＤＬ３＋ＤＬ４・・・（式５）
ＤＬ１：伝送遅延、ＤＬ２：再送遅延、ＤＬ３：滞留遅延、ＤＬ４：システム遅延 DL = DL 1 × DL 2 + DL 3 + DL 4 (Expression 5)
DL 1 : Transmission delay, DL 2 : Retransmission delay, DL 3 : Residence delay, DL 4 : System delay

伝送遅延ＤＬ１を、アプリケーションパケットサイズＰ１の伝送に要する時間をＤＬ１と定義する。これは、アプリケーションパケットサイズＰ１を帯域幅ＢＷで除算し、補正係数Ｓ１を乗じることで近似する。補正係数Ｓ１は、無線システム固有の調整、輻輳時の調整に用いる変数である。 For the transmission delay DL 1 , the time required to transmit the application packet size P 1 is defined as DL 1. This is approximated by dividing the application packet size P 1 by the bandwidth BW and multiplying by the correction factor S 1 . Correction factor S 1, the radio system specific adjustment is a variable used to adjust the time of congestion.

ＤＬ１＝Ｐ１÷ＢＷ×Ｓ１・・・（式６）
Ｐ１：アプリケーションパケットサイズ、ＢＷ：帯域幅、Ｓ１：補正係数 DL 1 = P 1 ÷ BW × S 1 (Formula 6)
P 1 : Application packet size, BW: Bandwidth, S 1 : Correction coefficient

アプリケーションパケット１個が、複数の無線パケットに分割される影響をＤＬ１に含めてもよい。補正係数Ｓ２は、無線システム固有の調整、輻輳時の調整に用いる変数である。 The effect that one application packet is divided into a plurality of radio packets may be included in DL 1 . Correction factor S 2 is a wireless system-specific adjustment is a variable used to adjust the time of congestion.

ＤＬ１＝Ｐ１÷Ｐ２（ＢＷ）×Ｔ（ＢＷ）・・・（式７）
Ｐ１：アプリケーションパケットサイズ
Ｐ２（ＢＷ）：帯域幅ＢＷの無線パケットのペイロードサイズ
Ｔ（ＢＷ）：帯域幅ＢＷの無線パケット１個の送信に要する所要時間（無線システム固有のフレーム長、スロット長の倍数）
Ｓ２：補正係数 DL 1 = P 1 ÷ P 2 (BW) × T (BW) (Expression 7)
P 1 : Application packet size P 2 (BW): Payload size of wireless packet with bandwidth BW T (BW): Time required to transmit one wireless packet with bandwidth BW (frame length and slot length specific to wireless system) Multiples of
S 2 : Correction coefficient

再送遅延ＤＬ２を、無線パケットの消失によって生じる再送の影響を示す補正項をＤＬ２と定義する。これは、パケット誤り率Ｐｅｒ、再送時間間隔Ｔｒから近似的に求める。Ｐｅｒは、制御目標値であるｔａｒｇｅｔ Ｐｅｒを用いる。また、Ｐｅｒ測定値、ＢＷ１（ｔ）算出に用いたＣＩＲから推定した値の何れかを用いてもよい。 The retransmission delay DL 2 is defined as a correction term indicating the influence of retransmission caused by the loss of the wireless packet as DL 2 . This is approximately obtained from the packet error rate Per and the retransmission time interval Tr. Per uses target Per which is a control target value. Moreover, you may use either the value estimated from Per measurement value and CIR used for BW 1 (t) calculation.

ＤＬ２＝１÷（１−Ｐｅｒ）×（１＋Ｔｒ÷ＤＬ１）・・・（式８）
Ｐｅｒ ：パケット誤り率
Ｔｒ：再送時間間隔 DL 2 = 1 / (1-Per) × (1 + Tr ÷ DL 1 ) (Equation 8)
Per: Packet error rate Tr: Retransmission time interval

滞留遅延ＤＬ３を、有線ネットワークから無線機にパケットが到着後、無線機の送信キュー（送信待ちバッファ）から消えて、送信が完了するまでの時間と定義する。ＤＬ３として、無線機の送信キュー内の待ちパケット数に、補正係数Ｓ３を乗じた値を用いてもよい。但し、ヘテロジニアス無線において、選択中でない無線システム宛に、アプリケーションパケットが到着しない。このため、滞留遅延ＤＬ３の測定は困難である。そこで、滞留遅延ＤＬ３の計測値として、無線制御信号も対象に含めてもよい。 The residence delay DL 3, after a packet from a wired network to a wireless device arrives, disappear from radio transmission queue (transmission waiting buffer) is defined as the time until the transmission is completed. As DL 3, the number of wait packet transmission queue radios may be used a value obtained by multiplying the correction coefficient S 3. However, in the heterogeneous radio, an application packet does not arrive at a radio system that is not selected. Therefore, measurement of the residence delay DL 3 is difficult. Therefore, a radio control signal may be included in the target as the measurement value of the stay delay DL3.

システム遅延ＤＬ４を、無線システムが固有に持つ遅延時間をＤＬ４と定義する。固定値として無線システム毎に設定する。 The system delay DL 4 is defined as DL 4 as a delay time inherent in the wireless system. Set as a fixed value for each wireless system.

［第１の実施形態］
図８は、第１の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。図１〜図４において、移動局装置、基地局装置の無線環境認識部１５、１０５が、上記算出方法によって評価指標Ｆを取得する。無線通信は、ダウンリンク（基地局装置から移動局装置への通信）、アップリンク（移動局装置から基地局装置への通信）の双方向で行なわれる為、基地局装置、移動局装置が役割分担を行なって測定したＢＷ、ＤＬを用いて、総合的に評価指標Ｆを取得する。 [First Embodiment]
FIG. 8 is a sequence chart showing the operation of the wireless communication system according to the first embodiment. 1 to 4, the wireless environment recognition units 15 and 105 of the mobile station device and the base station device acquire the evaluation index F by the above calculation method. Since wireless communication is performed in both directions of downlink (communication from the base station apparatus to the mobile station apparatus) and uplink (communication from the mobile station apparatus to the base station apparatus), the base station apparatus and the mobile station apparatus play a role. An evaluation index F is comprehensively acquired using BW and DL measured by sharing.

＜役割分担の例＞
移動局装置の無線環境認識部１０５が取得する情報（ステップＳ１）
ダウンリンクのＢＷ （受信側の測定が基本）
ダウンリンクのＤＬ１、ＤＬ２ （受信側の測定が基本）
アップリンクのＤＬ３ （送信側の測定が基本）
基地局装置の無線環境認識部１５が取得する情報（ステップＳ１）
ダウンリンクのＤＬ３ （送信側の測定が基本）
アップリンクのＢＷ （受信側の測定が基本）
アップリンクのＤＬ１、ＤＬ２ （受信側の測定が基本） <Example of role assignment>
Information acquired by the wireless environment recognition unit 105 of the mobile station device (step S1)
Downlink BW (basic measurement on the receiving side)
DL 1 and DL 2 on the downlink (measurement on the receiving side is basic)
Uplink DL 3 (based on transmission side measurement)
Information acquired by the wireless environment recognition unit 15 of the base station device (step S1)
DL 3 in downlink (measurement on the transmitting side is basic)
Uplink BW (Reception side measurement is basic)
Uplink DL 1 and DL 2 (Basic measurement on the receiving side)

なお、ダウンリンクのＳ（ｔ）、例えば、ＣＩＲやＲＳＳＩなどは、無線制御信号を介して移動局装置から基地局装置へ通知される無線システムがある。この場合、ダウンリンクのＢＷは、基地局装置の無線環境認識部１５で取得可能である。   Note that there is a wireless system in which downlink S (t), for example, CIR, RSSI, and the like are notified from the mobile station apparatus to the base station apparatus via a radio control signal. In this case, the downlink BW can be acquired by the wireless environment recognition unit 15 of the base station apparatus.

基地局装置の無線環境認識部１５は測定した情報を、使用中の無線システムを通じて、移動局装置の無線環境認識部１０５に通知する（図８：ステップＳ２）。移動局装置では、常に総合的な評価指標Ｆを算出して、Ｆが最高値をとる無線システムを選択する（図８：ステップＳ３）。   The wireless environment recognition unit 15 of the base station apparatus notifies the measured information to the wireless environment recognition unit 105 of the mobile station apparatus through the wireless system in use (FIG. 8: Step S2). In the mobile station apparatus, a comprehensive evaluation index F is always calculated, and a radio system in which F has the highest value is selected (FIG. 8: Step S3).

Ｆ＝（ダウンリンクのＢＷ＋アップリンクのＢＷ）×（ダウンリンクのΣＤＬ＋アップリンクのΣＤＬ）・・・（式９）   F = (Downlink BW + Uplink BW) × (Downlink ΣDL + Uplink ΣDL) (Equation 9)

移動局装置の無線環境認識部１０５は、選択された無線システムを、移動局装置と基地局装置のスイッチに通知して、ダウンリンク、アップリンクの双方で無線システムの切り替えを行なう（図８：ステップＳ４）。   The radio environment recognition unit 105 of the mobile station apparatus notifies the selected radio system to the switch of the mobile station apparatus and the base station apparatus, and switches the radio system both in the downlink and the uplink (FIG. 8: Step S4).

以上説明したように、第１の実施形態によれば、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic occurs, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. It becomes. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics.

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態よりも評価指標Ｆの処理量を削減する。そのために、ダウンリンクに着目して、使用中の無線システムのダウンリンク品質の低下を検知し、これを契機として、ダウンリンクの評価指標Ｆｄｌに基づき、切替先無線システムを選択する。 [Second Embodiment]
In the second embodiment, the processing amount of the evaluation index F is reduced as compared with the first embodiment. Therefore, paying attention to the downlink, a decrease in downlink quality of the radio system in use is detected, and using this as a trigger, the switching destination radio system is selected based on the downlink evaluation index Fdl .

図９は、第２の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。ここでは、評価指標Ｆｄｌの算出を行なう。まず、移動局装置の無線環境認識部１０５は、ダウンリンクのＢＷ、ダウンリンクのＤＬ１、ＤＬ２を測定する（図９：ステップＳ１１）。基地局装置の無線環境認識部１５は、ダウンリンクのＤＬ３を測定する（図９：ステップＳ１１）。基地局装置の無線環境認識部１５は、ダウンリンクのＤＬ３を、選択中の無線システムを介して移動局装置の無線環境認識部１０５に通知する（図９：ステップＳ１２）。通知の回数を削減する為に、ＤＬ３が閾値ＤＬ３ｔｈを超えた場合に通知することとしてもよい。 FIG. 9 is a sequence chart showing the operation of the wireless communication system according to the second embodiment. Here, the evaluation index F dl is calculated. First, the radio environment recognition unit 105 of the mobile station apparatus measures downlink BW and downlink DL 1 and DL 2 (FIG. 9: step S11). The radio environment recognition unit 15 of the base station apparatus measures downlink DL 3 (FIG. 9: Step S11). The radio environment recognition unit 15 of the base station apparatus notifies the downlink DL 3 to the radio environment recognition unit 105 of the mobile station apparatus via the selected radio system (FIG. 9: Step S12). In order to reduce the number of notifications, notification may be made when DL 3 exceeds the threshold DL 3th .

移動局装置の無線環境認識部１０５は、評価指標Ｆｄｌを算出する（図９：ステップＳ１３）。ＤＬ３を省略して、移動局装置側で測定できる情報のみを用いてもよい。 The radio environment recognition unit 105 of the mobile station device calculates an evaluation index F dl (FIG. 9: Step S13). DL 3 may be omitted and only information that can be measured on the mobile station apparatus side may be used.

次に、ダウンリンク品質低下の検出を行なう。評価指標Ｆｄｌが、閾値Ｆｄｌｔｈ１を、下回ることを品質低下の判断基準とする（図９：ステップＳ１４）。閾値Ｆｄｌｔｈ１は、アプリケーションが要求するスループット、遅延時間の最悪値から算出する。過剰な品質低下の検出を回避するために、時間、閾値にヒステリシス制御を導入してもよい。 Next, downlink quality degradation is detected. When the evaluation index F dl is less than the threshold value F dlth1 , a criterion for quality degradation is determined (FIG. 9: step S14). The threshold value F dlth1 is calculated from the worst values of throughput and delay time required by the application. In order to avoid detection of excessive quality degradation, hysteresis control may be introduced into the time and the threshold.

次に、切替先無線システムの選択を行なう。複数の無線システム毎に、評価指標Ｆｄｌを求めて、以下の選択基準に沿って切替先無線システムを決定する（図９：ステップＳ１５）。 Next, the switching destination wireless system is selected. An evaluation index F dl is obtained for each of a plurality of wireless systems, and a switching destination wireless system is determined according to the following selection criteria (FIG. 9: Step S15).

（選択基準１）ｍａｘ（Ｆｄｌ）である無線システムを選択する。
（選択基準２）“閾値Ｆｄｌｔｈ１×補正係数Ｓ４”に最も近い評価指標Ｆｄｌを有する無線システムを選択する。これにより、過剰な品質の提供を避ける効果を得る。
（選択基準３）切替元無線システムの評価指標Ｆｄｌ以上の評価指標Ｆｄｌを有する無線システムを選択する。切替前後の評価指標Ｆｄｌの連続性を確保する効果を得る。複数の候補が存在する場合、ランダム選択、評価指標Ｆｄｌ最大、評価指標Ｆｄｌ最小等の基準を用いて、絞り込む。 (Selection criteria 1) A radio system having max (F dl ) is selected.
(Selection criteria 2) A wireless system having an evaluation index F dl closest to “threshold F dlth1 × correction coefficient S 4 ” is selected. Thereby, the effect which avoids provision of excessive quality is acquired.
(Selection criteria 3) A radio system having an evaluation index F dl equal to or higher than the evaluation index F dl of the switching source wireless system is selected. The effect of ensuring the continuity of the evaluation index F dl before and after switching is obtained. When there are a plurality of candidates, the selection is narrowed down using criteria such as random selection, evaluation index F dl maximum, evaluation index F dl minimum, and the like.

ダウンリンク、アップリンクの関係を考慮する。すなわち、ダウンリンクで選択した無線システムを、アップリンクにも適用する。移動局装置の無線環境認識部１０５が、移動局装置のスイッチ、基地局装置の無線環境認識部１５あるいはスイッチに通知して切替を実施する（図９：ステップＳ１６）。   Consider the relationship between downlink and uplink. That is, the radio system selected in the downlink is also applied to the uplink. The radio environment recognition unit 105 of the mobile station device notifies the switch of the mobile station device, the radio environment recognition unit 15 of the base station device, or the switch to perform switching (FIG. 9: Step S16).

以上説明したように、第２の実施形態によれば、ユーザトラフィックが発生していない無線システムにおいても評価指標を算出することができると共に、ＴＣＰ特性に配慮する無線システムの切り替えを行なうことが可能となる。これにより、ＴＣＰ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を実現することが可能となる。さらに、無線システム毎にダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, it is possible to calculate an evaluation index even in a wireless system in which no user traffic is generated, and it is possible to switch between wireless systems in consideration of TCP characteristics. It becomes. This makes it possible to realize heterogeneous control while ensuring TCP characteristics. Furthermore, since the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the downlink is calculated for each wireless system, it is possible to reduce the processing amount when calculating the evaluation index.

［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第２の実施形態をアップリンクに着目する手法に変更する実施形態である。第２の実施形態の「アップリンク」を「ダウンリンク」に、「アップリンク」を「ダウンリンク」に、「基地局装置」を「移動局装置」に、「移動局装置」を「基地局装置」に読み替える。あるいは、基地局装置の無線環境認識部１５が、アップリンクのＢＷ、アップリンクのＤＬ１、ＤＬ２を移動局装置の無線環境認識部１０５に通知して、第２の実施形態と同様に判断を移動局装置側に任せてもよい。 [Third Embodiment]
The third embodiment is an embodiment in which the second embodiment is changed to a technique that focuses on the uplink. In the second embodiment, “uplink” is “downlink”, “uplink” is “downlink”, “base station apparatus” is “mobile station apparatus”, and “mobile station apparatus” is “base station”. Read "device". Alternatively, the radio environment recognition unit 15 of the base station apparatus notifies the uplink BW and the uplink DL 1 and DL 2 to the radio environment recognition unit 105 of the mobile station apparatus, and makes the same determination as in the second embodiment. May be left to the mobile station apparatus side.

第３の実施形態によれば、無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。   According to the third embodiment, since the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the uplink is calculated for each wireless system, it is possible to reduce the amount of processing when calculating the evaluation index.

［第４の実施形態］
第４の実施形態では、第２の実施形態と第３の実施形態とを、アプリケーションの特徴に応じて使い分ける。ダウンリンクを重視するアプリケーションに第２の実施形態、アップリンクを重視するアプリケーションに第３の実施形態を適用する。 [Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, the second embodiment and the third embodiment are selectively used according to the characteristics of the application. The second embodiment is applied to an application that places importance on the downlink, and the third embodiment is applied to an application that places importance on the uplink.

第４の実施形態によれば、移動局装置または前記基地局装置のいずれかで前記評価指標の算出を行なうかについて、アプリケーションの種類に応じて決定するので、ダウンリンクを重視するアプリケーションやアップリンクを重視するアプリケーションのそれぞれに応じて、最適な手法を選択することが可能となる。   According to the fourth embodiment, the mobile station apparatus or the base station apparatus determines whether to calculate the evaluation index according to the type of application. It is possible to select an optimum method according to each of the applications that place emphasis on.

［第５の実施形態］
第５の実施形態では、通信中の無線システムの品質低下の監視には、第２および第３の実施形態で示した評価指標Ｆｄｌまたは評価指標Ｆｕｌを用いる個別の監視を適用する。一方、品質低下検知時の切替先の無線システム択時には、第１の実施形態に示した双方向を考慮した評価指標Ｆを用いる選択基準を適用する。 [Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment, the individual monitoring using the evaluation index F dl or the evaluation index F ul shown in the second and third embodiments is applied to monitoring the deterioration of the quality of the wireless system during communication. On the other hand, when selecting a switching-destination radio system at the time of quality degradation detection, the selection criterion using the evaluation index F in consideration of bidirectionality shown in the first embodiment is applied.

第５の実施形態によれば、通信中の無線システムの品質が低下したかどうかを監視する場合は、アップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標またはダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用するので、評価指標を算出する際の処理量を削減することが可能となる。また、通信中の無線システムの品質が低下したことを認識し、無線システムの切替先を選択する場合は、アップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用するので、ＴＰＣ特性を確保しつつ、ヘテロジニアス制御を最適に行なうことが可能となる。   According to the fifth embodiment, when monitoring whether or not the quality of a wireless system in communication has deteriorated, the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product only in the uplink or the bandwidth delay product only in the downlink is used. Since the corresponding evaluation index is used, it is possible to reduce the amount of processing when calculating the evaluation index. In addition, when recognizing that the quality of a wireless system in communication has deteriorated and selecting a switching destination of the wireless system, an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink and downlink is used, so that the TPC characteristics It is possible to perform heterogeneous control optimally while ensuring the above.

［第６の実施形態］
第６の実施形態では、第１の実施形態の式１において、ＢＷ（ｔ）、ＤＬ（ｔ）に個別の重み付けをすることで、帯域幅重視の評価指標、遅延時間重視の評価指標を用いる。重み付け係数α、βを用いる式の例を、式１０に示す。この式１０に限らず、個別の重み付けを与えられれば可とする。α、βは、アプリケーションの特徴に応じて設定する。 [Sixth Embodiment]
In the sixth embodiment, in Formula 1 of the first embodiment, BW (t) and DL (t) are individually weighted to use the bandwidth-oriented evaluation index and the delay time-oriented evaluation index. . An example of an expression using the weighting coefficients α and β is shown in Expression 10. Not limited to Equation 10, it is acceptable if individual weights are given. α and β are set according to the characteristics of the application.

評価指標Ｆ（ｔ）＝ＢＷ（ｔ）α×ＤＬ（ｔ）β・・・（式１０）
α：帯域幅に対する重み付け係数
β：遅延時間に対する重み付け係数 Evaluation index F (t) = BW (t) α × DL (t) β (Expression 10)
α: Weighting factor for bandwidth β: Weighting factor for delay time

第１の実施形態の式９において、上り方向、下り方向に個別の重み付けをすることで、アップリンク重視、ダウンリンク重視の効果を加えても良い。重み付け係数ｆ（混雑度）を用いる式の例を、式１１に示す。同式のｆ２は、混雑度が高いリンクの指標が下がるように重み付けを行なっている。なお、本実施形態では、この式１１に限定されるわけではなく、個別の重み付けを与えることができるものであれば良い。 In Formula 9 of the first embodiment, the effect of emphasizing uplink and downlink may be added by individually weighting the uplink and downlink directions. An example of an expression using the weighting coefficient f (degree of congestion) is shown in Expression 11. F 2 of the equation is carried out weighting as an indicator of the degree of congestion high link is down. In the present embodiment, the present invention is not limited to Equation 11, and any material can be used as long as individual weights can be given.

Ｆ（ｔ）＝（ダウンリンクＢＷ（ｔ）α×ダウンリンクＤＬ（ｔ）β）×ｆ２（ダウンリンク混雑度）＋（アップリンクＢＷ（ｔ）α×アップリンクＤＬ（ｔ）β）×ｆ２（アップリンク混雑度）・・・（式１１）
ｆ２（混雑度）＝１÷混雑度 F (t) = (Downlink BW (t) α × Downlink DL (t) β ) × f 2 (Downlink congestion degree) + (Uplink BW (t) α × Uplink DL (t) β ) × f 2 (Uplink congestion degree) (Equation 11)
f 2 (degree of congestion) = 1 ÷ degree of congestion

第６の実施形態によれば、帯域幅遅延積に相当する評価指標を構成する帯域幅に相当する指標と遅延時間に相当する指標のうち、いずれか一方に重み付けを行なうので、帯域幅を重視したり、遅延時間を重視したりすることを柔軟に切り替えることが可能となる。また、上り方向または下り方向に個別の重み付けをすることによって、アップリンク重視またはダウンリンク重視の評価指標を用いることが可能となる。   According to the sixth embodiment, since one of the index corresponding to the bandwidth and the index corresponding to the delay time constituting the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is weighted, the bandwidth is emphasized. Or emphasizing the delay time can be flexibly switched. Further, by assigning individual weights in the uplink direction or the downlink direction, it is possible to use an evaluation index that emphasizes uplink or downlink.

［第７の実施形態］
第７の実施形態では、個別の無線システムが、ＢＤＰあるいはＢＤＰ相当の指標に基づく無線資源割当を行なわない場合について説明する。例えば、個別の無線システムでは、スループットが高い移動局装置が優先的に無線資源割当を受ける場合、式１の代わりに、式１２に示す指標を用いることも考えられる。この場合、ＤＬ（ｔ）が短い程、評価指標Ｆ（ｔ）が高い値を取ることから、例えば、スループット重視のＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いるアプリケーションに適用することができる。 [Seventh Embodiment]
In the seventh embodiment, a case will be described in which an individual radio system does not perform radio resource allocation based on BDP or an index equivalent to BDP. For example, in an individual radio system, when a mobile station apparatus with high throughput is preferentially assigned radio resource allocation, it is also possible to use the index shown in Expression 12 instead of Expression 1. In this case, since the evaluation index F (t) takes a higher value as DL (t) is shorter, it can be applied, for example, to an application using UDP (User Datagram Protocol) that emphasizes throughput.

評価指標Ｆ（ｔ）＝ＢＷ（ｔ）÷ＤＬ（ｔ）・・・（式１２）
ＢＷ（ｔ）＝帯域幅に相当する指標
ＤＬ（ｔ）＝遅延時間に相当する指標 Evaluation index F (t) = BW (t) ÷ DL (t) (Equation 12)
BW (t) = index corresponding to bandwidth DL (t) = index corresponding to delay time

第７の実施形態によれば、帯域幅遅延積に相当する評価指標は、遅延時間に相当する指標に反比例するので、個別の無線システムが、ＢＤＰまたはＢＤＰ相当の指標に基づく無線資源割り当てを行なわない場合にも本発明を適用することが可能となる。例えば、個別の無線システムにおいて、スループットが高い移動局装置が優先的に無線資源割り当てを受ける場合、本発明を適用することによって、スループット重視のＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いるアプリケーションに対応することが可能となる。   According to the seventh embodiment, since the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is inversely proportional to the index corresponding to the delay time, the individual radio system performs radio resource allocation based on the index corresponding to BDP or BDP. The present invention can be applied even when there is not. For example, in a case where a mobile station apparatus with a high throughput is preferentially assigned a radio resource in an individual radio system, the present invention can be applied to support an application using a throughput-oriented UDP (User Datagram Protocol). It becomes possible.

１０ 基地局装置
１１ コア網側インタフェイス
１２ 仮想ＭＡＣ処理部
１３ スイッチ
１４ａ マクロセル無線モジュール
１４ｂ マイクロセル無線モジュール
１４ｃ ピコセル無線モジュール
１５ 無線環境認識部
１６ センサ
１００ 移動局装置
１０１ コア網側インタフェイス
１０２ 仮想ＭＡＣ処理部
１０３ スイッチ
１０４ａ マクロセル無線モジュール
１０４ｂ マイクロセル無線モジュール
１０４ｃ ピコセル無線モジュール
１０５ 無線環境認識部
１０６ センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base station apparatus 11 Core network side interface 12 Virtual MAC processing part 13 Switch 14a Macrocell radio module 14b Microcell radio module 14c Picocell radio module 15 Radio environment recognition part 16 Sensor 100 Mobile station apparatus 101 Core network side interface 102 Virtual MAC Processing unit 103 Switch 104a Macro cell radio module 104b Micro cell radio module 104c Pico cell radio module 105 Radio environment recognition unit 106 Sensor

Claims (11)

複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムであって、
前記移動局装置と基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択し、前記基地局装置と移動局装置とが、前記選択された無線システムを用いて無線通信を行なうことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system in which a mobile station device and a base station device perform wireless communication by selecting at least one wireless system from a plurality of different wireless systems,
Based on a control signal transmitted / received between the mobile station apparatus and the base station apparatus, an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product is calculated for each wireless system, and communication is performed based on the calculated evaluation index. A deterioration in quality of the wireless system is detected, a wireless system as a switching destination is selected in response to the detection, and the base station device and the mobile station device perform wireless communication using the selected wireless system. A wireless communication system. 前記移動局装置は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報、ダウンリンクの再送遅延を示す情報およびアップリングの滞留遅延を示す情報を取得し、
前記基地局装置は、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、
前記移動局装置は、前記全ての情報に基づいて、前記無線システム毎にアップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 The mobile station apparatus acquires information indicating a downlink bandwidth, information indicating a downlink transmission delay, information indicating a downlink retransmission delay, and information indicating a retention delay of an uplink,
The base station apparatus acquires information indicating a downlink retention delay, information indicating an uplink bandwidth, information indicating an uplink transmission delay, and information indicating an uplink retransmission delay,
The mobile station apparatus calculates an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product in the uplink and the downlink for each radio system based on all the information, and based on the calculated evaluation index, the uplink and downlink The radio communication system according to claim 1, wherein a radio system to be switched to is selected in the downlink. 前記移動局装置は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報およびダウンリンクの再送遅延を示す情報を取得し、
前記基地局装置は、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報を取得して前記移動局装置へ通知し、
前記移動局装置は、前記無線システム毎にダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 The mobile station apparatus acquires information indicating a downlink bandwidth, information indicating a downlink transmission delay, and information indicating a downlink retransmission delay,
The base station apparatus acquires information indicating a downlink delay and notifies the mobile station apparatus,
The mobile station apparatus calculates an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the downlink for each radio system, and based on the calculated evaluation index, determines a radio system to be switched in the uplink and the downlink. The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is selected. 前記移動局装置は、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得して前記基地局装置へ通知し、
前記基地局装置は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、
前記基地局装置は、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 The mobile station device acquires information indicating an uplink retention delay and notifies the base station device,
The base station apparatus acquires information indicating an uplink bandwidth, information indicating an uplink transmission delay, and information indicating an uplink retransmission delay,
The base station apparatus calculates an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the uplink for each radio system, and based on the calculated evaluation index, determines a radio system to be switched in the uplink and the downlink. The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is selected. 前記移動局装置は、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得し、
前記基地局装置は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得して前記移動局装置へ通知し、
前記移動局装置は、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 The mobile station device acquires information indicating an uplink retention delay,
The base station apparatus acquires information indicating an uplink bandwidth, information indicating an uplink transmission delay and information indicating an uplink retransmission delay, and notifies the mobile station apparatus of the information,
The mobile station apparatus calculates an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the uplink for each radio system, and based on the calculated evaluation index, determines a radio system that is a switching destination in the uplink and the downlink. The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is selected. 前記移動局装置または前記基地局装置のいずれかで前記評価指標の算出を行なうかについて、アプリケーションの種類に応じて決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。   2. The wireless communication system according to claim 1, wherein whether to calculate the evaluation index is determined according to a type of application in either the mobile station apparatus or the base station apparatus. 通信中の無線システムの品質が低下したかどうかを監視する場合は、アップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標またはダウンリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用する一方、通信中の無線システムの品質が低下したことを認識し、無線システムの切替先を選択する場合は、アップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を使用することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。   When monitoring whether the quality of the wireless system in communication has deteriorated, use an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink only or an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the downlink only, Recognizing that the quality of a wireless system during communication has deteriorated and selecting a switching destination of the wireless system, an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product in uplink and downlink is used. Item 2. A wireless communication system according to Item 1. 前記帯域幅遅延積に相当する評価指標を構成する帯域幅に相当する指標と遅延時間に相当する指標のうち、いずれか一方に重み付けを行なうことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。   2. The wireless communication system according to claim 1, wherein one of an index corresponding to a bandwidth and an index corresponding to a delay time constituting an evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is weighted. 前記帯域幅遅延積に相当する評価指標は、遅延時間に相当する指標に反比例することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 1, wherein the evaluation index corresponding to the bandwidth delay product is inversely proportional to the index corresponding to the delay time. 複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、
相互に異なる方式で無線送信を行なう複数の無線モジュールと、
動作させる前記無線モジュールを切り替えるスイッチ部と、
前記基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択する無線環境認識部と、を備え、
前記無線環境認識部は、ダウンリンクの帯域幅を示す情報、ダウンリンクの伝送遅延を示す情報、ダウンリンクの再送遅延を示す情報およびアップリングの滞留遅延を示す情報を取得すると共に、前記基地局装置から、ダウンリンクの滞留遅延を示す情報、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得し、前記全ての情報に基づいて、前記無線システム毎にアップリンクおよびダウンリンクにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択し、
前記選択した無線システムを用いて、前記基地局装置との間で無線通信を行なうことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus applied to a radio communication system in which at least one radio system is selected from a plurality of different radio systems and a mobile station apparatus and a base station apparatus perform radio communication,
A plurality of wireless modules that perform wireless transmission in different ways;
A switch unit for switching the wireless module to be operated;
Based on a control signal transmitted / received to / from the base station apparatus, an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product is calculated for each wireless system, and based on the calculated evaluation index, a wireless system in communication is calculated. A wireless environment recognition unit that detects a deterioration in quality and selects a wireless system as a switching destination in response to this detection;
The radio environment recognition unit obtains information indicating a downlink bandwidth, information indicating a downlink transmission delay, information indicating a downlink retransmission delay, and information indicating a retention delay of an uplink, and the base station From the device, information indicating the downlink retention delay, information indicating the uplink bandwidth, information indicating the uplink transmission delay and information indicating the retransmission delay of the uplink, and based on all the information, An evaluation index corresponding to the bandwidth delay product in the uplink and downlink is calculated for each radio system, and based on the calculated evaluation index, a radio system to be switched to in the uplink and downlink is selected,
A mobile station apparatus that performs radio communication with the base station apparatus using the selected radio system. 複数の異種無線システムから、少なくとも一つの無線システムを選択して移動局装置と基地局装置とが無線通信を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、
相互に異なる方式で無線送信を行なう複数の無線モジュールと、
動作させる前記無線モジュールを切り替えるスイッチ部と、
前記基地局装置との間で送受信される制御信号に基づいて、前記無線システム毎に帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、通信中の無線システムの品質低下を検出し、この検出を契機として切替先となる無線システムを選択する無線環境認識部と、を備え、
前記無線環境認識部は、アップリンクの帯域幅を示す情報、アップリンクの伝送遅延を示す情報およびアップリンクの再送遅延を示す情報を取得すると共に、前記移動局装置から、アップリンクの滞留遅延を示す情報を取得し、前記無線システム毎にアップリンクのみにおける帯域幅遅延積に相当する評価指標を算出し、前記算出した評価指標に基づいて、アップリンクおよびダウンリンクにおいて切替先となる無線システムを選択し、
前記選択した無線システムを用いて、前記移動局装置との間で無線通信を行なうことを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus that is applied to a radio communication system in which at least one radio system is selected from a plurality of different radio systems and a mobile station apparatus and a base station apparatus perform radio communication,
A plurality of wireless modules that perform wireless transmission in different ways;
A switch unit for switching the wireless module to be operated;
Based on a control signal transmitted / received to / from the base station apparatus, an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product is calculated for each wireless system, and based on the calculated evaluation index, a wireless system in communication is calculated. A wireless environment recognition unit that detects a deterioration in quality and selects a wireless system as a switching destination in response to this detection;
The radio environment recognition unit obtains information indicating an uplink bandwidth, information indicating an uplink transmission delay, and information indicating an uplink retransmission delay, and determines an uplink retention delay from the mobile station apparatus. Information indicating, calculating an evaluation index corresponding to a bandwidth delay product only in the uplink for each wireless system, and based on the calculated evaluation index, a wireless system that is a switching destination in the uplink and downlink Selected,
A base station apparatus that performs radio communication with the mobile station apparatus using the selected radio system.
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