JP2011166583A - 移動通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動端末が要求するＱｏＳを満足させるように無線リソースを割り当てることが１つのＲＡＮのみではできない場合に対処することを図る。
【解決手段】複数の無線アクセスネットワークシステムを有する移動通信システムにおいて、無線アクセスネットワークシステム毎に特定の位置における無線品質を表す無線品質情報を格納する統合無線環境情報データベース２と、統合無線環境情報データベース２に基づいて特定の端末に係る予想移動経路に適する無線アクセスネットワークシステムを選択し、該選択した無線アクセスネットワークシステムの間で協調して該端末に無線リソースを割り当てるように無線リソース割当制御を行う無線リソースマネージャ３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信システムに関する。

複数の無線アクセスネットワークシステム（Radio Access Network system：ＲＡＮ）を有する移動通信システムにおける、端末がアクセスするＲＡＮの切り替え技術として、例えば特許文献１、２が知られている。特許文献１の従来技術では、移動端末が予測位置に到達するまでの移動経路途上の受信電力特性及び切替発生特性に基づいて通信メディアの切替を予測し、該予測結果に基づいて通信メディアの切替を準備している。特許文献２の従来技術では、各無線モジュールで取得した無線情報に基づいて、良好な通信状況の無線メディアを判断している。

特開２００７−７４２９２号公報 特開２００８−１６７２８５号公報

しかし、上述した従来技術では、移動端末が要求するＱｏＳ（Quality of Service）を満足させるように無線リソースを割り当てることが１つのＲＡＮのみではできない場合の対処が課題である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、移動端末が要求するＱｏＳを満足させるように無線リソースを割り当てることが１つのＲＡＮのみではできない場合に対処することのできる移動通信システムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る移動通信システムは、複数の無線アクセスネットワークシステムを有する移動通信システムにおいて、前記無線アクセスネットワークシステム毎に、特定の位置における無線品質を表す無線品質情報を格納する統合無線環境情報データベースと、前記統合無線環境情報データベースに基づいて特定の端末に係る予想移動経路に適する無線アクセスネットワークシステムを選択し、該選択した無線アクセスネットワークシステムの間で協調して該端末に無線リソースを割り当てるように無線リソース割当制御を行う無線リソースマネージャと、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記無線リソースマネージャは、特定の端末が無線アクセスネットワークシステムの同一セル内に滞在する予想時間を算出する滞在予想時間算出部を有することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記無線リソースマネージャは、規定速度以上の速度を有する特定の高速端末に係る特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステム毎に、該特定時刻における無線リソース状況を推定する無線リソース状況推定部を有することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記無線リソース状況推定部は、前記推定対象の無線アクセスネットワークシステムにおいて、前記高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を割り当てることができるかを判定することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記無線リソース状況推定部は、前記推定対象の無線アクセスネットワークシステムに係る無線リソース利用率が規定値以下であるかを判定することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記無線リソースマネージャは、前記無線リソース状況の推定結果に基づいて、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムの間で端末の収容換えを試みる協調制御部を有することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記協調制御部は、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムのうち前記高速端末の滞在予想時間が最大である無線アクセスネットワークシステムにおいて前記高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を確保するように、端末の収容換えを試みることを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記協調制御部は、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムのうち無線リソース利用率が規定値以下である無線アクセスネットワークシステムを収容換え先として、端末の収容換えを試みることを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを基地局側に設けたことを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを端末にも設け、端末の無線リソースマネージャと基地局の無線リソースマネージャとが共同で無線アクセスネットワークシステムの選択を行うことを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記基地局側の無線リソースマネージャが主導することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記端末側の無線リソースマネージャが主導することを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記基地局側又は前記端末のいずれの無線リソースマネージャが主導するのかを、前記基地局側の無線リソースマネージャが端末側のＱｏＳレベル又は無線リソース利用率の余裕度に基づいて決めることを特徴とする。

本発明に係る移動通信システムにおいて、１つ又は複数の無線アクセスネットワークシステムに対して前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを１組ずつ設け、複数の前記無線リソースマネージャに対する無線リソースの協調を集中的に制御する集中協調部を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、移動端末が要求するＱｏＳを満足させるように無線リソースを割り当てることが１つのＲＡＮのみではできない場合に、ＲＡＮ間で協調して無線リソースの割り当てを行うことで対処することができるようになる。

本発明の第１実施形態に係る移動通信システムの構成例である。 同実施形態に係る移動通信システムの構成例である。 本発明に係る統合無線環境情報データベース２の構成例を示す概念図である。 本発明に係る無線リソースマネージャ３の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る無線リソース割当制御方法を説明するための概念図である。 本発明に係る最適のセルを選択する例である。 本発明の第１実施形態に係る無線リソース割当制御方法の全体の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第１実施形態に係る無線リソースマネージャ３の処理の流れを示すフローチャートである。 図８のステップＳ２の収容先候補ＲＡＮ選択方法の例である。 本発明に係る収容先候補ＲＡＮ選択方法を説明するためのＲＡＮ選択基準の例である。 本発明の第２実施形態に係る移動通信システムの構成例である。 同実施形態に係る無線リソース割当制御方法の全体の手順を示すシーケンス図である。 本発明に係る移動通信システムの基地局１０と端末１００の実施例１である。 本発明に係る移動通信システムの基地局１０と端末１００の実施例２である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１、図２は、本発明の第１実施形態に係る移動通信システムの構成例である。図１において移動通信システムは、複数の無線アクセスネットワークシステム（ＲＡＮ）を有する。図１の例では、マクロセルを提供するマクロセル基地局ＢＳ＿Ａを有するＲＡＮと、マイクロセルを提供するマイクロセル基地局ＢＳ＿Ｂを有するＲＡＮと、ピコセルを提供するピコセル基地局ＢＳ＿Ｃを有するＲＡＮとが示されている。各セルは重複部分を有し、セル重複部分において端末は重複するセルのいずれも利用することができる。

第１実施形態では、統合無線リソースマネージャ（Integrated Radio Resource Manager：ＩＲＲＭ）１を無線リソース割当に係る集中制御装置として設ける。統合無線リソースマネージャ１は、統合無線環境情報データベース（Integrated Radio Environment Database：ＩＲＥＤ）２と無線リソースマネージャ（Radio Resource Manager：ＲＲＭ）３を有する。図２の例では、７個のマクロセル３１０〜３７０が統合無線リソースマネージャ１の担当エリア３００である。各マクロセル３１０〜３７０内には、マイクロセル又はピコセルが存在していてもよい。例えば、マクロセル３２０内には、マイクロセル及びピコセルが存在する。統合無線リソースマネージャ１は、担当エリア３００内の全ての基地局ＢＳ＿Ａ，Ｂ，Ｃと通信接続し、各基地局ＢＳ＿Ａ，Ｂ，Ｃとの間でデータを送受することができる。

なお、図２中では、移動通信システムの端末として、移動していない又は低速で移動している端末（以下、移動していない又は低速で移動している端末を便宜上、低速端末と称する）ＭＳ＿ａと、高速で移動している高速端末ＭＳ＿ｂとを区別して示している。

統合無線環境情報データベース２は、特定の位置におけるＲＡＮ毎の無線品質を表す無線品質情報を格納する。図３は、統合無線環境情報データベース２の構成例を示す概念図である。図３において、統合無線環境情報データベース２は、地図情報（２次元地図又は３次元地図）と、基地局及び端末の位置情報と、各ＲＡＮの特定の位置における無線品質を表す無線品質情報とを有する。基地局及び端末の位置情報は、地図情報と関連付けされている。又、統合無線環境情報データベース２は、各情報を時系列で（例えば時刻情報とともに）蓄積する。

各ＲＡＮの無線品質情報は、地図情報と関連付けされている。なお、図３では、ＲＡＮの種類の一例として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉ、ｆｅｍｔｏなどが示されている。これ以外の他の種類のＲＡＮも利用可能である。また、ＬＴＥの無線品質情報としてＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、遅延及びスループットの情報が格納され、ＷｉＭＡＸの無線品質情報としてＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise power Ratio）、遅延及びスループットの情報が格納され、ＷｉＦｉやｆｅｍｔｏの無線品質情報としてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、遅延及びスループットの情報が格納されている。

無線リソースマネージャ３は、統合無線環境情報データベース２に基づいて特定の端末に係る予想移動経路に適するＲＡＮを選択し、該選択したＲＡＮが必要に応じて他のＲＡＮとの間で協調して該端末に無線リソースを割り当てるように無線リソース割当制御を行う。図４は、無線リソースマネージャ３の構成を示すブロック図である。図４において無線リソースマネージャ３は、滞在予想時間算出部３１と無線リソース状況推定部３２と協調制御部３３を有する。

滞在予想時間算出部３１は、特定の端末がＲＡＮの同一セル内に滞在する予想時間を算出する。無線リソース状況推定部３２は、特に規定速度以上の速度を有する特定の高速端末に係る特定時刻における予想位置を含むセルを有するＲＡＮ毎に、該特定時刻における無線リソース状況を推定する。この無線リソース状況の推定において、無線リソース状況推定部３２は、推定対象のＲＡＮにおいて高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を割り当てることができるかを判定する。又、無線リソース状況推定部３２は、推定対象のＲＡＮに係る無線リソース利用率が規定値以下であるかを判定する。

協調制御部３３は、無線リソース状況推定部３２による無線リソース状況の推定結果に基づいて、特定時刻における予想位置を含むセルを有するＲＡＮの間で端末の収容換えを試みる。この端末の収容換えでは、協調制御部３３は、特定時刻における予想位置を含むセルを有するＲＡＮのうち高速端末の滞在予想時間が最大であるＲＡＮにおいて該高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を確保するように、該高速端末以外の他の端末を対象にして、該高速端末の滞在予想時間が最大であるＲＡＮから他の（例えば、滞在予想時間が小さい）ＲＡＮへの収容換えを試みる。又、協調制御部３３は、特定時刻における予想位置を含むセルを有するＲＡＮのうち無線リソース利用率が規定値以下であるＲＡＮを高速端末の滞在予想時間が最大であるＲＡＮからの収容換え先として、該高速端末の滞在予想時間が最大であるＲＡＮにおいて該高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を確保するように、該高速端末以外の他の端末を対象にして、端末の収容換えを試みる。

図５は、本実施形態に係る無線リソース割当制御方法を説明するための概念図である。図５において、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１は、予想移動経路Ｒに沿って移動している。なお、予想移動経路Ｒは、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１から事前に申告された情報（出発地および目的地、又は予想移動経路の情報）に基づいて取得され、無線リソースマネージャ３で保持されている。又は、予想移動経路Ｒの情報は、無線リソースマネージャ３の要請に応じて統合無線環境情報データベース２で保持するようにしてもよい。又は、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の速度及び移動方向から予想移動経路Ｒを推定する手段を設けてもよい。

高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の現在地は予想移動経路Ｒ上の（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）地点であり、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１は、移動速度と進行方向とにより特定時刻（Ｔ時間後）に、予想移動経路Ｒ上の（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点に到達する予定である。（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）地点はマクロセル３１０内に在る。この例では、（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点は、マクロセル３２０内であって、マイクロセル及びピコセルと通信可能エリアが重なっている区域に在る。このとき、無線リソースマネージャ３は、該通信可能エリアが重なっているマクロセル３２０、マイクロセル及びピコセルのうちから高速端末ＭＳ＿ｂ＿１に最適のセルを選択し、選択したセルに係る無線リソースを高速端末ＭＳ＿ｂ＿１用に確保すべく、無線リソース割当制御を行う。

図６は、最適のセルを選択する一例である。図６において、高速端末ＭＳ＿ｂの予想移動経路Ｒ上には、ＲＡＮ１の２つのマクロセルの間にＲＡＮ２のマクロセルが配置されている。ＲＡＮ１のセル内の基地局近辺などの電波状態がよい地点では、高スループットかつ低遅延の高通信品質が得られているが、ＲＡＮ１の２つのマクロセルの境界部分では電波状態が悪く、高通信品質が得られない状況である。一方、ＲＡＮ１の２つのマクロセルの境界部分において、サービスエリアが重っているＲＡＮ２のマクロセルでは電波状態がよく、高スループットかつ低遅延の高通信品質を得ることができる。このような場合、ＲＡＮ１の２つのマクロセルの境界部分において一旦、高速端末ＭＳ＿ｂのアクセス先をＲＡＮ１からＲＡＮ２へ切り替え、ＲＡＮ２のセル端において再度、高速端末ＭＳ＿ｂのアクセス先をＲＡＮ１へ切り替える。これにより、高速端末ＭＳ＿ｂに対して高スループットかつ低遅延の高通信品質の無線環境を保ち、高速端末ＭＳ＿ｂの要求ＱｏＳを満たすことに寄与することができる。

図７は、本実施形態に係る無線リソース割当制御方法の全体の手順を示すシーケンス図である。ここでは、具体的に図５の例を用いて説明する。
図７において、ステップＳ１００ｉでは、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の現在地（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）を含むマクロセル３１０のＲＡＮのサービスエリア内に在る全ての端末がそれぞれの無線状態、要求ＱｏＳなどの情報を統合無線環境情報データベース２に登録する。ステップＳ２００ｉ（Ｓ２１０ｉ，Ｓ２２０ｉ，Ｓ２３０ｉ）では、統合無線環境情報データベース２を制御する機能ブロック（例えば、無線リソースマネージャ３内部の一機能ブロック）からの要求に応じて、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の現在地（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）でアクセス可能なＲＡＮ１，２，３の各基地局ＢＳ（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２へ登録する。

ステップＳ１００ｊでは、（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点を含むマクロセル３２０のＲＡＮのサービスエリア内に在る全ての端末がそれぞれの無線状態、要求ＱｏＳなどの情報を統合無線環境情報データベース２に登録する。ステップＳ２００ｊ（Ｓ２１０ｊ，Ｓ２２０ｊ，Ｓ２３０ｊ）では、統合無線環境情報データベース２を制御する機能ブロックからの要求に応じて、特定時刻（Ｔ時間後）の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）でアクセス可能なＲＡＮ１，２，３の各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２へ登録する。

ステップＳ３００では、無線リソースマネージャ３が、統合無線環境情報データベース２内に格納された所轄エリア内部の端末と基地局の情報を分類し、さらに高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度を算出する。このとき、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて移動情報を別途算出したり、又は保有したりする場合は、新たに移動速度を算出しないで既にある移動速度の情報を利用する。そして、無線リソースマネージャ３は、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度及び予想移動経路Ｒに基づいて特定時刻（Ｔ時間後）の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）でアクセス可能な各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離を算出する。そして、無線リソースマネージャ３は、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度及び各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離に基づいて高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の各基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の滞在予想時間を算出する。又、無線リソースマネージャ３は、ＲＡＮ１，２，３毎に、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を算出する。なお、各セル内の移動距離と移動速度が分かれば滞在予想時間は自明であるので、移動速度が粗同じである場合は、滞在予想時間を計算しないで、滞在予想時間の代わりに移動距離を比較するようにしても良い。

ステップＳ３３０では、無線リソースマネージャ３が、特定時刻（Ｔ時間後）の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）における各ＲＡＮ１，２，３の無線リソース状況及び端末の収容状況に基づいて、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の指針を決定する。ステップＳ５００では、無線リソースマネージャ３が、各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３に対し、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調を依頼する。このとき、無線リソースマネージャ３は、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１に最適なＲＡＮ（この例ではＲＡＮ１とする）が混雑している場合には、ＲＡＮ１で収容している他の端末（例えば、優先度が低い端末）を他のＲＡＮ２又は３へ収容換えすることを試みる。

ステップＳ６００（Ｓ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０）では、統合無線環境情報データベース２を制御する機能ブロックからの要求に応じて、各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の結果としての無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２へ登録する。ステップＳ７００では、無線リソースマネージャ３が、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１に対し、移動先（特定時刻（Ｔ時間後）の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ））で利用可能なＲＡＮ（この例ではＲＡＮ１）を通知する。

図８は、本実施形態に係る無線リソースマネージャ３の処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、具体的に図５の例を用いて説明する。
図８において、ステップＳ１では、無線リソースマネージャ３は、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）を含むセルを有するＲＡＮ毎に、Ｔ時間後の無線リソース状況を推定する。

このステップＳ１の具体的な処理としては、まず、統合無線環境情報データベース２から、基地局と端末の位置及び分布状況等の情報を読み込む。次いで、端末の移動状態（高速移動、又は、低速移動もしくは移動していない状態）、通信状態及び要求ＱｏＳ等を取得する。次いで、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の現在位置、移動速度及び予想移動経路Ｒから、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）を算出する。次いで、予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）を含むセルを有するＲＡＮ（ＲＡＮ１，２，３）の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３の識別子（ＩＤ）等の情報を取得する。次いで、各ＲＡＮ１，２，３の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のエリア品質、重複部分、各セルの無線リソース利用率（混雑度）を算出する。次いで、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の要求ＱｏＳを取得する。次いで、各ＲＡＮ１，２，３の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル毎に、予想移動経路Ｒ上での無線品質（受信強度等）の統計値と予想されるスループット及び遅延とを算出し、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を算出する。次いで、各ＲＡＮ１，２，３の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３に収容されている端末のうち低速端末ＭＳ＿ａを抽出する。

ステップＳ２では、無線リソースマネージャ３は、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）で高速端末ＭＳ＿ｂ＿１を収容するＲＡＮの候補（収容先候補ＲＡＮ）を選択する。ここでは、ＲＡＮ１（マクロセル），ＲＡＮ２（マイクロセル），ＲＡＮ３（ピコセル）のうちからＲＡＮ１が選択されたとする。

ステップＳ３では、無線リソースマネージャ３は、収容先候補ＲＡＮ１が要求条件を満たすかを判定する。以下に、要求条件（１），（２）を示す。
（１）高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を割り当てることができること。具体的には条件式「ＲＢ＿Ａｖａｉｌａｂｌｅ＞ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ｂ）」を満たすことである。但し、ＲＢ＿Ａｖａｉｌａｂｌｅは収容先候補ＲＡＮで利用可能な無線リソース量、ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ｂ）は高速端末ＭＳ＿ｂの無線リソース所要量である。
（２）無線リソース利用率が規定値以下であること。具体的には条件式「Ｕｒ（ＲＡＮ）≦Ｕｔｈｒ（ＲＡＮ）」を満たすことである。但し、Ｕｒ（ＲＡＮ）はＲＡＮの無線リソース利用率、Ｕｔｈｒ（ＲＡＮ）はＲＡＮの無線リソース利用率の規定値である。

なお、高速端末ＭＳ＿ｂの無線リソース所要量ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ｂ）の算出では、通信中のアプリケーションの要求ＱｏＳ（例えば、リアルタイム映像送受信、音声通話では、スループットは２Ｍｂｐｓ以上、遅延（ＲＴＴ）は１５０ｍｓ以内）及び高速端末ＭＳ＿ｂの移動区間内の受信強度の統計値、並びに、既知の受信強度と通信速度と送信誤率とＲＴＴとの関係式またはテーブルを用いて、概算することができる。

ステップＳ４では、無線リソースマネージャ３は、ステップＳ３の判定の結果、収容先候補ＲＡＮ１が、要求条件を満たす場合にはステップＳ５に進み、要求条件を満たす場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、収容先候補ＲＡＮ１が要求条件を満たすので、無線リソースマネージャ３は、収容先候補ＲＡＮ１の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１に対し、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１用の無線リソースを確保するように指示する。これにより、収容先候補ＲＡＮ１の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１は、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１用の無線リソースを確保する処理を行う。

一方、ステップＳ６では、収容先候補ＲＡＮ１が要求条件を満たさないので、無線リソースマネージャ３は、収容先候補ＲＡＮ１から他のＲＡＮ２，３に収容換えする低速端末ＭＳ＿ａの候補（収容換え候補端末）ＭＳ＿ａ＿ＨＯを選択する。収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯは、ＲＡＮ１に収容されている低速端末ＭＳ＿ａであって、ＲＡＮ２又はＲＡＮ３を利用可能であり、且つ、優先度の低い方の低速端末ＭＳ＿ａである。このとき、無線リソースマネージャ３は、次式「ＲＢ＿ＲＥＱ（ＨＯ）≧ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ｂ）」を満たすように、１つ又は複数の収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを選択する。但し、ＲＢ＿ＲＥＱ（ＨＯ）は、各収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯの無線リソース所要量の合計である。

ステップＳ７では、無線リソースマネージャ３は、収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを収容可能なＲＡＮを判定する。ここでは、ＲＡＮ２及びＲＡＮ３のうちから、収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを収容可能なＲＡＮを判定する。以下に、判定条件（１），（２）を示す。
（１）収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯの無線リソース所要量を割り当てることができること。具体的には条件式「ＲＢ＿Ａｖａｉｌａｂｌｅ＞ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ａ＿ＨＯ）」を満たすことである。但し、ＲＢ＿Ａｖａｉｌａｂｌｅは収容換え先候補ＲＡＮで利用可能な無線リソース量、ＲＢ＿ＲＥＱ（ＭＳ＿ａ＿ＨＯ）は収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯの無線リソース所要量である。
（２）無線リソース利用率が規定値以下であること。具体的には条件式「Ｕｒ（ＲＡＮ）≦Ｕｔｈｒ（ＲＡＮ）」を満たすことである。但し、Ｕｒ（ＲＡＮ）はＲＡＮの無線リソース利用率、Ｕｔｈｒ（ＲＡＮ）はＲＡＮの無線リソース利用率の規定値である。

ステップＳ７では、無線リソースマネージャ３は、ステップＳ７の判定の結果、判定条件を満たすＲＡＮが存在し、収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを収容換え可能な場合にはステップＳ９に進む。一方、ステップＳ７の判定の結果、判定条件を満たすＲＡＮが存在せず、収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを収容換えできない場合には図８の処理を終了する。

ステップＳ９では、無線リソースマネージャ３は、収容先候補ＲＡＮ１及び収容換え先候補ＲＡＮに対し、収容換え候補端末ＭＳ＿ａ＿ＨＯを収容先候補ＲＡＮ１から収容換え先候補ＲＡＮへ収容換えするように指示する。この後、ステップＳ３に戻る。

図９は、図８のステップＳ２の収容先候補ＲＡＮ選択方法の例である。図９において、ステップＳ２１では、無線リソースマネージャ３は、Ｔ時間後の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）を含むセルを有するＲＡＮ（ＲＡＮ１，２，３）毎に、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の滞在予想時間を算出する。具体的には、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度及び予想移動経路Ｒから、各ＲＡＮ１，２，３の基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離を算出する。そして、各基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離と高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度とから、各基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の滞在予想時間を算出する。

ステップＳ２２では、無線リソースマネージャ３は、各ＲＡＮ１，２，３の滞在予想時間を比較する。ステップＳ２３では、無線リソースマネージャ３は、滞在予想時間が最長のＲＡＮを高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の収容先候補ＲＡＮに選択する。

なお、移動速度が一定である場合は、同一セル内の移動距離のみの比較によって移動距離が最長のＲＡＮを収容先候補ＲＡＮに選択するようにしてもよい。

又、滞在予想時間が規定値未満であるＲＡＮは、収容先候補ＲＡＮから除外するようにしてもよい。

又、図９の収容先候補ＲＡＮ選択方法では、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１がＲＡＮの同一セル内に滞在する予想時間に基づいて高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の収容先候補ＲＡＮを選択したが、収容先候補ＲＡＮ選択方法はこれに限定されない。図１０は、収容先候補ＲＡＮ選択方法を説明するためのＲＡＮ選択基準の例である。

図１０において、収容先候補ＲＡＮとしてＲＡＮ＿ＡとＲＡＮ＿Ｂの２つがあるとする。図１０では、判定基準として、ＲＳＳＩのみを考慮するＲＳＳＩ基準と、ＲＳＳＩ及び遅延（ＲＴＴ）を考慮するＲＴＴ基準とが示されている。ある場所において、ＲＡＮ＿Ａの受信強度ＲＳＳＩ＿Ａ及びＲＡＮ＿Ｂの受信強度ＲＳＳＩ＿Ｂとも利用可能な閾値以上の場合は、ＲＳＳＩ基準により「ＲＳＳＩ＿Ａ＞ＲＳＳＩ＿Ｂ」であれば、ＲＡＮ＿Ａを選択し、そうでなければＲＡＮ＿Ｂを選択する。

一方、音声通信などのリアルタイムＵＧＳアプリケーションの場合は、ＲＴＴやジッターの許容上限値がある。このため、ＲＡＮ＿Ａの予想ＲＴＴとＲＡＮ＿Ｂの予想ＲＴＴがいずれも許容上限値よりも大きいのであれば、たとえＲＳＳＩ基準を満足していても、リアルタイムＵＧＳアプリケーションには不向きのため、そのままではいずれも選択対象外になる。ＲＴＴ基準を満たすためには、無線リソース量を増やすか、別のＲＡＮを探索するか等、別途、対策する必要が生じる。ＲＡＮ＿Ａの予想ＲＴＴとＲＡＮ＿Ｂの予想ＲＴＴのいずれかが許容上限値より小さいのであれば、当該ＲＡＮを選定することになる。ＲＡＮ＿Ａの予想ＲＴＴとＲＡＮ＿Ｂの予想ＲＴＴの両方ともに許容上限値より小さいのであれば、予想ＲＴＴが小さい方のＲＡＮを選択することになる。予想ＲＴＴとしては、セル内でのＲＴＴ実績値の統計値（例えば平均値など）を利用することができる。

なお、上記以外の他の収容先候補ＲＡＮ選択方法としては、例えば、セルサイズが最大のものを選択することが挙げられる。例えば、収容先候補ＲＡＮとして、マクロセルのＲＡＮ１とマイクロセルのＲＡＮ２とピコセルのＲＡＮ３が存在する場合、セルサイズが最大のマクロセルのＲＡＮ１を選択する。但し、端末の移動速度及び予想移動経路、並びに、セル配置などによっては、必ずしも、セルサイズが大きい方が収容先候補ＲＡＮとして適しているとは限らない。この点で、滞在予想時間に基づいて収容先候補ＲＡＮを選択することは好ましい。

［第２実施形態］
図１１は、本発明の第２実施形態に係る移動通信システムの構成例である。第２実施形態では、１つ又は複数のＲＡＮに対して統合無線リソースマネージャ１（統合無線環境情報データベース２及び無線リソースマネージャ３）を１組ずつ設ける。さらに、それらの統合無線リソースマネージャ１を集中的に制御する集中協調部４を設ける。集中協調部４は、複数の無線リソースマネージャ３に対する無線リソースの協調を集中的に制御する。集中協調部４は、各統合無線リソースマネージャ１と通信接続し、各統合無線リソースマネージャ１との間でデータを送受することができる。

図１２は、本実施形態に係る無線リソース割当制御方法の全体の手順を示すシーケンス図である。ここでは、具体例として便宜上、図５の例を用いて説明する。なお、（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）地点の統合無線環境情報データベース２、無線リソースマネージャ３を統合無線環境情報データベース２ｉ、無線リソースマネージャ３ｉとし、（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点の統合無線環境情報データベース２、無線リソースマネージャ３を統合無線環境情報データベース２ｊ、無線リソースマネージャ３ｊとする。

図１２において、ステップＳ１００ｉでは、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１が無線状態、要求ＱｏＳ、現在地（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）などの情報を統合無線環境情報データベース２ｉに登録する。ステップＳ１００ｊでは、端末ＭＳ＿ａ，ｂが無線状態、要求ＱｏＳ、現在地（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）などの情報を統合無線環境情報データベース２ｊに登録する。

ステップＳ２００ｉ（Ｓ２１０ｉ，Ｓ２２０ｉ，Ｓ２３０ｉ）では、統合無線環境情報データベース２ｉを制御する機能ブロックからの要求に応じて、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の現在地（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）でアクセス可能なＲＡＮ１，２，３の各基地局ＢＳ（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２ｉへ登録する。ステップＳ２００ｊ（Ｓ２１０ｊ，Ｓ２２０ｊ，Ｓ２３０ｊ）では、統合無線環境情報データベース２ｊを制御する機能ブロックからの要求に応じて、（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点でアクセス可能なＲＡＮ１，２，３の各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２ｊへ登録する。

ステップＳ３０１ｉでは、無線リソースマネージャ３ｉが、統合無線環境情報データベース２ｉ内の端末と基地局の情報を分類し、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度を算出する。ステップＳ３０１ｊでは、無線リソースマネージャ３ｊが、統合無線環境情報データベース２ｉ内の端末と基地局の情報を分類し、端末ＭＳ＿ａ，ｂの移動速度を算出する。

ステップＳ３１１ｉでは、無線リソースマネージャ３ｉが、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度、予想移動経路Ｒ及び要求ＱｏＳなどの情報を集中協調部４へ送信する。ステップＳ３１１ｊでは、集中協調部４が、、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度、予想移動経路Ｒ及び要求ＱｏＳなどの情報を無線リソースマネージャ３ｊへ送信する。

ステップＳ３２０では、無線リソースマネージャ３ｊが、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度と予想移動経路Ｒとから特定時刻（Ｔ時間後）の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）でアクセス可能な各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離を算出する。そして、無線リソースマネージャ３ｊは、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の移動速度と各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の移動距離とから高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の各基地局（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３のセル内の滞在予想時間を算出する。又、無線リソースマネージャ３ｊは、ＲＡＮ１，２，３毎に、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を算出する。そして、無線リソースマネージャ３ｊは、特定時刻（Ｔ時間後）の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）における各ＲＡＮ１，２，３の無線リソース状況及び端末の収容状況に基づいて、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の指針を決定する。

ステップＳ４００（Ｓ４１０，Ｓ４２０，Ｓ４３０）では、無線リソースマネージャ３ｊが、各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３に対し、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調を依頼する。このとき、無線リソースマネージャ３ｊは、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１に最適なＲＡＮ（この例ではＲＡＮ１とする）が混雑している場合には、ＲＡＮ１で収容している他の端末（例えば、優先度が低い端末）を他のＲＡＮ２又は３へ収容換えすることを試みる。

ステップＳ５０１ｊでは、無線リソースマネージャ３ｊが、集中協調部４に対し、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の結果を送信する。ステップＳ５０１ｉでは、集中協調部４が、無線リソースマネージャ３ｉに対し、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の結果を送信する。

ステップＳ６００（Ｓ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０）では、統合無線環境情報データベース２ｊを制御する機能ブロックからの要求に応じて、各基地局ＢＳ（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）＿ＲＡＮ１，２，３が、無線リソース割当に係るＲＡＮ間協調の結果としての無線リソース状況（混雑情報、場所）を統合無線環境情報データベース２へ登録する。ステップＳ７００では、無線リソースマネージャ３ｉが、高速端末ＭＳ＿ｂ＿１に対し、移動先（特定時刻（Ｔ時間後）の予想位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ））で利用可能なＲＡＮ（この例ではＲＡＮ１）を通知する。

図１３は本発明に係る移動通信システムの基地局１０と端末１００の実施例１である。実施例１では、複数のＲＡＮに対応する基地局１０に統合無線環境情報データベース２及び無線リソースマネージャ３を設ける。基地局１０は、複数のＲＡＮ（マクロセル、マイクロセル、ピコセル）に対応する無線モジュール１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、無線モジュール１４ａ，１４ｂ，１４ｃの選択を行う無線方式選定部１３と、仮想ＭＡＣアドレスを用いたリンクを確立するための処理を行う仮想ＭＡＣ処理部１２と、コアネットワークとの間でネットワーク層の通信データ（ＩＰ（Internet Protocol）パケット）を送受するコア網側インタフェース１１と、無線品質情報を取得する無線環境認識部１５と、統合無線環境情報データベース２と、無線リソースマネージャ３と、を有する。端末１００の構成は、基地局１０に対応している。

無線環境認識部１５は、アンテナ１６を有し、無線品質情報を取得する。無線環境認識部１５は、取得した無線品質情報を統合無線環境情報データベース２に格納する。無線品質情報としては、例えば、ＲＳＳＩ、バックグラウンド雑音レベル、変調方式、送信バッファに蓄積されている送信待ちのデータ量、送信失敗を示すＮＡＣＫ信号を相手局から受信した回数、相手局から受信した無線フレームの不良率などが挙げられる。

無線リソースマネージャ３は、統合無線環境情報データベース２に基づいて、端末１００の収容先候補ＲＡＮを選択し、この選択結果を無線方式選定部１３へ通知する。無線方式選定部１３は、無線リソースマネージャ３から通知された収容先候補ＲＡＮに対応する無線モジュールを、当該端末１００との通信に使用する。なお、無線リソースマネージャ３は、複数の収容先候補ＲＡＮを優先順位付きで選択し、優先順位付きの複数の収容先候補ＲＡＮの情報を無線方式選定部１３へ供給してもよい。

図１４は本発明に係る移動通信システムの基地局１０と端末１００の実施例２である。実施例２では、複数のＲＡＮに対応する基地局１０及び端末１００のそれぞれに、統合無線環境情報データベース２，２Ｕ及び無線リソースマネージャ３，３Ｕを設け、端末１００の無線リソースマネージャ３Ｕと基地局１０の無線リソースマネージャ３とが共同でＲＡＮの選択を行う。

基地局１０の構成は、図１３に示す実施例１と同様である。端末１００の構成は、図１３に示す実施例１において統合無線環境情報データベース２Ｕ及び無線リソースマネージャ３Ｕを設けている。

図１４の端末１００において、無線環境認識部１０５は、アンテナ１０６を有し、無線品質情報を取得する。無線環境認識部１０５は、取得した無線品質情報を端末１００内の統合無線環境情報データベース２Ｕに格納する。無線品質情報としては、例えば、受信強度（例えばＲＳＳＩ、ＳＩＮＲ、ＣＩＮＲなど）、基地局ＩＤ、基地局との距離、変調方式、送信バッファに蓄積されている送信待ちのデータ量、送信失敗を示すＮＡＣＫ信号を相手局から受信した回数、相手局から受信した無線フレームの不良率などが挙げられる。

端末１００内の無線リソースマネージャ３Ｕは、端末１００内の統合無線環境情報データベース２Ｕに基づいて、基地局１０内の無線リソースマネージャ３と共同で端末１００の収容先候補ＲＡＮを選択し、この選択結果を無線方式選定部１０３へ通知する。無線方式選定部１０３は、無線リソースマネージャ３Ｕから通知された収容先候補ＲＡＮに対応する無線モジュールを、基地局１０との通信に使用する。

上述した実施形態では、統合無線環境情報データベース２が、端末及び基地局の分布状況、基地局の無線リソースの混雑度、端末の位置、端末の移動特性（高速移動又は、低速移動もしくは移動していない状態）、端末の移動（進行）方向、移動速度、予想移動経路などの複数の情報を格納する。そして、無線リソースマネージャ３が、統合無線環境情報データベース２に基づいて、特定時刻（Ｔ時間後）の端末の予想位置を算出し、端末の分布を推定する。又、無線リソースマネージャ３が、移動する端末と移動しない端末の割合と分布を推定する。又、ハンドオーバが必要な端末を予想する。又、無線リソースマネージャ３が、特定時刻（Ｔ時間後）の端末の予想位置における異種無線方式のＲＡＮの基地局又はＡＰ（Access Point）に対し、端末到達の確率、端末の要求ＱｏＳ、端末の優先度などを通知し、無線リソースを予約する。

又、各異種無線方式のＲＡＮでどのくらいの台数の端末を収容可能か、及び無線リソースを配分可能かは制御チャネルなどから推定して、統合無線環境情報データベース２及び無線リソースマネージャ３に反映し、単一の無線方式のＲＡＮに切り替え（ハンドオーバ（Handover））する場合は、候補リストの上位順で無線方式（ＲＡＮ）を選ぶ。ここで、隣接リスト（Neighbor list）を端末に持たせてハンドオーバを端末主導で行う端末主導方式、又は、基地局側で自律的にハンドオーバを行う基地局主導自律方式が利用可能である。又、統合無線環境情報データベース２や、各無線方式の無線リソースの余裕度、混雑度情報、端末の情報を全て集中協調部４で集中管理する集中方式を利用してもよい。これらのいずれの方式でも、ハンドオーバの実施タイミングの前に予備の無線リソースを確保しているので、高速かつ安定的にハンドオーバを行うことが可能である。

上述した実施形態によれば、以下に示すような効果が得られる。
（１）複数のＲＡＮが混在する状況下で、基地局及び端末の分布情報、各ＲＡＮの混雑情報、並びに通信品質情報を地図情報と関連付けて格納する統合無線環境情報データベースを利用し、必要に応じて各ＲＡＮ間の無線リソースを協調的に割り当てて、ＲＡＮを選択することにより、電波利用効率の向上と通信の高信頼性とを両立することができる。

（２）無線リソースの有効配分に応じて、１つのＲＡＮのみではなく、複数のＲＡＮを有する移動通信システム全体の性能を上げることができる。
（３）予期しないハンドオーバに伴うに伴う通信断や、無線区間の再送の繰り返しを回避することができ、より高速、且つ安定したハンドオーバを実現することができる。
（４）端末の移動速度や要求ＱｏＳから、端末の移動先で利用可能なセルの無線リソースの利用状況や予約状況を分析し、ハンドオーバの回数も考慮し、高速端末、特に要求ＱｏＳの高い高速端末に対して比較的安定した通信品質が得られるマクロセルの無線リソースを割り当て、低速端末に対してはマイクロセル又はピコセルの無線リソースを割り当てるようにすることができる。

（５）異種無線方式のＲＡＮのセル間で連携し、複数のＲＡＮで構成された移動通信システム全体の周波数利用効率を向上することができる。
（６）アプリケーションの遅延に対する要求をはじめとする要求ＱｏＳと各ＲＡＮが提供可能な通信特性とを考慮して無線リソースの割り当てを行うため、より信頼性の高い無線通信を実現することができる。
（７）ＲＡＮ間の切替を予測して予め切替の準備を行うことができるので、実際にＲＡＮ間の切替の要求が発生した時には円滑な切替えを行うことができる。

又、上述の第１実施形態（１つの統合無線リソースマネージャ１（１組の統合無線環境情報データベース２及び無線リソースマネージャ３）で集中管理する）によれば、以下に示すような効果が得られる。
医療の分野（救急治療、救急車と病院の連絡）や要人対応などにおける緊急性が高い無線通信や、リアルタイム且つ通信の中断を極力避けたい無線通信（例えば人命にかかわる無線通信など）など、高信頼性が要求される無線通信では、スループットだけではなく、遅延も需要な品質項目となる。

例えば、図５中の高速端末ＭＳ＿ｂ＿１が緊急出動中の救急車であるとする。救急車ＭＳ＿ｂ＿１は、予想移動経路Ｒに沿って、マクロセル３５０，３１０を経由し、マクロセル３２０内で（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点を経由して走行する予定である。その（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）地点は、マクロセル３２０と該マクロセル３２０内のマイクロセルと該マイクロセル内のピコセルとの３つのセルのサービスエリアが重なっている部分に在る。

このとき、単に受信電力強度、例えばＲＳＳＩを判定基準としてＲＳＳＩの規定値によってセルを切り替えてゆくと、図５中のマクロセル３２０とマイクロセルの間、マイクロセルとピコセルの間、ピコセルとマイクロセルの間、マイクロセルとマクロセル３２０の間の合計４回のハンドオーバが発生する。所謂、ピンポン（Ping-Pong）現象である。このため遅延が生じ、ＵＧＳクラス又はｅｒｔＰＳクラスの音声通信では十分な品質を保てなくなる恐れがある。

しかしながら、第１実施形態によれば、１つの統合無線リソースマネージャ１で集中管理することで迅速に、各セル内の滞在予想時間を算出し、通信品質を満たすことのできる見通しがあるならより滞在時間の長いセルの無線リソースを確保することができる。これにより、ピンポン現象の発生を防止して遅延増大を防ぎ、安定かつ高品質の無線通信を提供することができるようになる。

なお、端末が複数のアプリケーションを利用している場合、例えば、病人の状況及び救急に必要な措置の情報が同時に必要な状況下において、病院の医師が救急車に同乗の救急救命士や医師に対してリアルタイムに指示する場合、音声通話に加えてリアルタイムの動画通信（例えば心電図や血圧変化のデータの伝送）を行う必要があるときには、単一のＲＡＮだけではなく、複数のＲＡＮを同時に利用することも可能である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本発明は、携帯電話システム、ＩＴＳ等の車載無線システム、救急医療用などの高信頼な無線通信システムなど、移動通信分野に広く適用することができる。

なお、本発明は、IEEEのP1900.4の規定に反しているのではない。各マクロセルの基地局にIRRMとIREDを配置する場合は、IRRMはP1900のNRM/TRMのInformation Extraction, Collection機能と詳細未定義のNetwork Management Authority, Spectrum Assignment Evaluationの機能ブロックに当たり、IREDはP1900のNRM/TRMのInformation Extraction, Collection and StorageというFunction Blockの情報提供と保存ストレージ（データベース）に当たる。本発明は、それらの実施例として適用することができる。

１…統合無線リソースマネージャ（ＩＲＲＭ）、２…統合無線環境情報データベース（ＩＲＥＤ）、３…無線リソースマネージャ（ＲＲＭ）、４…集中協調部、３１…滞在予想時間算出部、３２…無線リソース状況推定部、３３…協調制御部

Claims (14)

1. 複数の無線アクセスネットワークシステムを有する移動通信システムにおいて、
   前記無線アクセスネットワークシステム毎に、特定の位置における無線品質を表す無線品質情報を格納する統合無線環境情報データベースと、
   前記統合無線環境情報データベースに基づいて特定の端末に係る予想移動経路に適する無線アクセスネットワークシステムを選択し、該選択した無線アクセスネットワークシステムの間で協調して該端末に無線リソースを割り当てるように無線リソース割当制御を行う無線リソースマネージャと、
   を備えたことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記無線リソースマネージャは、特定の端末が無線アクセスネットワークシステムの同一セル内に滞在する予想時間を算出する滞在予想時間算出部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記無線リソースマネージャは、規定速度以上の速度を有する特定の高速端末に係る特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステム毎に、該特定時刻における無線リソース状況を推定する無線リソース状況推定部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記無線リソース状況推定部は、前記推定対象の無線アクセスネットワークシステムにおいて、前記高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を割り当てることができるかを判定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の移動通信システム。
5. 前記無線リソース状況推定部は、前記推定対象の無線アクセスネットワークシステムに係る無線リソース利用率が規定値以下であるかを判定する、
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の移動通信システム。
6. 前記無線リソースマネージャは、
   前記無線リソース状況の推定結果に基づいて、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムの間で端末の収容換えを試みる協調制御部を有する、
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の移動通信システム。
7. 前記協調制御部は、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムのうち前記高速端末の滞在予想時間が最大である無線アクセスネットワークシステムにおいて前記高速端末の要求ＱｏＳを満たすための無線リソース所要量を確保するように、端末の収容換えを試みる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の移動通信システム。
8. 前記協調制御部は、前記特定時刻における予想位置を含むセルを有する無線アクセスネットワークシステムのうち無線リソース利用率が規定値以下である無線アクセスネットワークシステムを収容換え先として、端末の収容換えを試みる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の移動通信システム。
9. 前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを基地局側に設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の移動通信システム。
10. 前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを端末にも設け、
    端末の無線リソースマネージャと基地局の無線リソースマネージャとが共同で無線アクセスネットワークシステムの選択を行うことを特徴とする請求項９に記載の移動通信システム。
11. 前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記基地局側の無線リソースマネージャが主導することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
12. 前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記端末側の無線リソースマネージャが主導することを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
13. 前記基地局側の無線リソースマネージャと前記端末の無線リソースマネージャとが共同で無線リソースの管理及び無線アクセスネットワークシステムの選択を行う際に、前記基地局側又は前記端末のいずれの無線リソースマネージャが主導するのかを、前記基地局側の無線リソースマネージャが端末側のＱｏＳレベル又は無線リソース利用率の余裕度に基づいて決めることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
14. １つ又は複数の無線アクセスネットワークシステムに対して前記統合無線環境情報データベース及び前記無線リソースマネージャを１組ずつ設け、
    複数の前記無線リソースマネージャに対する無線リソースの協調を集中的に制御する集中協調部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の移動通信システム。

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